JPH0667547A - Developing device - Google Patents
Developing deviceInfo
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- JPH0667547A JPH0667547A JP4242582A JP24258292A JPH0667547A JP H0667547 A JPH0667547 A JP H0667547A JP 4242582 A JP4242582 A JP 4242582A JP 24258292 A JP24258292 A JP 24258292A JP H0667547 A JPH0667547 A JP H0667547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- carrier
- control electrode
- developer
- image
- 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
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、現像剤担持体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
形成し静電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, and more particularly, it is used as a printer for computers, facsimiles, CADs, etc. 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 formed on an electrostatic latent image carrier, and more specifically, a toner is formed on a toner carrier by using a developer carrier. The present invention relates to a developing device that has a control electrode that is attached to and is placed in the vicinity of a toner carrier and is spaced apart therefrom, thereby forming a toner cloud in a developing region to develop an electrostatic latent image.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、オフィス等で処理される画像情報
には、異なる色の現像像や、異なる情報を一紙面上に合
成して形成したものが多く見られ、複数の現像装置を備
えた画像形成装置が市場に出ている。2. Description of the Related Art In recent years, a large number of image information processed in offices and the like are developed images of different colors or formed by synthesizing different information on one sheet, and a plurality of developing devices are provided. Image forming apparatuses are on the market.
【0003】ところで、電子写真技術を使用した多色画
像形成装置としては、次に示すような方式のものがあ
る。By the way, as a multicolor image forming apparatus using the electrophotographic technique, there is a system as shown below.
【0004】(1)感光体ドラム上に各色のトナー像を
順次形成し、この感光体ドラム上に形成された各色のト
ナー像を記録用紙上に順次重ねて転写することにより、
多色画像を形成するもの。(1) Toner images of the respective colors are sequentially formed on the photosensitive drum, and the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum are sequentially transferred onto the recording paper so as to be transferred.
What forms a multicolor image.
【0005】(2)感光体ドラム上に各色のトナー像を
順次形成し、この感光体ドラム上に形成された各色のト
ナー像を、中間転写体上に順次重ねて転写し、その後中
間転写体上に重ねて転写された複数のトナー像を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。(2) Toner images of the respective colors are sequentially formed on the photosensitive drum, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum are sequentially transferred onto the intermediate transfer member, and then the intermediate transfer member is transferred. A multicolor image is formed by transferring a plurality of toner images transferred on top of one another onto a recording sheet in a single transfer process.
【0006】(3)感光体ドラムとその周囲に配置した
帯電器、露光部、現像器、転写部、クリーニング装置な
どからなる画像形成ユニットを各色に対応して複数組配
置して、記録用紙上にそれぞれの感光体ドラム上のトナ
ー像を順次重ねて転写することにより、多色画像を形成
するもの。(3) A plurality of image forming units each including a photoconductor drum and a charger, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, and a cleaning device arranged around the photoconductor drum are arranged corresponding to each color, and the image forming unit is arranged on the recording paper. A multicolor image is formed by sequentially superimposing and transferring the toner images on the respective photosensitive drums.
【0007】しかしながら、上記(1)の方式の多色画
像形成装置では、必要色の数だけ感光体ドラムを回転さ
せなければならず、最終的な多色画像が得られるための
時間が長くかかる。加えて各色のトナー像を記録用紙上
に順次重ねて転写するので、色ずれを防ぐため記録用紙
を転写部に各色で同じ位置に搬送する高精度な用紙搬送
技術が必要とされる。However, in the multicolor image forming apparatus of the above method (1), the photosensitive drum must be rotated by the number of required colors, and it takes a long time to obtain a final multicolor image. . In addition, since the toner images of the respective colors are sequentially superimposed and transferred onto the recording paper, a highly accurate paper conveyance technique is required to convey the recording paper to the transfer portion at the same position for each color in order to prevent color misregistration.
【0008】また、(2)の方式の多色画像形成装置で
は、中間転写体の使用により色ずれの問題は解決される
が、必要色のトナー像を中間転写体に転写後、さらに記
録用紙に転写する必要があるため、(1)の方式よりも
幾分最終的な多色画像を得るための時間が長くなる。In the multicolor image forming apparatus of the type (2), the problem of color misregistration can be solved by using the intermediate transfer member, but after the toner image of the required color is transferred to the intermediate transfer member, further recording paper is used. Therefore, the time required to obtain the final multicolor image is somewhat longer than that in the method (1).
【0009】さらに、(3)の方式の多色画像形成装置
では、各色に対応した画像形成ユニットが必要となるた
め、装置が大型化してコストも高くなる。Further, in the multicolor image forming apparatus of the type (3), since an image forming unit corresponding to each color is required, the apparatus becomes large and the cost becomes high.
【0010】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、
一つの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が提案されている。Therefore, as a solution to these problems, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-273883,
A plurality of recording units consisting of a charger, an exposure optical system and a developing unit are arranged around one photosensitive drum, and toner images of each color are formed on the photosensitive drum while the photosensitive drum makes one rotation. A multicolor image forming apparatus has been proposed which transfers the toner images of the respective colors onto a recording sheet in a single transfer process.
【0011】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、トナーが後段の現
像装置の現像ロールに付着混入し、混色が発生し易いと
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 multiple times while the photosensitive drum makes one rotation, the toner image already formed on the photosensitive drum is disturbed at the time of the subsequent development, or the toner adheres to the developing roll of the developing device at the subsequent stage and is mixed. However, there is a problem that color mixing easily occurs.
【0012】この問題点を解決するため、トナーのみを
トナー担持体上に形成し、このトナー担持体上に形成さ
れたトナー層により、感光体ドラム上の静電潜像を現像
する現像装置が、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。このトナー担持体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、トナー担持体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, a developing device for forming only toner on a toner carrier and developing an electrostatic latent image on a photosensitive drum by a toner layer formed on the toner carrier is known. , Various types have already been released. 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 toner carrier, since the toner on the toner carrier and the photoconductor drum are not in contact with each other, the toner on the photoconductor drum is not contacted. In addition, the toner image already developed is less likely to be disturbed, a high-quality multicolor image can be obtained, and there is a possibility that toners of a plurality of colors can be superposed and developed on the photosensitive drum.
【0013】このような非接触一成分現像方法において
は、トナー担持体に塗布されたトナーを、トナー担持体
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、トナーをトナー担持体の表面から引き
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 toner carrier is carried by the Coulomb force of the developing electric field formed between the toner carrier and the photosensitive drum. It is necessary to remove it from the surface of the body and move it to the photosensitive drum side.
【0014】ところが、トナーのトナー担持体への付着
力は、トナー担持体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に比べかなり大きく、トナーをト
ナー担持体から分離し、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 force of the toner to the toner carrier is considerably larger than the Coulomb force due to the developing electric field formed between the toner carrier and the photosensitive drum, and the toner is separated from the toner carrier and the photosensitive drum is separated. It is difficult to move it to the side.
【0015】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、トナー担
持体と感光体ドラムとの間に交流電界を印加して、トナ
ーがトナー担持体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、トナー担持体と感
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、トナー担持体上か
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 is proposed in which an AC electric field is applied between a toner carrier and a photosensitive drum to facilitate separation of toner from the surface of the toner carrier and development. Has been done. In addition, JP-A-56-116
In the method disclosed in JP-A-060, a porous electrode is arranged between a toner carrier and a photosensitive drum, and an AC voltage is applied to the porous electrode to separate the toner from the toner carrier. There is also proposed a method in which a toner cloud is generated to develop the toner on the photosensitive drum.
【0016】これらの方法では、トナーの帯電量が比較
的高くても、トナーをトナー担持体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
なトナー担持体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。According to these methods, the toner can be separated from the toner carrier even if the charge amount of the toner is relatively high, but in the former method, the toner carrier and the photosensitive drum are relatively large in the space. Since an AC electric field is applied between and, it is necessary to increase the AC electric field, and this AC electric field may disturb the toner image already developed on the photosensitive drum. There is.
【0017】一方、後者の方法では、トナーの帯電量が
比較的高くても、トナーをトナー担持体上から分離させ
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 toner carrier even if the toner charge amount is relatively high, and a relatively low AC electric field can be used. There is little risk of disturbing the toner image already developed on the top, and there is a possibility that toners of a plurality of colors can be superposed and developed on the photosensitive drum.
【0018】しかしながら、上記トナー担持体を用いた
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
化でトナー担持体への搬送性が変化したり、トナー担持
体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、トナー担持体上のトナー
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 toner carrier, 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 toner carrier may be changed by the blade member for controlling the toner layer on the toner carrier and for frictionally charging the toner while controlling the toner layer on the toner carrier by a slight change in the toner characteristics. There is a problem that the image is partially clogged and an image defect is likely to occur, and it cannot be said that the reliability is necessarily high.
【0019】そこで、これらの問題点を解決し得るもの
として、トナー担持体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。Therefore, as a solution to these problems, the advantages of the one-component developing method using a toner carrier and the advantages of the conventional two-component developing method are successfully combined to obtain the desirable characteristics of both. A developing device has been proposed.
【0020】すなわち、特開昭59−121077号公
報には、現像剤担持体を用いて二成分現像剤をトナー担
持体に進ませ、このトナー担持体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。That is, in JP-A-59-121077, a two-component developer is advanced to a toner carrier using a developer carrier and the toner is transferred onto the toner carrier to form a toner layer. A developing device is shown.
【0021】この提案に係る現像方法では、トナー担持
体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、現像工程においてトナー担持体からのトナーの分離
が困難となり、強い交流電界をトナー担持体と感光体ド
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 toner carrier and conveyed, but since a two-component developer is used, frictional charging of the carrier and toner is performed. As a result, the charge amount of the toner becomes relatively high, and it becomes difficult to separate the toner from the toner carrier in the developing process, and a strong AC electric field must be applied between the toner carrier 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.
【0022】このため、トナー担持体と感光体ドラムと
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1−304477号公
報及び特開平3−113474号公報)。Therefore, a method has been proposed in which an auxiliary electrode made of a wire is provided between the toner carrier 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-1-304477 and JP-A-3-113474).
【0023】この提案に係る現像装置は、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、現像剤担持体上の現像剤量を規制する
手段と、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
直流重畳交流電界を現像剤担持体及びトナー担持体間に
形成する手段と、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粒子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
と直流電圧とによって、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
るように構成したものである。The developing device according to this proposal has a developer carrier for carrying a two-component developer having a non-magnetic toner and a magnetic carrier and conveying it as a magnetic brush in the circumferential direction; A toner carrier arranged so as to closely face and face the electrostatic latent image carrier on which a latent image is formed, a means for regulating the amount of developer on the developer carrier, and a developer carrier. A means for forming a DC superimposed AC electric field between the developer carrier and the toner carrier, which electrostatically attaches the toner in the developer constituting the magnetic brush on the body to the toner carrier, A control electrode arranged in a gap between the image carrier and the toner carrier to control the flight of the toner particles is provided, and the control electrode is separately arranged near the toner carrier and is applied to the control electrode. By alternating voltage and DC voltage Te is to form a toner cloud that is configured to form a developed image on the latent electrostatic image bearing member by the toner cloud.
【0024】すなわち、2成分現像法によりトナー担持
体上に均一で安定したトナー薄層を形成し、感光体とト
ナー担持体との間に配設された数本のワイヤーからなる
電極構造とトナー担持体間に交番電界を印加して、電極
構造のまわりにトナー担持体から遊離したトナーを感光
体に接触しないようなトナークラウドに形成し、感光体
とトナー担持体との間にある直流電界により感光体上に
現像している。That is, a uniform and stable thin toner layer is formed on a toner carrier by a two-component developing method, and an electrode structure composed of several wires and a toner arranged between the photoconductor and the toner carrier. By applying an alternating electric field between the carrier, the toner released from the toner carrier around the electrode structure is formed into a toner cloud that does not contact the photoreceptor, and a DC electric field between the photoreceptor and the toner carrier is formed. To develop on the photoconductor.
【0025】このトナークラウドの量と高さは、搬送さ
れるトナー量と前記交番電界の強さに大きく左右され、
これを一定に保つことが画質を安定させる上で非常に重
量な点となっている。The amount and height of the toner cloud are greatly influenced by the amount of toner to be conveyed and the strength of the alternating electric field,
Keeping this constant is a very important point in stabilizing the image quality.
【0026】上述の電極ワイヤーは、交流電圧に伴う平
均静電気力によってトナー担持体に順応して、トナー担
持体との間で一定の間隙を保つようになっている。The above-mentioned electrode wire is adapted to adapt to the toner carrier by the average electrostatic force associated with the AC voltage and maintain a constant gap with the toner carrier.
【0027】十分なトナークラウドの量と高さを得るた
めの前記交番電界の強さはピークで、通常50μmの間
隙で200V〜1000V(4000V/mm〜200
00V/mm)と非常に高く、トナー担持体と電極ワイ
ヤーの間での放電を防ぐため、トナー担持体の表面は通
常アルマイトや樹脂などの高抵抗層により被覆されてい
る。The strength of the alternating electric field for obtaining a sufficient amount and height of the toner cloud is a peak, and usually 200 V to 1000 V (4000 V / mm to 200 V in a gap of 50 μm).
It is very high (00 V / mm), and in order to prevent discharge between the toner carrier and the electrode wire, the surface of the toner carrier is usually covered with a high resistance layer such as alumite or resin.
【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、上記提案に係る現像装置の場合には、長期間の使用
によりトナー担持体の表面を被覆する高抵抗層がトナー
との摺擦により磨耗したり、高抵抗層に欠陥やムラがあ
ると、電極ワイヤーとトナー担持体間での電界のムラが
生じて画像ムラを引き起こしたり、高抵抗層の絶縁破壊
が生じて画像欠陥を引き起こしたりするという問題点が
生じる。従って、より低い電界でトナークラウドを形成
することが望まれていた。However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of the developing device according to the above-mentioned proposal, if the high resistance layer covering the surface of the toner carrier is worn due to rubbing with the toner after long-term use, or the high resistance layer has defects or unevenness. However, there arises a problem that unevenness of an electric field occurs between the electrode wire and the toner carrier to cause image unevenness, or dielectric breakdown of the high resistance layer occurs to cause an image defect. Therefore, it has been desired to form the toner cloud with a lower electric field.
【0029】また、上記電極ワイヤーは、現像中、高周
波の交番電界中を飛翔するトナーのクラウドの中にある
ため、電極ワイヤーには、長時間の現像過程においてト
ナーの微粉が固着したり、又電極ワイヤーとトナー担持
体との間の間隙より大きなトナーの粗大粉やキャリアや
異物が進入して堆積すると、この部分のトナーの供給が
減少するとともに、電界も弱まりトナークラウドの発生
が著しく阻害されて、画像濃度の低下が生じるという問
題点があった。Further, since the electrode wire is in the cloud of toner flying in the alternating electric field of high frequency during development, fine powder of toner may be fixed to the electrode wire during the development process for a long time, or If coarse toner particles, carriers or foreign substances larger than the gap between the electrode wire and the toner carrier enter and accumulate, the toner supply in this part will decrease and the electric field will weaken and the generation of toner cloud will be significantly hindered. Therefore, there is a problem that the image density is lowered.
【0030】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あり、その目的とす
るところは、安定して1パスで良好な画質の多色現像を
行うため、低電界でトナークラウドを形成することがで
き、かつ長時間の使用においても画像ムラの生じること
のない現像装置を提供することにある。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The object of the present invention is to stably perform multi-color development with good image quality in one pass. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of forming a toner cloud with a low electric field and causing no image unevenness even when used for a long time.
【0031】[0031]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な問題点を解決するため、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、前記制
御電極を振動させる振動印加手段を配設するように構成
されている。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention is a developing method in which a two-component developer having a non-magnetic toner and a magnetic carrier is carried and conveyed as a magnetic brush in the circumferential direction. An agent carrier, a toner carrier arranged so as to closely face and oppose the developer carrier and the electrostatic latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and the developer carrier Means for controlling the amount of developer above,
A means for forming an electric field between the developer carrier and the toner carrier to electrostatically attach the toner in the developer constituting the magnetic brush on the developer carrier to the toner carrier; A control electrode arranged in a gap between the latent image carrier and the toner carrier to control the flight of toner is provided, and the control electrode is arranged in the vicinity of the toner carrier so as to be separated therefrom, and is applied to the control electrode. In a developing device that forms a toner cloud by an alternating voltage and forms a developed image on the electrostatic latent image carrier by the toner cloud, a vibration applying unit that vibrates the control electrode is arranged.
【0032】また、前記振動印加手段の振動周波数は、
例えば、1KHz以上、50KHz以下でありかつ、制
御電極の固有振動数の整数倍でない値に設定される。The vibration frequency of the vibration applying means is
For example, it is set to a value that is 1 KHz or more and 50 KHz or less and is not an integral multiple of the natural frequency of the control electrode.
【0033】さらに、前記振動印加手段は、例えば、現
像動作中にのみ駆動される。Further, the vibration applying means is driven, for example, only during the developing operation.
【0034】[0034]
【作用】この発明においては、制御電極を振動させる振
動印加手段を配設するように構成されているので、振動
印加手段によって制御電極を振動させることにより、ト
ナー担持体の周囲に担持されたトナーをトナー担持体の
表面から分離させることができる。そのため、トナーク
ラウドを形成するために制御電極に印加する交番電圧が
低電圧で良く、トナー担持体の表面を被覆する高抵抗層
等に絶縁破壊等を生じて画像欠陥を引き起こすことがな
い。In the present invention, since the vibration applying means for vibrating the control electrode is arranged, the toner carried around the toner carrier is vibrated by vibrating the control electrode by the vibration applying means. Can be separated from the surface of the toner carrier. Therefore, the alternating voltage applied to the control electrode for forming the toner cloud may be a low voltage, and the high resistance layer or the like covering the surface of the toner carrier does not cause dielectric breakdown or the like to cause an image defect.
【0035】また、この発明においては、制御電極を振
動させる振動印加手段を配設するように構成されている
ので、振動印加手段によって制御電極を振動させること
により、制御電極にトナーの微粉が固着したり、又制御
電極とトナー担持体との間の間隙より大きなトナーの粗
大粉やキャリアや異物が進入して堆積するのを防止する
ことができ、画像濃度の低下が発生するのを防止するこ
とができる。Further, in the present invention, since the vibration applying means for vibrating the control electrode is arranged, the control electrode is vibrated by the vibration applying means so that the fine powder of toner is fixed to the control electrode. In addition, it is possible to prevent coarse particles of toner, carriers, and foreign matter that are larger than the gap between the control electrode and the toner carrier from entering and accumulating, and thus preventing a decrease in image density. be able to.
【0036】[0036]
【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.
【0037】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.
【0038】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.
【0039】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 photosensitive member, and this translucent belt-shaped photosensitive member 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.
【0040】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.
【0041】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.
【0042】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.
【0043】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.
【0044】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.
【0045】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.
【0046】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。Further, the first to fourth chargers 21, 25, 29, 33 of the recording sections 5 to 8 and the first to fourth exposure devices 22, 2 are arranged.
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.
【0047】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.
【0048】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.
【0049】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 the arrow A by the driving roller 4a, is first of all the first image recording section 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.
【0050】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.
【0051】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。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 charged 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.
【0052】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 charge of the toner image is adjusted by the pre-transfer corotron 9 and the charge eliminating lamp 16 to be in a state suitable for transfer.
【0053】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 reach 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 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.
【0054】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.
【0055】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.
【0056】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.
【0057】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 conveyed to the paper reversing unit 45 of the paper feeding unit 2 by the conveying roller 48, and 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.
【0058】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 copying twice on one side, the recording paper may be directly conveyed from the conveying roller 48 to the intermediate tray 41.
【0059】次に本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.
【0060】図5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. 5 shows an example of the structure 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.
【0061】この第2現像機28は、図5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. 5, 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 carries a developer that magnetically attracts the two-component developer into a housing 65 that contains the two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier to form a magnetic brush on the surface. Body 66,
The developer control member 67 for controlling the amount of the developer adsorbed on the developer carrier 66, and the developer carrier 66 and the belt-shaped photoconductor 3 are arranged so as to be close to each other at different positions. , And a cylindrical toner carrier 68 that rotates by adhering non-magnetic toner. 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.
【0062】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.
【0063】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(交流ピークツーピーク電圧で50〜500
V、周波数2〜12KHzが好ましく、直流電圧で−1
00〜−600Vが好ましい。)を印加されている。ト
ナーは、上述したように、トナーとキャリアの摩擦相互
作用により−5〜−25μq/gの摩擦帯電を得、現像
剤担持体66及びトナー担持体68間に印加された直流
重畳交流電界により、トナー担持体68の表面に−10
〜20μc/gの帯電電荷を有するトナーが静電的に薄
層を形成するように付着している。The developer carrying member 66 is such that a rotatable cylindrical sleeve is arranged on the outer circumference of a magnet whose position is fixed, and 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. This developer carrying member 66 is supplied with a bias DC voltage from a bias power supply 75 and a DC superimposed AC voltage (AC peak-to-peak voltage of 50 to 500).
V, frequency 2 to 12 KHz is preferable, and DC voltage is -1
00-600V is preferable. ) Has been applied. As described above, the toner obtains a triboelectric charge of −5 to −25 μq / g due to the frictional interaction between the toner and the carrier, and by the direct current superimposed alternating electric field applied between the developer carrier 66 and the toner carrier 68, -10 on the surface of the toner carrier 68
Toner having an electrostatic charge of .about.20 .mu.c / g is electrostatically deposited so as to form a thin layer.
【0064】上記トナー担持体68は、表面が陽極酸化
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〜−400
Vの直流電圧が印加されている。また、トナー担持体6
8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, a cylinder of aluminum whose surface is anodized, a cylinder made of phenol resin, or a metal resin having a synthetic resin layer formed thereon is used. ~ -400
A DC voltage of V is applied. In addition, the toner carrier 6
A DC superimposed AC voltage may be applied to 8.
【0065】トナー担持体68とベルト状感光体3と
は、200μm〜400μm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 400 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.
【0066】制御電極69は、導電性のワイヤーで構成
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(交流ピークツーピーク電圧で50〜2
50V、周波数2〜12KHzが好ましく、直流電圧で
−100〜−400V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。上記トナー担持体68
の表面には、上述したように、−10〜−20μc/g
の帯電電荷を有するトナーが静電的に付着している。こ
のトナーは、制御電極69に印加された直流重畳交流電
圧が形成する交番電界によって、トナー担持体68の表
面から分離し、制御電極69のまわりにトナークラウド
を形成する。このクラウド化されたトナーは交番電界内
で飛翔し、ベルト状感光体3上の静電潜像に付着し、現
像される。The control electrode 69 is composed of a conductive wire, 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. It is supported at both ends of the opening of the housing 65, and is arranged close to the toner carrier 68. A DC bias AC voltage (AC peak-to-peak voltage of 50 to 2 is applied to the control electrode 69 from the developing bias power source 77.
50 V and a frequency of 2 to 12 KHz are preferable, and a DC voltage of −100 to −400 V is preferable. ) Is applied and a toner cloud is generated in the electric field. The toner carrier 68
As described above, the surface of -10 to -20 μc / g
The toner having the electrostatic charge of is electrostatically attached. The toner is separated from the surface of the toner carrier 68 by the alternating electric field formed by the DC superimposed AC voltage applied to the control electrode 69, and forms a toner cloud around the control electrode 69. The clouded toner flies in an alternating electric field, adheres to the electrostatic latent image on the belt-shaped photoconductor 3, and is developed.
【0067】ところで、この実施例では、制御電極を振
動させるための振動印加手段を設けるように構成されて
いる。By the way, in this embodiment, a vibration applying means for vibrating the control electrode is provided.
【0068】すなわち、上記制御電極69は、例えば、
直径30〜200μmのタングステンワイヤーからな
り、これらの制御電極69は、ベルト状感光体3とトナ
ー担持体68の間に、トナー担持体68とほぼ平行にト
ナー担持体68近傍に離れて配置されている。また、上
記制御電極69は、図1に示すように、その両端部に配
置されたワイヤー支持体80の位置決め用溝81によ
り、0.5mm〜1.0mmの間隔で位置決めされ、ワ
イヤー両端部に係合したコイルスプリング83によりト
ナー担持体68と平行になるように調整され、張られて
いる。That is, the control electrode 69 is, for example,
The control electrodes 69 are made of a tungsten wire having a diameter of 30 to 200 μm, and are arranged between the belt-shaped photosensitive member 3 and the toner carrier 68 in parallel with the toner carrier 68 and apart from each other in the vicinity of the toner carrier 68. There is. Further, as shown in FIG. 1, the control electrodes 69 are positioned at intervals of 0.5 mm to 1.0 mm by the positioning grooves 81 of the wire support 80 arranged at both ends of the control electrodes 69. It is adjusted and stretched by the engaged coil spring 83 so as to be parallel to the toner carrier 68.
【0069】また、上記ワイヤー69とトナー担持体6
8との間隙は、ワイヤー69とトナー担持体68との間
に印加される交流電圧に伴う平均静電気力によってトナ
ー担持体68に順応して現像動作中でもほぼ一定に保持
されている。Further, the wire 69 and the toner carrier 6
The gap between the toner carrier 8 and the toner carrier 8 is kept substantially constant during the developing operation by adapting to the toner carrier 68 by the average electrostatic force associated with the alternating voltage applied between the wire 69 and the toner carrier 68.
【0070】さらに、上記ワイヤー支持体80の一部で
位置決め用溝81の内側には、図1に示すように、振動
印加手段としての圧電振動素子84が制御電極69と接
触するように配置されている。しかも、上記圧電振動素
子84は、制御電極69の振動方向がトナー担持体68
とベルト状感光体3が対向する方向と直交する方向、す
なわちトナー担持体68の接線方向に沿った方向となる
ように配置されている。Further, as shown in FIG. 1, a piezoelectric vibrating element 84 as a vibration applying means is arranged in contact with the control electrode 69 inside the positioning groove 81 at a part of the wire support 80. ing. Moreover, in the piezoelectric vibrating element 84, the vibrating direction of the control electrode 69 is such that the toner carrier 68
And the belt-shaped photosensitive member 3 are arranged so as to be orthogonal to the facing direction, that is, the direction along the tangential direction of the toner carrier 68.
【0071】そして、上記圧電振動素子84には、高周
波交流電圧(周波数1KHz〜50KHz)を印加する
ことにより、この圧電振動素子84をトナー担持体68
の接線方向に沿って高周波で微振動させて制御電極69
に振動を伝え、トナー担持体68表面に静電気力で付着
しているトナーを、制御電極69の振動により機械的に
トナー担持体68表面から分離させ、しかもトナークラ
ウドの生成を助長している。このため、トナー担持体6
8表面に静電気力で付着しているトナーを高い交番電界
で引き剥がす必要がなくなり、制御電極69とトナー担
持体68間には比較的低い交番電界、(1000V/m
m〜4000V/mm)を印加して、トナークラウドを
形成することができる。Then, by applying a high frequency AC voltage (frequency of 1 KHz to 50 KHz) to the piezoelectric vibrating element 84, the piezoelectric vibrating element 84 is moved to the toner carrier 68.
The control electrode 69 is finely vibrated at a high frequency along the tangential direction of the control electrode 69.
The toner is attached to the surface of the toner carrier 68 by electrostatic force to mechanically separate the toner from the surface of the toner carrier 68 by the vibration of the control electrode 69, and further promotes the generation of the toner cloud. Therefore, the toner carrier 6
8 It is not necessary to peel off the toner adhering to the surface by electrostatic force with a high alternating electric field, and a relatively low alternating electric field between the control electrode 69 and the toner carrier 68 (1000 V / m
m to 4000 V / mm) can be applied to form a toner cloud.
【0072】また、ワイヤー69の振動により長期の使
用においても、トナーが制御電極69に固着あるいは、
堆積するのを防ぐために、制御電極69にトナーが付着
したり、制御電極69とトナー担持体68間でトナーや
異物が堆積することを防止している。Further, due to the vibration of the wire 69, the toner adheres to the control electrode 69 even if it is used for a long time, or
In order to prevent the accumulation, the toner is prevented from adhering to the control electrode 69, and the toner and the foreign matter are prevented from accumulating between the control electrode 69 and the toner carrier 68.
【0073】なお、圧電振動素子84に印加する高周波
交流電圧の周波数がワイヤー69の固有振動数の整数倍
であるとワイヤー69の振動が振動板の振動と共振して
振幅が大きくなるとともに、ワイヤー69の振動に節が
できてしまう。ワイヤー69の振動に節ができると節の
部分の振動が弱くなりすぎてトナー固着や堆積防止の効
果が得られなくなる。従って、圧電振動素子84に印加
する高周波交流電圧の周波数がワイヤーの固有振動数の
整数倍でないことが望ましい。If the frequency of the high frequency AC voltage applied to the piezoelectric vibrating element 84 is an integral multiple of the natural frequency of the wire 69, the vibration of the wire 69 resonates with the vibration of the diaphragm and the amplitude increases, and The vibration of 69 makes a knot. If the vibration of the wire 69 causes a knot, the vibration of the knot part becomes too weak, and the effect of preventing toner sticking and accumulation cannot be obtained. Therefore, it is desirable that the frequency of the high frequency AC voltage applied to the piezoelectric vibrating element 84 is not an integral multiple of the natural frequency of the wire.
【0074】また、ワイヤー69の振幅が大きくなるす
ぎると、ワイヤー69がトナー担持体68と接触してし
まいワイヤー69を傷付けてしまうこと、トナークラウ
ドが大きくなりすぎてトナー飛散を引き起こすことがあ
る。そのため、ワイヤー69の振幅は、大きくなりすぎ
ないように適宜設定されている。If the amplitude of the wire 69 is too large, the wire 69 may come into contact with the toner carrier 68 and damage the wire 69, and the toner cloud may become too large and toner may be scattered. Therefore, the amplitude of the wire 69 is appropriately set so as not to become too large.
【0075】このように、上記の実施例では、ワイヤー
からなる制御電極69を振動させる圧電振動素子84を
配設するように構成されているので、圧電振動素子84
によって制御電極69を振動させることにより、トナー
担持体68の周囲に担持されたトナーをトナー担持体6
8の表面から分離させることができる。そのため、トナ
ークラウドを形成するために制御電極69に印加する交
番電圧が低電圧で良く、トナー担持体68の表面を被覆
する高抵抗層等に絶縁破壊等を生じて画像欠陥を引き起
こすことがない。As described above, in the above embodiment, since the piezoelectric vibrating element 84 for vibrating the control electrode 69 made of a wire is arranged, the piezoelectric vibrating element 84 is arranged.
By vibrating the control electrode 69 by the toner carrier 6 around the toner carrier 68,
8 surfaces can be separated. Therefore, the alternating voltage applied to the control electrode 69 for forming the toner cloud may be a low voltage, and the high resistance layer or the like covering the surface of the toner carrier 68 does not cause dielectric breakdown or the like to cause an image defect. .
【0076】また、この発明においては、制御電極69
を振動させる圧電振動素子84を配設するように構成さ
れているので、圧電振動素子84によって制御電極69
を振動させることにより、制御電極69にトナーの微粉
が固着したり、又制御電極69とトナー担持体68との
間の間隙より大きなトナーの粗大粉やキャリアや異物が
進入して堆積するのを防止することができ、画像濃度の
低下が発生するのを防止することができる。Further, in the present invention, the control electrode 69
Since the piezoelectric vibrating element 84 that vibrates the piezoelectric vibrating element 84 is arranged, the piezoelectric vibrating element 84 causes the control electrode 69 to move.
By vibrating, the fine powder of toner is fixed to the control electrode 69, and the coarse powder of the toner, the carrier and the foreign matters larger than the gap between the control electrode 69 and the toner carrier 68 enter and deposit. It is possible to prevent the deterioration of the image density.
【0077】[0077]
【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、安定して1パスで良好な画質の多色現像を行
うため、低電界でトナークラウドを形成することがで
き、かつ長時間の使用においても画像ムラの生じること
のな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, it is possible to form a toner cloud with a low electric field and to perform multicolor development with good image quality in one pass stably. It is possible to provide a developing device that does not cause image unevenness even when used for a long time.
【図1】 図1はこの発明に係る現像装置の一実施例を
示す要部正面図である。FIG. 1 is a front view of essential parts 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可能な
画像形成装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an image forming apparatus to which the developing device according to the present invention can be applied.
【図3】 図3は制御回路を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit.
【図4】 図4(a)〜(l)は画像形成工程をそれぞ
れ示す電位説明図である。4 (a) to 4 (l) are potential explanatory diagrams showing image forming steps, respectively.
【図5】 図5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. 5 is a block diagram showing an embodiment of the developing device according to the present invention.
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、84
圧電振動素子。3 belt-shaped photoconductor, 28 second developing machine, 66 developer carrier, 68 toner carrier, 69 control electrode, 84
Piezoelectric vibration element.
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、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、 前記制御電極を振動させる振動印加手段を配設したこと
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 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 the developing apparatus being characterized in that it disposed a vibration applying means for vibrating the control electrode.
z以上、50KHz以下でありかつ、制御電極の固有振
動数の整数倍でないことを特徴とする請求項第1項に記
載の現像装置。2. The vibration frequency of the vibration applying means is 1 KH.
The developing device according to claim 1, wherein the developing device has a frequency of z or more and 50 KHz or less and is not an integral multiple of the natural frequency of the control electrode.
動されることを特徴とする請求項第1項又は第2項に記
載の現像装置。3. The developing device according to claim 1, wherein the vibration applying unit is driven only during a developing operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4242582A JPH0667547A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4242582A JPH0667547A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0667547A true JPH0667547A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=17091209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4242582A Pending JPH0667547A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Developing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0667547A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7076193B2 (en) * | 2004-05-26 | 2006-07-11 | Xerox Corporation | Wire module for developer unit |
US8849165B2 (en) | 2012-05-17 | 2014-09-30 | Xerox Corporation | Wire-wrapped grooved rollers for cleaning action using brush-like system |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4242582A patent/JPH0667547A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7076193B2 (en) * | 2004-05-26 | 2006-07-11 | Xerox Corporation | Wire module for developer unit |
US8849165B2 (en) | 2012-05-17 | 2014-09-30 | Xerox Corporation | Wire-wrapped grooved rollers for cleaning action using brush-like system |
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