JP3818824B2 - Electrophotographic developing method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体周辺に複数の現像ユニットを対面配置し、各現像ユニットのトナー担持体における磁気穂の形成、解除を、時間差を持って行わせて選択的に現像を実施するようにしたカラー電子写真装置などにおいて、磁気穂の形成、解除の際、トナーによるかぶりやキャリア引きによる汚れを発生させないようにした電子写真用現像方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
本願出願人は、特開平11−249424号公報などに示されているように、複数の現像ユニットを像担持体の周りに対面配置し、各現像ユニットを選択的に切り替えて各色の現像が行えるようにしたカラー電子写真用現像装置を提案している。ところがこのような現像装置においては、現像ユニットを切り替える際にトナーによるかぶりやキャリア引きによる汚れを発生することがあった。
【0003】
以下、特開平11−249424号公報などに示されている複数の現像ユニットを像担持体の周りに配置し、現像ユニットを切り替えて現像を行う電子写真装置の構成を説明し、従来の問題点を明らかにする。
図3は、上記したような従来の電子写真装置の断面図であり、図4は、像担持体1の現像位置近傍における1つの現像ユニット4の断面図、図5、図6は現像開始と停止時の説明図である。
【0004】
図3において、1は像担持体、2は光走査ユニット、3は帯電器、4から7は現像剤容器を含んだ現像ユニットで、これらの現像ユニットを順次切り替えて各色の現像ができるようになされている。8は記録媒体、9は記録媒体の搬送装置、12は中間転写体、13は2次転写ローラ、14は定着器で、印刷時は各色毎にまず像担持体1を帯電器3で帯電し、光走査ユニット2で走査した画像を像担持体1上に結像させて静電潜像となす。そして、各現像ユニット4から7で現像してその画像を中間転写体12に転写し、図示しない給紙カセットから搬送される記録媒体8に2次転写ローラ13で転写して定着器14で加熱・加圧し、定着させて排紙を行う。
【0005】
図4は、現像ユニット4の像担持体1の現像位置近傍で、各現像ユニットを現像状態と非現像状態に切り替える機構を示す断面図であり、図中21は、N極とS極に着磁した永久磁石を有する固定マグネットローラ20を内包したトナー担持体、22は、トナー担持体21の現像位置Aより回転方向上流側に配置され、中心軸23aを中心として回動可能なS極を持つ可動マグネット23を配置してなる固定スリーブである。尚、以上の説明では、可動マグネット23を断面扇形としたが、棒状のものであっても同様の効果を得ることができる。
【0006】
このように構成した現像ユニットにおいて、現像を行っている場合は可動マグネット23が図4(A)のように固定マグネットローラ20の磁力に影響を与えない位置で停止しており、トナー担持体21と固定スリーブ22の最近接点では、磁力線は磁石内をトナー担持体21の第1極(S極)から第2極(N極)に向い、磁石外を第2極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。
【0007】
また、現像位置Aに対向して配置されている第3極(N極)と第1極(S極)とは、磁力線は磁石内を第1極(S極)から第3極(N極)に向い、磁石外を第3極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。これらの磁力線に沿って現像剤はトナー担持体21上に担持され、固定スリーブ22の周面と接触する部分で層厚規制された後、トナー担持体21の回転による搬送力で第1極を経由して現像位置Aへと運ばれ、像担持体1の潜像を現像する。(以下図4(A)の現像ユニットの状態を穂出しと呼ぶ)
【0008】
このような現像状態から現像を停止する場合は、図5のように可動マグネット23をトナー担持体21の回転方向と逆方向に回転させて、図4(B)のようにトナー担持体21の最近接点(層厚規制位置)付近に移動させる。これは、図6のように可動マグネット23をトナー担持体21の回転方向と同方向に回転させると、可動マグネット23の主極(S極)両端には副極(NA極、及びNB極)があり、可動マグネット23が層厚規制位置付近に近づいたとき、NA極と第1極(S極)間の磁力線によって一旦現像剤24aが持ち上げられ、可動マグネット23側と回転スリーブ21側に分かれてしまうためである。
【0009】
すなわち、このように現像剤が分かれると、回転スリーブ21側の現像剤は回収されていくが、可動マグネット23のNA極側現像剤は残ってしまい、不安定で、回転スリーブ21上に飛んで行きやすく、現像剤を確実に遮断できない。
【0010】
しかし、図5のように可動マグネット23をトナー担持体21の回転方向と逆方向に回転させると、最初可動マグネット23の副極(NA極)と固定マグネット20の第2極(N極)とで磁気シールドが作られ、さらに回転していくと可動マグネット23の主極(S極)と固定マグネット20の第2極(N極)との吸引磁界が発生して現像剤はこの両極の間で拘束される。そして可動マグネット23が層厚規制位置に来ると、可動マグネット23のS極とトナー担持体21の第1極とで作られる反発磁界による磁気シールドで、トナー担持体21上の現像剤はこの磁界を境に現像位置A側と層厚規制位置より内側に分離される。(以下図4(B)の現像ユニットの状態を穂切りと呼ぶ)
【0011】
そのため現像位置A側の現像剤は、トナー担持体21の回転により現像ユニット4内に回収される。そしてこのようにシールド磁力と拘束磁力がトナー担持体21の第2極と第1極間の磁力線を遮断するので、第2極と第1極間には磁力線が通らず、現像剤はトナー担持体上を搬送される事なく図4(C)の状態で止まる。つまり、可動マグネット23をトナー担持体21の回転方向と逆方向に回転させることにより、現像剤がNA極部分に残って不安定な状態になり、回転スリーブ21上に飛んで行ったり、現像剤を確実に遮断できないといったことを防止でき、かつ、現像剤を他の現像ユニットへ混入させることや、感光体上のトナー画像を乱すことも防ぐことが出来る。
【0012】
なお、可動マグネット23を図4(C)の状態から(A)の状態に移動して現像を開始する場合は、どちら方向に回転させても前記したような現像剤が持ち上がる現象は生じないが、現像停止の場合と同じ方向、すなわちトナー担持体21の回転方向と逆方向に回転させることにより、まず可動マグネット23の主極(S極)と固定マグネット20の第2極(N極)による拘束磁力が無くなり、その後シールド磁力が無くなるから、現像剤の搬送方向で順次現像剤を拘束していた磁力が無くなり、スムーズに回転スリーブ21の現像剤担持力が回復する。
【0013】
また可動マグネット23を回動させる機構も、現像停止と開始で逆に回転させる場合は機構が複雑にならざるを得ず、一方向に回転させる機構の方が簡単にできる。
【0014】
ところが、このように構成した従来の電子写真装置における現像状態と非現像状態の切り替えにおいては、例えば可動マグネット23を図4(C)の状態から図4(A)の状態に移動して現像を開始する場合、そのまま現像用の直流バイアスと交流バイアスを印加すると、逆チャージトナーによるかぶりの発生をおこしたり、また、現像剤が像担持体に接触する瞬間はまだ層厚が不安定なため、かぶったり、キャリア引きが発生したりする。これは可動マグネット23を図4(A)の状態から図4(C)の状態に移動して現像を停止する場合も同様であり、これらの現象を防ぐ必要があった。
【0015】
こういったことを改善するため、例えば特開平8−171269号公報には、複数の現像ユニットをリボルバ機構などにより回転可能に構成し、所望の現像ユニットを現像位置に移動させて直流成分及び交流成分からなる現像バイアスを印加し、現像剤を像担持体上に飛翔させて潜像を現像するようにした電子写真装置において、現像ユニットの移動による現像ローラ上の現像剤の像担持体への接離時に、画像形成時に用いる現像用の交流バイアスをON、OFFすると共に直流バイアス電圧も変化させ、現像剤が像担持体に移動しにくい電界となるようにする手段を設けたカラー電子写真装置が示されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのように、複数の現像ユニットを回転可能に構成するということは複雑な機構を必要とし、装置の大型化や高価格化を招いたり、現像ユニットが現像位置に来るまで待たねばならないためスピードの高速化を阻む要因となる。また、このように現像ユニットを回転させて現像位置に位置させるものとは異なり、前記図3と図4で説明した電子写真用現像ユニットはトナー担持体が常時像担持体と相対しており、現像剤を確実に遮断しないと他の現像ユニットにトナーが混入するような事故も発生する。ところが、特開平8−171269号公報の装置のように交流バイアスを単純にON、OFFさせた場合、逆チャージトナーによるかぶりの発生、現像剤が像担持体に接触する瞬間のかぶりやキャリア引きの発生などを防止できず、従って他の現像ユニットにトナーが混入する事故も防止できない。
【0017】
そのため本発明においては、像担持体に対面配置した複数の現像ユニットよりの現像を、選択的に切り替えて各色の現像が行えるようにした電子写真用現像方法及び装置において、現像ユニットの切り替え時に生じるかぶりやキャリア引きなどを防止することが課題である。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載した発明は方法発明であって、
像担持体に対面配置した各色毎の複数個の現像ユニットのトナー担持体の現像位置への磁気穂の形成(穂出し)と解除をトナ―担持体に作用する磁力線を利用して行う穂出し切り替え機構を、前記トナ―担持体の回転方向の現像位置上流側に配置して、時間差を持って順次像担持体に各色の現像を行わせながら複数色の現像を行う電子写真用現像方法において、
前記それぞれのトナー担持体の現像開始に際し、前記切り替え機構の磁力線を穂出し解除状態に維持して像担持体に表面電位を印加する第1のステップ、前記トナー担持体に前記表面電位より同極性の低い直流バイアスを印加する第2のステップ、前記切り替え機構の磁力線作用方向を切り替えて磁気穂の穂出し解除状態から磁気穂の穂出し状態への移行を行う第3のステップ、現像用交流バイアスを印加する第4のステップを順次実施して各色毎の現像を行うことを特徴とする。
【0019】
この請求項1記載の発明は現像開始の場合であるが、現像終了時については請求項2に記載したように、
現像終了に際して、像担持体上の潜像の後端が現像位置を通った後で現像用交流バイアスの印加を解除する第4のステップ、前記切り替え機構の磁力線作用方向を切り替えて前記磁気穂の形成状態から磁気穂の解除状態への移行を行う第3のステップ、前記直流バイアスの印加を解除する第2のステップ、前記像担持体の表面電位の印加を解除する第1のステップの順序で現像バイアスを解除して現像を終了することを特徴とする。
【0020】
また、この請求項1記載の方法発明を実施するための装置発明である請求項3記載の発明は、
直流バイアスに交流バイアスを重畳してなる現像バイアス電源と、該現像バイアス電源が接続され、トナーを像担持体の現像位置に導くトナー担持体と、
現像ユニットのトナー担持体の現像位置への磁気穂の形成(穂出し)状態と該穂出し解除状態の切り替えをトナ―担持体に作用する磁力線を利用して行う穂出し切り替え機構とを具え、該穂出し切り替え機構を前記トナ―担持体の回転方向の現像位置上流側に配置してなる電子写真用現像装置において、現像開始時に前記切り替え機構の磁力線作用方向を穂出し解除状態に維持した状態で像担持体に表面電位を印加した後に、前記トナー担持体に前記表面電位より同極性の低い直流バイアスを印加し、その後に、前記穂出し切り替え機構の磁力線作用方向を切り替えて磁気穂の穂出し状態から解除状態への移行を行い、更にその後に現像用交流バイアスを印加する現像バイアス制御機構を備えたことを特徴とする。
【0021】
また、現像終了時については請求項4に記載したように、
前記現像バイアス制御機構が、現像終了時は像担持体上の潜像の後端が現像位置を通った後で且つ前記磁気穂の形成状態で現像用交流バイアスの印加を解除した後に、前記穂出し切り替え機構の磁力線を前記磁気穂の形成状態から磁気穂の解除状態へ切り替えて、前記トナー担持体の直流バイアスの印加解除後に前記像担持体の表面電位の印加解除を行うようにしたことを特徴とする。
【0022】
このような順序で電子写真用現像方法を実施し、また電子写真用現像装置を構成することにより、まず表面電位印加後直流バイアスを印加することで逆チャージトナーによるかぶりを防止でき、磁気穂の形成(穂出し)後交流バイアスを印加することで、現像剤層厚が不安定なために生じるかぶりやキャリア引きを防止できる。
【0023】
さらに磁気穂の形成と解除の切り替えを行う穂出し切り替え機構は、請求項5に記載したように、
前記穂出し切り替え機構は、前記穂出し切り替え機構は、磁気穂形成位置と磁気穂形成解除位置に選択的に磁力線を作用させるように可動する可動マグネットで構成されたことを特徴とする。
【0024】
このように前記穂出し切換機構を構成することにより、確実に磁気穂の形成とその解除を行うことができ、像担持体周囲に複数の現像ユニットを配してそれらを選択的に使うようにすることができる。そのため、従来装置のようにリボルバ機構などを用いて装置が大型化したり複雑化したり、さらには高速化を阻む要因となることなどがなく、電子写真装置を安価に構成できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0026】
図1、図2は、本発明における電子写真用現像方法及び装置を説明するタイミングチャートと現像ユニットの状態を示した図であり、図1は現像開始時、図2は、同じく現像終了時である。図中前記図3、図4と同一構成要素には同一番号を付した。図1、図2のタイミングチャートにおいて、(1)は像担持体1の表面電位、(2)はトナー担持体21への直流バイアスの印加状況、(3)は現像剤の感光ドラム1への接触タイミング、(4)はトナー担持体21への交流バイアスの印加状況、(5)は現像ユニットにおける現像剤の状態説明で、(a)から(f)は、それぞれの状態におけるトナー担持体21と可動マグネット23、及びトナー24の状態を表した図、ACは交流バイアス電源、DCは直流バイアス電源である。
【0027】
現像開始時の状態を示した図1のタイミングチャートにおいて、現像開始前は前記図4における(C)と同様な状態である図1(a)のように、可動マグネット23はトナー担持体21の最近接点付近(現像位置A)にある。そのため、可動マグネット23のS極とトナー担持体21の第1極の間は反発磁界による磁気シールドを作り、また、可動マグネット23のS極からトナー担持体21の第2極への吸引磁界が同時に生じ、可動マグネット23とトナー担持体21の最近接位置より内側の現像剤は、この両極の間で拘束される。そのためこのシールド磁力と拘束磁力がトナー担持体21の第2極と第1極間の磁力線を遮断するので、第2極と第1極間には磁力線が通らず、現像剤はトナー担持体上を搬送される事なく止まっている(穂切り状態)。
【0028】
この状態では、表面電位(1)、直流バイアス(2)、交流バイアス(4)は印加されていない。そしてこの現像ユニットによる現像の順番が来ると、図示していない現像バイアス制御機構により、まず図1(1)のように像担持体1に、例えば+420Vの表面電位が印加される。しかし、表面電位を印加しただけで穂出しをすると、今度は逆チャージトナーによるかぶりが発生したり、二成分現像の場合はキャリア引きが発生する。
【0029】
そのため、図1(2)のように、表面電位印加後、図示していない現像バイアス制御機構により、適当な時間をおいて穂出しの前に直流バイアス電源DCから、例えば+250Vの直流バイアスを印加する。像担持体の表面電位とトナー担持体の直流バイアスの電位差を、このように170Vから180Vにするとかぶりやキャリア引きを防止できる。
【0030】
通常ここで交流バイアスも印加するが、現像剤が最初に像担持体1に接触するときは現像剤層厚が不安定であり、この状態で交流バイアスを印加するとかぶったり、キャリア引きが発生する。そのため直流バイアス印加後、適当な時間をおいて図示していない現像バイアス制御機構が固定スリーブ22の可動マグネット23を、図1(b)の矢印25のように回転スリーブ21の回転方向と逆方向に回転させ、固定マグネットローラ20の磁力に影響を与えない位置に移動させる。するとトナー担持体21と固定スリーブ22の最近接点で、磁力線は磁石内をトナー担持体21の第1極(S極)から第2極(N極)に向い、磁石外を第2極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。
【0031】
また、現像位置Aに対向して配置されている第3極(N極)と第1極(S極)とは、磁力線は磁石内を第1極(S極)から第3極(N極)に向い、磁石外を第3極(N極)から第1極(S極)に向けて発生し、閉じた環状をなす。そのためこれらの磁力線に沿い、現像剤はトナー担持体21上に担持され、固定スリーブ22の周面と接触する部分で層厚規制された後、トナー担持体21の回転による搬送力で第1極を経由して現像位置Aの方向へ向かう(穂出し状態)。
【0032】
そして現像剤が図1(3)のように像担持体1と接触し、図1(c)のように現像剤層厚が安定化したら、図示していない現像バイアス制御機構により、図1(4)のように交流バイアス電源ACから現像用の、例えばピーク間電圧Vp−pが1.2KVの交流バイアスを印加し、現像を開始する。
【0033】
このように図示していない現像バイアス制御機構により、表面電位印加、直流バイアス印加、現像剤接触、交流バイアス印加の順で現像バイアスが印加されると、前記したような逆チャージトナーによるかぶり、キャリア引きなどが防止できる。
【0034】
これは図2に示した現像終了時も全く同じであり、像担持体1上における画像の後端の現像が終了したら、図示していない現像バイアス制御機構により、まず図2(4)のように、現像用の交流バイアスの印加を解除して現像を停止し、ついで図2(e)の矢印26のように、可動マグネット23を回転スリーブ21の回転方向と逆方向に回転させ、トナー担持体21の最近接点付近に移動させる。すると現像位置A側の現像剤は、前記図4の(B)において説明したように、トナー担持体21の回転により現像ユニット4内に回収される。しかしこの回収途中は現像剤層厚が不安定になり、前記したようにかぶったりキャリア引きが発生する可能性があるので、直流バイアスの印加解除はトナー担持体21上の像担持体1側にトナーが無くなった後とし、図2の(2)のタイミング、すなわち(f)のような状態になった後でおこなう。
【0035】
そして、最終的に像担持体1の表面電位が解除されると現像動作は完全に終了し、次の画像のために像担持体1に表面電位が印加され、次の現像ユニットが前記したのと同じ動作をおこなってゆく。
【0036】
このように表面電位印加、直流バイアス印加、穂出し現像剤接触、交流バイアス印加のタイミングを、図示していない現像バイアス制御機構により制御すると、前記したような逆チャージトナーによるかぶりやキャリア引きなどが防止できる。
【0037】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項1から4に記載したような順序で電子写真用現像方法を実施し、また電子写真用現像装置を構成することにより、まず表面電位印加後直流バイアスを印加することで逆チャージトナーによるかぶりを防止でき、磁気穂の形成後交流バイアスを印加することで、現像剤層厚が不安定なために生じるかぶりやキャリア引きを防止できる。
【0038】
また請求項5に記載したように穂出し切り替え機構(現像ユニットの磁気穂の形成、解除機構)を構成すれば、確実に磁気穂の形成、解除を行うことができ、像担持体周囲に複数の現像ユニットを配してそれらを選択的に使うようにすることができる。そのため、従来装置のようにリボルバ機構などを用いて装置が大型化したり複雑化したり、さらには高速化を阻む要因となることなどがなく、電子写真装置を安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の現像開始時の状態とタイミングチャートを示した図である。
【図2】 本発明の現像停止時の状態とタイミングチャートを示した図である。
【図3】 像担持体の周りに複数の現像ユニットを配して現像ユニットを切り替えるよう構成した電子写真装置の断面図である。
【図4】 像担持体1の現像位置近傍における1つの現像ユニット4の断面図である。
【図5】 可動マグネットを、回転スリーブの回転方向と逆方向に回転させるときの説明図である。
【図6】 可動マグネットを、回転スリーブの回転方向と同じ方向に回転させるときの説明図である。
【符号の説明】
1 像担持体
4、5、6、7 現像ユニット
12 中間転写体
20 固定マグネットローラ
21 トナー担持体
22 固定スリーブ
23 可動マグネット(穂出し切り替え機構)
24 トナー
AC 交流バイアス電源
DC 直流バイアス電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a plurality of development units are arranged facing each other around the image carrier, and the development is selectively performed by forming and releasing magnetic spikes on the toner carrier of each development unit with a time difference. The present invention relates to a developing method and apparatus for electrophotography in which, when forming or releasing magnetic spikes in a color electrophotographic apparatus or the like, contamination with toner or contamination due to carrier pulling does not occur.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-249424, the applicant of the present application can develop each color by arranging a plurality of development units facing the periphery of the image carrier and selectively switching each development unit. A developing apparatus for color electrophotography as described above is proposed. However, in such a developing apparatus, when the developing unit is switched, fogging by toner or contamination due to carrier pulling may occur.
[0003]
Hereinafter, a configuration of an electrophotographic apparatus in which a plurality of developing units disclosed in JP-A-11-249424 and the like are arranged around an image carrier and development is performed by switching the developing units will be described. To clarify.
3 is a cross-sectional view of the conventional electrophotographic apparatus as described above, FIG. 4 is a cross-sectional view of one developing
[0004]
In FIG. 3, 1 is an image carrier, 2 is an optical scanning unit, 3 is a charger, and 4 to 7 are development units including a developer container. These development units are sequentially switched so that each color can be developed. Has been made. 8 is a recording medium, 9 is a recording medium conveying device, 12 is an intermediate transfer member, 13 is a secondary transfer roller, 14 is a fixing device, and at the time of printing, the
[0005]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mechanism for switching each development unit between a development state and a non-development state in the vicinity of the development position of the
[0006]
In the developing unit configured as described above, when developing, the
[0007]
Further, the third pole (N pole) and the first pole (S pole) arranged opposite to the development position A are magnetic lines of force in the magnet from the first pole (S pole) to the third pole (N pole). ), The outside of the magnet is generated from the third pole (N pole) to the first pole (S pole) to form a closed ring. The developer is carried on the
[0008]
When the development is stopped from such a development state, the
[0009]
That is, in this way the developer is divided, the developer of the
[0010]
However, rotating the
[0011]
Therefore, the developer on the developing position A side is collected in the developing
[0012]
When the
[0013]
Also, the mechanism for rotating the
[0014]
However, in switching between the development state and the non-development state in the conventional electrophotographic apparatus configured as described above, for example, the
[0015]
In order to improve this, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-171269, a plurality of developing units are configured to be rotatable by a revolver mechanism or the like, and a desired developing unit is moved to a developing position so that a direct current component and an alternating current are obtained. In an electrophotographic apparatus in which a developing bias composed of components is applied and the developer is allowed to fly onto the image carrier to develop the latent image, the developer on the developing roller is moved to the image carrier by the movement of the developing unit. A color electrophotographic apparatus provided with means for turning on and off a developing AC bias used for image formation at the time of contact and separation, and changing a DC bias voltage so that an electric field is difficult to move the developer to the image carrier. It is shown.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, configuring a plurality of development units to be rotatable requires a complicated mechanism, which increases the size and cost of the apparatus, and requires waiting until the development unit reaches the development position. It becomes a factor that hinders the speeding up. In addition, unlike the case where the developing unit is rotated and positioned at the developing position as described above, in the electrophotographic developing unit described in FIGS. 3 and 4, the toner carrier is always opposed to the image carrier, If the developer is not cut off reliably, an accident may occur in which the toner enters another developing unit. However, when the AC bias is simply turned on and off as in the apparatus of JP-A-8-171269, fogging due to reverse charge toner occurs, fogging or carrier pulling at the moment when the developer contacts the image carrier. Occurrence and the like cannot be prevented, and therefore, an accident in which toner is mixed into another developing unit cannot be prevented.
[0017]
Therefore, in the present invention, in the developing method and apparatus for electrophotography in which development from a plurality of developing units arranged facing the image carrier can be selectively switched to develop each color, it occurs when the developing unit is switched. The challenge is to prevent fogging and carrier pulling.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention described in
A plurality of developing units for each color arranged face-to-face on the image carrier is formed by using magnetic lines acting on the toner carrier to form (ear) and release magnetic ears at the developing position of the toner carrier. An electrophotographic developing method in which a switching mechanism is disposed upstream of the developing position in the rotation direction of the toner carrier, and a plurality of colors are developed while sequentially developing each color with a time difference. ,
At the start of development of each of the toner carriers, a first step of applying a surface potential to the image carrier while maintaining the line of magnetic force of the switching mechanism in a heading release state, the toner carrier having the same polarity as the surface potential a second step of applying a low DC bias of the third step of performing transition to the ears out state of the magnetic chain by switching the magnetic field lines acting direction of the switching mechanism from ear out the released state of the magnetic chain, AC bias developing The fourth step of applying the color is sequentially performed to perform development for each color.
[0019]
The invention according to
Upon completion of the development, the rear end of the latent image on the image bearing member of the fourth releasing the application of the developing AC bias after passing through the developing position step, the magnetic chain by switching the magnetic field lines acting direction of the switching mechanism In the order of the third step of shifting from the formation state to the release state of the magnetic spike, the second step of releasing the application of the DC bias, and the first step of releasing the application of the surface potential of the image carrier. The development bias is released and the development is terminated.
[0020]
The invention according to claim 3, which is an apparatus invention for carrying out the method invention according to
A development bias power source in which an alternating current bias is superimposed on a direct current bias; a toner carrier that is connected to the development bias power source and guides toner to a development position of the image carrier;
A heading switching mechanism that uses magnetic lines of force acting on the toner carrier to switch between the formation (heading) state of the magnetic head at the development position of the toner carrier of the developing unit and the heading release state; In the electrophotographic developing apparatus in which the heading switching mechanism is arranged on the upstream side of the developing position in the rotation direction of the toner carrier, the direction of the magnetic force lines of the switching mechanism is maintained in the heading release state at the start of development. After applying a surface potential to the image carrier, a DC bias having the same polarity as that of the surface potential is applied to the toner carrier, and then the direction of the magnetic line of force of the heading switching mechanism is switched to change the ear of the magnetic head. A development bias control mechanism is provided that shifts from the ejection state to the release state and then applies a development AC bias.
[0021]
Further, at the end of development, as described in
When the development bias control mechanism has finished development, after the trailing edge of the latent image on the image carrier has passed the development position and after the application of the development AC bias in the magnetic spike formation state, by switching the magnetic field lines of the switching mechanism from the formation state of the magnetic chain out to the release state of the magnetic chain, that it has to perform application release of the surface potential of the image carrier after application release DC bias of said toner carrying member Features.
[0022]
By carrying out the electrophotographic development method in this order and constructing the electrophotographic development apparatus, it is possible to prevent fogging due to reverse charge toner by first applying a DC bias after applying the surface potential, By applying an AC bias after formation (heading) , fogging and carrier pulling caused by unstable developer layer thickness can be prevented.
[0023]
Further, the heading switching mechanism for switching between formation and release of magnetic ears, as described in
The heading switching mechanism is characterized in that the heading switching mechanism is composed of a movable magnet that is movable so that a magnetic line of force selectively acts on a magnetic head formation position and a magnetic head formation release position.
[0024]
By configuring the heading switching mechanism in this manner, magnetic heads can be reliably formed and released, and a plurality of development units are arranged around the image carrier to selectively use them. can do. Therefore, the apparatus is not enlarged or complicated using a revolver mechanism or the like as in the conventional apparatus, and further, it is not a factor that impedes speeding up, and the electrophotographic apparatus can be configured at low cost.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
[0026]
FIGS. 1 and 2 are timing charts for explaining an electrophotographic developing method and apparatus according to the present invention, and a diagram showing the state of the developing unit. FIG. 1 is at the start of development, and FIG. 2 is also at the end of development. is there. In the figure, the same components as those in FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals. 1, in the timing chart of FIG. 2, (1) the surface potential of the
[0027]
In the timing chart of FIG. 1 showing the state at the start of development, the
[0028]
In this state, the surface potential (1), the DC bias (2), and the AC bias (4) are not applied. When the order of development by this development unit comes, a surface potential of +420 V, for example, is first applied to the
[0029]
Therefore, as shown in FIG. 1 (2), after application of the surface potential, a DC bias of, for example, + 250V is applied from the DC bias power source DC by an unillustrated development bias control mechanism before heading at an appropriate time. To do. If the potential difference between the surface potential of the image carrier and the DC bias of the toner carrier is changed from 170 V to 180 V in this way, fogging and carrier pulling can be prevented.
[0030]
Normally, an AC bias is also applied here. However, when the developer first contacts the
[0031]
Further, the third pole (N pole) and the first pole (S pole) arranged opposite to the development position A are magnetic lines of force in the magnet from the first pole (S pole) to the third pole (N pole). ), The outside of the magnet is generated from the third pole (N pole) to the first pole (S pole) to form a closed ring. Therefore, the developer is carried on the
[0032]
When the developer comes into contact with the
[0033]
As described above, when a developing bias is applied in the order of surface potential application, DC bias application, developer contact, and AC bias application by a developing bias control mechanism (not shown), the above-described reverse charge toner fog, carrier, Pulling can be prevented.
[0034]
This is exactly the same when the development shown in FIG. 2 is completed. When the development of the rear end of the image on the
[0035]
Then, when the surface potential of the
[0036]
As described above, when the timing of surface potential application, DC bias application, heading developer contact, and AC bias application is controlled by a development bias control mechanism (not shown), fogging or carrier pulling due to the reverse charge toner as described above may occur. Can be prevented.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, the electrophotographic development method is carried out in the order as described in
[0038]
In addition, if the heading changeover mechanism (development unit magnetic head formation and release mechanism) is configured as described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a state and a timing chart at the start of development according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state and a timing chart when development is stopped according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an electrophotographic apparatus configured to switch a developing unit by arranging a plurality of developing units around an image carrier.
4 is a cross-sectional view of one developing
FIG. 5 is an explanatory diagram when the movable magnet is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the rotary sleeve.
FIG. 6 is an explanatory diagram when the movable magnet is rotated in the same direction as the rotation direction of the rotary sleeve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
24 Toner AC AC bias power supply DC DC bias power supply
Claims (5)
前記それぞれのトナー担持体の現像開始に際し、前記切り替え機構の磁力線を穂出し解除状態に維持して像担持体に表面電位を印加する第1のステップ、前記トナー担持体に前記表面電位より同極性の低い直流バイアスを印加する第2のステップ、前記切り替え機構の磁力線作用方向を切り替えて磁気穂の穂出し解除状態から磁気穂の穂出し状態への移行を行う第3のステップ、現像用交流バイアスを印加する第4のステップを順次実施して各色毎の現像を行うことを特徴とする電子写真用現像方法。A plurality of developing units for each color arranged face-to-face on the image carrier is formed by using magnetic lines acting on the toner carrier to form (ear) and release magnetic ears at the developing position of the toner carrier. An electrophotographic developing method in which a switching mechanism is disposed upstream of the developing position in the rotation direction of the toner carrier, and a plurality of colors are developed while sequentially developing each color with a time difference. ,
At the start of development of each of the toner carriers, a first step of applying a surface potential to the image carrier while maintaining the line of magnetic force of the switching mechanism in a heading release state, the toner carrier having the same polarity as the surface potential a second step of applying a low DC bias of the third step of performing transition to the ears out state of the magnetic chain by switching the magnetic field lines acting direction of the switching mechanism from ear out the released state of the magnetic chain, AC bias developing A development method for electrophotography, wherein the development is performed for each color by sequentially performing the fourth step of applying the.
現像ユニットのトナー担持体の現像位置への磁気穂の形成(穂出し)状態と該穂出し解除状態の切り替えをトナ―担持体に作用する磁力線を利用して行う穂出し切り替え機構とを具え、該穂出し切り替え機構を前記トナ―担持体の回転方向の現像位置上流側に配置してなる電子写真用現像装置において、
現像開始時に前記切り替え機構の磁力線作用方向を穂出し解除状態に維持した状態で像担持体に表面電位を印加した後に、前記トナー担持体に前記表面電位より同極性の低い直流バイアスを印加し、その後に、前記穂出し切り替え機構の磁力線作用方向を切り替えて磁気穂の穂出し状態から解除状態への移行を行い、更にその後に現像用交流バイアスを印加する現像バイアス制御機構を備えたことを特徴とする電子写真用現像装置。A development bias power source in which an alternating current bias is superimposed on a direct current bias; a toner carrier that is connected to the development bias power source and guides toner to a development position of the image carrier;
A heading switching mechanism that uses magnetic lines of force acting on the toner carrier to switch between the formation (heading) state of the magnetic head at the development position of the toner carrier of the developing unit and the heading release state; In the electrophotographic developing device in which the heading switching mechanism is disposed upstream of the developing position in the rotational direction of the toner carrier,
After applying a surface potential to the image carrier in a state where the direction of magnetic force lines of the switching mechanism is maintained in a heading release state at the start of development, a direct current bias having the same polarity as the surface potential is applied to the toner carrier. After that, it has a developing bias control mechanism for switching the direction of the magnetic line of force of the heading switching mechanism to shift from the heading state of the magnetic head to the released state, and then applying a developing AC bias. An electrophotographic developing apparatus.
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