JP2964493B2 - Multicolor image forming device - Google Patents

Multicolor image forming device

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JP2964493B2
JP2964493B2 JP1246561A JP24656189A JP2964493B2 JP 2964493 B2 JP2964493 B2 JP 2964493B2 JP 1246561 A JP1246561 A JP 1246561A JP 24656189 A JP24656189 A JP 24656189A JP 2964493 B2 JP2964493 B2 JP 2964493B2
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developing
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徹 吉田
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は多色画像形成装置に関するもので、更に詳
細には、静電潜像を利用して複数の種類のトナーを用い
て像を形成する複写機やプリンタ等の多色画像形成装置
に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multicolor image forming apparatus, and more specifically, to form an image using a plurality of types of toners using an electrostatic latent image. The present invention relates to a multi-color image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

[従来の技術] 従来のこの種の多色画像形成装置としては、第29図に
示すような画像形成装置が知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional multi-color image forming apparatus of this type, an image forming apparatus as shown in FIG. 29 is known.

この画像形成装置は、潜像担持体aと対向する位置に
潜像担持体aを一様に帯電するための帯電器bを配置
し、この帯電器bの下流側すなわち潜像担持体aの回転
方向に沿う方向には、順次第1の潜像形成手段c、第1
の現像手段d、第2の潜像形成手段e、第2の現像手段
f、上記第1及び第2の現像手段d,fにて形成された潜
像担持体a上のトナー像を同一極性に揃える転写前帯電
器g及び潜像担持体a上の複数のトナー像を転写媒体i
に一括転写する転写手段hとを備え、第2の現像手段f
は、内部にマグネット部材が設けられて上記潜像担持体
aとの間にトナー及び磁性キャリアから成る二成分現像
剤の磁気ブラシが形成される潜像担持体aを有する構造
となっている。
In this image forming apparatus, a charger b for uniformly charging the latent image carrier a is disposed at a position facing the latent image carrier a, and a downstream side of the charger b, that is, the latent image carrier a The first latent image forming unit c and the first
The toner images formed on the latent image carrier a formed by the developing means d, the second latent image forming means e, the second developing means f, and the first and second developing means d and f have the same polarity. The pre-transfer charger g and the plurality of toner images on the latent image carrier a are transferred to the transfer medium i.
And a second developing means f.
Has a structure in which a magnet member is provided inside and a latent image carrier a in which a magnetic brush of a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is formed between the latent image carrier a and the latent image carrier a.

上記のように構成される従来のこの種の画像形成装置
において、カラー画像を記録するには、以下のような工
程を経て行われる。すなわち、帯電器bにより潜像担持
体aの表面電位を一方の極性(例えばマイナス)に帯電
した後(第30図(a)参照)、第1の潜像形成手段cに
て第1の潜像を形成し(第30図(b)参照)、そして、
第1の現像手段dに所定の現像バイアス電圧を印加する
ことにより第1のトナー像が反転現像により形成される
(第30図(c)参照)。次に、第2の潜像形成手段eに
て潜像担持体a上に第2の潜像が形成され(第30図
(d)参照)、第2の現像手段fに所定の現像バイアス
電圧が印加されることにより第2のトナー像が正規現像
により形成され(第30図(e)参照)、そして、転写前
帯電器gにより両トナー像の極性が同極(例えばプラ
ス)の極性に揃えられた後(第30図(f)参照)、転写
手段hによって転写媒体i上に両トナー像が一括転写さ
れることにより、カラー画像の記録が行われるようにな
っている。ここでは、2色のカラー画像が形成される場
合について説明してあるが、3色以上のカラー画像を形
成する場合には、潜像形成手段及び現像手段を色数に応
じて増やすことにより、同様に多色カラーの画像を形成
することができる。
In a conventional image forming apparatus of this type configured as described above, a color image is recorded through the following steps. That is, after the surface potential of the latent image carrier a is charged to one polarity (for example, minus) by the charger b (see FIG. 30 (a)), the first latent image forming means c supplies the first latent image. Forming an image (see FIG. 30 (b)), and
By applying a predetermined developing bias voltage to the first developing means d, a first toner image is formed by reversal development (see FIG. 30 (c)). Next, a second latent image is formed on the latent image carrier a by the second latent image forming means e (see FIG. 30 (d)), and a predetermined developing bias voltage is applied to the second developing means f. Is applied, a second toner image is formed by regular development (see FIG. 30 (e)), and the polarity of both toner images is set to the same polarity (for example, plus) by the pre-transfer charger g. After the alignment (see FIG. 30 (f)), both color toner images are collectively transferred onto the transfer medium i by the transfer means h, so that a color image is recorded. Here, the case where two color images are formed is described. However, when forming three or more color images, the number of latent image forming units and the number of developing units are increased according to the number of colors. Similarly, a multicolor image can be formed.

[発明が解決しようとする課題] 上記のように構成される従来の画像形成装置におい
て、第二段目以降の現像手段においては、既に第一段目
の現像手段によりトナー像が担持された潜像担持体aが
再度第二段目以降の現像手段の現像剤により摺擦される
ことになるため、第一段目の現像工程により形成されて
いるトナー像は、第二段目以降の現像工程により著しく
乱されることになり、その結果として、最終的に得られ
たカラー画像は、著しく乱れたカラー画像となるという
欠点を有している。したがって、この種の重ね現像法を
用いた画像形成法においては、第1の現像手段dにて形
成されたトナー像を乱すことなく、如何に第二段目以降
の現像手段にて現像するかが極めて重要な課題となって
いる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional image forming apparatus configured as described above, in the second and subsequent developing units, the latent image on which the toner image is already carried by the first Since the image carrier a is again rubbed with the developer of the second and subsequent developing units, the toner image formed in the first developing step is The process has the disadvantage that it is significantly disturbed, and consequently the resulting color image is a highly disturbed color image. Therefore, in the image forming method using this kind of the overlapping developing method, how to develop the toner image formed by the first developing means d by the second and subsequent developing means without disturbing the toner image. Has become a very important issue.

上記課題を解決する手段として、第二段目以降の現像
手段に一成分系の現像剤を用い、非接触現像によって行
うことも考えられるが、一成分系非接触現像法において
は、潜像担持体と現像手段との間にACバイアスを印加し
てトナー像を形成するため、高速化することが難しい
上、第二段目以降の現像工程において第1の現像像が電
気的な影響を受けて像が乱されるという欠点がある。し
たがって、第二段目以降の現像手段においては、トナー
及び磁性キャリアから成る二成分現像剤を用いる磁気ブ
ラシ現像法が好ましいとされている。
As a means for solving the above-mentioned problems, it is conceivable to use a one-component developer for the second and subsequent developing units and perform the non-contact development. Since an AC bias is applied between the body and the developing means to form a toner image, it is difficult to increase the speed, and the first developed image is electrically affected in the second and subsequent development steps. The disadvantage is that the image is disturbed. Therefore, it is considered that a magnetic brush developing method using a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is preferable for the second and subsequent developing means.

一方、二成分現像剤として最も良く知られている磁気
ブラシ現像法においては、上述したように、現像領域で
の現像剤が第一段目のトナーを摺擦するために多色モー
ド時に第1の現像像を乱すという問題があり、この問題
を解決するために第二段目以降の現像手段の現像剤を潜
像担持体aにソフトに接触する小粒径の樹脂製キャリア
(MTキャリア)が使用されている。
On the other hand, in the magnetic brush developing method, which is best known as a two-component developer, as described above, the developer in the developing area rubs the first-stage toner so as to rub the first-stage toner in the multi-color mode. There is a problem that the developed image is disturbed, and in order to solve this problem, a resin carrier (MT carrier) having a small particle diameter in which the developer of the second and subsequent developing means is in soft contact with the latent image carrier a Is used.

しかしながら、MTキャリアを使用すると、静電潜像の
空間周波数が高い領域(例えば4〜10ライン/mm)では
電荷が高くなるためにキャリアの潜像担持体a上への静
電的な吸着(以下にキャリア付着という)が発生し易く
なり、このキャリア付着は第二段目以降の現像工程にお
いて主としてトナー像の像間に生じて画質の低下を招く
という二次的な弊害が生じる。
However, when the MT carrier is used, the charge becomes high in a region where the spatial frequency of the electrostatic latent image is high (for example, 4 to 10 lines / mm), so that the carrier is electrostatically attracted onto the latent image carrier a ( (Hereinafter, referred to as carrier adhesion) is likely to occur, and this carrier adhesion mainly occurs between the toner images in the second and subsequent development steps, resulting in a secondary adverse effect of deteriorating the image quality.

したがって、第二段目以降の現像工程における像乱れ
の防止に伴う二次的な弊害であるキャリア付着の防止を
図ることが課題となっている。
Therefore, it is an object to prevent carrier adhesion, which is a secondary adverse effect associated with the prevention of image disorder in the second and subsequent development steps.

更に、この種の多色画像形成装置では、第二段目以降
の現像工程において第一段目あるいは前段の現像手段の
現像剤が第二段目以降の現像剤と混色するという問題も
ある。
Further, in this type of multi-color image forming apparatus, there is a problem that the developer of the first or previous developing unit is mixed with the developer of the second or subsequent stage in the developing process of the second or subsequent stage.

よって、この種の多色画像形成装置においては、 第1に、第二段目以降の現像工程において第一段目の
現像像の像乱れの防止を図る必要がり、 第2に、像乱れ防止に伴うキャリア付着の発生防止を
図る必要があり、 第3に、第二段目以降の現像手段における混色防止を
図って高画質化を達成すると共に、装置の寿命の増大を
図ることが重要な課題となっている。
Therefore, in this type of multicolor image forming apparatus, firstly, it is necessary to prevent image disorder of the first-stage developed image in the second and subsequent developing steps, and secondly, to prevent image disorder. Third, it is important to prevent color mixing in the second and subsequent developing means to achieve high image quality and to increase the life of the apparatus. It has become a challenge.

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、第二段目
以降の現像手段において、第一段目の現像像の像乱れを
防止すると共に、像乱れ防止に伴うキャリア付着の発生
を防止し、第二段目以降の現像手段において第一段目あ
るいは前段の現像剤の混色を防止し、高画質化を図れる
ようにしたことを特徴とする多色画像形成装置を提供し
ようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the developing means of the second and subsequent stages, while preventing the image disorder of the first-stage developed image, preventing the occurrence of carrier adhesion accompanying the image disorder prevention, It is an object of the present invention to provide a multicolor image forming apparatus characterized in that color mixing of a first-stage or previous-stage developer is prevented in a second-stage developing unit and higher-quality images can be achieved. .

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の多色画像形成装
置は、潜像担持体と、上記潜像担持体に異なった画像情
報に基づいて複数の静電潜像を形成する複数の潜像形成
手段と、上記潜像担持体に対向する現像担持体を有する
と共にこの現像担持体上に保持したトナーで上記潜像担
持体上の各潜像をそれぞれトナー現像する複数の現像手
段と、上記潜像担持体上の複数のトナー像を潜像担持体
から直接転写媒体に一括転写する転写手段とを備え、少
なくとも第二段目以降の現像手段は上記現像担持体にマ
グネット部材を内包し、かかる現像担持体上にトナー及
び磁性キャリアから成る二成分現像剤の磁気ブラシを形
成して上記潜像担持体上の潜像を現像する多色画像形成
装置を前提とし、第一段目の現像手段から上記潜像担持
体上にトナー現像される現像像を第二段目以降の現像手
段において乱されない範囲のトナー像に制御する像乱れ
防止手段を具備して成るものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a multicolor image forming apparatus according to the present invention includes a latent image carrier and a plurality of electrostatic images based on different image information on the latent image carrier. A plurality of latent image forming means for forming a latent image; and a developing carrier opposed to the latent image carrier, and each of the latent images on the latent image carrier is tonered with toner held on the developing carrier. A plurality of developing means for developing, and a transfer means for collectively transferring the plurality of toner images on the latent image carrier from the latent image carrier directly to a transfer medium, wherein at least the second and subsequent developing means include the developing means A multi-color image forming apparatus that encloses a magnet member in a carrier, forms a magnetic brush of a two-component developer including a toner and a magnetic carrier on the developing carrier, and develops a latent image on the latent image carrier is provided. Assuming that it is above the first stage developing means The image forming apparatus further comprises image disturbance preventing means for controlling the developed image to be developed on the latent image carrier to a toner image within a range not disturbed by the developing means of the second and subsequent stages.

この発明において、上記像乱れ防止手段は第二段目以
降の現像手段における現像工程の際に第一段目の現像像
が第二段目以降の現像工程において磁気ブラシよる摺
擦、あるいは、キャリア付着等によって乱されるのを防
止するもので、第一段目の現像手段によるトナー像の濃
度と像乱れレベルとは非常に相関があることに鑑みれ
ば、第一段目の現像手段において事前に像乱れ防止対策
を行う場合と、第二段目以降の現像手段による現像工程
の際に像乱れ防止対策を行う場合とが考えられる。
In the present invention, the image disturbance preventing means is configured such that a first-stage developed image is rubbed by a magnetic brush in a second-stage or later developing process during a developing process in a second-stage or later developing device, or a carrier. In order to prevent the toner image from being disturbed by the adhesion or the like, and considering that there is a strong correlation between the density of the toner image and the image disorder level by the first-stage developing means, the first-stage developing means It is conceivable to take measures to prevent image disturbance, or to take measures to prevent image disturbance during the developing step by the developing means of the second and subsequent stages.

すなわち、前者の場合としては、像乱れを起こさない
程度の濃度にコントロールすればよく、例えば、像乱れ
防止手段を、潜像担持体上にトナー像濃度に対応する基
準濃度パターンを形成する基準パターン像形成部と、基
準パターン像の濃度を検知する基準パターン濃度濃度検
知部と、基準濃度検知部からの信号に基き第一段目の現
像手段の現像バイアスを制御する現像バイアス制御部と
で構成することができる。
That is, in the former case, the density may be controlled to a level that does not cause image disorder.For example, the image disorder preventing means may be replaced with a reference pattern for forming a reference density pattern corresponding to the toner image density on the latent image carrier. An image forming unit, a reference pattern density detecting unit that detects the density of the reference pattern image, and a developing bias control unit that controls the developing bias of the first-stage developing unit based on a signal from the reference density detecting unit can do.

この場合、上記基準パターン像形成部は潜像担持体上
に第1の潜像を形成する前に第1のトナー像濃度に対応
する基準濃度画像を形成するもので、任意の基準潜像パ
ターンを形成する潜像形成部と、基準潜像パターンを顕
像化する現像手段とで構成されるものであるが、好まし
くは潜像形成部を第一段目の潜像形成手段にて形成する
と共に、現像手段を第一段目の現像手段にて形成する方
がよい。なおこの場合、基準潜像パターンは使用する現
像剤の異なる環境下における現像濃度と現像印加バイア
ス電位の関係が的確に判断される必要があり、例えば面
積率10〜30%の任意サイズの網目パターンにすることに
より、検出感度を良好にすることができる。
In this case, the reference pattern image forming section forms a reference density image corresponding to the first toner image density before forming the first latent image on the latent image carrier, and includes an arbitrary reference latent image pattern. And a developing unit for visualizing the reference latent image pattern. Preferably, the latent image forming unit is formed by the first-stage latent image forming unit. At the same time, it is better to form the developing means by the first developing means. In this case, it is necessary to accurately determine the relationship between the development density and the development applied bias potential under different environments of the developer to be used as the reference latent image pattern. For example, a mesh pattern of an arbitrary size having an area ratio of 10 to 30% is required. By doing so, the detection sensitivity can be improved.

また、上記基準パターン濃度検知部は上記基準パター
ン像の濃度を検出するものであれば任意のものでよく、
例えばフォトセンサ等の光学濃度検出手段あるいは表面
電位計等にて形成することができる。この場合、基準パ
ターン濃度検知部は基準パターン像形成部にて形成され
た基準濃度画像を検知することが可能であれば、その設
置位置は任意の箇所であっても差支えなく、例えば、基
準パターン像形成部の下流側すなわち後処理側であって
クリーニング装置の上流側すなわち前処理側の範囲内で
あればいずれの箇所であってもよい。
Further, the reference pattern density detection unit may be any as long as it detects the density of the reference pattern image,
For example, it can be formed by optical density detecting means such as a photo sensor or a surface voltmeter. In this case, as long as the reference pattern density detection unit can detect the reference density image formed by the reference pattern image forming unit, the installation position may be an arbitrary position. Any location may be used as long as it is on the downstream side of the image forming unit, that is, on the post-processing side and upstream of the cleaning device, that is, on the pre-processing side.

上記現像バイアス制御部は画像形成装置を稼働させる
環境下において現像剤の像乱れが発生しない領域での画
像濃度を提供すべく現像バイアス印加部への印加電圧を
制御するもので、例えば上記基準パターン濃度検知部に
て検出された信号と予め測定された基準値とを比較演算
して所定のバイアス電圧を決定する中央処理装置(CP
U)にて形成される。
The developing bias control unit controls the voltage applied to the developing bias applying unit in order to provide an image density in a region where the image of the developer does not occur in an environment in which the image forming apparatus is operated. A central processing unit (CP) that determines a predetermined bias voltage by comparing and calculating a signal detected by the density detection unit and a reference value measured in advance.
U).

また、像乱れ防止手段として、第一段目の現像手段と
第二段目の現像手段との間に配設され、上記第一段目の
現像手段によって潜像担持体上に現像されたトナー像か
ら過剰濃度分に相当する過剰トナーを除去する濃度制御
部材を設けても良い。この場合、濃度制御部材を潜像担
持体の近接位置に配設される回転可能な導電性ロール
と、この導電性ロールを回転駆動させる駆動源と、導電
性ロール上に付着したトナーを除去するクリーニング部
材にて形成してもよく、あるいは、潜像担持体の近接位
置に配置される導電性プレートと、この導電性プレート
に切換手段を介して選択的に正逆極性のバイアスを印加
するバイアス印加電圧源とで形成することができる。な
おこの場合、上記導電性ロール及び導電性プレートは、
例えばアルミニウム、ステンレスあるいは鋼製等の導電
性部材にて形成することができる。
Further, as an image disturbance preventing means, a toner is provided between the first-stage developing means and the second-stage developing means, and is developed on the latent image carrier by the first-stage developing means. A density control member for removing excess toner corresponding to the excess density from the image may be provided. In this case, a rotatable conductive roll provided with the density control member at a position close to the latent image carrier, a drive source for driving the conductive roll to rotate, and removing toner adhered on the conductive roll It may be formed by a cleaning member, or a conductive plate disposed at a position close to the latent image carrier, and a bias for selectively applying a bias of positive and reverse polarities to the conductive plate via switching means. It can be formed with an applied voltage source. In this case, the conductive roll and the conductive plate are:
For example, it can be formed of a conductive member made of aluminum, stainless steel, steel, or the like.

また、上記像乱れ防止手段を、第一段目の現像手段に
現像バイアスを印加する交流及び直流の重畳バイアス印
加部にて構成することもできる。この場合、現像効率を
高めると共に潜像担持体上の現像像の電気的な結合力を
強固にして像乱れを防止することができるものであれ
ば、現像手段への交流及び直流の重畳バイアス電圧は任
意の電圧であっても差支えないが、好ましくは潜像担持
体と現像手段の現像ロールとの隙間を可及的に狭く設定
(例えば0.4mm)する方がよい。
Further, the image disturbance preventing means may be constituted by an AC and DC superimposed bias applying unit for applying a developing bias to the first stage developing means. In this case, as long as the developing efficiency can be increased and the electric coupling force of the developed image on the latent image carrier can be strengthened to prevent image disturbance, an AC and DC superimposed bias voltage to the developing unit is used. May be any voltage, but it is preferable to set the gap between the latent image carrier and the developing roll of the developing means as narrow as possible (for example, 0.4 mm).

上記のように、第一段目の現像像が第二段目以降の現
像工程において像乱れを起こす理由は、第1に、現像剤
の機械的な摺擦力が第一段目の潜像とトナーとの静電的
付着力を上回ることにより発生するためであり、また、
第2に、第一段目の過剰なトナーは潜像から離れてお
り、しかも、トナーの電荷量も低くなっているためであ
る。
As described above, the reason why the first-stage developed image is disturbed in the second and subsequent development steps is that the mechanical rubbing force of the developer is caused by the first-stage latent image. Because it is caused by exceeding the electrostatic adhesion between the toner and the toner.
Second, the first-stage excess toner is far from the latent image, and the charge amount of the toner is also low.

よって、第一段目の現像手段において事前に像乱れ防
止対策を講ずることが有意義となる。また、第一段目の
別の対策としては、潜像のコントラストポテンシャルを
高く設定すること、トナーの帯電量を高くすること、過
剰現像しないこと、更には、小径トナーを使用すること
が好ましい等がある。
Therefore, it is meaningful to take measures for preventing image disturbance in advance in the first-stage developing unit. Further, as another countermeasure at the first stage, it is preferable to set the contrast potential of the latent image to be high, to increase the charge amount of the toner, not to over-develop, and to use a small diameter toner. There is.

一方、後者すなわち第二段目以降の現像手段において
現像能力の確保と像乱れの防止を両立するためには、第
二段目以降の現像手段として潜像担持体に対して最適な
現像剤の摺擦力を確保する必要がある。
On the other hand, in order to achieve both the securing of the developing ability and the prevention of image disorder in the latter, that is, the developing means of the second and subsequent stages, the optimal developing agent for the latent image carrier is used as the developing means of the second and subsequent stages. It is necessary to secure the sliding force.

すなわち、第二段目以降の現像手段で通常に磁気ブラ
シで行っているように現像像のチェーンにより潜像を摺
擦する場合は主として機械的に第一段目のトナー像が乱
されてしまう。そのため、このトナー像が乱されないよ
うに、例えば、現像剤の流速や潜像担持体と現像担持体
間の隙間での現像剤の密度を低下させた場合には、潜像
部に十分なトナーが供給できず、所望のトナー濃度が得
られないという二律背反性の問題がある。したがって、
これら両者を両立する手段として、例えば上記像乱れ防
止手段を、第二段目以降の現像手段における現像担持体
のマグネット部材を構成すべく潜像担持体に対向される
と共に極性が互いに相反発する一対の反発磁極にて構成
し、潜像担持体に対する現像担持体の周速度が0.6〜1.4
の範囲のとき、両反発磁極の反発差を350〜100ガウスと
することが好ましい。この場合、上記反発磁極の構成
は、マグネット部材の反発磁極部に着磁法により一対の
磁極を設けたり、あるいは、同極性の磁石を隣接させて
配設するなど、その構成方法は適宜設計変更しても差支
えないが、好ましくは主極の表面に現像剤担持体の軸方
向に沿った凹状溝を刻設し、この凹状溝の深さや幅等に
より反発磁極の磁力及び反発差を適宜設定する法がよ
い。更に、両反発磁極の磁力密度を同じにしても差支え
ないが、好ましくは潜像担持体の回転方向上流側に位置
する反発磁極の磁力をA、潜像担持体の回転方向下流側
に位置する反発磁極の磁力をBとしたとき、B−A≧0.
1Bの関係とする方がよい。
That is, when the latent image is rubbed by the chain of the developed image as in the case of the normal development with the magnetic brush in the developing means of the second and subsequent stages, the toner image of the first stage is mainly mechanically disturbed. . Therefore, in order to prevent the toner image from being disturbed, for example, when the flow rate of the developer or the density of the developer in the gap between the latent image carriers and the Cannot be supplied, and a desired toner density cannot be obtained. Therefore,
As means for achieving both of these, for example, the above-mentioned image disturbance preventing means is provided by a pair of oppositely opposed polarities of the latent image carrier to constitute a magnet member of the development carrier in the second and subsequent developing units. And the peripheral speed of the developing carrier with respect to the latent image carrier is 0.6 to 1.4.
In this case, it is preferable that the repulsion difference between the two repulsion magnetic poles is 350 to 100 Gauss. In this case, the configuration of the repulsion magnetic pole may be changed as appropriate by, for example, providing a pair of magnetic poles in the repulsion magnetic pole portion of the magnet member by a magnetizing method, or arranging magnets of the same polarity adjacent to each other. Although it does not matter, it is preferable to form a concave groove along the axial direction of the developer carrier on the surface of the main pole, and appropriately set the magnetic force and repulsion difference of the repulsive magnetic pole according to the depth and width of the concave groove. It is better to do it. Further, the magnetic force densities of both repulsive magnetic poles may be the same, but preferably the magnetic force of the repulsive magnetic pole located on the upstream side in the rotation direction of the latent image carrier is A, and the magnetic force is located on the downstream side in the rotational direction of the latent image carrier. When the magnetic force of the repulsive magnetic pole is B, BA ≧ 0.
It is better to have a 1B relationship.

また、現像担持体の潜像担持体に対する周速度を一定
に設定しても差支えないが、好ましくは単色時での高画
質を狙って単色モード時と多色モード時とで切換可能に
形成する方がよい。
Further, the peripheral speed of the developing carrier with respect to the latent image carrier may be set to be constant, but it is preferable that the developing carrier is switchable between the single color mode and the multicolor mode in order to achieve high image quality in the single color mode. Better.

更に、第二段目以降の現像手段においては、現像剤が
現像領域で現像担持体から磁気的に離散され、個々に現
像剤が分散されることにより機械的エネルギを低下さ
せ、更には、この現像剤の機械的エネルギを低下させる
ためにキャリアの小粒化と密度の低下を行う必要があ
る。したがって、第二段目以降の現像手段における二成
分現像剤の磁性キャリアとして例えば20〜60μmの範囲
のものを使用することができるが、キャリア付着による
画質劣化を防止するために好ましくはキャリアの中心粒
径を45μmとしたとき、キャリアの中心粒径の50%以下
の磁性キャリアを磁性キャリア全体の10重量%以下にす
る方がよい。
Further, in the developing means of the second and subsequent stages, the developer is magnetically separated from the development carrier in the development area, and the developer is dispersed individually to reduce the mechanical energy. In order to reduce the mechanical energy of the developer, it is necessary to reduce the size and density of the carrier. Therefore, a magnetic carrier of, for example, a range of 20 to 60 μm can be used as the magnetic carrier of the two-component developer in the developing means of the second and subsequent stages. However, in order to prevent image quality deterioration due to carrier adhesion, the center of the carrier is preferably used. When the particle size is 45 μm, it is preferable to make the magnetic carrier having 50% or less of the median particle size of the carrier 10% by weight or less of the whole magnetic carrier.

以上の手段を講ずることにより第一段目の現像像の像
乱れの防止は十分図れるが、第二段目以降の現像手段の
現像工程の際にキャリア付着の防止が行えない場合は、
第二段目以降の現像手段における潜像担持体の回転方向
下流側に潜像担持体に付着する磁性キャリアを捕集する
キャリア回収手段を配設すれば、いかなる条件下におて
もより徹底して高速化が図れると共に、高画質の画像を
得ることができる。この際、このキャリア回収手段の印
加バイアスを一定に設定しても差支えないが、一般に反
転現像した後に正規現像を行う重ね現像システムにおい
ては、第一段目の現像手段による現像像トナー(第1現
像像トナー)の極性と第二段目の現像手段の現像剤のキ
ャリア(第2現像剤のキャリア)の極性が同極であるた
め、キャリア回収手段のバイアスを第2現像剤のキャリ
アと逆極性にすることができずキャリア回収手段に第2
現像剤のキャリアと同極性のバイアスを印加することと
なるが、これでは全体の80%程度を占める第二段目の現
像手段の単色コピー時のキャリア付着防止による高画質
化を図ることができないという不都合がある。そこで、
多色モードでの第1現像像のトナーをキャリア回収手段
への吸着を防止するため、多色モード時は第1現像トナ
ー及び第2現像剤のキャリアと同極性のバイアスをキャ
リア回収手段に印加し、また、単色モード時は第2現像
剤のキャリアの極性と逆極性のバイアスをキャリア回収
手段に印加するよう切換可能とする方がよい。
By taking the above measures, it is possible to sufficiently prevent the image disorder of the first-stage developed image, but if it is not possible to prevent carrier adhesion during the developing process of the second-stage and later developing means,
If the carrier recovery means for collecting the magnetic carrier adhering to the latent image carrier is arranged downstream of the latent image carrier in the rotation direction of the developing means of the second and subsequent stages, more thorough under any condition As a result, the speed can be increased, and a high-quality image can be obtained. At this time, the bias applied to the carrier collecting means may be set to a constant value. However, in general, in a superposition developing system in which normal development is performed after reversal development, the developed image toner (first Since the polarity of the developed image toner) and the polarity of the carrier of the developer of the second stage developing means (the carrier of the second developer) are the same, the bias of the carrier collecting means is opposite to that of the carrier of the second developer. Polarity cannot be set and carrier recovery means
A bias having the same polarity as that of the carrier of the developer is applied. However, this cannot achieve high image quality by preventing the carrier from adhering at the time of single-color copying of the second-stage developing means occupying about 80% of the whole. There is an inconvenience. Therefore,
In the multicolor mode, a bias having the same polarity as that of the carriers of the first developing toner and the second developer is applied to the carrier collecting unit in order to prevent the toner of the first developed image from being attracted to the carrier collecting unit in the multicolor mode. In the monochrome mode, it is preferable that the bias can be switched so that a bias having a polarity opposite to the polarity of the carrier of the second developer is applied to the carrier collecting means.

加えて、上記キャリア回収手段により捕集されたキャ
リアを回収するために、回収ボックスを現像手段と区画
形成する方がよい。この場合、回収ボックスを現像手段
と一体的に形成しても差支えないが、回収ボックスを現
像手段に対して着脱自在に形成することにより、回収後
のキャリアの取出しが容易となる。
In addition, in order to collect the carrier collected by the carrier collection unit, it is preferable to form a collection box with the developing unit. In this case, the collecting box may be formed integrally with the developing means, but by forming the collecting box detachably with respect to the developing means, the carrier can be easily taken out after collecting.

[作 用] 上記技術的手段は次のように作用する。[Operation] The above technical means works as follows.

まず、モードを複数色モードに設定すると、帯電器に
より潜像担持体上が一様帯電されて潜像担持体の表面電
位が一方の極性に帯電される。この状態において、第1
の潜像形成手段にて第1の潜像が形成され、そして、第
1の現像手段に所定の現像バイアス電圧が印加されるこ
とにより第1のトナー像が反転又は正規現像により形成
される。次に、第二段目以降の潜像形成手段にて潜像担
持体上にそれぞれ潜像が形成され、第二段以降の各現像
手段に所定の現像バイアス電圧が印加されることにより
トナー像が正規又は反転現像により形成され、そして、
転写前帯電器により両トナー像の極性が揃えられた後、
転写手段にて転写媒体上に両トナー像が一括転写される
ことにより、カラー画像の記録が行われる。このような
多色画像形成プロセスの過程において、像乱れ防止手段
により第一段目の現像手段あるいは第二段目以降の現像
手段の現像工程の際あるいはその後処理工程の際に潜像
担持体上に形成されたトナー像の像乱れが防止され、ま
た、像乱れの防止に伴って生じる混色の防止又はキャリ
ア付着の防止が図れる。また、モードを単色モードに設
定した場合は、現像担持体の周速が切換って単色コピー
時は画質が多色モード時より高画質となって維持され
る。
First, when the mode is set to the multi-color mode, the latent image carrier is uniformly charged by the charger, and the surface potential of the latent image carrier is charged to one polarity. In this state, the first
A first latent image is formed by the latent image forming means, and a predetermined developing bias voltage is applied to the first developing means, whereby the first toner image is formed by inversion or regular development. Next, a latent image is formed on the latent image carrier by the second and subsequent latent image forming means, and a predetermined developing bias voltage is applied to each of the second and subsequent developing means to form the toner image. Is formed by regular or reversal development, and
After the polarity of both toner images is aligned by the pre-transfer charger,
A color image is recorded by transferring both toner images onto the transfer medium at once by the transfer means. In the course of such a multi-color image forming process, the image disturbance preventing means causes the latent image carrier on the latent image carrier during the developing step of the first-stage developing means or the developing means of the second-stage developing means or later. The image disturbance of the toner image formed on the surface of the image is prevented, and the color mixture or the carrier adhesion caused by the prevention of the image disturbance can be prevented. When the mode is set to the single color mode, the peripheral speed of the developing carrier is switched, so that the image quality is maintained at a higher image quality at the time of single color copying than at the time of the multicolor mode.

[実施例] 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

{目次} I.装置の概要 II.装置の回路構成 III.装置の具体的構成 IV.装置の特徴 1)第一段目の現像手段における自動濃度制御(ADC)
による第1現像濃度制御 2)濃度制御部材による第1現像濃度制御 3)第一段目の現像効率の向上による像乱れ防止 4)第二段目以降におけるマグネット部材の磁束密度の
規定による像乱れ防止 5)第二段目以降におけるマグネット部材の磁束密度の
規定によるキャリア付着の防止 6)第二段目以降の現像手段の現像担持体における周速
比の切換による単色画像の画質向上 7)第二段目以降の現像手段における磁性キャリアの粒
度分布の規定によるキャリア付着の防止 8)第二段目以降の現像後のキャリア回収手段の印加バ
イアスの切換によるキャリア付着の防止 9)第二段目以降の現像後のキャリア回収に伴う混色防
止 V.まとめ I.装置の概要 第1図はこの発明の多色画像形成装置を有するデジタ
ルカラー複写機の外観斜視図、第2図はその概略断面図
が示されている。
<< Table of Contents >> I. Outline of the equipment II. Circuit configuration of the equipment III. Specific configuration of the equipment IV. Characteristics of the equipment 1) Automatic density control (ADC) in the first stage developing means
2) First development density control by density control member 3) Prevention of image disturbance by improving development efficiency in first stage 4) Image disturbance by regulation of magnetic flux density of magnet member in second and subsequent stages Prevention 5) Prevention of carrier adhesion by regulating the magnetic flux density of the magnet member in the second and subsequent stages 6) Improvement of the image quality of monochromatic images by switching the peripheral speed ratio in the developing carrier of the developing means in the second and subsequent stages 7) Prevention of Carrier Adhesion by Specifying Particle Size Distribution of Magnetic Carriers in Second and Subsequent Developing Means 8) Prevention of Carrier Adhesion by Switching Applied Bias of Carrier Recovery Means after Second and Subsequent Development 9) Second Stage Prevention of Color Mixing Following Carrier Recovery After Development V. Summary I. Overview of Apparatus FIG. 1 is an external perspective view of a digital color copying machine having a multicolor image forming apparatus of the present invention, and FIG. Its schematic cross-sectional view is shown.

上記カラー複写機は、複写機本体10の上面側に設けら
れた原稿(図示せず)を載置するプラテン12と、このプ
ラテン12の下方に設けられた原稿からの画像情報を入力
する画像情報読取部14と、この画像情報読取部14からの
信号を受けて所定の画像を形成する画像形成装置20と、
画像形成装置20に形成された画像を転写媒体である用紙
16に転写する転写部30と、用紙16を供給及び搬送する用
紙供給部40及び用紙搬送部50を具備している。
The color copier includes a platen 12 provided on an upper surface side of a copier body 10 for mounting a document (not shown), and image information for inputting image information from a document provided below the platen 12. A reading unit 14, an image forming apparatus 20 that receives a signal from the image information reading unit 14 and forms a predetermined image;
A sheet as a transfer medium for transferring the image formed on the image forming apparatus 20
The paper transfer unit 30 includes a transfer unit 30 that transfers the paper 16, and a paper supply unit 40 and a paper transport unit 50 that supply and transport the paper 16.

上記用紙供給部は、サイズに応じた用紙16をそれぞれ
収容する3つの用紙トレイ41〜43、大容量トレイ44、両
面トレイ45及び手差しトレイ46とで構成され、また、用
紙搬送部50は、用紙反転シュート51、各トレイ41〜46か
ら送り出される用紙を画像形成装置20へ搬送する第1の
用紙搬送路52及び複写済みの用紙を再度画像形成装置20
へ搬送させる第2の用紙搬送路53とで構成されている。
The paper supply unit includes three paper trays 41 to 43 each accommodating paper 16 according to the size, a large-capacity tray 44, a two-sided tray 45, and a manual feed tray 46. The reversing chute 51, the first paper transport path 52 for transporting the paper sent from each of the trays 41 to 46 to the image forming apparatus 20, and the copied paper again in the image forming apparatus 20.
And a second paper transport path 53 for transporting the paper to the second paper transport path.

また、画像形成装置20にてトナー像が転写された用紙
は排出側搬送路54を通って定着器60へ送られ、定着器60
の加圧ロール61及び加熱ロール62によりトナー像の定着
が行なわれた後、排出トレイ47へ搬送されるようになっ
ている。
The sheet on which the toner image has been transferred by the image forming apparatus 20 is sent to the fixing device 60 through the discharge side conveyance path 54, and the fixing device 60
After the toner image is fixed by the pressure roll 61 and the heating roll 62, the toner image is conveyed to the discharge tray 47.

II.装置の回路構成 第3図はこの発明の画像形成装置であるカラー複写機
の回路構成の概要を表わすブロック図が示されている。
II. Circuit Configuration of Apparatus FIG. 3 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration of a color copying machine which is an image forming apparatus of the present invention.

第3図に示すように、メインCPU121を中心としたシリ
アル通信を用いた分散CPUアーキテクチャを採用してい
る。これはコントローラの最適な配置を可能とし、最適
なコストパフォーマンスを提供するためである。更に、
画像形成装置の製品開発の面より見ると、モジュール設
計によるソフトウェアの開発の短縮化や効率化、低コス
ト化、トラブルの処理の容易化等が期待できる。
As shown in FIG. 3, a distributed CPU architecture using serial communication centered on the main CPU 121 is adopted. This is to enable optimal arrangement of the controller and to provide optimal cost performance. Furthermore,
From the viewpoint of product development of an image forming apparatus, it is expected that software development by module design can be shortened, made more efficient, reduced in cost, and easier to troubleshoot.

また、複数のCPUによる処理の分散化によって処理効
率がアップするので、例えば高価な16ビットCPUを用い
ず、安価な8ビットCPUを用いることによっても複雑で
かつ高速処理が要求されるようなプログラムの処理が可
能となる。
In addition, since the processing efficiency is improved by decentralizing the processing by a plurality of CPUs, for example, a program that requires complicated and high-speed processing by using an inexpensive 8-bit CPU instead of using an expensive 16-bit CPU Can be performed.

更に、このような処理の分散化によって機種展開が容
易となる。すなわち、新しい入出力装置等を開発するよ
うな場合でも、本体側(メインCPU側)のプログラムの
修正が不要になる場合があり、変更が必要な場合でも最
小限で済むことになる。
Further, such processing decentralization facilitates model development. That is, even when a new input / output device or the like is developed, it may not be necessary to modify the program on the main unit (main CPU side), and even when a change is necessary, the program can be minimized.

また、本体側のプリント基板について見れば、CPUの
分散によって不必要なI/Oボートやプログラムの格納の
必要がない。したがって、プリント基板の低コスト化を
図ることがてでき、配置スペースの自由度が向上する。
Further, regarding the printed circuit board on the main body side, there is no need to store unnecessary I / O boats and programs due to the distribution of the CPU. Therefore, the cost of the printed circuit board can be reduced, and the degree of freedom of the arrangement space is improved.

このカラー複写機はその複写機本体10内のメインCPU1
21とインターイメージランプ用CPU122によって本体10の
制御を行っている。このインターイメージランプ用CPU1
22はインターイメージランプの制御を専門に行うCPUで
あり、インターイメージランプとは、露光後の潜像担持
体70(以下に感光ドラムという)に光を照射して現像前
の静電潜像の一部を消去するため等に用いられるランプ
である。また、この実施例の複写機においては画像の編
集等を行う機能が具備されているため、静電潜像の形成
を所定の領域に制限する上でもインターイメージランプ
が用いられる。このために、メインCPU121の他に独立し
たCPUが使用されている。
This color copier is the main CPU 1 in the copier body 10.
The main body 10 is controlled by 21 and the CPU 122 for the inter-image lamp. CPU1 for this inter-image lamp
Reference numeral 22 denotes a CPU that specializes in controlling an inter-image lamp. The inter-image lamp irradiates a latent image carrier 70 (hereinafter, referred to as a photosensitive drum) after exposure with an electrostatic latent image before development. It is a lamp used for erasing a part or the like. Further, since the copier of this embodiment has a function of editing an image and the like, an inter-image lamp is used to limit the formation of an electrostatic latent image to a predetermined area. For this purpose, an independent CPU is used in addition to the main CPU 121.

この実施例の複写機においては、次のようなCPUが使
用されており、各CPUは通信ランプ123,124によって接続
されている。
In the copying machine of this embodiment, the following CPUs are used, and the CPUs are connected by communication lamps 123 and 124.

原稿送り用CPU125;これは自動給紙装置等の制御を行
うCPUである。
Document feed CPU 125; this is a CPU for controlling an automatic paper feeder and the like.

ソータ用CPU126;これはソータ(図示せず)に配置さ
れたCPUである。
Sorter CPU 126; this is a CPU arranged in a sorter (not shown).

表示用CPU127;これはコンソールパネル11に取付けら
れた液晶表示部11aに漢字で各種情報を表示したり、編
集を行うための領域を表示するために使用されるCPUで
ある。
Display CPU 127: This is a CPU used to display various information in Chinese characters on the liquid crystal display unit 11a attached to the console panel 11, and to display an area for editing.

トレイ制御用CPU128;これは複写機本体10に増設され
るトレイ類を制御するためのCPUである。このCPUは各ト
レイを収容したトレイキャビネットの後側に配置されて
おり、配設されるトレイ類に応じてこれらの制御を行う
ようになっている。これらトレイの中で中間トレイ45
(両面トレイ)は独自にコピー用紙搬送用のモータを備
えており、また、このトレイに収容されるコピー用紙は
そのサイズによって収容位置が異なる等複雑な制御がな
されるようになっている。
Tray control CPU 128; this is a CPU for controlling trays added to the copying machine body 10. This CPU is arranged on the rear side of the tray cabinet that accommodates each tray, and performs these controls according to the trays to be arranged. Intermediate tray 45 among these trays
The (double-sided tray) independently has a motor for transporting copy paper, and complicated control is performed such that the storage position of the copy paper stored in this tray varies depending on its size.

カード用CPU129;これは原稿の座標指定等にICカード
を用いる場合にその読取りや書込みを行わせる部分であ
る。
Card CPU 129; This is a part for reading and writing when an IC card is used for designating the coordinates of a document.

第4図は上記メインCPU121を中心した回路構成を更に
具体的に表わしたものである。
FIG. 4 more specifically shows a circuit configuration centered on the main CPU 121.

上記メインCPU121は上述したようにシリアルな通信ラ
イン123,124を通じてDADF13(両面原稿自動送り装
置)、ソータ15、液晶表示部11a、エデッタパッド132、
インターイメージランプコントローラ139及びトレイ制
御部133の各部と接続されている。
As described above, the main CPU 121 is connected to the DADF 13 (double-sided automatic document feeder), the sorter 15, the liquid crystal display 11a, the edit pad 132, and the serial communication lines 123 and 124 as described above.
It is connected to each unit of the inter-image lamp controller 139 and the tray control unit 133.

また、メインCPU121はA/D変換器を内蔵しており、ア
ナログデータライン134を通じて次の各部と接続されて
いる。このようなCPUとしては、例えば日本電気株式会
社製のμPD7810CW、μPD7811CWや富士通株式会社製のMB
89713X等の8ビットワンチップCPUを使用することがで
きる。
The main CPU 121 has an A / D converter built therein and is connected to the following units via an analog data line 134. Such CPUs include, for example, μPD7810CW and μPD7811CW manufactured by NEC Corporation and MB
An 8-bit one-chip CPU such as 89713X can be used.

光量センサ135;これは露光ランプ(図示せず)の光量
を検知してその制御を行う際に使用されるセンサであ
る。
Light amount sensor 135; this is a sensor used when detecting the amount of light from an exposure lamp (not shown) and controlling the same.

温度センサ群136;これは定着温度コントロール用のソ
フト・タッチ・センサ等のセンサである。
Temperature sensor group 136; these are sensors such as a soft touch sensor for controlling the fixing temperature.

用紙サイズセンサ群137;これは用紙供給部50等に収容
される用紙のサイズを検知するセンサである。この実施
例の複写機のシステム構成によると、コピー用紙を最大
4種類のトレイから送出すことができる。
Paper size sensor group 137; this is a sensor for detecting the size of the paper stored in the paper supply unit 50 or the like. According to the system configuration of the copying machine of this embodiment, copy sheets can be sent from up to four types of trays.

更に、メインCPU121はリセット回路138で暴走時やイ
ニシャルライズ時にリセットされる他、バスライン121A
を介して次の各部と接続されている。
Further, the main CPU 121 is reset by a reset circuit 138 at runaway or initial rise, and the bus line 121A
Are connected to the following units via

キーボード・ディスプレイLSI(大規模集積回路)121
B;これはコンソールパネル11との間でデータの仲介を行
う回路である。
Keyboard / Display LSI (Large Scale Integrated Circuit) 121
B; This is a circuit for mediating data with the console panel 11.

タイマ・カウンタLSI121C;これはメインモータ140の
駆動を制御する回路である。
Timer / counter LSI 121C; this is a circuit for controlling driving of the main motor 140.

ROM121D;これは56Kバイトの容量をもち、各種制御プ
ログラムを格納したリード・オンリ・メモリである。
ROM 121D; this is a read-only memory having a capacity of 56 Kbytes and storing various control programs.

RAM121E;これは6Kバイトの容量をもつデータ時記憶用
のランダム・アクセス・メモリである。このRAM121Eに
は不揮発性メモリ(NVM)121Fが接続されており、複写
機の電源がOFFとなった場合でも必要なデータを保存で
きるようになっている。
RAM 121E; This is a random access memory for storage of data having a capacity of 6 Kbytes. A non-volatile memory (NVM) 121F is connected to the RAM 121E so that necessary data can be stored even when the power of the copying machine is turned off.

第1のI/Oコントローラ121G;これはフィルタ回路121H
を介して各種データの入力を行い、ドライバ回路121Iを
介して各種部品の駆動を行う入出力コントローラであ
る。
First I / O controller 121G; this is a filter circuit 121H
Is an input / output controller that inputs various data via the driver circuit and drives various components via the driver circuit 121I.

第2のI/Oコントローラ121J;これはフィルタ回路121K
を介して各種データの入力を行い、ドライバ回路121Lを
介して各種部品の駆動を行う入出力コントローラであ
る。
Second I / O controller 121J; this is a filter circuit 121K
Is an input / output controller that inputs various data through the driver circuit and drives various components through the driver circuit 121L.

III.装置の具体的構成 第5図はこの発明の画像形成装置の一例の要部拡大断
面図が示されている。
III. Specific Configuration of Apparatus FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of an example of the image forming apparatus of the present invention.

上記画像形成装置は、感光ドラム70と、この感光ドラ
ム70の外周に沿って順次配設される帯電器72、第1の潜
像形成手段74、第1の現像手段80(以下に第1現像器と
いう)、第2の潜像形成手段76、第2の現像手段90(以
下に第2現像器という)及び転写前帯電器78とで構成さ
れ、そして、感光ドラム70に形成された顕画像は転写部
30にて用紙16に転写されるようになっている。
The image forming apparatus includes a photosensitive drum 70, a charger 72, a first latent image forming unit 74, and a first developing unit 80 (hereinafter referred to as a first developing unit) which are sequentially disposed along the outer periphery of the photosensitive drum 70. ), A second latent image forming means 76, a second developing means 90 (hereinafter, referred to as a second developing device), and a pre-transfer charger 78, and a visible image formed on the photosensitive drum 70. Is the transfer unit
The data is transferred to the paper 16 at 30.

このよう構成される画像形成装置において、カラー画
像を記録するには、第6図(a)ないし(f)に示すよ
うに、まず、コンソールパネル11のモードをカラーモー
ドに切換操作すると、帯電器72により感光ドラム70上が
一様帯電されて感光ドラム70の表面電位が一方の極性
(マイナス)に帯電された状態となる(第6図(a)参
照)。この状態において、第1の潜像形成手段74にて感
光ドラム70上に第1の潜像が形成された後(第6図
(b)参照)、第1現像器80に所定の現像バイアス電圧
が印加されることにより第1のトナー像が反転現像によ
り形成される(第6図(c)参照)。次に、第2の潜像
形成手段76にて感光ドラム70上に第2の潜像が形成され
(第6図(d)参照)、第2現像器90に所定の現像バイ
アス電圧が印加されることにより、感光ドラム70上にト
ナー像が正規現像により形成され(第6図(e)参
照)、そして、転写前帯電器78により両トナー像の極性
が揃えられた後(第6図(f)参照)、転写部30にて用
紙上に両トナー像が一括転写されることにより、カラー
画像の記録が行われるようになっている。
In order to record a color image in the image forming apparatus configured as described above, first, as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (f), the mode of the console panel 11 is switched to the color mode. The photosensitive drum 70 is uniformly charged by 72, and the surface potential of the photosensitive drum 70 is charged to one polarity (minus) (see FIG. 6A). In this state, after a first latent image is formed on the photosensitive drum 70 by the first latent image forming means 74 (see FIG. 6B), a predetermined developing bias voltage is applied to the first developing device 80. Is applied, a first toner image is formed by reversal development (see FIG. 6 (c)). Next, a second latent image is formed on the photosensitive drum 70 by the second latent image forming means 76 (see FIG. 6D), and a predetermined developing bias voltage is applied to the second developing device 90. As a result, a toner image is formed on the photosensitive drum 70 by regular development (see FIG. 6E), and the polarity of both toner images is made uniform by the pre-transfer charger 78 (see FIG. f)), a color image is recorded by transferring both toner images onto the sheet at a time in the transfer unit 30.

この場合、上記第1及び第2の潜像形成手段74,76
は、レーザーダイオードにて形成されており、画像情報
読取部14からの信号を受けて所定の潜像を感光ドラム70
上に書込むようになっている。なおこの場合、第1の潜
像形成手段74は、画像部を書込む方式となっており、ま
た、第2の潜像形成手段76は背景部を書込む方式となっ
ているが、必ずしもこれら方式である必要はなく、第1
の潜像形成手段74により背景部を書込み、第2の潜像形
成手段76により画像部を書込む方式、あるいは、両潜像
形成手段74,76共画像部あるいは背景部を書込む方式で
あってもよい。
In this case, the first and second latent image forming means 74, 76
Is formed of a laser diode, and receives a signal from the image information reading unit 14 to form a predetermined latent image on the photosensitive drum 70.
Writes on top. In this case, the first latent image forming means 74 has a method of writing an image portion, and the second latent image forming means 76 has a method of writing a background portion. It doesn't have to be
The latent image forming means 74 writes a background part and the second latent image forming means 76 writes an image part, or the latent image forming means 74 and 76 write an image part or a background part. You may.

上記第1現像器80は、カラー(赤)用の二成分系現像
トナーを有するもので、感光ドラム70側に配設された現
像ロール81と、この現像ロール81の背面側において仕切
り82を介して併設される第1スクリューオーガ83a並び
に第2スクリューオーガ83bと、これらスクリューオー
ガ83a,83bの上方側において受板84を介して設けられる
第3スクリューオーガ83cと、ハウジング80aの開口部の
上流側に装着されて感光ドラム70に接触するフィルム状
のシール部材85と、現像ロール81により搬送される現像
剤を層厚規制するブレード86と、ハウジング80aの背面
側に取付けられるトナーボックス87内に配設されるトナ
ー搬送用コイルオーガ87a及びトナー搬送用スクリュー
オーガ87bとで構成されている。この場合、上記現像ロ
ール81は、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の
非磁性導電性部材にて形成されている。
The first developing device 80 has a two-component developing toner for color (red). The first developing device 80 includes a developing roller 81 provided on the photosensitive drum 70 side and a partition 82 on the rear side of the developing roller 81. A first screw auger 83a and a second screw auger 83b, a third screw auger 83c provided via a receiving plate 84 above the screw augers 83a and 83b, and an upstream side of the opening of the housing 80a. A film-shaped sealing member 85 that is attached to the photosensitive drum 70 and is in contact with the photosensitive drum 70, a blade 86 that regulates the thickness of the developer conveyed by the developing roll 81, and a toner box 87 that is attached to the rear side of the housing 80a. A toner auger 87a and a toner auger 87b are provided. In this case, the developing roll 81 is formed of a non-magnetic conductive member such as an aluminum alloy or stainless steel.

上記第2現像器90は、黒の二成分系現像剤を有する現
像器にて形成されており、その構造は、上記感光ドラム
70側に配設されるマグネットロール91と、このマグネッ
トロール91の背面側に配設される上段及び下段現像剤搬
送用パドル92,93と、これら現像剤搬送用パドル92,93の
背面側に配設される現像剤搬送兼撹拌用オーガ94,95と
で構成されている。
The second developing device 90 is formed by a developing device having a black two-component developer.
A magnet roll 91 disposed on the 70 side, upper and lower developer transfer paddles 92, 93 disposed on the back side of the magnet roll 91, and a back side of the developer transfer paddles 92, 93. And auger 94 and 95 for developer transport and stirring.

また、上記第1及び第2現像器80,90は背部に設けら
れたリトラクト機構100によって交互に感光ドラム70に
対して接離移動し得るようになっている。
The first and second developing devices 80 and 90 can alternately move toward and away from the photosensitive drum 70 by a retract mechanism 100 provided on the back.

上記リトラクト機構100は、上記第1及び第2現像器8
0,90を感光ドラム70に対して接離移動するもので、両現
像器80,90共同じ構造であるので、ここでは第1現像器8
0のリトラクト機構100について第7図を参照して説明す
る。
The retract mechanism 100 includes the first and second developing devices 8.
0, 90 are moved toward and away from the photosensitive drum 70, and both developing units 80, 90 have the same structure.
The zero retract mechanism 100 will be described with reference to FIG.

リトラクト機構100は、図示しない駆動源により回転
されるクランク軸101に形成されるクランク部102と、こ
のクランク部102に追従するヨークカム103と、これらク
ランク部102とヨークカム103を常時接触させる方向に弾
性力を付勢すると共に現像器80を離隔させる戻りスプリ
ング104及び現像器80常時感光ドラム70側へ近接させる
方向へ弾性力を付勢する圧接用スプリング105,105とで
構成されている。
The retract mechanism 100 includes a crank portion 102 formed on a crankshaft 101 rotated by a drive source (not shown), a yoke cam 103 following the crank portion 102, and elasticity in a direction in which the crank portion 102 and the yoke cam 103 are always in contact. It comprises a return spring 104 for urging the force and separating the developing device 80, and pressure springs 105, 105 for urging the elastic force in a direction in which the developing device 80 always approaches the photosensitive drum 70 side.

この場合、上記ヨークカム103には、現像器80の保持
部106に設けられた二又アーム107に摺動自在に嵌合する
ガイドピン108を案内する案内用長孔109が形成されてい
る(第8図及び第9図参照)。
In this case, the yoke cam 103 is provided with a guide elongated hole 109 for guiding a guide pin 108 slidably fitted to a forked arm 107 provided on the holding portion 106 of the developing device 80. 8 and 9).

上記のように形成されるクランク軸101のクランク部1
02とヨークカム103は第8図及び第9図に示すように係
合され、そして、現像器80の離隔時には、第8図に示す
状態からクランク軸101が反時計方向に回転すると、圧
接用スプリング105の弾性力に抗してヨークカム103が離
隔方向(第8図において右側)に移動され、現像器80が
確実に感光ドラム70から離隔される。また、現像器80を
感光ドラム70に近接させるには、第8図に想像線で示す
状態からクランク軸101を反時計方向へ回転すると、戻
りスプリング104の弾性力に抗してヨークカム103が近接
方向(第8図において左側)に移動されるため、現像器
80は感光ドラム70側へ近接され、現像状態にセットされ
る。なおこの場合、圧接用スプリング105は、現像器80
のハウジング80aを保持する保持部106からハウジング80
aの背面側(第7図において右側)に向って突出してコ
字状の可動体110に摺動可能に嵌合される一対のガイド
軸111,111にそれぞれ嵌合されて保持部106と可動体110
間に縮設されるコイル状の圧縮スプリングにて形成され
ている。また、上記戻りスプリング104は、一端が複写
機本体10の固定側に取付けられ、他端が可動体110に取
付けられるコイル状の引張りスプリングにて形成されて
いる。なお、コ字状の可動体110の両側部には保持部106
の二又アーム107及びヨークカム103の案内用長孔109内
に嵌挿される上記ガイドピン108がそれぞれ突設されて
いる。
The crank part 1 of the crankshaft 101 formed as described above
8 and 9 are engaged as shown in FIGS. 8 and 9, and when the developing device 80 is separated, when the crankshaft 101 rotates counterclockwise from the state shown in FIG. The yoke cam 103 is moved in the separating direction (right side in FIG. 8) against the elastic force of 105, and the developing device 80 is reliably separated from the photosensitive drum 70. In order to bring the developing device 80 close to the photosensitive drum 70, when the crankshaft 101 is rotated counterclockwise from the state shown by the imaginary line in FIG. 8, the yoke cam 103 comes close to the elastic force of the return spring 104. Direction (left side in FIG. 8)
80 is brought close to the photosensitive drum 70 side and is set in a developing state. In this case, the pressing spring 105 is connected to the developing device 80.
From the holding portion 106 that holds the housing 80a of the housing 80a.
The holding portion 106 and the movable member 110 are respectively fitted to a pair of guide shafts 111, 111 which project toward the rear side (the right side in FIG. 7) and are slidably fitted to the U-shaped movable member 110.
It is formed by a coil-shaped compression spring that is compressed between them. The return spring 104 is formed of a coiled tension spring having one end attached to the fixed side of the copying machine main body 10 and the other end attached to the movable body 110. The holding portions 106 are provided on both sides of the U-shaped movable body 110.
The guide pins 108 which are inserted into the guide long holes 109 of the fork arm 107 and the yoke cam 103 are respectively provided to protrude.

なお、第7図において、符号112は第1及び第2現像
器80,90の両側に設けられる位置決めロールであり、113
は複写機本体10に設けられたガイドフレーム115のガイ
ド溝114内に摺動自在に支持されるガイドピンである。
In FIG. 7, reference numeral 112 denotes a positioning roll provided on both sides of the first and second developing devices 80 and 90.
Is a guide pin slidably supported in a guide groove 114 of a guide frame 115 provided in the copying machine main body 10.

上記転写前帯電器78は、内部にワイヤ電極78aを張設
する断面コ字状のシェル78cの開口部にグリッド電極78b
を配設した構造で、ワイヤ電極78aに交流高電圧が印加
され、グリッド電極78bには直流制御電圧が印加される
ようになっている。
The pre-transfer charger 78 has a grid electrode 78b formed in an opening of a shell 78c having a U-shaped cross section in which a wire electrode 78a is stretched.
Is provided, an AC high voltage is applied to the wire electrode 78a, and a DC control voltage is applied to the grid electrode 78b.

転写部30は、感光ドラム70側に向って開口する断面コ
字状のシェル31内にワイヤ電極32を張設した転写コロト
ロン33と、この転写コロトロン33の下流側に配設される
と共に感光ドラム70に向って開口する断面コ字状のシェ
ル34内に2本のワイヤ電極35,35を互いに平行に張設し
た剥離コロトロン36とで構成されている。
The transfer unit 30 is provided with a transfer corotron 33 in which a wire electrode 32 is stretched inside a shell 31 having a U-shaped cross section that opens toward the photosensitive drum 70 side, and is disposed downstream of the transfer corotron 33 and the photosensitive drum. It comprises a stripping corotron 36 in which two wire electrodes 35, 35 are stretched in parallel with each other in a shell 34 having a U-shaped cross section opening toward 70.

なお、転写部30の下流側は転写後に感光ドラム70に付
着する用紙16を感光ドラム70から剥離するための剥離爪
18が配設され、また、剥離爪18の下流側には感光ドラム
70に付着した残留トナーを除去するためのクリーニング
装置19が配設されている。この場合、クリーニング装置
19は、感光ドラム70に付着するトナーを掻取るクリーニ
ングブレード19aと、このクリーニングブレード19aの上
流側に設けられる回転ブラシロール19bと、この回転ブ
ラシロール19bの上流側に設けられるトナー受け19cと、
このトナー受け19cの感光ドラム70側に取付けられて感
光ドラム70に接触するトナー飛散防止用フィルムシール
19dとで構成されている。
The downstream side of the transfer unit 30 is a peeling claw for peeling the paper 16 adhered to the photosensitive drum 70 from the photosensitive drum 70 after the transfer.
A photosensitive drum 18 is provided downstream of the peeling claw 18.
A cleaning device 19 for removing residual toner adhered to 70 is provided. In this case, the cleaning device
19, a cleaning blade 19a for scraping toner adhered to the photosensitive drum 70, a rotating brush roll 19b provided upstream of the cleaning blade 19a, and a toner receiver 19c provided upstream of the rotating brush roll 19b,
A film seal for preventing toner scattering which is attached to the photosensitive drum 70 side of the toner receiver 19c and comes into contact with the photosensitive drum 70
19d.

IV.装置の特徴 1)第一段目の現像手段における自動濃度制御(ADC)
による第1現像濃度制御 この発明の多色画像形成装置の第1の特徴は、第一段
目の現像手段(第1現像器80)において自動濃度制御
(ADC)による像乱れ防止手段を具備することである。
すなわち、上記像乱れ防止手段は、感光ドラム70上に第
1のトナー像濃度に対応する基準パーン潜像を形成する
基準パターン像形成部150と、この基準パターン像の濃
度を検知する基準パターン濃度検知部160と、基準濃度
検知部160からの信号に基き第1現像器80の現像バイア
スを制御する現像バイアス制御部170とで構成されてい
る。
IV. Features of the equipment 1) Automatic density control (ADC) in the first stage developing means
The first feature of the multicolor image forming apparatus of the present invention is that the first stage developing means (first developing device 80) includes an image disorder preventing means by automatic density control (ADC). That is.
That is, the image disturbance preventing means includes a reference pattern image forming section 150 for forming a reference pattern latent image corresponding to the first toner image density on the photosensitive drum 70, and a reference pattern density detecting section for detecting the density of the reference pattern image. It comprises a detecting unit 160 and a developing bias control unit 170 for controlling the developing bias of the first developing device 80 based on a signal from the reference density detecting unit 160.

この場合、上記基準パターン像形成部150は、基準パ
ターン潜像を形成する第1の潜像形成手段74と、基準パ
ターン潜像を顕像化する第1現像器80とで構成されてお
り、基準パターン濃度検知部160は、上記クリーニング
装置19の上流側に配置されるフォトセンサにて形成され
ている。
In this case, the reference pattern image forming unit 150 includes a first latent image forming unit 74 that forms a reference pattern latent image, and a first developing device 80 that visualizes the reference pattern latent image. The reference pattern density detecting section 160 is formed by a photo sensor arranged on the upstream side of the cleaning device 19.

上記フォトセンサ160としては一般に使用されている
発光素子/受光素子によるものが使用されるが、一般に
焦点距離が短い方が角度ラチュードが広く、また、発光
素子と受光素子の挟む角度が狭い方がより高濃度まで検
出でき、かつ、角度ラチュードが広い。また、フォトセ
ンサ160は、使用するトナーの種類(色、表面状態等の
違い)や発光素子の波長の違い等によって発光の反射
量、吸収量が異なるので、これらをを勘案して反射法で
測定すべきか拡散法で測定すべきかを決定する必要があ
る。なお、反射法では角度精度や指向性は難しいが、比
較例どのような色においても感度がよい。また、拡散法
では角度ラチュードは広く、トナー表面の反射率の高い
ものでは高い感度が得られるが、黒トナー等光を吸収し
てしまうものに対しては感度がは低くなる。なお、スリ
ットにより指向性を高める方法も考えられ、この方法で
はレンズによるものに比して簡単かつ安価にすることが
でき、しかも、スリット位置が正確であれば素子の光軸
が多少ずれていても不要光はキャンセルされるため感度
はよい。しかし、受光量が減少するため、S/N比が低下
するという欠点がある。
As the photosensor 160, a light emitting element / light receiving element which is generally used is used. Generally, a shorter focal length has a wider angle latitude, and a smaller angle between the light emitting element and the light receiving element has a smaller angle latitude. Higher concentrations can be detected and the angle latitude is wider. In addition, the photosensor 160 differs in the amount of reflected light and the amount of absorbed light depending on the type of toner used (difference in color, surface condition, etc.), the wavelength of the light emitting element, and the like. It is necessary to decide whether to measure or to measure by diffusion. In the reflection method, angle accuracy and directivity are difficult, but the sensitivity is good in any color of the comparative example. In the diffusion method, the angle latitude is wide, and high sensitivity can be obtained with a high reflectance on the toner surface, but low sensitivity is obtained with a black toner or the like that absorbs light. In addition, a method of improving directivity by a slit is also conceivable, and this method can be simpler and cheaper than that by a lens, and if the slit position is accurate, the optical axis of the element is slightly shifted. Also, since unnecessary light is canceled, sensitivity is good. However, there is a drawback that the S / N ratio decreases because the amount of received light decreases.

なお、発光素子は汚れに強い赤外発光によるものであ
る方が好ましい。
Note that it is preferable that the light emitting element emits infrared light that is resistant to contamination.

次に、上記のように構成されるこの発明の画像形成装
置において第1現像器80の像乱れを防止する方法につい
て第10図を参照して説明する。
Next, a method for preventing image disorder of the first developing device 80 in the image forming apparatus of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.

まず、複写機のメインスイッチをONにしてコンソール
パネル11の所定のモードを選択すると、センサ内LEDが
点灯すると共に(ステップA)、画像上方読取部14から
の信号が画像形成部(IPS)に伝達され、このIPSからの
信号が第1の潜像形成手段74に伝達され、この第1の潜
像形成手段74から帯電器72により一様帯電された感光ド
ラム70上に基準パターン潜像が形成される(ステップ
B)。次に、第1現像器80により感光ドラム70上に基準
パターン像が現像される(ステップC)。この場合、第
2現像器90は駆動させておいてもよいが、第2現像器90
は停止あるいは感光ドラム70から後退させておく方が望
ましい。このように感光ドラム70上に形成された基準パ
ターン像はフォトセンサ160にて光学的に検出される
(ステップD)。この場合、用紙搬送部50は停止されて
いる。フォトセンサ160により検出された基準パターン
濃度信号はCPUに伝達されて予めデータとして入力され
ている基準値と比較演算されて(ステップE)。所定の
印加バイアス電圧が決定され、その印加バイアス電圧が
第1現像器80に印加される(ステップF)。したがっ
て、その後の通常の画像形成工程における第1の潜像に
対して第1現像器80から像乱れの発生しない画像濃度に
適した現像バイアスが印加されてマイナス極性に帯電さ
れた赤トナーが感光ドラム70上に現像され、後処理工程
の第2の潜像の現像工程において像乱れの発生を防止す
ることができる。
First, when a predetermined mode of the console panel 11 is selected by turning on the main switch of the copier, the LED in the sensor is turned on (step A), and a signal from the upper image reading unit 14 is transmitted to the image forming unit (IPS). The signal from the IPS is transmitted to the first latent image forming means 74, and a reference pattern latent image is formed on the photosensitive drum 70 uniformly charged by the charger 72 from the first latent image forming means 74. Formed (step B). Next, the reference pattern image is developed on the photosensitive drum 70 by the first developing device 80 (Step C). In this case, the second developing device 90 may be driven, but the second developing device 90 may be driven.
Is preferably stopped or retracted from the photosensitive drum 70. The reference pattern image thus formed on the photosensitive drum 70 is optically detected by the photo sensor 160 (Step D). In this case, the paper transport unit 50 is stopped. The reference pattern density signal detected by the photosensor 160 is transmitted to the CPU and is compared with a reference value previously input as data (step E). A predetermined applied bias voltage is determined, and the applied bias voltage is applied to the first developing device 80 (Step F). Accordingly, the first developing device 80 applies a developing bias suitable for an image density that does not cause image disturbance to the first latent image in the subsequent normal image forming process, and the negatively charged red toner is exposed. The image is developed on the drum 70 and the occurrence of image disturbance can be prevented in the second latent image developing step of the post-processing step.

上記基準パターン潜像は使用する現像剤の異なる環境
下における現像濃度と現像印加バイアス電位の関係が的
確に判断される必要があるので、ここでは例えば面積率
10〜30%の任意のサイズの網目パターンとし、現像濃度
として飽和しない領域にして検出濃度を良好にしてい
る。このように形成される基準パターン潜像に対して顕
像化される基準パターン像はフォトセンサ160にて検出
されてその反射率が検出され、その検出信号がCPUにて
予め測定されたデータと比較演算処理されるのである
が、この場合、第11図に示す光学濃度、基準濃度の反射
率及びバイアス電圧の関係を示すグラフに基いて顕像化
された基準濃度画像の反射率から適性な第1現像バイア
ス電圧に変換される。すなわち、反射率が低いA%の場
合は第1現像バイアス電圧は−A1(V)となり、また、
反射率が高いB%の場合は第1現像バイアス電圧はより
マイナス電荷の高い−B1(V)となる。
For the reference pattern latent image, the relationship between the development density and the development applied bias potential under different environments of the developer used needs to be accurately determined.
A mesh pattern of an arbitrary size of 10 to 30% is used, and a detection density is made good in a region where the development density is not saturated. The reference pattern image visualized with respect to the reference pattern latent image formed in this way is detected by the photo sensor 160, the reflectance thereof is detected, and the detection signal is compared with data measured in advance by the CPU. In this case, an appropriate calculation is performed based on the reflectance of the reference density image visualized based on the graph showing the relationship between the optical density, the reflectance of the reference density, and the bias voltage shown in FIG. It is converted to a first developing bias voltage. That is, in the case of a low reflectivity A% first developing bias voltage -A 1 (V) becomes also,
When the reflectivity is high at B%, the first developing bias voltage is −B 1 (V) with a higher negative charge.

2)濃度制御部材による第1現像濃度制御 この発明の装置の第2の特徴は、第1現像器80と第2
現像器90との間に像乱れ防止手段である濃度制御部材を
配設すると共に、この濃度制御部材にバイアスを印加し
て第1現像器80により感光ドラム70上に形成される第1
現像像の過剰濃度を除去することである。すなわち、第
1現像によるトナー像の濃度が高いと、第2現像の際に
第1現像像が摺擦されて像乱れが発生する虞れがあるた
め、第1現像器80と第2現像器90との間に第1現像トナ
ーとは異なる極性のバイアスを印加した濃度制御部材を
感光ドラム70と近接する位置に配設させることにより、
第1現像像トナーのうち上層の過剰トナーを除去し、第
1現像像濃度を所定の値以下に維持させるようにしたも
のである。
2) First Developing Density Control by Density Control Member The second feature of the apparatus of the present invention is that the first developing device 80 and the second developing device
A density control member, which is means for preventing image disturbance, is provided between the image forming apparatus and the developing device 90, and a bias is applied to the density control member so that the first developing device 80 forms the first image formed on the photosensitive drum 70.
The purpose is to remove the excess density of the developed image. In other words, if the density of the toner image formed by the first development is high, the first development image may be rubbed during the second development and image disturbance may occur. By disposing a density control member to which a bias having a polarity different from that of the first developing toner is applied between the photosensitive drum 70 and the photosensitive drum 70,
Excess toner in the upper layer of the first developed image toner is removed to maintain the first developed image density at a predetermined value or less.

上記濃度制御部材としては、例えば第12図に示すよう
に、第1現像器80における現像ロール81の下流側位置に
配設される導電性ロール200(以下にバイアスロールと
いう)にて形成することができる。このバイアスロール
200は例えばアルミニウム合金、ステンレス鋼等の非磁
性導電性部材にて形成されており、そして、感光ドラム
70との間に僅かな隙間をおいて回転可能に配設されると
共に、図示しない駆動モータによって感光ドラム70と同
方向(第12図において時計方向)に回転されるようにな
っている。また、バイアスロール200の上面にはハウジ
ング80aに取付けられるクリーニングブレード202が接触
されて、バイアスロール200に付着したトナーを掻き取
って第1現像器80のハウジング80a内に回収し得るよう
になっている。更に、上記バイアスロール200にはバイ
アス電源204が接続されており、第1現像トナーの極性
(マイナス)とは異なる極性(プラス)のバイアス電圧
が印加されている。
For example, as shown in FIG. 12, the density control member is formed by a conductive roll 200 (hereinafter, referred to as a bias roll) disposed at a position downstream of the developing roll 81 in the first developing device 80. Can be. This bias roll
200 is made of a non-magnetic conductive material such as aluminum alloy and stainless steel, and
The photosensitive drum 70 is rotatably disposed with a slight gap between the photosensitive drum 70 and the photosensitive drum 70 in the same direction (clockwise in FIG. 12) by a drive motor (not shown). Further, a cleaning blade 202 attached to the housing 80a is in contact with the upper surface of the bias roll 200, so that the toner adhered to the bias roll 200 can be scraped and collected in the housing 80a of the first developing device 80. I have. Further, a bias power supply 204 is connected to the bias roll 200, and a bias voltage having a polarity (plus) different from the polarity (minus) of the first developing toner is applied.

なお、第12図において、その他の部分は上記第5図の
説明と同一であるので、同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。
In FIG. 12, the other parts are the same as those described in FIG. 5, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

上記のように構成されるバイアスロール200にバイア
ス電圧を印加して回転させると、感光ドラム70上に形成
された第1現像像トナーのうち上層の過剰トナーがバイ
アスロール200上に吸着されて除去される。したがっ
て、第1現像像濃度すなわちパイルハイトを所定の値以
下に維持させることができ、特に、複写機の始動時のよ
うに現像効率が上昇してしまう環境下においても像乱れ
を防止することができると共に、いわゆるラインの太り
を防止することができる。また、バイアスロール200を
感光ドラム70に近接させることにより、その隙間を通過
する空気流が殆どなくなり、第1現像器80からのクラウ
ドトナーが機内へ飛散するのを防止することができる。
更に、バイアスロール200が第1現像器80と第2現像器9
0の間に位置するため、第1現像器80からの飛散トナー
が第2現像器90へ混入するのを防止することもできる。
When a bias voltage is applied to the bias roll 200 configured as described above and rotated, excess toner in the upper layer of the first developed image toner formed on the photosensitive drum 70 is adsorbed on the bias roll 200 and removed. Is done. Accordingly, the first developed image density, that is, the pile height can be maintained at a predetermined value or less, and in particular, image disturbance can be prevented even in an environment in which development efficiency is increased, such as when a copying machine is started. At the same time, it is possible to prevent a so-called thick line. Further, by bringing the bias roll 200 close to the photosensitive drum 70, there is almost no air flow passing through the gap, and it is possible to prevent the cloud toner from the first developing device 80 from scattering into the apparatus.
Further, the bias roll 200 is connected to the first developing device 80 and the second developing device 9.
Since it is located between 0, it is also possible to prevent the toner scattered from the first developing device 80 from being mixed into the second developing device 90.

次に、上記バイアスロール200を使用して第1現像像
の過剰トナーを除去するテストを行った結果について説
明する。
Next, the result of a test in which the bias roll 200 is used to remove excess toner from the first developed image will be described.

テストを行うに当って、 ◎感光ドラム70 負帯電系(OPC:有機系)感光体 プロセス速度:156mm/sec ◎第1現像器80 ☆現像ロール81の構成 ・直径23mmのステンレス製スリーブを有するマグネット
ロール ・主極(現像磁極)の磁束密度1,000ガウス ☆パラメータ ・トリミングギャップ:0.6mm ・感光ドラム70と現像ロール81との間の隙間:0.4mm ・現像ロール81の回転速度 感光ドラム70の3倍 ・バイアスロール200への印加電圧 −400〜+1000(V) ☆現像剤(赤) ・トナー(負) スチレン/アクリル共重合体 赤色染料 (リソールスカーレット) を溶融混練して成る平均粒径11.5μmの赤トナー ・キャリア(正) フェライトコアをメチルターポリマでコートした平均
粒径80μm程度のキャリアを使用した。
In conducting the test, ◎ Photosensitive drum 70 Negatively charged system (OPC: Organic) photoconductor Process speed: 156 mm / sec ◎ First developing unit 80 ☆ Configuration of developing roll 81 ・ Magnet with stainless steel sleeve of 23 mm in diameter Roll ・ Flux density of main pole (developing magnetic pole) 1,000 gauss ☆ Parameters ・ Trimming gap: 0.6mm ・ Gap between photosensitive drum 70 and developing roll 81: 0.4mm ・ Rotation speed of developing roll 81 3 times that of photosensitive drum 70・ Applied voltage to bias roll 200 −400 to +1000 (V) ☆ Developer (red) ・ Toner (negative) Styrene / acrylic copolymer Red dye (Lisole Scarlet) melt-kneaded with an average particle size of 11.5 μm Red toner Carrier (positive) A carrier having a ferrite core coated with methyl terpolymer and having an average particle size of about 80 μm was used.

上記テストを行ったところ、第13図に示すような結果
が得られ、例えばバイアスロール200の印加電圧を約100
0V/0.4mmとすることにより、バイアスロール200を使用
しない状態が、 ・反射濃度(SAD):1.3 ・パイルハイト:32μm ・像乱れグレード:G5 であったものが、バイアスロール200の使用により、 ・反射濃度(SAD):1.2 ・パイルハイト:25μm ・像乱れグレード:G3 となり、第2現像における像乱れを防止することができ
た。
As a result of the above test, the results shown in FIG. 13 were obtained.
By setting the voltage to 0 V / 0.4 mm, the state in which the bias roll 200 is not used is as follows: ・ Reflection density (SAD): 1.3 ・ Pile height: 32 μm ・ Image disorder grade: G5 Reflection density (SAD): 1.2 ・ Pile height: 25 μm ・ Image disorder grade: G3, thus preventing image disorder in the second development.

なお、像乱れグルードG1〜G5はG1>G2>G3>G4>G5の
順に評価が下がり、G3以下の場合が像乱れを発生しない
許容範囲である。また、回収効率は電界強度(V/mm)に
比例して大きくなり、感光ドラム70に対するバイアスロ
ール200の周速比を変えることにより回収効果がやや低
下する。また、濃度が低い場合は像乱れへの影響は少な
かった。なお、第13図において、Aゾーンは高温、高湿
(28℃、85%)の場合、Bゾーンは常温、常湿(22℃、
55%)の場合である。
Note that the evaluation of the image disorder glands G1 to G5 decreases in the order of G1>G2>G3>G4> G5, and the case of G3 or less is an allowable range where image disorder does not occur. Further, the collection efficiency increases in proportion to the electric field strength (V / mm), and the collection effect is slightly reduced by changing the peripheral speed ratio of the bias roll 200 to the photosensitive drum 70. When the density was low, the influence on the image disorder was small. In FIG. 13, zone A is at high temperature and high humidity (28 ° C., 85%), and zone B is at normal temperature and humidity (22 ° C., 85%).
55%).

第14図はバイアスロール200に代えてバイアスブレー
ドを使用した場合である。すなわち、第1現像器80の現
像ロール81の下流側におけるハウジング80aの開口部に
L字状に折曲されたバイアスプレート206を取付けると
共に、このバイアスプレート206にバイアス電源204を接
続した場合である。この場合、バイアスプレート206は
上記バイアスロール200と同様のアルミニウム合金ある
いはステンレス等の非磁性導電性部材にて形成されてい
る。また、バイアスプレート206と感光ドラム70との間
の隙間は0.4mmに設定され、バイアスプレート206への印
加電圧は+500〜+1000V/0.4mmである。
FIG. 14 shows a case where a bias blade is used in place of the bias roll 200. That is, a case where an L-shaped bent bias plate 206 is attached to the opening of the housing 80a on the downstream side of the developing roller 81 of the first developing device 80, and a bias power supply 204 is connected to the bias plate 206. . In this case, the bias plate 206 is formed of a non-magnetic conductive member such as an aluminum alloy or stainless steel similar to the bias roll 200. The gap between the bias plate 206 and the photosensitive drum 70 is set to 0.4 mm, and the voltage applied to the bias plate 206 is +500 to +1000 V / 0.4 mm.

このように上記バイアスロール200に代えてバイアス
プレート206を使用することにより、上記と同様な効果
が得られる。
By using the bias plate 206 instead of the bias roll 200 as described above, the same effect as described above can be obtained.

なお、バイアスプレート206に付着した過剰トナーは
現像ロール81のトナーの穂立ちによって回収することが
できる他、バイアスプレート206より感光ドラム70の非
画像部へトナーを吸着してクリーニング装置19にて回収
することも可能である。
Excess toner adhering to the bias plate 206 can be recovered by spikes of the toner on the developing roll 81. In addition, the toner is attracted to the non-image portion of the photosensitive drum 70 from the bias plate 206 and recovered by the cleaning device 19. It is also possible.

なお、第14図においてその他の部分は上記第12図と同
様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明
は省略する。
The other parts in FIG. 14 are the same as those in FIG. 12, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

3)第一段目の現像効率の向上による像乱れ防止 この発明の装置の第3の特徴は、第1現像器80により
感光ドラム70上に形成される第1現像像の効率を高める
と共に、感光ドラム70の現像像の電気的な結合力を強固
にすることにより、像乱れを防止することである。すな
わち、第1現像器80の現像バイアスを印加する手段を交
流及び直流の重畳バイアス印加部210にて構成すること
により(第5図参照)。高トナー電荷(高トライボ)で
低トナー濃度(T.C)のトナーを高効率で現像すること
ができると共に、感光ドラム70上への現像像の電気的な
結合力を強固にすることができ、第2現像における第1
現像像の像乱れを防止することができる。
3) Prevention of Image Disturbance by Improving Development Efficiency in First Stage The third feature of the apparatus of the present invention is that the efficiency of the first developed image formed on the photosensitive drum 70 by the first developing device 80 is increased. The purpose is to prevent image disorder by strengthening the electrical coupling force of the developed image on the photosensitive drum 70. That is, the means for applying the developing bias of the first developing device 80 is constituted by the AC and DC superimposed bias applying section 210 (see FIG. 5). The toner of high toner charge (high tribo) and low toner concentration (TC) can be developed with high efficiency, and the electric coupling force of the developed image on the photosensitive drum 70 can be strengthened. 2 First in development
Image disturbance of the developed image can be prevented.

上記のように第1現像器80の現像ロール81に印加する
バイアス電圧を交流及び直流の重畳バイアス印加電圧と
した場合の効果を示すためのテストを行ったところ、第
15図に示すような結果が得られた。
As described above, a test was performed to show the effect when the bias voltage applied to the developing roll 81 of the first developing device 80 was set to the AC and DC superimposed bias application voltage.
The results shown in FIG. 15 were obtained.

なお、テストに当って、 ◎感光ドラム70 負帯電系(OPC:有機系)感光体 プロセス速度:156mm/sec ◎第1現像器80 ☆現像ロール81の構成 ・直径23mmのステンレス製スリーブを有するマグネット
ロール ・主極(現像磁極)の磁束密度1,000ガウス ☆パラメータ ・トリミングギャップ: 本実施例:0.6mm、比較例:1.0mm ・感光ドラム70と現像ロール81との間の隙間 本実施例:0.4mm、比較例:0.8mm ・現像ロール81の回転速度 感光ドラム70の3.09倍 ・マグネットセッティング角度:+5゜ ・バイアス印加電圧 交流電圧:Vp−p=2.0KV、 周波数 :2.4KHz 直流電圧:−450V ☆現像剤(赤) ・トナー(負) スチレン/アクリル共重合体 赤色染料 (リソールスカーレット) を溶融混練して成る平均粒径11.5μmの赤トナー ・キャリア(正) フェライトコアをメチルターポリマでコートした平均
粒径80μm程度のキャリアを使用した。
In the test, ◎ Photosensitive drum 70 Negatively charged system (OPC: Organic) photoconductor Process speed: 156 mm / sec ◎ First developing unit 80 ☆ Configuration of developing roll 81 ・ Magnet with stainless steel sleeve of 23 mm in diameter Roll ・ Magnetic flux density of main pole (developing magnetic pole) 1,000 gauss ☆ Parameter ・ Trimming gap: 0.6 mm in this embodiment, comparative example: 1.0 mm ・ Gap between photosensitive drum 70 and developing roll 81 This embodiment: 0.4 mm・ Comparative example: 0.8mm ・ Rotation speed of developing roll 81 3.09 times of photosensitive drum 70 ・ Magnet setting angle: +5 ゜ ・ Bias applied voltage AC voltage: Vp-p = 2.0KV, Frequency: 2.4KHz DC voltage: -450V ☆ Developer (red) ・ Toner (negative) Styrene / acrylic copolymer Red toner with average particle diameter of 11.5 μm obtained by melting and kneading red dye (Risol Scarlet) ・ Carrier (positive) Ferrite core is co-formed with methyl terpolymer A coated carrier having an average particle size of about 80 μm was used.

上記テストの結果、現像ロール81と感光ドラム70との
間の隙間を狭く設定(例えば0.4mm)することにより、
第1現像の反射濃度(SAD)の高現像効率化が図れる。
すなわち、SAD1.0を得るために、トナー濃度(T.C)に
おいては比較例では3.2%であったものが、本実施例で
2.3%にでき、約1%下げることができ、また、トライ
ボで約10%上昇させることができた。なお、細線再現性
に関しては本実施例と比較例ともほぼ一定であった。
As a result of the above test, by setting the gap between the developing roll 81 and the photosensitive drum 70 to be narrow (for example, 0.4 mm),
High development efficiency of the reflection density (SAD) of the first development can be achieved.
That is, in order to obtain SAD1.0, the toner concentration (TC) was 3.2% in the comparative example, but was
It was 2.3% lower, about 1% lower, and tribo increased about 10%. The reproducibility of the fine line was almost constant in both the present example and the comparative example.

したがって、現像ロール81と感光ドラム70との間の隙
間を可及的に狭くすると共に、第1現像バイアス印加電
圧を交流及び直流の重畳バイアス印加電圧とすることに
より、高トライボで低T.Cのトナーを高効率で現像する
ことができると共に、感光ドラム70上への現像像の電気
的な結合力を強固にすることができ、第2現像における
第1現像像の像乱れを防止することができる。
Therefore, the gap between the developing roll 81 and the photosensitive drum 70 is made as narrow as possible, and the first developing bias application voltage is set to an AC and DC superimposed bias application voltage, thereby providing a high tribo and low TC toner. Can be developed with high efficiency, the electric coupling force of the developed image on the photosensitive drum 70 can be strengthened, and the image disorder of the first developed image in the second development can be prevented. .

4)第二段目以降におけるマグネット部材の磁束密度の
規定による像乱れ防止 この発明の装置の第4の特徴は、第二段目以降の現像
手段のマグネット部材の磁束密度を規定することによ
り、第二段目以降の現像手段による現像工程において第
一段目あるいは前段目の現像像の像乱れを防止すること
である。すなわち、像乱れ防止手段を、第2現像器90の
マグネットロール91の感光ドラム70と対向する側の一対
の反発磁極N1,N2にて構成すると共に、これら反発磁極N
1,N2を同極にして互いに相反発させることにより、反発
磁極N1,N2間の領域中央におけるキャリアの自由度を増
大させてトナーの感光ドラム70への接触率を増加させる
と共に、第1現像像の像乱れを防止するようにしたこと
である。
4) Prevention of Image Disturbance by Specifying Magnetic Flux Density of Magnet Member in Second and Subsequent Stages A fourth feature of the apparatus of the present invention is that by defining the magnetic flux density of the magnet member of the developing means in the second and subsequent stages, The object of the present invention is to prevent image distortion of a first-stage or previous-stage developed image in a developing step by a developing unit of a second or subsequent stage. That is, the image disturbance preventing means is constituted by a pair of repulsive magnetic poles N1 and N2 on the side of the magnet roll 91 of the second developing device 90 facing the photosensitive drum 70, and the repulsive magnetic poles N1 and N2 are provided.
1 and N2 are made to have the same polarity and repel each other, so that the degree of freedom of the carrier in the center of the region between the repulsion magnetic poles N1 and N2 is increased, so that the contact ratio of the toner to the photosensitive drum 70 is increased. That is, the image is prevented from being disturbed.

この場合、上記マグネットロール91は、第16図に示す
ように、現像領域に対向して配置されると共に磁気ブラ
シを感光ドラム70の外周面に摺擦させる現像主極である
反発磁極N1,N2と、磁気ブラシをマグネットロール91か
ら剥離させる剥離極N4と、現像剤を吸着して磁気ブラシ
を形成して現像領域へ搬送する搬送極N3,S1とを具備し
ている。これらの磁極は、通常フェライト製のマグネッ
トロール91に着磁法により設けられるものであるが、フ
ェライト系磁石に代えて希土類系磁石を使用してもよ
い。また、上記反発磁極N1,N2は、第17図に示すよう
に、主極(N極)の表面にマグネットロール91の軸方向
に沿った凹状溝222を刻設した断面コ字状の磁石体220に
て形成され、この磁石体220をマグネットロール本体91a
に嵌合し、そして、マグネットロール本体91aの外周に
回転スリーブ91bを配設してマグネットロール91が形成
されている。
In this case, as shown in FIG. 16, the magnet roll 91 is disposed opposite to the developing area, and the repulsion magnetic poles N1 and N2, which are the main developing poles that rub the magnetic brush against the outer peripheral surface of the photosensitive drum 70. And a separation pole N4 for separating the magnetic brush from the magnet roll 91, and transport poles N3 and S1 for absorbing the developer to form a magnetic brush and transporting the magnetic brush to the development area. These magnetic poles are usually provided on a magnet roll 91 made of ferrite by a magnetizing method, but a rare earth magnet may be used instead of the ferrite magnet. As shown in FIG. 17, the repulsive magnetic poles N1 and N2 have a U-shaped cross section in which a concave groove 222 is formed on the surface of the main pole (N pole) along the axial direction of the magnet roll 91. The magnet body 220 is formed by a magnet roll body 91a.
, And a rotating sleeve 91b is arranged on the outer periphery of the magnet roll main body 91a to form the magnet roll 91.

上記のように構成される反発磁極N1,N2により、反発
磁極N1,N2間の領域中央におけるキャリアの自由度が増
大するので、トナーの感光ドラム70への接触率が増加す
なわち高効率な現像を行うことができると共に、磁気ブ
ラシの摺擦を減少させて第1現像像の像乱れを防止する
ことができる。しかし、第2現像における現像像の濃度
を一定の値以上にするためには反発磁極N1,N2の磁力及
び反発差を大きくする必要があり、また、第1現像像の
像乱れを防止するためには逆に反発磁極N1,N2の磁力及
び反発差を小さくしなければならないという二律背反性
の問題があるため、この問題を解決する必要がある。そ
のため、この発明では、感光ドラム70に対するマグネッ
トロール91の周速度が0.6〜1.4の範囲のとき、両反発磁
極N1,N2の反発差を350〜100ガウスとすることによっ
て、第1現像像の像乱れを防止すると共に、第2現像像
の濃度を一定に維持することができる。
The repulsion magnetic poles N1 and N2 configured as described above increase the degree of freedom of the carrier at the center of the region between the repulsion magnetic poles N1 and N2, so that the contact ratio of the toner to the photosensitive drum 70 increases, that is, high-efficiency development is performed. In addition to the above, the rubbing of the magnetic brush can be reduced to prevent the first developed image from being disturbed. However, in order to increase the density of the developed image in the second development to a certain value or more, it is necessary to increase the magnetic force and the repulsion difference between the repulsion magnetic poles N1 and N2, and to prevent image disorder of the first development image. On the contrary, there is a trade-off problem that the magnetic force and the repulsion difference between the repulsion magnetic poles N1 and N2 must be reduced. Therefore, it is necessary to solve this problem. Therefore, in the present invention, when the peripheral speed of the magnet roll 91 with respect to the photosensitive drum 70 is in the range of 0.6 to 1.4, the repulsion difference between the two repulsion magnetic poles N1 and N2 is set to 350 to 100 gauss, whereby the image of the first developed image is formed. Disturbance can be prevented, and the density of the second developed image can be kept constant.

次に、反発磁極N1,N2の反発差を代えた場合の第1現
像像の像乱れと、第2現像像の濃度との関係のテストを
行った結果について説明する。
Next, a description will be given of the result of a test of the relationship between the image disorder of the first developed image and the density of the second developed image when the repulsion difference between the repulsion magnetic poles N1 and N2 is changed.

テストを行うに当って、 ◎感光ドラム70 負帯電系(OPC:有機系)感光体 プロセス速度:156mm/sec ◎第2現像器90 ☆現像ロール81の構成 ・直径24.5mmのステンレス製スリーブを有する反発磁極
のマグネットロール ・主極(現像磁極)の磁束密度1,200ガウス ☆パラメータ ・トリミングギャップ:0.5mm ・感光ドラム70とマグネットロール91との間の隙間:0.6
mm ・マグネットロール91の回転速度 感光ドラム70の0.2〜1.2倍 ☆現像剤(黒) ・トナー(正) スチレン/アクリル共重合体、カーボンブラック、正
帯電制御剤を溶融混練/粉砕/分級して成る平均粒径1
1.5μmの黒トナー ・キャリア(負) スチレン/アクリル共重合体、マグネタイトを溶融混
練して成る平均粒径45μm程度のポリマー系キャリアコ
アを使用した。
In conducting the test, ◎ Photosensitive drum 70 Negative charging system (OPC: Organic) photoconductor Process speed: 156 mm / sec ◎ Second developing unit 90 ☆ Configuration of developing roll 81 ・ Stainless steel sleeve with 24.5 mm diameter Magnet roll of repulsive magnetic pole-Magnetic flux density of main pole (developing magnetic pole) 1,200 gauss ☆ Parameter-Trimming gap: 0.5 mm-Gap between photosensitive drum 70 and magnet roll 91: 0.6
mm ・ Rotation speed of magnet roll 91 0.2 to 1.2 times that of photosensitive drum 70 ☆ Developer (black) ・ Toner (positive) Styrene / acrylic copolymer, carbon black, positive charge control agent are melt-kneaded / crushed / classified Average particle size 1
1.5 μm black toner Carrier (negative) A polymer-based carrier core having an average particle size of about 45 μm obtained by melting and kneading a styrene / acrylic copolymer and magnetite was used.

上記テストの結果、反発磁極N1,N2の反発差が250ガウ
スの場合と、反発差が450ガウスの場合の第2現像のSA
D、周速比及び像乱れの関係は第18図(a)(b)及び
第19図(a)、(b)に示すような結果となり、反発磁
極N1,N2の反発差が250ガウスにおいては、周速比が1.0
のときのSAD(黒)は1.4、第1現像像の像乱れは赤SAD
が1.4ではG4であるのに対し、反発差が450ガウスにおい
ては、周速比が1.0のときのSAD(黒)は1.5、第1現像
像の像乱れは赤SADが1.4ではG7であった。また、その他
の反発磁極N1,N2の反発差の場合について同様にテスト
を行った結果、以下に示す表−1のようになった。
As a result of the above test, the SA of the second development when the repulsion difference between the repulsion magnetic poles N1 and N2 is 250 Gauss and when the repulsion difference is 450 Gauss
The relationship between D, peripheral speed ratio and image disturbance is as shown in FIGS. 18 (a) and (b) and FIGS. 19 (a) and (b). When the repulsion difference between the repulsive magnetic poles N1 and N2 is 250 gauss, Means that the peripheral speed ratio is 1.0
In the case of, the SAD (black) is 1.4, and the image disorder of the first developed image is the red SAD
Is 1.4 in G4, whereas when the repulsion difference is 450 Gauss, the SAD (black) is 1.5 when the peripheral speed ratio is 1.0, and the image disorder of the first developed image is G7 in 1.4 in red SAD. . In addition, the same test was conducted for other cases of the repulsion difference between the repulsion magnetic poles N1 and N2, and the results are as shown in Table 1 below.

したがって、感光ドラム70に対するマグネットロール
91の周速度が0.6〜1.4の範囲のとき、両反発磁極N1,N2
の反発差を350〜100ガウス、好ましくは200〜300ガウス
とすることによって、第1現像像の像乱れを防止すると
共に、第2現像像の濃度を一定に維持することができ
る。
Therefore, the magnet roll for the photosensitive drum 70
When the peripheral speed of 91 is in the range of 0.6 to 1.4, both repulsive magnetic poles N1 and N2
By setting the repulsion difference of the first developed image to 350 to 100 Gauss, preferably 200 to 300 Gauss, it is possible to prevent image disturbance of the first developed image and to keep the density of the second developed image constant.

5)第二段目以降におけるマグネット部材の磁束密度の
規定によるキャリア付着の防止 この発明の装置の第5の特徴は、第二段目以降の現像
の際に感光ドラム70に付着したキャリアが転写時に用紙
16上に転写されることによって転写画像中に白抜けを生
じさせるキャリア付着を防止して、画質の向上を図るこ
とである。
5) Prevention of Carrier Attachment by Specifying Magnetic Flux Density of Magnet Member in Second and Subsequent Stages The fifth feature of the apparatus of the present invention is that the carrier adhered to photosensitive drum 70 during the second and subsequent stages of development is transferred. Sometimes paper
The purpose of the present invention is to improve the image quality by preventing carrier adhesion that causes white spots in the transferred image by being transferred onto the transfer image 16.

上記4)に示す実施例では反発磁極N1とN2の磁力A
(感光ドラム70の回転方向上流側)とB(感光ドラム70
の回転方向下流側)が同じであるため、第2現像の際に
感光ドラム70に付着したキャリアが転写前帯電器78によ
る転写前帯電にて異極トナーの極性を揃えるときにトナ
ーと同極となって転写時にキャリアが用紙16上に転写さ
れ、転写画像中に白抜きを発生させる虞れがある。
In the embodiment shown in 4) above, the magnetic force A of the repulsive magnetic poles N1 and N2
(The upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 70) and B (the photosensitive drum 70
(The downstream side in the rotation direction of the toner) is the same, so that the carrier adhered to the photosensitive drum 70 during the second development has the same polarity as the toner when the polarity of the different polarity toner is made uniform by the pre-transfer charging by the pre-transfer charger 78. As a result, the carrier may be transferred onto the paper 16 at the time of transfer, and there is a possibility that a white spot may occur in the transferred image.

そこで、この発明では、第20図に示すように、反発磁
極N1の磁力A(1,200ガウス)に対して反発磁極N2の磁
力B(1,400ガウス)を大きくすることにより、現像領
域中(1,000ガウス)で自由度が増したキャリアに対し
現像領域の終端で大きな拘束力を作用させて、マグネッ
トロール91からの拘束を打破って感光ドラム70に転移す
るキャリア数を減少させ、キャリア付着を防止するよう
にしたものである。なお、反発磁極N1とN2との開き角度
は24゜である。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 20, the magnetic force B (1,400 gauss) of the repulsive magnetic pole N2 is made larger than the magnetic force A (1,200 gauss) of the repulsive magnetic pole N1, so that the developing area (1,000 gauss) can be obtained. By applying a large restraining force to the carrier having an increased degree of freedom at the end of the developing area, the number of carriers that breaks the restraint from the magnet roll 91 and transfers to the photosensitive drum 70 is reduced, and carrier adhesion is prevented. It was made. The opening angle between the repulsive magnetic poles N1 and N2 is 24 °.

この場合、反発磁極N1の磁力Aと反発磁極N2の磁力B
との反発差は上記4)と同様とする以外、磁力AとBの
関係を、B−A≧0.1Bとし、800ガウス<A<1,400ガウ
スとすることにより良好な結果が得られた(表−2参
照)。
In this case, the magnetic force A of the repulsive magnetic pole N1 and the magnetic force B of the repulsive magnetic pole N2
A good result was obtained by setting the relationship between the magnetic forces A and B to B−A ≧ 0.1B and 800 gauss <A <1,400 gauss, except that the repulsion difference was the same as in 4) above (Table). -2).

6)第二段目以降の現像手段の現像担持体における周速
比の切換による単色画像の画質向上 この発明の装置の第6の特徴は、第二段目以降の現像
手段における現像担持体の感光ドラムに対する周速比を
多色コピー時と第二段目以降の現像単独の単色コピー時
に応じて切換ることにより、単色コピー時の濃度の維持
性の向上及び画質の向上を図れるようにしたものであ
る。
6) Improvement of the image quality of a single-color image by switching the peripheral speed ratio of the developing carrier of the developing means of the second and subsequent stages The sixth characteristic of the apparatus of the present invention is that By changing the peripheral speed ratio with respect to the photosensitive drum according to the multi-color copying and the single-color copying of the second and subsequent developments alone, it is possible to improve the maintenance of the density and the image quality during the mono-color copying. Things.

すなわち、一般の重ね現像法を用いた画像形成装置に
おいて、多色モードの他に第2現像器90による単色コピ
ーモードを選択した場合、マグネットロール91の周速比
は像乱れを防止するに適した状態(周速比:1.0)に設定
されているため、画像品質として充分でないとういう不
都合がある。そこで、第2現像器90のマグネットロール
91(具体的には回転スリーブ91b)に切換手段を介して
駆動手段を連結して、赤と黒のカラーコピー時と第2色
の黒の単色コピー時に応じて回転スリーブ91bの感光ド
ラム70に対する周速比を切換えることにより、カラーコ
ピー時における像乱れの防止と第1及び第2の画質濃度
の維持を図ると共に、単色コピー時の第2現像像の濃度
の維持特性を向上させるようにしたものである。
That is, in the image forming apparatus using the general superimposing method, when the single-color copy mode by the second developing device 90 is selected in addition to the multi-color mode, the peripheral speed ratio of the magnet roll 91 is suitable for preventing image disorder. In this case, the image quality is not sufficient because the image is set in the state (peripheral speed ratio: 1.0). Therefore, the magnet roll of the second developing unit 90
A driving means is connected to the photosensitive drum 70 (specifically, the rotating sleeve 91b) via a switching means so that the rotating sleeve 91b can be moved relative to the photosensitive drum 70 according to the time of red and black color copying and the time of black single color copying of the second color. By changing the peripheral speed ratio, it is possible to prevent image disturbance during color copying and maintain the first and second image quality densities, and to improve the characteristic of maintaining the density of the second developed image during monochromatic copying. Things.

この場合、上記周速比の切換手段としては、例えば第
21図に示すように、速度制御部を有する直流又は交流の
サーボモータ230を使用することができ、また、速度制
御部によりカラーコピー時には回転スリーブ91bの周速
比は1.0、単色コピー時には周速比は1.2〜1.3に設定さ
れている。したがって、第21図に示すように、サーボモ
ータ230の駆動軸232に装着される回転スリーブ91bはカ
ラーモード時には周速比1.0で回転され、また、単色モ
ード時には周速比1.2〜1.3の範囲内で回転される。な
お、直流サーボモータにおいて、速度を切換える手段と
しては、例えば界磁制御方式、電機子制御方式、あるい
は、直動巻電機子制御方式があり、また、交流サーボモ
ータの速度切換手段には、極数あるいは電源周波数を代
えることによって速度を切換えることができる。
In this case, as the switching means for the peripheral speed ratio, for example,
As shown in FIG. 21, a DC or AC servomotor 230 having a speed control unit can be used, and the peripheral speed ratio of the rotary sleeve 91b is 1.0 during color copying by the speed control unit, and the peripheral speed ratio during monochromatic copying. The ratio is set between 1.2 and 1.3. Accordingly, as shown in FIG. 21, the rotating sleeve 91b mounted on the drive shaft 232 of the servomotor 230 is rotated at a peripheral speed ratio of 1.0 in the color mode, and within a range of the peripheral speed ratio of 1.2 to 1.3 in the monochromatic mode. Rotated by In the DC servo motor, the means for switching the speed includes, for example, a field control method, an armature control method, or a direct-acting armature control method. The speed can be switched by changing the power supply frequency.

上記駆動手段及び速度切換手段は必ずしもサーボモー
タである必要はなく、例えば第22図に示すように、駆動
モータ231の駆動軸232と回転スリーブ91bを装着する従
動軸234とをクラッチ用のキー236にて接・断可能に連結
させると共に、駆動軸232にベアリング238を介して装着
される駆動ギア240に上記キー236を接・断可能に係合さ
せ、かつ、駆動ギア240と従動軸234に装着される従動ギ
ア242とを噛合させ、カラーモード時にはキー236により
駆動軸232と従動軸234とを接続し、単色モード時にはキ
ー236により駆動軸232の回転を駆動ギア240に伝達して
従動ギア242を介して従動軸234及び回転スリーブに伝達
させるようにしてもよい。また、この変速機構に代え
て、例えば2系列の歯車伝達系とワンウェイクラッチを
介して駆動軸232と従動軸234とを連結し、駆動モータの
正逆回転により回転スリーブ91bの周速比を切換るよう
にしてもよい。
The driving means and the speed switching means do not necessarily need to be servomotors. For example, as shown in FIG. 22, a drive shaft 232 of a drive motor 231 and a driven shaft 234 on which a rotating sleeve 91b is mounted are connected with a key 236 for a clutch. At the same time, the key 236 is engaged with the drive gear 240 mounted on the drive shaft 232 via the bearing 238 so that the key 236 can be engaged and disengaged. The driven shaft 232 is engaged with the driven gear 242 to be mounted. In the color mode, the drive shaft 232 and the driven shaft 234 are connected by the key 236. In the monochrome mode, the rotation of the drive shaft 232 is transmitted to the drive gear 240 by the key 236 to drive the driven gear. The power may be transmitted to the driven shaft 234 and the rotating sleeve via the 242. Instead of this transmission mechanism, for example, the drive shaft 232 and the driven shaft 234 are connected via a two-line gear transmission system and a one-way clutch, and the peripheral speed ratio of the rotary sleeve 91b is switched by forward / reverse rotation of the drive motor. You may make it.

上記のように構成される切換手段を有する第2現像器
90において、コンソールパネル11のモードをカラーモー
ドに設定すると、モード切換操作部(図示せず)からの
信号がCPUに伝達され、CPUからの指令を受けてマグネッ
トロール91は、第1現像像の像乱れが生じない範囲の周
速比(1.0)で回転されて第2現像を行うと共に、第1
現像像の像乱れを防止する。また、コンソールパネル11
のモードを第2現像の単色モード(黒)に設定すると、
同様にモード切換操作部からの信号がCPUに伝達され、C
PUからの指令を受けてマグネットロール91が周速比1.2
〜1.3の範囲のいずれかに設定されて、第2現像器90に
よる単色コピーの黒トナーが現像される。
Second developing device having switching means configured as described above
At 90, when the mode of the console panel 11 is set to the color mode, a signal from a mode switching operation unit (not shown) is transmitted to the CPU, and in response to a command from the CPU, the magnet roll 91 causes the first developed image to be reproduced. The rotation is performed at a peripheral speed ratio (1.0) within a range where image disturbance does not occur, and the second development is performed.
Prevents image distortion of a developed image. Also, console panel 11
Is set to the monochrome mode (black) of the second development,
Similarly, a signal from the mode switching operation unit is transmitted to the CPU, and C
In response to a command from the PU, the magnet roll 91 has a peripheral speed ratio of 1.2
The black toner of the single color copy is developed by the second developing unit 90 by setting any one of the ranges of 1.3 to 1.3.

したがって、カラーコピー時には、第2現像器90のマ
グネットロール91は比較的低速に回転されて、第1現像
像の像乱れが防止され、また、単色コピー時には、マグ
ネットロール91は高速に回転されて、第2現像の濃度維
持性(全体の70〜80%)を向上させることができると共
に、高画質化を図ることができる。
Therefore, at the time of color copying, the magnet roll 91 of the second developing device 90 is rotated at a relatively low speed to prevent the image disorder of the first developed image, and at the time of monochromatic copying, the magnet roll 91 is rotated at a high speed. In addition, it is possible to improve the density maintenance of the second development (70 to 80% of the whole) and to achieve high image quality.

なお、第2現像の濃度維持性には初期帯電電位が影響
するが、第6図に示したネガ→ポジ現像のプロセスによ
り画像を形成する場合には、単色モード時において、初
期帯電電位をカラーモード時と同じにし、非画像部電位
を低下させることにより、コントラストを高めることが
できるので、ライン画像の鮮明度を高めることができ
る。
Note that the initial charge potential affects the density maintenance of the second development. However, when an image is formed by the negative-to-positive development process shown in FIG. The contrast can be increased by reducing the non-image portion potential in the same manner as in the mode, so that the sharpness of the line image can be increased.

7)第二段目以降の現像手段における磁性キャリアの粒
度分布の規定によるキャリア付着の防止 この発明の装置の第7の特徴は、第二段目以降の現像
手段における二成分系現像剤の磁性キャリアの粒度分布
を一定の範囲内に規定することによりキャリア付着を防
止することである。
7) Prevention of Carrier Attachment by Specifying Particle Size Distribution of Magnetic Carriers in Second and Subsequent Developing Means A seventh feature of the device of the present invention is that the two-component developer in the second and subsequent developing means has a magnetic property The purpose is to prevent carrier adhesion by defining the particle size distribution of the carrier within a certain range.

第1現像の像乱れを防止するために使用される小粒径
の樹脂製キャリア(MTキャリア)は通常のコアキャリア
に比べて飽和磁化が弱いため、キャリア付着が発生し易
く、また、粒径が小径な程キャリア付着の発生頻度が高
いとされており、飛散キャリアの殆どが10μm〜20μm
を占めている。そのため、小粒径のMTキャリアを削除す
ることにより、キャリア付着の発生を低減させる必要が
ある。
The resin carrier (MT carrier) having a small particle diameter used to prevent image disturbance in the first development has a weak saturation magnetization as compared with a normal core carrier, so that carrier adhesion easily occurs. It is said that the smaller the diameter, the higher the frequency of occurrence of carrier adhesion, and most of the scattered carriers are 10 μm to 20 μm
Occupy. Therefore, it is necessary to reduce the occurrence of carrier adhesion by removing the MT carrier having a small particle size.

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、第2現像
器90における二成分現像剤の磁性MTキャリアの中心粒系
を45μmとしたとき、キャリアの中心粒径の50%以下の
磁性MTキャリアを磁性MTキャリア全体の10重量%以下に
規定することによりキャリア付着の発生を低減させるよ
うにしたものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the center particle system of the magnetic MT carrier of the two-component developer in the second developing device 90 is set to 45 μm, the magnetic MT carrier having 50% or less of the center particle size of the carrier is used. By limiting the content to 10% by weight or less of the entire magnetic MT carrier, the occurrence of carrier adhesion is reduced.

次に、MTキャリアの粒度分布を上記のように規定した
理由を裏付けるためのテストについて説明する。
Next, a test for confirming the reason for defining the particle size distribution of the MT carrier as described above will be described.

テストを行うに当って、 ◎感光ドラム70 負帯電系(OPC:有機系)感光体 プロセス速度:156mm/sec ◎第2現像器90 ☆現像ロール81の構成 ・直径24.5mmのステンレス製スリーブを有する反発磁極
のマグネットロール ・主極(現像磁極)の磁束密度1,200ガウス ☆パラメータ ・トリミングギャップ:0.5mm ・感光ドラム70とマグネットロール91との間の隙間:0.6
mm ・マグネットロール91の回転速度 感光ドラム70の1.0倍 ・画像部電位(VH):−600V ・非画像部電位(VL) −200〜−100V ・印加バイアス電圧(VBias):−300V ☆キャッチアップ・パラメータ ・磁力:1,200ガウス ・キャッチアップバイアス:+400V ・感光ドラム70とキャッチアップロールとの間の隙間:
0.4mm ☆現像剤(黒) ・トナー(正) スチレン/アクリル共重合体、カーボンブラック、正
帯電制御剤を溶融混練/粉砕/分級して成る平均粒径1
1.5μmの黒トナー ・キャリア(負) スチレン/アクリル共重合体、マグネタイトを溶融混
練/分級して成る平均粒径37μm程度のポリマー系キャ
リアコアを使用した。
In conducting the test, ◎ Photosensitive drum 70 Negative charging system (OPC: Organic) photoconductor Process speed: 156 mm / sec ◎ Second developing unit 90 ☆ Configuration of developing roll 81 ・ Stainless steel sleeve with 24.5 mm diameter Magnet roll of repulsive magnetic pole-Magnetic flux density of main pole (developing magnetic pole) 1,200 gauss ☆ Parameter-Trimming gap: 0.5 mm-Gap between photosensitive drum 70 and magnet roll 91: 0.6
mm ・ Rotation speed of magnet roll 91 1.0 times that of photosensitive drum 70 ・ Image potential (VH): -600V ・ Non-image potential (VL) -200 to -100V ・ Applied bias voltage (VBias): -300V ☆ Catch up・ Parameters ・ Magnetic force: 1,200 gauss ・ Catch-up bias: + 400V ・ Gap between photosensitive drum 70 and catch-up roll:
0.4mm ☆ Developer (black) ・ Toner (positive) Average particle size 1 obtained by melt-kneading / crushing / classifying styrene / acrylic copolymer, carbon black, and positive charge control agent
1.5 μm black toner Carrier (negative) A polymer carrier core having an average particle size of about 37 μm obtained by melt-kneading / classifying a styrene / acrylic copolymer and magnetite was used.

比較例のキャリア粒度分布:第23図(a)本実施例の
キャリア粒度分布 第23図(b)に示すように、小粒径(22μm以下)の
MTキャリアを分級/カットによりMTキャリア全体の10重
量%以下にした。すなわち、MTキャリアの中心粒径(45
μm)の50%以下の小粒径キャリアをMTキャリア全体の
10重量%以下にした。
Carrier particle size distribution of comparative example: FIG. 23 (a) Carrier particle size distribution of this example As shown in FIG.
The MT carrier was reduced to 10% by weight or less of the entire MT carrier by classification / cutting. That is, the center particle size of the MT carrier (45
μm) of 50% or less
It was less than 10% by weight.

上記テストの結果、比較例と本実施例とのキャリア付
着発生量及びキャリア付着エリアカバレッジ(コピー上
のキャリア付着の面積比)は第24図及び第25図に示すよ
うな結果となった。すなわち、小粒径キャリアをカット
することにより、キャリア付着の発生量を1/2以下に減
少させることができた。
As a result of the above test, the carrier adhesion generation amount and the carrier adhesion area coverage (area ratio of carrier adhesion on the copy) between the comparative example and the present example were as shown in FIGS. 24 and 25. That is, by cutting the small particle size carrier, the amount of carrier adhesion was reduced to 1/2 or less.

上記キャリア付着はΔ(VBias−VL)に大きく依存
し、Δ(VBias−VL)=100Vに対してΔ(VBias−V
L)=200Vの場合にはキャリア付着発生量は約3倍とな
る。しかし、非画像部電位(VL)と印加バイアス(VB
ias)は白地部のカブリと第1現像の像乱れを発生しな
い範囲と関係するため、これらの適正範囲を勘案して設
定され、Δ(VBias−VL)の値を極端に小さくするこ
とはできず、Δ(VBias−VL)≧100Vが限度である。
The carrier adhesion greatly depends on Δ (VBias−VL), and when Δ (VBias−VL) = 100 V, Δ (VBias−V)
In the case of L) = 200V, the amount of carrier generation is about three times. However, the non-image portion potential (VL) and the applied bias (VB
ias) is related to the range in which fog in the white background and image disturbance in the first development do not occur, and is set in consideration of these proper ranges, and the value of Δ (VBias−VL) cannot be extremely reduced. The limit is Δ (VBias−VL) ≧ 100V.

なお、中心粒径を適宜代えて(25μm、45μm)上記
と同様のテストを行ったところ、第2現像器90における
二成分現像剤の磁性MTキャリアの中心粒径の50%以下の
磁性MTキャリアを磁性MTキャリア全体の10重量%以下に
規定することによりキャリア付着の発生を低減させるこ
とができた。
A test similar to the above was carried out by appropriately changing the center particle diameter (25 μm, 45 μm). As a result, a magnetic MT carrier having a diameter of 50% or less of the center particle diameter of the magnetic MT carrier of the two-component developer in the second developing device 90 was obtained. Is defined to be 10% by weight or less of the entire magnetic MT carrier, the occurrence of carrier adhesion can be reduced.

したがって、第2現像においてキャリア付着を防止す
ることができるので、下流側に感光ドラム70に付着した
キャリアを除去するためのキャッチアップロール等のキ
ャリア回収手段を設ける必要がなくなる。
Therefore, carrier adhesion can be prevented in the second development, so that it is not necessary to provide a carrier collecting means such as a catch-up roll for removing the carrier adhered to the photosensitive drum 70 on the downstream side.

8)第二段目以降の現像後のキャリア回収手段の印加バ
イアスの切換によるキャリア付着の防止 この発明の装置の第8の特徴は、第二段目以降と現像
手段におけるキャリア回収手段の印加バイアスを多色コ
ピー時と第二段目以降の現像手段の単色コピー時とで切
換えることにより、単色コピー時のキャリア付着を低減
し、感光ドラム70の寿命の増大等を図れるようにしたこ
とである。
8) Prevention of Carrier Attachment by Switching Applied Bias of Carrier Collection Means After Development in Second and Subsequent Stages An eighth feature of the apparatus according to the present invention is that the bias applied to carrier collection means in the second and subsequent stages is equal to that of developing means. Is switched between multi-color copying and single-color copying of the developing means of the second and subsequent stages, so that carrier adhesion during single-color copying can be reduced and the life of the photosensitive drum 70 can be increased. .

すなわち、一般に反転現像した後に正規現像を行う重
ね現像システムにおいては、第2現像器90の下流側に感
光ドラム70に付着したキャリアを捕集するためのキャッ
チアップロール250を設ける必要がある。しかし、この
キャッチアップロール250は多色コピー時には第1現像
像トナーの極性と第2現像剤のキャリアの極性とが同じ
であるため、キャッチアップロール250のバイアスを第
2現像器90のキャリアと逆極性にすることができず、第
2現像像の単色コピー時には効果が少ないという不都合
がある。
That is, in general, in a superposition developing system in which normal development is performed after reversal development, it is necessary to provide a catch-up roll 250 on the downstream side of the second developing device 90 for collecting the carrier adhered to the photosensitive drum 70. However, since the polarity of the first developed image toner and the polarity of the carrier of the second developer are the same during multi-color copying, the bias of the catch-up roll 250 is changed to the carrier of the second developing device 90. Since the polarity cannot be reversed, there is a disadvantage that the effect is small at the time of monochromatic copying of the second developed image.

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、全体の80
%程度である黒の単色コピー時のキャリア付着を低減す
ると共に、感光ドラム70表面の傷の減少によるドラムラ
イフの延長及びキャリア消費を抑制することによる現像
剤ライフの延長を図り、かつ、ランニングコストの低減
を図れるようにしたものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a total of 80
%, The carrier adhesion during black single-color copying is reduced, the drum life is extended by reducing the scratches on the surface of the photosensitive drum 70, and the developer life is extended by suppressing carrier consumption, and running costs are reduced. Is intended to be reduced.

この場合、第26図に示すように、キャッチアップロー
ル250には切換手段であるスイッチング素子252を介して
極性が異なる2つの電源254,256を有するバイアス電源2
58が接続されている。そして、カラーコピー時にはスイ
ッチング素子252がマイナス極性の電源254に接続されて
キャッチアップロール250にマイナスのバイアスを印加
して加熱ドラム70に付着した第1及び第2現像剤のキャ
リアを捕集し、また、第2現像器90による黒の単色コピ
ー時にはスイッチング素子252がプラス極性の電源に接
続されてキャッチアップロール250にプラスのバイアス
を印加して感光ドラム70に付着したマイナス極性の第2
現像剤のキャリアを捕集するのである。なおこの場合、
上記スイッチング素子252の切換動作はコンソールパネ
ル11への操作入力検知手段からの信号により行うことが
できる。
In this case, as shown in FIG. 26, a bias power supply 2 having two power supplies 254 and 256 having different polarities is provided to a catch-up roll 250 via a switching element 252 as a switching means.
58 is connected. Then, at the time of color copying, the switching element 252 is connected to the negative polarity power supply 254 to apply a negative bias to the catch-up roll 250 to collect the first and second developer carriers adhered to the heating drum 70, Further, at the time of black single-color copying by the second developing device 90, the switching element 252 is connected to a power supply of a positive polarity, applies a positive bias to the catch-up roll 250, and applies a second bias of the negative polarity attached to the photosensitive drum 70.
It collects the carrier of the developer. In this case,
The switching operation of the switching element 252 can be performed by a signal from an operation input detecting unit to the console panel 11.

なお、上記説明ではカラーコピー時にはスイッチング
素子252がマイナス極性の電源254に接続される場合につ
いて説明したが、必ずしもスイッチング素子252をマイ
ナス極性の電源254に接続する必要はなく、アース側に
接続して±0Vのバイアスを印加するようにしてもよい。
In the above description, the case where the switching element 252 is connected to the negative polarity power supply 254 at the time of color copying has been described.However, it is not always necessary to connect the switching element 252 to the negative polarity power supply 254. A bias of ± 0 V may be applied.

9)第二段目以降の現像後のキャリア回収に伴う混色防
止 この発明の装置の第9の特徴は、第二段目以降の現像
手段の下流側に配設されたキャリア回収手段により回収
されたキャリアと第1現像のカラートナーとの混色を防
止すると共に、画質の低下を防止することである。
9) Prevention of Color Mixing with Carrier Recovery after Development at Second Stage The ninth feature of the apparatus of the present invention is that the carrier is recovered by a carrier recovery unit disposed downstream of the second and subsequent development units. To prevent color mixture between the carrier and the color toner of the first development, and to prevent deterioration in image quality.

すなわち、第二段目以降の現像手段の下流側にキャッ
チアップロールを配設して、感光ドラム70に付着したキ
ャリアをキャッチアップロールにて捕集することにより
キャリア付着を防止することは上記8)に説明した通り
ある。しかし、キャッチアップロール250にて捕集した
キャリアを第2現像器90内に回収すると、第1現像器80
で現像されたカラートナーも同じ極性の関係上、同時に
第2現像器90内に回収されるため、カラートナーが混入
して混色を生じ、画質の低下をきたすという問題があ
る。
That is, the catch-up roll is disposed downstream of the developing means of the second and subsequent stages, and the carrier attached to the photosensitive drum 70 is collected by the catch-up roll to prevent carrier adhesion. ). However, when the carrier collected by the catch-up roll 250 is collected in the second developing device 90, the first developing device 80
Since the color toners developed at the same time are also collected in the second developing device 90 at the same time because of the same polarity, there is a problem that the color toners are mixed to cause color mixing, thereby deteriorating the image quality.

そこで、この発明は、第27図に示すように、第2現像
器90の下流側に回収ボックス260を第2現像器90と区画
形成し、この回収ボックス260内にキャッチアップロー
ル250を配設すると共に、キャッチアップロール250の表
面にブレード262を接触させることにより、感光ドラム7
0に付着したカラートナー及び黒のキャリアをキャッチ
アップロール250にて捕集した後、キャッチアップロー
ル250に捕集されたキャリアをブレード262にて掻き取っ
て回収ボックス260内に回収するようにしたものであ
る。
Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 27, a collection box 260 is formed on the downstream side of the second developing device 90 with the second developing device 90, and a catch-up roll 250 is provided in the collection box 260. At the same time, by bringing the blade 262 into contact with the surface of the catch-up roll 250, the photosensitive drum 7
After collecting the color toner and the black carrier adhered to 0 with the catch-up roll 250, the carrier collected by the catch-up roll 250 is scraped by the blade 262 and collected in the collection box 260. Things.

なお、上記回収ボックス260は第2現像器90と一体的
に形成してもよいが、第27図に示すように、第2現像器
90にあり溝状の案内溝264を形成し、回収ボックス260に
は案内溝264内に摺動自在に嵌合するあり形凸状266を設
けることにより、回収ボックス260内にキャリアが充満
した際に容易に取出すことができる。
The collection box 260 may be formed integrally with the second developing device 90, but as shown in FIG.
90, a groove-shaped guide groove 264 is formed, and the collection box 260 is provided with a dovetail convex 266 that is slidably fitted in the guide groove 264, so that the carrier is filled in the collection box 260. Can be easily taken out.

V.まとめ 上記実施例では赤トナーと黒トナーの2色画像形成の
デジタルカラー複写機の場合について説明したが、必ず
しもこのものに限定されるものではなく、3色以上のカ
ラー複写機についても同様に使用できることは勿論であ
る。また、上記実施例では反転現像(ネガ)→正規現像
(ポジ)のモードにてカラー画像を形成する場合につい
て説明したが、必ずしもこのモードにて行う必要はな
く、ポジ→ネガ、ネガ→ネガのモードにて同様にカラー
画像を記録する場合においても同様に行うことができ
る。
V. Conclusion In the above embodiment, the case of a digital color copying machine for forming a two-color image of red toner and black toner has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the same applies to a color copying machine of three or more colors. Of course, it can be used. In the above embodiment, the case where a color image is formed in the mode of reversal development (negative) → normal development (positive) has been described. However, it is not always necessary to perform the mode in this mode. The same operation can be performed when a color image is recorded in the mode.

上記実施例では潜像担持体が有機系の感光ドラムの場
合について説明したが、必ずしも潜像担持体はドラムで
ある必要はなく、例えば潜像担持体をベルト状に形成し
てもよい。
In the above embodiment, the case where the latent image carrier is an organic photosensitive drum has been described. However, the latent image carrier does not necessarily need to be a drum. For example, the latent image carrier may be formed in a belt shape.

また、上記実施例では第1の潜像形成手段74及び第2
の潜像形成手段76がレーザーダイオードにて形成される
場合について説明したが、潜像形成手段74,76は必ずし
もレーザーダイオードである必要はなく、例えば一様光
源−液晶マイクロシャッタから成る液晶ライトバルブ、
発光ダイオード(LED)アレイ、光ファイバ等任意のも
のを使用することができる。
In the above embodiment, the first latent image forming means 74 and the second
The latent image forming means 76 is formed by a laser diode. However, the latent image forming means 74 and 76 need not necessarily be laser diodes. For example, a liquid crystal light valve comprising a uniform light source and a liquid crystal micro shutter. ,
Arbitrary ones such as light emitting diode (LED) arrays and optical fibers can be used.

また、上記実施例では現像剤のキャリアを樹脂キャリ
アとした場合について説明したが、必ずしもキャリアは
樹脂製のものである必要はなく、低密度であれば金属キ
ャリアであってもよい。この場合、現像剤のトナーとし
てスチレン/アクリル共重合体を使用しているが、必ず
しもトナーはスチレン/アクリル共重合体である必要は
なく、例えばエポキシ、ポリエチレン等本分野で使用さ
れている樹脂が全て適用し得るものである。
Further, in the above-described embodiment, the case where the carrier of the developer is a resin carrier has been described. However, the carrier does not necessarily need to be made of a resin, and may be a metal carrier if the density is low. In this case, a styrene / acrylic copolymer is used as the toner of the developer, but the toner does not necessarily need to be a styrene / acrylic copolymer. For example, resins used in this field such as epoxy and polyethylene are used. All are applicable.

また、上記実施例では第1現像器80においては、反転
現像用の二成分系の現像剤が使用されているため、例え
ば紙詰まり等によって装置動作が遮断した時に、帯電器
72のチャージ電圧及び現像バイアスを同時にOFFにする
と、感光ドラム70は現像バイアスOFF後も移動し、その
間に大量のキャリア付着が発生して感光ドラム70表面の
傷やクリーニングブレード19a傷を引起こしてしまうと
いう虞れがある。これを防止するためには、少なくとも
感光ドラム70が停止するまですなわち未帯電部分が現像
位置に来るまで現像バイアスのタイミングを若干遅らせ
るてONのままにすることにより、キャリア付着を防止す
ることができると共に、現像剤量の低下により発生する
濃度むら等の弊害を防止することができる。
Further, in the above embodiment, since the two-component developer for the reversal development is used in the first developing device 80, when the operation of the device is interrupted due to, for example, a paper jam, the charging device is not charged.
When the charge voltage of 72 and the developing bias are turned off at the same time, the photosensitive drum 70 moves even after the developing bias is turned off, during which a large amount of carrier adheres, causing the surface of the photosensitive drum 70 to be damaged and the cleaning blade 19a to be damaged. There is a possibility that it will end up. In order to prevent this, at least until the photosensitive drum 70 stops, that is, until the uncharged portion comes to the developing position, the timing of the developing bias is slightly delayed and kept ON to prevent carrier adhesion. At the same time, it is possible to prevent adverse effects such as uneven density caused by a decrease in the amount of the developer.

また、上記実施例では第一段目及び第二段目以降の潜
像成形手段による潜像形成(階調表現)に関しては何等
特定していないが、第一段目の潜像形成を多値出力(白
黒だけでなくハーフトーンを作るために原稿の濃度も読
んで潜像を多値化するための出力)にすると、第1画像
の像電位(V1)と第2画像の背景部電位(VL)の差
(井戸型電位)が形成されない場合があり、これにより
第二段目以降の現像工程において像乱れが生ずる虞れが
ある。しかしながら、ハーフトーン時はカラートナーの
量が少なくなるため、像が薄くなり、像乱れは起りにく
い。
In the above embodiment, the latent image formation (gradation expression) by the first and second and subsequent stages of latent image forming means is not specified at all. When output (output for reading a density of a document to produce a halftone as well as black and white and multi-leveling a latent image) is output, the image potential (V1) of the first image and the background potential ( VL) (well-type potential) may not be formed, which may cause image disturbance in the second and subsequent development steps. However, at the time of halftone, the amount of the color toner is small, so that the image becomes thin and the image is hardly disturbed.

上記問題を解決するために、井戸型電位を確実に形成
して第二段目以降の現像工程において像乱れを防止する
必要がある。
In order to solve the above problem, it is necessary to reliably form a well-type potential to prevent image disorder in the second and subsequent development steps.

そこで、この発明においては、多値でもある程度は使
用できるが、第一段目の潜像形成を2値化(白か黒の2
種類で潜像を形成する)することにより井戸型電位を確
実に形成して第1画像の第二段目以降の現像工程におけ
る像乱れを防止できるようにしてある。また、この場
合、第二段目以降の潜像形成手段(具体的には第2の潜
像形成手段76)を万線方式による多値出力とすることに
より第2画像である黒の画質の向上を図ることができ
る。
Therefore, in the present invention, the multi-valued image can be used to some extent, but the first-stage latent image formation is binarized (white or black 2
By forming a latent image by the type, a well-type potential is reliably formed, and image disturbance in the second and subsequent development steps of the first image can be prevented. In this case, the second image and the subsequent latent image forming means (specifically, the second latent image forming means 76) are output as multi-level output by a line system, so that the image quality of the black image as the second image is obtained. Improvement can be achieved.

上記の画像形成装置の作動態様について、第28図を参
照して説明すると、画像情報読取部14において第1画像
に相当する画像信号を判別した後、その信号を画像処理
部17に伝達して、第1の潜像形成手段であるレーザーダ
イオード74のレーザ駆動部を作動し、ミラー22、ポリゴ
ンミラー23、レンズ24等の光学系26を介して感光ドラム
70の表面に潜像形成される第1画像を2値により階調表
現した後、第1現像器80によって第1画像が形成され
る。次に、画像情報読取部14において判別され、画像処
理部17にて記憶された第2画像に相当する信号に基いて
第2のレーザーダイオード76のレーザ駆動部が作動さ
れ、光学系26を介して感光ドラム70上に万線方式による
多値化された第2画像の潜像が形成され、第2現像器80
によって現像される。そして、転写前帯電器78によって
同一極性に揃えられた後、転写部30にて用紙16上に転写
される。
The operation of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. 28. After the image information reading unit 14 determines an image signal corresponding to the first image, the image signal is transmitted to the image processing unit 17. The laser drive of the laser diode 74, which is the first latent image forming means, is operated, and the photosensitive drum is driven through the optical system 26 such as the mirror 22, the polygon mirror 23, and the lens 24.
After the first image to be formed on the surface of the first image 70 is expressed in gradation by binary, the first image is formed by the first developing device 80. Next, the laser driving unit of the second laser diode 76 is operated based on a signal corresponding to the second image stored in the image processing unit 17 and determined by the image information reading unit 14, and is transmitted through the optical system 26. Thus, a latent image of a multi-valued second image is formed on the photosensitive drum 70 by a line system, and the second developing device 80
Developed by Then, after being made to have the same polarity by the pre-transfer charger 78, the toner is transferred onto the paper 16 in the transfer unit 30.

上記のように、第1画像を2値化することにより、井
戸型電位を確実に確保することができるので、第2現像
器80における像乱れが防止できると共に、第1画像に要
求される階調表現を安価な構成とすることができる。ま
た、第2画像を万線方式による多値化とすることによ
り、多階調表現を実現することができ、画質の向上を図
ることができる。
As described above, by binarizing the first image, a well-type potential can be reliably ensured, so that image disturbance in the second developing device 80 can be prevented and the floor required for the first image can be prevented. The tone expression can be made inexpensive. In addition, when the second image is multi-valued by a line system, multi-gradation expression can be realized, and image quality can be improved.

このように第1画像を2値化した理由は、第1画像で
ある赤画像は、一般にメインである黒画像に対して網掛
けやアンダーライン等を施すことが多く、黒画像に要求
されるような階調表現は必要ないためである。
The reason why the first image is binarized in this way is that the red image as the first image is generally shaded or underlined with respect to the main black image, which is required for the black image. This is because such a gradation expression is not necessary.

[発明の効果] この発明の多色画像形成装置は上記のように構成され
ているので、以下のような効果が得られる。
[Effects of the Invention] Since the multicolor image forming apparatus of the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

1)請求項1記載の多色画像形成装置によれば、第一段
目の現像手段から上記潜像担持体上にトナー現像される
現像像を第二段目以降の現像手段において乱されない範
囲のトナー像に制御する像乱れ防止手段を具備して成る
ので、第1画像が第二段目以降の現像手段の現像工程に
おいて乱されることがなく、高画質の維持が図れる。
1) According to the multicolor image forming apparatus of the first aspect, a range in which a developed image to be toner-developed on the latent image carrier from the first-stage developing unit is not disturbed by the second-stage and subsequent developing units. The first image is not disturbed in the developing process of the second and subsequent developing units, and high image quality can be maintained.

2)請求項2記載の多色画像形成装置によれば、像乱れ
防止手段を、潜像担持体上にトナー像濃度に対応する基
準濃度パターンを形成する基準パターン像形成部と、基
準パターン像の濃度を検知する基準パターン濃度検知部
と、基準濃度検知部からの信号に基き第一段目の現像手
段の現像バイアスを制御する現像バイアス制御部とで構
成して成るので、第一段目の現像工程において第1画像
の像乱れを防止することができ、しかも、基準パーン像
形成部を第1の潜像形成手段にて兼用すると共に、基準
パターン像形成部を第1の現像手段にて兼用することに
より、別途に構成部品を設ける必要がなく、スペースの
有効利用が図れる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-color image forming apparatus, comprising: a reference pattern image forming section for forming a reference density pattern corresponding to a toner image density on a latent image carrier; And a developing bias control unit for controlling the developing bias of the first stage developing means based on a signal from the reference density detecting unit. In the developing step, image disturbance of the first image can be prevented, and the reference panned image forming unit is also used as the first latent image forming unit, and the reference pattern image forming unit is used as the first developing unit. As a result, it is not necessary to separately provide components, and effective use of space can be achieved.

3)請求項3記載の多色画像形成装置によれば、像乱れ
防止手段を、第一段目の現像手段と第二段目の現像手段
との間に配設されると共に、第一段目の現像手段から潜
像担持体上に形成されるトナー像の過剰濃度を除去する
バイアスが印加される濃度制御部材にて形成するので、
第1画像の過剰濃度を適正状態にして像乱れを防止する
ことができ、また、第一段目の現像手段からのクラウド
トナーの機内への飛散を防止することができると共に、
第二段目の現像手段への混入を防止することができる。
3) The multi-color image forming apparatus according to claim 3, wherein the image disturbance preventing means is provided between the first-stage developing means and the second-stage developing means. Since it is formed by a density control member to which a bias for removing an excessive density of the toner image formed on the latent image carrier from the eye developing means is applied,
The excessive density of the first image can be adjusted to an appropriate state to prevent image disorder, and also prevent the cloud toner from the first-stage developing means from scattering into the machine, and
It is possible to prevent the second stage developing means from being mixed.

4)請求項4記載の多色画像形成装置によれば、像乱れ
防止手段を、第一段目の現像手段に現像バイアスを印加
する交流及び直流の重畳バイアス印加部にて構成するの
で、第1画像の現像効率の向上により第1画像の像乱れ
を防止することができる。
4) According to the multicolor image forming apparatus of the fourth aspect, the image disturbance preventing means is constituted by an AC and DC superimposed bias applying section for applying a developing bias to the first-stage developing means. By improving the development efficiency of one image, image disturbance of the first image can be prevented.

5)請求項5記載の多色画像形成装置によれば、第二段
目以降の現像手段におけるマグネット部材を、極性が互
いに相反発する一対の反発磁極にて構成し、潜像担持体
に対するマグネット部材の周速度及び両反発磁極の反発
差を適正値とするので、第1画像の第二段目以降の現像
工程における像乱れが防止できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the multicolor image forming apparatus, the magnet member in the developing means of the second and subsequent stages is constituted by a pair of repulsive magnetic poles whose polarities repel each other, and the magnet member with respect to the latent image carrier. Since the peripheral speed and the repulsion difference between the repulsive magnetic poles are set to appropriate values, it is possible to prevent image disturbance in the developing process of the second image and subsequent stages of the first image.

6)請求項6記載の多色画像形成装置によれば、上記マ
グネット部材の両反発磁極の磁力を潜像担持体の回転方
向上流側に対して回転方向下流側を一定の関係で大きく
形成するので、上記5)による像乱れ防止に伴うキャリ
ア付着の防止を図ることができる。
6) According to the multicolor image forming apparatus of the sixth aspect, the magnetic force of both repulsive magnetic poles of the magnet member is formed larger in the downstream side in the rotational direction with respect to the upstream side in the rotational direction of the latent image carrier in a fixed relationship. Therefore, it is possible to prevent the carrier from adhering due to the prevention of the image disturbance according to the above 5).

7)請求項7記載の多色画像形成装置によれば、第二段
目以降の現像手段における現像担持体の潜像担持体に対
する周速度が単色モード時と多色モード時とで切換可能
に形成されるので、単色コピー時の画像濃度を維持でき
ると共に、画質の向上を図ることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, the peripheral speed of the developing carrier with respect to the latent image carrier in the second and subsequent developing units can be switched between the single color mode and the multicolor mode. Since it is formed, the image density at the time of monochrome copying can be maintained, and the image quality can be improved.

8)請求項8記載の多色画像形成装置によれば、第二段
目以降の現像手段における二成分現像剤の磁性キャリア
中の小粒径をカットして粒度分布を所定の範囲内とする
ので、第二段目以降の現像工程におけるキャリア付着を
防止すると共に、画質の向上を図ることができる。
8) According to the multicolor image forming apparatus of the present invention, the small particle size of the two-component developer in the magnetic carrier in the second and subsequent developing units is cut to keep the particle size distribution within a predetermined range. Therefore, it is possible to prevent the carrier from adhering in the second and subsequent development steps, and to improve the image quality.

9)請求項9記載の多色画像形成装置によれば、第二段
目以降の現像手段の下流側にキャリア回収手段を配設す
ると共に、キャリア回収手段の印加バイアスを単色モー
ド時の多色モード時にて切換可能に形成して成るので、
第二段目以降の現像工程におけるキャリア付着を防止す
ると共に、画質の向上を図ることができる。
9) According to the ninth aspect of the present invention, the carrier collecting means is disposed downstream of the developing means of the second and subsequent stages, and the applied bias of the carrier collecting means is set to the multi-color in the single color mode. Since it is formed to be switchable in the mode,
It is possible to prevent carrier adhesion in the second and subsequent development steps and to improve image quality.

10)請求項10記載の多色画像形成装置によれば、上記キ
ャリア回収手段により捕集されたキャリアを回収する回
収ボックスを現像手段と区画形成して成るので、第一段
目の現像手段の現像剤(カラートナー)と第二段目以降
の現像手段の現像剤との混色を防止することができると
共に、画質の向上を図ることができる。
10) According to the multicolor image forming apparatus of claim 10, since the collection box for collecting the carrier collected by the carrier collection unit is formed so as to be separated from the development unit, the collection box for the first-stage development unit is formed. It is possible to prevent color mixture between the developer (color toner) and the developer of the second and subsequent developing units, and to improve the image quality.

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

第1図はこの発明の画像形成装置を具備する複写機の外
観を示す斜視図、第2図はその概略断面図、第3図は回
路構成の概要を示した回路図、第4図は回路構成のブロ
ック図、第5図はこの発明の画像形成装置の第一実施例
を示す断面図、第6図(a)〜(f)はカラー画像形成
工程の説明図、第7図は現像手段のリトラクト機構を示
す平面図、第8図及び第9図はリトラクト機構の要部の
作動態様を示す側面図、第10図はこの発明における第1
現像バイアス印加電圧の制御工程を示すフローチャー
ト、第11図は光学濃度、基準濃度画像及び第1現像バイ
アス電圧の関係を示すグラフ、第12図はこの発明におけ
る過剰濃度制御部材の取付け状態を示す断面図、第13図
は過剰濃度制御部材の印加電圧と像乱れ、パイルハイ
ト、反射濃度との関係を示すグラフ、第14図は過剰濃度
制御部材の別の実施例を示す断面図、第15図はその発明
における重畳バイアス印加電圧を印加した場合のトナー
電荷、反射濃度、トナー濃度等の関係を示すグラフ、第
16図はこの関係における第2現像器のマグネットロール
の断面図、第17図はマグネットロールの反発磁極の拡大
断面図、第18図(a),(b)及び第19図(a),
(b)はそれぞれ本発明の実施例と比較例における磁力
パターン図とSAD/周速比/像乱れ評価の関係を示すグラ
フ、第20図はこの発明におけるマグネットロールの反発
磁極の別の実施例を示す拡大断面図、第21図はこの発明
におけるマグネット部材の周速切換手段を示す概略断面
図、第22図は周速切換手段の別の実施例を示す概略断面
図、第23図(a),(b)は第二段目以降の現像手段に
おける二成分系現像剤の小粒径キャリアカット前、後の
キャリア粒度分布を示すグラフ、第24図は比較例と本実
施例におけるキャリア付着発生量と電圧との関係を示す
グラフ、第25図は比較例と本実施例におけるキャリア付
着エリアカバレッジとキャリア粒径との関係を示すグラ
フ、第26図はこの発明におけるキャッチアップロールの
印加バイアス切換手段を示す要部断面図、第27図はこの
発明におけるキャリア回収手段を示す断面図、第28図は
この発明の別の像乱れ防止手段の構成を示す概略側面
図、第29図は従来の多色画像形成装置の概略断面図、第
30図は従来の多色画像形成装置の画像形成工程の手順を
示す説明図である。 符号説明 (70)……感光ドラム(潜像担持体) (72)……帯電器 (74)……第1の潜像形成手段 (76)……第2の潜像形成手段 (78)……転写前帯電器 (80)……第1現像器(第1の現像手段) (90)……第2現像器(第2の現像手段) (91)……マグネットロール(マグネット部材) (150)……基準パターン像形成部 (160)……フォトセンサ(基準パターン濃度検知部) (170)……現像バイアス制御部 (200)……バイアスロール(濃度制御部材) (204)……バイアス電源 (206)……バイアスプレート(濃度制御部材) (210)……重畳バイアス印加部 (220)……磁石体 (222)……凹状溝 (230)……サーボモータ (231)……駆動モータ (232)……駆動軸 (234)……従動軸 (236)……変換用キー (240)……駆動ギア (242)……従動ギア (250)……キャッチアップロール(キャリア回収手
段) (252)……スイッチング素子(切換手段) (254)……マイナス極電源 (256)……プラス極電源 (258)……バイアス電源 (260)……キャリア回収ボックス
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a copying machine having the image forming apparatus of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view thereof, FIG. 3 is a circuit diagram showing an outline of a circuit configuration, and FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention, FIGS. 6 (a) to 6 (f) are explanatory views of a color image forming step, and FIG. 7 is a developing means. 8 and 9 are side views showing the operation of the main part of the retract mechanism, and FIG. 10 is the first view of the present invention.
11 is a flowchart showing a relationship between an optical density, a reference density image, and a first developing bias voltage, and FIG. 12 is a cross-sectional view showing an attached state of an excessive density control member according to the present invention. FIG. 13, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the applied voltage of the excess density control member and image disturbance, pile height, reflection density, FIG. 14 is a cross-sectional view showing another embodiment of the excess density control member, and FIG. FIG. 9 is a graph showing a relationship between toner charge, reflection density, toner density, and the like when a superimposed bias application voltage is applied according to the invention;
FIG. 16 is a cross-sectional view of the magnet roll of the second developing device in this relation, FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of the repulsive magnetic pole of the magnet roll, FIGS. 18 (a), (b) and FIGS.
(B) is a magnetic force pattern diagram and a graph showing the relationship between SAD / peripheral speed ratio / image disorder evaluation in the example of the present invention and the comparative example, respectively. FIG. 20 is another embodiment of the repulsive magnetic pole of the magnet roll in the present invention. FIG. 21 is a schematic sectional view showing the peripheral speed switching means of the magnet member according to the present invention, FIG. 22 is a schematic sectional view showing another embodiment of the peripheral speed switching means, and FIG. ) And (b) are graphs showing the carrier particle size distribution before and after the small particle size carrier cut of the two-component developer in the developing means of the second and subsequent stages, and FIG. 24 shows the carrier adhesion in the comparative example and this embodiment. FIG. 25 is a graph showing the relationship between the generation amount and the voltage, FIG. 25 is a graph showing the relationship between the carrier adhesion area coverage and the carrier particle size in the comparative example and this example, and FIG. 26 is the catch-up roll applied bias in the present invention. Switching means FIG. 27 is a cross-sectional view showing the carrier recovery means of the present invention, FIG. 28 is a schematic side view showing another image disturbance preventing means of the present invention, and FIG. Schematic sectional view of an image forming apparatus, FIG.
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a procedure of an image forming process of a conventional multicolor image forming apparatus. Symbol Description (70) Photosensitive Drum (Latent Image Carrier) (72) Charging Device (74) First Latent Image Forming Means (76) Second Latent Image Forming Means (78) ... Charger before transfer (80) First developing device (first developing device) (90) Second developing device (second developing device) (91) Magnet roll (magnet member) (150) ) Reference pattern image forming unit (160) Photo sensor (reference pattern density detection unit) (170) Development bias control unit (200) Bias roll (density control member) (204) Bias power supply (206) ... bias plate (concentration control member) (210) ... superimposed bias applying part (220) ... magnet body (222) ... concave groove (230) ... servo motor (231) ... drive motor ( 232) Drive shaft (234) Driven shaft (236) Conversion key (240) Drive gear (242) Driven gear (250) Catch-up roll (carrier recovery means) (252) Switching element (switching means) (254) Negative pole power supply (256) Positive pole power supply (258) Bias power supply (260) …… Carrier collection box

フロントページの続き (72)発明者 吉田 徹 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 内田 敏夫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−110471(JP,A) 特開 平1−154173(JP,A) 特開 昭62−166363(JP,A) 特開 昭62−49377(JP,A) 特開 昭63−127260(JP,A) 特開 昭61−248068(JP,A) 実開 昭61−116366(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095 G03G 15/06 - 15/06 102 Continuing from the front page (72) Inventor Tohru Yoshida 2274 Hongo, Ebina-shi, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd. References JP-A-63-110471 (JP, A) JP-A-1-154173 (JP, A) JP-A-62-166363 (JP, A) JP-A-62-49377 (JP, A) 63-127260 (JP, A) JP-A-61-248068 (JP, A) JP-A-61-116366 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 13/01 G03G 15/01-15/01 117 G03G 15/08-15/095 G03G 15/06-15/06 102

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】潜像担持体と、上記潜像担持体に異なった
画像情報に基づいて複数の静電潜像を形成する複数の潜
像形成手段と、上記潜像担持体に対向する現像担持体を
有すると共にこの現像担持体上に保持したトナーで上記
潜像担持体上の各潜像をそれぞれトナー現像する複数の
現像手段と、上記潜像担持体上の複数のトナー像を潜像
担持体から直接転写媒体に一括転写する転写手段とを備
え、各現像手段は上記現像担持体にマグネット部材を内
包し、かかる現像担持体上にトナー及び磁性キャリアか
ら成る二成分現像剤の磁気ブラシを形成して上記潜像担
持体上の潜像を現像する多色画像形成装置において、 上記第一段目の現像手段の現像バイアスとして交流及び
直流の重畳バイアスを印加したことを特徴とする多色画
像形成装置。
A latent image carrier, a plurality of latent image forming means for forming a plurality of electrostatic latent images on the latent image carrier based on different image information, and a developing device opposed to the latent image carrier. A plurality of developing means having a carrier and developing each latent image on the latent image carrier with toner held on the developing carrier, and a plurality of latent images on the latent image carrier; Transfer means for directly transferring the toner directly from the carrier to the transfer medium, wherein each developing means includes a magnet member in the developer carrier, and a magnetic brush of a two-component developer comprising a toner and a magnetic carrier on the developer carrier. A multicolor image forming apparatus for developing a latent image on the latent image carrier, wherein an AC and DC superimposed bias is applied as a developing bias of the first stage developing means. Color image forming apparatus.
【請求項2】潜像担持体と、上記潜像担持体に異なった
画像情報に基づいて複数の静電潜像を形成する複数の潜
像形成手段と、上記潜像担持体に対向する現像担持体を
有すると共にこの現像担持体上に保持したトナーで上記
潜像担持体上の各潜像をそれぞれトナー現像する複数の
現像手段と、上記潜像担持体上の複数のトナー像を潜像
担持体から直接転写媒体に一括転写する転写手段とを備
え、少なくとも第二段目以降の現像手段は上記現像担持
体にマグネット部材を内包し、かかる現像担持体上にト
ナー及び磁性キャリアから成る二成分現像剤の磁気ブラ
シを形成して上記潜像担持体上の潜像を現像する多色画
像形成装置において、 第二段目以降の現像手段では上記潜像担持体に対向する
マグネット部材の磁極が互いに相反発する一対の反発磁
極にて構成され、上記潜像担持体に対する現像担持体の
周速度が0.6〜1.4の範囲のとき、両反発磁極の反発差を
350〜100ガウスとしたことを特徴とする多色画像形成装
置。
2. A latent image carrier, a plurality of latent image forming means for forming a plurality of electrostatic latent images on the latent image carrier based on different image information, and a developing device opposing the latent image carrier. A plurality of developing means having a carrier and developing each latent image on the latent image carrier with toner held on the developing carrier, and a plurality of latent images on the latent image carrier; A transfer means for directly transferring the toner directly from the carrier to the transfer medium, wherein at least the second and subsequent developing means include a magnet member in the development carrier and a toner and magnetic carrier on the development carrier. In a multicolor image forming apparatus for forming a latent image on the latent image carrier by forming a magnetic brush of a component developer, a magnetic pole of a magnet member facing the latent image carrier is used in developing means of the second and subsequent stages. Are reciprocating with each other When the peripheral speed of the developing carrier with respect to the latent image carrier is in the range of 0.6 to 1.4, the repulsion difference between the repulsive magnetic poles is determined.
A multicolor image forming apparatus characterized by having a thickness of 350 to 100 Gauss.
【請求項3】潜像担持体と、上記潜像担持体に異なった
画像情報に基づいて複数の静電潜像を形成する複数の潜
像形成手段と、上記潜像担持体に対向する現像担持体を
有すると共にこの現像担持体上に保持したトナーで上記
潜像担持体上の各潜像をそれぞれトナー現像する複数の
現像手段と、上記潜像担持体上の複数のトナー像を潜像
担持体から直接転写媒体に一括転写する転写手段とを備
え、少なくとも第二段目以降の現像手段は上記現像担持
体にマグネット部材を内包し、かかる現像担持体上にト
ナー及び磁性キャリアから成る二成分現像剤の磁気ブラ
シを形成して上記潜像担持体上の潜像を現像する多色画
像形成装置において、 第二段目以降の現像手段における現像担持体の潜像担持
体に対する周速度が単色モード時と多色モード時とで切
換可能に構成されていることを特徴とする多色画像形成
装置。
3. A latent image carrier, a plurality of latent image forming means for forming a plurality of electrostatic latent images on the latent image carrier based on different image information, and a developing device opposing the latent image carrier. A plurality of developing means having a carrier and developing each latent image on the latent image carrier with toner held on the developing carrier, and a plurality of latent images on the latent image carrier; A transfer means for directly transferring the toner directly from the carrier to the transfer medium, wherein at least the second and subsequent developing means include a magnet member in the development carrier and a toner and magnetic carrier on the development carrier. In a multicolor image forming apparatus that forms a magnetic brush of a component developer to develop a latent image on the latent image carrier, the peripheral speed of the development carrier relative to the latent image carrier in the developing means of the second and subsequent stages is In single color mode and multi-color mode A multicolor image forming apparatus characterized in that the apparatus is switchable.
【請求項4】潜像担持体と、上記潜像担持体に異なった
画像情報に基づいて複数の静電潜像を形成する複数の潜
像形成手段と、上記潜像担持体に対向する現像担持体を
有すると共にこの現像担持体上に保持したトナーで上記
潜像担持体上の各潜像をそれぞれトナー現像する複数の
現像手段と、上記潜像担持体上の複数のトナー像を潜像
担持体から直接転写媒体に一括転写する転写手段とを備
え、少なくとも第二段目以降の現像手段は上記現像担持
体にマグネット部材を内包し、かかる現像担持体上にト
ナー及び磁性キャリアから成る二成分現像剤の磁気ブラ
シを形成して上記潜像担持体上の潜像を現像する一方、
第一段目の現像手段で用いるトナーの帯電極性と第二段
目以降の現像手段で用いるキャリアの帯電極性とが同一
である多色画像形成装置において、 第二段目以降の現像手段における潜像担持体の回転方向
下流側に、潜像担持体に付着する磁性キャリアを捕集す
るキャリア回収手段を配設すると共に、上記キャリア回
収手段の印加バイアスの極性を単色モード時と多色モー
ド時とで反転させるように構成したことを特徴とする多
色画像形成装置。
4. A latent image carrier, a plurality of latent image forming means for forming a plurality of electrostatic latent images on the latent image carrier based on different image information, and a developing device opposing the latent image carrier. A plurality of developing means having a carrier and developing each latent image on the latent image carrier with toner held on the developing carrier, and a plurality of latent images on the latent image carrier; A transfer means for directly transferring the toner directly from the carrier to the transfer medium, wherein at least the second and subsequent developing means include a magnet member in the development carrier and a toner and magnetic carrier on the development carrier. While forming a magnetic brush of a component developer to develop the latent image on the latent image carrier,
In a multicolor image forming apparatus in which the charge polarity of the toner used in the first-stage developing unit and the charge polarity of the carrier used in the second-stage and later developing units are the same, At the downstream side in the rotation direction of the image carrier, a carrier collecting means for collecting the magnetic carrier attached to the latent image carrier is provided, and the polarity of the applied bias of the carrier collecting means is set to a monochromatic mode or a multicolor mode. A multi-color image forming apparatus characterized in that the multi-color image forming apparatus is configured to be inverted.
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