JPH0519601A - Image forming method - Google Patents
Image forming methodInfo
- Publication number
- JPH0519601A JPH0519601A JP3174075A JP17407591A JPH0519601A JP H0519601 A JPH0519601 A JP H0519601A JP 3174075 A JP3174075 A JP 3174075A JP 17407591 A JP17407591 A JP 17407591A JP H0519601 A JPH0519601 A JP H0519601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- toner
- latent image
- electrostatic latent
- scanning direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)
- Fax Reproducing Arrangements (AREA)
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Color, Gradation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】露光光のビーム強度、感光体の光減衰特性、現
像特性、転写特性、定着特性などの影響を受けず、常に
安定して階調表現ができ高画質を維持できるデジタル方
式の画像形成方法を提供する。
【構成】LDビームLの主走査方向の径を35μmと
し、このLDビームLを感光体ドラムに照射して、1画
素分の静電潜像を形成するのに、LDビームLを主走査
方向へ走査させる。このようにすると相対的に潜像の画
像濃度が飽和する電位を超える領域が大きくなり、画像
濃度が飽和する電位より低い領域が減少することにな
る。したがってトナーの付着状態等も安定し、階調表現
も安定的なものとなる。
(57) [Summary] [Purpose] The gradation is always stable and high image quality is maintained without being affected by the beam intensity of the exposure light, the light attenuation characteristics of the photoconductor, the development characteristics, the transfer characteristics, and the fixing characteristics. Provided is a digital image forming method that can be performed. The diameter of the LD beam L in the main scanning direction is set to 35 μm, and the LD beam L is irradiated onto the photosensitive drum to form an electrostatic latent image for one pixel. To scan. In this way, the area where the image density of the latent image exceeds the potential at which the image density is saturated becomes relatively large, and the area lower than the potential at which the image density saturates decreases. Therefore, the toner adhesion state and the like are stable, and the gradation expression is also stable.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプリンタ、デジタル複写
機、ファクシミリ等に適用されている画像形成方法にか
かり、特に面積階調法を用いる画像形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming method applied to a printer, a digital copying machine, a facsimile and the like, and more particularly to an image forming method using an area gradation method.
【0002】[0002]
【従来の技術】デジタル複写機等においては、画像デー
タに基づいて得られる光書き込み信号にしたがって半導
体レーザ(LD)からの露光光を変調し、帯電されてい
る感光体を露光して感光体上に静電潜像を形成する。次
いで静電潜像にトナーを供給して現像を行ない、感光体
上にトナー像を形成する。そして感光体上のトナー像は
転写紙に転写され、転写紙上のトナー像が定着されて画
像形成が終了する。2. Description of the Related Art In a digital copying machine or the like, exposure light from a semiconductor laser (LD) is modulated in accordance with an optical writing signal obtained on the basis of image data to expose a charged photoconductor to expose the photoconductor. An electrostatic latent image is formed on. Next, toner is supplied to the electrostatic latent image to develop it, and a toner image is formed on the photoconductor. Then, the toner image on the photoconductor is transferred to the transfer paper, the toner image on the transfer paper is fixed, and the image formation is completed.
【0003】以下、説明する例は、露光されて電位が低
下した部分にトナーを付着させる現像方法(反転現像)
を採用したものである。図9(a)、(b)は1画素に
階調をもたせて形成した潜像を示す。同図においてVh
は帯電チャージャーによって帯電させられた感光体の電
位を示し、Vlは画像濃度が飽和する電位である。The example described below is a developing method (reverse development) in which toner is attached to a portion where the potential is lowered by exposure.
Is adopted. 9A and 9B show latent images formed by giving gradation to one pixel. Vh in the figure
Indicates the potential of the photoconductor charged by the charging charger, and Vl is the potential at which the image density is saturated.
【0004】スポットが1画素程度の大きさのビームを
用い、(a)はパルス幅変調方式により、すなわち露光
時間を段階的に区切り露光強度を変えて1画素内に階調
をもたせて形成した静電潜像を示し、(b)はパワー変
調方式により、すなわち露光強度を変化させ1画素内に
階調をもたせて形成した静電潜像を示す。なおデジタル
複写機では、書き込み密度を400dpiとし、露光光
を変調することによって1画素を3階調以上の範囲で記
録するものが知られている。A spot is formed by using a beam having a size of about one pixel, and (a) is formed by a pulse width modulation method, that is, by dividing the exposure time stepwise and changing the exposure intensity to give gradation within one pixel. 2B shows an electrostatic latent image, and FIG. 3B shows an electrostatic latent image formed by a power modulation method, that is, by changing the exposure intensity and giving gradation within one pixel. It is known that a digital copying machine has a writing density of 400 dpi and modulates exposure light to record one pixel in a range of three or more gradations.
【0005】上記いずれの方法でも結果的に露光部電位
Vlより高く非露光部Vhより低い領域、すなわちトナ
ー濃度が中間となる中間濃度領域を用いて階調表現を行
なうようにしている。この中間濃度領域におけるトナー
濃度等の階調表現に影響を及ぼす要素は、画像濃度が飽
和する電位Vlに比べ、電子写真特性である露光光のビ
ーム強度、感光体の光減衰特性、現像特性、転写特性、
定着特性などの影響を受けやすく、安定した階調表現を
行なうことができない欠点をもつことになる。In any of the above methods, gradation is expressed by using an area higher than the exposed portion potential Vl and lower than the non-exposed portion Vh, that is, an intermediate density area where the toner density is intermediate. The factors that influence the gradation expression such as the toner density in the intermediate density region are compared with the potential Vl at which the image density is saturated, the beam intensity of the exposure light, which is the electrophotographic characteristic, the light attenuation characteristic of the photoconductor, the developing characteristic, Transfer characteristics,
It has a drawback that it is easily affected by fixing characteristics and the like, and stable gradation expression cannot be performed.
【0006】上記した階調表現法の他、ディザ法などを
用いた面積階調法がある。この面積階調法は所定の大き
さのマトリックスを区分し、この区分を1画素として、
2値化した画像データに基づいてマトリックス内の所定
の画素に露光光を照射し、静電潜像を形成して、その静
電潜像にトナーを供給し、マトリックス内の所定数、所
定位置の画素にトナーを付着させることによって中間階
調の表現をするものである。In addition to the above gradation expression method, there is an area gradation method using a dither method or the like. In this area gradation method, a matrix of a predetermined size is divided, and this division is defined as one pixel,
A predetermined pixel in the matrix is irradiated with exposure light based on the binarized image data to form an electrostatic latent image, toner is supplied to the electrostatic latent image, and a predetermined number and a predetermined position in the matrix are supplied. The toner is attached to the pixels of (1) to express the intermediate gradation.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】図10(a)は、帯電
電位Vhに帯電された感光体にレーザービームを照射し
て形成された静電潜像の典型的な図である。1画素を2
値で表現し、面積階調法を用い、階調表現を行なう場
合、画像の密度を細かくする程、滑らかな表現が可能と
なる。密度の増加は、すなわち1画素面積の減少であ
り、現像の安定性の著しい悪化をまねく。FIG. 10A is a typical view of an electrostatic latent image formed by irradiating a photoreceptor charged with a charging potential Vh with a laser beam. 1 pixel is 2
When the gradation is expressed by a value and the area gradation method is used, the finer the image density, the smoother the expression becomes. The increase in the density is a decrease in the area of one pixel, and the stability of development is significantly deteriorated.
【0008】同図に示すように静電潜像の画像濃度が飽
和する電位Vlを超える領域dでは充分な電位差がある
ため、電子写真特性である露光光のビーム強度、感光体
の光減衰特性、現像特性、転写特性、定着特性などの影
響、経時による変化の影響を受けにくい。したがってト
ナー付着量等の階調表現に影響を及ぼす要素が一定であ
る。これに対し、電位Vhより低い領域fでは、充分な
電位差がないため上記電子写真特性の変化の影響を受け
やすく、トナー付着量等の階調表現に影響を及ぼす要素
が変化しやすい。As shown in the figure, since there is a sufficient potential difference in the region d in which the image density of the electrostatic latent image exceeds the potential Vl, the beam intensity of the exposure light, which is the electrophotographic characteristic, and the light attenuation characteristic of the photoconductor are characteristic. , Development characteristics, transfer characteristics, fixing characteristics, etc., and less susceptible to changes over time. Therefore, the factors that affect the gradation expression, such as the toner adhesion amount, are constant. On the other hand, in the region f lower than the potential Vh, since there is no sufficient potential difference, it is easily affected by the change of the electrophotographic characteristics, and the factors that affect the gradation expression such as the toner adhesion amount are easily changed.
【0009】後者方法で潜像形成を行ない面積階調法を
用い、より滑らかな中間調表現を行なうための高密度化
は、1画素に対するトナー粒径の相対的な増加を招き、
現像工程のノイズを増加させる。特にトナー粒径の50
倍以下の画素を現像する場合、この傾向が著しい。この
ため図10(b)に示すように1画素Gの周囲の広い範
囲にトナーが飛び散ったりして階調再現性が低下するお
それがある。The latter method is used to form a latent image, and the area gradation method is used to increase the density for smoother halftone expression, which causes a relative increase in toner particle size per pixel.
Increases noise in the development process. Especially when the toner particle size is 50
This tendency is remarkable when developing pixels of twice or less. Therefore, as shown in FIG. 10B, the toner may scatter in a wide range around one pixel G and the gradation reproducibility may be deteriorated.
【0010】特に電子写真特性は環境によって変化し、
また経時的にも変化するものであるため、高画質を維持
することが困難となり、結局、階調表現に中間濃度領域
を用いるアナログ方式による画像形成方法と同様の欠点
をもつことになってしまい、デジタル方式の画像形成方
法としての利点を活かすことができない問題がある。Especially, the electrophotographic characteristics change depending on the environment,
Further, since it also changes with time, it becomes difficult to maintain high image quality, and in the end, it has the same drawbacks as the image forming method by the analog method using the intermediate density area for gradation expression. However, there is a problem that the advantages of the digital image forming method cannot be utilized.
【0011】本発明は上記従来の問題点に着目してなさ
れたものであり、面積階調の1ドットの大きさが、トナ
ー粒径の1/50以下であるシステムにおいて、露光光
のビーム強度、感光体の光減衰特性、現像特性、転写特
性、定着特性などの変化の影響を受け難く、常に高画質
を維持できるデジタル方式の画像形成方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems. In a system in which the size of one dot in area gradation is 1/50 or less of the toner particle size, the beam intensity of the exposure light is increased. An object of the present invention is to provide a digital image forming method that is not easily affected by changes in the light attenuation characteristics, developing characteristics, transfer characteristics, fixing characteristics, etc. of a photoconductor and that can always maintain high image quality.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、感光
体を帯電する帯電工程と、前記帯電された感光体に対し
画像データに基づき面積階調法を用いて露光光で書き込
みを行ない静電潜像を形成する露光工程と、前記感光体
に形成された静電潜像にトナーを供給し現像を行なう現
像工程とを有し、トナー断面積の50倍以下の領域を1
ドットとして形成する画像形成方法において、主走査方
向に画素サイズより小さく、且つ副走査方向に画素サイ
ズより大きいビームスポットの露光光を用い、1画素分
の静電潜像を形成するのに主走査方向へ露光光のビーム
スポットを走査させて露光を行ない静電潜像を形成し、
前記現像工程では、トナーとキャリヤとから成る現像剤
が使用され、前記トナーを振動させ、キャリヤを振動さ
せないような振動成分を有する電界下で静電潜像が現像
されることを特徴とする画像形成方法である。According to a first aspect of the present invention, a charging step of charging a photoconductor is performed, and writing is performed on the charged photoconductor by exposure light using an area gradation method based on image data. It has an exposure step of forming an electrostatic latent image and a developing step of supplying toner to the electrostatic latent image formed on the photoconductor to develop the electrostatic latent image.
In an image forming method for forming dots, exposure light of a beam spot smaller than the pixel size in the main scanning direction and larger than the pixel size in the sub scanning direction is used to form an electrostatic latent image for one pixel in the main scanning. The beam spot of the exposure light is scanned in the direction to perform exposure to form an electrostatic latent image,
In the developing step, a developer including a toner and a carrier is used, and the electrostatic latent image is developed under an electric field having a vibration component that vibrates the toner and does not vibrate the carrier. It is a forming method.
【0013】[0013]
【作用】本発明によれば、感光体が帯電されこの帯電さ
れた感光体に画像データに基づき面積階調法を用いてト
ナーの断面積の50倍以上の領域を1画素とし、主走査
方向に画素サイズより小さく、且つ副走査方向に画素サ
イズより大きいビームスポットの露光光によって、1画
素分の静電潜像を形成するのに主走査方向へ露光光のビ
ームスポットを走査させて露光が行なわれる。次いでト
ナーとキャリヤとから成る現像剤が使用され、前記トナ
ーを振動させ、キャリヤを振動させないような振動成分
を有する電界下で、感光体に形成された静電潜像にトナ
ーが供給され現像が行なわれる。According to the present invention, the photosensitive member is charged, and an area having a cross-sectional area of 50 times or more of the toner is defined as one pixel by the area gradation method based on the image data on the charged photosensitive member. The exposure light of the beam spot smaller than the pixel size and larger than the pixel size in the sub-scanning direction exposes the beam spot of the exposure light in the main scanning direction to form an electrostatic latent image for one pixel. Done. Next, a developer consisting of toner and carrier is used, and the toner is supplied to the electrostatic latent image formed on the photoconductor to develop the toner under an electric field having a vibration component that vibrates the toner and does not vibrate the carrier. Done.
【0014】[0014]
【実施例】本発明の実施例を図面にしたがって説明す
る。図6にデジタル複写機を示す。同図において符号3
1は感光体ドラムを示し、この感光体ドラム31は時計
方向へ回転する。この感光体ドラム31の周囲には、帯
電チャージャー32、現像装置33、転写チャージャー
35が配置されている。符号38は搬送装置、符号36
は定着装置を示す。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a digital copying machine. In the figure, reference numeral 3
Reference numeral 1 denotes a photoconductor drum, and the photoconductor drum 31 rotates clockwise. Around the photosensitive drum 31, a charging charger 32, a developing device 33, and a transfer charger 35 are arranged. Reference numeral 38 is a conveying device, reference numeral 36
Indicates a fixing device.
【0015】符号40は露光光学系を示し、この露光光
学系40の詳細な構成を図7に示す。 同図において符
号41は半導体レーザを示し、この半導体レーザ41の
レーザ光照射方向には、集光レンズ45、アパーチャー
49、シリンドリカルレンズ46、ポリゴンミラー42
が配置されている。さらにポリゴンミラー42の反射方
向にはレンズ44、ミラー47が配置されている。ミラ
ー47の反射方向には感光体ドラム31が配置されてい
る。48は書きだし位置を一定にするための光検出器を
示す。Reference numeral 40 denotes an exposure optical system, and the detailed structure of the exposure optical system 40 is shown in FIG. In the figure, reference numeral 41 denotes a semiconductor laser, and a condenser lens 45, an aperture 49, a cylindrical lens 46, and a polygon mirror 42 in the laser light irradiation direction of the semiconductor laser 41.
Are arranged. Further, a lens 44 and a mirror 47 are arranged in the reflection direction of the polygon mirror 42. The photosensitive drum 31 is arranged in the reflection direction of the mirror 47. Reference numeral 48 denotes a photodetector for keeping the writing position constant.
【0016】図8に現像装置33の詳細な構成を示す。
同図において符号61はケーシングを示し、このケーシ
ング61には開口部61aが形成されている。符号52
は反時計方向へ回転する現像スリーブを示し、この現像
スリーブ52の周面の一部は開口部61aから露出して
おり、この露出部分は感光体ドラム31の周面に対向し
ている。現像スリーブ52内にはマグネット53が配置
されている。ケーシング61内にはキャリヤとトナーか
らなる2成分現像剤が収容されている。FIG. 8 shows the detailed structure of the developing device 33.
In the figure, reference numeral 61 indicates a casing, and an opening 61a is formed in this casing 61. Reference numeral 52
Indicates a developing sleeve that rotates counterclockwise, a part of the peripheral surface of the developing sleeve 52 is exposed from the opening 61a, and the exposed portion faces the peripheral surface of the photosensitive drum 31. A magnet 53 is arranged in the developing sleeve 52. A two-component developer including a carrier and toner is contained in the casing 61.
【0017】キャリヤは磁性体を芯材とし、この芯材に
ポリマーをコーティングして構成され、粒径が20μm
から60μmのものを使用する。またトナーは着色剤を
含んだポリマーによって構成され7.0μm程度のもの
を使用する。The carrier is made of a magnetic material as a core material, and the core material is coated with a polymer, and has a particle size of 20 μm.
To 60 μm are used. The toner is made of a polymer containing a colorant and has a size of about 7.0 μm.
【0018】現像スリーブ52にバイアス電圧を印加す
る図示しないバイアス電圧印加装置が設けられている。
このバイアス電圧印加装置は直流電流が重畳された振動
電流を印加するようになっている。直流電流は−200
Vから−500Vの範囲で用いられ、振動成分は3KH
z以上、300V(pp)から3000V(pp)の範
囲で用いる。またバイアスの波形は三角波、正弦波、矩
形波など周期的なものであれば、どのようなものでもよ
い。A bias voltage applying device (not shown) for applying a bias voltage to the developing sleeve 52 is provided.
This bias voltage applying device is adapted to apply an oscillating current on which a direct current is superimposed. DC current is -200
Used in the range of V to -500V, vibration component is 3KH
It is used in the range of 300 V (pp) to 3000 V (pp) for z or more. Further, the bias waveform may be any waveform as long as it is periodic, such as a triangular wave, a sine wave, and a rectangular wave.
【0019】現像スリーブ52の後方領域には、セパレ
ータ56、反時計方向へ回転するパドルホイール55、
時計方向へ回転するアジテータ54が配置されている。
符号63はトナー補給部を示し、このトナー補給部63
内にはトナー65が収容されている。トナー補給部63
内のトナー65はトナー補給ローラ69によってケーシ
ング61内に補給される。In the rear area of the developing sleeve 52, a separator 56, a counterclockwise rotating paddle wheel 55,
An agitator 54 that rotates in the clockwise direction is arranged.
Reference numeral 63 indicates a toner replenishing section, and this toner replenishing section 63
Toner 65 is stored in the inside. Toner supply unit 63
The toner 65 inside is replenished into the casing 61 by a toner replenishing roller 69.
【0020】次にこのデジタル複写機の基本的画像形成
動作について説明する。感光体ドラム31が時計方向へ
回転し、帯電チャージャー32によって帯電される。次
いで露光光学系40によって露光が行なわれ、感光体ド
ラム31上に静電潜像が形成される。すなわち原稿画像
が図示しない画像読み取り装置で読み取られ、図示しな
い画像処理装置に画像データが送られる。そして画像処
理装置によってガンマ変換、中間調再現処理等の画像処
理が行なわれ、この処理された画像情報に基づいて半導
体レーザ41からレーザ光が照射が照射される。このレ
ーザ光は、集光レンズ45を通り、アパーチャー49に
よってビーム径が調節され、シリンドリカルレンズ46
を通過し、さらにポリゴンミラー42によって反射され
る。そしてポリゴンミラー42によって反射されたレー
ザ光はレンズ44を通過し、ミラー47によって感光体
ドラム31に向かって反射されて、感光体ドラム31上
に静電潜像が形成される。Next, a basic image forming operation of this digital copying machine will be described. The photoconductor drum 31 rotates clockwise and is charged by the charging charger 32. Next, exposure is performed by the exposure optical system 40, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 31. That is, the original image is read by an image reading device (not shown), and the image data is sent to an image processing device (not shown). Then, image processing such as gamma conversion and halftone reproduction processing is performed by the image processing device, and laser light is emitted from the semiconductor laser 41 based on the processed image information. This laser light passes through the condenser lens 45, the beam diameter is adjusted by the aperture 49, and the cylindrical lens 46
And is further reflected by the polygon mirror 42. Then, the laser light reflected by the polygon mirror 42 passes through the lens 44 and is reflected by the mirror 47 toward the photoconductor drum 31 to form an electrostatic latent image on the photoconductor drum 31.
【0021】感光体ドラム31上に形成された静電潜像
は、現像装置33の現像スリーブ52上に担持された現
像剤からトナーが供給されて現像される。一方、図示し
ない給紙装置によって転写紙が感光体ドラム31と転写
チャージャー35との対向領域に送られ、転写チャージ
ャー35の作用によって、感光体ドラム31上のトナー
像が転写紙に転写される。トナー像が転写された転写紙
は搬送装置38によって定着装置36へ送られ、転写紙
上のトナー像が定着された後、機外に排出される。The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 31 is developed by supplying toner from the developer carried on the developing sleeve 52 of the developing device 33. On the other hand, the transfer paper is sent to the area where the photoconductor drum 31 and the transfer charger 35 face each other by a paper feeding device (not shown), and the toner image on the photoconductor drum 31 is transferred onto the transfer paper by the action of the transfer charger 35. The transfer paper on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 36 by the conveying device 38, and after the toner image on the transfer paper is fixed, the transfer paper is ejected to the outside of the machine.
【0022】本実施例では図4に示すようなしきい値マ
トリックス70を使用して、面積階調法の1つであるデ
ィザ法を用い、原稿画像に基づいて階調を表現するため
の画像データが処理されて、図5に示すようにリニヤー
なものとされる。なおディザ法の他、誤差拡散法を用い
ることも可能である。In this embodiment, a threshold matrix 70 as shown in FIG. 4 is used and a dither method, which is one of the area gradation methods, is used, and image data for expressing gradation based on an original image. Are processed to be linear as shown in FIG. In addition to the dither method, an error diffusion method can be used.
【0023】第1実施例における実施条件は、感光体ド
ラム31の帯電電位は−400V、感光体ドラム31の
線速度150mm/s、書き込み密度600dpi、L
Dビームの主走査方向の径が35μm、副走査方向の径
が55μm、露光部の電位が−20V、トナー粒径7.
0μm(重量平均)、キャリヤ粒径50μm(重量平
均)、トナー帯電量18μc/g、現像バイアスとして
AC3KHz、1KVppにDC−300Vを重畳した
電圧を印加し、現像スリーブ52と感光体ドラム31と
のギャップが500μm、現像スリーブ31の線速度が
180mm/sである。なお現像スリーブ52と感光体
ドラム31とのギャップは200μmから1000μm
の範囲で設定することが可能である。The working conditions in the first embodiment are as follows: the charging potential of the photosensitive drum 31 is -400 V, the linear velocity of the photosensitive drum 31 is 150 mm / s, the writing density is 600 dpi, L.
7. The diameter of the D beam in the main scanning direction is 35 μm, the diameter in the sub scanning direction is 55 μm, the potential of the exposed portion is −20 V, and the toner particle size is 7.
0 μm (weight average), carrier particle diameter 50 μm (weight average), toner charge amount 18 μc / g, AC3 KHz as a developing bias, and a voltage obtained by superimposing DC-300 V on 1 KVpp are applied to the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31. The gap is 500 μm, and the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s. The gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 200 μm to 1000 μm.
It is possible to set within the range.
【0024】第2実施例における実施条件は、感光体ド
ラム31の帯電電位が−400V、感光体ドラム31の
線速度150mm/s、書き込み密度600dpi、L
Dビームの主走査方向の径が35μm、副走査方向の径
が55μm、露光部の電位が−20V、トナー粒径7.
0μm(重量平均)、キャリヤ粒径50μm(重量平
均)、トナー帯電量18μc/g、現像バイアスとして
AC3KHz、1、5KVppにDC−300Vを重畳
した電圧を印加し、現像スリーブ52と感光体ドラム3
1とのギャップが800μm、現像スリーブ31の線速
度が180mm/sである。The working conditions in the second embodiment are that the charging potential of the photosensitive drum 31 is -400 V, the linear velocity of the photosensitive drum 31 is 150 mm / s, the writing density is 600 dpi, L.
Diameter of D beam in main scanning direction is 35 μm, diameter in sub scanning direction is 55 μm, potential of exposed portion is −20 V, toner particle size is 7.
0 .mu.m (weight average), carrier particle size 50 .mu.m (weight average), toner charge amount 18 .mu.c / g, and a developing bias voltage of AC3 KHz, 1, 5 KVpp superimposed with DC-300 V is applied, and the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 3 are applied.
1, and the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s.
【0025】第1実施例、第2実施例では、LDビーム
の主走査方向の径は35μmであるので、図2に示すよ
うにこのLDビームを感光体ドラム31に照射して形成
される静電潜像の立上りは急勾配となる。したがって電
位Vhより低い領域fが小さくなる。そして図1に示す
ように1画素分の静電潜像を形成するのに、LDビーム
のスポットLを矢印で示す主走査方向へ走査させる。こ
のようにすると相対的に潜像の画像濃度が飽和する電位
Vlを超える領域dが大きくなり、電位Vlより低い領
域fを減少させることができることになる。In the first and second embodiments, since the diameter of the LD beam in the main scanning direction is 35 μm, as shown in FIG. 2, the static image formed by irradiating the photoconductor drum 31 with this LD beam is used. The rising of the latent image is steep. Therefore, the area f lower than the potential Vh becomes smaller. Then, as shown in FIG. 1, to form an electrostatic latent image for one pixel, the spot L of the LD beam is scanned in the main scanning direction indicated by the arrow. In this way, the area d exceeding the potential Vl where the image density of the latent image is relatively saturated becomes large, and the area f lower than the potential Vl can be reduced.
【0026】また書き込み密度を600dpiとしてい
るので、人間の視覚で判断すると良好な画像を得ること
ができる。ジャパンハードコピー’89において発表さ
れた研究によれば、人間の視覚は10cycle/mm
の空間波長があれば、2値しか弁別できなくなる。した
がって2値記録を行なう場合、400dpiでは滑らか
な画像と判断されないおそれがあるが、600dpiで
は充分に滑らかな画像と判断されることになる。印画紙
に銀塩画像のサンプルを作成し、官能評価を行なった
が、これを裏付ける結果が得られた。また転写紙に画像
を定着する際において、画像の太りを防止することも可
能である。Since the writing density is 600 dpi, it is possible to obtain a good image when judged by human eyes. According to a study published in Japan Hardcopy '89, human vision is 10 cycles / mm.
If there is a spatial wavelength of, only two values can be discriminated. Therefore, when performing binary recording, it may not be determined that the image is smooth at 400 dpi, but it may be determined that the image is sufficiently smooth at 600 dpi. A sample of silver salt image was prepared on photographic paper and sensory evaluation was conducted, and the results supporting this were obtained. It is also possible to prevent the image from becoming thick when fixing the image on the transfer paper.
【0027】現像時にトナーとキャリヤとから成る現像
剤が使用され、前記トナーを振動させ、キャリヤを振動
させないような振動成分を有するバイアスを印加するの
で、現像スリーブ52上の現像剤中のトナーが激しく振
動し、浮遊状態となり、静電潜像の微細な部分にも確実
にトナーを供給することができるようになる。滑らかな
階調表現を行なうための書き込み高密度化により、従来
と比べて1画素面積に対して大きなトナーでの現像が必
要になる。前記振動成分を有するバイアスを印加するこ
とで、この要求が満足でき、1画素の大きさがトナー粒
径の50倍以下という現像にとって難しい条件での、前
述の潜像形成の効果とあわせ、結果として、図3に示す
ように画素Gのトナー付着状態も安定的なものとなる。At the time of development, a developer consisting of toner and carrier is used, and since a bias having a vibration component that vibrates the toner and does not vibrate the carrier is applied, the toner in the developer on the developing sleeve 52 is removed. It vibrates violently and becomes a floating state, so that it becomes possible to reliably supply the toner to a fine portion of the electrostatic latent image. Due to the increase in writing density for performing smooth gradation expression, it is necessary to develop with a larger toner for one pixel area than in the conventional case. By applying the bias having the vibration component, this requirement can be satisfied, and in addition to the above-described effect of latent image formation under the condition that the size of one pixel is 50 times the toner particle size or less, which is difficult for development, As a result, the toner adhesion state of the pixel G becomes stable as shown in FIG.
【0028】従来、通常の感光体の帯電電位の絶対値は
1KVから800Vである。これは中間階調を表現する
するためには大きな電位差を必要とするからであり、ま
た充分なトナー濃度を得るため、感光体に多くのトナー
を付着させる必要があるからである。これに対し本実施
例では、感光体ドラム31を−400Vに帯電し、2値
化された画像情報に基づいて階調表現を行なっている。
したがって少ない露光量で電位を充分に減衰することが
でき、現像時の前記効果によって充分にトナーを付着さ
せ、充分な画像濃度を得ることができる。なお感光体電
位は−400Vに限らず、画像部と非画像部との電位差
は絶対値で500V以下とすることができる。Conventionally, the absolute value of the charging potential of a normal photoconductor is 1 KV to 800 V. This is because a large potential difference is required to express an intermediate gradation, and a large amount of toner needs to adhere to the photoconductor in order to obtain a sufficient toner density. On the other hand, in this embodiment, the photosensitive drum 31 is charged to −400 V and gradation is expressed based on the binarized image information.
Therefore, the potential can be sufficiently attenuated with a small exposure amount, and due to the above-described effect at the time of development, the toner can be sufficiently adhered and a sufficient image density can be obtained. The potential of the photoconductor is not limited to -400V, and the potential difference between the image portion and the non-image portion can be 500V or less in absolute value.
【0029】第3実施例における実施条件は、感光体ド
ラム31の帯電電位は−400V、感光体ドラム31の
線速度150mm/s、書き込み密度600dpi、L
Dビームの主走査方向の径が35μm、副走査方向の径
が55μm、露光部の電位が−20V、トナー粒径7.
0μm(重量平均)、キャリヤ粒径50μm(重量平
均)、DC−300Vを重畳した電圧を印加し、現像ス
リーブ52と感光体ドラム31とのギャップが500μ
m、現像スリーブ31の線速度が180mm/s、トナ
ー帯電量20μc/g、現像バイアスとしてDC−30
0Vの電圧を印加し、現像スリーブ52と感光体ドラム
31とのギャップが500μm、現像スリーブ31の線
速度が180mm/sであり、マグネットローラ53の
磁極数が8極、磁力が800ガウスで、図示しない回転
装置によって1300rpmで時計方向へ回転される。The working conditions in the third embodiment are as follows: the charging potential of the photosensitive drum 31 is −400 V, the linear velocity of the photosensitive drum 31 is 150 mm / s, the writing density is 600 dpi, L.
Diameter of D beam in main scanning direction is 35 μm, diameter in sub scanning direction is 55 μm, potential of exposed portion is −20 V, toner particle size is 7.
0 μm (weight average), carrier particle size 50 μm (weight average), a voltage of DC-300V superimposed is applied, and the gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 500 μm.
m, the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s, the toner charge amount is 20 μc / g, and the developing bias is DC-30.
When a voltage of 0 V is applied, the gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 500 μm, the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s, the number of magnetic poles of the magnet roller 53 is 8 poles, and the magnetic force is 800 gauss. It is rotated clockwise at 1300 rpm by a rotating device (not shown).
【0030】第4実施例における実施条件は、感光体ド
ラム31の帯電電位は−400V、感光体ドラム31の
線速度150mm/s、書き込み密度600dpi、L
Dビームの主走査方向の径が35μm、副走査方向の径
が55μm、露光部の電位が−20V、トナー粒径7.
0μm(重量平均)、キャリヤ粒径50μm(重量平
均)、DC−300Vを重畳した電圧を印加し、現像ス
リーブ52と感光体ドラム31とのギャップが800μ
m、現像スリーブ31の線速度が180mm/s、トナ
ー帯電量20μc/g、現像バイアスとしてDC−30
0Vの電圧を印加し、現像スリーブ52と感光体ドラム
31とのギャップが500μm、現像スリーブ31の線
速度が180mm/sであり、マグネットローラ53の
磁極数が6極、磁力が1000ガウスで、図示しない回
転装置によって1500rpmで時計方向へ回転され
る。The working conditions in the fourth embodiment are as follows: the charging potential of the photosensitive drum 31 is -400 V, the linear velocity of the photosensitive drum 31 is 150 mm / s, the writing density is 600 dpi, L.
Diameter of D beam in main scanning direction is 35 μm, diameter in sub scanning direction is 55 μm, potential of exposed portion is −20 V, toner particle size is 7.
0 μm (weight average), carrier particle size 50 μm (weight average), DC-300V superimposed voltage is applied, and the gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 800 μm.
m, the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s, the toner charge amount is 20 μc / g, and the developing bias is DC-30.
When a voltage of 0 V is applied, the gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 500 μm, the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s, the number of magnetic poles of the magnet roller 53 is 6, and the magnetic force is 1000 gauss. It is rotated clockwise at 1500 rpm by a rotating device (not shown).
【0031】マグネットローラ53の磁力は800ガウ
スから1000ガウス程度が好ましく、また回転数は1
300rpmから1500rpmが好ましい。現像スリ
ーブ52と感光体ドラム31とのギャップは200μm
から1000μmの範囲で設定することができる。The magnetic force of the magnet roller 53 is preferably about 800 gauss to 1000 gauss, and the rotation speed is 1
300 rpm to 1500 rpm is preferred. The gap between the developing sleeve 52 and the photosensitive drum 31 is 200 μm.
It is possible to set in the range from 1 to 1000 μm.
【0032】第3実施例、第4実施例では、マグネット
ローラ53が時計方向すなわち現像スリーブ52と反対
の方向へ回転する。したがって感光体ドラム31と現像
スリーブ52との対向領域である現像領域をマグネット
ローラ53の磁極が順次通過し、現像スリーブ52上の
キャリヤが撹拌され、トナーのキャリヤからの離脱が促
進され、トナーは浮遊状態となる。したがってトナーの
静電潜像に対する供給効率が高まり、静電潜像の微細部
にもトナーを確実に供給することができるようになる。
よって1画素の階調再現性が向上することになる。In the third and fourth embodiments, the magnet roller 53 rotates clockwise, that is, in the direction opposite to the developing sleeve 52. Therefore, the magnetic poles of the magnet roller 53 sequentially pass through the developing area, which is the area where the photosensitive drum 31 and the developing sleeve 52 face each other, the carrier on the developing sleeve 52 is agitated, and the separation of the toner from the carrier is promoted. Be in a floating state. Therefore, the efficiency with which the toner is supplied to the electrostatic latent image is increased, and the toner can be surely supplied to the fine portion of the electrostatic latent image.
Therefore, the gradation reproducibility of one pixel is improved.
【0033】第5実施例における実施条件は、感光体ド
ラム31の帯電電位は−400V、感光体ドラム31の
線速度150mm/s、主走査方向の書き込み密度60
0dpi、副走査方向の書き込み密度が800dpi、
LDビームの主走査方向の径が35μm、副走査方向の
径が35μm、露光部の電位が−20V、トナー粒径
5.2μm(重量平均)、キャリヤ粒径50μm(重量
平均)、トナー帯電量18μc/g、現像バイアスとし
てAC3KHz、1KVppにDC−300Vを重畳し
た電圧を印加し、現像スリーブ52と感光体ドラム31
とのギャップが500μm、現像スリーブ31の線速度
が180mm/sである。The working conditions in the fifth embodiment are as follows: the charging potential of the photosensitive drum 31 is -400 V, the linear velocity of the photosensitive drum 31 is 150 mm / s, and the writing density 60 in the main scanning direction.
0 dpi, write density in the sub-scanning direction is 800 dpi,
The diameter of the LD beam in the main scanning direction is 35 μm, the diameter in the sub scanning direction is 35 μm, the potential of the exposed portion is −20 V, the toner particle diameter is 5.2 μm (weight average), the carrier particle diameter is 50 μm (weight average), and the toner charge amount is 18 μc / g, as a developing bias, a voltage of AC 3 KHz, 1 KVpp and DC-300 V superposed is applied, and the developing sleeve 52 and the photoconductor drum 31.
And the linear velocity of the developing sleeve 31 is 180 mm / s.
【0034】第5実施例では、画素の主走査方向の大き
さが42μm、副走査方向の大きさが31μmであり、
画素が副走査方向より主走査方向の方が大きい。そこで
スポットが円形のLDビームを用いて、レーザ光のパワ
ーを効率良く利用し、さらに高密度の画像を得ることが
できた。In the fifth embodiment, the size of the pixel in the main scanning direction is 42 μm and the size in the sub scanning direction is 31 μm.
The pixels are larger in the main scanning direction than in the sub scanning direction. Therefore, it was possible to efficiently use the power of the laser light by using an LD beam having a circular spot and obtain a higher density image.
【0035】なお上記実施例では、1つのレーザビーム
を使用しているが、複数のレーザビームを用いてもよ
い。複数のレーザビームを使用すれば、ポリゴンミラー
の回転数を増加させなくても高密度の記録が実現でき
る。上記実施例ではデジタル複写機を示したが、本発明
はプリンタ、ファクシミリにも適用することができる。Although one laser beam is used in the above embodiment, a plurality of laser beams may be used. By using a plurality of laser beams, high-density recording can be realized without increasing the rotation speed of the polygon mirror. Although a digital copying machine is shown in the above embodiment, the present invention can be applied to a printer and a facsimile.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、トナー断
面積の50倍以下の領域を1ドットとし、主走査方向に
画素サイズより小さく、且つ副走査方向に画素サイズよ
り大きいビームスポットの露光光を用い、1画素分の静
電潜像を形成するのに主走査方向へ露光光のビームスポ
ットを走査させて露光を行ない静電潜像を形成し、現像
工程では、トナーとキャリヤとから成る現像剤が使用さ
れ、トナーを振動させ、キャリヤを振動させないような
振動成分を有する電界下で静電潜像を現像することとし
たので、露光光のビーム強度、感光体の光減衰特性、現
像特性、転写特性、定着特性などの影響を受けず、常に
階調を表現でき高画質を維持できるデジタル方式による
画像の形成が可能となる。As described above, according to the present invention, a region of 50 times or less the toner cross-sectional area is defined as one dot, and a beam spot smaller than the pixel size in the main scanning direction and larger than the pixel size in the sub scanning direction is formed. In order to form an electrostatic latent image for one pixel using the exposure light, the beam spot of the exposure light is scanned in the main scanning direction to perform exposure to form an electrostatic latent image. Is used to develop the electrostatic latent image under an electric field having a vibration component that vibrates the toner and does not vibrate the carrier. Therefore, the beam intensity of the exposure light and the light attenuation characteristics of the photoconductor are used. It is possible to form an image by a digital method that can always express gradation and maintain high image quality without being affected by development characteristics, transfer characteristics, fixing characteristics, and the like.
【図1】本発明の実施例にかかる画像形成方法に用いら
れるLDビームスポットの主走査方向の動きを示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing movement of an LD beam spot used in an image forming method according to an embodiment of the present invention in a main scanning direction.
【図2】本発明の実施例にかかる画像形成方法によって
感光体ドラム上に形成された静電潜像の電位状態を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a potential state of an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by an image forming method according to an example of the present invention.
【図3】本発明の実施例にかかる画像形成方法によって
形成されたトナー像の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a toner image formed by the image forming method according to the exemplary embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例にかかる画像形成方法に用いら
れるしきい値マトリックスを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a threshold matrix used in the image forming method according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例にかかる画像形成方法にかかる
画像データと画像濃度との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between image data and image density in the image forming method according to the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例にかかるデジタル複写機の構成
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention.
【図7】図5のデジタル複写機に搭載されている光学系
の構成を示す図である。7 is a diagram showing a configuration of an optical system installed in the digital copying machine of FIG.
【図8】図5のデジタル複写機に搭載されている現像装
置の構成を示す図である。8 is a diagram showing a configuration of a developing device mounted in the digital copying machine of FIG.
【図9】従来例にかかる画像形成方法によって感光体ド
ラム上に形成された静電潜像の電位状態を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a potential state of an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by an image forming method according to a conventional example.
【図10】従来の問題点を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional problem.
31 感光体ドラム 33 現像装置 40 光学系 52 現像スリーブ 53 マグネットローラ L LDのビームスポット G 画素 31 Photoreceptor Drum 33 Developing Device 40 Optical System 52 Developing Sleeve 53 Magnet Roller L LD Beam Spot G Pixel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/29 H 9186−5C E 9186−5C // G03G 13/22 6830−2H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H04N 1/29 H 9186-5C E 9186-5C // G03G 13/22 6830-2H
Claims (1)
れた感光体に対し画像データに基づき面積階調法を用い
て露光光で書き込みを行ない静電潜像を形成する露光工
程と、前記感光体に形成された静電潜像にトナーを供給
し現像を行なう現像工程とを有し、トナー断面積の50
倍以下の領域を1ドットとして形成する画像形成方法に
おいて、主走査方向に画素サイズより小さく、且つ副走
査方向に画素サイズより大きいビームスポットの露光光
を用い、1画素分の静電潜像を形成するのに主走査方向
へ露光光のビームスポットを走査させて露光を行ない静
電潜像を形成し、前記現像工程では、トナーとキャリヤ
とから成る現像剤が使用され、前記トナーを振動させ、
キャリヤを振動させないような振動成分を有する電界下
で静電潜像が現像されることを特徴とする画像形成方
法。Claim: What is claimed is: 1. A charging step for charging a photoconductor, and an electrostatic latent image is written on the charged photoconductor by exposure light using an area gradation method based on image data. It has an exposure step of forming and a developing step of supplying toner to the electrostatic latent image formed on the photoconductor to develop the latent image.
In an image forming method of forming an area equal to or less than twice as large as one dot, exposure light of a beam spot smaller than the pixel size in the main scanning direction and larger than the pixel size in the sub scanning direction is used to form an electrostatic latent image for one pixel. To form an electrostatic latent image, a beam spot of exposure light is scanned in the main scanning direction to form an electrostatic latent image. In the developing step, a developer composed of toner and carrier is used to vibrate the toner. ,
An image forming method, wherein an electrostatic latent image is developed under an electric field having a vibration component that does not vibrate a carrier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3174075A JPH0519601A (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3174075A JPH0519601A (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Image forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0519601A true JPH0519601A (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=15972206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3174075A Pending JPH0519601A (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Image forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0519601A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5822650A (en) * | 1995-12-20 | 1998-10-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
| US6721516B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-04-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP3174075A patent/JPH0519601A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5822650A (en) * | 1995-12-20 | 1998-10-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
| US6721516B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-04-13 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
| US6901233B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-05-31 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0616267B1 (en) | Image forming apparatus having developer carrying member supplied with oscillating voltage | |
| US4831408A (en) | Electrophotographic apparatus capable of forming images in different colors | |
| JP3082645B2 (en) | Image forming device | |
| JP3035449B2 (en) | Developing method and apparatus, and image forming method and apparatus | |
| JPH0619627B2 (en) | Image recorder | |
| JPH0519601A (en) | Image forming method | |
| JPH0619222A (en) | Image forming method | |
| JP2000181321A (en) | Image forming device | |
| JPH1158817A (en) | Image forming device | |
| JPH11196277A (en) | Image forming device | |
| JP3125192B2 (en) | Image forming method | |
| JPH08146757A (en) | Development device | |
| JP2000177171A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
| JP2902720B2 (en) | Image forming device | |
| JP3308681B2 (en) | Image forming device | |
| JP3444942B2 (en) | Image forming device | |
| JPH0627778A (en) | Image forming device | |
| JP3105399B2 (en) | Image forming method | |
| JP3617289B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JPH0420920A (en) | Scanning optical system and image forming device provided with this system | |
| JPH09230679A (en) | Image forming device and image forming method | |
| JP3232228B2 (en) | Image forming device | |
| JP3466791B2 (en) | Image forming device | |
| JP2001171176A (en) | Image forming device | |
| JPH06274041A (en) | Image forming device |