JPH07295320A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

Info

Publication number
JPH07295320A
JPH07295320A JP6109126A JP10912694A JPH07295320A JP H07295320 A JPH07295320 A JP H07295320A JP 6109126 A JP6109126 A JP 6109126A JP 10912694 A JP10912694 A JP 10912694A JP H07295320 A JPH07295320 A JP H07295320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
toner
density
transfer
scanning direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6109126A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Sakami
裕二 酒見
Yoichi Kimura
要一 木村
Masahiro Inoue
雅博 井上
Makoto Kanbayashi
誠 神林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6109126A priority Critical patent/JPH07295320A/en
Publication of JPH07295320A publication Critical patent/JPH07295320A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an image forming device constituted so that a high-quality image can be stably formed over a long term. CONSTITUTION:By setting the spot diameter of a laser beam in a main scanning direction to be 42mum when recording density is set to be 400 (dpi) and using toner whose volume average grain size is <=8m and whose Macbeth concentration becomes >=1.2 after fixing with respect to the coating quantity of 0.5mg/cm<2>, electrostatic charge is executed by a post-electrostatic charger 101 so that the average electrostatic charge quantity before the toner is transferred becomes >=30mC/Kg. Thus, the high definition image with excellent gradation even at the thin part of image density and with small splashing of the toner is formed extending over the long term.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置に関し、
特に被記録画像信号に対応して制御された光束で電子写
真感光体を走査して潜像を形成し、この潜像を現像する
画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus,
In particular, the present invention relates to an image forming apparatus that scans an electrophotographic photosensitive member with a light flux controlled in accordance with a recorded image signal to form a latent image and develops the latent image.

【0002】[0002]

【従来の技術】多数のタイプの画像形成装置の中で高速
・低騒音プリンタとして電子写真方式を採用したレーザ
ービームプリンタがよく知られている。このプリンタで
はレーザービームを画像信号に対応して発光、消失しつ
つ感光体を走査する所謂2値記録がなされる。この2値
記録式方式のレーザービームプリンタで中間調を表現で
きるものとしてはディザ法、濃度パターン法等を採用し
たものがよく知られている。しかし、周知のごとくディ
ザ法、濃度パターン法を採用したプリンタでは高解像が
得られない。そこで近年記録密度を低下させずに高解像
を得つつ中間調画像を形成する方法が提案されている。
2. Description of the Related Art Among many types of image forming apparatuses, a laser beam printer that employs an electrophotographic system is well known as a high speed and low noise printer. In this printer, so-called binary recording is performed in which a laser beam is emitted and disappears in response to an image signal to scan the photoconductor. It is well known that the dither method, the density pattern method, and the like are used to express halftones in the binary recording type laser beam printer. However, as is well known, a printer adopting the dither method or the density pattern method cannot obtain high resolution. Therefore, in recent years, a method of forming a halftone image while obtaining a high resolution without lowering the recording density has been proposed.

【0003】この方法は画像信号によってレーザーを駆
動するパルス信号の幅を変調することにより中間調画素
形成を行う、即ちレーザーの1画素当り光束放出時間長
が画像の濃度に対応して制御され、従って感光体を走査
するレーザービームの1画素当り感光体照射時間長が画
像濃度に対応して制御される。即ち低濃度の画像部分に
対しては上記パルス幅を短くして照射時間を短くし、高
濃度の画像部分に対しては上記パルス幅を長くして照射
時間を長くする。かかるパルス幅変調方式(PWM方
式)によれば高解像度かつ高諧調性の画像を形成でき、
従って、高解像度と高諧調性を必要とする特にカラー画
像形成装置にはこの方式が欠かせないものとなってい
る。
According to this method, halftone pixels are formed by modulating the width of a pulse signal for driving a laser according to an image signal, that is, the luminous flux emission time length per pixel of the laser is controlled according to the density of the image, Therefore, the photoconductor irradiation time length per pixel of the laser beam scanning the photoconductor is controlled according to the image density. That is, for the low density image portion, the pulse width is shortened to shorten the irradiation time, and for the high density image portion, the pulse width is increased to lengthen the irradiation time. According to such a pulse width modulation method (PWM method), it is possible to form an image with high resolution and high gradation,
Therefore, this system is indispensable especially for a color image forming apparatus which requires high resolution and high gradation.

【0004】このPWM方式によると1画素毎にビーム
ポイントにより形成されるドットの面積諧調を行うこと
ができ、記録すべき画素密度(記録密度)を低下させる
ことなく同時に中間調を表現できる。
According to this PWM method, it is possible to perform the area gradation of dots formed by the beam points for each pixel, and it is possible to express the halftone at the same time without lowering the pixel density to be recorded (recording density).

【0005】ところでこのPWM方式を用いて各画素の
ドットの面積変化による諧調再現を安定して行わせるた
めには、主走査方向に関する感光体上のビームスポット
径の、記録画素主走査方向に関するドットサイズに対す
る比(スポット径比)を0.7以下にすることが望まし
い。
By the way, in order to stably reproduce the gradation by changing the area of the dot of each pixel by using this PWM method, the dot of the beam spot diameter on the photoconductor in the main scanning direction in the main scanning direction of the recording pixel It is desirable that the ratio to the size (spot diameter ratio) be 0.7 or less.

【0006】尚、レーザービームスポットの強度分布は
ガウス分布的な分布である。そこで本明細書におけるビ
ームスポット径とは強度分布上において最大強度の1/
2倍の強度を有する点を連続させた輪郭線の径、即ち
1/e2 径のことを言う。
The intensity distribution of the laser beam spot is a Gaussian distribution. Therefore, the beam spot diameter in this specification is 1 / maximum of the maximum intensity on the intensity distribution.
It means the diameter of the contour line in which points having the strength of e 2 times are continuous, that is, 1 / e 2 diameter.

【0007】記録密度を例えば400dpi(単位画素
サイズ63.5μm)としたときには、レーザービーム
スポット径は42μm以下が好ましい。上述したよう
に、主走査方向にレーザースポット径を単位画素サイズ
の0.7倍として1画素内での露光分布のコントラスト
を少なくとも80%以上と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い電位コントラストの
高いパターンが形成されることになる。従って、あるし
きい値特性をもつような現像システムにより現像された
としても駆動パルスの短い領域からすぐに露光分布のピ
ークが高くなり、現像しきい値を超えるためドットとし
て安定して現像される。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、安定した面積諧調の再現が可能となる。
When the recording density is set to 400 dpi (unit pixel size 63.5 μm), the laser beam spot diameter is preferably 42 μm or less. As described above, in the example in which the laser spot diameter in the main scanning direction is 0.7 times the unit pixel size and the contrast of the exposure distribution within one pixel is at least 80% or more, the latent image formed on the photosensitive drum is also A pattern with high potential contrast is formed according to this exposure distribution. Therefore, even if the image is developed by a developing system having a certain threshold characteristic, the peak of the exposure distribution becomes high immediately from the region where the driving pulse is short, and since it exceeds the developing threshold value, the dots are stably developed. . As a result, the drive pulse turns ON /
It is possible to stably reproduce as a change in dot diameter from a region with a small OFF ratio, and it is possible to reproduce stable area gradation.

【0008】なお、感光体上におけるレーザービームス
ポットの主走査方向についての径は、主走査方向につい
ての単位画素サイズの0.7倍以下と設定される。この
径の下限は20μmより小径にするのは困難である。し
かし副走査方向についてのレーザースポット径は従来と
同様に副走査方向についての単位画素サイズの1.1倍
以上1.6倍以下とすることが副走査方向についての露
光分布を均一にする上で好ましい。従って、感光体上の
レーザービームスポットの形状は短軸が実質的に主走査
方向に存在し、長軸が実質的に副走査方向に存在する楕
円状の形状を有していることが好ましい。
The diameter of the laser beam spot on the photoconductor in the main scanning direction is set to 0.7 times or less the unit pixel size in the main scanning direction. It is difficult to make the lower limit of this diameter smaller than 20 μm. However, in order to make the exposure distribution in the sub-scanning direction uniform, the laser spot diameter in the sub-scanning direction should be 1.1 times or more and 1.6 times or less the unit pixel size in the sub-scanning direction as in the conventional case. preferable. Therefore, it is preferable that the shape of the laser beam spot on the photoconductor has an elliptical shape with the short axis substantially in the main scanning direction and the long axis substantially in the sub scanning direction.

【0009】また、単位画素は主走査方向についての記
録密度と副走査方向についての記録密度を同等にするた
め主走査方向についてのサイズと副走査方向についての
サイズが同じであることが好ましい。
Further, it is preferable that the unit pixel has the same size in the main scanning direction and the size in the sub scanning direction in order to equalize the recording density in the main scanning direction and the recording density in the sub scanning direction.

【0010】なお、感光体上におけるレーザービームス
ポットのサイズを前述のように設定するには出射光が適
宜の発散角を有する半導体レーザー、適宜のパワーを有
するレンズを使用すればよく、これらのことは当業者に
理解できる事項である。
In order to set the size of the laser beam spot on the photosensitive member as described above, a semiconductor laser having an appropriate divergence angle for emitted light and a lens having an appropriate power may be used. Are matters that can be understood by those skilled in the art.

【0011】ところで現像による良好な諧調再現性が得
られても、転写、定着でのトナー飛散によるハイライト
部でのがさつきが消えないという問題がある。
However, even if good gradation reproducibility is obtained by development, there is a problem in that the roughness in the highlight portion due to toner scattering during transfer and fixing does not disappear.

【0012】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/又はトナーの重量平均粒径を調整
することによって上記問題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 contained in the developer and / or the weight average particle size of the toner.

【0013】具体的には、トナーの重量平均粒径をMと
し、トナーの粒径をγとした場合、(1/2)M<γ<
(3/2)Mの範囲内に90%重量以上のトナー粒子を
含み、0<γ<2Mの範囲に99%重量以上のトナー粒
子を含むトナーが使用される。
Specifically, when the weight average particle diameter of the toner is M and the particle diameter of the toner is γ, (1/2) M <γ <
A toner containing 90% by weight or more of toner particles in the range of (3/2) M and 99% by weight or more of toner particles in the range of 0 <γ <2M is used.

【0014】更に重量平均粒径が12μm以下、好まし
くは9μm以下、更に好ましくは8μm以下4μm以上
のトナーが使用される。
Further, a toner having a weight average particle diameter of 12 μm or less, preferably 9 μm or less, more preferably 8 μm or less and 4 μm or more is used.

【0015】トナーが上記範囲外の重量分布を有した場
合には平均粒径を変化させても効果が十分に発揮できな
い。
If the toner has a weight distribution outside the above range, the effect cannot be sufficiently exhibited even if the average particle size is changed.

【0016】又、重量分布において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粒子が多く存在す
るため画像の濃度が薄い部分でのがさつきを軽減するこ
とは難しい。一方、重量分布において粒径が小さいトナ
ー粒子が増加するとキャリア粒子に付着して離れないト
ナーが相対的に増加し、キャリア粒子が効率よくトナー
に電荷を付与できなくなり現像器からトナー飛散やかぶ
りが増加する。更に粒径の小さいトナーは融着も起こし
易くキャリアの周りに融着し、キャリア劣化によるかぶ
り、飛散も増加する。
Further, when the number of particles having a large particle size in the weight distribution increases, no matter how small the average particle size is, there are many particles having a large particle size that cause scattering in transfer, so the image density is low. It is difficult to reduce the roughness on the part. On the other hand, when the number of toner particles having a small particle size in the weight distribution increases, the amount of toner that adheres to carrier particles and does not separate is relatively increased, and the carrier particles cannot efficiently give an electric charge to the toner. To increase. Further, the toner having a small particle diameter is apt to be fused and fused around the carrier, and fogging and scattering due to carrier deterioration are also increased.

【0017】以上の点から体積分布としては図6に示す
ようなシャープな粒径のものを使用することが好まし
い。
From the above points, it is preferable to use the one having a sharp particle size as shown in FIG. 6 as the volume distribution.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では初期には電荷の分布が均一であるが、耐久枚数
が増加するに従って十分に電荷が付与されない現像剤が
増加する。このような状態になると現像された直後のド
ラム上では画像は均一な画像が形成されるが現像像とし
てトリボの低いトナーを含むために転写時の画像劣化が
著しくなる。このためPWMを用いた画像形成方法では
特に画像濃度の薄い部分において転写される部分と、ほ
とんど転写されない部分が生じてしまい結果的にがさつ
きの多い画像となる。画像濃度の薄い部分の不均一さは
画像に対する印象を特に悪くする。このような画像欠陥
はPWMを用いて面積諧調を極ハイライト部まで再現し
ようとする場合に生じる。アナログ画像の場合は高画質
が得られにくいのと、転写の不均一が一様に分散するた
めPWM画像の様な著しい画質の低下は起こらない。
However, in the above-mentioned conventional example, although the charge distribution is initially uniform, the number of developers to which sufficient charge is not applied increases as the number of durable sheets increases. In such a state, a uniform image is formed on the drum immediately after being developed, but since the developed image contains toner with low tribo, the image deterioration during transfer becomes remarkable. Therefore, in the image forming method using the PWM, a part to be transferred and a part to be hardly transferred are generated particularly in a part where the image density is low, resulting in an image with a lot of roughness. The non-uniformity of the part where the image density is low makes the image particularly bad. Such an image defect occurs when an area gradation is reproduced up to an extremely highlighted portion by using PWM. In the case of an analog image, it is difficult to obtain high image quality, and nonuniformity of transfer is evenly dispersed, so that the image quality does not significantly decrease unlike a PWM image.

【0019】さらにこのような画像の劣化を防止する目
的で現像後のドラム上の像に電荷を付与し転写時の劣化
を軽減させる方法も提案されているがトナーの電荷が大
きくなり過ぎて高濃度部での転写不良を起こす問題が発
生した。
Further, for the purpose of preventing such image deterioration, a method has been proposed in which an electric charge is applied to an image on a drum after development to reduce deterioration at the time of transfer, but the electric charge of the toner becomes too large and the toner charge becomes high. There was a problem of transfer failure in the density area.

【0020】以上のように従来の方式では長期に亘って
高画質の画像を安定して形成することは非常に困難であ
った。
As described above, according to the conventional method, it is very difficult to stably form a high quality image for a long period of time.

【0021】従って、本発明の目的は、長期に亘って高
画質の画像を安定して形成することのできる画像形成装
置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably forming a high quality image for a long period of time.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記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、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、光束を放出す
る光源と、被記録画像信号に対応して前記光源の1画素
当り光束放出時間長を制御する制御手段と、前記光源か
らの光束を前記電子写真感光体上で主走査方向に走査
し、前記光束の走査によって形成された静電潜像をトナ
ー及びキャリア粒子を含む2成分現像剤で現像する現像
手段と、転写部にて静電的に転写材に転写される前の前
記トナーを帯電させる帯電手段とを有し、前記トナーは
重量平均径が8μm以下であり、転写材上での単位面積
当りの重量が0.5mg/cm2 の場合に定着後の画像
濃度が1.2以上に発色し、前記帯電手段によるトナー
の平均帯電量が30mC/Kg以上であることを特徴と
する画像形成装置である。
The above object can be achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention is
An electrophotographic photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a light source that emits a light beam, a control unit that controls a light beam emission time length per pixel of the light source according to a recorded image signal, and a light source from the light source. A developing means for scanning the light beam in the main scanning direction on the electrophotographic photosensitive member, and developing an electrostatic latent image formed by the scanning of the light beam with a two-component developer containing toner and carrier particles, and a transfer section. A charging means for charging the toner before being electrostatically transferred to the transfer material, the toner has a weight average diameter of 8 μm or less, and the weight per unit area on the transfer material is 0.5 mg. The image forming apparatus is characterized in that the image density after fixing develops to 1.2 or more and the average amount of charge of the toner by the charging unit is 30 mC / Kg or more when / cm 2 .

【0023】好ましくは、前記電子写真感光体上での光
束のスポット径は主走査方向に関して単位画素サイズの
0.7倍以下である。
Preferably, the spot diameter of the light beam on the electrophotographic photosensitive member is 0.7 times or less the unit pixel size in the main scanning direction.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則
して更に詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

【0025】実施例1 図2は本発明による画像形成装置の一実施例である電子
写真方式のカラープリンタを示す概略構成図である。こ
のプリンタは矢印方向に回転する像担持体としての電子
写真感光ドラム1を備え、該感光ドラム1の周囲には、
帯電器2、現像器4c、4m、4y、4Bkを備えた回
転現像装置4、転写用放電器5b、クリーニング手段6
及び感光ドラム1の図面上方に配設したレーザービーム
スキャナLSなどからなる画像形成手段が配設される。
Embodiment 1 FIG. 2 is a schematic diagram showing an electrophotographic color printer which is an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. This printer is provided with an electrophotographic photosensitive drum 1 as an image bearing member that rotates in the direction of the arrow, and around the photosensitive drum 1,
Rotational developing device 4 provided with charger 2, developing devices 4c, 4m, 4y and 4Bk, transfer discharging device 5b, cleaning means 6
Also, an image forming unit including a laser beam scanner LS and the like arranged above the photosensitive drum 1 in the drawing is arranged.

【0026】各現像器はトナー粒子とキャリア粒子を含
有する2成分現像剤を感光ドラム1に供給する。現像器
4cの現像剤はシアントナーを、現像器4mの現像剤は
マゼンタトナーを、現像器4yの現像剤はイエロートナ
ーを、現像器4Bkの現像剤は黒トナーを含有する。
Each developing unit supplies a two-component developer containing toner particles and carrier particles to the photosensitive drum 1. The developer of the developing unit 4c contains cyan toner, the developer of the developing unit 4m contains magenta toner, the developer of the developing unit 4y contains yellow toner, and the developer of the developing unit 4Bk contains black toner.

【0027】被複写原稿は不図示の原稿読み取り装置で
読み取られる。この読み取り装置はCCD等の原稿画像
を電気信号に変換する光電変換素子を有しており、原稿
のシアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情
報、白黒画像情報にそれぞれ対応した画像信号を出力す
る。プリンターに内蔵された半導体レーザーは、これら
の画像信号に対応して制御され、レーザービームEを射
出する。尚、電子計算機からの出力信号をプリントアウ
トすることもできる。
The document to be copied is read by a document reading device (not shown). This reading device has a photoelectric conversion element such as a CCD for converting a document image into an electric signal, and outputs image signals corresponding to cyan image information, magenta image information, yellow image information, and monochrome image information of the document, respectively. . The semiconductor laser incorporated in the printer is controlled according to these image signals and emits a laser beam E. The output signal from the electronic computer can be printed out.

【0028】カラープリント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1は帯電器2によって均等に帯電さ
れる。次にシアン画像信号により変調されたレーザー光
Eにより走査露光が行われ、感光ドラム1上に静電潜像
が形成され、この潜像は予め現像位置に定置されたシア
ン現像器4C上によって反転現像される。
The sequence of the entire color print will be briefly described by taking the case of the full color mode as an example. First, the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 2. Next, scanning exposure is performed by the laser light E modulated by the cyan image signal, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. This latent image is inverted by the cyan developing device 4C that is fixed at the developing position in advance. It is developed.

【0029】一方、カセット7から取り出され、給紙ガ
イド及び給紙ローラを経由して進行した紙等の転写材は
転写ドラム5に吸着ローラ5g及び吸着帯電器5cの作
用により静電的に巻き付けられる。転写ドラム5は感光
ドラム1と同期して図示矢印方向に回転しており、シア
ン現像器4cで現像されたシアン顕画像はポスト帯電器
101により電荷を均一に付与された後、転写部におい
て転写帯電器5bによって転写材に転写される。転写ド
ラム5はそのまま回転を継続し、次の色(図2において
はマゼンタ)の画像の転写に備える。
On the other hand, the transfer material such as paper taken out from the cassette 7 and advanced through the paper feed guide and the paper feed roller is electrostatically wound around the transfer drum 5 by the action of the attraction roller 5g and the attraction charger 5c. To be The transfer drum 5 is rotating in the direction of the arrow in the figure in synchronization with the photosensitive drum 1, and the cyan image developed by the cyan developing device 4c is uniformly charged by the post charger 101, and then transferred at the transfer portion. It is transferred to the transfer material by the charger 5b. The transfer drum 5 continues to rotate as it is to prepare for the transfer of the image of the next color (magenta in FIG. 2).

【0030】一方、感光ドラム1は、クリーニング手段
6によってクリーニングされ、再び帯電器2によって帯
電され、次のマゼンタ画像信号により変調されたレーザ
ービームEにより前記のような露光を受け、静電潜像が
形成される。この間に現像装置4は回転して、マゼンタ
現像器4mが所定の現像装置に定置されていてマゼンタ
に対応する潜像の反転現像を行い、マゼンタ顕画像を形
成する。
On the other hand, the photosensitive drum 1 is cleaned by the cleaning means 6, is charged again by the charger 2, and is exposed as described above by the laser beam E modulated by the next magenta image signal to obtain the electrostatic latent image. Is formed. During this time, the developing device 4 rotates and the magenta developing device 4m is placed in a predetermined developing device to perform reversal development of the latent image corresponding to magenta to form a magenta visible image.

【0031】続いて、以上のような工程をそれぞれイエ
ロー画像信号及びブラック画像信号に対して行い、4色
分の顕画像(トナー像)の転写が終了すると、転写材は
帯電器5hにより除電され、図に示さない分離爪によっ
て転写ドラム5より分離され、定着器(熱圧ローラ定着
器)9に送られる。定着器9は転写材上に重なっている
4色の顕画像を定着する。こうして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 carried out for the yellow image signal and the black image signal respectively, and when the transfer of the four color visible images (toner images) is completed, the transfer material is discharged by the charger 5h. Is separated from the transfer drum 5 by a separating claw not shown in the figure, and is sent to a fixing device (hot pressure roller fixing device) 9. The fixing device 9 fixes the four-color visible images that are overlaid on the transfer material. In this way, a series of full-color print sequences is completed, and a required full-color print image is formed.

【0032】尚、露光手段は、図3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10
5、f−θレンズ群106からなっており、該半導体レ
ーザ102は、画像読み取り装置、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に対応して
変調されたレーザービームEを発振し、感光ドラム1面
を露光する。前記各現像器は帯電器2による帯電極性と
同極性に帯電したトナーを潜像の明部電位部分に付着さ
せる反転現像を行うので、レーザービームEはドラム1
のトナーが付着されるべき領域を露光する。
The exposure means is, as shown in FIG. 3, a semiconductor laser section 102 and a polygon mirror 10 rotating at a high speed.
5, f-θ lens group 106, and the semiconductor laser 102 oscillates a laser beam E modulated corresponding to time-series digital pixel signals calculated and output by an image reading device, an electronic computer, or the like. , The surface of the photosensitive drum 1 is exposed. Since the developing devices perform the reversal development in which the toner charged to the same polarity as the charging polarity of the charging device 2 is attached to the light potential portion of the latent image, the laser beam E is applied to the drum 1.
Exposing the areas to which the toner of the above is to be attached.

【0033】更に詳しく説明すると、図3において、光
源部である半導体レーザー素子102は、レーザー光を
発生するための発光信号(駆動信号)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滅する。レーザー
素子102から放射されたレーザー光束E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103は、レンズ系103が固定されたラック、
このラックに噛み合っているピニオン、このピニオンを
駆動するモータ等から成る焦点調整手段104によりレ
ーザー光の光軸方向である矢印A方向に移動可能となっ
ている。
More specifically, referring to FIG. 3, the semiconductor laser element 102, which is a light source section, is connected to a laser driver 500, which is a light emission signal generator for sending a light emission signal (driving signal) for generating a laser beam, It blinks according to the light emission signal of the laser driver. The laser light flux E emitted from the laser element 102 is made into substantially parallel light by the collimator lens system 103. The collimator lens system 103 is a rack to which the lens system 103 is fixed,
A focus adjusting means 104 including a pinion meshing with the rack and a motor for driving the pinion can move in the direction of arrow A, which is the optical axis direction of the laser light.

【0034】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矢印方向
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、回
転多面鏡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1上にスポット状に結像するととも
にその走査速度を被走査面上において等速とする。
Polygon mirror, that is, rotary polygon mirror 105
Rotates in the arrow B direction at a constant speed to scan the parallel light emitted from the collimator lens system 103 in the arrow direction. The f-θ lens group 106 (106a, 106b, 106c) provided in front of the rotary polygon mirror 105 forms a laser beam deflected by the rotary polygon mirror 105 into a spot on the surface to be scanned, that is, the photosensitive drum 1. At the same time, the scanning speed is made uniform on the surface to be scanned.

【0035】尚、多面鏡105によってビームEがドラ
ム1上を移動する方向、即ち矢印C方向を主走査方向と
いう。主走査方向は露光部でのドラム1の移動方向と交
差する方向、好ましくは略直角な方向である。
The direction in which the beam E moves on the drum 1 by the polygon mirror 105, that is, the direction of arrow C is called the main scanning direction. The main scanning direction is a direction intersecting with the moving direction of the drum 1 in the exposure section, preferably a direction substantially at right angles.

【0036】一方、露光部でのドラム1の移動方向を副
走査方向という。主走査、副走査によって感光ドラム1
表面はレーザービームによりラスター走査される。
On the other hand, the moving direction of the drum 1 in the exposure section is called the sub-scanning direction. Photosensitive drum 1 by main scanning and sub scanning
The surface is raster scanned by the laser beam.

【0037】被記録画像信号に対応して変調開始される
前に、レーザー光束E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上に導かれる。
CCD108は矢印C方向に多数個の光電変換素子を感
光ドラム1面と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ー5
00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。
Before the modulation is started corresponding to the image signal to be recorded, the laser beam E is guided through a reflecting mirror 107 to a CCD (solid-state image pickup device) 108 as a detecting means.
The CCD 108 is configured by arranging a large number of photoelectric conversion elements in the direction of arrow C at positions that are substantially equivalent to the surface of the photosensitive drum 1. The CCD 108 is the laser driver 5
00 and the focus adjusting means 104 are connected to a control unit 100.

【0038】更に、信号処理部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, the signal processor 111 is connected to the laser driver 500 and the controller 100.

【0039】以上の構成において、所望の画像を形成す
る場合、先ず信号処理部111から制御部100に画像
出力信号Pを入力すると共に、レーザードライバー50
0に画像信号Sを入力し、画像信号Sに対応してレーザ
ー素子102を明滅させる。このようなレーザー光束E
の走査により感光ドラム1表面には主走査分の露光分布
が形成され、さらに各主走査ごとに感光ドラム1を所定
量回転して該ドラム1上に画像信号Sに応じて露光分布
を有する潜像を形成する。
In the above structure, when a desired image is formed, first, the image output signal P is input from the signal processing unit 111 to the control unit 100, and the laser driver 50 is used.
The image signal S is input to 0, and the laser element 102 blinks in response to the image signal S. Such a laser beam E
The exposure distribution for the main scanning is formed on the surface of the photosensitive drum 1 by the scanning of 1. The photosensitive drum 1 is rotated by a predetermined amount for each main scanning, and the latent image having the exposure distribution according to the image signal S is formed on the drum 1. Form an image.

【0040】上記画像出力信号Pは画像信号Sより先だ
って信号処理部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は信
号処理部111から画像出力信号Pが入力されている間
焦点調節手段104の動作を停止している。
The image output signal P is output from the signal processing unit 111 prior to the image signal S, and the output is finished after the output of the image signal S is finished. Further, the control unit 100 stops the operation of the focus adjusting unit 104 while the image output signal P is input from the signal processing unit 111.

【0041】次に、図4によりPWM回路について説明
する。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EC
L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論理に変
換するレベル変換器405、画像クロック信号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4
06、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。
Next, the PWM circuit will be described with reference to FIG. The PWM circuit includes a TTL latch circuit 401 for latching an 8-bit image signal, and a TTL logic level for high-speed EC.
Level converter 402 for converting to L logic level, ECLD
/ A converter 403, ECL comparator 404 for generating a PWM signal, level converter 405 for converting the ECL logic level into TTL logic, and clock oscillator 4 for generating a clock signal 2f having a frequency twice that of the image clock signal f.
06, a triangular wave generator 407 that generates a substantially ideal triangular wave signal in synchronization with the clock signal 2f, and the clock signal 2f
It has a 1/2 frequency divider 408 that divides the frequency by 1/2. Moreover, in order to operate the circuit at high speed, ECL logic circuits are arranged everywhere.

【0042】かかる構成のPWM回路の動作を信号波形
を示す図5をも参照して説明する。信号(a)はクロッ
ク信号2f、信号(b)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(c)を発生させ
ている。更に、この三角波信号(c)はECLレベル(
0〜−1V)に変換されて三角波信号(d)になる。
The operation of the PWM circuit having such a configuration will be described with reference to FIG. 5 showing signal waveforms. The signal (a) shows the clock signal 2f, and the signal (b) shows the pixel clock signal f having a double period thereof, which is associated with the pixel number as shown in the drawing. Even within the triangular wave generator 407, in order to keep the duty ratio of the triangular wave signal at 50%, the clock signal 2f
Is divided by 1/2 and then the triangular wave signal (c) is generated. Furthermore, this triangular wave signal (c) is at ECL level (
0 to -1 V) to be a triangular wave signal (d).

【0043】一方、画素信号はOOH(白)〜FFH
(黒)まで256諧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(e)はそれらのD/A
変換したECL電圧を示している。図5では例えば第1
画素は最高濃度の黒画素レベルのFFH、第2画素は中
間調レベルの80H、第3画素は第2画素より低濃度の
中間調レベルの40H、第4画素は第3画素より低濃度
の中間調レベル20Hの各電圧を示している。コンパレ
ータ404は三角波信号(d)と画像信号(e)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
を有する(図5では一例としてT、t2 、t3 、t4
幅を有する)PWM信号を発生する。ここで、T、t
2 、t3 及びt4 はT>t2 >t3 >t4 とされる。
On the other hand, the pixel signals are OOH (white) to FFH.
It changes in 256 gradation levels up to (black). The symbol H is hexadecimal. And the image signal (e) is the D / A of those
The converted ECL voltage is shown. In FIG. 5, for example, the first
The pixel is the highest density black pixel level FFH, the second pixel is a halftone level 80H, the third pixel is a lower halftone level 40H than the second pixel, and the fourth pixel is a lower halftone density than the third pixel. Each voltage of the adjustment level 20H is shown. The comparator 404 has a pulse width corresponding to the pixel density to be formed by comparing the triangular wave signal (d) and the image signal (e) (in FIG. 5, as an example, the widths of T, t 2 , t 3 and t 4 ). Generate a PWM signal. Where T, t
2 , t 3 and t 4 are set to T> t 2 > t 3 > t 4 .

【0044】PWM信号は0V又は5VのTTLレベル
に変換されて、PWM信号(f)(0を含む幅を有する
レーザー駆動パルス信号)になり、レーザドライバ回路
500に入力する。かくして半導体レーザ102は、各
単位画素毎に信号fの各パルス幅に対応した時間発光
し、感光ドラム1を走査露光する。前記プリンタでは反
転現像が行われるため、高濃度の画素程、レーザーの発
光時間は長い。
The PWM signal is converted into a TTL level of 0V or 5V to become a PWM signal (f) (laser drive pulse signal having a width including 0), which is input to the laser driver circuit 500. Thus, the semiconductor laser 102 emits light for each unit pixel for a time corresponding to each pulse width of the signal f to scan and expose the photosensitive drum 1. Since the printer performs reversal development, the higher the density of the pixel, the longer the laser emission time.

【0045】尚、図4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(諧調補正)を行う為のものであり、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画素中特定のひとつの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画素
中で切換え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諧
調補正することができる構成となっている。
In the circuit of FIG. 4, the latch circuit 401
A lookup table (not shown) is provided in the front stage of the. This look-up table is for performing γ correction (gradation correction) of image data, and is a memory that stores the data of the result of γ correction, and accesses the memory by using an image signal of 8 bits per pixel as address data. , And output the image signal of the desired γ-corrected data. Normally, one specific γ correction table is used in one pixel, but a plurality of types of γ correction tables can be switched and used in one pixel as needed. That is, for example, three types of tables are sequentially and repeatedly used for each line scanning by the beam, and the gradation correction can be performed by changing the γ correction in the sub-scanning direction for each line.

【0046】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曲線のテーブルが設定さ
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、かかるルッ
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。
Further, the look-up table has a so-called standing γ curve when the toner density is low so as not to be affected by the density peculiar to the toner of each color, for example, four colors of yellow, magenta, cyan and black. A table is set, and when the density is high, a γ table having the opposite characteristic is set and is provided for each forming color. In the preceding stage of such a lookup table, the turbidity of the color of each color toner is corrected. For this purpose, a non-linear color masking circuit, for example a secondary color masking circuit, can be provided.

【0047】尚、図2のカラープリンタにおいては、図
4に図示されるPWM回路はシアン、マゼンタ、イエロ
ー、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1の4回転で1枚のカラーコピーが得ら
れる。又、後述される装置においては、PWM回路は色
毎に設けられる。
In the color printer of FIG. 2, the PWM circuit shown in FIG. 4 sequentially inputs the image signals of cyan, magenta, yellow, and black for each page (one page for each original and copy), and for each color. Laser modulation is sequentially performed for each, and one color copy is obtained by four rotations of the drum 1. In the device described later, the PWM circuit is provided for each color.

【0048】更に又、本実施例においては、各色毎に設
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、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諧調性、色再現性が安定
したより高精細、より高品位のカラー画像を形成するこ
とができる。
Furthermore, in this embodiment, a non-linear color masking circuit, for example, a secondary color masking circuit is provided in the preceding stage of the look-up table provided for each color in order to correct the turbidity of the color of each color toner. As will be described in detail later, it is possible to form a higher-definition, higher-quality color image with stable gradation and color reproducibility in combination with a small-diameter toner and a stable small-diameter laser spot. .

【0049】次に、図2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7
0μm、主走査方向のビーム径42μmの楕円径のスポ
ットを使用して感光ドラムに潜像を形成し、次いで現
像、転写及び熱圧ローラ定着を行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図7に表わす。
Next, in the image forming apparatus shown in FIG.
Set the spot diameter of the laser beam to 7 in the sub-scanning direction.
The volume average particle diameter of the toner when the latent image is formed on the photosensitive drum using a spot of 0 μm and an elliptic diameter of 42 μm in the main scanning direction, and then development, transfer, and heat roller fixing are performed, and the fixing FIG. 7 shows a graph showing the relationship with the diameter of the minimum reproduced dot of the subsequent image.

【0050】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・ドラム間隙や、スリーブ・ブレード間隙を変
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。このことは次のように説明される。
Here, as a developing condition, an AC bias and a DC bias are superposed for each particle diameter of the toner, or a DC bias is applied.
Although only the bias was used, the type of magnetic particles (carrier), the gap between the sleeve and drum, and the gap between the sleeve and blade were changed, but the diameter of the smallest reproduced dot was hardly affected. This is explained as follows.

【0051】つまり、現像の書き込みをレーザービーム
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、現像の濃度諧調性は得られるように
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 for development by controlling the emission time of the laser beam, the density gradation of development can be obtained by decreasing 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. Toner with a small particle size is a thin layer on the paper after transfer, and the attraction force with the paper is also large. Therefore, it is considered that scattering does not easily occur even if the toner image is exposed to the transfer electric field a plurality of times.

【0052】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
ルカラーの画像で諧調性がある高画質の画像を得ようと
すると50μm前後のドットが忠実に再現されているか
いないかで、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 having a low image density remarkably changes the impression of the image. When trying to obtain a full-color image with high gradation and high quality, the impression of the image remarkably differs depending on whether or not dots of about 50 μm are faithfully reproduced.

【0053】そこで、記録密度を400dpiとした
時、主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、従来の方法では得られなかったフルカラーで画像
濃度の薄い部分の諧調性も十分で、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 main scanning direction is 42 μm.
By using a toner having a volume average particle size of 9 μm or less, and more preferably 8 μm or less, dots of about 50 μm are faithfully reproduced as shown in the above description and data, and scattering in transfer is also achieved. Extremely reduced, full-color images with low image density, which could not be obtained by conventional methods, have sufficient gradation, and high-definition images with less blurring and blurring can be obtained.

【0054】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, particularly 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 less likely to be disturbed even when exposed to the transfer electric field a plurality of times. . In particular, this tendency has a good influence on the roughness and reproducibility in the portion where the image density is low.

【0055】例えば、本実施例にて使用されるトナーが
体積平均粒径6μmを有する場合、該トナーの体積分布
において、トナーは3μmを超え、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
含有することが好ましい。
For example, when the toner used in this embodiment has a volume average particle size of 6 μm, the toner has a volume distribution of more than 3 μm and less than 9 μm in which 90% or more toner particles are contained. It is preferable that the toner particles are contained in an amount of 99% by volume or more in the range of more than 0 and less than 12 μm.

【0056】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る。測定装置としてはコール
ターカウンタ−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
ェース(日科機製)及びCX−iパーソナルコンピュー
タ(キャノン製)を接続し、電界液を1級塩化ナトリウ
ムを用いて1%Nacl水溶液を調製する。
The volume distribution and volume average particle diameter of the toner are measured, for example, by the following measuring methods. A Coulter Counter-TA-II type (manufactured by Coulter) is used as a measuring device, an interface (manufactured by Nikkaki) and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) for outputting a number average distribution and a volume average distribution are connected, and an electric field is connected. A 1% Nacl aqueous solution is prepared from the solution using primary sodium chloride.

【0057】測定法としては前記電界水溶液100〜1
50ml中に分散剤として界面活性剤として(好ましく
はアルキベンゼンスルホン酸)を0.1〜5ml加え、
更に測定試料0.5〜50mgを加える。
As a measuring method, the above-mentioned electric field aqueous solution 100 to 1 is used.
0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzenesulfonic acid) as a dispersant is added to 50 ml,
Further, 0.5 to 50 mg of the measurement sample is added.

【0058】試料を懸濁した電界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−TA
−II型により、アパーチャーとして100μmアパー
チャーを用いて2〜40μmの粒子の粒度分布を測定し
て体積分布を求める。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。
The electrolytic solution in which the sample was suspended was treated with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the Coulter counter-TA was used.
According to the type II, a particle size distribution of particles of 2 to 40 μm is measured by using a 100 μm aperture as an aperture to obtain a volume distribution. The volume average particle diameter of the sample can be obtained from the obtained volume distribution.

【0059】前述のごとく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上げることができる。
In order to produce a toner having a sharp particle size distribution as described above, for example, a predetermined toner material is melt-kneaded, the kneaded product is cooled and then pulverized, and the pulverized powder is precisely classified to obtain a predetermined particle size. A method for preparing a toner having a distribution and / or a volume average particle diameter can be improved.

【0060】粉砕粉を精密に分級する方法としては、固
定壁型風力分級器のごと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器の如く
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
ナーを調製する方法を挙げることができる。
As a method of precisely classifying the pulverized powder, it is classified by a classifying means such as a fixed wall type air classifier, and the obtained classified powder is further divided into a multi-division classifier utilizing the Coanda effect, for example, Japanese A method of preparing a toner having a predetermined particle size distribution and / or a volume average particle size by simultaneously precisely removing fine powder and coarse powder by a multi-division classifying means such as an elbow jet classifier manufactured by Iron Mining Co., Ltd. .

【0061】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、外添剤が外添されている着色樹脂粒子を包含してい
る。
The toner includes colored resin particles (containing a binder resin, a colorant, and optionally other additives) themselves, and colored resin particles to which an external additive is externally added.

【0062】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又はスチレン−メタク
リル酸エステル樹脂のごと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
Examples of the binder resin used in the toner include a styrene polymer or polyester resin such as a styrene-acrylic acid ester resin or a styrene-methacrylic acid ester resin. In particular, considering the color mixture when fixing color toner,

【0063】[0063]

【化1】 (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ェノール誘導
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。
[Chemical 1] (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 (for example, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid). The polycondensed polyester resin is more preferable because it has sharp melting characteristics.

【0064】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107 Ωcm以上、好ましくは108 Ωc
m以上更に好ましくは109Ωcm〜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。
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 Ωc.
m or more, more preferably 10 9 Ωcm to 10 12 Ωcm, ferrite particles (maximum magnetization 60 emu / g)
Resin-coated resin can be preferably used.

【0065】磁性粒子、例えばフェライト粒子又は樹脂
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。
To measure the resistance value of magnetic particles, for example, ferrite particles or resin-coated ferrite particles, a sandwich type cell having a measuring electrode area of 4 cm 2 and an electrode gap of 0.4 cm was used. It is a value obtained by measuring the resistance value of the magnetic particles from the current flowing in the circuit by applying the applied voltage E (V / cm) between both electrodes under pressure.

【0066】以上説明したスポット径とトナー径を用い
てPWM方式で画像出しを行うと、初期にはポスト帯電
器を用いなくても高画質を得ることができる。しかしな
がら長期に亘って画像出しを行うと現像剤中のトナー中
に十分な電荷が付与されないトナーの比率が高まってく
る。この十分な電荷が付与されないトナーが現像されて
しまう為に現像後のドラム上は長期間使用後も極ハイラ
イト部まで初期と同等とドット再現を得ることができ
る。しかしながら転写時には転写電界により転写される
ことがないために転写されるドットと部分的又はほとん
ど転写されないドットが生じ、結果的に非常にがさつい
た画像となる。これは特にPWMを用いて30μm前後
のドットまで忠実に再現する本画像形成方式を用いてい
るために顕著となる。従来のアナログ方式ではハイライ
ト部では全体にトナーが分散しているために、本実施例
ほど転写の劣化は目立たない。そこで本実施例では前述
したように図1に示すポスト帯電器101を用いてトナ
ーの電荷を平均値で30mc/Kg以上に上げることに
した。その結果、常に安定して転写され画像にガサツキ
が生じないことが判明した。
When an image is output by the PWM method using the spot diameter and the toner diameter described above, high image quality can be obtained without using a post charger in the initial stage. However, if an image is output for a long period of time, the proportion of toner in the developer in which sufficient electric charge is not applied increases. Since the toner to which the sufficient electric charge is not applied is developed, it is possible to obtain the dot reproduction on the drum after the development, even after a long-term use, up to the extreme highlight portion as in the initial stage. However, at the time of transfer, since it is not transferred by the transfer electric field, dots to be transferred and dots to be partially or almost not transferred are generated, and as a result, the image is very rough. This is particularly noticeable because the image forming method that faithfully reproduces dots up to about 30 μm using PWM is used. In the conventional analog method, since the toner is dispersed in the entire highlight portion, the transfer deterioration is less noticeable than in the present embodiment. Therefore, in this embodiment, as described above, the post-charger 101 shown in FIG. 1 is used to increase the charge of the toner to an average value of 30 mc / Kg or more. As a result, it was found that the image was transferred stably at all times and the image did not become rough.

【0067】ここでトナーの電荷の測定法を述べる。ト
ナーの電荷の測定は現像後およびポスト帯電後のドラム
上から吸引により容量C(F)のファラデーケージ内に
トナーを吸引し、ファラデーケージの電位の変化ΔE
(V)をエレクトロメーターを用いて読み取る。吸引さ
れたトナーの重さΔM(Kg)を測定することにより平
均帯電量=CΔE/ΔM(C/Kg)の関係で得られ
る。
Here, a method of measuring the charge of the toner will be described. To measure the charge of the toner, the toner is sucked into the Faraday cage of the capacity C (F) by suction from the drum after development and after the post-charging, and the change in potential of the Faraday cage ΔE.
Read (V) using an electrometer. By measuring the weight ΔM (Kg) of the attracted toner, the relation of average charge amount = CΔE / ΔM (C / Kg) can be obtained.

【0068】図8のグラフにはポスト帯電器の電流とド
ラム上トナートリボの関係を示す。ポスト帯電器の電流
は本実施例では図8のグラフに示す値になっているがこ
れは帯電器の構成に依存するものであり重要ではない。
ここで重要なのはトナーの平均帯電量であり、本実施例
では斜線で示す30mC/Kg〜50mC/Kgの範囲
にトナーの電荷量を設定すれば長時間使用後でもハイラ
イト部での転写による劣化がほとんど生じないことが判
明した。
The graph of FIG. 8 shows the relationship between the current of the post charger and the toner tribo on the drum. The current of the post charger is the value shown in the graph of FIG. 8 in this embodiment, but this is not important because it depends on the configuration of the charger.
What is important here is the average charge amount of the toner. In this embodiment, if the charge amount of the toner is set in the range of 30 mC / Kg to 50 mC / Kg indicated by the slanted lines, deterioration due to transfer in the highlight portion even after long-term use It turns out that the

【0069】図9のグラフに1万枚複写後の現像剤のポ
スト帯電による平均帯電量とハイライトのがさつきレベ
ルの関係を示す。
The graph of FIG. 9 shows the relationship between the average charge amount of post-charging of the developer after copying 10,000 sheets and the roughness level of highlight.

【0070】同グラフに示すように、ポスト帯電通過後
の平均帯電量が30mC/Kg以下の場合には、1万枚
複写後にトリボの分布がブロードになると、ポスト帯電
を行っても十分にトリボの付与されないトナーが存在
し、ハイライト部分で特に目立つ転写抜けが部分的に存
在し、それがガサツキとして発生し、著しく画像の品質
を落としてしまう。逆にポスト帯電の帯電量が大きく平
均帯電量が50mC/Kg以上になると、トリボの極端
に高いトナーが存在するようになり、トリボが低い場合
と同じような転写抜けが発生する。
As shown in the graph, when the average amount of charge after passing post-charging is 30 mC / Kg or less and the distribution of the tribo becomes broad after copying 10,000 sheets, the tribo is sufficiently charged even if post-charging is performed. Toner is not applied, and transfer defects that are particularly conspicuous in the highlight portion are partially present, which is apt to cause roughness, which significantly deteriorates the image quality. On the other hand, when the post-charging charge amount is large and the average charge amount is 50 mC / Kg or more, toner having an extremely high tribo is present, and the same transfer omission as when the tribo is low occurs.

【0071】そこで濃度0.2の画像のガサツキのレベ
ルを主観で5段階評価し、3以上が許容レベルとして平
均帯電量との関係をグラフ化したのが図9であり、トリ
ボが前述したように30mC/Kgから50mC/Kg
の範囲にあればハイライト部での転写による劣化がほと
んど生じないことが判明した。
Therefore, FIG. 9 is a graph in which the level of the roughness of an image having a density of 0.2 is subjectively evaluated in five levels, and the relationship with the average charge amount is plotted as an allowable level of 3 or more, as described above by Tribo. 30mC / Kg to 50mC / Kg
It was found that the deterioration due to the transfer in the highlight portion hardly occurs in the range of.

【0072】しかしながら、このようにトリボの高いト
ナーを現像すると高濃度部においてトナーの量が多くな
り過ぎて転写不良が生じる場合があった。特にフルカラ
ーの4色目においてかなり条件が厳しくなった。
However, when the toner with high tribo is developed in this way, the amount of the toner becomes too large in the high density portion, which may cause transfer failure. Especially for the fourth full-color color, the conditions became severe.

【0073】数多くの検討の結果、一定濃度を得るため
のトナー量を少なくすることにより高濃度部での転写不
良が生じないことが判明した。本実施例のようにトリボ
を30mC/Kg以上に設定した場合にはトナーの顔料
コンテントを増加させ、0.5mg/cm2 の転写紙上
のトナー量に対してマクベス濃度が1.2以上でるよう
にすれば、ハイライトから高濃度部まで常に安定して高
画質の画像が得られるようになった。以上の関係は先ず
定着前のトナーの量をあらかじめ測定し、単位面積当り
0.5mg/cm2 になるように調整しこの条件下にて
定着まで行い定着紙上の濃度をマクベス反射濃度計によ
り測定することにより得られた。
As a result of numerous studies, it has been found that the transfer failure in the high density portion does not occur by reducing the toner amount for obtaining a constant density. When the tribo is set to 30 mC / Kg or more as in this embodiment, the pigment content of the toner is increased so that the Macbeth density is 1.2 or more with respect to the toner amount on the transfer paper of 0.5 mg / cm 2. By doing so, high-quality images can always be obtained stably from the highlight to the high-density area. The relationship above is that the amount of toner before fixing is measured in advance, adjusted to 0.5 mg / cm 2 per unit area, fixing is performed under these conditions, and the density on the fixed paper is measured with a Macbeth reflection densitometer. It was obtained by doing.

【0074】図10のグラフに0.5mg/cm2 のト
ナー量に対するマクベス濃度とベタ部ボソ抜けのレベル
の関係を示す。この場合も主観で5段階評価でレベルを
決定し、3以上を許容レベルとした。同グラフからわか
るように前述した1.2以上の濃度がでるように顔料コ
ンテントアップした場合に良好な画像が得られるように
なった。
The graph of FIG. 10 shows the relationship between the Macbeth density and the level of solid-state voids with respect to the toner amount of 0.5 mg / cm 2 . In this case as well, the level was subjectively determined by a five-level evaluation, and a level of 3 or more was set as an acceptable level. As can be seen from the graph, a good image can be obtained when the pigment content is increased so that the density of 1.2 or more can be obtained.

【0075】以上のように、8μm以下の体積平均粒径
を有し、且つ0.5mg/cm2 の塗布量に対する定着
後のマクベス濃度が1.2以上となるトナーを用いてポ
スト帯電器によりトナーの転写前の平均帯電量を30m
C/Kg以上に帯電することにより、画像濃度の薄い部
分でも諧調性の優れた飛び散りの少ない高精細な画像が
長期に亘って得ることができる。
As described above, a toner having a volume average particle diameter of 8 μm or less and having a Macbeth density after fixing of 1.2 or more with respect to a coating amount of 0.5 mg / cm 2 was formed by a post charger. Average amount of charge before transfer of toner is 30m
By charging to C / Kg or more, it is possible to obtain a high-definition image with excellent gradation and less scattering in a long time for a long time.

【0076】実施例2 次に、本発明による画像形成装置の実施例2について、
図11を参照して説明する。
Second Embodiment Next, the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described.
This will be described with reference to FIG.

【0077】本実施例による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、上記実施例と異
なり色毎に専用の像担持体、即ち本実施例では電子写真
感光ドラム21Y(イエロー画像形成用)、21M(マ
ゼンタ画像形成用)、21C(シアン画像形成用)、2
1Bk(ブラック画像形成用)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23Y、23
M、23C、23Bk、現像器24Y、24M、24
C、24Bk、ポスト帯電器121Y、121M、12
1C、121Bk、転写用放電器25bY、25bM、
25bC、25bBk、クリーニング器26Y、26
M、26C、26Bkが配置されている。
The image forming apparatus according to this embodiment is a full-color laser beam printer, but unlike the above embodiment, a dedicated image carrier for each color, that is, the electrophotographic photosensitive drum 21Y (for yellow image formation in this embodiment) is used. ), 21M (for forming a magenta image), 21C (for forming a cyan image), 2
1Bk (for black image formation), and dedicated laser beam scanners 23Y and 23 around them
M, 23C, 23Bk, developing units 24Y, 24M, 24
C, 24Bk, post charger 121Y, 121M, 12
1C, 121Bk, transfer discharger 25bY, 25bM,
25bC, 25bBk, cleaning devices 26Y, 26
M, 26C, and 26Bk are arranged.

【0078】転写材は給紙ガイド50を通り、給紙ロー
ラ51、給紙ガイド52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25aへ確実に吸
着する。その後、各感光ドラムに形成された画像を転写
用放電器25bY、25bM、25bC、25bBkに
より転写材に重ねて転写紙、除電器82により搬送ベル
ト25aから除電され定着器27により定着されてフル
カラーの画像が得られる。
The transfer material is conveyed through the paper feed guide 50, the paper feed roller 51, and the paper feed guide 52 in this order, and receives the corona discharge from the attraction charger 81 and is reliably attracted to the transport belt 25a. After that, the image formed on each photosensitive drum is superposed on the transfer material by the transfer discharging devices 25bY, 25bM, 25bC, and 25bBk, and the transfer belt is neutralized by the discharging belt 82 and fixed by the fixing device 27 to be a full-color image. An image is obtained.

【0079】このような転写の方式を用いた場合でも記
録密度400dpiとしたときの主走査方向のレーザー
ビームスポット径を42μm以下とし、8μm以下の体
積平均粒径のトナーでかつ0.5mg/cm2 の塗布量
に対する定着後のマクベス濃度が1.2以上となるトナ
ーを用いてトナーの転写前の平均帯電量を30mC/K
g以上にする手段を設けることにより、画像濃度の薄い
部分でも諧調性の優れた飛び散りの少ない高精細な画像
が長期に亘って得ることができる。
Even when such a transfer method is used, the laser beam spot diameter in the main scanning direction is 42 μm or less when the recording density is 400 dpi, and the toner has a volume average particle diameter of 8 μm or less and 0.5 mg / cm. The average charge amount before transfer of the toner is 30 mC / K using the toner whose Macbeth density after fixing is 1.2 or more for the coating amount of 2
By providing a means of g or more, it is possible to obtain a high-definition image with excellent gradation and less scattering in a long time for a long period of time.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、静電潜像が形成される電子写真
感光体と、光束を放出する光源と、被記録画像信号に対
応して前記光源の1画素当り光束放出時間長を制御する
制御手段と、前記光源からの光束を前記電子写真感光体
上で主走査方向に走査し、前記光束の走査によって形成
された静電潜像をトナー及びキャリア粒子を含む2成分
現像剤で現像する現像手段と、転写部にて静電的に転写
材に転写される前の前記トナーを帯電させる帯電手段と
を有し、前記トナーは重量平均径が8μm以下であり、
転写材上での単位面積当りの重量が0.5mg/cm2
の場合に定着後の画像濃度が1.2以上に発色し、前記
帯電手段によるトナーの平均帯電量が30mC/Kg以
上であることにより、長期に長期に亘って高画質画像を
安定して得ることが可能となった。
As is apparent from the above description, the image forming apparatus according to the present invention corresponds to the electrophotographic photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed, the light source emitting the light flux, and the recorded image signal. Control means for controlling the luminous flux emission time length per pixel of the light source, and an electrostatic latent image formed by scanning the luminous flux from the light source on the electrophotographic photosensitive member in the main scanning direction. Has a developing means for developing the toner with a two-component developer containing toner and carrier particles, and a charging means for charging the toner before being electrostatically transferred to a transfer material at a transfer portion. Has an average diameter of 8 μm or less,
The weight per unit area on the transfer material is 0.5 mg / cm 2
In this case, the image density after fixing develops to 1.2 or more, and the average charging amount of the toner by the charging unit is 30 mC / Kg or more, so that a high-quality image can be stably obtained for a long period of time. It has become possible.

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

【図1】本発明による画像形成装置の第1実施例の特徴
部を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a characteristic part of a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による画像形成装置の第1実施例を示す
全体構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図3】図2の画像形成装置の露光手段を示す構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an exposure unit of the image forming apparatus of FIG.

【図4】図2の画像形成装置に使用されるPWM回路で
ある。
FIG. 4 is a PWM circuit used in the image forming apparatus of FIG.

【図5】図4のPWM回路の波形図である。5 is a waveform diagram of the PWM circuit of FIG.

【図6】本実施例に使用したトナーの粒度分布図であ
る。
FIG. 6 is a particle size distribution chart of the toner used in this example.

【図7】トナーの体積平均粒径と最小再現ドット径の関
係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the volume average particle diameter of toner and the minimum reproduced dot diameter.

【図8】ポスト帯電電流とトリボとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between post charging current and tribo.

【図9】トナーの平均帯電量と1万枚複写後のハイライ
ト部のがさつきレベルとの関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the average charge amount of toner and the roughness level of the highlight portion after copying 10,000 sheets.

【図10】0.5mg/cm2 のトナー量に対するマク
ベス濃度とベタ部のボソ抜けレベルとの関係を示すグラ
フである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the Macbeth concentration and the deblurring level of the solid portion with respect to the toner amount of 0.5 mg / cm 2 .

【図11】本発明による画像形成装置の第2実施例を示
す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子写真感光体 4 現像装置 5 転写装置 9 定着器 101 ポスト帯電器 E レーザ光束 LS レーザスキャナ 1 Electrophotographic Photosensitive Member 4 Developing Device 5 Transfer Device 9 Fixing Device 101 Post Charging Device E Laser Luminous Flux LS Laser Scanner

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/16 (72)発明者 神林 誠 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─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location G03G 15/16 (72) Inventor Makoto Kambayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. In the company

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像が形成される電子写真感光体
と、光束を放出する光源と、被記録画像信号に対応して
前記光源の1画素当り光束放出時間長を制御する制御手
段と、前記光源からの光束を前記電子写真感光体上で主
走査方向に走査し、前記光束の走査によって形成された
静電潜像をトナー及びキャリア粒子を含む2成分現像剤
で現像する現像手段と、転写部にて静電的に転写材に転
写される前の前記トナーを帯電させる帯電手段とを有
し、前記トナーは重量平均径が8μm以下であり、転写
材上での単位面積当りの重量が0.5mg/cm2 の場
合に定着後の画像濃度が1.2以上に発色し、前記帯電
手段によるトナーの平均帯電量が30mC/Kg以上で
あることを特徴とする画像形成装置。
1. An electrophotographic photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a light source for emitting a light beam, and a control means for controlling a light beam emission time length per pixel of the light source in response to a recorded image signal. Developing means for scanning a light flux from the light source on the electrophotographic photosensitive member in a main scanning direction, and developing an electrostatic latent image formed by the scanning of the light flux with a two-component developer containing toner and carrier particles. Charging means for charging the toner before being electrostatically transferred to the transfer material at the transfer portion, and the toner has a weight average diameter of 8 μm or less, An image forming apparatus characterized in that, when the weight is 0.5 mg / cm 2 , the image density after fixing develops to 1.2 or more, and the average charging amount of the toner by the charging means is 30 mC / Kg or more.
【請求項2】 前記電子写真感光体上での光束のスポッ
ト径が主走査方向に関して単位画素サイズの0.7倍以
下であることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the spot diameter of the light beam on the electrophotographic photosensitive member is 0.7 times or less the unit pixel size in the main scanning direction.
JP6109126A 1994-04-26 1994-04-26 Image forming device Pending JPH07295320A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6109126A JPH07295320A (en) 1994-04-26 1994-04-26 Image forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6109126A JPH07295320A (en) 1994-04-26 1994-04-26 Image forming device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07295320A true JPH07295320A (en) 1995-11-10

Family

ID=14502234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6109126A Pending JPH07295320A (en) 1994-04-26 1994-04-26 Image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07295320A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930568A (en) * 1996-11-14 1999-07-27 Oki Data Corporation Electrophotographic image forming apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930568A (en) * 1996-11-14 1999-07-27 Oki Data Corporation Electrophotographic image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5172132A (en) Digital image forming device and method for forming an image from a plurality of dots
US5576812A (en) Developing method with carrier chains contacted to image bearing member
JPH1184764A (en) Digital image forming method and device therefor
US5327339A (en) Image forming method
JPH0713420A (en) Developing device
JP2668440B2 (en) Image forming device
JP3049675B2 (en) Image forming method
US5313233A (en) Image forming apparatus
JPH06295114A (en) Color image forming device
JPH07295320A (en) Image forming device
JPH1158817A (en) Image forming apparatus
JP2899503B2 (en) Image forming device
JP2763321B2 (en) Image forming method
JP3217252B2 (en) Image forming device
JP2003285466A (en) Image recorder
EP0400555B1 (en) An image forming apparatus
JP2668440C (en)
JP3012311B2 (en) Color image forming equipment
JPH10171219A (en) Image forming device
JPH04369664A (en) Image forming method
JPH0627778A (en) Image forming device
JPH05333688A (en) Image forming device
JPH04251875A (en) Image forming device
JPH04147286A (en) Image forming device
JP2001111861A (en) Image processing unit and image processing method