JP2668440B2

JP2668440B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2668440B2
Application number: JP1138781A
Authority: JP
Inventors: 裕二酒見; 顕渡辺; 幸雄永瀬; 政宏伊藤; 憲一武田; 和久劔持
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH034244A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、画像形成装置に関し、特に、レーザビーム
を用いたデジタルフルカラープリンタ出力のハイライト
部における濃度を実質安定に形成できるようにした画像
形成装置に関する。

従来の技術高速かつ低騒音プリンタとして電子写真方式を採用し
たレーザビームプリンタがある。その代表的な用途は文
字、図形の如き画像の２値記録である。この点、文字、
図形の記録は中間調を必要としないので、プリンタ構造
も簡単にできる。このような２値記録方式であっても中
間調画像形成を可能とするプリンタがある。かかるプリ
ンタとしてデイザ法、濃度パターン法の如き方法を採用
したものが良く知られている。

しかし、デイザ法、濃度パターン法を採用したプリン
タでは高解像度が得られ難い。そこで、近年、２値記録
方式を採用しつつも、レーザビームを画像信号でパルス
幅変調（PWM）することにより中間調形成をするプリン
タが開発された。このPWM方式によれば高解像度、かつ
高階調性の画像を形成できる。高解像度及び高階調性は
カラー画像形成には必要である。

発明が解決しようとする課題しかしながら、PWM方式のレーザビームプリンタにお
いては新たな種々の問題を生じる。それはレーザビーム
をパルス幅変調することと関係がある。

第１図は、代表的な電子写真方式のカラープリンタを
示す。このプリンタは、矢印方向に回転する感光体とし
ての電子写真感光ドラム３を備え、該感光ドラム３の周
囲には、帯電器４、現像器1M、1C、1Y、1BKを備えた回
転現像装置１、転写用放電器10、クリーニング手段12及
び感光ドラム３の図面上方に配設したレーザビームスキ
ャナなどから成る画像形成手段が配設される。

カラープリンタ全体のシーケンスについて、フルカラ
ーモードの場合を例として簡単に説明すると、先ず、感
光ドラム３は帯電器４によって均等に帯電される。次
に、原稿（図示せず）の、マゼンタ画像信号により変調
されたレーザ光Ｅにより画像露光が行われ、感光ドラム
３上に静電潜像が形成され、その後、予め現像位置に定
置されたマゼンタ現像器1Mによって現像が行われる。

一方、給紙ガイド5a、給紙ローラ６、給紙ガイド5bを
経由して進行した転写材は、所定タイミングに同期して
グリッパ７により保持され、当接用ローラ８とその対向
極によって静電的に転写ドラム９に巻き付けられる。転
写ドラム９は、感光ドラム３と同期して図示矢印方向に
回転しており、マゼンタ現像器1Mで現像された顕画像
は、転写部において転写帯電器10によって転写材に転写
される。転写ドラム９はそのまま、回転を継続し、次の
色（第１図においてはシアン）の転写に備える。

一方、感光ドラム３は、帯電器11により除電され、ク
リーニング手段12によってクリーニングされ、再び帯電
器４によって帯電され、次のシアン画像信号により前記
のような露光を受ける。この間に現像装置１は回転し
て、シアン現像器1Cが所定の現像位置に定置されていて
所定のシアン現像を行う。

続いて、以上のような工程を、それぞれイエロー及び
ブラックに対して行ない、４色分の転写が終了すると、
転写材上の４色顕像は各帯電器13、14により除電され、
前記グリッパ７を解除すると共に、分離爪15によって転
写ドラム９より分離され、搬送ベルト16で定着器（熱圧
ローラ定着器）17に送られ、一連のフルカラープリント
シーケンスが終了し、所要のフルカラープリント画像が
形成される。

尚、露光手段を形成する上記レーザビームスキャナ
は、第２図に示すように、半導体レーザ部102、高速回
転するポリゴンミラー105、ｆ−θレンズ106から成って
おり、該半導体レーザ部102は、画像読取装置の電子計
算機等によって演算出力される時系列のデジタル画素信
号の入力を受けて、その信号に対応してPWM変調された
レーザビームを発振し、感光ドラム３面を露光する。

更に詳しく説明すると、第２図を参照して、光源部で
あるレーザー光源としての固体レーザー素子102は、レ
ーザー光を発生するための発光信号をおくる発光信号発
生器であるレーザードライバ500に接続され、該レーザ
ードライバの発光信号に応じて明減する。固体レーザー
素子102から放射されたレーザー光束はコリメータレン
ズ系103にて略平行光とされる。該コリメータレンズ系1
03は、後述する焦点調整手段104によりレーザー光の光
軸方向である矢印Ａ方向に所定量だけ移動可能となって
いる。

ポリゴンミラー、即ち、回転多面鏡105は、矢印Ｂ方
向に一定速度で回転することにより、コリメータレンズ
系103から射出された平行光を反射して所定方向の矢印
Ｃ方向に走査する。回転多面鏡105の前方に設けたｆ−
θレンズ群106（106a、106b、106c）は、該多面鏡105に
より偏向されたレーザー光束を被走査面、即ち感光ドラ
ム３上の所定位置に結像するとともにその走査速度を被
走査面上において等速とする。

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。

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。

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。

固体レーザー素子102から放射されたレーザー光はコ
リメータレンズ系103により略平行光に変換され、更
に、矢印Ｂ方向に回転する回転多面鏡105により矢印Ｃ
方向に走査されると共にｆ−θレンズ群106により感光
ドラム３上にスポット状に結像される。そして、このよ
うなレーザー光束Ｌの走査により感光ドラム３表面には
画像−走査分の露光分布が形成され、さらに各走査ごと
に感光ドラム３を所定量回転して該ドラム３上に画像信
号Ｓに応じた露光分布を有する潜像を形成し、周知の電
子写真プロセスにより転写材上に顕画像として記録す
る。

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。

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。

先ず、制御部100より作動信号をレーザードライバ500
に入力し、該レーザードライバ500から、第15図（ａ）
に示すような一定間隔でON、OFFする矩形波を所定期間
発生させ、固体レーザー素子102をこの信号に応じて明
滅させる。固体レーザー素子102からのレーザー光は、
上記したように走査されるとともに反射鏡107により反
射され、感光ドラム３と光学的に等価な位置に配設した
CCD108上に投影、走査される。

制御部100は、CCD108上をレーザー光束Ｌが走査する
前にCCD108各画像の蓄積電荷をリセットし、１ラインの
スポット走査によりCCD108の各画素に電荷が蓄積された
後にこの電荷を電気信号として読み出す。

固体レーザー素子102からレーザー光を明滅し１回走
査すると、CCD108は感光ドラム３と光学的等価な位置に
あるので、CCD108面上の露光分布は、第16図に示したよ
うに、レーザー光束Ｌのスポット径に応じた強弱の分布
形状を示す。従って、CCD108の各画素の出力は第15図
（ｂ）に示すような分布になり、その信号を制御部100
に送出する。制御部100においては、CCD108の出力の最
大値をθmax、最小値をθminとして、コントラストＶをＶ＝（θmax−θmin）／（θmax＋θmin） …（１）の式により算出、測定する。

この場合、走査方向のスポット径が小さくなる程コン
トラストＶは大きくなるので、予め設定した値V₀と
（１）式により算出したＶとを比較してＶが所定値V₀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V₀が等しくなる位置でコリメータレン
ズ系103を固定すれば、光学系の焦点ズレを補正してレ
ーザー光束Ｌの走査スポット径を最小にすることができ
る。

第３図はPWM回路の回路図、第４図はPWM回路の動作を
示すタイミングチャートである。

第３図において、PWM回路は、８ビットの画像信号を
ラッチするTTLラッチ回路401、TTL論理レベルを高速ECL
論理レベルに変換するレベル変換器402、ECLD/Aコンバ
ータ403、PWM信号を発生するECLコンパレータ404、ECL
論理レベルをTTL論理レベルに変換するレベル変換器40
5、画素クロック信号ｆの２倍周波数のクロック信号2f
を発生するクロック発振器406、クロック信号2fに同期
して略理想的三角波信号を発生する三角波発生器407、
及びクロック信号2fを1/2分周する1/2分周器408を有す
る。又、回路を高速動作させるために、随所にECL論理
回路を配している。

かかる構成の動作を第４図をも参照して説明する。

信号はクロック信号2f、信号はその２倍周期の画
素クロック信号ｆを示しており、図示の如く画素番号と
関係付けてある。三角波発生器407内部においても、三
角波信号のデューティ比を50％に保つため、クロック信
号2fを一旦1/2分周してから三角波信号を発生させて
いる。更に、この三角波信号はECLレベル（０〜−1
V）に変換されて三角波信号になる。

一方、画素信号はOOH（白）〜FFH（黒）まで256階調
レベルで変化する。記号Ｈはヘキサ表示である。そして
画像信号は幾つかの画像信号値についてそれらをD/A
変換したECL電圧レベルを示している。例えば第１画素
は黒画素レベルのFFH、第２画素は中間調レベルの80H、
第３画素は中間調レベルの40H、第４画素は中間調レベ
ル20Hの各電圧を示している。コンパレータ404は三角波
信号と画像信号を比較することにより、形成すべき
画素濃度に応じたパルス幅Ｔ、t₂、t₃、t₄の如きPWM信
号を発生する。そしてこのPWM信号は0V又は5VのTTLレベ
ルに変換されて、PWM信号になり、レーザドライブ回
路500に入力する。

尚、第３図の回路においてラッチ回路401の前段部に
は不図示のルックアップテーブルが設けられている。こ
のルックアップテーブルは画像データのγ補正を行なう
ためのものであり、γ補正した結果のデータが格納され
たメモリで、１画素８ビットの画像信号をアドレスデー
タとしてメモリをアクセスし、所望のγ補正されたデー
タの画像信号を出力せしめる。通常は１画面中特定の１
つのγ補正テーブルを使用しているが、必要に応じて複
数種類のγ補正テーブルを１画面中で切換使用すること
ができる。つまり、ビームによるライン走査毎に例えば
３種類のテーブルを順次繰り返し使用し、副走査方向の
γ補正をライン毎に変化させ階調補正することができる
構成となっている。

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。

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。

ところが、このPWM方式においても、第５図に示すよ
うに、被走査面106上の露光分布はレーザーのスポット
径の影響を受け、図示するように変化することが分かっ
た。

第６図に、記録画素密度400dpi（画素サイズ63.5μ
ｍ）、レーザースポット径70μｍ（主走査ガウス分布ス
ポット1/e²径）の時の１画素あたり1/4画素相当、1/2画
素相当の時間、レーザーの駆動時間をパルス幅変調した
時の被走査面上の露光分布を示す。

通常レーザースポット径は、各画素全面露光した時
に、隣接画素の影響を考慮し、その露光分布は最も均一
となるように画素サイズ（400dpiでは63.5μｍ）の1.1
倍から1.6倍が最適とされている（400dpiでは約70μｍ
〜100μm1/e²径）。

ところが、上記の従来より使用されるスポットサイズ
を用いると、第６図に示すように、被走査面上の露光分
布は、レーザーのON/OFFによる振幅が小さく且つコント
ラストが低く、被走査面上の平均露光量が全体的に変化
するような傾向を示す。

以上のような方式により中間調を表現しようとする
と、上記の露光分布に従い、レーザーの駆動パルス幅に
対して感光ドラム上の表面電位が全体的に変化するよう
な傾向が強くなるため、得られる画像出力は、使用する
現像システムのＶ−Ｄ特性の影響を強く受け、レーザー
の駆動パルス幅（PWM信号）に対して出力画像濃度が直
線的に変化しないという問題が生じていた。

そこで、これを解決するために、上述したように、現
像システムのＶ−Ｄ特性を考慮し、画像信号自身をこの
特性に合せて、出力画像濃度が直線的に変化するように
PWM信号を補正する補正参照テーブルを画像処理部内に
作成して、解決しようとしていた。

しかしながら、この補正テーブルによる補正量が大き
ければ大きい程、画像情報の欠落や、それに伴なう階調
とびの発生、或いは又、環境変化などによるＶ−Ｄ特性
変化に伴なう補正誤差の増大等の問題があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解決した画像
形成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、画像濃度の低い画像部での階調
性に優れ、ガサツキのない高品位な画像形成装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、各色トナーが転写紙の如き転写
材へ多重転写されてもトナーの飛び散りの少ないカラー
画像形成装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、高精細なフルカラートナー
画像、又はマルチカラートナー画像を形成するカラー画
像形成装置を提供することにある。

課題を解決するための手段上記諸目的は本発明に係る画像形成装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、感光体と、レーザー光を出射
するレーザー光源と、画像信号に応じてレーザー光源の
１画素当たりの発光時間を制御するパルス幅変調回路
と、レーザー光源から出射されるレーザー光を偏向し感
光体に結像する走査光学系と、感光体に形成される潜像
をトナーで現像する現像手段と、を有し、１画素当たり
の発光時間を制御することで階調表現できる画像形成装
置において、上記走査光学系の走査方向に関し、上記レーザー光源
から出射されるレーザー光の１画素当たりの最大スポッ
ト径が１画素サイズの0.7倍より小さく、且つトナーの
体積平均粒径をＭ、トナーの粒径をｒとすると、上記現
像手段内のトナーの90体積％以上が（1/2）Ｍ＜ｒ＜（3
/2）Ｍの範囲に含まれ、99体積％以上が０＜ｒ＜2Mの範
囲に含まれていることを特徴とする画像形成装置が提供
される。

作用上記構成を有する本発明においては被走査面上に照射
するスポットの大きさを記録すべき密度に対して十分に
小さくし、更に、使用するトナーの粒度分布をシャープ
なものとし体積平均粒径を12μｍ未満とすることによ
り、レーザー駆動のパルス幅変調を行なった場合におい
ても、画像濃度の薄い部分まで忠実に再現でき、安定し
た各画素における面積階調が可能となる。

実施例以下、本発明に係る画像形成装置を図面に即して説明
する。

第１図は、本発明を実施し得る電子写真方式のプリン
タを示す。該プリンタの構成及び作用は上述したので、
詳しい説明は省略する。

本実施例にても、第２図に示し説明したレーザービー
ムスキャナ、更には第３図、第４図などに関連して説明
したPWM回路が好適に使用される。

つまり、上述したように、レーザービームスキャナは
半導体レーザー部102、ポリゴンミラー104と、Ｆ−θレ
ンズ100等から成っており、該半導体レーザー部102は画
像読取装置や電子計算器等によって演算出力される時系
列のデジタル画素信号の入力を受けて、その信号に対応
して、PWM変調されたレーザービームを発振し、ドラム
面を露光する。尚、本実施例においては、第３図に図示
されるPWM回路はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの画像信号がページ（原稿、コピー各々の１ページ）
毎に順次入力され、各色毎に順次レーザー変調され、ド
ラム４回転で１コピーされる。又、後述される第13図の
装置においては、PWM回路は色毎に設けられる。又、第
２図に関連して説明した焦点補正回路は各色にてフォー
カス制御される。

更に又、本実施例においては、各形成色毎に設けられ
ているルックアップテーブルの前段には各色トナーの色
のにごりを補正するために非線形色マスキング回路、例
えば２次色マスキング回路が設けられており、後で詳し
く説明するが、本発明に従って構成される小粒径トナー
及び安定した小径のレーザースポットとあいまって階調
性、色再現性が安定した高精細、高品位のカラー画像を
形成することができる。

更に、本実施例に係るレーザービームプリンタについ
て説明すると、上述したように、レーザービームＬの走
査により感光ドラム３表面には、画像一走査分の露光分
布が形成され、さらに各走査ごとに感光ドラム３を所定
量回転して、該ドラム９上に画像信号に応じた露光分布
を有する潜像を形成し、周知の電子写真プロセスによ
り、記録紙上に顕画像として記録する。

ところで、第２図に示すような光学系により、パルス
幅変調されたレーザービームを感光ドラム３上におい
て、微小なスポットに結像して中間調画像を形成する場
合、前述したように、ドラム面上のビームスポット径
を、従来用いられるような記録画素サイズの約1.1〜1.6
倍とすると、第５図に示すように、例え、レーザービー
ムを50％パルス幅でON/OFFしたとしても、感光ドラム面
上の露光分布は、第５図（Ｂ）に図示するようになり、
露光量の最大、最小値におけるコントラストも約30％程
度しか得られず、その後の現像プロセスにより得られる
各画素のドットの面積変化による階調再現が安定して行
われなくなってしまう。

パルス幅変調によるドットの面積階調表現を安定化さ
せるためには、本発明者らによる種々の実験から、例え
ば、レーザービームを50％のパルス幅でON/OFFした時
に、ドラム面上の露光分布におけるコントラストの約80
％以上得られれば、可能であることが分かった。

そこで、本実施例では、ドラム面上のスポット径を記
録画素サイズに対して、スポット径（ガウス分布スポッ
ト1/e²）＜画素サイズ×0.7とすることで可能とした。

第６図は、記録密度を400dpi（画素サイズ63.5μｍ）
とした時に、レーザービームスポット径をそれぞれ画素
サイズの1.1倍の70μｍ（Ａ）、0.8倍の50μｍ（Ｂ）、
0.7倍の42μｍ（Ｃ）とした時のドラム面上の露光分布
を示している。

第６図より、50％のパルス幅でON/OFFした時の露光分
布のコントラストは、それぞれ約30％（Ａ）、約60％
（Ｂ）、約80％（Ｃ）となり、レーザービームスポット
径（1/e²径）を画素サイズの0.7倍以下とすることで可
能となった。

そこで、各スポット径において、レーザーの駆動パル
ス幅を10％〜100％まで変化させた時に、その後の現像
プロセスにより得られるドット形状の変化を示したの
が、第７図（Ａ）、（Ｂ）である。この時の副走査方向
のスポット径は、副走査方向の露光分布を均一とするた
め、従来通りの画素サイズの1.1倍の70μｍとした。

一般に、10〜12μｍ程度の粉体を用いた周知の現像シ
ステムは、第８図に示すように、感光体の表面電位に対
してある一定の電位から急激に現像されるような、しき
い値をもつ特性を有している。

従って、第６図（Ａ）に示すような、レーザーの１画
素内でのON/OFF時の露光分布のコントラストの低い方式
では、感光ドラムの表面電位も第６図（Ａ）の露光分布
に従い、レーザーの駆動パルス幅に対して、表面電位が
全体的に変化するようになるため、第８図の現像システ
ムのＶ−Ｄ特性に従って、感光ドラムの表面電位が或る
しきい値をこえた所から、急激に現像させるようにな
り、その結果、第７図（Ａ）に示すように現像されたド
ット径も、ある階調数から急激にドット形状が大きく現
像される傾向となる。この時の１画素内の駆動パルス幅
と、その時得られる現像後の画像濃度の変化を示したの
が第９図のグラフ（Ａ）である。現像システムのＶ−Ｄ
特性の影響を強く受けていることがわかる。

それに対し、本発明による、レーザースポット径を画
素サイズの0.7倍として１画素内でのレーザーのON/OFF
時の露光分布のコントラストを少なくとも80％以上と高
くした例では、感光ドラム上に形成される潜像もこの露
光分布に従って電位コントラストの高いON/OFFのパター
ンが形成されることになる。従って、或るしきい値特性
を持つような現像システムにより、現像されたとして
も、駆動パルスの短領域からすぐに露光分布のピークが
高くなり、現像しきい値をこえるためドットとして安定
して現像される（第７図（Ｂ））。その結果、駆動パル
スのON/OFF比の小さい領域から安定してドット径の変化
として再現でき、安定した面積階調の現像上の再現が可
能となる。

第９図のグラフ（Ｂ）は、本発明によるスポットサイ
ズを用いた時のレーザー駆動パルスに対する画像濃度の
関係を示したもので、図より明らかなように、現像シス
テムの影響をあまり受けず、パルス幅に対して安定した
面積階調が可能となることが分る。

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。

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。

具体的には、本発明の画像形成装置によれば、トナー
の体積平均粒径をＭとし、トナー粒子の粒径をｒとした
場合に、（1/2）Ｍ＜ｒ＜（3/2）Ｍの範囲（即ち、Ｍ±
（1/2）Ｍの範囲）に90体積％以上のトナー粒子を含
み、０＜ｒ＜2Mの範囲（即ち、Ｍ±Ｍの範囲）に99体積
％以上のトナー粒子を含むトナーが使用される。

更に、本発明によれば、体積平均粒径が12μｍ未満、
好ましくは９μｍ以下、更に好ましくは８μｍ以下のト
ナーが使用される。

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。

測定装置としてはコールターカウンターTA−II型（コ
ールター社製）を用い、個数平均分布、体積平均分布を
出力するインターフェイス（日科機製）及びCX−ｉパー
ソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続し、電解液を
１級塩化ナトリウムを用いて１％NaCl水溶液を調製す
る。

測定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤
として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホ
ン酸塩）を0.1〜5ml加え、さらに測定試料0.5〜50mgを
加える。

試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間
処理を行い。前記コールターカウンターTA−II型によ
り、アパチャーとして100μｍアパチャーを用いて２〜4
0μｍの粒子の粒度分布を測定して体積分布を求める。

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。

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。

又、粒径が大きい範囲の粒子が増加すると、いくら平
均粒径を小さくしても転写での飛び散りの原因である粒
径の大きいトナー粒子が存在するため、画像の濃度が薄
い部分でのガサツキを軽減することは難かしい。一方、
粒径が小さいトナー粒子が増加すると、磁性粒子に付着
して離れないトナーが増加し、磁性粒子が効率よくトナ
ーにトリボ電荷を付与できなくなり、現像器からの飛散
やかぶりが増加する。更に粒径の小さいトナーは融着も
起こし易くは磁性粒子（キャリア）のまわりに融着し、
キャリア劣化によるカブリ、飛散も増加する。

以上の点から、体積分布としては第10図のようなシャ
ープな粒径のものを使用することが必要である。

第１図に示す画像形成装置において、レーザービーム
のスポット径を副走査方向のビーム径70μｍ、走査方向
のビーム径42μｍの楕円形のスポットを使用して、下記
実施例と同様の書き込みを感光ドラムに行い、次いで現
像、転写及び熱圧ローラ定着を行なった場合のトナーの
体積平均粒径と、定着後の画像の最小再現のドットの直
径との関係を示すグラフを第11図に表す。

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。

つまり、潜像の書き込みをレーザビームの発光時間を
制御して行う方法において、スポット径を小さくしてい
くと、現像の濃度階調製は得られるようになる。しかし
ながら、フルカラーの画像を得るために複数回転写を
し、定着を行う工程を経ると、粒径の大きいトナーは飛
び散りのために、ブロードなドット径となるが、粒径の
小さいトナーは飛び散りがなく画像の乱れが少ない。そ
れは粒径の小さいトナーは転写後紙上で薄層であり、紙
との吸着力も大きくなっている。そのため複数回、転写
電界にトナー画像がさらされたとしても飛び散りは発生
しにくいと考えられる。

フルカラーの画像での画像濃度の薄い部分での再現性
は、特に画像の印象を著しく変化させる。フルカラーの
画像で階調性がある高画質の画像を得ようとすると50μ
ｍ前後のドットが忠実に再現されているかいなかで、画
像の印象は著しく異なってくる。

そこで、記録密度を400dpiとした時走査方向のレーザ
ービームスポット径を42μｍ以下とし、好ましくは体積
平均粒径９μｍ以下、更に好ましくは８μｍ以下のトナ
ーを用いることにより、前述した説明及びデータにて示
すように50μｍ前後のドットも忠実に再現し、さらに転
写での飛び散りも極端に減少し、従来の装置では得られ
なかったフルカラーで画像濃度の薄い部分の階調性も充
分で、ガサツキやぼけの少ない高精細な画像が得られる
ようになった。

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。

例えば、本発明で使用されるトナーが体積平均粒径６
μｍを有する場合、該トナーの体積分布において、トナ
ーは３μｍを越え、９μｍ未満の範囲に90体積％以上の
トナー粒子を含有し、且つ０より大きく12μｍ未満の範
囲に99体積％以上のトナー粒子を含有することが重要で
ある。

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。

粉砕粉を精密に分級する方法としては、固定壁型風力
分級機の如き分級手段で分級し、更に、得られた分級粉
体をコアンダ効果を利用した多分割分級装置、例えば、
日鉄鉱業社製エルボジェット分級機の如く多分割分級手
段で精密に微粉及び粗粉を同時に除去して、所定の粒度
分布及び／又は体積平均粒径を有するトナー調製する方
法を挙げることができる。

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。

トナーに使用される結着樹脂としては、スチレン−ア
クリル酸エステル樹脂またはスチレン−メタクリル酸エ
ステル樹脂の如きスチレン系重合体またはポリエステル
樹脂が例示される。特に、カラートナーの定着時におけ
る混色性を考慮した場合、次式（式中Ｒはエチレン又はプロピレン基であり、ｘ、ｙは
それぞれ１以上の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値
は２〜10である。）で代表されるビスフエノール誘導体
若しくはその置換体などのジオール成分と、２価以上の
カルボン酸或いはその酸無水物、又はその低級アルキル
エステルなどのカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸な
ど）とを少なくとも共縮重合したポリエステル樹脂がシ
ャープな溶融特性を有するのでより好ましい。

本発明の目的に適合する着色剤としては下記の顔料又
は染料が挙げられる。本発明において耐光性の悪いC.I.
Disperse Y164,C.I.Solvent Y77及びC.I.Solvent Y93の
如き着色剤は推奨できない。

染料としては、例えばC.I.ダイレクトレッド１、C.I.
ダイレクトレッド４、C.I.アシッドレッド１、C.I.ベー
シックレッド１、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレ
クトブルー１、C.I.ダイレクトブルー２、C.I.アシッド
ブルー９、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブル
ー３、C.I.ベーシックブルー５、C.I.モーダントブルー
７がある。

顔料としては、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロ
ーＧ、パーマネントイエローNCG、パーマネントオレン
ジGTR、パラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジＧ、
バーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム
塩、ブリリアントカーミン3B、ファーストバイオレット
Ｂ、メチルバイオレットレーキ、フタロシアニンブル
ー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC
がある。

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。

特に好ましくはC.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグ
メントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピ
グメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.
ピグメントレッド５、C.I.ピグメントレッド３、C.I.ピ
グメントレッド２、C.I.ピグメントレッド６、C.I.ピグ
メントレッド７、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメ
ントブルー16又はフタロシアニン骨格にカルボキシベン
ズアミドメチル基を２〜３個置換したBa塩である銅フタ
ロシアニン系顔料である。

染料としてはC.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベン
トレッド52、C.I.ソルベントレッド109、C.I.ベイシッ
クレッド12、C.I.ベイシックレッド１、C.I.ベイシック
レッド3bである。

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。

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。

２色以上の着色剤を併用して用いる黒色トナーの場
合、20重量部以上の総着色剤量の添加はキャリアへのス
ペント化を生じやすく、更に、着色剤がトナー表面に数
多く露出することによるトナーの感光ドラムへの融着が
増加し、定着性が不安定化する。従って、黒色トナーに
おいて、着色剤の量は結着樹脂100重量部に対して３〜1
5重量部が好ましい。

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。

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。

本発明において、使用される現像剤が２成分現像剤で
ある場合、キャリアは磁性粒子が好ましい。磁性粒子
は、粒径が30〜100μｍ、好ましくは40〜80μｍで、電
気的抵抗値が10⁷Ωcm以上、好ましくは10⁸Ω以上、更に
好ましくは10⁹〜10¹²Ωcmとなるように、フェライト粒
子（最大磁化60emu/g）へ樹脂コーティングしたものが
好ましく用いられ得る。

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。

以下に本発明を実施例に即して更に説明する。

第12図は、第１図で示したレーザービームプリンタに
使用される回転式現像装置１の一つの現像器付近の拡大
断面図であり、現像器は感光ドラム３に対向した現像位
置に配置されている。

現像器は、感光ドラムに近接されている現像スリーブ
22を備えている。該現像スリーブ22は、例えばアルミニ
ウム、SUS316の如き非磁性材料で構成されている。現像
スリーブ22は現像容器36の左下方壁に容器長手方向に形
成した横長開口に右略半周面を容器36内へ突入させ、左
略半周面を容器外へ露出させて回転自在に軸受させて横
設してあり、矢印ｂ方向に回転駆動される。

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。

現像スリーブ22を配設した現像剤供給器開口の上縁側
に、基部を容器側壁に固定し、先端側は開口上縁位置よ
りも容器36の内側へ突出させて開口上縁長手に沿って、
現像剤規制部材としての非磁性ブレード24が配設され
る。該ブレード24は、例えばSUS316を横断面が「く」の
字形になるように曲げ加工したものである。又、非磁性
ブレード24の下面側に上面を接触させ前端面を現像剤案
内面261とした磁性粒子限定部材26が設けられる。非磁
性ブレード24及び磁性粒子限定部材26などによって構成
される部分が規制部である。

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。

現像容器内には、更に現像工程で発生した浮遊トナー
をトナーと同極性の電圧を印加して感光ドラム側に付着
させ飛散を防止するために飛散防止電極板30、及びトナ
ー濃度検出センサー（不図示）によって得られる出力に
応じて作動するトナー補給ローラー60が配置される。セ
ンサとしては、例えば現像剤の体積検知方式、圧電素
子、インダクタンス変化検知素子、交番バイアスを利用
したアンテナ方式、光学濃度を検知する方式を利用する
ことができる。該ローラー60の回転停止によって非磁性
トナー37の補給を行う。トナー37が補給されたフレッシ
ュ現像剤はスクリュー61によって搬送されながら混合・
撹拌される。従ってこの搬送中において補給されたトナ
ーにトリボ付与が行われる。しきり板63は、現像器の長
手方向両端部において切り欠かれており、この部分でス
クリュー61によって搬送されたフレッシュ現像剤がスク
リュー62へ受け渡される。

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。

搬送スクリュー64は現像スリーブ軸方向の現像剤の量
を均一化するためのものであって、スリーブの回転に従
ってスリーブ上を搬送されてきた現像剤はスクリュー64
によってスリーブ軸方向に搬送され、スリーブ上で軸方
向に“凸”が生じていた現像剤層は一部、第12図のＭ空
間を介してスリーブ上の現像剤の搬送方向とは、逆方向
に反転して押し戻される。スクリュー64はスクリュー62
と逆方向に現像剤を搬送する。

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。

非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との距離
d₂は50〜900μｍ、好ましくは150〜800μｍである。こ
の距離が50μｍより小さいと磁性粒子がこの間に詰まり
現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行う
のに必要な現像剤を塗布することができず濃度の薄いム
ラの多い現像画像しか得られない傾向がある。上記距離
d₂は現像剤中に混在しているトナーの凝集体やゴミの如
き不用粒子によるブレードつまりを防止するためには40
0μｍ以上が好ましい。900μｍより大きいと現像スリー
ブ22上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤厚の
規制が行えず、感光ドラムへの磁性粒子付着が多くなる
と共に現像剤の循環、現像剤限定部材26による現像規制
が弱まりトナーのトリボが不足しカブリやすくなる傾向
がある。

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。

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。

従って磁極23a、23dの配設位置と磁性粒子27の流動性
及び磁気特性を適宜選択することにより磁気粒子層はス
リーブに近い程磁極23a方向に搬送し移動層を形成す
る。この磁性粒子の移動によりスリーブ22の回転に伴な
って現像領域への磁性粒子及びトナーは搬送され現像に
供される。

第13図に、本発明を実施することのできる画像形成装
置の他の実施例を示す。

本実施例にて、画像形成装置はフルカラーのレーザー
ビームプリンタとされるが、前の実施例と異なり、色ご
とに専用の像担持体、即ち、本実施例では感光ドラム3Y
（イエロー）、3M（マゼンタ）、3C（シアン）、3BK
（ブラック）を具備し、その周りにそれぞれ専用のレー
ザービームスキャナー80Y、80M、80C、80BK、現像器1
Y、1M、1C、1BK、転写用放電器10Y、10M、10C、10BK、
クリーニング器12Y、12M、12C、12BKが配置されてい
る。

転写材は給紙ガイド5aを通り、給紙ローラ６、給紙ガ
イド5bと順に搬送され、吸着用帯電器81からコロナ放電
を受け、搬送ベルト9aへ確実に吸着する。

その後、各感光ドラムに形成された画像を転写用放電
器10Y、10M、10C、10BKにより転写し、除電器82により
搬送ベルト9aから除電され、定着器17により定着され
て、フルカラーの画像が得られる。

このような転写の方式を用いた場合でも記録密度を40
0dpiとし、走査方向のレーザービームスポット形を42μ
ｍ以下とし、第12図に示す現像器を用いて、前述した現
像条件で12μｍ未満、好ましくは９μｍ以下、更に好ま
しくは８μｍ以下の体積平均粒径のトナーを用いること
により、画像濃度が薄い部分でも階調性の優れた飛び散
りの少ない高精細なフルカラーの画像が得られた。

本実施例では、フェライト粒子を用いたACバイアス
プラス DCバイアス現像方式を用いているが、通常の鉄
粉を用いたDCバイアス現像でも良い。

現像器としても第14図に示す構成のものを用いて、現
像スリーブの回転方向を感光ドラムとカウンターとして
現像を行なっても平均粒径８μｍ以下のトナーで同様の
効果が得られた。

本発明の条件を満足する粒度分布及び粒径、例えば、
体積平均粒径６μｍを有するトナーを用い、非磁性ブレ
ード24の端部と現像スリーブ22面との距離d₂を600μｍ
とし、現像スリーブ22面と感光ドラム３の間隔を450μ
ｍとした。

上記実施例において、感光ドラム３は積層型の有機光
導電性（OPC）ドラムを用い、−600Vの帯電潜像電位と
した。バイアス電源として周波数1700Hz、ピーク対ピー
ク値1500Vの矩形波交互電圧に−300Vの直流電圧を重畳
させたものを用いて現像を行った。

潜像の書き込みは現像画像を色分解し、感光ドラムに
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に半導体レ
ーザを光源として、レーザービームのスポット径を主走
査方向1/e²を42μｍ、副走査方向1/e²を70μｍにして、
前述したPWMの制御により発光時間を制御し、200線/inc
hで256階調の画像の書き込みを行い、順に現像、転写を
繰り返し、最後に定着しフルカラーの画像を得たとこ
ろ、画像濃度の薄い部分も忠実に再現し、ガサツキのな
い高精細で高画質の画像が得られた。

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。

以上説明したように、原稿画像を色分解し、感光体ド
ラムに各色ごとに、レーザーの光ビームを光源として潜
像を形成し、さらにトナーを用いた現像によって可視化
された各色トナー画像を転写部材に逐次重ねて転写し、
多色画像を得る多色電子写真装置において、ビームスポ
ットの走査方向のスポットサイズが走行方向の記録画素
サイズに対し、スポットサイズ（1/e²）＜画素サイズ×
0.7であり、現像剤として特に粒度分布のシャープな体
積平均粒径８μｍ以下の粒径のトナーを使用し、中間調
形成方法として光ビームを画像信号でパルス幅変調する
方式を用いたことにより、（１）画像濃度の低い部分で
の階調性が充分に得られ、（２）画像濃度の低い部分を
含む画像全体のガサツキが大幅に軽減され、高画質なフ
ルカラーの画像が得られる効果がある。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。

実施例１プロポキシ化ビスフェノール部とフマル酸を縮合して得
られたポリエステル樹脂（重量平均分子量15000、数平
均分子量3300） …100重量ローダミン系顔料 …３重量部負荷電性制御剤（ジアルキル置換サリチル酸の金属錯
体） …４重量部上記材料を溶融混練し、溶融混練物を冷却し、冷却物
を粉砕し、固定壁型風力分級機で分級し、更にコアンダ
効果を利用した多分割分級装置で分級して、体積平均粒
径６μｍの負帯電性のマゼンタトナーを調製した。得ら
れたマゼンタトナーは、３μｍを越え９μｍ未満の範囲
に95体積％、０μｍより大きく12μｍ未満の範囲に実質
的に100体積％、であるシャープな粒度分布を有してい
た。

該マゼンタトナー100重量部と負摩擦帯電性疏水性コ
ロイダルシリカ0.4重量部とを混合してシリカ外添マゼ
ンタトナーを調製した。次に、スチレン−アクリル酸エ
ステル系共重合体でコートされた重量平均粒径50μｍ
（電気抵抗値10¹⁰Ω・cm）のフェライト磁性粒子94重量
部と、上記シリカ外添マゼンタトナー６重量部とを混合
してマゼンタトナー画像形成用２成分系現像剤を調製し
た。

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。

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。

上記２成分系現像剤を、第１図に示すカラー画像形成
装置の現像装置に導入した。本実施例で、現像器におい
て、非磁性ブレード24の端部と現像スリーブ22面との距
離d₂を600μｍとし、現像スリーブ22面と感光ドラム３
との間隔d₁を450μｍとした。

感光ドラム３は積層型の有機光導電性（OPC）ドラム
を用い、−600Vの帯電潜像電位とした。

バイアス電源として周波数1700Hz、ピーク対ピーク値
1500Vの矩形波交互電圧に−300Vの直流電圧を重畳させ
たものを用いて現像を行った。

潜像の書き込みは原稿画像を色分解し、感光ドラムに
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの順に半導体レ
ーザを光源として、レーザービームのスポット径を主走
査方向1/e²を42μｍ、副走査方向1/e²を70μｍにして、
前述したPWMの制御を行なって発光時間を制御し、200線
/inchで256階調の画像の書き込みを行い、順に反転現
像、静電転写を繰り返し、最後に熱圧ローラ定着器によ
り定着しフルカラーの画像を得た。画像濃度の薄い部分
（ハイライト部）も忠実に再現し、ガサツキのない高精
細で高画質の画像が得られた。

又、フルカラー画像を観察したところ50μｍ前後のド
ットが潜像に対応して忠実に再現されていた。

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。

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。

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。

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。

得られたフルカラー画像を観察したところ、潜像を忠
実に再現している最小のドットは約90μｍであった。そ
れ以下のドットは飛び散りが激しかった。

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。

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。

フルカラー画像を観察したところ、60μｍ前のドット
が潜像に対応して忠実に再現され、50μｍ前後のドット
も潜像に対応して比較的忠実に再現されていた。

発明の効果以上の如くに構成される本発明に係る画像形成装置
は、低濃度画素に対応する潜像の明部と暗部のコントラ
ストを大きくでき、画像濃度の低い画像部での階調性に
優れ、ガサツキのない高品位の画像を形成することがで
き、又、転写工程、更には定着工程においてもトナーの
飛び散りが少なく、階調表現が良好な、高精細な且つ色
再現性が安定した美しいカラー画像を得ることができる
という特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の構成
図である。第２図は、第１図の装置に使用される走査光学装置の斜
視図である。第３図及び第４図は、第１図の装置に使用されるPWM回
路及びその動作を示すタイミングチャートである。第５図は、従来例による感光媒体上の露光分布図であ
る。第６図は、本発明による感光媒体上の露光分布図と従来
例との比較図である。第７図は、本発明によるドットの面積変化による階調表
現と従来例との比較図である。第８図は、周知の現像システムのＶ−Ｄ特性の代表例を
示すグラフである。第９図は、本発明によるパルス幅変調法と画像濃度との
関係を示すグラフである。第10図は、本発明に使用したトナーの粒度分布図を示す
グラフである。第11図は、トナーの平均粒径と最小再現ドット直径との
関係を示すグラフである。第12図は、現像装置の一実施例の概略的断面図である。第13図は、本発明に係る画像形成装置の他の実施例の構
成図である。第14図は、現像装置の他の実施例の概略的断面図であ
る。第15図（ａ）及び（ｂ）は、レーザー光源のON/OFF状態
及びCCDの各画素の出力分布図である。第16図は、レーザースポット径の分布状態図である。 3:感光媒体（感光ドラム） 4:帯電器 1M、1C、1Y、1BK:現像器 101:レーザードライブ回路 102:レーザー光源 104:ポリゴンミラー

フロントページの続き (72)発明者伊藤政宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者武田憲一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者劔持和久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭63−284975（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−293888（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−85581（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−206965（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−58584（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、レーザー光を出射するレーザー
光源と、画像信号に応じてレーザー光源の１画素当たり
の発光時間を制御するパルス幅変調回路と、レーザー光
源から出射されるレーザー光を偏向し感光体に結像する
走査光学系と、感光体に形成される潜像をトナーで現像
する現像手段と、を有し、１画素当たりの発光時間を制
御することで階調表現できる画像形成装置において、上記走査光学系の走査方向に関し、上記レーザー光源か
ら出射されるレーザー光の１画素当たりの最大スポット
径が１画素サイズの0.7倍より小さく、且つトナーの体
積平均粒径をＭ、トナーの粒径をｒとすると、上記現像
手段内のトナーの90体積％以上が（1/2）Ｍ＜ｒ＜（3/
2）Ｍの範囲に含まれ、99体積％以上が０＜ｒ＜2Mの範
囲に含まれていることを特徴とする画像形成装置。