JPH01269960A - Multicolor image forming device - Google Patents

Multicolor image forming device

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Publication number
JPH01269960A
JPH01269960A JP63099691A JP9969188A JPH01269960A JP H01269960 A JPH01269960 A JP H01269960A JP 63099691 A JP63099691 A JP 63099691A JP 9969188 A JP9969188 A JP 9969188A JP H01269960 A JPH01269960 A JP H01269960A
Authority
JP
Japan
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image
developer
carrier
toner
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP63099691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Yoshikawa
吉河 雅雄
Tatsuya Kobayashi
達也 小林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP63099691A priority Critical patent/JPH01269960A/en
Publication of JPH01269960A publication Critical patent/JPH01269960A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent fogging as well as color mixture by setting a bias low while setting an AC bias voltage applied to a developing means following a 2nd stage to a low value so that a toner image which is formed at a front stage is not peeled off. CONSTITUTION:The developing means 7 following the 2nd stage of a device which forms a toner image by developing a latent image selectively by developing means 4 and 7 provided stepwise has a developer carrier 7a which carries a developer to an image carrier 1, and the developer which is carried by the developer carrier 7a does not contact the image carrier 1. Then an AC electric field is applied to the developer carrier 7a and set substantially weak enough not to peel part of the toner image formed on the image carrier in the front stage off the surface of the image carrier 1, and the developer carrying speed is set larger than the moving speed of the image carrier. Consequently, a multicolor image which has neither color mixture nor fogging is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 −の1 本発明は、2色又はそれ以上の多色のカラー画像を形成
するための電子写真方式の画像形成装置に関するもので
あり、特に移動する像担持体に潜像を形成し、該潜像を
段状に複数設けられた現像手段にて選択的に現像してト
ナー像を形成するといった1回の画像形成サイクルにて
複数色の画像を形成する多色画像形成装置に関するもの
である。
Detailed Description of the Invention - No. 1 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus for forming a multicolor image of two or more colors. A multicolor image that forms images of multiple colors in one image forming cycle, in which a latent image is formed and a toner image is formed by selectively developing the latent image with a plurality of developing means provided in a step-like manner. The present invention relates to a forming device.

の   −び、・ 近年、記録像がより明瞭となり且つ情報の理解がより容
易となる等の理由から、例えばフォーマットの色と計算
値やデータの値の色とが異なる色で表現されたり、CA
Dにより出力された図面の一部が他の色で出力される等
、2色又は多色で識別されることが望まれており、黒色
以外の色トナーが多く使用されるようになってきた。
In recent years, for reasons such as recording images becoming clearer and information easier to understand, for example, the color of the format and the color of the calculated value or data value are expressed in different colors, and CA
It is desired that a part of the drawing outputted by D is outputted in another color, so that it can be identified in two colors or in multiple colors, and toners of colors other than black are increasingly being used. .

例えば2色の電子写真方式画像形成?i置は、第5図に
図示されるような画像形成プロセスにて画像形成が行な
われていた。つまり、像担持体である電子写真感光体は
、第1Wf電器により例えば−600Vに一様に帯電さ
れる(第5図(イ))。
For example, two-color electrophotographic image formation? At position i, image formation was performed using an image forming process as shown in FIG. That is, the electrophotographic photoreceptor, which is an image carrier, is uniformly charged to, for example, -600V by the first Wf electric device (FIG. 5(a)).

第1露光手段により感光体には、露光部の表面電位が例
えば−1oovとされる第1の潜像が形成される(第5
図(ロ))、該第1の潜像は、例えば負に71)電した
赤トナーとフェライト等の磁性粒子から成る2成分現像
剤を有した第1の現像器にて、適当な大きさの1例えば
1600Hz、1800ppの交流に一500vの直流
を重畳したバイアスを印加して1反転現像される(第5
図(ハ))、この時、可視画像化された赤色トナー像電
位はトナー電荷により−toov程度電位が上がり一2
00V程度となる。
A first latent image is formed on the photoconductor by the first exposure means, with the surface potential of the exposed part being, for example, -1oov (the fifth
Figure (b)), the first latent image is formed into an appropriate size by a first developing device having a two-component developer consisting of negatively charged red toner and magnetic particles such as ferrite. For example, 1 inversion development is performed by applying a bias of 1600 Hz, 1800 pp alternating current and -500 v direct current superimposed (5th
At this time, the red toner image potential visualized as a visible image increases by about -toov due to the toner charge.
The voltage will be approximately 00V.

次いで、t52’i@光手段により第2の画像信号が感
光体に照射され、感光体には、露光部の表面電位が例え
ば−100Vとされる第2の潜像が形成される(第5図
(ニ))。
Next, the second image signal is irradiated onto the photoreceptor by the t52'i@ optical means, and a second latent image is formed on the photoreceptor, with the surface potential of the exposed portion being, for example, -100V (fifth Figure (d)).

この様にして形成された第2の潜像は、例えば負に帯電
した黒色の1成分磁性トナーを有する第2の現像器にて
、適当な大きさの、例えば1600Hz、1300Vp
p(7)交流に一500V(7)直流を重畳したバイア
スを印加することにより、第2の潜像が可視像化される
(第5図(ホ))。
The second latent image formed in this manner is developed using a second developing device containing, for example, negatively charged black one-component magnetic toner, at an appropriate frequency, for example, 1600 Hz, 1300 Vp.
The second latent image is visualized by applying a bias consisting of p(7) alternating current and -500 V(7) direct current (FIG. 5(e)).

次いで、感光体上の2色画像は、一般には転写材に転写
帯電器により転写され1分離帯電器にて感光体から剥離
され、定着手段にて定着された後2色カラープリントと
して機外へと排出される。
Next, the two-color image on the photoreceptor is generally transferred to a transfer material by a transfer charger, peeled off from the photoreceptor by a one-separation charger, fixed by a fixing means, and then sent out of the machine as a two-color color print. is discharged.

ところが、第2の現像時には、第1のトナー像電位が一
200V前後と低いために第2の露光部と同時に第1の
トナー像部にも相当量のトナーが現像され、所謂混色が
生じてしまう、このような混色を回避するために、第2
の現像時に現像バイアス電圧を第1露光部が現像されな
いように十分低くすると、第2の現像が不十分となると
いう問題が生じた。
However, during the second development, since the first toner image potential is as low as around 1,200 V, a considerable amount of toner is developed in the first toner image area at the same time as in the second exposure area, resulting in so-called color mixing. In order to avoid such color mixture, the second
If the developing bias voltage is set low enough so that the first exposed area is not developed during development, a problem arises in that the second development becomes insufficient.

このような問題を解決するために、第1の現像後に第2
の帯電器を設は感光体を再帯電することが提案された。
In order to solve this problem, the second development is performed after the first development.
It was proposed that a charger be installed to recharge the photoreceptor.

該方法によると、第6図に図示されるように(第1のト
ナー像を形成するまでの画像形成プロセス第6図(イ)
〜(ハ)は第5図の画像形成プロセス(イ)〜(ハ)と
同じである)、第1のトナー像電位は、再帯電により例
えば−600vにまで上げられる(iR6図(ニ))、
第2の露光が行なわれると、該第2の露光部の電位は−
toovにまで減衰しく第6図(ホ))、この様にして
形成された第2の潜像は、例えば負に帯電した黒色の1
成分磁性トナーを有する第2の現像器にて、適当な大き
さの、例えば1600Hz、j300VPPの交流ニー
500Vの直流を重畳した現像バイアスを印加すること
により、第1のトナー像部は現像されることなく第2の
潜像を可視像化することができる(第5図(へ))。
According to this method, as shown in FIG. 6 (image forming process up to forming the first toner image)
- (C) are the same as the image forming process (A) - (C) in Figure 5), and the first toner image potential is raised to, for example, -600V by recharging (Figure iR6 (D)). ,
When the second exposure is performed, the potential of the second exposed area is -
The second latent image formed in this way is, for example, a negatively charged black one.
The first toner image area is developed by applying a developing bias of an appropriate magnitude, for example, 1600 Hz, j300 VPP AC knee and 500 V DC superimposed, in a second developing device having component magnetic toner. The second latent image can be visualized without any interference (FIG. 5).

しかしながら、第2の現像時に印加する現像バイアスに
よる電界で第1のトナーが少量ではあるが第2現像器内
へと徐々に混入し、混色の問題を完全には解決すること
ができなかった。斯る第2の現像を非接触現像手段、す
なわち例えば感光体ドラムと、現像器内に設けられトナ
ーを担持し、該トナーを感光体ドラムへと搬送するトナ
ー担持体との間隙を1oθ〜500ILm、その時のト
ナ−担持体上に担持されるトナー層を50〜200gm
とし、トナー層が感光体ドラムに接触することなく現像
を行なう非接触現像装置を使用することによっても」二
足混色の問題を完全には解決し得なかった。
However, due to the electric field caused by the developing bias applied during the second development, a small amount of the first toner gradually mixes into the second developing device, and the problem of color mixture cannot be completely solved. The second development is performed by setting a gap between a non-contact developing means, for example, a photosensitive drum, and a toner carrier disposed in the developing device that supports toner and conveys the toner to the photosensitive drum from 10θ to 500 ILm. , the toner layer supported on the toner carrier at that time is 50 to 200 gm.
Even by using a non-contact developing device that performs development without the toner layer coming into contact with the photoreceptor drum, the problem of two-sided color mixing could not be completely solved.

魚」Lのti的 本発明の目的は、混色のない、多色画像を得ると共に、
かぶりのない且つ十分な濃度を有した鮮明な高品質の多
色画像を得ることのできる多色画像形成装置を提供する
ことである。
The purpose of the present invention is to obtain a multicolor image without color mixture, and to
It is an object of the present invention to provide a multicolor image forming apparatus capable of obtaining a clear, high-quality multicolor image without fog and having sufficient density.

3.′ 占    るための 上記目的は本発明に係る多色画像形成装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、所定方向に移動する像担持体
に潜像を形成し、該潜像を段状に複数設けられた現像手
段にて選択的に現像してトナー像を形成し、多色画像を
得るようにした多色画像形成装置において、2段目以降
の現像手段は、現像剤を担持し前記像担持体へと搬送す
る現像剤担持体を有しそして該現像剤担持体により搬送
される現像剤は前記像担持体と接触しないように構成さ
れた非接触現像装置であり、又、前記現像剤担持体には
交流電界が印加され、該交流電界は前段で形成された前
記像担持体上のトナー像の一部を該像担持体表面から剥
ざ取る電界強さよりは実質的に弱く設定され、且つ該現
像手段の現像剤担持体の現像剤搬送速度は前記像担持体
の移動速度よりも大きく設定されることを特徴とする多
色画像形成装置である1、好ましくは、2段目以降の現
像手段に印加する交流電界は、交流成分のピーク間電圧
をVac、直流成分をDdc、像担持体と現像剤担持体
との間隙をd、そして前段で形成されたトナー像の現像
される際のトナー像電位をVtとすると、 潜像電位が正の場合は、 {Vt−(Vdc  −Vac/2)  ’t  /d
i  2.3(V/g 會)潜像電位が負の場合は。
3. The above-mentioned object of the present invention is achieved by the multicolor image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention forms a latent image on an image carrier that moves in a predetermined direction, and selectively develops the latent image using a plurality of stepwise developing means to form a toner image. In a multicolor image forming apparatus configured to obtain a color image, the second and subsequent stages of development have a developer carrier that carries developer and conveys it to the image carrier, and the developer carrier carries developer. A non-contact developing device is configured so that the developer to be transported does not come into contact with the image carrier, and an alternating current electric field is applied to the developer carrier. The electric field strength is set to be substantially weaker than the electric field strength that peels off a part of the toner image on the image carrier from the surface of the image carrier, and the developer transport speed of the developer carrier of the developing means is set to be lower than the electric field strength that peels off a part of the toner image on the image carrier. Preferably, the alternating current electric field applied to the developing means in the second and subsequent stages is set to be larger than the moving speed of Vac, and the direct current If the component is Ddc, the gap between the image carrier and the developer carrier is d, and the toner image potential when the toner image formed in the previous stage is developed is Vt, when the latent image potential is positive, { Vt-(Vdc-Vac/2) 't/d
i 2.3 (V/g) If the latent image potential is negative.

((Vdc+Vac/2) −Vt ) /d5,2.
3(V/ a m)を満足するものであり、現像剤担持
体の現像剤搬送速度は像担持体の移動速度の1.5〜3
倍とされ、更に好ましくは2段目以降の現像手段に印加
する交流電界はV a c / d≧2.0とされる。
((Vdc+Vac/2)-Vt)/d5,2.
3 (V/am), and the developer transport speed of the developer carrier is 1.5 to 3 of the moving speed of the image carrier.
More preferably, the AC electric field applied to the second and subsequent developing means satisfies V a c /d≧2.0.

支ムj 次に、本発明に係る多色画像形成装置を図面に即して更
に詳しく説明する。
Support j Next, the multicolor image forming apparatus according to the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

第1図には未発明に係る多色画像形成装置を具現化した
2色記録を可能とする電子写真装置の一実施例が概略図
示される0本実施例によると、ドラム状の像担持体、即
ちアモルファスシリコン等の光導電層を有した電子写真
感光体ドラムlが矢印方向に回転自在に担持され、その
回りに画像形成手段が配置される。更に説明すると、感
光体ドラムlの周囲には第1の帯電器2と、第1画像露
光手段3と、第1の現像器4と、第2の帯電器(再帯電
器)5と、第2画像露光手段6と、第2の現像器7と、
転写帯電器8と、クリーニング手段11とを有する。
FIG. 1 schematically shows an embodiment of an electrophotographic apparatus capable of two-color recording, which embodies a multicolor image forming apparatus according to an uninvented invention. According to this embodiment, a drum-shaped image carrier That is, an electrophotographic photosensitive drum l having a photoconductive layer made of amorphous silicon or the like is supported rotatably in the direction of the arrow, and image forming means are arranged around it. To explain further, a first charger 2, a first image exposure means 3, a first developer 4, a second charger (recharger) 5, and a second charger 5 are arranged around the photoreceptor drum l. a two-image exposure means 6, a second developing device 7,
It has a transfer charger 8 and a cleaning means 11.

又、第1画像露光手段3及び第2画像露光手段6は、第
1の画像信号により変調された第1のレーザービームを
出射する第1の半導体レーザー第2と、第2のレーザー
ビームを出射する第2の半導体レーザー13と、モータ
15にて駆動され第1及び第2のレーザービームを偏光
し、結像レンズ16及び折り返しミラー17を介して第
1画像及び第2画像を感光体1上へとラスク走査する回
転多面鏡14とを有する。
The first image exposure means 3 and the second image exposure means 6 each include a first semiconductor laser that emits a first laser beam modulated by the first image signal, a second semiconductor laser that emits a second laser beam, and a second semiconductor laser that emits a second laser beam. A second semiconductor laser 13 is driven by a motor 15 to polarize the first and second laser beams, and direct the first and second images onto the photoreceptor 1 through an imaging lens 16 and a folding mirror 17. It has a rotating polygon mirror 14 that performs rask scanning.

上記構成の2色電子写真装置の作動は前記第5図及び第
6図に関連して説明したと同様であるのでこれ以上の説
明は省略する。
Since the operation of the two-color electrophotographic apparatus having the above configuration is the same as that described in connection with FIGS. 5 and 6, further explanation will be omitted.

本発明に従えば、第1の現像器4以外の現像器、つまり
第1現像器4より後段に配置された現像器は1本発明で
は第2の現像器7は少なくとも特開昭55−18659
号に記載の非接触現像装置(ジャンピング現像器M)と
され、現像剤(トナー)を担持し感光体ドラム1へと搬
送する現像剤担持体、本実施例では現像スリーブ7aを
有しそして該現像スリーブ7aにより搬送される現像剤
は前記感光体ドラムlと接触しないように構成される。
According to the present invention, the number of developing devices other than the first developing device 4, that is, the number of developing devices arranged after the first developing device 4 is one.
The device is a non-contact developing device (jumping developing device M) described in the above issue, and has a developer carrying member, in this embodiment, a developing sleeve 7a, which carries developer (toner) and conveys it to the photosensitive drum 1. The developer conveyed by the developing sleeve 7a is configured so as not to come into contact with the photosensitive drum l.

即ち、現像スリーブ7aと感光体ドラムlの表面との間
にはlOO〜5001Lmの空隙が設けられ、現像スリ
ーブ7a上に相持されるトナ−層は1本実施例では黒の
一成分磁性トナー層は50〜200pm、本実施例では
50ILmとされ、トナー層が感光体ドラムに接触する
ことなく感光体ドラムl上に形成された潜像の現像を行
なう、又、現像スリーブ7aには、第1のトナー像部は
現像せず第2の露光部だけを現像するように、現像バイ
アスが印加される。第2図に、第2の現像器7に印加さ
れる現像バイアス及び潜像電位の関係を示す。
That is, a gap of 100 to 5001 Lm is provided between the developing sleeve 7a and the surface of the photoreceptor drum l, and the number of toner layers supported on the developing sleeve 7a is one black mono-component magnetic toner layer in this embodiment. is 50 to 200 pm, and 50 ILm in this embodiment, and the latent image formed on the photoreceptor drum L is developed without the toner layer coming into contact with the photoreceptor drum. A developing bias is applied so that only the second exposed area is developed without developing the toner image area. FIG. 2 shows the relationship between the developing bias applied to the second developing device 7 and the latent image potential.

第2図において、第1の現像器4にて現像された感光体
ドラムl上の第1のトナー像電位Vtは、第2の帯電器
5の電荷によって一600V程度に高められている。又
、第2の露光部電位Vlは、−100V程度に減衰して
、第2の静電潜像を形成している。
In FIG. 2, the first toner image potential Vt on the photosensitive drum l developed by the first developing device 4 is increased to about -600 V by the charge of the second charger 5. In FIG. Further, the second exposed portion potential Vl is attenuated to about -100V, forming a second electrostatic latent image.

第2の現像器に印加される現像バイアスは、サイン波形
の交流成分vaCに直流成分Vdcが重畳された電圧と
される。
The developing bias applied to the second developing device is a voltage in which a DC component Vdc is superimposed on an AC component vaC having a sinusoidal waveform.

ところで、第2の現像時、第1のトナー像には2種類の
力が働く、即ち、第2のトナー像を形成しているトナー
は本実施例では負に帯電しているから、トナーをドラム
に押しつける力1Va1−Vt+と、逆に、トナーをド
ラムから引き離す力1Vt−Vazlである。同時に第
2の露光部には、第2露光部を現像する力IVaI−V
免1と、現像されたトナーを引き離す力1VazV立1
とが作用する。ここで、Val、Vazは現像バイアス
電圧の最小値、最大イめである。
By the way, during the second development, two types of forces act on the first toner image. Namely, since the toner forming the second toner image is negatively charged in this embodiment, the toner is The force that presses the toner against the drum is 1Va1-Vt+, and the force that pulls the toner away from the drum is 1Vt-Vazl. At the same time, a force IVaI-V for developing the second exposed area is applied to the second exposed area.
The force that separates the developed toner is 1VazV and 1V.
acts. Here, Val and Vaz are the minimum value and maximum value of the developing bias voltage.

本発明者等は、第1のトナー像に働きトナーを引き離そ
うとする電界がある値以下であれば、第1のトナー像の
トナーが第2の現像器へ混入するのを防止することがで
きることを見出した。
The present inventors have discovered that if the electric field acting on the first toner image and trying to separate the toner is below a certain value, it is possible to prevent the toner of the first toner image from entering the second developing device. I found out.

次に本発明の効果を実験例を挙げて説明する。Next, the effects of the present invention will be explained with reference to experimental examples.

実験例1 第1図に示す2色電写真装置において、感光体ドラムl
と第2現像器7の現像スリーブ7aとの距離dは300
終mとした。
Experimental Example 1 In the two-color electrophotographic apparatus shown in FIG.
The distance d between this and the developing sleeve 7a of the second developing device 7 is 300.
It was the end of the day.

斯る構成にて、現像バイアスの交流成分のピーク間電圧
VPP及び、該交流電圧に重畳する直流成分Vdcとト
ナー像電位の差分Δv(=1vt−Vdcl)に対する
トナー混入状態を評価した結果が表1に示される0表1
にて、()数値は(Vaz−Vt)を示し1周波数は1
600Hzであった。又、0印はトナーの混入がない状
態、Δ印はややトナーの混入はあるが許容できる状態、
X印は許容できないい程度の混入がある状態を意味する
In such a configuration, the results of evaluating the state of toner contamination with respect to the peak-to-peak voltage VPP of the AC component of the developing bias and the difference Δv (=1vt-Vdcl) between the DC component Vdc superimposed on the AC voltage and the toner image potential are shown. 0 Table 1 shown in 1
In (), the numerical value indicates (Vaz-Vt), and 1 frequency is 1
It was 600Hz. Also, the 0 mark indicates a state where there is no toner mixed in, and the Δ mark indicates a state where there is some toner mixed in, but it is acceptable.
The mark X means that there is an unacceptable level of contamination.

表1 表1から、第1のトナー像に働く引き離し電界が、 (Vaz−vt)/cl≦7007300=2.3・ 
・ Q ・ (1) であれば、第2現像器へのトナー混入を有効に防1Fで
きることが分かる。
Table 1 From Table 1, the separation electric field acting on the first toner image is (Vaz-vt)/cl≦7007300=2.3・
・Q ・If (1), it can be seen that it is possible to effectively prevent toner from entering the second developing device 1F.

又、Vaz =Vdc+Vpp/2であるから式(1)
は、潜像極性が負の場合、 (V d c + V p P / 2− V t )
 / d≦2.33・・・・(2) となる。
Also, since Vaz = Vdc + Vpp/2, formula (1)
When the latent image polarity is negative, (V d c + V p P / 2- V t )
/ d≦2.33 (2).

実験例2 第1図に示す2色電写真装置において、感光体ドラム1
と第2現像′JA7の現像スリーブ7aとの距離dは4
00 JLmとした。
Experimental Example 2 In the two-color electrophotographic apparatus shown in FIG.
The distance d between the second developer 'JA7 and the developing sleeve 7a is 4.
00 JLm.

実験例1と同様の評価をした結果を表2に示す。Table 2 shows the results of the same evaluation as in Experimental Example 1.

表2 表2から、第1のトナー像に働く引き敲し電界は、 (Vaz−Vt)/d≦900 / 400 = 2.
25であり、従って、同様に潜像電位が負の場合、(V
 d c + V p P / 2− V t ) /
 d≦2.25・・・・・ (3) となるや 実験例3 第1図に示す2色電写真装置において、感光体ドラム1
と第2現像器7の現像スリー・ブ7aとの距離dは20
0終mとした。
Table 2 From Table 2, the drawing electric field acting on the first toner image is (Vaz-Vt)/d≦900/400 = 2.
25, therefore, similarly when the latent image potential is negative, (V
d c + V p P / 2- V t ) /
d≦2.25... (3) Experimental Example 3 In the two-color electrophotographic apparatus shown in FIG.
The distance d between the developing sleeve 7a of the second developing device 7 is 20
It was set as 0 end m.

実験例1と同様の評価をした結果を表3に示す。Table 3 shows the results of the same evaluation as in Experimental Example 1.

表3 X:許容でさない 表3から、第1のトナー像に働く引き離し電界は、 (Vaz  −Vt)/d≦45 0/2 0 0 =
2.25であり、従って、同様に潜像電位が負の場合、
(V d c + V p p / 2− V t )
 / d≦2.25・・Φ・(4) である。
Table 3
2.25, therefore, similarly if the latent image potential is negative,
(Vdc+Vpp/2-Vt)
/ d≦2.25··Φ·(4).

上記各実験から、一般に、潜像極性が負の場合には、 (V d c + V p p / 2− V t )
 / d≦2.25・・1(5) W!J實電位が正の場合には、 (V t −V d c + V p p / 2 )
 / d≦2.251・・(6) となるように設定する必要があることが分かる。
From the above experiments, in general, when the latent image polarity is negative, (V d c + V pp / 2- V t )
/ d≦2.25...1(5) W! When the J actual potential is positive, (Vt - Vdc + Vpp/2)
/ d≦2.251 (6) It can be seen that it is necessary to set the value as follows.

以上の条件の下で、第1のトナー像電位Vtに対して、
第2の現像バイアス設定を行うことにより、現像器への
トナーの混入が防止でき、混色のない高品質の2色画像
が得られる。
Under the above conditions, for the first toner image potential Vt,
By setting the second developing bias, toner can be prevented from entering the developing device, and a high-quality two-color image without color mixture can be obtained.

本実施例では、第2の現像バイアスの交流成分波形をサ
イン波としたが、矩形波等及び非対象波形を用いること
も同様に可能である。
In this embodiment, the AC component waveform of the second developing bias is a sine wave, but it is also possible to use a rectangular wave or the like or an asymmetric waveform.

ところが、上述した(5)式或いは(6)式の設定条件
では、第2図における現像力1val−■交1も弱くな
り、充分な画像濃度を得るのが困難となる。
However, under the setting conditions of the above-mentioned equations (5) and (6), the developing power 1 val - 1 x 1 shown in FIG. 2 also becomes weak, making it difficult to obtain a sufficient image density.

本発明者等は、この、ようなトナー混入による混色防止
のために現像使方が低下した分は、現像剤担持体、即ち
本実施例では現像スリーブ7aの回転速度を像担持体、
即ち本実施例では感光体ドラムlの回転速度の1.5〜
3倍とすることによって補うことができ、充分な画像濃
度を得ることができることを見出した。
In order to prevent color mixing due to toner contamination, the inventors of the present invention have determined that the rotational speed of the developer carrier, that is, in this embodiment, the developing sleeve 7a, can be adjusted to reduce the rotational speed of the developer carrier, that is, the developing sleeve 7a in this embodiment.
That is, in this embodiment, the rotational speed of the photoreceptor drum l is 1.5~
It has been found that this can be compensated for by increasing the image density by three times, and that sufficient image density can be obtained.

第3図は、前述した混色防+h条件(5)の下で現像ス
リーブの回転速度Vsを変えて、現像コントラストに対
する画像濃度(V−Dカーブ)を測定したものである。
FIG. 3 shows the measurement of image density (V-D curve) with respect to development contrast while changing the rotational speed Vs of the developing sleeve under the above-mentioned color mixing prevention +h condition (5).

この時の、像担持体である感光ドラムの回転速度Vdは
87mm/secであった。又、この時のPP1mm位
はvt=−ao。
At this time, the rotation speed Vd of the photosensitive drum serving as the image carrier was 87 mm/sec. Also, at this time, PP about 1 mm is vt=-ao.

(V)、Vl=−100(V)、現像バイアスは第20
0Hz、1ooOVppであった。
(V), Vl=-100(V), development bias is 20th
It was 0Hz, 1ooOVpp.

第3図から、現像スリーブ7aの回転速度を感光体ドラ
ム1の回転速度の1.5倍以上、つまり Vs  ≧ 1.5XVd とすることによって充分な濃度が得られることが分かる
From FIG. 3, it can be seen that sufficient density can be obtained by setting the rotational speed of the developing sleeve 7a to 1.5 times or more the rotational speed of the photoreceptor drum 1, that is, Vs≧1.5XVd.

しかしながら、現像スリーブ7aの回転速度が感光体ド
ラムlの回転速度の3倍以上、つまりVs≧3.0XV
d となるとトナーの劣化、更にはトナー飛散が多くなり、
従って、現像スリーブの回転速度は感光体ドラムの速度
の3倍より小さくすることが必要である。
However, the rotational speed of the developing sleeve 7a is more than three times the rotational speed of the photoreceptor drum l, that is, Vs≧3.0XV.
d, toner deterioration and toner scattering increase.
Therefore, it is necessary that the rotational speed of the developing sleeve be less than three times the speed of the photoreceptor drum.

第4図は、現像スリーブ7aと感光体ドラム1との間隙
dを3001Lmとし、且つ現像スリーブ7aの回転速
度が感光体ドラムlの回転速度の3倍、つまりVs=3
.0XVdとし、Vacを変えた場合のV−Dカーブを
測定した結果を示す。
In FIG. 4, the gap d between the developing sleeve 7a and the photoreceptor drum 1 is 3001 Lm, and the rotational speed of the developing sleeve 7a is three times the rotational speed of the photoreceptor drum l, that is, Vs=3.
.. The results of measuring V-D curves when Vac was changed at 0XVd are shown.

第4図からVac<Booでは十分な濃度を得ることが
難しく、十分な濃度を得るためには、VaCは Vac≧600v つまり。
From FIG. 4, it is difficult to obtain a sufficient concentration when Vac<Boo, and in order to obtain a sufficient concentration, VaC must be Vac≧600v.

Vac/d≧2.0 (Vpp/xm)であることが望
ましいことが分かる。
It can be seen that it is desirable that Vac/d≧2.0 (Vpp/xm).

本発明によると、上述したように、2段目以降の現像装
置に印加する交流バイアス電圧を弱く設定しているため
に、地かぶりの発生を防止できるという利点を同時に得
ることができる。
According to the present invention, as described above, since the AC bias voltage applied to the second and subsequent stage developing devices is set weakly, it is possible to simultaneously obtain the advantage of being able to prevent the occurrence of background fog.

つまり1本発明によると、トナーの飛翔力を弱くしてい
るために白地領域に付着するトナーを極めて少量に押え
ることができ、一方、画像領域ではトナーの飛翔力は弱
いながらも現像スリーブの相対速度比によってトナーの
供給量を増大し、画像濃度を十分に得るという効果を得
ており、単に現像スリーブを相対的に早く回転するだけ
では地かぶりが発生するという弊害を同時に解決してい
る。
In other words, according to the present invention, since the flying force of the toner is weakened, it is possible to suppress the amount of toner adhering to the white background area to an extremely small amount.On the other hand, in the image area, although the flying force of the toner is weak, The speed ratio increases the amount of toner supplied and achieves the effect of obtaining sufficient image density, and at the same time solves the problem that background fog occurs when simply rotating the developing sleeve relatively quickly.

上記実施例では、本発明は2色画像形成装置であるとし
て説明したが、これに限定されるものではなく、3色以
上の多色画像形成装置にも同様に適用し得るものである
In the above embodiments, the present invention has been described as a two-color image forming apparatus, but is not limited thereto, and can be similarly applied to a multi-color image forming apparatus using three or more colors.

1に差] 上述のように、本発明に係る多色画像形成装置は、2段
目以降の現像手段に印加する交流バイアス電圧を前段で
形成されたトナー像が剥ざ取られないように弱く設定す
ると同時に、バイアスを弱く設定したことにより低下し
たトナー飛翔力、つまり現像能力を現像剤担持体の像担
持体との相対速度を1.5〜3倍に高めることにより補
ない、混色を防ぐと同時にかぶりを防止し、画像濃度の
鮮明な高品質の画像を得ることができるという特長を有
する。
As described above, in the multicolor image forming apparatus according to the present invention, the AC bias voltage applied to the developing means in the second and subsequent stages is set to be weak so that the toner image formed in the previous stage is not peeled off. At the same time, the toner flying force, that is, the developing ability, which has decreased due to the weak bias setting, is compensated for by increasing the relative speed of the developer carrier to the image carrier by 1.5 to 3 times, thereby preventing color mixing. At the same time, it has the advantage of preventing fogging and producing high-quality images with clear image density.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係る多色画像形成装置の一実施例を
示す概略構成図である。 第2図は、第1図の装置における第2のH)借sに印加
される現像バイアスと潜像電位の関係を示す図である。 第3図は、現像剤担持体の回転速度Vsを変えて、現像
コントラストに対する画像濃度(V−Dカーブ)を測定
したグラフである。 第4図は、現像剤担持体の回転速度が像担持体の回転速
度の3倍であ、るとした時のV−Dカーブを示すグラフ
である。 第5図及び第6図は、2色画像形成プロセスを説明する
図である。 l:像担持体(感光体ドラム) 4:第1現像器 7:第2現像器(非接触現像装置) 7a:現像剤担持体(現像スリーブ) 5:再帯電器 現像コントラスト(Vdc−VJ) 現像コントラスト(Vdc−VZ) (イ)                (ニ)(ロ)
              (ホ)(ハ) (イ) (ロ) (ハ) 図 (ニ) (ホ) (へ)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a multicolor image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the developing bias applied to the second H) voltage and the latent image potential in the apparatus of FIG. 1. FIG. 3 is a graph in which image density (VD curve) with respect to development contrast was measured while changing the rotational speed Vs of the developer carrier. FIG. 4 is a graph showing a V-D curve when it is assumed that the rotational speed of the developer carrier is three times that of the image carrier. FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating a two-color image forming process. l: Image carrier (photosensitive drum) 4: First developer 7: Second developer (non-contact developing device) 7a: Developer carrier (developing sleeve) 5: Recharger development contrast (Vdc-VJ) Development contrast (Vdc-VZ) (a) (d) (b)
(E) (C) (A) (B) (C) Diagram (D) (E) (F)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)所定方向に移動する像担持体に潜像を形成し、該潜
像を段状に複数設けられた現像手段にて選択的に現像し
てトナー像を形成し、多色画像を得るようにした多色画
像形成装置において、2段目以降の現像手段は、現像剤
を担持し前記像担持体へと搬送する現像剤担持体を有し
そして該現像剤担持体により搬送される現像剤は前記像
担持体と接触しないように構成された非接触現像装置で
あり、又、前記現像剤担持体には交流電界が印加され、
該交流電界は前段で形成された前記像担持体上のトナー
像の一部を該像担持体表面から剥ざ取る電界強さよりは
実質的に弱く設定され、且つ該現像手段の現像剤担持体
の現像剤搬送速度は前記像担持体の移動速度よりも大き
く設定されることを特徴とする多色画像形成装置。 2)2段目以降の現像手段に印加する交流電界は、交流
成分のピーク間電圧をVac、直流成分をDdc、像担
持体と現像剤担持体との間隙をd、そして前段で形成さ
れたトナー像の現像される際のトナー像電位をVtとす
ると、 潜像電位が正の場合は、 {Vt−(Vdc−Vac/2)}/d≦2.3(V/
μm)潜像電位が負の場合は、 {(Vdc+Vac/2)−Vt}/d≦2.3(V/
μm)を満足するものであり、現像剤担持体の現像剤搬
送速度は像担持体の移動速度の1.5〜3倍である特許
請求の範囲第1項記載の装置。 3)2段目以降の現像手段に印加する交流電界はVac
/d≧2.0である特許請求の範囲第1項又は第2項記
載の装置。
[Scope of Claims] 1) Forming a latent image on an image bearing member moving in a predetermined direction, and selectively developing the latent image using a plurality of stepwise developing means to form a toner image; In a multicolor image forming apparatus configured to obtain a multicolor image, the second and subsequent stages of development have a developer carrier that carries developer and transports the developer to the image carrier. The developer transported by is a non-contact developing device configured so as not to come into contact with the image carrier, and an alternating current electric field is applied to the developer carrier,
The alternating current electric field is set to be substantially weaker than the electric field strength that peels off a part of the toner image on the image carrier formed in the previous stage from the surface of the image carrier, and is A multicolor image forming apparatus, wherein a developer conveying speed is set higher than a moving speed of the image carrier. 2) The alternating current electric field applied to the second and subsequent stages of development means has the peak-to-peak voltage of the alternating current component as Vac, the direct current component as Ddc, the gap between the image carrier and the developer carrier as d, and the voltage formed in the previous stage. If the toner image potential when the toner image is developed is Vt, then if the latent image potential is positive, {Vt-(Vdc-Vac/2)}/d≦2.3(V/
μm) If the latent image potential is negative, {(Vdc+Vac/2)-Vt}/d≦2.3(V/
2. The apparatus according to claim 1, wherein the developer transport speed of the developer carrier is 1.5 to 3 times the moving speed of the image carrier. 3) The alternating current electric field applied to the second and subsequent developing means is Vac.
The device according to claim 1 or 2, wherein /d≧2.0.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144452A (en) * 1980-04-14 1981-11-10 Hitachi Ltd Electrophotographic recorder
JPS60154270A (en) * 1984-01-24 1985-08-13 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Image forming method

Patent Citations (2)

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