JPH0777858A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH0777858A
JPH0777858A JP5180052A JP18005293A JPH0777858A JP H0777858 A JPH0777858 A JP H0777858A JP 5180052 A JP5180052 A JP 5180052A JP 18005293 A JP18005293 A JP 18005293A JP H0777858 A JPH0777858 A JP H0777858A
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toner
image
transfer
image forming
photosensitive drum
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裕二 酒見
Koji Amamiya
幸司 雨宮
Satoshi Fukushima
聡 福島
Jun Koide
小出  純
Tatsuo Takeuchi
達夫 竹内
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To provide an image forming device capable of obtaining an image having high quality and no roughness by using an intermediate transfer medium, and also capable of obtaining a highly definite color image whose color reproducibility is stabilized and not causing toner scattering, etc., even in the case of forming a full color image. CONSTITUTION:The main scanning beam diameter of a laser beam is 30 to 45mum, and also, the volume average particle diameter of the toner used is 3 to 8mum. Furthermore, provided that (a) denotes the amount of the toner lying on a transfer material, (t1) and (t2) denote each transfer efficiency of 1st and 2nd, A denotes the amount of the toner lying on a photoreceptive drum 3 and M denotes the volume average particle diameter of the toner used, the relation represented by the equation is satisfied.

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、レーザー光を用いた潜
像形成手段にて像担持体(感光媒体)に潜像を形成し、
この潜像を現像手段にて可視像(トナー像)とし、この
トナー像を中間転写媒体に転写し、その後、中間転写媒
体上のトナー像を最終的画像保持体である転写材に記録
する画像形成装置に関するものでり、複写機、プリンタ
などに適用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms a latent image on an image bearing member (photosensitive medium) by means of latent image forming means using laser light,
This latent image is made into a visible image (toner image) by the developing means, this toner image is transferred to the intermediate transfer medium, and then the toner image on the intermediate transfer medium is recorded on the transfer material which is the final image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus and is applied to a copying machine, a printer and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1には、中間転写媒体を使用した電子
写真式カラープリンタの一例を示す。本例によると、矢
印方向に回転する感光媒体としての電子写真感光ドラム
3を備え、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、中
間転写媒体としての中間転写ベルト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
ービームスキャナなどからなる画像形成手段が配設され
ている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an example of an electrophotographic color printer using an intermediate transfer medium. According to this example, the rotary developing device 1 including the electrophotographic photosensitive drum 3 as a photosensitive medium that rotates in the direction of the arrow and the charger 4 and the developing devices 1M, 1C, 1Y, and 1BK around the photosensitive drum 3 is provided. An image forming unit including an intermediate transfer belt 10 as an intermediate transfer medium, a cleaning unit 12, and a laser beam scanner arranged above the photosensitive drum 3 in the drawing is provided.

【0003】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。次ぎに、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ー光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 the case of the full color mode as an example.
First, the photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charger 4. Next, image exposure is performed by a laser beam E modulated by a magenta image signal of a document (not shown), an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3, and then magenta development that is previously set at a developing position. Development is performed by the container 1M.

【0004】一方、中間転写ベルト10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で現像された可視像、即ち、トナー像は、転写
部においてバイアス印加された転写ローラ9によって中
間転写ベルト10上に転写される。中間転写ベルト10
は、そのまま回転を継続し、次ぎの色(図1においては
シアン)の転写に備える。
On the other hand, the intermediate transfer belt 10 is rotating in the direction of the arrow in the figure in synchronization with the photosensitive drum 3, and the visible image, that is, the toner image developed by the magenta developing unit 1M is biased at the transfer portion. Transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the transferred transfer roller 9. Intermediate transfer belt 10
Continues to rotate in preparation for the transfer of the next color (cyan in FIG. 1).

【0005】一方、感光ドラム3は、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、次ぎのシアン画像信号により前記のような露
光を受ける。
On the other hand, the photosensitive drum 3 is cleaned by the cleaning means 12, is charged again by the charger 4, and is exposed as described above by the next cyan image signal.

【0006】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
ン現像を行なう。
During this time, the developing device 1 rotates and the cyan developing device 1C is fixed at a predetermined developing position to perform predetermined cyan development.

【0007】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、中間転写ベルト上の4色のトナー像は、給紙
カセットより画像形成のタイミングに従って給紙された
転写材上に転写ローラ11により一括して転写される。
転写ローラ11は、給紙のタイミングに従って中間転写
ベルト10に圧接し、バイアス印加により中間転写ベル
ト10上の4色トナー像を転写材上に転写する。転写後
の転写材は、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 carried out for yellow and black respectively, and when the transfer of four colors is completed, the toner images of four colors on the intermediate transfer belt are image-formed by the paper feed cassette. The transfer roller 11 collectively transfers the transferred material onto the transferred transfer material in accordance with the timing.
The transfer roller 11 is brought into pressure contact with the intermediate transfer belt 10 according to the timing of sheet feeding, and transfers a four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 onto a transfer material by applying a bias. The transfer material after the transfer is sent to the fixing device (heat pressure roller fixing device) 17 by the conveyor belt 16 and the series of full-color printing sequence is completed to form a required full-color print image.

【0008】このような構成のカラープリンタでは、感
光ドラム3上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト
10上に順次重ね合わせるように転写され、その後、中
間転写ベルト10上のトナー像を転写材に一括して転写
させる構成とされるので、例えば転写ドラム上に転写材
を保持しそして感光ドラム上のトナー像を順次重ね合わ
せるように転写して画像を得る多重転写方式のプリンタ
の場合に発生する転写ドラムへの転写材の安定保持の問
題が解決され、転写材としてハガキ等の厚紙をも使用す
ることが可能となった。
In the color printer having such a structure, the toner images formed on the photosensitive drum 3 are transferred onto the intermediate transfer belt 10 so as to be sequentially superposed, and then the toner images on the intermediate transfer belt 10 are transferred. Since it is configured to transfer the material to the material all at once, for example, in the case of a multiple transfer type printer in which the transfer material is held on the transfer drum and the toner images on the photosensitive drum are transferred so as to be sequentially superimposed to obtain an image. The problem of stable holding of the transfer material on the transfer drum that has occurred is solved, and cardboard such as postcards can be used as the transfer material.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のカラープリンタでは、高画質の鮮明な画像を得る
ことが非常に困難であった。これは、中間転写ベルト1
0のような中間転写媒体を用いることに起因する。
However, it was very difficult to obtain a high-quality and clear image with the above-mentioned conventional color printer. This is the intermediate transfer belt 1
This is due to the use of an intermediate transfer medium such as 0.

【0010】つまり、中間転写媒体を用いた転写は、感
光ドラム、即ち、感光体上に形成されたマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックのトナー像を順次中間転写媒体
上に重ね合わせた後に一括して転写を行なう方式であ
り、そのために、感光体上のトナー像は、中間転写媒体
上への第1の転写、更に、中間転写媒体から転写材への
第2の転写を経ることが必須となり、画像が劣化する。
That is, in the transfer using the intermediate transfer medium, the magenta, cyan, yellow, and black toner images formed on the photosensitive drum, that is, the photosensitive member are sequentially superposed on the intermediate transfer medium and then collectively transferred. The toner image on the photoconductor is required to undergo the first transfer onto the intermediate transfer medium and the second transfer from the intermediate transfer medium to the transfer material. The image deteriorates.

【0011】これは、感光体3上の潜像を現像する際に
はトナーは潜像という拘束電界に作用して付着するが、
転写は、非拘束電界で行なわれるために、転写を繰り返
す毎にトナー像がボケるからである。
This is because when developing a latent image on the photosensitive member 3, the toner adheres by acting on a confining electric field called a latent image.
This is because the transfer is performed with a non-restraining electric field, so that the toner image is blurred every time the transfer is repeated.

【0012】この問題を解決するべく、このボケ量を想
定して感光体上の潜像形成の時から最適化する必要があ
った。
In order to solve this problem, it has been necessary to optimize the amount of blurring from the time of latent image formation on the photosensitive member.

【0013】更に、2回の転写を経ることから、1回の
転写で画像形成を行う、例えば、多重転写方式に比べ、
その分だけ余計に感光ドラム3上にトナーを多く付着さ
せる形でトナー像形成を行なうことが必要となる。
Further, since the transfer is performed twice, the image is formed by one transfer. For example, as compared with the multiple transfer system,
Therefore, it is necessary to form a toner image in such a manner that a large amount of toner is attached to the photosensitive drum 3 by an extra amount.

【0014】従って、本発明の目的は、中間転写媒体を
用いて、ガサツキのない高品質の画像を得ることがで
き、又、フルカラー画像形成時においても、トナーの飛
び散りなどのない、高精細且つ色再現性の安定したカラ
ー画像を得ることができる画像形成装置を提供すること
である。
Therefore, it is an object of the present invention to obtain a high quality image free from rubbing using an intermediate transfer medium, and to obtain a high definition image with no toner scattering even when forming a full color image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a color image with stable color reproducibility.

【0015】[0015]

【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、
レーザー光源を用い、1画素当たりのレーザー光の点灯
時間を被記録画像信号に応じて制御する制御手段を備え
た潜像形成手段にて感光媒体上に静電潜像を形成し、こ
の潜像を、トナーを含有する現像剤にて現像してトナー
像となし、次いで、前記感光媒体上に形成されたトナー
像を、中間転写媒体に転写し(第1転写)、その後、こ
の中間転写媒体上の画像を転写材に転写(第2転写)す
る画像形成装置において、前記レーザー光の走査方向ス
ポット径を、スポットサイズ(1/e2 )<画素サイズ
0.7とし、前記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、トナーの体積分布にお
いて、(1/2)M<r<(3/2)Mの範囲にトナー
の90体積%以上が含まれ、0<r<2Mの範囲にトナ
ーの99体積%以上が含まれており、更に、前記レーザ
ー光の主走査ビーム径は30μm〜45μmであり、前
記トナーの体積平均粒径は3μm〜8μm、好ましくは
5μm〜6μmであり、又、前記転写材上のトナー乗り
量をa、第1転写及び第2転写の各転写効率をt1、2
とし、感光ドラム上のトナー乗り量をAとすると、
The above object can be achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention is
An electrostatic latent image is formed on a photosensitive medium by a latent image forming means using a laser light source and having a control means for controlling the lighting time of the laser light per pixel according to a recorded image signal. Is developed with a developer containing toner to form a toner image, then the toner image formed on the photosensitive medium is transferred to an intermediate transfer medium (first transfer), and then this intermediate transfer medium is transferred. In an image forming apparatus for transferring the above image to a transfer material (second transfer), the spot diameter in the scanning direction of the laser light is set to spot size (1 / e 2 ) <pixel size 0.7, and the toner volume average is When the particle diameter is M and the toner particle diameter is r, 90% by volume or more of the toner is included in the range of (1/2) M <r <(3/2) M in the toner volume distribution. Within the range of 0 <r <2M, 99% by volume or less of the toner Further, the main scanning beam diameter of the laser light is 30 μm to 45 μm, the volume average particle diameter of the toner is 3 μm to 8 μm, preferably 5 μm to 6 μm, and on the transfer material. Amount of toner is a, transfer efficiencies of the first transfer and the second transfer are t 1, t 2.
And the amount of toner on the photosensitive drum is A,

【0016】[0016]

【数2】 の関係を有することを特徴とする画像形成装置である。[Equation 2] The image forming apparatus has the following relationship.

【0017】好ましくは、使用するトナーの平均帯電量
が10μC/g以上、30μC/g以下であり、感光ド
ラム上の1回のトナー像形成時のトナーの乗り量は最大
1.5mg/cm2 とされる。
Preferably, the toner to be used has an average charge amount of 10 μC / g or more and 30 μC / g or less, and the maximum amount of toner to be loaded on the photosensitive drum at one time is 1.5 mg / cm 2. It is said that

【0018】又、本発明によると、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックのトナーを使用し、感光媒体上に
形成されたトナー像は、前記中間転写媒体上に保持さ
れ、前記転写材に一括転写することでフルカラー画像を
得ることができる。
Further, according to the present invention, toner images formed on a photosensitive medium using yellow, magenta, cyan and black toners are held on the intermediate transfer medium and are collectively transferred to the transfer material. As a result, a full-color image can be obtained.

【0019】[0019]

【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。次に説明する実施例にて、本
発明は、図1に関連して説明した中間転写媒体を使用し
た電子写真式カラープリンタに適用されるものとする
が、これに限定されるものではない。
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. In the embodiment described below, the present invention is applied to, but is not limited to, an electrophotographic color printer using the intermediate transfer medium described with reference to FIG.

【0020】本実施例にて、本発明の画像形成装置は、
矢印方向に回転する感光媒体としての電子写真感光ドラ
ム3を備え、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、
中間転写媒体としての中間転写ベルト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露光
手段としてのレーザービームスキャナなどからなる画像
形成手段が配設されている。
In this embodiment, the image forming apparatus of the present invention is
A rotary developing device 1 including an electrophotographic photosensitive drum 3 as a photosensitive medium that rotates in the arrow direction, and a charging device 4 and developing devices 1M, 1C, 1Y, and 1BK around the photosensitive drum 3.
An image forming unit including an intermediate transfer belt 10 as an intermediate transfer medium, a cleaning unit 12, and a laser beam scanner as an exposing unit disposed above the photosensitive drum 3 in the drawing is provided.

【0021】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。次ぎに、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ー光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 the case of the full color mode as an example.
First, the photosensitive drum 3 is uniformly charged by the charger 4. Next, image exposure is performed by a laser beam E modulated by a magenta image signal of a document (not shown), an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 3, and then magenta development that is previously set at a developing position. Development is performed by the container 1M.

【0022】一方、中間転写ベルト10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で現像された可視像、即ち、トナー像は、転写
部においてバイアス印加された転写ローラ9によって中
間転写ベルト10上に転写される。中間転写ベルト10
は、そのまま回転を継続し、次ぎの色(図1においては
シアン)の転写に備える。
On the other hand, the intermediate transfer belt 10 rotates in the direction of the arrow in the figure in synchronization with the photosensitive drum 3, and the visible image, that is, the toner image developed by the magenta developing device 1M is biased at the transfer portion. Transferred onto the intermediate transfer belt 10 by the transferred transfer roller 9. Intermediate transfer belt 10
Continues to rotate in preparation for the transfer of the next color (cyan in FIG. 1).

【0023】一方、感光ドラム3は、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、次ぎのシアン画像信号により前記のような露
光を受ける。
On the other hand, the photosensitive drum 3 is cleaned by the cleaning means 12, is charged again by the charger 4, and is exposed as described above by the next cyan image signal.

【0024】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
ン現像を行なう。
During this time, the developing device 1 rotates and the cyan developing device 1C is fixed at a predetermined developing position to perform predetermined cyan development.

【0025】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、中間転写ベルト上の4色のトナー像は、給紙
カセットより画像形成のタイミングに従って給紙された
転写材上に転写ローラ11により一括して転写される。
転写ローラ11は、給紙のタイミングに従って中間転写
ベルト10に圧接し、バイアス印加により中間転写ベル
ト10上の4色トナー像を転写材上に転写する。転写後
の転写材は、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 carried out for yellow and black respectively, and when the transfer of four colors is completed, the toner images of four colors on the intermediate transfer belt are image-formed by the paper feed cassette. The transfer roller 11 collectively transfers the transferred material onto the transferred transfer material in accordance with the timing.
The transfer roller 11 is brought into pressure contact with the intermediate transfer belt 10 according to the timing of sheet feeding, and transfers a four-color toner image on the intermediate transfer belt 10 onto a transfer material by applying a bias. The transfer material after the transfer is sent to the fixing device (heat pressure roller fixing device) 17 by the conveyor belt 16 and the series of full-color printing sequence is completed to form a required full-color print image.

【0026】尚、本実施例にて、露光手段を形成する上
記レーザービームスキャナは、図2に示すように、半導
体レーザー部102、高速回転するポリゴンミラー10
5、f−θレンズ106からなっており、半導体レーザ
ー部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。
In the present embodiment, the laser beam scanner forming the exposure means has a semiconductor laser section 102 and a polygon mirror 10 rotating at a high speed, as shown in FIG.
5, the f-θ lens 106, and the semiconductor laser unit 102 receives a time-series digital pixel signal that is arithmetically output by an electronic calculator or the like of the image reading apparatus, and performs PWM modulation in accordance with the signal. The generated laser beam is oscillated to expose the surface of the photosensitive drum 3.

【0027】更に詳しく説明すると、図2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1
02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103は、後述する焦点調整手段10
4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.
Solid-state laser device 1 as a laser light source that is a light source unit
Reference numeral 02 is connected to a laser driver 500, which is a light emission signal generator for sending a light emission signal for generating a laser beam, and the light intensity is decreased according to the light 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 103 includes a focus adjusting means 10 described later.
4 allows movement by a predetermined amount in the direction of arrow A, which is the optical axis direction of the laser light.

【0028】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、106
b、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。
Polygon mirror, that is, rotary polygon mirror 105
Rotates in the direction of arrow B at a constant speed, reflects parallel light emitted from the collimator lens system 103, and scans in the direction of arrow C, which is a predetermined direction. An f-θ lens group 106 (106a, 106a) provided in front of the rotary polygon mirror 105.
b and 106c) form an image of the laser light beam deflected by the polygon mirror 105 on the surface to be scanned, that is, a predetermined position on the photosensitive drum 3, and make the scanning speed constant on the surface to be scanned.

【0029】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 through a reflecting mirror 107 onto a CCD (solid-state image pickup device) 108 as a detecting means, and is scanned on a 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 section. The CCD 108 is connected to the control unit 100 that controls the laser driver 500 and the focus adjusting means 104.

【0030】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。
An image processing section 111 is connected to the laser driver 500 and the control section 100.

【0031】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 structure, when forming a desired image, first, the image output signal P is input from the image processing section 111 to the control section 100, and the laser driver 500 is used.
The image signal S is input to and the solid-state laser element 102 is turned on and off at a predetermined timing.

【0032】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10
5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。
Laser light emitted from the solid-state laser element 102 is converted into substantially parallel light by the collimator lens system 103, and is further rotated in the direction of arrow B.
5 is scanned in the direction of arrow C, and an image is formed in a spot shape on the photosensitive drum 3 by the f-θ lens group 106. An exposure distribution for one scanning of the image 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. A latent image having an exposure distribution corresponding to is formed and recorded as a visible image on a transfer material by a well-known electrophotographic process.

【0033】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 is finished after the output of the image signal S is finished. Further, the control unit 100 stops its operation 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.

【0034】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 focus position adjusting means 104 for the laser beam L will be described.

【0035】前記画像出力信号Pの消勢時に、制御部1
00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、図16(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、レーザー素子102をこの試験信号に応じて明滅
させる。試験信号によって変調されたレーザー光は、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。
When the image output signal P is deenergized, the control unit 1
The operation signal is input to the laser driver 500 from 00,
From the laser driver 500, a rectangular wave that turns on and off at regular intervals as shown in FIG. 16A is generated for a predetermined period, and the laser element 102 blinks in response to this test signal. The laser light modulated by the test signal is reflected by the reflecting mirror 107, and projected and scanned on the CCD 108 arranged at a position optically equivalent to the photosensitive drum 3.

【0036】制御部100は、CCD108上をレーザ
ー光束Lが走査する前にCCD108各光電変換素子の
蓄積電荷をリセットし、試験信号によって変調されたビ
ームによる1ラインの走査によりCCD108の各光電
変換素子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 charges of each photoelectric conversion element of the CCD 108 before the laser beam L scans the CCD 108, and scans one line of the photoelectric conversion element of the CCD 108 by the beam modulated by the test signal. After the electric charge is accumulated in, the electric charge is read out as an electric signal.

【0037】CCD108面上の露光分布は、図17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
出力は図16(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θm
inとして、コントラストVを、
As shown in FIG. 17, the exposure distribution on the surface of the CCD 108 shows a strong and weak distribution shape according to the spot diameter of the laser beam L. Therefore, the output of each pixel of the CCD 108 has a distribution as shown in FIG. 16B, and the signal is sent to the control unit 100. In the control unit 100,
The maximum value of the output of the CCD 108 is θmax, and the minimum value is θm.
In, the contrast V is

【0038】[0038]

【数3】 の式により算出、測定する。[Equation 3] It is calculated and measured by the formula.

【0039】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Voと(1)式により算出したVとを比較してVが所
定値Voと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Vo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 Vo is compared with V calculated by the equation (1), V is not equal to the predetermined value Vo. The control unit 100 sends a drive signal to the focus adjustment unit 104 to move the collimator lens system 103 in the direction of arrow A by a predetermined amount. Then, the contrast V is measured at each position where the collimator lens system 103 is moved, and the collimator lens system 103 is fixed at a position where this value is equal to Vo. The scanning spot diameter of L can be minimized.

【0040】図3はPWM回路の回路図、図4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 PWM.
6 is a timing chart showing the operation of the circuit.

【0041】図3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2
f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, the PWM circuit includes TTL latch circuits 401 and TTL for latching an 8-bit image signal.
A level converter 402 for converting a logic level into a high-speed ECL logic level, an ECL D / A converter 403, an ECL comparator 404 for generating a PWM signal, and a level converter 40 for converting an ECL logic level into a TTL logic level.
5, a clock signal 2 having twice the frequency of the pixel clock signal f
clock oscillator 406 for generating f, clock signal 2f
A triangular wave generator 407 that generates a substantially ideal triangular wave signal in synchronism with the clock signal, and 1/2 that divides the clock signal 2f by 1/2.
It has a frequency divider 408. Moreover, in order to operate the circuit at high speed, ECL logic circuits are arranged everywhere.

【0042】かかる構成の動作を図4をも参照して説明
する。
The operation of this structure will be described with reference to FIG.

【0043】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 signal (a) shows the clock signal 2f, and the signal (b) shows the pixel clock signal f having a double period thereof, which is related to the pixel number as shown in the figure. Triangle wave generator 407
Internally, in order to keep the duty ratio of the triangular wave signal at 50%, the triangular wave signal (c) is generated after dividing the clock signal 2f by 1/2. Further, the triangular wave signal (c) is converted into the ECL level (0 to -1V) to become the triangular wave signal (d).

【0044】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(e) 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(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(e) になり、
レーザドライブ回路500に入力する。
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. The image signal (e) represents the ECL voltage level obtained by D / A converting some image signal values. For example, the first pixel is a black pixel level FFH,
The second pixel shows the voltage of the intermediate tone level of 80H, the third pixel shows the intermediate tone level of 40H, and the fourth pixel shows the intermediate tone level of 20H. The comparator 404 compares the triangular wave signal (d) with the image signal (e) to obtain PWM such as pulse widths T, t 2 , t 3 and t 4 according to the pixel density to be formed.
Generate a signal. And this PWM signal is 0V or 5V
Is converted to the TTL level of and becomes the PWM signal (e),
Input to the laser drive circuit 500.

【0045】尚、図3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 of FIG. 3, 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 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 The image signal of the corrected data is output. Normally, one specific γ correction table is used in one screen, but a plurality of types of γ correction tables can be switched and used in one screen as needed. That is, for example, three types of tables are sequentially and repeatedly used for each line scanning by the beam, and the γ correction in the sub-scanning direction can be changed for each line to perform gradation correction.

【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。
The look-up table is a so-called standing γ table when the toner density is low so that it is not affected by the density unique to each color, for example, four colors of yellow, magenta, cyan, and black. When the density is set and the density is high, a γ table having the opposite characteristic is set and provided for each forming color. The turbidity of the color of each color toner is corrected before the look-up table. A non-linear color masking circuit, for example a secondary color masking circuit, can be provided for this purpose.

【0047】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-mentioned PWM method is characterized in that the area gradation of dots is performed for each pixel and halftone can be expressed at the same time without reducing the density of pixels to be recorded.

【0048】ところが、このPWM方式においても、図
5に示すように、被走査面3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 method, it was found that the exposure distribution on the surface to be scanned 3 is affected by the spot diameter of the laser and changes as shown in FIG. 5, as shown in FIG.

【0049】これは、記録画素密度400dpi(画素
サイズ63.5μm)、レーザースポット径70μm
(主走査ガウス分布スポット1/e2 )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。
This has a recording pixel density of 400 dpi (pixel size 63.5 μm) and a laser spot diameter of 70 μm.
For (main scanning Gaussian distribution spot 1 / e 2 ), 1/4 pixel equivalent per pixel, 1/2 pixel equivalent time, and the exposure distribution on the scanned surface when the laser drive time is pulse width modulated Show.

【0050】例えば、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、図5(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。
For example, even if the laser beam is turned ON / OFF with a 50% pulse width, the exposure distribution on the surface of the photosensitive drum is as shown in FIG. 5B, and the contrast at the maximum and minimum values of the exposure amount is However, only about 30% can be obtained, and gradation reproduction due to a change in dot area of each pixel obtained by the subsequent development process cannot be performed stably.

【0051】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O
N/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, a laser beam with a pulse width of 50%
It was found to be possible if about 80% or more of the contrast in the exposure distribution on the drum surface was obtained when N / OFF was performed.

【0052】そこで、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とした。
Therefore, the spot diameter on the drum surface is set to the spot diameter (Gaussian distribution spot 1
/ E 2 ) <pixel size × 0.7.

【0053】図6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0.8倍の50μm
(A)、0.7倍の42μm(B)、0.55倍の35
μm(C)とした時のドラム面上の露光分布を示してい
る。
FIG. 6 shows that when the recording density is set to 400 dpi (pixel size 63.5 μm), the laser beam spot diameter is 50 μm, which is 0.8 times the pixel size.
(A), 0.7 times 42 μm (B), 0.55 times 35
The exposure distribution on the drum surface when μm (C) is shown.

【0054】図6より、50%のパルス幅でON/OF
Fした時の露光分布のコントラストは、それぞれ約60
%(A)、約80%(B)、約90%(C)となり、レ
ーザービームスポット径(1/e2 )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, ON / OF with a pulse width of 50%
The exposure distribution contrast when F is about 60 each
% (A), about 80% (B), about 90% (C), and it became possible by setting the laser beam spot diameter (1 / e 2 ) to 0.7 times the pixel size or less.

【0055】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、図7(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7
0μmとした。
Therefore, in each spot diameter, when the driving pulse width of the laser is changed from 10% to 100%, the change in the dot shape obtained by the subsequent developing process is shown in FIG. 7A. (B). At this time, the spot diameter in the sub-scanning direction is 1.1 times as large as the conventional pixel size in order to make the exposure distribution in the sub-scanning direction uniform.
It was set to 0 μm.

【0056】一般に、8μm程度の粉体を用いた周知の
現像システムは、図8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 of about 8 μm, as shown in FIG. 8, is such that rapid development is performed from a certain potential with respect to the surface potential of the photosensitive member.
It has the characteristic of having a threshold value.

【0057】従って、図6(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図6
(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、図
8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
れるようになり、その結果、図7(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
を示したのが図9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 case where the contrast of the exposure distribution when the laser is turned ON / OFF in one pixel is low as shown in FIG. 6A, the surface potential of the photosensitive drum is also shown in FIG.
According to the exposure distribution of (A), the surface potential is changed as a whole with respect to the driving pulse width of the laser. Therefore, according to the V-D characteristic of the developing system of FIG. From the point where the threshold value is exceeded, the image is rapidly developed. As a result, as shown in FIG. 7A, the developed dot diameter is also rapidly increased to a large dot shape from a certain gradation number. Will tend to The graph (A) in FIG. 9 shows the change in the drive pulse width within one pixel at this time and the image density after development obtained at that time. It can be seen that it is strongly affected by the VD characteristics of the developing system.

【0058】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0.55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(図7
(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, in the example of the present invention in which the laser spot diameter is set to 0.55 times the pixel size and the contrast of the exposure distribution when the laser is turned ON / OFF in one pixel is increased to at least 80% or more, The latent image formed on the drum also has an ON / OFF pattern with high potential contrast according to this 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. Developed (Figure 7)
(B)). As a result, it is possible to stably reproduce the change in dot diameter from a region where the ON / OFF ratio of the drive pulse is small,
It is possible to reproduce a stable area gradation during development.

【0059】図9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 image density and the laser driving pulse when the spot size according to the present invention is used. As is clear from the figure,
It can be seen that stable area gradation is possible with respect to the pulse width without being affected by the developing system.

【0060】ここで、本発明に用いる中間転写媒体の第
1転写、第2転写を経る際の画像劣化について述べる。
Here, the image deterioration when the intermediate transfer medium used in the present invention undergoes the first transfer and the second transfer will be described.

【0061】図10は、感光体上に形成されたライン状
のトナー像(A)を第1転写後の中間転写媒体上
(B)、第2転写後の転写材上(C)のトナー像を模式
的に表したものである。
FIG. 10 shows a line-shaped toner image (A) formed on a photoconductor on a intermediate transfer medium (B) after the first transfer and on a transfer material (C) after the second transfer. Is a schematic representation.

【0062】感光体上のライン幅をaとすると、第1転
写後のライン幅bは、 b=k・a k=1.1〜1.3 同様に、第2転写後のライン幅cは、 c=k・b=k2 ・a k=1.1〜1.3 であることが分かった。
Assuming that the line width on the photosensitive member is a, the line width b after the first transfer is: b = k · ak = 1.1 to 1.3 Similarly, the line width c after the second transfer is , C = k · b = k 2 · a k = 1.1 to 1.3.

【0063】このことから、中間転写媒体を用いない装
置と同等のライン幅を得る場合、レーザービーム径のみ
で行なおうとすると、従来ビーム径に対して1/kだけ
小さくしたビーム径を用いるのが良い。
From this, in order to obtain a line width equivalent to that of an apparatus which does not use an intermediate transfer medium, if it is attempted to use only the laser beam diameter, the beam diameter reduced by 1 / k from the conventional beam diameter is used. Is good.

【0064】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 if the density reproducibility is obtained by the development, the roughness in the highlight portion due to the scattering after transfer and fixing may not be erased by the developer.

【0065】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 was found that the above problems can be solved by adjusting the particle size distribution of the toner contained in the developer and / or the volume average particle size of the toner.

【0066】具体的には、本発明によれば、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画像形成方
法に使用される。
Specifically, according to 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) The range of M (ie M
A toner containing 90% by volume or more of toner particles in the range (± (1/2) M) and 99% by volume or more of the toner particles in the range of 0 <r <2M (that is, the range of M ± M) is an image. Used in forming method.

【0067】更に、本発明によれば、体積平均粒径が1
2μm未満、好ましくは9μm以下、更に好ましくは8
μm以下のトナーが画像形成方法に使用される。
Further, according to the present invention, the volume average particle size is 1
Less than 2 μm, preferably 9 μm or less, more preferably 8 μm
Toner having a particle size of not more than μm is used in the image forming method.

【0068】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 volume average particle diameter of the toner are those measured by the following measuring method, for example.

【0069】測定装置としてはコールターカウンターT
A−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%Na
Cl水溶液を調製する。
As a measuring device, a Coulter counter T
A-II type (manufactured by Coulter, Inc.)
Interface that outputs volume average distribution (made by Nikkaki)
And CX-i personal computer (Canon) are connected, and the electrolyte is 1% Na using primary sodium chloride.
An aqueous Cl solution is prepared.

【0070】測定法としては前記電解水溶液100〜1
50ml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 the measuring method, the electrolytic aqueous solution 100 to 1 is used.
0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) as a dispersant is added to 50 ml, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added.

【0071】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2〜40μm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 was suspended was treated with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes. The Coulter Counter TA
According to the type II, a particle size distribution of particles of 2 to 40 μm is measured using a 100 μm aperture as an aperture to obtain a volume distribution.

【0072】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 volume average particle size of the sample can be obtained from the obtained volume distribution.

【0073】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.

【0074】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。
When the number of particles having a large particle size increases, toner particles having a large particle size, which causes scattering in transfer, exist even if the average particle size is decreased. It is difficult to reduce the rustiness in the field. On the other hand, when the number of toner particles having a small particle size increases, the amount of toner that adheres to the magnetic particles and does not separate increases, and the magnetic particles cannot efficiently give triboelectric charge to the toner, which increases scattering and fogging from the developing device. Further, a toner having a small particle diameter is apt to cause fusion, and is fused around the magnetic particles (carrier), so that fogging and scattering due to carrier deterioration also increase.

【0075】以上の点から、体積分布としては図11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 those having a sharp particle size as shown in FIG. 11 as the volume distribution.

【0076】図1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70μ
m、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図12に表
す。
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, the spot diameter of the laser beam is 70 μm in the sub-scanning direction.
m, an elliptical spot having a beam diameter of 42 μm in the scanning direction was used to write on the photosensitive drum in the same manner as in the following example, and then volume average particles of the toner when development, transfer, and heat-pressure roller fixing were performed. FIG. 12 shows a graph showing the relationship between the diameter and the diameter of the minimum reproduced dot of the image after fixing.

【0077】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 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.
Only the bias was used, and the type of magnetic particles (carrier), the sleeve-drum, and the sleeve-blade were changed, but the diameter of the smallest reproduced dot was hardly affected. This is explained as follows.

【0078】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。そのため中
間転写ベルトに複数回、転写材に1回転写する転写電界
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 a latent image 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, even if the toner image is exposed to the transfer electric field that is transferred to the intermediate transfer belt a plurality of times and once to the transfer material, it is considered that the toner image does not easily scatter.

【0079】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25μm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 where the image density is low significantly changes the impression of the image. When trying to obtain a high-quality image having gradation with a full-color image, the impression of the image is remarkably different depending on whether or not dots around 25 μm are faithfully reproduced.

【0080】前述した中間転写媒体を用いる場合の2回
の転写でのトナー像の太りを考慮すると感光体上では、
約16μm幅のトナー像が形成されていなければならな
い。
Considering the thickening of the toner image in two times of transfer when the above-mentioned intermediate transfer medium is used, on the photosensitive member,
A toner image with a width of about 16 μm must be formed.

【0081】25μm/k12 、太りが最大の場合、
1 =1.3、k2 =1.3として、図12よりトナー
の体積平均粒径は、上記内容を満足するのは6μm以下
であるが、5μm以下は、再現ドット径に対しては効果
が少なく、5μm〜6μmの範囲が実用的範囲と言える
ためである。
25 μm / k 1 k 2 , when the maximum weight is
With k 1 = 1.3 and k 2 = 1.3, from FIG. 12, the volume average particle diameter of the toner is 6 μm or less that satisfies the above content, but 5 μm or less is less than the reproduced dot diameter. This is because there is little effect and it can be said that the range of 5 μm to 6 μm is a practical range.

【0082】更に、詳細は述べないが、粉砕法によるト
ナー製法上の問題から、4μm以下のトナーは実用に供
するものが量産できないのが現状である。
Although not described in detail, it is the current situation that a toner having a particle size of 4 μm or less cannot be mass-produced for practical use due to a problem in the toner manufacturing method by the pulverization method.

【0083】他の製法、例えば重合法などによれば、更
に1μm近傍まで、更にはそれ以下の粒径のトナーも製
造可能である。従って、これらが実用化されれば、これ
を用いての画像形成も又、本発明の範囲を外れるもので
はない。
According to another manufacturing method, for example, a polymerization method, it is possible to manufacture a toner having a particle diameter of up to about 1 μm or even smaller. Therefore, if these are put into practical use, the image formation using them does not depart from the scope of the present invention.

【0084】又、本発明のレーザービームの主走査径に
ついては、30μm〜45μmにおいて適用されるが、
好ましくは、35μm以下であることが好ましい。
The main scanning diameter of the laser beam of the present invention is applied in the range of 30 μm to 45 μm.
It is preferably 35 μm or less.

【0085】つまり、トナー体積平均粒径5μm〜6μ
m、レーザービームの主走査径30〜35μmの場合、
実用的構成として、本発明の効果が最も大きい範囲であ
ると言える。
That is, the toner volume average particle diameter is 5 μm to 6 μm.
m, the main scanning diameter of the laser beam is 30 to 35 μm,
It can be said that, as a practical configuration, the effect of the present invention is the largest.

【0086】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 set to 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, more preferably 8 μm or less. As shown in, the dots around 50 μm are faithfully reproduced, and the scattering in the transfer is extremely reduced.
The gradation of full-color and low image density, which could not be obtained by the conventional method, is sufficient, and a high-definition image with less blurring and blurring can be obtained.

【0087】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 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.

【0088】例えば、本発明で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1
2μm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, when the toner used in the present invention 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.
Contains toner particles of volume% or more and is larger than 0 and 1
It is important to contain 99% by volume or more of toner particles in the range of less than 2 μm.

【0089】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 produce a toner having a sharp particle size distribution according to the present invention, 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 toner. A method of preparing a toner having a particle size distribution and / or a volume average particle size can be mentioned.

【0090】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
ナーを調製する方法を挙げることができる。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。
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 the obtained classified powder is further divided into a multi-division classifying device 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. . In the present invention, the toner means colored resin particles (binder resin, colorant,
(Including other additives as necessary) itself, and colored resin particles to which an external additive such as a hydrophobic colloidal silica fine powder is externally added.

【0091】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
Examples of the binder resin used in the toner include styrene-based polymers such as styrene-acrylic acid ester resins or styrene-methacrylic acid ester resins or polyester resins. In particular, when considering the color mixture when fixing color toner,

【0092】[0092]

【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。
[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 (eg, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid). The copolycondensed polyester resin is more preferable because it has sharp melting characteristics.

【0093】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.So
lvent Y93 の如き着色剤は推奨できない。
Coloring agents suitable for the purposes of the present invention include the following pigments or dyes. In the present invention, the light resistance of CI Disperse Y164, CISolvent Y77 and CISo is poor.
Colorants such as lvent Y93 are not recommended.

【0094】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−シックレッド1、C.I.
モ−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。
Examples of the dye include C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I.
Modant Red 30, C.I. I. Direct Blue 1,
C. I. Direct Blue 2, C.I. I. Acid Blue 9, C.I. I. Acid Blue 15, C.I. I. Basic Blue 3, C.I. I. Basic Blue 5, C.I. I. There is Modant Blue 7.

【0095】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、ピラゾロンオレンジ、ベンジジ
ンオレンジG、パーマネントレッド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。
Examples of pigments include Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, Permanent Yellow NCG, Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Benzidine Orange G, Permanent Red 4R, Watching Red Calcium Salt, Brilliant Carmine 3B, First Violet B, Methyl Violet. There are rake, phthalocyanine blue, fast sky blue, and indanthrene blue BC.

【0096】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, disazo yellow, insoluble azo and copper phthalocyanine are preferable as the pigment, and basic dye or oil-soluble dye is preferable as the dye.

【0097】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1
4、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, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 15, C.I. I. Pigment Yellow 13, C.I. I. Pigment Yellow 1
4, C.I. I. Pigment Yellow 12, C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 3, C.I. I.
Pigment Red 2, C.I. I. Pigment Red 6,
C. I. Pigment Red 7, C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 16 or a copper phthalocyanine-based pigment which is a Ba salt in which 2 to 3 carboxybenzamidomethyl groups are substituted on the phthalocyanine skeleton.

【0098】染料としてはC.I.ソルベントレッド4
9、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3
bである。
As the dye, C.I. I. Solvent Red 4
9, C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I. Solvent Red 109, C.I. I. Basic Red 12, C.I.
I. Basic Red 1, C.I. I. Basic red 3
b.

【0099】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。
The content of the colorant is 12 parts by weight or less, and preferably 0.5 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin for the yellow toner which sensitively reflects the transparency of the OHP film. Parts by weight are desirable. When it is 12 parts by weight or less, the reproducibility of green, red and flesh color, which are mixed colors of yellow, is poor.

【0100】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。
With respect to magenta toner and cyan toner, 15 parts by weight or less relative to 100 parts by weight of the binder resin,
It is more preferably 0.1 to 9 parts by weight or less.

【0101】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3〜15重量部が好ましい。
In the case of a black toner which is used in combination with two or more colorants, the addition of 20 parts by weight or more of the total amount of colorants tends to cause spent on the carrier, and moreover, many colorants are exposed on the toner surface. As a result, the fusion of the toner on the photosensitive drum increases, and the fixing property becomes unstable. Therefore,
In the black toner, the amount of the colorant is preferably 3 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

【0102】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。
A preferable combination of colorants for forming a black toner is a combination of a disazo yellow pigment, a monoazo red pigment and a copper phthalocyanine blue pigment. The mixing ratio of each pigment is such that the ratio of yellow pigment, red pigment and blue pigment is 1: 1.5 to 2.5 :.
0.5 to 1.5 is preferable.

【0103】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 blend a charge control agent in order to stabilize the negatively chargeable characteristics. At that time, a colorless or light-colored negatively chargeable control agent that does not affect the color tone of the toner is preferable.
Examples of the negatively charged control agent include metal complexes of alkyl-substituted salicylic acid, for example, organic attributional complexes such as chromium or zinc complexes of ditertiarybutylsalicylic acid. When the negative charge control agent is blended with the toner, it is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.

【0104】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107 Ωcm以上、好ま
しくは108 Ω以上、更に好ましくは109 〜1012Ω
cmとなるように、フェライト粒子(最大磁化60em
u/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.
˜80 μm, electric resistance value is 10 7 Ωcm or more, preferably 10 8 Ω or more, more preferably 10 9 to 10 12 Ω.
The ferrite particles (maximum magnetization 60 em
Resin coating on u / g) can be preferably used.

【0105】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 resistance value of magnetic particles, for example, ferrite particles or resin-coated ferrite particles, was measured by using a sandwich type cell having a measuring electrode area of 4 cm 2 and an electrode gap of 0.4 cm. An applied voltage E (V / cm) between both electrodes is applied under pressure,
It is a value obtained by measuring the resistance value of the magnetic particles from the current flowing in the circuit.

【0106】以下に本発明を実施例に即して更に説明す
る。
The present invention will be further described below with reference to Examples.

【0107】図13は、図1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. 13 is an enlarged sectional view of 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 arranged at the developing position facing the photosensitive drum 3. Has been done.

【0108】現像器は、感光ドラム3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け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 has a developing sleeve 22 which is located close to the photosensitive drum 3. The developing sleeve 22
Is made of a non-magnetic material such as aluminum or SUS316. The developing sleeve 22 is a developing container 36.
The right substantially semi-peripheral surface is projected into the container 36 in a laterally long opening formed in the lower left wall of the container in the longitudinal direction of the container, and the left substantially semi-peripheral surface is exposed to the outside of the container so as to be rotatably supported by the arrow, b
Driven to rotate.

【0109】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 arranged. The magnet 23 includes an N-pole magnetic pole 23a, an S-pole magnetic pole 23b, an N-pole magnetic pole 23c,
It has four magnetic poles, that is, an S-pole magnetic pole 23d. The magnet 23 may be an electromagnet instead of the permanent magnet.

【0110】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SUS3
16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。
The base is fixed to the side wall of the container on the upper edge side of the developer supply device in which the developing sleeve 22 is disposed, and the tip end side is projected to the inside of the container 36 from the upper edge position of the opening so that the upper edge of the opening becomes longer. Along the side, a non-magnetic blade 24 as a developer regulating member is arranged. The blade 24 is, for example, SUS3
16 is bent so that the cross section has a V shape. Further, a magnetic particle limiting member 26 is provided in which the upper surface is in 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 formed by the non-magnetic blade 24, the magnetic particle limiting member 26, and the like is the restriction portion.

【0111】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 is magnetic particles 27 and non-magnetic toner 37.
Contains. A seal member 40 is provided to seal the toner accumulated in the 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. The seal member 40 has an end portion 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.

【0112】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3
0、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, a floating toner generated in the developing process is further applied with a voltage of the same polarity as that of the toner to adhere to the photosensitive drum side to prevent scattering.
0, and a toner replenishing roller 60 that operates according to an output obtained by a toner concentration detection sensor (not shown) is arranged. As the sensor, for example, a developer volume detection method, a piezoelectric element, an inductance change detection element, an antenna method using an alternating bias, or a method for detecting optical density can be used. The non-magnetic toner 37 is replenished by stopping the rotation of the roller 60. The fresh developer supplied with the toner 37 is mixed and stirred while being conveyed by the screw 61. Therefore, tribo is applied to the replenished toner during this conveyance. The cutout plate 63 is notched at both ends in the longitudinal direction of the developing device, and the fresh developer conveyed by the screw 61 is transferred to the screw 62 at this portion.

【0113】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 carrier pole. The collected developer after the development is collected in the container, and the developer in the container is conveyed to the regulation unit. In the vicinity of the S pole 23d, the fresh developer conveyed by the screw 62 provided close to the sleeve and the recovered developer after development are exchanged.

【0114】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、図13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 developing sleeve axial direction, and the developer carried on the sleeve in accordance with the rotation of the sleeve is carried in the sleeve axial direction by the screw 64. A part of the developer layer on which the "convex" is formed in the axial direction on the sleeve is pushed back by reversing the direction in which the developer is conveyed on the sleeve through the space M in FIG. The screw 64 conveys the developer in the opposite direction to the screw 62.

【0115】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 construction of such a developing device is also effective when magnetic particles and non-magnetic or weakly magnetic toner are mixed in the developer container.

【0116】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1
50〜800μm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400μm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。
The distance d 2 between the end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22 is 50 to 900 μm, preferably 1
It is 50 to 800 μm. If this distance is less than 50 μm, magnetic particles are clogged between them and the developer layer is liable to be uneven, and the developer necessary for good development cannot be applied, resulting in only a developed image with a thin density and unevenness. It tends not to be obtained. The distance d 2 is preferably 400 μm or more in order to prevent the blade from being clogged by unnecessary particles such as toner aggregates and dust mixed in the developer. If it is larger than 900 μm, the amount of the developer coated on the developing sleeve 22 increases and the predetermined developer thickness cannot be regulated, the magnetic particles adhere to the photosensitive drum more, the developer circulates, and the developer limiting member 26. Due to this, the regulation of development is weakened, toner tribo is insufficient, and fog tends to occur.

【0117】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。
The angle θ 1 in the figure is -5 ° to 35 °, preferably 0 ° to 25 °. When θ 1 <−5 °, the developer thin layer formed by the magnetic force, the mirror image force, and / or the cohesive force acting on the developer tends to be sparse and uneven.
When θ> 35 °, the non-magnetic blade increases the amount of developer applied, making it difficult to obtain a predetermined amount of developer.

【0118】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。
In this magnetic particle layer, the sleeve 22 has an arrow b.
Even if the sleeve 22 is rotationally driven in the direction, the movement becomes slower as the distance from the sleeve surface increases due to the balance between the restraining force based on the magnetic force and the gravity and the conveying force in the moving direction of the sleeve 22. Of course, some of them fall under the influence of gravity.

【0119】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磁性粒子及びト
ナーは搬送され現像に供される。
Therefore, by appropriately selecting the positions where the magnetic poles 23a and 23d are arranged and the fluidity and magnetic characteristics of the magnetic particles 27, the magnetic particle layer is transported toward the magnetic pole 23a toward the sleeve to form a moving layer. Due to the movement of the magnetic particles, the magnetic particles and the toner are conveyed to the developing area with the rotation of the sleeve 22, and are provided for the development.

【0120】本実施例では、フェライト粒子を用いたA
C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 example, A using ferrite particles was used.
Although the C bias plus DC bias development system is used, DC bias development using normal iron powder may be used.

【0121】現像器として図13の構成のものを用い
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。
Even when the developing device having the structure shown in FIG. 13 was used and the development was carried out with the photosensitive drum and the counter in the rotating direction of the developing sleeve, the same effect was obtained with the toner having an average particle diameter of 8 μm or less.

【0122】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d 2 を600μmとし、現像スリーブ22面と感
光ドラム3の間隔を450μmとした。
Particle size distribution and particles satisfying the conditions of the present invention
Use a toner having a diameter, for example, a volume average particle diameter of 6 μm
The end of the non-magnetic blade 24 and the surface of the developing sleeve 22.
Distance d 2 Is 600 μm, and the surface of the developing sleeve 22
The distance between the optical drums 3 was 450 μm.

【0123】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17
00Hz、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 organic photoconductive (OPC) drum, and is -600V.
Of the charged latent image. Frequency of 17 as bias power supply
Development was performed using a rectangular wave alternating voltage having a peak-to-peak value of 1500 V at 00 Hz and a DC voltage of −300 V superposed thereon.

【0124】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/
2 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/inch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。
To write the latent image, the original image is color-separated, and the spot diameter of the laser beam is set to 42 μm in the main scanning direction 1 / e 2 using the semiconductor laser as a light source in the order of magenta, cyan, yellow, and black on the photosensitive drum. Scanning direction 1 /
With e 2 set to 70 μm, the emission time is controlled by the PWM control described above, an image of 256 gradations is written at 200 lines / inch, development and transfer are repeated in sequence, and finally fixed to obtain a full-color image. As a result, even a portion with a low image density was faithfully reproduced, and a high-definition and high-quality image free of shakiness was obtained.

【0125】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, when a laser beam spot diameter was 70 μm in the main scanning direction and an image was formed under the same conditions with a toner having a volume average particle diameter of 12 μm, it was compared with a toner having a volume average particle diameter of 6 μm. The reproducibility was poor in the area where the image density was low, and only an image with outstanding roughness was obtained.

【0126】以上説明したように、原稿画像を色分解
し、感光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査方向
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, the latent image is formed on the photosensitive drum for each color using the light beam of the laser as the light source, and the toner image of each color visualized by the development using the toner is formed. In a multicolor electrophotographic apparatus that sequentially transfers and transfers a multicolor image onto a transfer member,
The spot size in the scanning direction of the beam spot is the spot size (1 / e 2 ) with respect to the recording pixel size in the scanning direction.
<Pixel size x 0.7, 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 light beam is pulse-width modulated with an image signal as a halftone forming method. By using (1), sufficient gradation can be obtained in a portion having a low image density, and (2) the entire image including a portion having a low image density can be greatly reduced, and a high-quality full-color image can be obtained. There is an effect that an image can be obtained.

【0127】ここで、中間転写媒体を用いる場合につい
て転写材上のトナーの乗り量a、第1転写、第2転写の
各転写効率t1 、t2 、トナー粒径とトナーの被覆率と
の関係について述べる。
Here, in the case of using an intermediate transfer medium, the amount of toner a on the transfer material a, the transfer efficiencies t 1 and t 2 of the first transfer and the second transfer, the toner particle size and the toner coverage are shown. Describe the relationship.

【0128】種々の実験によると、後述するトナー及び
現像を用いて転写材上の画像濃度を1.5必要な時のト
ナー乗り量は、粒径8μmのトナーの場合、約0.8m
g/cm2 であった。又、フルカラー画像の場合、最大
濃度は約2.0程度必要である。この時のトナー乗り量
は、約1.1mg/cm2 であった。
According to various experiments, when the image density on the transfer material is required to be 1.5 by using the toner and the development described later, the toner carrying amount is about 0.8 m for the toner having the particle diameter of 8 μm.
It was g / cm 2 . In the case of a full-color image, the maximum density needs to be about 2.0. The amount of toner applied at this time was about 1.1 mg / cm 2 .

【0129】第1転写、第2転写の各転写効率は、本発
明者らの測定で85〜95%であった。
The transfer efficiency of the first transfer and the second transfer was 85 to 95% as measured by the present inventors.

【0130】このことから、感光ドラム上のトナー像の
最大トナー乗り量Aは、転写効率の最悪値を用いて、
From this, the maximum amount of toner A on the photosensitive drum is set to the maximum value of the transfer efficiency,

【0131】[0131]

【数4】 となり、約1.5mg/cm2 必要であることが分かっ
た。
[Equation 4] It was found that about 1.5 mg / cm 2 was necessary.

【0132】更に、同一濃度を再現するトナー量とトナ
ー粒径との関係を調べたところ、同一処方のトナーに対
し、同一濃度再現に必要なトナー量は、その体積平均粒
径に比例することが分かった。
Further, when the relationship between the toner amount for reproducing the same density and the toner particle size was examined, it was found that the toner amount required for reproducing the same density is proportional to the volume average particle size for the toner of the same prescription. I understood.

【0133】一例を示すと、前述したM0 =8μmのト
ナーの場合に対し、体積平均粒径M=6μmのトナーを
用いると、同一濃度再現に用いるトナー使用量は、M/
0に比例していた。
As an example, when a toner having a volume average particle size M = 6 μm is used in comparison with the above-mentioned toner having M 0 = 8 μm, the toner usage amount used for reproducing the same density is M /
It was proportional to M 0 .

【0134】従って、前述の感光ドラム上のトナー量を
示す前式(2)は
Therefore, the above equation (2) indicating the amount of toner on the photosensitive drum is

【0135】[0135]

【数5】 とすることができる。6μmトナーの場合は、約1.1
mg/cm2 である。
[Equation 5] Can be For 6 μm toner, about 1.1
It is mg / cm 2 .

【0136】更に、体積平均粒径6μmと8μmのトナ
ーについてそのトリボ量と転写効率の関係について調べ
た。図15は、この関係を示すものである。いずれも感
光ドラム上のトナー乗り量を(3)式に従って前述した
最大乗り量にし、この時のトナーのトリボと転写性、画
像性トナーについて調べたものである。
Furthermore, the relationship between the amount of tribo and the transfer efficiency was examined for toners having a volume average particle size of 6 μm and 8 μm. FIG. 15 shows this relationship. In each case, the amount of toner on the photosensitive drum was set to the maximum amount described above according to the equation (3), and the tribo of the toner at this time, the transferability, and the image-forming toner were examined.

【0137】これによると、中間転写媒体、転写材への
各々の転写のいずれかで不良を発生したのが30μC/
g以上のトリボであり、これはトナー粒径にほとんど依
存することはなかった。
According to this, it was found that the defect occurred in either of the intermediate transfer medium and the transfer material at 30 μC /
Tribo of g or more, which hardly depended on the toner particle size.

【0138】この理由については十分には分かっていな
いが、最大濃度再現に必要なトナー量を変えてさらにト
リボ値を変えているためであると考えられる。
Although the reason for this is not fully understood, it is considered that this is because the tribo value is further changed by changing the toner amount required for maximum density reproduction.

【0139】確認のためにトナー乗り量を同一にしてト
ナートリボを変化させた場合には粒径が小さくなる程転
写は苦しくなった。
For confirmation, when the toner amount was made the same and the toner tribo was changed, the transfer became more difficult as the particle size became smaller.

【0140】一方、低トリボ例では粒径の大きなもの
程、転写によるトナー像の飛散劣化が激しく8μmの場
合12μC/g、6μmの場合10μC/g以下だと実
用上不向きと判断された。
On the other hand, in the low tribo example, the larger the particle size is, the more severe the toner image is scattered and deteriorated by transfer.

【0141】更に、図中には前述したトナー粒径と画像
再現での限界、さらに、現状では実験的にもトナーの試
作が困難な領域を示してある。総合的には粒径の如何に
関わらず、20μC/g程度のトナーを用いるのが装置
構成上安定なトリボと判断された。
Further, in the drawing, the toner particle size and the limit in image reproduction described above are shown, and further, in the current state, the area where experimental production of toner is difficult is shown. Overall, regardless of the particle size, it was judged that using toner of about 20 μC / g was a stable tribo in terms of the device configuration.

【0142】以下、本発明の具体的実施例について説明
する。
Specific examples of the present invention will be described below.

【0143】実施例1 プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸 ・・100重量部 を縮合して得られ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) 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 ・・・・4重量部 ル酸の金属錯体) Example 1 Polyester resin obtained by condensing 100 parts by weight of propoxylated bisphenol and fumaric acid (weight average molecular weight 15,000, number average molecular weight 3300) Rhodamine pigment ... 3 parts by weight Load Electrostatic control agent (dialkyl-substituted salicy ... 4 parts by weight metal complex of acid)

【0144】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。
The above materials are melt-kneaded, the melt-kneaded product is cooled, the cooled product is crushed, classified by a fixed wall type air classifier, and further classified by a multi-division classifier utilizing the Coanda effect,
A negatively chargeable magenta toner having a volume average particle diameter of 6 μm was prepared. The magenta toner obtained is over 3 μm and 9 μm
It had a sharp particle size distribution of 95% by volume in the range of less than 100 μm and substantially 100% by volume in the range of more than 0 μm and less than 12 μm.

【0145】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
ー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1010Ωcm)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 part by weight of negative triboelectrically-charged hydrophobic colloidal silica were mixed to prepare a magenta toner having silica added thereto. Next, 94 parts by weight of ferrite magnetic particles coated with a styrene-acrylic acid ester-based copolymer and having a weight average particle size of 50 μm (electrical resistance value of 10 10 Ωcm) were mixed with 6 parts by weight of the above magenta toner having silica added thereto. Then, a two-component developer for forming a magenta toner image was prepared.

【0146】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, using the following colorants, a two-component developer for forming a cyan toner image, a two-component developer for forming a yellow toner image, and a two-component developer for forming a black toner image are prepared. did.

【0147】[0147]

【表1】 [Table 1]

【0148】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 type developer was placed in a polyethylene container having a volume of 100 ml, and after vigorous stirring by hand for about 30 times, the triboelectric charge amount of the toner was measured. The value of each color toner was about -30 μc / g. Indicated.

【0149】上記2成分系現像剤を、図1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2
2面と感光ドラム3との間隔d1 を450μmとした。
The above two-component type 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 developing sleeve 2
The distance d 1 between the two surfaces and the photosensitive drum 3 was 450 μm.

【0150】感光ドラム3は積層型の有機光導電性(O
PC)ドラムを用い、−600Vの帯電潜像電位とし
た。
The photosensitive drum 3 is a laminated organic photoconductive (O
PC) drum was used, and the charged latent image potential was -600V.

【0151】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−30
0Vの直流電圧を重畳させたものを用いて現像を行っ
た。
As a bias power source, a frequency of 1700 Hz,
-30 for rectangular wave alternating voltage with peak-to-peak value 1500V
Development was carried out using a superposed DC voltage of 0V.

【0152】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/
2 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 the 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 with the semiconductor laser as a light source on the photosensitive drum in the order of magenta, cyan, yellow, and black. Scanning direction 1 /
With e 2 set to 70 μm, the above-mentioned PWM control is performed to control the light emission time, an image of 256 gradations is written at 200 lines / inch, and reversal development and electrostatic transfer are repeated in order, and finally heat compression is performed. It was fixed by a roller fixing device to obtain a full-color image. Area where image density is low (highlight area)
Was reproduced faithfully, and a high-definition, high-quality image with no shakiness was obtained.

【0153】又、フルカラー画像を観察したところ50
μm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, it was 50
Dots around μm were faithfully reproduced corresponding to the latent image.

【0154】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 is 5 μm and 6.8 μm.
m and 8 μm, the toners shown in Table 2 were prepared, and Example 1 was used.
When a full-color image was formed in the same manner as, good results were obtained.

【0155】[0155]

【表2】 [Table 2]

【0156】[0156]

【表3】 [Table 3]

【0157】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 In the same manner as in Example 1, Table 3 having a volume average particle diameter of 12 μm was used.
Toners of respective colors shown in are obtained.

【0158】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 type 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 a result, as compared with the case of Example 1, in a portion where the image density was low, Although it has reproducibility, only an image with a noticeable roughness was obtained.

【0159】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。
Further, the above two-component type developer was put in a polyethylene container having a volume of 100 ml, and after vigorous stirring by hand for about 30 times, the triboelectric charge amount of the toner was measured. As a result, each color toner was -16 to -18 μc / Example 1 showing the value of g
It was lower than the case.

【0160】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90μ
mであった。それ以下のドットは飛び散りが激しかっ
た。
Observation of the obtained full-color image revealed that the smallest dot faithfully reproducing the latent image was about 90 μm.
It was m. The dots below that were very scattered.

【0161】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.

【0162】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, a portion with a low image density (highlight portion) was faithfully reproduced although it was slightly inferior to that in Example 1, and high definition and high image quality with less shading were obtained. An image was obtained.

【0163】フルカラー画像を観察したところ、60μ
m前のドットが潜像に対応して忠実に再現され、50μ
m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 the full-color image was observed, it was 60 μm.
The dot in front of m is faithfully reproduced corresponding to the latent image.
Dots around m were also reproduced with relative fidelity corresponding to the latent image.

【0164】[0164]

【表4】 [Table 4]

【0165】[0165]

【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、レーザー光の主走査ビーム径が30μm
〜45μmであり、又、使用するトナーの体積平均粒径
が3μm〜8μmであり、更に、転写材上のトナー乗り
量をa、第1、第2の各転写効率をt1 、t2 、感光ド
ラム上のトナー乗り量をA、使用するトナーの体積平均
粒径をMとすると、
The image forming apparatus according to the present invention configured as described above has a main scanning beam diameter of laser light of 30 μm.
A ~45Myuemu, also the volume average particle diameter of the toner to be used 3Myuemu~8myuemu, further the toner bearing amount on the transfer material a, first, the second the transfer efficiency of t 1, t 2, Let A be the amount of toner on the photosensitive drum and M be the volume average particle size of the toner used.

【0166】[0166]

【数6】 の関係を有する構成とされるので、中間転写媒体を用い
ても、ガサツキのない高品質の画像を得ることができ、
又、フルカラー画像形成時においても、トナーの飛び散
りなどのない、高精細且つ色再現性の安定したカラー画
像を得ることができる。
[Equation 6] Since it is configured to have a relationship of, it is possible to obtain a high-quality image with no roughness even when using an intermediate transfer medium,
Further, even when a full-color image is formed, it is possible to obtain a color image with high definition and stable color reproducibility without scattering of toner.

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

【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】図1の装置に使用される走査光学装置の斜視図
である。
2 is a perspective view of a scanning optical device used in the apparatus of FIG.

【図3】図1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。
FIG. 3 is a timing chart showing a PWM circuit used in the device of FIG. 1 and its operation.

【図4】図1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。
FIG. 4 is a timing chart showing a PWM circuit used in the device of FIG. 1 and its operation.

【図5】従来例による感光媒体上の露光分布図である。FIG. 5 is an exposure distribution diagram on a photosensitive medium according to a conventional example.

【図6】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。
FIG. 6 is a comparison diagram of an exposure distribution chart on a photosensitive medium according to the present invention and a conventional example.

【図7】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。
FIG. 7 is a comparison diagram between a gradation expression according to a dot area change according to the present invention and a conventional example.

【図8】周知の現像システムのVーD特性の代表例を示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a typical example of VD characteristics of a known developing system.

【図9】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。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the pulse width modulation method according to the present invention and the image density.

【図10】本発明に係る画像形成装置での転写と画像劣
化を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating transfer and image deterioration in the image forming apparatus according to the present invention.

【図11】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。
FIG. 11 is a graph showing a particle size distribution chart of the toner used in the present invention.

【図12】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。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of toner and the minimum reproduced dot diameter.

【図13】現像装置の一実施例の概略的断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view of an example of a developing device.

【図14】現像装置の他の実施例の概略的断面図であ
る。
FIG. 14 is a schematic sectional view of another embodiment of the developing device.

【図15】本発明に使用するトナーの適応範囲を示す説
明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an applicable range of toner used in the present invention.

【図16】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。
FIG. 16: ON / OFF state of laser light source and CCD
3 is an output distribution diagram of each pixel of FIG.

【図17】レーザースポット径の分布状態図である。FIG. 17 is a distribution state diagram of laser spot diameters.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 像担持体(感光ドラム) 10 中間転写媒体(中間転写ベ
ルト) 1(M、C、Y、BK) 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
3 image carrier (photosensitive drum) 10 intermediate transfer medium (intermediate transfer belt) 1 (M, C, Y, BK) developing device 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 小出 純 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 竹内 達夫 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Jun Koide 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Tatsuo Takeuchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non non corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光源を用い、1画素当たりのレ
ーザー光の点灯時間を被記録画像信号に応じて制御する
制御手段を備えた潜像形成手段にて感光媒体上に静電潜
像を形成し、この潜像を、トナーを含有する現像剤にて
現像してトナー像となし、次いで、前記感光媒体上に形
成されたトナー像を、中間転写媒体に転写し(第1転
写)、その後、この中間転写媒体上の画像を転写材に転
写(第2転写)する画像形成装置において、 前記レーザー光の走査方向スポット径を、スポットサイ
ズ(1/e2 )<画素サイズ0.7とし、 前記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、トナーの体積分布において、(1/
2)M<r<(3/2)Mの範囲にトナーの90体積%
以上が含まれ、0<r<2Mの範囲にトナーの99体積
%以上が含まれており、更に、 前記レーザー光の主走査ビーム径は30μm〜45μm
であり、 前記トナーの体積平均粒径は3μm〜8μmであり、
又、 前記転写材上のトナー乗り量をa、第1転写及び第2転
写の各転写効率をt1、2 とし、感光ドラム上のトナー
乗り量をAとすると、 【数1】 の関係を有することを特徴とする画像形成装置。
1. An electrostatic latent image is formed on a photosensitive medium by a latent image forming means including a laser light source and a control means for controlling a lighting time of a laser light per pixel according to a recorded image signal. Then, this latent image is developed with a developer containing toner to form a toner image, and then the toner image formed on the photosensitive medium is transferred to an intermediate transfer medium (first transfer). In an image forming apparatus for transferring an image on the intermediate transfer medium to a transfer material (second transfer), the spot diameter of the laser beam in the scanning direction is set to spot size (1 / e 2 ) <pixel size 0.7, When the volume average particle diameter of the toner is M and the particle diameter of the toner particle is r, in the toner volume distribution, (1 /
2) 90% by volume of toner in the range of M <r <(3/2) M
In the range of 0 <r <2M, 99% by volume or more of the toner is included, and the main scanning beam diameter of the laser light is 30 μm to 45 μm.
And the volume average particle diameter of the toner is 3 μm to 8 μm,
Further, when the toner amount on the transfer material is a, the transfer efficiencies of the first transfer and the second transfer are t 1 and t 2, and the toner amount on the photosensitive drum is A, An image forming apparatus having the following relationship.
【請求項2】 使用するトナーの平均帯電量が10μC
/g以上、30μC/g以下であり、感光ドラム上の1
回のトナー像形成時のトナーの乗り量を最大1.5mg
/cm2 とすることを特徴とする請求項1の画像形成装
置。
2. The average charge amount of the toner used is 10 μC.
/ G or more and 30 μC / g or less, 1 on the photosensitive drum
Maximum toner loading amount is 1.5 mg for each toner image formation
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a thickness of 1 / cm 2 .
【請求項3】 使用するトナーは、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックであり、感光媒体上に形成された
トナー像は、前記中間転写媒体上に保持され、前記転写
材に一括転写することでフルカラー画像を得ることを特
徴とする請求項1の画像形成装置。
3. The toner used is yellow, magenta, cyan, and black, and the toner image formed on the photosensitive medium is held on the intermediate transfer medium and transferred to the transfer material all at once to obtain a full-color image. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is obtained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6342910B1 (en) 1999-05-27 2002-01-29 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus to form smooth image with inconspicuous granularity

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