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JP3976936B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用してカラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像を形成する画像形成装置としては、例えば転写ドラム(転写フィルム)上に保持された紙などの転写材に、像担持体である感光ドラム上に形成される各色のトナー像を順次重ね合わせて転写することによりカラー画像を形成する画像形成装置が実用化されている。
【0003】
このような画像形成装置では、入力される画像信号に基づいて感光ドラム上に形成された静電潜像を第1色目のトナー(例えばシアン)によって現像してトナー像を形成し、このトナー像を転写ドラム(転写フィルム)上に保持された紙などの転写材に転写する。この転写工程を他の3色、即ちマゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーについても同様に行い、転写材上に4色のトナー像を順次重ねて転写することによってカラー画像を得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したようなカラー画像形成装置が例えばカラー複写機の場合、文字原稿等ではあまり発生しないが、写真原稿等の濃度の薄いハーフトーンのある原稿では、複写によって形成されるカラー画像に細やかな濃度ムラが生じ易い。一般にこの濃度ムラは「ガサツキ」と言われている。
【0005】
上記濃度ムラは、視覚的にシアン、マゼンタ、イエローの各色のうち、シアン、マゼンタが特に目立ち易い。
【0006】
このような現象は、電子写真方式の画像形成装置に特徴的な現象であるが、図8に示すように、理想的複写線に対して実際の複写線Aでは、複写濃度(複写反射濃度)は低濃度領域で原稿濃度(原稿反射濃度)よりも濃度は低く、原稿濃度の中濃度辺りから急激に複写濃度が増加し、速やかに最大濃度に到達するという特徴を示す。
【0007】
これは、1成分現像剤であればトナーと現像スリーブ間、2成分現像剤であれば、トナーとキャリア間の付着力(主としてトナーの現像剤担持体への鏡映力)が強力である一方でトナーの帯電量分布が不均一なため、現像バイアスでこれらを引き剥がし、感光ドラムへ飛翔させようとする時、ある場所のトナーは飛翔しやすく、また、他の場所のトナーは飛翔しにくい、といったことが起こり、上述した濃度ムラが発生してしまう。
【0008】
更に、本発明者の検討によれば、上記濃度ムラの現象をより際立たせているのが、トナー1個の持つ「濃度」が大きい事であることが分かってきた。即ち、ハーフトーン領域ではベタ部より、圧倒的に現像されるトナー量が少ない。
【0009】
例えば、ある濃度を出すために必要とする色素の量を10とする。濃いトナー1個のもつ色素の量を7とする。淡いトナー1個のもつ色素の量を半分程度の3とする。すると、上述したトナーの帯電量分布の問題がないとしても、濃いトナーでは、濃度を14か7にしかできないので、目標値10に対する濃度差のために必然的に濃度ムラが生じる度合いが大きいが、淡いトナーでは12か9となるので、その濃度差を縮めることができ、濃度ムラも減らせられる。
【0010】
即ち、トナー1個の「濃度」が小さかったら、上述したように急激にトナーの付着量が増えても、ハーフトーン領域の濃度ムラ(ガサツキ)は目立たなくなるはずである。しかしながら、トナー1個の「濃度」が小さかったら、最大反射濃度(図8参照)が低下してしまうという不具合が発生する。
【0011】
そこで本発明は、薄いハーフトーン画像等の場合でも濃度ムラ(ガサツキ)の発生を抑えて高画質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、第1シアントナー、第1マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナーの各色のトナーによって、前記各色のトナー像を像担持体上に現像する第1現像手段と、最大反射濃度が前記第1シアントナーより小さいシアン色の第2シアントナーと、最大反射濃度が前記第1マゼンタトナーより小さいマゼンタ色の第2マゼンタトナーとによって、前記第2シアントナーと前記第2マゼンタトナーによるトナー像を前記像担持体上に現像する第2現像手段と、を有し、前記第1シアントナーと前記第2シアントナーについては、前記像担持体上に形成される同一の静電潜像を、前記第2シアントナーで先に現像してその後に前記第1シアントナーで現像し、かつ前記第1マゼンタトナーと前記第2マゼンタトナーについては、前記像担持体上に形成される同一の静電潜像を、前記第2マゼンタトナーで先に現像してその後に前記第1マゼンタトナーで現像し、前記像担持体上に形成される静電潜像のハーフトーン部電位と現像時の現像バイアスの直流成分との差を、前記第2シアントナー、前記第2マゼンタトナーによる現像時の方が、前記第1シアントナー、前記第1マゼンタトナーによる現像時よりも大きくすることを特徴としている。
【0013】
また、前記第2シアントナー、前記第2マゼンタトナーの最大反射濃度が、前記第1シアントナー、前記第1マゼンタトナーの最大反射濃度の半分以下であることを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
【0017】
〈実施の形態1〉
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置(本実施の形態では、転写ドラムを備えたフルカラーの複写機)を示す概略構成図である。
【0018】
図1において、Aはプリンタ部、Bはこのプリンタ部Aの上に搭載した画像読み取り装置(イメージスキャナ)である。
【0019】
画像読み取り部Bにおいて、20は固定の原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス20の上面に原稿Gを複写すべき面を下側にして載置し、その上に不図示の原稿板を被せてセットする。21は原稿照射用ランプ21a、短焦点レンズアレイ21b、CCDセンサー21c等を配置した画像読み取りユニットである。
【0020】
この画像読み取りユニット21は、不図示のコピーボタンが押されることで、原稿台ガラス20の下側においてこの原稿台ガラス20の左辺側のホームポジションから右辺側にガラス下面に沿って往動駆動され、所定の往復終点に達すると復動駆動されて始めのホームポジションに戻される。
【0021】
画像読み取りユニット21の往動駆動過程において、原稿台ガラス20上の載置セット原稿Gの下向き画像面が原稿照射用ランプ21aにより左辺側から右辺側にかけて順次照明走査され、その照明走査光の原稿面反射光が短焦点レンズアレイ21bによってCCDセンサー21cに結像入射する。
【0022】
CCDセンサー21cは、不図示の受光部、転送部、出力部より構成されており、受光部において光信号が電荷信号に変えられて、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。このようにして得られたアナログ信号を周知の画像処理によりデジタル信号に変換してプリンタ部Aに出力する。即ち、画像読み取り部Bにより原稿Gの画像情報が時系列電気デジタル画素信号(画像信号)として光電読み取りされる。
【0023】
一方、プリンタ部Aにおいて、像担持体としての感光ドラム1の周囲には、一次帯電器2、現像装置4、転写ドラム5、クリーニング装置6、前露光ランプ7等が設置されている。また、転写ドラム5の転写材搬送方向下流側には定着装置9が設置され、プリンタ装置Aの上部にはレーザビーム走査露光方式の露光装置(レーザ走査装置)3が設置されている。
【0024】
感光ドラム1は、本実施の形態では負帯電の有機感光体で、アルミニウム等の導電性のドラム基体(不図示)上に光電層を有しており、所定のプロセススピードで矢印方向(反時計方向)に回転駆動され、一次帯電器2により、本実施の形態では負極性の一様な帯電処理を受ける。
【0025】
露光装置3は、画像読み取りユニット21から入力される画像信号に基づいて感光ドラム1表面をレーザ走査露光Lして、静電潜像を形成する。
【0026】
図2は、露光装置3を示す概略構成図である。この露光装置3により感光ドラム1表面をレーザ走査露光Lする場合には、先ず画像読み取りユニット21から入力された画像信号に基づき発光信号発生器24により、固体レーザ素子25を所定タイミングで明減(ON/OFF)させる。そして、固体レーザ素子25から放射された光信号であるレーザ光を、コリメーターレンズ系26によりほぼ平行な光束に変換し、更に、矢印c方向に高速回転する回転多面鏡22により感光ドラム1を矢印d方向(長手方向)に走査することによって、fθレンズ群23、反射ミラー27(図1参照)により感光ドラム1表面にレーザスポットが結像される。このようなレーザ走査により感光ドラム1表面には走査分の露光分布が形成され、更に、各走査毎に感光ドラム1表面に対して垂直に所定量だけスクロールさせれば、感光ドラム1表面に画像信号に応じた露光分布が得られる。
【0027】
即ち、感光ドラム1の一様帯電面に画像信号に対応してON/OFF発光される固体レーザ素子25の光を高速で回転する回転多面鏡22によって走査することにより、感光ドラム1表面には走査露光パターンに対応した各色の静電潜像が順次形成されていく。本実施の形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色である。
【0028】
現像装置4は、図3に示すように、シアントナーを収納したシアン現像器4Ca、最大反射濃度が前記シアントナーより小さい淡色シアンのシアンaトナーを収納したシアン現像器4Cb、マゼンタトナーを収納したマゼンタ現像器4Ma、最大反射濃度が前記マゼンタトナーより小さい淡色マゼンタのマゼンタaトナーを収納したマゼンタ現像器4Mb、イエロートナーを収納したイエロー現像器4Y、ブラックトナーを収納したブラック現像器4Kが回転自在な回転体4Aに支持されており、感光ドラム1上に形成される静電潜像を現像して可視像化(顕像化)する。本実施の形態では、シアンの静電潜像は、シアン現像器4Cb、シアン現像器4Caの順に現像され、マゼンタの静電潜像は、マゼンタ現像器4Mb、マゼンタ現像器4Maの順に現像される。イエローの静電潜像は、イエロー現像器4Yによって現像され、ブラックの静電潜像は、ブラック現像器4Kによって現像される。
【0029】
前記シアン現像器4Ca、シアン現像器4Cb、マゼンタ現像器4Ma、マゼンタ現像器4Mb、イエロー現像器4Y、ブラック現像器4Kとして、本実施の形態では、図4に示すような2成分現像器を用いた。
【0030】
この2成分現像器は、矢印e方向に回転駆動される現像スリーブ30を備えており、現像スリーブ30内にはマグネットローラ31が固定配置されている。現像容器32には、現像剤Tを現像スリーブ30表面に薄層形成するための規制ブレード33が設置されている。
【0031】
また、現像剤容器32の内部は、隔壁36によって現像室(第1室)Rlと攪拌室(第2室)R2とに区画され、攪拌室R2の上方には、トナーホッパー34が配置されている。現像室Rlと攪拌室R2には、それぞれ搬送スクリュー37、38が設置されている。なお、トナーホッパー34には補給口35が設けられており、トナー補給時、トナーtが該補給口35を経て攪拌室R2内に落下補給される。
【0032】
一方、現像室Rl及び攪拌室R2内には、上記トナー粒子と磁性キャリア粒子が混合された現像剤Tが収容されている。
【0033】
トナーtとしては、バインダー樹脂に着色剤や帯電制御剤等を添加した公知の物が使用でき、トナーtの体積平均粒径は6μmである。
【0034】
トナーtの体積平均粒径は、例えば下記の測定法で測定することができる。
【0035】
測定装置としては、例えば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、電解液は一級塩化ナトリウムを用いて、1%NaCl水溶液を調整する。
【0036】
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、更に測定試料0.5〜50mgを加える。この試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、測定装置(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、体積分布を求める。これら求めた体積分布により、サンプルの体積平均粒径が得られる。
【0037】
一方、磁性キャリアとしては磁性体粒子の表面に極めて薄い樹脂コーティングを施したもの等が好適に使用され、平均粒径は5〜70μmが好ましい。キャリアの平均粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法は顕微鏡法によりキャリア300個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をとることによって本実施の形態のキャリア粒径とした。
【0038】
また、現像室Rl内の現像剤Tは、搬送スクリュー37の回転駆動によって現像スリーブ30の長手方向に向けて搬送される。攪拌室R2内の現像剤Tは、搬送スクリュー38の回転駆動によって現像スリーブ30の長手方向に向けて搬送される。搬送スクリュー38による現像剤搬送方向は、搬送スクリュー37によるそれとは反対方向である。
【0039】
隔壁36には、紙面と垂直方向である手前側と奥側に開口部(不図示)がそれぞれ設けられており、搬送スクリュー37で搬送された現像剤Tがこの開口部の1つから搬送スクリュー38に受渡され、搬送スクリュー38で搬送された現像剤Tが上記開口部の他の1つから搬送スクリュー36に受渡される。トナーは磁性粒子との摩擦で、潜像を現像するための極性に帯電する。
【0040】
アルミニウムや非磁性ステンレス銅等の非磁性材からなる現像スリーブ30は、現像剤容器32の感光ドラム1に近接する部位に設けた開口部に設けられており、矢印e方向(反時計方向)に回転してトナー及びキャリアの混合された現像剤Tを現像部Cに担持搬送する。現像スリーブ30に担持された現像剤Tの磁気ブラシは現像部Cで矢印a方向(時計方向)に回転する感光ドラム1に接触し、静電潜像はこの現像部Cで現像される。
【0041】
現像スリーブ30には、電源(不図示)により交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。静電潜像の暗部電位(非露光部電位)と明部電位(露光部電位)は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって、現像部Cに、向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電界中で、トナーとキャリアは激しく振動し、トナーが現像スリーブ30及びキャリアへの静電的拘束を振り切って潜像に対応して感光ドラム1表面に付着する。
【0042】
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は1〜5KVが好ましく、また、周波数は1〜10KHzが好ましい。また、振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。
【0043】
そして、上記直流電圧成分は、静電潜像の暗部電位と明部電位の間の値のものであるが絶対値で最小の明部電位よりも暗部電位の方により近い値であることが、暗部電位領域へのカブリトナーの付着を防止するうえで好ましい。また、現像スリーブ30と感光ドラム1の最小間隙(この最小間隙位置は現像部C内にある)は0.2〜1mmであることが好適である。
【0044】
また、規制ブレード33で規制されて現像部Cに搬送される現像剤Tの量は、マグネットローラ31の現像磁極Slによる現像部Cでの磁界により形成される現像剤Tの磁気ブラシの現像スリーブ30表面上での高さが、感光ドラム1を取り去った状態で、現像スリーブ30と感光ドラム1間の最小間隙値の1.2〜3倍となるような量であることが好ましい。
【0045】
マグネットローラ31の現像磁極Slは、現像部Cと対向する位置に配置されており、現像磁極Slが現像部Cに形成する現像磁界により現像剤Tの磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光ドラム1に接触してドット分布静電潜像を現像する。その際、磁性キャリアの穂(ブラシ)に付着しているトナーも、この穂ではなくスリーブ表面に付着しているトナーも、静電潜像の露光部に転移してこれを現像する。
【0046】
現像磁極Slによる現像磁界の現像スリーブ30表面上での強さ(現像スリーブ30表面に垂直な方向の磁束密度)は、そのピーク値が500〜2000ガウスであることが好適である。また、マグネットローラ31には、上記現像磁極Slの他に、Nl、N2、N3、S2極を有している。
【0047】
ここで、感光ドラム1表面の静電潜像を、現像装置4を用いて2成分磁気ブラシ法により顕像化する現像工程と現像剤Tの循環系について説明する。
【0048】
現像スリーブ30の回転によりN2極で汲み上げられた現像剤TはS2極からNl極と搬送され、その途中で規制ブレード33で層厚が規制され、現像剤薄層を形成する。そして、現像磁極Slの磁界中で穂立ちした現像剤Tが感光ドラム1上の静電潜像を現像する。その後、N3極、N2極間の反発磁界により現像スリーブ30上の現像剤Tは現像室Rl内へ落下する。現像室Rl内に落下した現像剤Tは、搬送スクリュー37により攪拌搬送される。
【0049】
転写ドラム5は、表面に例えばポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムからなる転写シート5cが張設されており、感光ドラム1に対して当接、離間自在に設置されている。転写ドラム5は矢印方向(時計方向)に回転駆動される。転写ドラム5内には、転写帯電器5a、分離帯電器5b等が設置されている。
【0050】
次に、上記した画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【0051】
感光ドラム1は、中心支軸を中心に所定の周速度(プロセススピード)で矢印a方向(反時計方向)に回転駆動され、その回転過程において一次帯電器2により、本実施の形態では負極性の一様な帯電処理を受ける。
【0052】
そして、感光ドラム1の一様帯電面に対して露光装置(レーザ走査装置)3から出力される、画像読み取り部Bからプリンタ部A側に出力される画像信号に対応して変調されたレーザ光による走査露光Lによって、感光ドラム1上に画像読み取り部Bにより光電読み取りされた原稿Gの画像情報に対応した各色の静電潜像が順次形成される。最初に感光ドラム1上に形成されたシアンの静電潜像は、現像装置4により、上述した2成分磁気ブラシ法によって、先ずシアン現像器4Cb、4Caにより反転現像されて第1色目のシアントナー像として可視像化される。そして、第1色目のシアントナー像が転写ドラム5(転写シート)上の転写材Pに転写されると、続いて、感光ドラム1上に形成されたマゼンタの静電潜像は、同様に、マゼンタ現像器4Mb、4Maにより反転現像されて第2色目のマゼンタトナー像として可視像化される。
【0053】
一方、感光ドラム1上への上記トナー像の形成に同期して、給紙カセット10内に収納された紙などの転写材Pが給紙ローラ11又は12により1枚づつ給送され、レジストローラ13により所定のタイミングで転写ドラム5に給紙され、吸着ローラ14によって転写材Pが転写ドラム5上に静電吸着される。転写ドラム5上に静電吸着された転写材Pは、転写ドラム5の矢印方向(時計方向)の回転によって感光ドラム1と対向した位置に移動し、転写帯電器5aによって転写材Pの裏側に前記トナーと逆極性の電荷が付与されて、表面側に感光ドラム1上のトナー像(シアントナー像)が転写される。
【0054】
この転写後、感光ドラム1上に残留している転写残トナーはクリーニング装置6によって除去され、次の色のトナー像の形成に供される。
【0055】
第2色目のマゼンタトナー像が転写ドラム5(転写シート)上の転写材Pに転写されると、以下、同様にして、イエロー、ブラックの各色のトナーをそれぞれ収納したイエロー現像器4Y、ブラック現像器4Kにより感光ドラム1上のイエロー、ブラックの静電潜像が現像され、感光ドラム1上に順次形成されたイエロートナー像、ブラックトナー像が、転写帯電器5aにより転写ドラム5(転写シート)上の転写材Pに順次重ねて転写され、フルカラー画像が形成される。
【0056】
なお、上記画像形成時において、シアンとシアンaの各トナーで同一の静電潜像を現像し、マゼンタとマゼンタaの各トナーで同一の静電潜像を現像した。
【0057】
そして、転写材Pを分離帯電器5bによって転写ドラム5(転写シート)上から分離し、分離された転写材Pは搬送ベルト8を通して定着装置9に搬送される。定着装置9に搬送された転写材Pは、定着ローラ9aと加圧ローラ9b間で加熱、加圧されて表面にフルカラー画像が定着された後、排紙ローラ15によりトレイ16上に排紙される。
【0058】
また、感光ドラム1表面は、クリーニング装置6によって転写残トナーが除去され、更に感光ドラム1表面は、前露光ランプ7で除電され、次の画像形成に備える。
【0059】
上述したように本実施の形態では、シアン、シアンa、マゼンタ、マゼンタa、イエロー、ブラックの6色のトナーによって現像する構成であるが、特にシアントナーについて、原稿濃度に対して複写濃度を見てみると、図5に示すように、シアン現像器4Caには最大反射濃度が1.6程度になるようなシアントナーを使用し、シアン現像器4Cbには最大反射濃度が、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4になるシアンaトナーを使用し、上述した課題であるハーフトーンの濃度ムラ(ガサツキ)について、その効果を評価したところ、図6に示すような結果が得られた。なお、図5、図6において、トナーaはシアントナー、トナーbはシアンaトナーである。
【0060】
この評価結果から明らかなように、シアンaトナーの最大反射濃度が、シアントナーの最大反射濃度の半分である0.8より小さい場合に、ハーフトーンの濃度ムラ(ガサツキ)がなくなることが分かった。本実施の形態では、シアンaトナーの最大反射濃度が0.6の場合に最も効果が大きかった。
【0061】
なお、マゼンタトナーとマゼンタaトナーとの関係も同様であり、マゼンタaトナーの最大反射濃度が、マゼンタトナーの最大反射濃度の半分である0.8より小さい場合に、ハーフトーン画像の濃度ムラ(ガサツキ)がなくなった。
【0062】
このように本実施の形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーによって、前記各色のトナー像を感光ドラム1上に現像し、更に、最大反射濃度がシアントナーより小さいシアン色のシアンaトナーと、最大反射濃度がマゼンタトナーより小さいマゼンタ色のマゼンタaトナーとによって、シアンaトナーとマゼンタaトナーの各色のトナー像を感光ドラム1上に現像し、シアントナーとシアンaトナーについては、感光ドラム1上に形成される同一の静電潜像を、シアンaトナーで先に現像してその後にシアントナーで現像し、かつマゼンタトナーとマゼンタaトナーについては、感光ドラム1上に形成される同一の静電潜像を、マゼンタaトナーで先に現像してその後にマゼンタトナーで現像することによって、ハーフトーン画像の場合でも濃度ムラ(ガサツキ)をなくして、高画質な画像を得ることができる。
【0063】
〈実施の形態2〉
本実施の形態においても、図1乃至図4に示した実施の形態1の画像形成装置を用いて説明する。
【0064】
上述した実施の形態1では、シアンaトナー→シアントナー、及びマゼンタaトナー→マゼンタトナーの順に現像したが、シアンaトナーとシアントナー、マゼンタaトナーとマゼンタトナーの現像順を逆にしてシアントナー→シアンaトナー、及びマゼンタトナー→マゼンタaトナーの順で現像を行ったところ、実施の形態1で得られたような効果は得られなかった。
【0065】
これは、本発明者の検討によれば、ハーフトーン部電位と現像バイアスの直流成分との差が少ないために、第1回目の現像トナーの電荷でその電位差が埋まってしまうので、最大反射濃度の大きいシアントナー、マゼンタトナーでハーフトーン部が現像された後では、シアンaトナー、マゼンタaトナーのハーフトーン部への現像はほとんど行われず、本発明の効果が得られないことが分かった。
【0066】
その点、実施の形態1のように、シアンaトナー→シアントナー、及びマゼンタaトナー→マゼンタトナーの順に現像を行うと、最大反射濃度の小さいシアンaトナー、マゼンタaトナーの現像後だと濃度ムラ(ガサツキ)の生じやすいハーフトーン部は、シアンaトナー、マゼンタaトナーによってほぼ電位的に埋まっている一方で、ベタ黒部など濃度の欲しい部分では、そもそもベタ黒部電位と現像バイアスの直流成分との差が大きいので1回目の現像では埋まらず、2回目の最大反射濃度の大きいシアントナー、マゼンタトナーが充分な量で付着する。
【0067】
以上のプロセスを高めるために、本実施の形態では、1回目の現像でシアンaトナー、マゼンタaトナーを現像する際に、ハーフトーン部電位と現像バイアスの直流成分との差を大きくし、2回目の現像でシアントナーを現像する際には1回目の現像時の現像バイアスの直流成分とは違う、ハーフトーン部電位と現像バイアスの直流成分との差を小さくするようにした。他の構成及び動作は実施の形態1と同様である。
【0068】
本実施の形態における、シアンaトナー、マゼンタaトナーの現像バイアス直流成分とハーフトーンの濃度ムラ(ガサツキ)との評価結果を図7に示す。なお、図7において、トナーbはシアンaトナー、マゼンタaトナーである。
【0069】
即ち、本実施の形態では、図7の結果に基づいて感光ドラム1の帯電電位(Vd)を−650V、ベタ黒電位(Vl)を−100Vとし、更に実施の形態1と同様にシアンaトナー→シアントナー、及びマゼンタaトナー→マゼンタトナーの順に現像し、シアントナー、マゼンタトナーの現像バイアスの直流成分を−500Vとし、ハーフトーン部電位は測定の結果−350Vであった。
【0070】
このように、シアンaトナーの現像量を増やす(ハーフトーン部電位と現像バイアスの直流成分との差を大きくする)ほど、ハーフトーンの濃度ムラ(ガサツキ)が解消される効果は大きかった。
【0071】
なお、本実施の形態において、シアンaトナー、マゼンタaトナーの現像時のバイアス直流成分が大きくなり、最大反射濃度の小さいシアンaトナー、マゼンタaトナーの現像量が多過ぎると、シアンaトナー、マゼンタaトナーだけでベタ黒部の電位が埋まり始め、べ夕黒部への最大反射濃度の大きいシアントナー、マゼンタトナーの現像量が減り、濃度低下の恐れがあるのでその点は注意する必要がある。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1シアントナー、第1マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナーの各色のトナーによって、各色のトナー像を像担持体上に現像し、更に、最大反射濃度が第1シアントナーより小さいシアン色の第2シアントナーと、最大反射濃度が第1マゼンタトナーより小さいマゼンタ色の第2マゼンタトナーとによって、第2シアントナーと第2マゼンタトナーの各色のトナー像を像担持体上に現像し、第1シアントナーと第2シアントナーについては、像担持体上に形成される同一の静電潜像を、第2シアントナーで先に現像してその後に第1シアントナーで現像し、かつ第1マゼンタトナーと第2マゼンタトナーについては、像担持体上に形成される同一の静電潜像を、第2マゼンタトナーで先に現像してその後に第1マゼンタトナーで現像することによって、ハーフトーン画像の場合でも濃度ムラ(ガサツキ)をなくして、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1、2に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図2】本発明の実施の形態1、2に係る画像形成装置の露光装置(レーザビームスキャナ)を示す概略構成図。
【図3】本発明の実施の形態1、2に係る画像形成装置の現像装置を示す概略構成図。
【図4】2成分現像器の構成を示す概略断面図。
【図5】実施の形態1における原稿反射濃度と複写反射濃度との関係を示す図。
【図6】実施の形態1における評価結果を示す図。
【図7】実施の形態2における評価結果を示す図。
【図8】従来例における原稿反射濃度と複写反射濃度との関係を示す図。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体)
2 一次帯電器
3 露光装置
4 現像装置
4Ca シアン現像器(第1現像手段)
4Cb シアンa現像器(第2現像手段)
4Ma マゼンタ現像器(第1現像手段)
4Mb マゼンタa現像器(第2現像手段)
4Y イエロー現像器(第1現像手段)
4K ブラック現像器(第1現像手段)
5 転写ドラム
5a 転写帯電器
5b 分離帯電器
9 定着装置
30 現像ドラム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile that performs color image formation using an electrophotographic system.
[0002]
[Prior art]
As an image forming apparatus for forming a color image, for example, a toner image of each color formed on a photosensitive drum as an image carrier is sequentially superimposed on a transfer material such as paper held on a transfer drum (transfer film). An image forming apparatus for forming a color image by transferring the image has been put into practical use.
[0003]
In such an image forming apparatus, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is developed with a first color toner (for example, cyan) based on an input image signal to form a toner image, and the toner image Is transferred to a transfer material such as paper held on a transfer drum (transfer film). This transfer process is similarly performed for the other three colors, that is, magenta, yellow, and black toners, and four color toner images are sequentially superimposed and transferred onto a transfer material, thereby obtaining a color image.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the color image forming apparatus as described above is, for example, a color copying machine, it does not occur so much in a text original, but in a thin halftone original such as a photographic original, the color image formed by copying is fine. Density unevenness is likely to occur. In general, this density unevenness is said to be “gastling”.
[0005]
The density unevenness is visually noticeable particularly in cyan and magenta among cyan, magenta and yellow colors.
[0006]
Such a phenomenon is a characteristic phenomenon in an electrophotographic image forming apparatus. As shown in FIG. 8, the copy density (copy reflection density) of the actual copy line A with respect to the ideal copy line is shown. Indicates a feature that the density is lower than the original density (original reflection density) in the low density area, the copy density increases rapidly from the middle density of the original density, and reaches the maximum density quickly.
[0007]
In the case of a one-component developer, the adhesion between the toner and the developing sleeve is strong, and in the case of a two-component developer, the adhesion force between the toner and the carrier (mainly, the reflection force of the toner onto the developer carrying member) is strong. Because the toner charge amount distribution is non-uniform, when they are peeled off by the developing bias and are going to fly to the photosensitive drum, the toner in one place is easy to fly, and the toner in other places is hard to fly. As a result, the above-described density unevenness occurs.
[0008]
Further, according to the study of the present inventor, it has been found that what makes the phenomenon of density unevenness more conspicuous is that the “density” of one toner is large. That is, in the halftone area, the amount of toner developed is overwhelmingly smaller than that of the solid part.
[0009]
For example, let 10 be the amount of dye required to produce a certain concentration. The amount of pigment possessed by one dark toner is 7. The amount of the dye of one light toner is set to 3, which is about half. Then, even if there is no problem with the above-described toner charge amount distribution, the density can only be 14 or 7 with the dark toner, and thus the degree of density unevenness inevitably increases due to the density difference with respect to the target value 10. The light toner becomes 12 or 9, so the density difference can be reduced and density unevenness can be reduced.
[0010]
That is, if the “density” of one toner is small, even if the toner adhesion amount suddenly increases as described above, the density unevenness (glossiness) in the halftone area should be inconspicuous. However, if the “density” of one toner is small, there arises a problem that the maximum reflection density (see FIG. 8) decreases.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image while suppressing the occurrence of density unevenness (gray) even in the case of a thin halftone image or the like.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images, and includes a first cyan toner, a first magenta toner, a yellow toner, and a black toner. A first developing unit that develops the toner image of each color on the image carrier with each color toner, a second cyan toner having a maximum reflection density lower than that of the first cyan toner, and a maximum reflection density of the first toner. And a second developing means for developing the second cyan toner and a toner image by the second magenta toner on the image carrier with a second magenta toner having a magenta color smaller than one magenta toner. For the 1 cyan toner and the 2nd cyan toner, the same electrostatic latent image formed on the image carrier is first developed with the 2nd cyan toner. Thereafter, development is performed with the first cyan toner, and for the first magenta toner and the second magenta toner, the same electrostatic latent image formed on the image carrier is formed with the second magenta toner. Develop first and then develop with the first magenta tonerThe difference between the halftone potential of the electrostatic latent image formed on the image bearing member and the DC component of the developing bias at the time of development is calculated as the difference at the time of development with the second cyan toner and the second magenta toner. Is larger than that when developing with the first cyan toner and the first magenta toner.It is characterized by that.
[0013]
  The second cyan toner and the second magenta tonerThe mostThe large reflection density is the first cyan toner or the first magenta toner.The mostIt is characterized by being less than half of the large reflection density.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention (in this embodiment, a full-color copying machine including a transfer drum).
[0018]
In FIG. 1, A is a printer unit, and B is an image reading device (image scanner) mounted on the printer unit A.
[0019]
In the image reading section B, reference numeral 20 denotes a fixed platen glass. The platen glass 20 is placed on the upper surface of the platen glass 20 with the surface on which the original G is to be copied facing down, and a document plate (not shown) is placed thereon. Set. An image reading unit 21 is provided with a document irradiation lamp 21a, a short focus lens array 21b, a CCD sensor 21c, and the like.
[0020]
When a copy button (not shown) is pressed, the image reading unit 21 is driven forward from the home position on the left side of the original table glass 20 to the right side along the lower surface of the glass on the lower side of the original table glass 20. When a predetermined reciprocating end point is reached, the actuator is driven backward and returned to the initial home position.
[0021]
In the forward drive process of the image reading unit 21, the downward image surface of the set original G on the platen glass 20 is sequentially illuminated and scanned from the left side to the right side by the original irradiation lamp 21a, and the original of the illumination scanning light is scanned. The surface reflected light is imaged and incident on the CCD sensor 21c by the short focus lens array 21b.
[0022]
The CCD sensor 21c includes a light receiving unit, a transfer unit, and an output unit (not shown). In the light receiving unit, an optical signal is changed to a charge signal and is sequentially transferred to the output unit in synchronization with a clock pulse. In the output section, the charge signal is converted into a voltage signal, amplified and reduced in impedance, and output. The analog signal thus obtained is converted into a digital signal by well-known image processing and output to the printer unit A. That is, the image information of the original G is photoelectrically read as a time-series electric digital pixel signal (image signal) by the image reading unit B.
[0023]
On the other hand, in the printer unit A, a primary charger 2, a developing device 4, a transfer drum 5, a cleaning device 6, a pre-exposure lamp 7, and the like are installed around the photosensitive drum 1 as an image carrier. A fixing device 9 is installed on the downstream side of the transfer drum 5 in the transfer material conveyance direction, and a laser beam scanning exposure type exposure device (laser scanning device) 3 is installed above the printer device A.
[0024]
In the present embodiment, the photosensitive drum 1 is a negatively charged organic photoreceptor, and has a photoelectric layer on a conductive drum substrate (not shown) such as aluminum, and is in the direction of the arrow (counterclockwise) at a predetermined process speed. In this embodiment, the primary charger 2 receives a uniform negative charging process.
[0025]
The exposure device 3 performs laser scanning exposure L on the surface of the photosensitive drum 1 based on the image signal input from the image reading unit 21 to form an electrostatic latent image.
[0026]
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the exposure apparatus 3. When the exposure device 3 performs laser scanning exposure L on the surface of the photosensitive drum 1, first, the solid-state laser element 25 is lightened or darkened at a predetermined timing by the light emission signal generator 24 based on the image signal input from the image reading unit 21 ( ON / OFF). The laser light, which is an optical signal emitted from the solid-state laser element 25, is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens system 26, and the photosensitive drum 1 is further moved by the rotary polygon mirror 22 that rotates at high speed in the direction of arrow c. By scanning in the direction of the arrow d (longitudinal direction), a laser spot is imaged on the surface of the photosensitive drum 1 by the fθ lens group 23 and the reflection mirror 27 (see FIG. 1). By such laser scanning, an exposure distribution corresponding to the scanning is formed on the surface of the photosensitive drum 1, and further, by scrolling a predetermined amount perpendicular to the surface of the photosensitive drum 1 for each scanning, an image is formed on the surface of the photosensitive drum 1. An exposure distribution according to the signal is obtained.
[0027]
  That is, the surface of the photosensitive drum 1 is scanned on the surface of the photosensitive drum 1 by scanning the light of the solid laser element 25 that emits light ON / OFF corresponding to the image signal by the rotating polygon mirror 22 that rotates at high speed. An electrostatic latent image of each color corresponding to the scanning exposure pattern is sequentially formed.In the present embodiment, there are four colors of cyan, magenta, yellow, and black.
[0028]
  As shown in FIG. 3, the developing device 4 includes a cyan developing device 4Ca containing cyan toner,Light cyan color with maximum reflection density smaller than the cyan tonerCyan developer 4Cb containing cyan a toner, magenta developer 4Ma containing magenta toner,Light magenta with a maximum reflection density smaller than the magenta toner.A magenta developing device 4Mb containing magenta toner, a yellow developing device 4Y containing yellow toner, and a black developing device 4K containing black toner are supported on a rotatable rotating member 4A and formed on a photosensitive drum 1. The electrostatic latent image is developed and visualized (visualized).In this embodiment, the cyan electrostatic latent image is developed in the order of the cyan developing device 4Cb and the cyan developing device 4Ca, and the magenta electrostatic latent image is developed in the order of the magenta developing device 4Mb and the magenta developing device 4Ma. . The yellow electrostatic latent image is developed by the yellow developing device 4Y, and the black electrostatic latent image is developed by the black developing device 4K.
[0029]
As the cyan developing unit 4Ca, cyan developing unit 4Cb, magenta developing unit 4Ma, magenta developing unit 4Mb, yellow developing unit 4Y, and black developing unit 4K, in this embodiment, a two-component developing unit as shown in FIG. 4 is used. It was.
[0030]
The two-component developing device includes a developing sleeve 30 that is rotationally driven in the direction of arrow e, and a magnet roller 31 is fixedly disposed in the developing sleeve 30. The developing container 32 is provided with a regulating blade 33 for forming a thin layer of the developer T on the surface of the developing sleeve 30.
[0031]
Further, the interior of the developer container 32 is divided into a developing chamber (first chamber) Rl and a stirring chamber (second chamber) R2 by a partition wall 36, and a toner hopper 34 is disposed above the stirring chamber R2. Yes. Conveying screws 37 and 38 are installed in the developing chamber Rl and the stirring chamber R2, respectively. The toner hopper 34 is provided with a replenishing port 35, and when toner is replenished, the toner t drops and is replenished into the stirring chamber R2 through the replenishing port 35.
[0032]
On the other hand, the developer T in which the toner particles and the magnetic carrier particles are mixed is accommodated in the developing chamber Rl and the stirring chamber R2.
[0033]
As the toner t, a known product in which a colorant or a charge control agent is added to a binder resin can be used, and the volume average particle diameter of the toner t is 6 μm.
[0034]
The volume average particle diameter of the toner t can be measured by, for example, the following measurement method.
[0035]
As a measuring device, for example, using a Coulter counter TA-II type (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikka) and a CX-i personal computer (manufactured by Canon) for outputting number average distribution and volume average distribution are connected, As the electrolytic solution, 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride.
[0036]
As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 0.5 to 50 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which this sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser. As an aperture with a measuring device (Coulter Counter TA-II type), particles of 2 to 40 μm are used with a 100 μm aperture. Measure the particle size distribution and determine the volume distribution. The volume average particle diameter of the sample is obtained from the obtained volume distribution.
[0037]
On the other hand, as the magnetic carrier, a magnetic particle whose surface is coated with a very thin resin is preferably used, and the average particle size is preferably 5 to 70 μm. The average particle size of the carrier is indicated by the maximum horizontal chord length, and the measurement method is to randomly select 300 or more carriers by microscopy, measure the diameter, and take the arithmetic average to obtain the carrier particle size of this embodiment. It was.
[0038]
Further, the developer T in the developing chamber Rl is conveyed in the longitudinal direction of the developing sleeve 30 by the rotational driving of the conveying screw 37. The developer T in the stirring chamber R <b> 2 is transported in the longitudinal direction of the developing sleeve 30 by the rotational driving of the transport screw 38. The developer conveying direction by the conveying screw 38 is opposite to that by the conveying screw 37.
[0039]
The partition wall 36 is provided with openings (not shown) on the front side and the back side that are perpendicular to the paper surface, and the developer T transported by the transport screw 37 is fed from one of the openings to the transport screw. The developer T that has been delivered to the delivery screw 38 and carried by the delivery screw 38 is delivered to the delivery screw 36 from the other one of the openings. The toner is charged to a polarity for developing the latent image by friction with the magnetic particles.
[0040]
A developing sleeve 30 made of a non-magnetic material such as aluminum or non-magnetic stainless steel is provided in an opening provided in a portion of the developer container 32 close to the photosensitive drum 1 and is in the direction of arrow e (counterclockwise). The developer T, which is rotated and mixed with toner and carrier, is carried and conveyed to the developing unit C. The magnetic brush of developer T carried on the developing sleeve 30 contacts the photosensitive drum 1 rotating in the direction of arrow a (clockwise) at the developing portion C, and the electrostatic latent image is developed at the developing portion C.
[0041]
A vibration bias voltage obtained by superimposing a DC voltage on an AC voltage is applied to the developing sleeve 30 by a power source (not shown). The dark portion potential (non-exposed portion potential) and the bright portion potential (exposed portion potential) of the electrostatic latent image are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing portion C. In this alternating electric field, the toner and the carrier vibrate vigorously, and the toner adheres to the surface of the photosensitive drum 1 corresponding to the latent image by shaking off the electrostatic constraint on the developing sleeve 30 and the carrier.
[0042]
The difference between the maximum value and the minimum value (the peak-to-peak voltage) of the vibration bias voltage is preferably 1 to 5 KV, and the frequency is preferably 1 to 10 KHz. Further, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used as the vibration bias voltage waveform.
[0043]
And, the DC voltage component is a value between the dark part potential and the light part potential of the electrostatic latent image, but the absolute value is closer to the dark part potential than the minimum light part potential. This is preferable in preventing fog toner from adhering to the dark potential region. The minimum gap between the developing sleeve 30 and the photosensitive drum 1 (the minimum gap position is in the developing portion C) is preferably 0.2 to 1 mm.
[0044]
The amount of the developer T that is regulated by the regulating blade 33 and conveyed to the developing unit C is the developing sleeve of the magnetic brush of the developer T formed by the magnetic field in the developing unit C by the developing magnetic pole S1 of the magnet roller 31. It is preferable that the height on the surface 30 be an amount that is 1.2 to 3 times the minimum gap value between the developing sleeve 30 and the photosensitive drum 1 with the photosensitive drum 1 removed.
[0045]
The developing magnetic pole S1 of the magnet roller 31 is disposed at a position facing the developing portion C, and a magnetic brush of developer T is formed by a developing magnetic field formed by the developing magnetic pole S1 on the developing portion C, and this magnetic brush is photosensitive. The dot distribution electrostatic latent image is developed in contact with the drum 1. At this time, the toner adhering to the ears (brushes) of the magnetic carrier and the toner adhering to the sleeve surface instead of the ears are transferred to the exposed portion of the electrostatic latent image and developed.
[0046]
The peak value of the strength of the developing magnetic field generated by the developing magnetic pole S1 on the surface of the developing sleeve 30 (the magnetic flux density in the direction perpendicular to the surface of the developing sleeve 30) is preferably 500 to 2000 Gauss. Further, the magnet roller 31 has Nl, N2, N3, and S2 poles in addition to the developing magnetic pole Sl.
[0047]
Here, a developing process for visualizing the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 by the two-component magnetic brush method using the developing device 4 and a circulation system of the developer T will be described.
[0048]
The developer T pumped up at the N2 pole by the rotation of the developing sleeve 30 is transported from the S2 pole to the Nl pole, and the layer thickness is regulated by the regulating blade 33 in the middle thereof to form a developer thin layer. Then, the developer T spiked in the magnetic field of the developing magnetic pole S1 develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Thereafter, the developer T on the developing sleeve 30 falls into the developing chamber Rl due to the repulsive magnetic field between the N3 pole and the N2 pole. The developer T that has fallen into the developing chamber Rl is stirred and conveyed by the conveying screw 37.
[0049]
The transfer drum 5 has a transfer sheet 5c made of, for example, a polyethylene terephthalate resin film stretched on the surface thereof, and is placed in contact with and separated from the photosensitive drum 1. The transfer drum 5 is rotationally driven in the arrow direction (clockwise). In the transfer drum 5, a transfer charger 5a, a separation charger 5b, and the like are installed.
[0050]
Next, an image forming operation of the above-described image forming apparatus will be described.
[0051]
The photosensitive drum 1 is driven to rotate in the direction of arrow a (counterclockwise) at a predetermined peripheral speed (process speed) around the center support shaft, and in the present embodiment, the photosensitive drum 1 is negatively charged by the primary charger 2 in this embodiment. The uniform charging process is applied.
[0052]
  Then, a laser beam modulated in response to an image signal output from the image reading unit B to the printer unit A side and output from the exposure device (laser scanning device) 3 to the uniformly charged surface of the photosensitive drum 1. As a result of the scanning exposure L, electrostatic latent images of respective colors corresponding to the image information of the document G photoelectrically read by the image reading unit B are sequentially formed on the photosensitive drum 1.The cyan electrostatic latent image initially formed on the photosensitive drum 1 is first reversely developed by the developing device 4 using the above-described two-component magnetic brush method by the cyan developing devices 4Cb and 4Ca, and the first color cyan toner. Visualized as an image. When the cyan toner image of the first color is transferred to the transfer material P on the transfer drum 5 (transfer sheet), the magenta electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is The reversal development is performed by the magenta developing devices 4Mb and 4Ma to form a visible image as the second color magenta toner image.
[0053]
On the other hand, in synchronization with the formation of the toner image on the photosensitive drum 1, the transfer material P such as paper stored in the paper feed cassette 10 is fed one by one by the paper feed roller 11 or 12, and the registration roller 13 is fed to the transfer drum 5 at a predetermined timing, and the transfer material P is electrostatically attracted to the transfer drum 5 by the suction roller 14. The transfer material P electrostatically adsorbed on the transfer drum 5 moves to a position facing the photosensitive drum 1 by the rotation of the transfer drum 5 in the direction of the arrow (clockwise), and is transferred to the back side of the transfer material P by the transfer charger 5a. A charge having a polarity opposite to that of the toner is applied, and a toner image (cyan toner image) on the photosensitive drum 1 is transferred to the surface side.
[0054]
After this transfer, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is removed by the cleaning device 6 and used for forming a toner image of the next color.
[0055]
  When the magenta toner image of the second color is transferred to the transfer material P on the transfer drum 5 (transfer sheet), the yellow developing device 4Y containing the respective yellow and black toners and the black developing are stored in the same manner. The yellow and black electrostatic latent images on the photosensitive drum 1 are developed by the device 4K, and the yellow toner image and the black toner image sequentially formed on the photosensitive drum 1 are transferred to the transfer drum 5 (transfer sheet) by the transfer charger 5a. A full-color image is formed by sequentially transferring the image onto the transfer material P.
[0056]
During the image formation, the same electrostatic latent image was developed with cyan and cyan a toners, and the same electrostatic latent image was developed with magenta and magenta a toners.
[0057]
Then, the transfer material P is separated from the transfer drum 5 (transfer sheet) by the separation charger 5 b, and the separated transfer material P is conveyed to the fixing device 9 through the conveyance belt 8. The transfer material P conveyed to the fixing device 9 is heated and pressed between the fixing roller 9a and the pressure roller 9b to fix the full color image on the surface, and is then discharged onto the tray 16 by the paper discharge roller 15. The
[0058]
Further, the transfer residual toner is removed from the surface of the photosensitive drum 1 by the cleaning device 6, and the surface of the photosensitive drum 1 is further neutralized by the pre-exposure lamp 7 to prepare for the next image formation.
[0059]
  As described above, in the present embodiment, development is performed with toners of six colors of cyan, cyan a, magenta, magenta a, yellow, and black. As shown in FIG. 5, the cyan developing device 4Ca hasMaximum reflection density is about 1.6Cyan toner is used, and the cyan developer 4CbMaximum reflection density is 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4The cyan a toner is used and the effect of the halftone density unevenness (glossiness), which is the above-described problem, is evaluated. The result shown in FIG. 6 is obtained. 5 and 6, toner a is cyan toner, and toner b is cyan a toner.
[0060]
As is apparent from this evaluation result, it has been found that when the maximum reflection density of cyan a toner is smaller than 0.8, which is half of the maximum reflection density of cyan toner, the halftone density unevenness (glossiness) is eliminated. . In the present embodiment, the maximum effect is obtained when the maximum reflection density of cyan a toner is 0.6.
[0061]
The relationship between the magenta toner and the magenta toner is the same. When the maximum reflection density of the magenta toner is smaller than 0.8, which is half of the maximum reflection density of the magenta toner, the density unevenness of the halftone image ( (Gastsuki) is gone.
[0062]
As described above, in this embodiment, each color toner image is developed on the photosensitive drum 1 with cyan, magenta, yellow, and black toners, and the maximum reflection density is lower than cyan toner. A toner image of each color of cyan a toner and magenta a toner is developed on the photosensitive drum 1 with a toner and magenta a toner having a maximum reflection density smaller than magenta toner. The same electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is first developed with cyan a toner and then developed with cyan toner, and magenta toner and magenta a toner are formed on the photosensitive drum 1. The same electrostatic latent image is developed first with magenta toner and then developed with magenta toner. Even if the Futon image without density unevenness (roughness), it is possible to obtain a high-quality image.
[0063]
<Embodiment 2>
This embodiment will also be described using the image forming apparatus of the first embodiment shown in FIGS.
[0064]
In the first embodiment described above, development was performed in the order of cyan a toner → cyan toner and magenta a toner → magenta toner. However, cyan toner is developed by reversing the order of cyan a toner and cyan toner, and magenta a toner and magenta toner. When the development was performed in the order of cyan a toner and magenta toner to magenta toner, the effect as obtained in the first embodiment was not obtained.
[0065]
According to the study by the present inventor, since the difference between the halftone portion potential and the DC component of the developing bias is small, the potential difference is filled with the charge of the first developing toner, so that the maximum reflection density After the halftone portion was developed with a large cyan toner and magenta toner, the cyan a toner and magenta a toner were hardly developed to the halftone portion, and it was found that the effects of the present invention could not be obtained.
[0066]
In this regard, as in the first embodiment, when development is performed in the order of cyan a toner → cyan toner, and magenta a toner → magenta toner, the density is reduced after development of cyan a toner and magenta a toner having a small maximum reflection density. The halftone portion where unevenness (gassiness) is likely to occur is almost filled with cyan a toner and magenta a toner, while in a solid black portion where density is desired, the solid black portion potential and the DC component of the developing bias Since the difference is large, it is not filled in the first development, and a sufficient amount of cyan toner and magenta toner having the largest maximum reflection density adheres in the second time.
[0067]
In order to enhance the above process, in the present embodiment, when developing cyan a toner and magenta a toner in the first development, the difference between the halftone portion potential and the DC component of the development bias is increased. When developing the cyan toner in the first development, the difference between the DC component of the halftone portion and the development bias, which is different from the DC component of the development bias at the first development, is reduced. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
[0068]
FIG. 7 shows the evaluation results of the development bias direct current component of cyan a toner and magenta a toner and halftone density unevenness (gray) in this embodiment. In FIG. 7, toner b is cyan a toner and magenta a toner.
[0069]
That is, in the present embodiment, the charged potential (Vd) of the photosensitive drum 1 is set to −650 V and the solid black potential (Vl) is set to −100 V based on the result of FIG. Development was performed in the order of cyan toner, magenta toner, and magenta toner, and the DC component of the developing bias of cyan toner and magenta toner was set to −500 V, and the halftone portion potential was −350 V as a result of measurement.
[0070]
  In this way, the development amount of cyan a toner is increased (the difference between the halftone portion potential and the DC component of the development bias isEnlarge), The effect of eliminating the uneven density of the halftone (guzziness) was great.
[0071]
In this embodiment, when the bias direct current component during development of cyan a toner and magenta a toner is large and the development amount of cyan a toner and magenta a toner having a small maximum reflection density is too large, cyan a toner, The solid black portion potential starts to be filled only with the magenta a toner, and the development amount of the cyan toner and the magenta toner having the largest maximum reflection density to the evening black portion is reduced.
[0072]
【The invention's effect】
  As explained above, according to the present invention,Depending on the toner of each color of the first cyan toner, the first magenta toner, the yellow toner, and the black toner,A toner image of each color is developed on the image carrier, and further, a second cyan toner having a maximum reflection density lower than the first cyan toner and a second magenta color having a maximum reflection density lower than the first magenta toner. The toner image of each color of the second cyan toner and the second magenta toner is developed on the image carrier by the toner, and the first cyan toner and the second cyan toner are the same static image formed on the image carrier. The electrostatic latent image is first developed with the second cyan toner and then developed with the first cyan toner. For the first magenta toner and the second magenta toner, the same electrostatic image formed on the image carrier is used. The latent image is first developed with the second magenta toner and then developed with the first magenta toner, thereby eliminating density unevenness even in the case of a halftone image, and thereby producing a high-quality image. It is possible to obtain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram showing an exposure apparatus (laser beam scanner) of the image forming apparatus according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device of an image forming apparatus according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a two-component developing device.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between document reflection density and copy reflection density in the first embodiment.
FIG. 6 shows an evaluation result in the first embodiment.
7 is a diagram showing an evaluation result in Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between document reflection density and copy reflection density in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Primary charger
3 Exposure equipment
4 Development device
4Ca cyan developing device (first developing means)
4Cb cyan a developing device (second developing means)
4Ma magenta developing device (first developing means)
4Mb magenta a developing device (second developing means)
4Y yellow developing device (first developing means)
4K black developer (first developer)
5 Transfer drum
5a Transfer charger
5b Separate charger
9 Fixing device
30 Development drum

Claims (2)

複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、
第1シアントナー、第1マゼンタトナー、イエロートナー、ブラックトナーの各色のトナーによって、前記各色のトナー像を像担持体上に現像する第1現像手段と、
最大反射濃度が前記第1シアントナーより小さいシアン色の第2シアントナーと、最大反射濃度が前記第1マゼンタトナーより小さいマゼンタ色の第2マゼンタトナーとによって、前記第2シアントナーと前記第2マゼンタトナーによるトナー像を前記像担持体上に現像する第2現像手段と、を有し、
前記第1シアントナーと前記第2シアントナーについては、前記像担持体上に形成される同一の静電潜像を、前記第2シアントナーで先に現像してその後に前記第1シアントナーで現像し、
かつ前記第1マゼンタトナーと前記第2マゼンタトナーについては、前記像担持体上に形成される同一の静電潜像を、前記第2マゼンタトナーで先に現像してその後に前記第1マゼンタトナーで現像し、
前記像担持体上に形成される静電潜像のハーフトーン部電位と現像時の現像バイアスの直流成分との差を、前記第2シアントナー、前記第2マゼンタトナーによる現像時の方が、前記第1シアントナー、前記第1マゼンタトナーによる現像時よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
In an electrophotographic image forming apparatus that forms a color image by superimposing a plurality of color toner images,
First developing means for developing a toner image of each color on the image carrier with toner of each color of first cyan toner, first magenta toner, yellow toner, and black toner;
The second cyan toner and the second cyan toner have a maximum reflection density smaller than the first cyan toner and a second magenta toner whose maximum reflection density is smaller than the first magenta toner. Second developing means for developing a toner image of magenta toner on the image carrier,
For the first cyan toner and the second cyan toner, the same electrostatic latent image formed on the image carrier is first developed with the second cyan toner, and then with the first cyan toner. Develop,
As for the first magenta toner and the second magenta toner, the same electrostatic latent image formed on the image carrier is first developed with the second magenta toner, and then the first magenta toner is used. Develop with
The difference between the half-tone portion potential of the electrostatic latent image formed on the image carrier and the DC component of the developing bias at the time of development is determined when developing with the second cyan toner and the second magenta toner. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is larger than that when developing with the first cyan toner and the first magenta toner .
前記第2シアントナー、前記第2マゼンタトナーの最大反射濃度が、前記第1シアントナー、前記第1マゼンタトナーの最大反射濃度の半分以下である、請求項1記載の画像形成装置。The second cyan toner, the maximum reflection density of the second magenta toner, the first cyan toner is less than half of the maximum reflection density of the first magenta toner, the image forming apparatus according to claim 1.
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