JPH0667546A - Developing device - Google Patents
Developing deviceInfo
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- JPH0667546A JPH0667546A JP4242581A JP24258192A JPH0667546A JP H0667546 A JPH0667546 A JP H0667546A JP 4242581 A JP4242581 A JP 4242581A JP 24258192 A JP24258192 A JP 24258192A JP H0667546 A JPH0667546 A JP H0667546A
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- JP
- Japan
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- toner
- carrier
- developer
- electric field
- developing
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、一般に画像形成装置
等に使用される現像装置に関し、特に、例えばコンピュ
ーター、ファクシミリ、ＣＡＤ等のプリンターとして用
いられ、帯電・露光・現像の各工程を複数回繰り返して
静電潜像担持体上に複数色の顕画像の形成が行われる多
色電子写真装置に使用される現像装置に関し、更に詳細
には、磁気ロールを用いてトナーをトナー担持体に付着
させトナー担持体の近傍に離れて配置された制御電極を
有し、これにより、現像領域においてトナークラウドを
形成し潜像を現像する現像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device generally used in an image forming apparatus or the like, and more particularly, it is used as a printer for a computer, a facsimile, a CAD or the like, and each step of charging, exposing and developing is performed plural times. The present invention relates to a developing device used in a multicolor electrophotographic apparatus in which a visible image of a plurality of colors is repeatedly formed on an electrostatic latent image carrier, and more specifically, a toner is attached to the toner carrier using a magnetic roll. The present invention relates to a developing device that has a control electrode that is arranged in the vicinity of a toner carrier and is separated therefrom, and forms a toner cloud in the developing region to develop a latent image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真技術を使用した多色画像形成装
置としては、種々の方式のものがある。その一つとして
は、感光体ドラム上に各色のトナー像を順次形成し、こ
の感光体上に形成された各色のトナーを、転写ドラムの
周囲に保持された記録用紙上に順次重ねて転写して多色
画像を形成する方式のものがある。この場合には、感光
体ドラムの周囲に、帯電器、露光部、各色に対応した複
数の現像器、転写部及びクリーニング装置を配置し、感
光体ドラムの１回転毎に帯電、露光、現像、転写、清掃
という工程を繰り返す。これにより感光体ドラムの１回
転毎に、各色のトナー像を記録用紙上に順次重ねて転写
し、多色画像を形成するものである。2. Description of the Related Art There are various types of multicolor image forming apparatuses using electrophotography. As one of them, toner images of respective colors are sequentially formed on the photoconductor drum, and the toners of respective colors formed on the photoconductor are sequentially transferred onto the recording paper held around the transfer drum. There is a method of forming a multicolor image. In this case, a charging unit, an exposing unit, a plurality of developing units corresponding to respective colors, a transferring unit and a cleaning device are arranged around the photosensitive drum, and charging, exposing and developing are performed for each rotation of the photosensitive drum. Repeat the steps of transfer and cleaning. As a result, a toner image of each color is sequentially superposed and transferred onto the recording paper for each rotation of the photosensitive drum to form a multicolor image.
【０００３】また、上記多色画像形成装置の他の方式と
しては、感光体ドラム上にその１回転毎に各色のトナー
像を順次重ねて形成し、この感光体ドラム上に形成され
た各色のトナー像を１回の転写工程で記録用紙上に転写
することにより、多色画像を形成するものも知られてい
る。As another method of the above-mentioned multicolor image forming apparatus, toner images of respective colors are successively formed on the photosensitive drum for each rotation, and the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum are formed. It is also known to form a multicolor image by transferring a toner image onto a recording sheet in a single transfer process.
【０００４】しかしながら、上記いずれの方式の多色画
像形成装置においても、感光体ドラム上にその１回転毎
に１色のトナー像を形成するものであるため、多色の画
像形成を行なうには、必要色の数だけ感光体ドラムを回
転させなければならない。そのため、最終的な多色画像
が得られるまでの時間が長くなり、画像形成の高速化が
行えないという問題点がある。また、前者の方式では、
感光体ドラム上に形成されたトナー像を順次転写するた
めの転写ドラムが必要となり、装置が大型化するという
問題点がある。さらに、前者の方式では、感光体ドラム
上に形成されたトナー像を順次転写ドラム上に保持され
た記録用紙上に転写するものであるため、繰り返し反復
動作を行い順次重ねることにより各トナー像の色ずれや
位置ずれを生じるおそれがあり、精度の確保が必要とな
るという問題点がある。However, in any of the above-described multicolor image forming apparatuses, a toner image of one color is formed on the photosensitive drum for each rotation, so that a multicolor image is formed. , The photoconductor drum must be rotated by the number of required colors. Therefore, there is a problem that it takes a long time to obtain a final multicolor image, and the image formation cannot be speeded up. In the former method,
A transfer drum for sequentially transferring the toner images formed on the photoconductor drum is required, which causes a problem that the device becomes large. Further, in the former method, the toner images formed on the photoconductor drum are sequentially transferred onto the recording paper held on the transfer drum. There is a problem in that color misregistration and positional misalignment may occur, and it is necessary to ensure accuracy.
【０００５】そこで、これらの問題点を解決するものと
して、特開昭６３−２７３８８３号公報に示すように、
感光体ドラムの周囲に、帯電器、露光光学系及び現像器
からなる記録部を複数個配置し、感光体ドラムが１回転
する間に各色のトナー像を感光体ドラム上に形成して、
この各色のトナー像を１回の転写工程で記録用紙上に転
写する多色画像形成装置も提案されている。Therefore, as a means for solving these problems, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 63-273883,
A plurality of recording units including a charging device, an exposure optical system, and a developing device are arranged around the photosensitive drum, and a toner image of each color is formed on the photosensitive drum while the photosensitive drum makes one rotation.
A multicolor image forming apparatus has also been proposed which transfers the toner images of the respective colors onto a recording sheet in a single transfer process.
【０００６】しかし、この提案に係る多色画像形成装置
の場合には、感光体ドラム上に複数のトナー像を当該感
光体ドラムが１回転する間に形成し、転写工程が一度で
済むものであるが、感光体ドラムが一回転する間に現像
を複数回繰り返すと、後段の現像時に既に感光体ドラム
上に形成されたトナー像を乱したり、トナーが現像ロー
ルに付着混入し、混色が発生するという問題点がある。However, in the case of the multicolor image forming apparatus according to this proposal, a plurality of toner images are formed on the photoconductor drum during one rotation of the photoconductor drum, and the transfer process is completed only once. , If the development is repeated a plurality of times while the photoconductor drum makes one rotation, the toner image already formed on the photoconductor drum is disturbed at the time of the subsequent development, or the toner adheres to and mixes with the developing roll to cause color mixing. There is a problem.
【０００７】この問題点を解決するため、トナーのみを
ドナーロール上に形成し、このドナーロール上に形成さ
れたトナー層により、感光体ドラム上の静電潜像を現像
する装置が、既に多種公開されている。この現像方法
は、非磁性一成分トナーの現像において従来より使用さ
れてきている。このドナーロール上に形成したトナー層
により感光体ドラム上の静電潜像を現像する方法におい
ては、ドナーロール上のトナーと感光体ドラムとが非接
触状態であるため、感光体ドラム上に既に現像されたト
ナー像に乱れが生じ難く、高画質の多色画像が得られ、
感光体ドラム上に複数色のトナーを重ねて現像できる可
能性を有するなどの利点をもっている。In order to solve this problem, there are already various types of apparatuses for forming only toner on a donor roll and developing an electrostatic latent image on a photosensitive drum with a toner layer formed on the donor roll. It has been published. This developing method has been conventionally used in the development of non-magnetic one-component toner. In the method of developing the electrostatic latent image on the photoconductor drum by the toner layer formed on the donor roll, the toner on the donor roll and the photoconductor drum are not in contact with each other. Disturbance does not easily occur in the developed toner image, high quality multicolor image can be obtained,
It has advantages such as the possibility of developing toners of a plurality of colors on the photosensitive drum in a superimposed manner.
【０００８】このような非接触一成分現像方法において
は、ドナーロールに塗布されたトナーを、ドナーロール
と感光体ドラムとの間に形成される現像電界によるクー
ロン力によって、トナーをドナーロールの表面から引き
剥がし、感光体ドラム側に移動させる必要がある。In such a non-contact one-component developing method, the toner applied to the donor roll is transferred onto the surface of the donor roll by the Coulomb force generated by the developing electric field formed between the donor roll and the photosensitive drum. It is necessary to peel it off and move it to the photoconductor drum side.
【０００９】ところが、トナーのドナーロールへの付着
力は、ドナーロールと感光体ドラム間に形成される現像
電界によるクーロン力を比べかなり大きく、トナーをド
ナーロールから分離し、感光体ドラム側に移動させるこ
とが困難であるという難点を有している。However, the adhesion of the toner to the donor roll is considerably larger than the Coulomb force due to the developing electric field formed between the donor roll and the photoconductor drum, and the toner is separated from the donor roll and moved to the photoconductor drum side. It is difficult to do so.
【００１０】このため、現実的には、例えば特公昭６３
−３１７７６号公報に記載されているように、ドナーロ
ールと感光体ドラムとの間に交流電界を印加して、トナ
ーがドナーロール表面から分離し易くし、現像を容易に
する方法が提案されている。また、特開昭５６−１１６
０６０号公報に開示された方法では、ドナーロールと感
光体ドラムとの間に多孔質電極を配置し、この多孔質電
極に交流電圧を印加することにより、ドナーロール上か
らトナーを分離させてトナークラウドを発生し、これに
より感光体ドラムへトナーを現像させる方法も提案され
ている。Therefore, in reality, for example, Japanese Patent Publication Sho 63
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 31776, a method has been proposed in which an AC electric field is applied between a donor roll and a photosensitive drum to facilitate separation of toner from the surface of the donor roll and facilitate development. There is. In addition, JP-A-56-116
In the method disclosed in JP-A No. 060, a porous electrode is arranged between the donor roll and the photoconductor drum, and an AC voltage is applied to the porous electrode to separate the toner from the donor roll to separate the toner. A method has also been proposed in which a cloud is generated and the toner is developed on the photosensitive drum.
【００１１】これらの方法では、トナーの帯電量が比較
的高くても、トナーをドナーロール上から分離させるこ
とができるものの、前者の方法では、間隔に比較的大き
なドナーロールと感光体ドラムとの間に交流電界を印加
するものであるため、交流電界を大きくする必要があ
り、この交流電界で感光体ドラム上に既に現像されたト
ナー像を乱すおそれがあるという問題点を有している。In these methods, the toner can be separated from the donor roll even if the charge amount of the toner is relatively high. However, in the former method, the distance between the donor roll and the photosensitive drum is relatively large. Since an AC electric field is applied between them, it is necessary to increase the AC electric field, and there is a problem that this AC electric field may disturb the toner image already developed on the photosensitive drum.
【００１２】一方、後者の方法では、トナーの帯電量が
比較的高くても、トナーをドナーロール上から分離させ
ることができ、しかも比較的低い交流電界が使えるの
で、交流電界で感光体ドラム上に既に現像されたトナー
像を乱す危険が少なく、感光体ドラム上に複数色のトナ
ーを重ねて現像できる可能性を有している。On the other hand, in the latter method, the toner can be separated from the donor roll even if the charge amount of the toner is relatively high, and a relatively low AC electric field can be used. In addition, there is little risk of disturbing the toner image that has already been developed, and there is a possibility that toner of a plurality of colors can be overlaid and developed on the photosensitive drum.
【００１３】しかしながら、上記ドナーロールを用いた
一成分現像方法の場合には、トナーのみの摩擦帯電によ
るものであるため、トナーの帯電電荷量が低く、画質の
長期維持性に問題があったり、トナーの特性の僅かな変
化でドナーロールへの搬送性が変化したり、ドナーロー
ル上のトナー層を制御すると共にトナーを摩擦帯電する
ためのブレード部材によって、ドナーロール上のトナー
が部分的に詰まり画像欠陥を引き起こし易いという問題
点があり、必ずしも信頼性が高いとは言えなかった。However, in the case of the one-component developing method using the above-mentioned donor roll, since the toner is frictionally charged only, the charge amount of the toner is low, and there is a problem in long-term maintenance of image quality. The toner on the donor roll is partially clogged by a blade member for controlling the toner layer on the donor roll and tribocharging the toner while controlling the toner layer on the donor roll by a slight change in the characteristics of the toner. There is a problem that image defects are likely to occur, and it cannot be said that the reliability is necessarily high.
【００１４】そこで、これらの問題点を解決し得るもの
として、ドナーロールを使用する一成分現像方式の利点
と、従来からある二成分現像方式の利点をうまく組み合
わせて、両者の望ましい特徴を得る現像装置が提案され
ている。In order to solve these problems, therefore, the advantages of the one-component developing method using a donor roll and the advantages of the conventional two-component developing method are successfully combined to obtain the desired characteristics of both. A device has been proposed.
【００１５】例えば、１９８４年１１月８日に米国ワシ
ントンＤ．Ｃ．において開催された米国写真科学者技術
者協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｇｒａｐｈ
ｉｃＳｃｉｅｎｔｉｓｔｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｓ）主催の「非衝撃式印字の進歩に関する第２回国際会
議」（Ｔｈｅ ２ｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｎ
ｏｎ−ｏｍｐａｃｔＰｒｉｎｔｉｎｇ）において、東芝
（株）は、磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナーロ
ールに進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させ
てトナー層を形成する装置についての説明を行った。ま
た、それ以前に、東芝（株）は、電子写真学会誌 第１
９巻 第２号 （１９８１）において、二成分現像剤を
用いたドナーロール上へのトナー層の形成について発表
している。For example, Washington DC, D.E., November 8, 1984. C. Society of Photographers and Engineers
icScientists and Engineer
s) "The 2nd International Conference on Advances in Non-impact Printing" (The 2nd International)
Congress on Advances in N
In on-ompact printing, Toshiba Corp. explained a device for forming a toner layer by transferring a two-component developer to a donor roll using a magnetic roll and transferring the toner onto the donor roll. . In addition, before that, Toshiba Corp.
Vol. 9, No. 2 (1981), describes the formation of a toner layer on a donor roll using a two-component developer.
【００１６】また、米国特許第３９２９０９８号公報に
は、磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナーロールに
進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させてトナ
ー層を形成する現像装置が示されている。Further, US Pat. No. 3,929,098 discloses a developing device in which a two-component developer is advanced to a donor roll by using a magnetic roll and the toner is transferred onto the donor roll to form a toner layer. ing.
【００１７】この提案に係る現像方法では、ドナーロー
ル上に安定的にトナー層を形成し搬送することが可能で
あるが、二成分現像剤を使用しているため、キャリアと
トナーの摩擦帯電によりトナーの電荷量が比較的高くな
り、現像工程においてドナーロールからのトナーの分離
が困難となり、強い交流電界をドナーロールと感光体ド
ラムとの間に印加せざるを得ない。そのため、それ以前
に感光体ドラム上に現像されたトナー像を交流電界が乱
すので、複数色のトナーを均一に重ね現像できるもので
はなかった。In the developing method according to this proposal, a toner layer can be stably formed on a donor roll and conveyed, but since a two-component developer is used, frictional charging of the carrier and toner causes Since the charge amount of the toner becomes relatively high, it becomes difficult to separate the toner from the donor roll in the developing process, and a strong AC electric field has to be applied between the donor roll and the photosensitive drum. Therefore, the AC electric field disturbs the toner image developed on the photosensitive drum before that, so that it is not possible to uniformly develop the toners of a plurality of colors.
【００１８】このため、ドナーロールと感光体ドラムと
の間にワイヤーからなる補助電極を設けて、この補助電
極に弱い交流電界を印加して現像されたトナーを乱さな
い方法が提案されている（特開平３−１１３４７４号公
報、米国特許第２８９３４７号）。Therefore, a method has been proposed in which an auxiliary electrode made of a wire is provided between the donor roll and the photosensitive drum, and a weak AC electric field is applied to the auxiliary electrode so as not to disturb the developed toner ( JP-A-3-113474, US Pat. No. 289347).
【００１９】図１３は特開平３−１１３４７４号公報に
開示された現像装置を実際に適用したものを示す概略構
成図である。FIG. 13 is a schematic block diagram showing an actual application of the developing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-113474.
【００２０】この現像装置は、２成分現像剤を収納する
ハウジング１１５内に、静電潜像担持体１０５と対向
し、表面に非磁性トナーを付着して搬送するドナーロー
ル１０１と、このドナーロール１０１と近接して配置さ
れ、表面に２成分現像剤を吸着しながら搬送する現像剤
担持体１０２と、この現像剤担持体１０２とほぼ平行に
配置され、２成分現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤
攪拌部材１０６、１０７とを有している。また、前記静
電潜像担持体１０５とドナーロール１０１との間隙に
は、非磁性トナーの飛翔を制御する制御電極１０４がド
ナーロール１０１の近傍に離れて配置されている。In this developing device, a donor roll 101, which is opposed to the electrostatic latent image carrier 105 in a housing 115 containing a two-component developer, conveys non-magnetic toner on the surface thereof, and the donor roll 101. A developer carrying member 102 which is arranged close to 101 and which conveys a two-component developer while adsorbing the two-component developer on its surface, and a developer carrying member 102 which is arranged substantially parallel to the developer carrying body 102 and conveys the two-component developer while stirring. It has developer stirring members 106 and 107. Further, a control electrode 104 for controlling the flight of the non-magnetic toner is disposed in the vicinity of the donor roll 101 in the gap between the electrostatic latent image carrier 105 and the donor roll 101.
【００２１】静電潜像担持体１０５は、一様に帯電後、
レーザー光等の照射により表面の帯電電位の差による静
電潜像を形成できる感光体である。After the electrostatic latent image carrier 105 is uniformly charged,
It is a photoreceptor capable of forming an electrostatic latent image due to a difference in charging potential on the surface by irradiation with laser light or the like.
【００２２】現像剤担持体１０２は内部に位置を固定し
て配置された複数の磁極を有し、非磁性トナーを伴う磁
性キャリアが穂状に形成された磁気ブラシを表面に形成
するものである。The developer carrying member 102 has a plurality of magnetic poles fixed in position inside, and forms a magnetic brush on the surface of which a magnetic carrier with non-magnetic toner is formed in a spike shape.
【００２３】現像剤攪拌部材１０６及び１０７は、互い
に現像剤を逆方向に搬送するものであり、隔壁１０８で
仕切られ両端部で連通する２つの現像剤収容室１０９、
１１０内で現像剤を攪拌しながら搬送し、一定の方向に
循環する様になっている。The developer agitating members 106 and 107 convey the developer in opposite directions, and are separated from each other by a partition wall 108 and communicate with each other at both ends thereof.
The developer is conveyed while being stirred in 110 and circulated in a fixed direction.
【００２４】このような現像装置において、現像剤は現
像剤攪拌部材１０６、１０７により攪拌され、非磁性ト
ナーと磁性キャリアとの摩擦帯電により非磁性トナーに
所定の電荷が付与されて現像剤担持体１０２に供給され
る。この現像剤は、現像剤担持体１０２上で磁気ブラシ
を形成し、現像剤担持体１０２表面の回転により搬送さ
れ、ドナーロール１０１の表面に摺擦される。現像剤担
持体１０２とドナーロール１０１との間には、バイアス
電源１１２、１１３により振動電界が形成されており、
磁性キャリアに付着しているトナーは、ドナーロール１
０１の表面に転移し、トナーを薄層形成する。In such a developing device, the developer is agitated by the developer agitating members 106 and 107, and a predetermined charge is applied to the nonmagnetic toner by frictional charging between the nonmagnetic toner and the magnetic carrier, so that the developer carrying member is carried. Is supplied to 102. The developer forms a magnetic brush on the developer carrier 102, is conveyed by the rotation of the surface of the developer carrier 102, and is rubbed against the surface of the donor roll 101. An oscillating electric field is formed between the developer carrier 102 and the donor roll 101 by the bias power sources 112 and 113.
The toner attached to the magnetic carrier is the donor roll 1
No. 01 is transferred to form a thin layer of toner.
【００２５】ドナーロール１０１上に形成したトナーの
薄層は、ドナーロール１０１の回転により、静電潜像担
持体１０５と近接した現像領域に搬送される。ドナーロ
ール１０１に近接して設けられた制御電極１０４には、
バイアス電源１１１から直流重畳交流電圧が印加されて
おり、現像域に生じる振動電界によりトナーはクラウド
化し、静電潜像に付着して現像が行われる。The thin layer of toner formed on the donor roll 101 is conveyed to the developing area in the vicinity of the electrostatic latent image carrier 105 by the rotation of the donor roll 101. The control electrode 104 provided in the vicinity of the donor roll 101 includes
A DC superimposed AC voltage is applied from the bias power source 111, and the toner is clouded by the oscillating electric field generated in the developing area and adheres to the electrostatic latent image for development.
【００２６】このような現像装置は、例えば、異なる色
のトナーを収容した複数の現像装置を用いる多色画像形
成装置に使用することができる。Such a developing device can be used, for example, in a multicolor image forming apparatus using a plurality of developing devices containing toners of different colors.
【００２７】特に、静電潜像担持体が１回転する間に帯
電、露光、現像の各工程を複数回繰り返して静電潜像担
持体上に複数色のトナー像を乱すことなく現像できると
いう利点がある。Particularly, it is said that the electrostatic latent image carrier can be developed without disturbing the toner images of a plurality of colors by repeating the charging, exposing and developing processes a plurality of times during one rotation of the electrostatic latent image carrier. There are advantages.
【００２８】[0028]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記磁気ロールを用いて二成分現像剤をドナーロー
ルに進ませ、このドナーロール上にトナーを転移させて
トナー層を形成する現像装置の場合には、感光体ドラム
上の静電潜像を現像したところ、一成分現像の利点と、
従来からある二成分現像の利点を有することがわかっ
た。しかし、その反面、磁気ブラシによってトナーを供
給してドナーロール上にトナー層を形成するが、図１４
に示すように、供給を受ける回数によってトナー層重量
が変化する現象を有している。そのため、トナーが現像
によって消費されドナーロール上からトナーがなくなっ
た部分と、トナーが現像されずドナーロール上のトナー
がそのまま残る部分とでは、ドナーロールの次の回転時
に、現像特性に差を生じてしまい、図１５（ａ）（ｂ）
に示すように、プリント上で濃度差となって現れる所謂
履歴現象が生じるという問題点を有していることが判明
した。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of a developing device that advances the two-component developer to the donor roll using the magnetic roll and transfers the toner onto the donor roll to form a toner layer, the electrostatic latent image on the photoconductor drum is used. When developed, with the advantage of one-component development,
It has been found to have the advantages of conventional two-component development. However, on the other hand, the toner is supplied by the magnetic brush to form the toner layer on the donor roll.
As shown in, the toner layer weight changes depending on the number of times the toner is supplied. Therefore, there is a difference in the developing characteristics between the part where the toner is consumed by the development and the toner is removed from the donor roll and the part where the toner is not developed and the toner remains on the donor roll when the donor roll is rotated next time. 15 (a) (b)
It has been found that there is a problem that a so-called hysteresis phenomenon appears as a density difference on the print as shown in FIG.
【００２９】この履歴現象は、前記磁気ロールで二成分
現像剤から再度ドナーロール上にトナーを転移させ塗布
するときに、トナーが現像されドナーロール上からトナ
ーがなくなった部分と、トナーが現像されずドナーロー
ル上のトナーがそのまま残る部分のトナー層を均一にな
るように再塗布することが困難なことに起因している。This hysteresis phenomenon is caused by the fact that when the toner is transferred from the two-component developer onto the donor roll again by the magnetic roll and is applied, the toner is developed and the toner is removed from the donor roll, and the toner is developed. This is because it is difficult to re-apply the toner layer on the donor roll where the toner remains as it is so as to be uniform.
【００３０】この履歴現象を解決する容易な手段とし
て、図１６に示すように、ドナーロール１０１上のすべ
てのトナーを、現像後にかつ再塗布前にスクレーパー１
２０により掻きとることが考えられる。しかし、この手
段では、掻きとられたトナーを再度二成分現像剤の中に
均一に再混合することが困難であり、無理に実現しよう
とすれば装置の複雑化、大型化を招くという問題点が新
たに生じる。また、トナーを掻きとるときに、トナーに
凝集が発生することがあり、トナーより大きいトナー凝
集体を発生させ、画像欠陥を招くという問題点も新たに
生じる。さらに、スクレーパー１２０がドナーロール１
０１に傷を与えてしまうという問題点もあった。As an easy means for solving this hysteresis phenomenon, as shown in FIG. 16, all the toners on the donor roll 101 are scraped after the development and before the reapplication.
It is possible to scrape off with 20. However, with this method, it is difficult to uniformly remix the scraped toner into the two-component developer again, and if it is forcibly realized, the apparatus becomes complicated and large in size. Is newly generated. Further, when the toner is scraped off, agglomeration may occur in the toner, which causes a toner agglomerate larger than the toner to cause an image defect. Further, the scraper 120 is the donor roll 1
There was also the problem of scratching 01.
【００３１】また、上記履歴現象を解決する手段とし
て、図１７に示すように、電圧が印加された回転する導
電性ロール１２１をドナーロール１０１に対向させ、こ
の導電性ロール１２１によって電気的にドナーロール１
０１上のトナーを取り除くことも考えられる。しかし、
この場合でも、導電性ロール１２１上のトナーを取り除
くのにやはりスクレーパー１２０あるいは回転ブラシを
用いるため、この方法も導電性ロール１２１への傷、ト
ナーのストレスは避けられない。このため、トナーに大
きな機械的力を与えずにドナーロール１０１上のトナー
を取り去る方法が必要となっていた。As a means for solving the above hysteresis phenomenon, as shown in FIG. 17, a rotating conductive roll 121 to which a voltage is applied is made to face the donor roll 101, and the conductive roll 121 electrically causes the donor. Roll 1
It is also possible to remove the toner on 01. But,
Even in this case, since the scraper 120 or the rotating brush is used to remove the toner on the conductive roll 121, the scratches on the conductive roll 121 and the stress of the toner cannot be avoided in this method as well. Therefore, there has been a need for a method of removing the toner on the donor roll 101 without giving a large mechanical force to the toner.
【００３２】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、トナーに大きな機械的力を与えずに、トナーを
担持するトナー担持体上のトナーを除去することがで
き、履歴現象の発生がなく信頼性の高い現像装置を提供
することにある。Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a toner carrier for carrying the toner without giving a large mechanical force to the toner. An object of the present invention is to provide a highly reliable developing device that can remove the above toner and does not cause a history phenomenon.
【００３３】[0033]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に記載のものにおいては、上記の課題を達成するため、
非磁性トナーと磁性キャリアを有する２成分現像剤を担
持して円周方向に磁気ブラシとして搬送する現像剤担持
体と、前記現像剤担持体と静電潜像を形成した静電潜像
担持体とにそれぞれ違った部位で近接対向するようにし
て配置されるトナー担持体と、前記現像剤担持体上の現
像剤量を規制する手段と、前記現像剤担持体上の磁気ブ
ラシを構成する現像剤中のトナーをトナー担持体に静電
的に付着させるような電界を現像剤担持体及びトナー担
持体間に形成させる手段と、前記静電潜像担持体と前記
トナー担持体との間隙に配置されトナーの飛翔を制御す
る制御電極とを備え、前記制御電極は前記トナー担持体
の近傍に離れて配置され、前記制御電極に印加される交
番電圧によって、トナークラウドを形成し該トナークラ
ウドによって静電潜像担持体上に現像像を形成する現像
装置において、前記現像剤担持体とトナー担持体間に形
成される電界を、間欠的にトナーがトナー担持体から現
像剤担持体側へ移行するように切り換える電界切換手段
を備えるように構成されている。According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above object,
A developer carrier that carries a two-component developer having a non-magnetic toner and a magnetic carrier and conveys it as a magnetic brush in the circumferential direction, and an electrostatic latent image carrier that forms an electrostatic latent image with the developer carrier. And a toner carrier arranged so as to face each other at different positions, a means for regulating the amount of the developer on the developer carrier, and a developing unit constituting a magnetic brush on the developer carrier. A means for forming an electric field between the developer carrier and the toner carrier to electrostatically attach the toner in the agent to the toner carrier, and a gap between the electrostatic latent image carrier and the toner carrier. And a control electrode for controlling the flight of the toner, the control electrode being disposed separately in the vicinity of the toner carrier, and a toner cloud is formed by the alternating voltage applied to the control electrode. Electrostatic In a developing device for forming a developed image on an image carrier, the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier is switched so that the toner intermittently moves from the toner carrier to the developer carrier side. The electric field switching means is provided.
【００３４】また、この発明の請求項第２項に記載のも
のにおいては、非磁性トナーと磁性キャリアを有する２
成分現像剤を担持して円周方向に磁気ブラシとして搬送
する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と静電潜像を形
成した静電潜像担持体とにそれぞれ違った部位で近接対
向するようにして配置されるトナー担持体と、前記現像
剤担持体上の現像剤量を規制する手段と、前記現像剤担
持体上の磁気ブラシを構成する現像剤中のトナーをトナ
ー担持体に静電的に付着させるような電界を現像剤担持
体及びトナー担持体間に形成させる手段と、前記静電潜
像担持体と前記トナー担持体との間隙に配置されトナー
の飛翔を制御する制御電極とを備え、前記制御電極は前
記トナー担持体の近傍に離れて配置され、前記制御電極
に印加される交番電圧によって、トナークラウドを形成
し該トナークラウドによって静電潜像担持体上に現像像
を形成する現像装置において、現像域を通過した後のト
ナー担持体上に残った残留トナーを電気的に剥離させ
て、現像剤担持体上へ戻す履歴解消手段を備えるように
構成されている。Further, in the second aspect of the present invention, the non-magnetic toner and the magnetic carrier are included.
A developer carrier that carries a component developer and conveys it as a magnetic brush in the circumferential direction and an electrostatic latent image carrier that forms an electrostatic latent image with the developer carrier closely face each other at different positions. The toner carrier arranged as described above, means for regulating the amount of the developer on the developer carrier, and the toner in the developer constituting the magnetic brush on the developer carrier to the toner carrier. Means for forming an electric field that electrostatically adheres between the developer bearing member and the toner bearing member, and control for controlling the toner flight, which is arranged in the gap between the electrostatic latent image bearing member and the toner bearing member An electrode, the control electrode is disposed separately in the vicinity of the toner carrier, a toner cloud is formed by an alternating voltage applied to the control electrode, and the toner cloud develops on the electrostatic latent image carrier. Image forming device In, and electrically is peeled the remaining residual toner on the developing zone on the toner carrying member after passing through and is configured to comprise a history eliminating means for returning to the developer bearing member.
【００３５】前記履歴解消手段としては、例えば、円周
方向に少なくとも３つ以上に分割された電極を有する回
転自在な円筒状部材で、トナー担持体に近接し且つ現像
剤担持体上の磁気ブラシに接触するように配置され、ト
ナー担持体に対向している前記電極にはトナーが履歴解
消手段へ飛翔する電界となる電圧が印加され、現像剤担
持体上の磁気ブラシと接触している電極にはトナーが履
歴解消手段から現像剤担持体上の磁気ブラシへ移動する
電界となる電圧が印加されているものが用いられる。As the history eliminating means, for example, a rotatable cylindrical member having at least three or more divided electrodes in the circumferential direction, which is close to the toner carrier and is a magnetic brush on the developer carrier. An electrode that is arranged so as to contact the toner carrier and that is opposite to the toner carrier is applied with a voltage that is an electric field for the toner to fly to the history eliminating means, and is in contact with the magnetic brush on the developer carrier. The one to which a voltage is applied, which is an electric field for moving the toner from the history eliminating means to the magnetic brush on the developer carrying member, is used.
【００３６】[0036]
【作用】この発明の請求項第１項に記載のものにおいて
は、現像剤担持体とトナー担持体間に形成される電界
を、間欠的にトナーがトナー担持体から現像剤担持体側
へ移行するように切り換える電界切換手段を備えるよう
に構成されているので、電界切換手段によって、現像剤
担持体とトナー担持体間に形成される電界を、間欠的に
トナーがトナー担持体から現像剤担持体側へ移行するよ
うに切り換えるコトにより、現像域を通過した後のトナ
ー担持体上に残った残留トナーを、間欠的にトナーがト
ナー担持体から現像剤担持体側へ移行させることができ
る。そのため、現像域を通過した後のトナー担持体上に
残った残留トナーを、間欠的にトナーがトナー担持体か
ら現像剤担持体側へ移行させる工程を複数回繰り返すこ
とによって、現像域を通過した後のトナー担持体上に残
った残留トナーを、次の現像工程までの間にすべて現像
剤担持体側へ移行させることができ、トナーに機械的力
を加えることなく履歴現象の防止が可能となる。According to the first aspect of the present invention, the toner intermittently moves from the toner carrier to the developer carrier side in the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier. Since the electric field switching means intermittently transfers the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier from the toner carrier to the developer carrier by the electric field switching means. The residual toner remaining on the toner carrier after passing through the developing zone can be intermittently transferred from the toner carrier to the developer carrier by the process of switching to the toner carrier. Therefore, after the residual toner remaining on the toner carrier after passing through the developing area is repeatedly passed through the developing area by repeating the step of intermittently transferring the toner from the toner carrying body to the developer carrying body side plural times, The residual toner remaining on the toner carrier can be transferred to the developer carrier side until the next developing step, and the hysteresis phenomenon can be prevented without applying mechanical force to the toner.
【００３７】また、この発明の請求項第２項に記載のも
のにおいては、現像域を通過した後のトナー担持体上に
残った残留トナーを電気的に剥離させて、現像剤担持体
上へ戻す履歴解消手段を備えるように構成されているの
で、この履歴解消手段によって現像域を通過した後のト
ナー担持体上に残った残留トナーを電気的に剥離させ
て、現像剤担持体上へ戻すことにより、トナーに機械的
力を加えることなく履歴現象の解消が可能となる。According to the second aspect of the present invention, the residual toner remaining on the toner carrier after passing through the developing zone is electrically peeled off, and the toner is transferred onto the developer carrier. Since the history eliminating means is provided, the history eliminating means electrically removes the residual toner remaining on the toner carrier after passing through the developing zone and returning it to the developer carrier. This makes it possible to eliminate the hysteresis phenomenon without applying mechanical force to the toner.
【００３８】[0038]
【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments.
【００３９】図２はこの発明に係る現像装置の一実施例
を適用し得る多色画像形成装置を示すものである。FIG. 2 shows a multicolor image forming apparatus to which an embodiment of the developing device according to the present invention can be applied.
【００４０】この多色画像形成装置は、大きく分けて上
部に位置する画像形成部１と下部に位置する給紙部２と
から構成されている。The multicolor image forming apparatus is roughly divided into an image forming section 1 located at the upper part and a sheet feeding section 2 located at the lower part.
【００４１】画像形成部１において、３は透光性のベル
ト状感光体であり、この透光性のベルト状感光体３は、
駆動ローラ４ａ及び複数のアイドラーローラ４ｂ〜４ｅ
に掛け回されて縦長に配置されている。このベルト状感
光体３は、駆動ローラ４ａにより矢印Ａ方向に回転駆動
される。このベルト状感光体３の周囲には、第１画像記
録部５、第２画像記録部６、第３画像記録部７、第４画
像記録部８、レジストレーション調整用の光センサ１０
ａ、プリトランスファーコロトロン９、現像濃度センサ
１０ｂ、後述する除電ランプ１６の光を案内する光案内
部１１、転写部１２、プリクリーニングコロトロン１
３、クリーニング装置１４及び接地ストリップ１５がそ
れぞれ配置されている。これらの各画像記録部等を構成
する部品は、ベルト状感光体３の略垂直に保持された面
に沿って配置される。更に、ベルト状感光体３の下端部
内側には、転写部１２の前後においてベルト状感光体３
を内側から照射する除電ランプ１６が配置されている。In the image forming section 1, 3 is a translucent belt-shaped photoreceptor, and this translucent belt-shaped photoreceptor 3 is
Drive roller 4a and a plurality of idler rollers 4b to 4e
It is hung around and arranged vertically. The belt-shaped photoreceptor 3 is rotationally driven in the direction of arrow A by the drive roller 4a. Around the belt-shaped photoconductor 3, a first image recording unit 5, a second image recording unit 6, a third image recording unit 7, a fourth image recording unit 8, and an optical sensor 10 for registration adjustment.
a, a pre-transfer corotron 9, a development density sensor 10b, a light guide section 11 for guiding the light of a discharge lamp 16 described later, a transfer section 12, a pre-cleaning corotron 1.
3, a cleaning device 14 and a ground strip 15 are arranged respectively. The components forming each of these image recording units and the like are arranged along the surface of the belt-shaped photoconductor 3 which is held substantially vertically. Further, inside the lower end portion of the belt-shaped photoreceptor 3, the belt-shaped photoreceptor 3 is provided before and after the transfer section 12.
A static elimination lamp 16 for irradiating the inside from the inside is arranged.
【００４２】前記転写部１２は、転写コロトロン１２ａ
及び剥離コロトロン１２ｂを備えており、縦長に配置さ
れたベルト状感光体３の最下端部に、用紙搬送方向が略
水平になるように配置されている。また、転写部１２に
隣接して、用紙導入側に用紙搬送装置１７及び搬送ロー
ラ１８が設けられ、用紙排出側に、転写後の記録紙を定
着装置１９に搬送する搬送ベルト２０が設けられてい
る。The transfer section 12 is a transfer corotron 12a.
Also, the peeling corotron 12b is provided, and is arranged at the lowermost end of the vertically long belt-shaped photosensitive member 3 so that the sheet conveying direction is substantially horizontal. Further, adjacent to the transfer section 12, a sheet conveying device 17 and a conveying roller 18 are provided on the sheet introducing side, and a conveying belt 20 for conveying the recording sheet after transfer to the fixing device 19 is provided on the sheet discharging side. There is.
【００４３】また、上記第１画像記録部５は、第１帯電
器２１、レーザ光源（図示せず）、レーザ光が照射され
る回転多面鏡２２ａ、この回転多面鏡２２ａを回転駆動
するモータ２２ｂ、レンズ２２ｃ、２２ｄ、鏡２２ｅ、
２２ｆ等から構成される第１露光装置２２、第１電位セ
ンサ２３、第１現像機２４等を備えている。また、第２
画像記録部６は、第２帯電器２５、発光ダイオードアレ
イからなる第２露光装置２６、第２電位センサ２７、第
２現像機２８等を備えている。第３及び第４の画像記録
部７，８も同様に、第３、第４帯電器２９、３３、第
３、第４露光装置３０、３４、第３、第４電位センサ３
１、３５、第３、第４現像機３２、３６等を備えてい
る。The first image recording section 5 includes a first charger 21, a laser light source (not shown), a rotary polygon mirror 22a irradiated with laser light, and a motor 22b for rotationally driving the rotary polygon mirror 22a. , Lenses 22c and 22d, mirror 22e,
The first exposure device 22, the first potential sensor 23, the first developing device 24, and the like, which are configured by 22f and the like, are provided. Also, the second
The image recording unit 6 includes a second charger 25, a second exposure device 26 including a light emitting diode array, a second potential sensor 27, a second developing device 28, and the like. Similarly, in the third and fourth image recording units 7 and 8, the third and fourth chargers 29 and 33, the third and fourth exposure devices 30 and 34, the third and fourth potential sensors 3 are also included.
1, 35, third and fourth developing machines 32, 36 and the like are provided.
【００４４】これらの第１、第２、第３及び第４の画像
記録部５、６、７、８は、たとえば、黒、赤、緑、青の
各色トナーにより、ベルト状感光体３上に各色画像をそ
れぞれ形成するものである。また、各電位センサ２３、
２７、３１、３５は、各画像記録部５、６、７、８にお
けるベルト状感光体３の表面電位を検出し、設定された
所定電位となるように、制御回路（図示せず）により各
帯電器２１、２５、２９、３３を制御する。また、現像
濃度センサ１０ｂにより最終的な現像濃度が検出され、
適正な濃度が得られるように各画像記録部５、６、７、
８における現像条件が調整される。なお、この現像濃度
センサ１０ｂは、各色に対応した色センサ素子が、感光
体３の移動方向と直角方向に配列されて構成されてい
る。前記各現像機２４、２８、３２、３６は、それぞれ
現像ロール２４ａ、２８ａ、３２ａ、３６ａとバックア
ップロール２４ｂ、２８ｂ、３２ｂ、３６ｂとを備えて
いる。第２、第３、第４現像機２８、３２、３６は、先
行する現像機により感光体３上に形成されたトナー像に
対して乱れを生じさせてはならないので、非接触型の現
像装置が採用される。The first, second, third, and fourth image recording units 5, 6, 7, and 8 are formed on the belt-shaped photoconductor 3 by toners of black, red, green, and blue, for example. Each color image is formed. In addition, each potential sensor 23,
Reference numerals 27, 31, 35 detect the surface potential of the belt-shaped photoconductor 3 in each of the image recording units 5, 6, 7, 8 and control each by a control circuit (not shown) so that the surface potential is set to a predetermined potential. The chargers 21, 25, 29, 33 are controlled. Further, the final development density is detected by the development density sensor 10b,
Each image recording unit 5, 6, 7, so that an appropriate density can be obtained.
The developing conditions in No. 8 are adjusted. The development density sensor 10b is configured by arranging color sensor elements corresponding to each color in a direction perpendicular to the moving direction of the photoconductor 3. Each of the developing machines 24, 28, 32, 36 is provided with a developing roll 24a, 28a, 32a, 36a and a backup roll 24b, 28b, 32b, 36b. The second, third, and fourth developing units 28, 32, and 36 must not cause the toner image formed on the photoconductor 3 by the preceding developing unit to be disturbed, and thus the non-contact type developing device. Is adopted.
【００４５】さらに、前記給紙部２には、それぞれ給紙
装置３７、３８、３９、４０を備えた中間トレイ４１、
給紙トレイ４２、４３、大容量トレイ４４、用紙反転部
４５等が配設されている。中間トレイ４１には、複数の
切換爪４６ａ、４６ｂ、４６ｃを備えた切換爪装置４６
が設けられている。なお、４７、４８は搬送ロール、４
９は反転ロールである。Further, the paper feeding section 2 includes an intermediate tray 41 having paper feeding devices 37, 38, 39 and 40, respectively.
The paper feed trays 42 and 43, the large capacity tray 44, the paper reversing unit 45, and the like are arranged. The intermediate tray 41 has a switching claw device 46 including a plurality of switching claws 46a, 46b, 46c.
Is provided. In addition, 47 and 48 are transport rolls, 4
9 is a reverse roll.
【００４６】次に、上述の多色画像形成装置において画
像を形成するための回路構成について、図３を参照して
説明する。Next, a circuit configuration for forming an image in the above-mentioned multicolor image forming apparatus will be described with reference to FIG.
【００４７】多色画像形成装置５０に対しては、画像入
力装置５１、コンピュータ５２、通信回線５３を介して
通信を行なう通信装置５４等からの画像信号が、画像処
理装置５５を介して供給される。画像処理装置５５に供
給された画像信号は、色分離回路５６により、第１〜第
４色成分信号、たとえば、黒、赤、緑及び青の４色成分
信号に分離され、第１色成分信号は、実質的に遅延され
ることなく第１記録部５の第１露光装置２２に供給さ
れ、第２〜第４色成分は、それぞれ第１〜第３遅延回路
５７〜５９を介して第２〜第４記録部６、７、８の第２
〜第４露光装置２６、３０、３４に供給される。なお、
第１〜第３遅延回路５７〜５９における遅延時間Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３は、ベルト状感光体３における第２〜第４露
光装置２６、３０、３４による露光位置の、第１露光装
置２２による露光位置からの距離に対応している。Image signals from the image input device 51, the computer 52, the communication device 54 and the like communicating via the communication line 53 are supplied to the multicolor image forming device 50 via the image processing device 55. It The image signal supplied to the image processing device 55 is separated by the color separation circuit 56 into first to fourth color component signals, for example, four color component signals of black, red, green and blue, and the first color component signal. Is supplied to the first exposure device 22 of the first recording section 5 without being substantially delayed, and the second to fourth color components are respectively supplied to the second exposure device 22 via the first to third delay circuits 57 to 59. ~ Second of the fourth recording unit 6, 7, 8
~ Supplied to the fourth exposure device 26, 30, 34. In addition,
Delay time T1 in the first to third delay circuits 57 to 59,
T2 and T3 correspond to the distances of the exposure positions of the belt-shaped photoreceptor 3 by the second to fourth exposure devices 26, 30, and 34 from the exposure position of the first exposure device 22.
【００４８】また、各記録部５〜８の第１〜第４帯電器
２１、２５、２９、３３、第１〜第４露光装置２２、２
６、３０、３４、第１〜第４現像機２４、２８、３２、
３６の動作は、制御パネル６０からの指示に基づいて動
作する制御装置６１により制御される。The first to fourth chargers 21, 25, 29, 33 of the recording units 5 to 8 and the first to fourth exposure devices 22, 2 are also provided.
6, 30, 34, first to fourth developing machines 24, 28, 32,
The operation of 36 is controlled by the control device 61 that operates based on an instruction from the control panel 60.
【００４９】先ず、画像形成モードについて、赤黒の２
色画像を形成する場合を例に挙げて説明する。First, regarding the image forming mode, red and black 2
A case of forming a color image will be described as an example.
【００５０】この場合、操作パネル６０からの指示に基
づき制御装置６１により第１及び第２の画像記録部５、
６のみが動作可能とされ、第３及び第４の画像記録部
７、８は動作不能とされる。この動作・不動作の切り換
えは、例えば、第１及び第２帯電器２１、２５、第１及
び第２露光装置２２、２６、第１及び第２現像機２４、
２８のみに所定の動作電圧あるいはバイアス電圧を印加
することによって行われる。In this case, the control device 61 controls the first and second image recording units 5 based on the instruction from the operation panel 60.
Only 6 is operable, and the third and fourth image recording units 7 and 8 are inoperable. This operation / non-operation switching is performed by, for example, the first and second chargers 21, 25, the first and second exposure devices 22, 26, the first and second developing devices 24,
This is performed by applying a predetermined operating voltage or bias voltage to only 28.
【００５１】駆動ローラ４ａにより矢印Ａ方向に回転駆
動されるベルト状感光体３は、まず、第１画像記録部５
において第１帯電器２１により図４（ａ）に示すように
一様に帯電される。これにより、感光体３の表面電位は
たとえばＶp が約−４００Ｖ（但し、Ｖp は負の値）と
なる。次に、第１露光装置２２において、画像の黒に対
応した信号により変調されたレーザからの光Ｌk によ
り、感光体３の表面が露光され、露光部分の電位が、た
とえば、ＶR が約−１００Ｖ（但し、ＶR は負の値）ま
で低下する（同図（ｂ）参照）。次に、この露光部分
は、第１現像部２４まで進み、ここで黒トナーＴk によ
り現像される（同図（ｃ）参照）。この現像後も黒像部
分の表面電位は低下したままである。次に、黒現像部分
は、第２画像記録部６まで進み、第２帯電器２５により
再度帯電され、感光体３の表面電位は、ＶP が約−５０
０Ｖ近傍まで上昇する（同図（ｄ）参照）。次に、第２
露光装置２６において、画像の赤に対応した信号により
変調された発光ダイオードアレイからの光ＬR により、
感光体３の表面が露光され、露光部分の電位がＶR が約
−１００Ｖまで低下する（同図（ｅ）参照）。次に、こ
の露光部分は、第２現像部２８まで進み、ここで赤トナ
ーＴR により現像される（同図（ｆ）参照）。この赤現
像後も赤像部分の表面電位は低下したままである。The belt-shaped photosensitive member 3 which is rotationally driven in the direction of arrow A by the driving roller 4a is firstly provided with the first image recording unit 5
In FIG. 4, the first charger 21 uniformly charges the toner as shown in FIG. As a result, the surface potential of the photoconductor 3 becomes, for example, Vp of about -400 V (where Vp is a negative value). Next, in the first exposure device 22, the surface of the photoconductor 3 is exposed by the light Lk from the laser that is modulated by the signal corresponding to the black of the image, and the potential of the exposed portion is, for example, VR, about -100V. (However, VR is a negative value) (see (b) in the figure). Next, this exposed portion advances to the first developing portion 24, where it is developed with the black toner Tk (see FIG. 7C). Even after this development, the surface potential of the black image portion remains low. Next, the black developing portion advances to the second image recording portion 6 and is recharged by the second charger 25, and the surface potential of the photoconductor 3 has a VP of about -50.
It rises to near 0 V (see (d) of the same figure). Then the second
In the exposure device 26, by the light LR from the light emitting diode array modulated by the signal corresponding to the red color of the image,
The surface of the photoconductor 3 is exposed, and the potential of the exposed portion drops to VR of about -100 V (see (e) in the same figure). Next, this exposed portion advances to the second developing portion 28 where it is developed with the red toner TR (see FIG. 7F). After this red development, the surface potential of the red image portion remains low.
【００５２】ベルト状感光体３は更に進み、第３、第４
画像記録部７、８を通過し、上記と同様に、第３帯電器
２９によって感光体３の表面は、約−５５０Ｖに帯電さ
れ、第３露光装置３０によって画像部は約−１４０Ｖに
露光され、第３現像部３２によって反転現像される。引
き続いて、第４帯電器３３によって感光体３の表面は、
約−６００Ｖに帯電され、第４露光装置３４によって画
像部は約−１８０Ｖに露光され、第４現像部３６によっ
て反転現像される。The belt-shaped photosensitive member 3 further advances to the third and fourth
After passing through the image recording units 7 and 8, the surface of the photoconductor 3 is charged to about −550V by the third charger 29 and the image unit is exposed to about −140V by the third exposure device 30 in the same manner as described above. , And the third developing unit 32 reverses the development. Subsequently, the surface of the photoconductor 3 is changed by the fourth charger 33.
The image portion is charged to about −600V, the image portion is exposed to about −180V by the fourth exposure device 34, and the fourth developing portion 36 reverse-develos the image portion.
【００５３】なお、帯電器の性能によっては前段の露光
部の電位が低いため再帯電によって感光体の電位を均一
にするには前段の帯電電位よりも高くする必要があり、
帯電・露光・現像の各工程を繰り返して行うに従い感光
体の再帯電電位が上昇している。Incidentally, depending on the performance of the charger, the potential of the exposed portion of the former stage is low, so it is necessary to make it higher than the electrified potential of the former stage in order to make the potential of the photosensitive member uniform by recharging.
The recharge potential of the photoconductor rises as the charging, exposing, and developing steps are repeated.
【００５４】次に、トナー像は、プリトランスファーコ
ロトロン９及び除電ランプ１６により電荷が調整されて
転写に適した状態とされる。Next, the toner image is adjusted in charge by the pre-transfer corotron 9 and the discharging lamp 16 to be in a state suitable for transfer.
【００５５】各色のトナー像が転写部１２まで進んで来
ると、これに同期して給紙部２のトレイ４１〜４４のい
ずれかから給紙装置３７〜４０のいずれかによって記録
紙が搬送経路Ｂに沿って画像形成部１側に給紙され、更
に、用紙搬送装置１７及び搬送ローラ１８により搬送さ
れ、ベルト状感光体３の表面に接触する。When the toner images of the respective colors have reached the transfer unit 12, in synchronization therewith, the recording paper is conveyed from any one of the trays 41 to 44 of the paper feeding unit 2 by any one of the paper feeding devices 37 to 40. The sheet is fed to the image forming unit 1 side along B, is further conveyed by the sheet conveying device 17 and the conveying roller 18, and comes into contact with the surface of the belt-shaped photoreceptor 3.
【００５６】転写部１２では、転写コロトロン１２ａか
らの電界により、各色のトナー像はベルト状感光体３の
表面から記録紙に転写される。転写後の記録紙は、剥離
コロトロン１２ｂによりベルト状感光体３から剥離さ
れ、搬送ベルト２０で定着装置１９まで搬送され、トナ
ー像が記録紙に定着される。In the transfer section 12, the toner image of each color is transferred from the surface of the belt-shaped photoconductor 3 to the recording paper by the electric field from the transfer corotron 12a. The recording paper after the transfer is separated from the belt-shaped photoconductor 3 by the separating corotron 12b and is conveyed to the fixing device 19 by the conveying belt 20 to fix the toner image on the recording paper.
【００６７】定着後の記録紙は、たとえば、矢印Ｃ方向
に進み、搬送ローラ４７により直接装置外に画像面を上
側にして排出される。なお、画像面を下にして排出する
場合には、一旦搬送ローラ４８、４９により矢印Ｄ、Ｅ
方向に搬送し、次に、搬送ローラ４８、４９の回転を反
転させ、搬送ローラ４７により機外に排出する。The recording paper after fixing advances, for example, in the direction of arrow C, and is directly discharged outside the apparatus by the conveying roller 47 with the image surface facing upward. When the paper is discharged with the image surface facing down, the conveying rollers 48 and 49 are used to temporarily move the arrows D and E.
Then, the conveyance rollers 48 and 49 reverse the rotation of the conveyance rollers 47, and the conveyance rollers 47 eject the sheets to the outside of the machine.
【００５８】また、転写後にベルト状感光体３に残った
トナーは、除電ランプ１６及びプリクリーニングコロト
ロン１３で帯電状態が調整された後、クリーニング装置
１４で除去される。更に、感光体３に残った電荷は、接
地ストリップ１５を介して放電され、次の画像形成サイ
クルに備える。The toner remaining on the belt-shaped photosensitive member 3 after the transfer is removed by the cleaning device 14 after the charge state is adjusted by the charge eliminating lamp 16 and the pre-cleaning corotron 13. Further, the electric charge remaining on the photoconductor 3 is discharged through the ground strip 15 to prepare for the next image forming cycle.
【００５９】なお、両面コピーの場合には、定着後の記
録紙は、矢印Ｄ方向に進み、搬送ローラ４８により給紙
部２の用紙反転部４５へ送られ、反転ローラ４９で一旦
矢印Ｅ方向に搬送された後、反転ローラ４９の回転が反
転され、記録紙の搬送方向が矢印Ｆ方向に反転されて中
間トレイ４１内に画像面を上向きにして収納される。こ
のとき、記録紙のサイズに応じて切換爪装置４６の各切
換爪４６ａ、４６ｂ、４６ｃの姿勢を変えることによ
り、記録紙が適正な位置から中間トレイ内に収納され
る。この記録紙は、給紙装置３７により再度画像形成部
１の転写部１２に送られ、今度は、記録紙の裏面の画像
が形成される。なお、両面印刷の場合、各面ごとに画像
形成部１でトナー像が形成されることは当然である。In the case of double-sided copying, the recording paper after fixing advances in the direction of arrow D, is fed to the paper reversing unit 45 of the paper feeding unit 2 by the conveying roller 48, and is once in the direction of arrow E by the reversing roller 49. After being conveyed, the rotation of the reversing roller 49 is reversed, the conveying direction of the recording paper is reversed in the direction of arrow F, and the recording paper is stored in the intermediate tray 41 with the image surface facing upward. At this time, by changing the postures of the switching claws 46a, 46b, 46c of the switching claw device 46 according to the size of the recording paper, the recording paper is stored in the intermediate tray from the proper position. This recording paper is sent to the transfer unit 12 of the image forming unit 1 again by the paper feeding device 37, and the image on the back surface of the recording paper is formed this time. In the case of double-sided printing, it goes without saying that a toner image is formed by the image forming unit 1 on each side.
【００６０】また、片面に重ねて２回コピーする場合に
は、記録紙を搬送ローラ４８から直接中間トレイ４１に
搬送すればよい。Further, in the case of making a copy twice on one side, the recording paper may be directly conveyed from the conveying roller 48 to the intermediate tray 41.
【００６１】次にこの発明の一実施例に係る現像装置に
ついて説明する。Next, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described.
【００６２】図１は非接触型の現像装置の構成例を示し
ている。この現像装置は、上記第１〜第４現像機２４、
２８、３２、３６のいずれにも適用できるものである
が、特に、既にトナー像が形成されたベルト状感光体３
に重ねてトナー像を現像する第２現像機２８以降の現像
機に適したものである。ここでは、第２現像機２８に適
用した場合を例に挙げて説明する。FIG. 1 shows a configuration example of a non-contact type developing device. This developing device includes the first to fourth developing machines 24,
It is applicable to any of 28, 32, and 36, but in particular, the belt-shaped photoreceptor 3 on which a toner image is already formed.
It is suitable for the second and subsequent developing machines that develop the toner image by superposing on the second developing machine. Here, the case of application to the second developing machine 28 will be described as an example.
【００６３】この第２現像機２８は、図１に示すよう
に、静電潜像担持体としてのベルト状感光体３と対向す
るように配置されている。この第２現像機２８は、非磁
性トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤６４を
収容するハウジング６５内に、２成分現像剤を磁気的に
吸引して磁気ブラシを表面に形成する現像剤担持体６６
と、この現像剤担持体６６上に吸着された現像剤量を規
制する現像剤規制部材６７と、前記現像剤担持体６６と
前記ベルト状感光体３とにそれぞれ違った部位で近接す
るように配置され、非磁性トナーを付着して回転する円
筒状のトナー担持体６８とを有している。このトナー担
持体６８とベルト状感光体３との対向位置には、非磁性
トナーの飛翔を制御する制御電極６９が設けられてい
る。As shown in FIG. 1, the second developing device 28 is arranged so as to face the belt-shaped photosensitive member 3 as an electrostatic latent image carrier. The second developing device 28 is a developer that magnetically attracts a two-component developer into a housing 65 that houses a two-component developer 64 composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier to form a magnetic brush on the surface. Carrier 66
And a developer regulating member 67 that regulates the amount of the developer adsorbed on the developer carrying member 66, and the developer carrying member 66 and the belt-shaped photoconductor 3 so as to come close to each other at different positions. And a cylindrical toner carrier 68 which is arranged and rotates with non-magnetic toner attached thereto. A control electrode 69 for controlling the flight of the non-magnetic toner is provided at a position where the toner carrier 68 and the belt-shaped photoconductor 3 face each other.
【００６４】また、上記第２現像機２８のハウジング６
５内には、現像剤担持体６６と隣接する位置に第１の現
像剤攪拌室７０が設けられ、更にこの第１の現像剤攪拌
室７０と隔壁７１によって仕切られた第２の現像剤攪拌
室７２が設けられている。これらの第１の現像剤攪拌室
７０と第２の現像剤攪拌室７２は、現像剤担持体６６の
軸線方向における両端部で互いに連通しており、それぞ
れ現像剤の攪拌と搬送を行なう第１のスクリューオーガ
ー７３と第２のスクリューオーガー７４とが設けられて
いる。これらの２つのスクリューオーガー７３、７４
は、互いに逆方向に現像剤を搬送するように回転方向が
設定されており、現像剤が第１の現像剤攪拌室７０と第
２の現像剤攪拌室７２とを循環するようになっている。
これにより現像剤中の非磁性トナーの分布が一定に維持
されると共に、磁性キャリアとの摩擦帯電により−５〜
−２５μｃ／ｇの電荷が付与される。攪拌された現像剤
は、第１スクリューオーガー７３によって現像剤担持体
６６に供給される。Further, the housing 6 of the second developing machine 28
5, a first developer stirring chamber 70 is provided adjacent to the developer carrying member 66, and a second developer stirring chamber 70 is partitioned by the first developer stirring chamber 70 and a partition 71. A chamber 72 is provided. The first developer agitating chamber 70 and the second developer agitating chamber 72 communicate with each other at both ends in the axial direction of the developer carrier 66, and the first developer agitating chamber 70 and the second developer agitating chamber 72 respectively agitate and convey the developer. The screw auger 73 and the second screw auger 74 are provided. These two screw augers 73,74
Has a rotation direction set so as to convey the developer in mutually opposite directions, and the developer circulates in the first developer stirring chamber 70 and the second developer stirring chamber 72. .
As a result, the distribution of the non-magnetic toner in the developer is kept constant, and the frictional charging with the magnetic carrier causes −5 to −5.
A charge of −25 μc / g is applied. The stirred developer is supplied to the developer carrier 66 by the first screw auger 73.
【００６５】上記現像剤担持体６６は、位置が固定され
た磁石の外周に、回転可能な円筒状のスリーブを配置し
たものであり、スリーブの表面に２成分現像剤を磁気的
に吸着して磁気ブラシを形成すると共に、スリーブが回
転して現像剤を搬送することができるものである。この
現像剤担持体６６には、バイアス電源７５から直流重畳
交流電圧（周波数２〜１２ＫＨｚ、ＶP-P ２Ｋｖ以下、
Ｖｄｃ−１００Ｖ〜−６００Ｖが好ましい。）を印加さ
れている。電荷を有するトナーは、クーロン力によりト
ナー担持体６８に転移され、トナー担持体６８表面に−
１０〜−３０μｃ／ｇの帯電電荷を有するトナーの薄層
が形成される。The developer carrying member 66 is such that a rotatable cylindrical sleeve is arranged around the outer circumference of a magnet whose position is fixed. The two-component developer is magnetically attracted to the surface of the sleeve. The sleeve can be rotated and the developer can be conveyed while forming the magnetic brush. The developer carrying member 66 has a DC power supply AC voltage (frequency 2 to 12 KHz, V PP 2 Kv or less,
Vdc-100V to -600V is preferable. ) Has been applied. The toner having an electric charge is transferred to the toner carrier 68 by Coulomb force, and is transferred to the surface of the toner carrier 68.
A thin layer of toner is formed with a charge of 10 to -30 μc / g.
【００６６】上記トナー担持体６８は、表面がアルマイ
ト処理されたアルミニウムの円筒体やフェノール樹脂か
らなる円筒体、または金属表面に合成樹脂層を形成した
ものなどが用いられ、直流電源７６から−１００Ｖ〜−
４００Ｖの直流電圧が印加されている。また、トナー担
持体６８には、直流重畳交流電圧を印加するようにして
も良い。As the toner carrier 68, an aluminum cylinder whose surface is anodized, a cylinder made of phenol resin, or a metal resin having a synthetic resin layer formed thereon is used. ~-
A DC voltage of 400V is applied. Further, a DC superimposed AC voltage may be applied to the toner carrier 68.
【００６７】トナー担持体６８とベルト状感光体３と
は、２００μｍ〜５００μｍの間隔を保持して対向する
ように配置されており、トナー担持体６８とベルト状感
光体３との対向位置で双方の表面の移動が同方向となる
ように回転方向が設定されている。尚、双方の表面の移
動が逆方向となるように設定してもよい。The toner carrier 68 and the belt-shaped photoconductor 3 are arranged so as to face each other with a distance of 200 μm to 500 μm held therebetween. The rotation direction is set so that the movements of the surfaces of are in the same direction. The movements of both surfaces may be set in opposite directions.
【００６８】一方、現像剤担持体６６の回転方向は、ト
ナー担持体６８の回転方向と逆方向となるように設定す
るのが望ましい。この実施例では、トナー担持体６８の
回転方向はベルト状感光体３と逆で、４１５ｍｍ／ｓｅ
ｃの速度を持っている。また、現像剤担持体６６は、ト
ナー担持体６８の移動方向と逆に１２４５ｍｍ／ｓｅｃ
の速度で移動している。On the other hand, it is desirable that the rotation direction of the developer carrying member 66 is set to be opposite to the rotation direction of the toner carrying member 68. In this embodiment, the rotation direction of the toner carrier 68 is opposite to that of the belt-shaped photoconductor 3 and is 415 mm / se.
Has a speed of c. Further, the developer carrying member 66 is 1245 mm / sec, which is opposite to the moving direction of the toner carrying member 68.
Moving at the speed of.
【００６９】制御電極６９は、直径８９μｍの導電性ワ
イヤーで構成され、トナー担持体６８の軸方向に直線的
に複数列配置され、トナー担持体６８の周面の一部が露
出するように設けられたハウジング６５の開口部両端に
おいて支持され、トナー担持体６８と近接するように配
置されている。制御電極６９には、現像用バイアス電源
７７から直流重畳交流電圧（周波数２〜１２ＫＨｚ、Ｖ
P-P ２００〜１０００Ｖ以下、ＶDC−１００Ｖ〜−４０
０Ｖが好ましい。）が印加され、電界内でトナークラウ
ドが発生する。クラウド化されたトナーは電界内で飛翔
し、ベルト状感光体３の静電潜像に付着し、現像され
る。なお、制御電極６９は、ワイヤーからなるものでは
なく、金属薄板に複数のトナー粒子の平均粒径よりも大
きい開孔を有するものでもよい。The control electrode 69 is composed of a conductive wire having a diameter of 89 μm, is linearly arranged in a plurality of rows in the axial direction of the toner carrier 68, and is provided so that a part of the peripheral surface of the toner carrier 68 is exposed. The housing 65 is supported at both ends of the opening and is arranged so as to be close to the toner carrier 68. A DC superimposed AC voltage (frequency 2 to 12 KHz, V
PP 200-1000V or less, VDC- 100V--40
0V is preferred. ) Is applied and a toner cloud is generated in the electric field. The clouded toner flies in the electric field, adheres to the electrostatic latent image on the belt-shaped photoconductor 3, and is developed. The control electrode 69 is not limited to a wire and may be a thin metal plate having an opening larger than the average particle size of a plurality of toner particles.
【００７０】ところで、この実施例では、現像剤担持体
とトナー担持体間に形成される電界を、間欠的にトナー
がトナー担持体から現像剤担持体側へ移行するように切
り換える電界切換手段を備えるように構成されている。By the way, in this embodiment, an electric field switching means is provided for switching the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier so that the toner intermittently moves from the toner carrier to the developer carrier side. Is configured.
【００７１】すなわち、トナー供給領域Ｌは、現像剤担
持体６６とトナー担持体６８が接触している部分を意味
し、その長さは３ｍｍである。現像剤担持体６６とトナ
ー担持体６８の間に印加されている直流重畳交流電圧
は、トナー担持体表面に１回のトナー供給で０．２ｍｇ
／ｃｍ2 〜２．５ｍｇ／ｃｍ2 程度の軸方向に均一なト
ナー層が得られるように設定するが、本実施例ではピー
クツーピーク１０００Ｖ、周波数２．５ＫＨｚのＡＣ電
圧がＤＣ成分上に重畳されている。ＤＣ成分は一定では
なく１３８Ｈｚの周期で２．４秒間−４００Ｖ、４．８
ｍ秒間＋４００Ｖの設定で切り替わっている。このと
き、トナー担持体６８には現像時の背景かぶりが無いよ
うに−３００Ｖの直流電圧が印加されている。実際に得
られたトナー担持体６８上のトナー層は、軸方向に均一
であるが周方向には規則正しい濃淡がみられる。この濃
淡は現像領域において、すべてクラウド化されてしまう
ので、画像には影響を与えない。That is, the toner supply area L means a portion where the developer carrier 66 and the toner carrier 68 are in contact with each other, and the length thereof is 3 mm. The DC superimposed AC voltage applied between the developer carrier 66 and the toner carrier 68 is 0.2 mg per one toner supply to the surface of the toner carrier.
/ Cm 2 to 2.5 mg / cm 2 is set so as to obtain a uniform toner layer in the axial direction, but in this embodiment, an AC voltage having a peak-to-peak 1000 V and a frequency of 2.5 KHz is superimposed on the DC component. Has been done. The DC component is not constant, but is −400 V, 4.8 for 2.4 seconds at a cycle of 138 Hz.
It is switched at the setting of + 400V for m seconds. At this time, a DC voltage of -300 V is applied to the toner carrier 68 so that there is no background fog during development. The toner layer actually obtained on the toner carrier 68 is uniform in the axial direction, but regular shading is seen in the circumferential direction. Since all the shades are clouded in the development area, they do not affect the image.
【００７２】次に、この実施例の作用を図５の概念図に
基づいて説明する。トナー担持体６８と現像剤担持体６
６間に印加されている電圧のＤＣ成分は、図６に示すよ
うにＴの周期で切り換えが行われ、Ｔ／３はトナー担持
体６８からトナーを引き剥がす方向（Ｒ方向）、２Ｔ／
３はトナーをトナー担持体６８に供給する方向（Ｆ方
向）になっている。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the conceptual diagram of FIG. Toner carrier 68 and developer carrier 6
The DC component of the voltage applied between 6 is switched in a cycle of T as shown in FIG. 6, and T / 3 is a direction for peeling the toner from the toner carrier 68 (R direction), 2T /
3 is the direction in which the toner is supplied to the toner carrier 68 (F direction).
【００７３】電界がＲ方向になってから、Ｔ／３時間経
った状態では、図５（ａ）に示すように、トナー供給領
域Ｌ中のトナー担持体６８上のトナーは引き剥されて何
もない状態である。この引き剥がされたトナーは、現像
剤担持体６６の回転に依ってトナー供給領域Ｌ外へと運
び出される。次に、電界がＦ方向に変わり現像剤担持体
６６から履歴を受けていないトナーの供給が開始され、
２Ｔ／３時間たったところで２Ｌ／３の長さを持った履
歴を受けていないトナー層が、図５（ｂ）に示すよう
に、トナー層担持体６８上に形成される。同時に履歴を
受けているトナーもトナー供給領域Ｌに２Ｌ／３の長さ
だけ進入し、同じく図５（ｂ）に示すように、その上に
履歴を受けていないトナーが重なる。その後、Ｒ方向の
電界で、図５（ｃ）に示すように、再びトナー供給領域
Ｌ中のトナーが引き剥がされる。この状態でＴ／３時間
たつので、同じく図５（ｃ）に示すように、トナー層は
Ｌ／３の長さの履歴を受けていないトナー層が形成され
る。次に、図５（ｂ）に示すように、Ｆ方向の電界によ
りトナー担持体６８へのトナー供給が２Ｔ／３時間行わ
れ、２Ｌ／３の長さを持った履歴を受けていないトナー
層が、図５（ｄ）に示すように、トナー層担持体６８上
に形成される。この状態を繰り返すことで、画質に影響
を与えない程度の濃淡を持ちつつも、履歴を受けていな
い履歴のないトナー層を得ることができる。このため、
画像上、履歴による部分的な濃度低下の発生がなくな
る。In the state in which T / 3 hours have passed since the electric field was changed to the R direction, the toner on the toner carrier 68 in the toner supply region L was peeled off as shown in FIG. 5A. There is no state. The toner thus peeled off is carried out of the toner supply region L by the rotation of the developer carrier 66. Next, the electric field is changed to the F direction, and the supply of the toner not receiving the history from the developer carrying member 66 is started,
After 2T / 3 hours, a toner layer having a length of 2L / 3 that has not been subjected to history is formed on the toner layer carrier 68, as shown in FIG. 5B. At the same time, the toner that has received the history also enters the toner supply area L for a length of 2L / 3, and as shown in FIG. 5B, the toner that has not received the history overlaps with it. Thereafter, the toner in the toner supply region L is peeled off again by the electric field in the R direction as shown in FIG. Since T / 3 hours have passed in this state, as shown in FIG. 5C, the toner layer is not subjected to the history of the length L / 3, and the toner layer is formed. Next, as shown in FIG. 5B, the toner is supplied to the toner carrier 68 by the electric field in the F direction for 2T / 3 hours, and the toner layer having a length of 2L / 3 has not been received. Are formed on the toner layer carrying member 68, as shown in FIG. By repeating this state, it is possible to obtain a toner layer having no history, which has a shade that does not affect the image quality, but has no history. For this reason,
On the image, the occurrence of partial density decrease due to history disappears.
【００７４】そこで、本発明者らは、上述の現像装置を
各パラメータの標準的な設定値で図に示す画像形成装置
の第２、第３、第４現像機に用い、単色で図７（ａ）と
同様の原稿を複写したところ、どの現像位置においても
部分的な濃度低下はみられず、図７（ｂ）に示すよう
に、極めて忠実な画像が得られた。次に、第１の現像機
も含めて４色のトナー像を形成したが、混色、乱れの無
い画像が得られ、本実施例は現像性能に影響を与えるこ
となく履歴を解消できることを確認した。また、維持性
に与える影響を確認するため、１００００枚の連続プリ
ント試験を実施したが、履歴の発生はなかった。さら
に、試験後にトナーの状態を確認したが、粗大化、凝集
化は見られなかった。Therefore, the inventors of the present invention used the above-described developing device for the second, third, and fourth developing machines of the image forming apparatus shown in the figure with standard setting values of each parameter, and used the single-color developing system shown in FIG. When a document similar to that of a) was copied, a partial decrease in density was not observed at any developing position, and as shown in FIG. 7B, an extremely faithful image was obtained. Next, a toner image of four colors was formed including the first developing machine, but an image without color mixing and disturbance was obtained, and it was confirmed that the present example can eliminate the history without affecting the developing performance. . Further, in order to confirm the influence on the maintainability, a continuous print test of 10,000 sheets was conducted, but no history was generated. Furthermore, the state of the toner was confirmed after the test, but neither coarsening nor aggregation was observed.
【００７５】また、トナー担持体６８と現像剤担持体６
６の間に印加されている電圧のＤＣ成分の切り換え周期
と時間比について実験を行ったところ、次のような結果
が得られた。Further, the toner carrier 68 and the developer carrier 6
An experiment was conducted on the switching period and time ratio of the DC component of the voltage applied during 6 and the following results were obtained.
【００７６】本実施例の効果が十分に得られる切り換え
周期は、トナー担持体６８上のトナーがトナー供給領域
Ｌを通過するのに要する時間Ｔと相関関係があり、 １／（２Ｔ）≦ｆ≦１／２・Ｔ の式で表せることが確認された。１／２・Ｔを越えると
徐々に履歴による部分的濃度低下が現れ、１／（２Ｔ）
を下回ると極端にトナー層重量が減少して静電潜像の十
分な可視化が困難になる。切り換わる時間比Ｒについて
は、Ｔと相関は無く次式で決定された。 １／３≦Ｒ≦１／２The switching cycle at which the effect of the present embodiment is sufficiently obtained has a correlation with the time T required for the toner on the toner carrier 68 to pass through the toner supply region L, and 1 / (2T) ≤f It was confirmed that it can be expressed by the formula ≦ 1/2 · T. When it exceeds 1/2 · T, a partial concentration decrease gradually appears due to history, and 1 / (2T)
If it is below the range, the weight of the toner layer is extremely reduced, and it becomes difficult to sufficiently visualize the electrostatic latent image. The switching time ratio R has no correlation with T and is determined by the following equation. 1 / 3≤R≤1 / 2
【００７７】この場合も、１／２を越えると極端にトナ
ー層重量が減少し、静電潜像の十分な可視化が困難とな
り、１／３を下回ると徐々に履歴による部分的濃度低下
が現れるようになる。Also in this case, if the amount exceeds 1/2, the weight of the toner layer is extremely reduced, and it becomes difficult to sufficiently visualize the electrostatic latent image. If the amount is less than 1/3, the partial density gradually decreases due to history. Like
【００７８】なお、トナー担持体６８上に形成されたト
ナー層の濃淡は、ほとんど画像に影響を与えないが、極
めて高い画像品質を要求される場合には、次のようなな
らし部材を設けることで解決する。例えば、図８に示す
ものと同じ現像装置を用い、トナー層形成領域Ｌと現像
領域までの間に、厚さ０．１ｍｍのステンレス板バネ９
０とゴム硬度５０度のシリコンゴム９１で構成されたト
ナー層ならし部材９２がトナー担持体６８上に１０ｇ／
ｃｍの圧力で接しており、このならし部材９２を通過す
ることによりトナー層は周方向の完全な均一性を得るこ
とができた。The density of the toner layer formed on the toner carrier 68 has almost no effect on the image, but if extremely high image quality is required, the following leveling member is provided. To solve it. For example, the same developing device as that shown in FIG. 8 is used, and a stainless leaf spring 9 having a thickness of 0.1 mm is provided between the toner layer forming region L and the developing region.
0 and a toner layer leveling member 92 made of silicon rubber 91 having a rubber hardness of 50 degrees are provided on the toner carrier 68 at 10 g /
The toner layers are in contact with each other at a pressure of cm, and by passing through the leveling member 92, the toner layer was able to obtain perfect circumferential uniformity.
【００７９】本実施例では、トナーを飛翔させる手段と
してワイヤー６９に印加したＡＣバイアスを用いたが、
ワイヤー６９を用いずに従来から提案されている非磁性
１成分現像装置と同様にトナー担持体６８に印加された
ＡＣバイアスを用いた現像装置においても、履歴による
部分的濃度低下を抑えることができる。In this embodiment, the AC bias applied to the wire 69 is used as the means for flying the toner,
Even in a developing device using an AC bias applied to the toner carrier 68 as in the conventionally proposed non-magnetic one-component developing device without using the wire 69, it is possible to suppress a partial decrease in density due to history. .
【００８０】図９はこの発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明すると、この実施例では、現像域を通過した後のト
ナー担持体上に残った残留トナーを電気的に剥離させ
て、現像剤担持体上へ戻す履歴解消手段を備えるように
構成されている。FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. The same parts as those of the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals. In this embodiment, after the development zone is passed, It is configured to include a history eliminating unit that electrically removes the residual toner remaining on the toner carrier and returns it to the developer carrier.
【００８１】すなわち、前記履歴解消部材８０は、図１
０に示すように、トナー担持体からみてトナー供給領域
の直前に位置し、トナー担持体６８から約０．３ｍｍの
間隙をもち、現像剤担持体６６からは現像剤に接触する
ように設定し、トナー担持体６８と同方向に回転してい
る。履歴解消部材８０は、絶縁性の円筒部材８０ａの表
面に周方向に４分割された電極８１が長手方向にわたり
設けられており、トナー担持体６８に対向する位置にき
た電極８１に直流電圧を供給する導電性ブラシからなる
トナー剥離電圧供給部材８２と、現像剤担持体６６に対
向する位置にきた電極８１に直流電圧を供給する導電性
ブラシからなるトナー還流電圧供給部材８３が履歴解消
部材の位置に設けられ、それぞれ−１００Ｖに設定され
たトナー剥離電圧電源８４と−６００Ｖに設定されたト
ナー還流電圧電源８５に接続されている。That is, the history elimination member 80 is shown in FIG.
As shown in 0, it is located immediately before the toner supply area as viewed from the toner carrier, has a gap of about 0.3 mm from the toner carrier 68, and is set so as to come into contact with the developer from the developer carrier 66. , Rotate in the same direction as the toner carrier 68. The history elimination member 80 is provided with four circumferentially divided electrodes 81 on the surface of an insulating cylindrical member 80a in the longitudinal direction, and supplies a DC voltage to the electrode 81 located at a position facing the toner carrier 68. The toner peeling voltage supply member 82 made of a conductive brush and the toner recirculation voltage supply member 83 made of a conductive brush for supplying a DC voltage to the electrode 81 located at the position facing the developer carrying member 66 are located at the positions of the history eliminating members. Are connected to a toner peeling voltage power supply 84 set to −100V and a toner recirculation voltage power supply 85 set to −600V.
【００８２】この実施例のトナーの流れを図１１に基づ
いて説明すると、次のようになる。The toner flow of this embodiment will be described below with reference to FIG.
【００８３】現像剤担持体６６からトナー担持体６８へ
電位差１００Ｖの電界でトナーが移行する。次に、トナ
ーは、現像領域を通過するが、残ったトナーは、トナー
担持体６８の回転で履歴解消部材と対向する位置まで搬
送される。ここで、対向している電極８１とトナー担持
体６８との電位差２００Ｖの電界で残留トナーはすべて
剥離され、履歴解消部材８０表面に移行する。このトナ
ーは履歴解消部材８０の回転によって現像剤担持体６６
に対向する位置へと搬送される。Toner is transferred from the developer carrier 66 to the toner carrier 68 by an electric field with a potential difference of 100V. Next, the toner passes through the developing area, but the remaining toner is conveyed to the position facing the history elimination member by the rotation of the toner carrier 68. Here, all the residual toner is peeled off by the electric field of the potential difference of 200 V between the electrode 81 and the toner carrier 68 facing each other, and the residual toner is transferred to the surface of the history eliminating member 80. The toner is transferred to the developer carrier 66 by the rotation of the history eliminating member 80.
Is transported to a position facing the.
【００８４】このとき、電極８１は剥離時とは別の電源
（トナー還流電圧電源８５）から電圧供給を受け、トナ
ーは現像剤担持体６６との電位差が２００Ｖの電界と、
接触している磁気ブラシの摺摩力で磁気ブラシ中に取り
込まれ、オーガー等により全体に攪拌される（図９）。
トナー担持体６８上は、履歴解消部材８０に対向した位
置から一旦トナーが全く無い状態となり、改めてトナー
供給領域Ｌにおいて磁気ブラシによるトナー供給を受け
る。つまり、トナー担持体６８上のトナーは現像におけ
る消費の有無にかかわらず、複数回のトナー供給を受け
ることがなく、トナー層重量を均一化することができ
る。At this time, the electrode 81 receives voltage supply from a power source (toner recirculation voltage power source 85) different from that at the time of peeling, and the toner has an electric field whose potential difference with the developer carrying member 66 is 200 V.
It is taken into the magnetic brush by the rubbing force of the contacting magnetic brush, and is agitated as a whole by an auger or the like (FIG. 9).
On the toner carrier 68, there is once no toner at a position facing the history elimination member 80, and toner is again supplied from the magnetic brush in the toner supply region L. That is, the toner on the toner carrier 68 is not supplied with the toner a plurality of times regardless of whether it is consumed in the development, and the weight of the toner layer can be made uniform.
【００８５】そこで、本発明者らは、上述の現像装置を
各パラメータの標準的な設定値で図に示す画像形成装置
の第２、第３、第４現像機に用い、単色で図１２（ａ）
と同様の原稿を複写したところ、どの現像位置において
も部分的な濃度低下はみられず、図１２（ｂ）に示すよ
うに、極めて忠実な画像が得られた。次に、第１の現像
機も含めて４色のトナー像を形成したが、混色、乱れの
無い画像が得られ、本実施例では現像性能に影響を与え
ることなく履歴を解消できることを確認した。また、維
持性に与える影響を確認するため、１００００枚の連続
プリント試験を実施したが、履歴の発生はなかった。さ
らに、試験後にトナーの状態を確認したが、粗大化、凝
集化は見られなかった。また、トナー担持体６８上に履
歴解消部材８０による傷は見られなかった。これは、本
実施例のトナー剥離、還流過程が電気的に行われるもの
が大部分であるため、トナー及びトナー担持体にストレ
スを与えることが無いためである。Therefore, the inventors of the present invention used the above-described developing device for the second, third, and fourth developing devices of the image forming apparatus shown in the figure with standard setting values of each parameter, and used a single color as shown in FIG. a)
When a document similar to the above was copied, no partial decrease in density was observed at any developing position, and an extremely faithful image was obtained as shown in FIG. 12 (b). Next, toner images of four colors were formed including the first developing machine, but an image without color mixture and disorder was obtained, and it was confirmed that the history can be eliminated without affecting the developing performance in this embodiment. . Further, in order to confirm the influence on the maintainability, a continuous print test of 10,000 sheets was conducted, but no history was generated. Furthermore, the state of the toner was confirmed after the test, but neither coarsening nor aggregation was observed. Further, no scratches were found on the toner carrier 68 due to the history eliminating member 80. This is because most of the toner peeling and refluxing processes of this embodiment are electrically performed, so that no stress is applied to the toner and the toner carrier.
【００８６】また、履歴解消部材８０表面の電極数につ
いて実験を行ったところ、少なくとも１２０度間隔に３
等分されていれば、十分に本実施例の効果が得られるこ
とが確認された。An experiment was conducted on the number of electrodes on the surface of the history elimination member 80.
It was confirmed that the effects of the present example can be sufficiently obtained if they are equally divided.
【００８７】その他の構成及び作用は、前記実施例と同
様であるので、その説明を省略する。The other structure and operation are the same as those of the above-mentioned embodiment, and the description thereof will be omitted.
【００８８】[0088]
【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、トナーに大きな機械的力を与えずに、トナー
を担持するトナー担持体上のトナーを除去することがで
き、履歴現象の発生がなく信頼性の高い現像装置を提供
することができる。According to the present invention, which has the above-described structure and operation, the toner on the toner carrying member carrying the toner can be removed without giving a large mechanical force to the toner, and the history phenomenon It is possible to provide a highly reliable developing device that does not generate.
【図１】 図１はこの発明に係る現像装置の一実施例を
示す構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a developing device according to the present invention.
【図２】 図２はこの発明に係る現像装置を適用した多
色画像形成装置を示す構成図である。FIG. 2 is a block diagram showing a multicolor image forming apparatus to which the developing device according to the present invention is applied.
【図３】 図３は多色画像形成装置の制御部を示すブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control unit of the multicolor image forming apparatus.
【図４】 図４（ａ）〜（ｌ）は多色画像形成装置の画
像形成工程をそれぞれ示す電位説明図である。FIG. 4A to FIG. 4L are potential explanatory diagrams showing image forming steps of the multicolor image forming apparatus.
【図５】 図５はこの発明に係る現像装置の一実施例の
動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of an embodiment of the developing device according to the present invention.
【図６】 図６はトナー供給電解とトナー除去電解の印
加タイミングを示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing application timings of toner supply electrolysis and toner removal electrolysis.
【図７】 図７（ａ）（ｂ）は原稿と複写画像をそれぞ
れ示す平面図である。7A and 7B are plan views showing a document and a copied image, respectively.
【図８】 図８はこの発明に係る現像装置の他の実施例
を示す構成図である。FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the developing device according to the present invention.
【図９】 図９はこの発明に係る現像装置の更に他の実
施例を示す構成図である。FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the developing device according to the present invention.
【図１０】 図１０は図９に示す現像装置の要部を示す
構成図である。10 is a configuration diagram showing a main part of the developing device shown in FIG.
【図１１】 図１１はトナーの供給及び剥離工程をそれ
ぞれ示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a toner supply and peeling process, respectively.
【図１２】 図１２（ａ）（ｂ）は原稿と複写画像をそ
れぞれ示す平面図である。12A and 12B are plan views showing a document and a copied image, respectively.
【図１３】 図１３は従来の現像装置を示す構成図であ
る。FIG. 13 is a block diagram showing a conventional developing device.
【図１４】 図１４はトナーの供給回数とトナー層重量
との関係を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the number of times toner is supplied and the toner layer weight.
【図１５】 図１５は（ａ）（ｂ）は従来技術における
原稿と複写画像をそれぞれ示す平面図である。15 (a) and 15 (b) are plan views showing a document and a copied image in the related art, respectively.
【図１６】 図１６は従来の他の現像装置を示す構成図
である。FIG. 16 is a block diagram showing another conventional developing device.
【図１７】 図１７は従来の更に他の現像装置を示す構
成図である。FIG. 17 is a configuration diagram showing still another conventional developing device.
３ ベルト状感光体、２８ 第２現像機、６６ 現像剤
担持体、６８ トナー担持体、６９ 制御電極、７５
バイアス電源、７６ 直流電源。3 belt-shaped photoconductor, 28 second developing machine, 66 developer carrier, 68 toner carrier, 69 control electrode, 75
Bias power supply, 76 DC power supply.
Claims (3)
成分現像剤を担持して円周方向に磁気ブラシとして搬送
する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と静電潜像を形
成した静電潜像担持体とにそれぞれ違った部位で近接対
向するようにして配置されるトナー担持体と、前記現像
剤担持体上の現像剤量を規制する手段と、前記現像剤担
持体上の磁気ブラシを構成する現像剤中のトナーをトナ
ー担持体に静電的に付着させるような電界を現像剤担持
体及びトナー担持体間に形成させる手段とを備えた現像
装置において、前記現像剤担持体とトナー担持体間に形
成される電界を、間欠的にトナーがトナー担持体から現
像剤担持体側へ移行するように切り換える電界切換手段
を備えたことを特徴とする現像装置。1. A device having a non-magnetic toner and a magnetic carrier.
A developer carrier that carries a component developer and conveys it as a magnetic brush in the circumferential direction, and a developer latent image carrier that forms an electrostatic latent image with the developer carrier in close proximity to each other at different positions. The toner carrier arranged as described above, means for regulating the amount of the developer on the developer carrier, and the toner in the developer constituting the magnetic brush on the developer carrier to the toner carrier. In a developing device having means for forming an electric field that electrostatically adheres between a developer carrier and a toner carrier, the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier is intermittently changed. 2. A developing device, further comprising an electric field switching means for switching the toner from the toner carrier to the developer carrier side.
成分現像剤を担持して円周方向に磁気ブラシとして搬送
する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と静電潜像を形
成した静電潜像担持体とにそれぞれ違った部位で近接対
向するようにして配置されるトナー担持体と、前記現像
剤担持体上の現像剤量を規制する手段と、前記現像剤担
持体上の磁気ブラシを構成する現像剤中のトナーをトナ
ー担持体に静電的に付着させるような電界を現像剤担持
体及びトナー担持体間に形成させる手段とを備えた現像
装置において、現像域を通過した後のトナー担持体上に
残った残留トナーを電気的に剥離させて、現像剤担持体
上へ戻す履歴解消手段を備えたことを特徴とする現像装
置。2. A device having a non-magnetic toner and a magnetic carrier.
A developer carrier that carries a component developer and conveys it as a magnetic brush in the circumferential direction, and a developer latent image carrier that forms an electrostatic latent image with the developer carrier in close proximity to each other at different positions. The toner carrier arranged as described above, means for regulating the amount of the developer on the developer carrier, and the toner in the developer constituting the magnetic brush on the developer carrier to the toner carrier. In a developing device equipped with a means for forming an electric field that electrostatically adheres between the developer carrier and the toner carrier, the residual toner remaining on the toner carrier after passing through the developing area is electrically removed. A developing device, which is provided with a history canceling unit that peels off the sheet and returns the sheet onto the developer carrier.
とも３つ以上に分割された電極を有する回転自在な円筒
状部材で、トナー担持体に近接し且つ現像剤担持体上の
磁気ブラシに接触するように配置され、トナー担持体に
対向している前記電極にはトナーが履歴解消手段へ飛翔
する電界となる電圧が印加され、現像剤担持体上の磁気
ブラシと接触している電極にはトナーが履歴解消手段か
ら現像剤担持体上の磁気ブラシへ移動する電界となる電
圧が印加されていることを特徴とする請求項第２項記載
の現像装置。3. The history eliminating means is a rotatable cylindrical member having at least three electrodes divided in the circumferential direction, and is a magnetic brush close to the toner carrier and on the developer carrier. A voltage that is an electric field that causes the toner to fly to the history eliminating means is applied to the electrode that is arranged so as to be in contact with and faces the toner carrier, and the electrode that is in contact with the magnetic brush on the developer carrier is applied. 3. The developing device according to claim 2, wherein a voltage is applied as an electric field for moving the toner from the history eliminating means to the magnetic brush on the developer carrier.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242581A JPH0667546A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242581A JPH0667546A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667546A true JPH0667546A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=17091196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4242581A Pending JPH0667546A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667546A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003005523A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Kyocera Corp | Developing device and developer recovery method for tandem type image forming device |
| US6829448B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-12-07 | Kyocera Corporation | Image forming apparatus and image forming method |
| US6868240B2 (en) | 2002-03-15 | 2005-03-15 | Kyocera Corporation | Method for developing in hybrid developing apparatus |
| US6907216B2 (en) | 2001-12-04 | 2005-06-14 | Kyocera Corporation | Image forming apparatus having a roll supporting member |
| US7043181B2 (en) | 2003-04-04 | 2006-05-09 | Kyocera Mita Corporation | Developing apparatus and method for regulating an AC bias frequency to the developing roller |
| US7298995B2 (en) | 2004-07-30 | 2007-11-20 | Kyocera Mita Corporation | Developing device used in an image forming apparatus |
| JP2008225330A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developing device and image forming apparatus |
| US7489893B2 (en) | 2005-07-20 | 2009-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hybrid type developing apparatus and developing method |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4242581A patent/JPH0667546A/en active Pending
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| JP2003005523A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Kyocera Corp | Developing device and developer recovery method for tandem type image forming device |
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| US7489893B2 (en) | 2005-07-20 | 2009-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hybrid type developing apparatus and developing method |
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