JPH0792804A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPH0792804A
JPH0792804A JP5233360A JP23336093A JPH0792804A JP H0792804 A JPH0792804 A JP H0792804A JP 5233360 A JP5233360 A JP 5233360A JP 23336093 A JP23336093 A JP 23336093A JP H0792804 A JPH0792804 A JP H0792804A
Authority
JP
Japan
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toner
carrier
developer
image
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP5233360A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Inaba
繁 稲葉
Jun Abe
純 安部
Yasuki Yamauchi
泰樹 山内
Toru Teshigahara
亨 勅使川原
Koichiro Shinohara
浩一郎 篠原
Takahide Inoue
隆秀 井上
Haruyuki Nanba
治之 難波
Toshiaki Sagara
俊明 相良
Takuto Tanaka
拓人 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP5233360A priority Critical patent/JPH0792804A/en
Publication of JPH0792804A publication Critical patent/JPH0792804A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a developing device of high reliability without a image quality defect by removing toner on a toner carrier with an electric field generated between the toner carrier and a developer carrier in each developing process. CONSTITUTION:It takes about 0.5 second from the completion of a developing process to the next developing process. that is, two cycles or more of the toner carrier 68. The voltage of the developer carrier 66 is switched for the first cycle to obtain -100V. At this time. the potential difference between the toner carrier 68 and the developer carrier 66 is 100V in an absolute value and the electric field between both carriers is opposite to the forming a toner layer to bring the toner on the toner carrier 68 to a magnetic brush on the developer carrier 66. T}men, for preparing for the second developing process, the voltage of the developer carrier 66 is -400V to start the formation of the toner onto the developer carrier 68. After the second developing process is completed, the voltage to the developer carrier 66 is switched again and the toner on the toner carrier 68 is removed to bring completion. Thus, reduction in an image density and a developing history can be prevented without imparting a mechanical stress to the toner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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
多色電子写真複写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 computers, facsimiles, CAD, etc. The present invention relates to a developing device used in a multicolor electrophotographic copying apparatus in which a visible image of a plurality of colors is formed on an electrostatic latent image carrier repeatedly, and more specifically, to a toner carrier using a magnetic roll. The present invention relates to a developing device that has a control electrode that is attached to a toner carrier and is disposed in the vicinity of a toner carrier and is separated therefrom, thereby forming a toner cloud in a developing region and developing a latent image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、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 Conventionally, 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−inpactPrinting)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-inact 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.
Volume 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10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. 10 is a schematic configuration 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】上記静電潜像担持体105は、予め一様に
帯電された後、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が形成される感光体ドラム等から
なるものである。
The electrostatic latent image carrier 105 is composed of a photosensitive drum or the like, which is charged uniformly in advance and then an electrostatic latent image is formed by the difference in the charging potential of the surface by irradiation with laser light or the like. Is.

【0022】また、上記現像剤担持体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
ナーを担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。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ようになっている。
Further, the developer carrying member 102 has a plurality of magnetic poles whose positions are fixed inside, and forms a magnetic brush on the surface of which the magnetic carrier for carrying the non-magnetic toner is formed in a spike shape. It is a thing. The developer agitating members 106 and 107 convey the developer in opposite directions, and convey the developer while agitating the developer in two developer accommodating chambers 109 and 110 which are partitioned by a partition wall 108 and communicate with each other at both ends. However, it circulates in a certain direction.

【0023】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.

【0024】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.

【0025】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.

【0026】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。
In particular, it can be said that the electrostatic latent image carrier can be developed without disturbing toner images of a plurality of colors by repeating the steps of charging, exposing and developing a plurality of times during one revolution of the electrostatic latent image carrier. There are advantages.

【0027】[0027]

【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、図10に示す
ように、磁気ロールからなる現像剤担持体102を用い
て二成分現像剤をドナーロール101に進ませ、このド
ナーロール101上にトナーのみを転移させてトナー層
を形成するように構成されており、プリント枚数が増え
ていくと、画像濃度が下がってしまうという問題点を有
していることが判明した。また、画像内にトナー消費部
と、非消費部が図11(a)のようなパターンを数枚連
続して画像出力をさせた後、図11(b)のようなパタ
ーンを出力すると、図11(c)のようなトナー消費部
の後の濃度が上昇するいわゆる画像履歴と称する出力濃
度の不均一が生じるという欠点があった。特に、この画
像履歴の問題は、カラー画像を形成する場合に色むらと
なってあらわれ著しく画像品質を低下せしめるものであ
った。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. That is, in the case of the developing device according to the above proposal, as shown in FIG. 10, the two-component developer is advanced to the donor roll 101 by using the developer carrying member 102 made of a magnetic roll, and the developer roll 102 is placed on the donor roll 101. It is configured to transfer only toner to form a toner layer, and it has been found that there is a problem that the image density decreases as the number of prints increases. In addition, when the toner consuming portion and the non-consuming portion in the image output several sheets of the pattern as shown in FIG. 11A continuously and then output the pattern as shown in FIG. 11 (c), there is a drawback that unevenness in output density occurs, which is so-called image history, in which the density increases after the toner consuming portion. In particular, this problem of image history appears as color unevenness when a color image is formed, and significantly deteriorates the image quality.

【0028】この濃度低下、および現像履歴現象をさら
に詳しく調べると、トナー層をドナーロール101上に
形成させる際、ドナーロール101上のトナーを消費せ
ず、何度も現像剤担持体102上の磁気ブラシから、ト
ナーの供給を受け続ける回数を”トナー再供給繰り返し
数”とした場合、上記トナー再供給繰り返し数が増える
とトナー再供給繰り返し数と、ドナーロール101上の
トナーの帯電量と粒径の分布の関係を特開昭57−79
958号公報に記載されているチャージスペクトルグラ
フと同原理の装置と画像解析装置にて測定したところ、
トナー再供給繰り返し数が増えると、帯電量が高く粒径
が小さなトナーの割合が増加しているが、2成分現像剤
中のトナーの特性は、トナー再供給繰り返し数との相関
はなく安定していることが判明した。
When the density decrease and the development history phenomenon are examined in more detail, when the toner layer is formed on the donor roll 101, the toner on the donor roll 101 is not consumed and the toner on the developer carrying member 102 is repeatedly used. Assuming that the number of times the toner is continuously supplied from the magnetic brush is “toner resupply repetition number”, when the toner resupply repetition number increases, the toner resupply repetition number, the toner charge amount on the donor roll 101, and the particle The relationship of the diameter distribution is described in JP-A-57-79.
When measured with a device and an image analyzer having the same principle as the charge spectrum graph described in Japanese Patent No. 958,
As the number of toner resupply repeats increases, the proportion of toner having a high charge amount and a small particle size increases, but the characteristics of the toner in the two-component developer are stable without correlation with the number of toner resupply repeats. It turned out.

【0029】簡便な測定としては、ドナーロール101
上のトナー電位と単位面積当たりのトナー層重量をトナ
ー供給時間に対してどのように推移するかをみる方法が
ある。図12に実際に測定した結果を示した。トナー供
給時間が増えていくとトナー電位はあまり変化しないの
に較べ、単位当たりのトナー層重量は急激に減少しいて
いくのがわかる。このことから、ドナーロール101上
のトナー電荷量が上昇していることは容易に類推可能と
なる。
As a simple measurement, the donor roll 101
There is a method of observing how the above toner potential and the toner layer weight per unit area change with respect to the toner supply time. FIG. 12 shows the result of actual measurement. It can be seen that, as the toner supply time increases, the toner potential does not change much, but the toner layer weight per unit decreases sharply. From this, it can be easily inferred that the toner charge amount on the donor roll 101 has increased.

【0030】つまり、ドナーロール101と磁気ブラシ
が接触している部分を通過するたびにトナー供給を受け
るが、その際ドナーとの静電的あるいは非静電的付着力
の大きなトナー、すなわち帯電量が高く粒径が小さなト
ナーが選択的に、ドナーロール101上へ移行し、付着
力の小さなトナーと入れ替わりが発生する。一方、ドナ
ーロール101から離れ静電潜像に移行させるための電
界からの力は一定であるので、付着力の大きくなったト
ナーはドナーロール101から離れにくくなり結果とし
て現像トナー量が減少、画像濃度低下を引き起こす。途
中でドナーロール101上のトナー消費があった場合、
トナー供給は新たに開始されるのでトナー再供給繰り返
し数は少なく、ドナーロール101上のトナー付着力も
小さいので現像トナー量は増え、画像濃度は増加する。
従って、画像パターンによってはドナーロール101上
のトナーに付着力の差が生じ現像履歴を引き起こすと考
えられる。
That is, the toner is supplied each time the donor roll 101 and the magnetic brush pass through the contacting portion, but at that time, the toner having a large electrostatic or non-electrostatic adhesion with the donor, that is, the charge amount. The toner having a high particle size and a small particle diameter is selectively transferred onto the donor roll 101, and is replaced with the toner having a small adhesive force. On the other hand, since the force from the electric field for separating from the donor roll 101 and transferring to the electrostatic latent image is constant, the toner having a large adhesive force is hard to separate from the donor roll 101, and as a result, the developing toner amount decreases, Causes a decrease in concentration. If the toner on the donor roll 101 is consumed on the way,
Since the toner supply is newly started, the number of times of resupply of toner is small, and the toner adhesion force on the donor roll 101 is also small, so that the amount of developing toner is increased and the image density is increased.
Therefore, it is considered that the toner on the donor roll 101 has a difference in adhesive force depending on the image pattern, which causes a development history.

【0031】そこで、この現像履歴現象を防止する容易
な解決手段としては、ドナーロール101上の現像済の
トナーをスクレーパー等によって機械的に一旦すべて剥
離し、ドナーロール101上に新たなトナー層を形成す
ることも考えられる。しかし、この場合には、ドナーロ
ール101上のトナーに機械的なストレスを与えるとい
う問題点が新たに生じる。
Therefore, as an easy means for preventing the development history phenomenon, all the developed toner on the donor roll 101 is mechanically peeled off once with a scraper or the like, and a new toner layer is formed on the donor roll 101. It is also possible to form. However, in this case, a new problem arises that the toner on the donor roll 101 is mechanically stressed.

【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、トナーに機械的なストレスを与えることなく、
画像濃度低下およびいわゆる現像履歴を防止し、画像品
質、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 the purpose thereof is to provide the toner without mechanical stress.
An object of the present invention is to provide a developing device with high image quality and high reliability, which prevents a decrease in image density and so-called development history.

【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
に記載の現像装置においては、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とトナー
担持体の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
界の直流成分が、少なくとも静電潜像を可視化する画像
形成時以外に、前記現像剤担持体とトナー担持体が回転
している状態で、トナーが前記トナー担持体から前記現
像剤担持体へ移動するような逆電界方向となり、トナー
担持体の回転の1周期以上その電界を保持する手段を備
えるように構成されている。
In order to achieve the above-mentioned object, in the developing device according to the first aspect of the present invention, a two-component developer having a non-magnetic toner and a magnetic carrier is carried to form a circle. Toner that is disposed so as to closely face the developer carrying member that is conveyed as a magnetic brush in the circumferential direction and the electrostatic latent image carrying member that forms an electrostatic latent image with the developer carrying member at different positions. A carrier, a means for regulating the amount of developer on the developer carrier, and a toner in the developer forming a magnetic brush on the developer carrier electrostatically attached to the toner carrier. In a developing device provided with a means for forming an electric field between a developer carrier and a toner carrier, the DC component of the electric field formed between the developer carrier and the toner carrier forms at least an electrostatic latent image. Other than when visualizing images, In the state where the developer carrier and the toner carrier are rotating, the direction of the reverse electric field is such that the toner moves from the toner carrier to the developer carrier, and the electric field is generated for one cycle or more of the rotation of the toner carrier. It is configured to have a holding means.

【0034】また、この発明の請求項第2項に記載の現
像装置においては、上記の課題を達成するため、前記現
像剤担持体と前記トナー担持体が回転している状態で、
トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体へ移動
するような逆電界方向に切り替えるために、両担持体に
印加する電圧の直流成分の差が絶対値で10V以上とな
るように、前記現像剤担持体に印加する電圧を変化させ
るように構成されている。
In order to achieve the above object, in the developing device according to the second aspect of the present invention, in the state where the developer carrying member and the toner carrying member are rotating,
In order to switch the toner to the opposite electric field direction so that the toner moves from the toner carrier to the developer carrier, the development is performed such that the difference between the DC components of the voltages applied to both carriers is 10 V or more in absolute value. It is configured to change the voltage applied to the agent carrier.

【0035】さらに、この発明の請求項第3項に記載の
現像装置においては、上記の課題を達成するため、前記
現像剤担持体と前記トナー担持体が回転している状態
で、トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体へ
移動するような逆電界方向に切り替えるために、両担持
体に印加する電圧の直流成分の差が絶対値で10V以上
となるように、前記トナー担持体に印加する電圧を変化
させるように構成されている。
Further, in the developing device according to the third aspect of the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the toner is transferred to the toner while the developer carrier and the toner carrier are rotating. In order to switch to the reverse electric field direction such that the toner carrier moves to the developer carrier, the toner carrier is adjusted so that the difference between the DC components of the voltages applied to the both carriers becomes 10 V or more in absolute value. It is configured to change the applied voltage.

【0036】[0036]

【作用】上述したように、従来技術で問題となった濃度
低下、および現像履歴現象は、トナー再供給繰り返し数
と、トナー担持体上のトナーの帯電量と粒径の分布の関
係を測定したところ、トナー再供給繰り返し数が増える
と、帯電量が高く粒径が小さなトナーの割合が増加し、
トナーとトナー担持体との付着力が増す、あるいは付着
力の分布が不均一になるため生じることが判明した。
As described above, with respect to the density decrease and the development history phenomenon, which are problems in the prior art, the relation between the number of re-feeding of toner, the charge amount of the toner on the toner carrier and the distribution of the particle size was measured. However, when the number of toner re-supply is increased, the proportion of toner having a high charge amount and a small particle size increases,
It has been found that this occurs because the adhesion between the toner and the toner carrier increases or the distribution of the adhesion becomes uneven.

【0037】この発明の請求項第1項に記載のものにお
いては、少なくとも画像形成が連続して行われた場合に
おいても、記録用紙等の転写部材送りの関係から、静電
潜像を可視化する工程には、ある程度の時間動作しなく
ても差し支えのない非現像時間が存在することを利用
し、その間にトナーがトナー担持体から現像剤担持体へ
移動するような逆電界を生じさせ、トナー担持体のトナ
ーが、現像剤担持体の磁気ブラシ中に取り込まれて、ト
ナー担持体上にトナーが無くなるようにする。これによ
り、次の静電潜像を可視化する工程の際には、トナー担
持体へのトナー供給は新たな状態から始まり、増加しつ
つあったトナーの付着力は初期状態の低い値となる。し
たがって、トナーの付着力増加により発生していた濃度
低下は防ぐことが可能となる。同様にトナー付着力の分
布の不均一も解消し、均一な画像を得ることが可能とな
る。
According to the first aspect of the present invention, the electrostatic latent image is visualized from the relationship of the feeding of the transfer member such as the recording sheet even when the image formation is continuously performed. The process utilizes the fact that there is a non-development time that does not interfere with operation for a certain period of time, and during that time, a reverse electric field that causes the toner to move from the toner carrier to the developer carrier is generated, The toner of the carrier is taken into the magnetic brush of the developer carrier so that the toner is removed from the toner carrier. As a result, in the next step of visualizing the electrostatic latent image, the toner supply to the toner carrier starts from a new state, and the increasing toner adhesive force becomes a low value in the initial state. Therefore, it is possible to prevent the decrease in density that has occurred due to the increase in the adhesive force of the toner. Similarly, it is possible to eliminate the uneven distribution of the toner adhesion force and obtain a uniform image.

【0038】また、この発明の請求項第2項に記載のも
のにおいては、両担持体に印加する電圧の直流成分の差
が絶対値で10V以上となるように、前記現像剤担持体
に印加する電圧を変化させて、トナーが前記トナー担持
体から前記現像剤担持体へ移動するような逆電界を生じ
させているので、上記と同様にトナー担持体とトナーの
付着状態を初期化できる。したがって、トナーの付着力
増加により発生していた濃度低下は防ぐことが可能とな
る。同様にトナー付着力の分布の不均一も解消し、均一
な画像を得ることが可能となる。
Further, in the second aspect of the present invention, the voltage is applied to the developer carrier so that the difference between the DC components of the voltages applied to the both carriers is 10 V or more in absolute value. The applied voltage is changed to generate a reverse electric field that causes the toner to move from the toner carrier to the developer carrier, so that the adhesion state between the toner carrier and the toner can be initialized in the same manner as described above. Therefore, it is possible to prevent the decrease in density that has occurred due to the increase in the adhesive force of the toner. Similarly, it is possible to eliminate the uneven distribution of the toner adhesion force and obtain a uniform image.

【0039】さらに、この発明の請求項第3項に記載の
ものにおいては、両担持体に印加する電圧の直流成分の
差が絶対値で10V以上となるように、前記トナー担持
体に印加する電圧を変化させて、トナーが前記トナー担
持体から前記現像剤担持体へ移動するような逆電界を生
じさせているので、上記と同様にトナー担持体とトナー
の付着状態を初期化できる。したがって、トナーの付着
力増加により発生していた濃度低下は防ぐことが可能と
なる。同様にトナー付着力の分布の不均一も解消し、均
一な画像を得ることが可能となる。
Further, in the third aspect of the present invention, the voltage is applied to the toner carrier so that the difference between the DC components of the voltages applied to the both carriers is 10 V or more in absolute value. Since the reverse electric field is generated by changing the voltage so that the toner moves from the toner carrier to the developer carrier, it is possible to initialize the adhered state of the toner carrier and the toner in the same manner as described above. Therefore, it is possible to prevent the decrease in density that has occurred due to the increase in the adhesive force of the toner. Similarly, it is possible to eliminate the uneven distribution of the toner adhesion force and obtain a uniform image.

【0040】[0040]

【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.

【0041】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.

【0042】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。
This multicolor image forming apparatus is roughly composed of an image forming section 1 located at the upper part and a sheet feeding section 2 located at the lower part.

【0043】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.

【0044】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.

【0045】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.

【0046】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.

【0047】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 has 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.

【0048】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-described multicolor image forming apparatus will be described with reference to FIG.

【0049】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.

【0050】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.

【0051】先ず、画像形成モードについて、赤黒等の
多色画像を形成する場合を例に挙げて説明する。
First, the image forming mode will be described by taking as an example the case of forming a multicolor image such as red and black.

【0052】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.

【0053】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, firstly includes 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 VR of the exposed portion is about −.
The voltage drops to 100 V (see (e) in the 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.

【0054】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の表面電位は、約−550Vに帯
電され、第3露光装置30によって画像部は約−140
V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。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、前段の帯電出によりも高く
する必要があり、帯電・露光・現像の各工程を繰り返し
て行なうに従い感光体の再帯電電位が上昇している。
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 potential of the photoconductor 3 is charged to about −550V by the third charger 29, and the image unit is about −140 by the third exposure device 30 as described above.
It is exposed to V and subjected to reversal development by the third developing section 32. Subsequently, the surface of the photoconductor 3 is charged to about −600V by the fourth charger 33, the image portion is exposed to about −180V by the fourth exposure device 34, and the fourth developing portion 36 is exposed.
Reverse development is performed by. Depending on the performance of the charger, the potential of the exposure unit in the previous stage is low.Therefore, in order to make the potential of the photoconductor uniform by recharging, it is necessary to raise the potential in the previous stage. The recharge potential of the photoconductor increases as each process is repeated.

【0055】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。
Then, 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.

【0056】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 image of each color reaches the transfer unit 12, in synchronization with this, the recording paper is conveyed from any one of the trays 41 to 44 of the paper feeding unit 2 by the paper feeding device 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.

【0057】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.

【0058】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.

【0059】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.

【0060】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 by the conveying roller 48 to the paper reversing unit 45 of the paper feeding unit 2, 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.

【0061】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 two copies by superposing on one side, the recording paper may be directly conveyed from the conveying roller 48 to the intermediate tray 41.

【0062】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.

【0063】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 second developing device 28 will be described as an example.

【0064】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64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6
6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、非磁性トナーのみを付着して回
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が複数
本張設されている。
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 developing device that magnetically attracts the two-component developer 64 into a housing 65 that accommodates the two-component developer 64 including a non-magnetic toner and a magnetic carrier to form a magnetic brush on the surface. The agent carrier 66, the developer regulating member 67 that regulates the amount of the developer adsorbed on the developer carrier 66, and the developer carrier 6
6 and the belt-shaped photoconductor 3 are arranged so as to be close to each other at different positions, and have a cylindrical toner carrier 68 that rotates by adhering only non-magnetic toner. At a position where the toner carrier 68 and the belt-shaped photoconductor 3 face each other, a plurality of control electrodes 69 for controlling the flight of the non-magnetic toner are stretched.

【0065】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と、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2成分
現像剤64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及
びスクリューの向きが設定されており、現像剤64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2成分現像剤64
中の非磁性トナーの分布が均一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2成分現像剤64は、第
1スクリューオーガー73によって現像剤担持体66へ
供給される。
Further, the housing 6 of the second developing machine 28
In FIG. 5, a first developer stirring chamber 70 is provided at a position adjacent to the developer carrying member 66, and a second developer stirring chamber 72 partitioned by the first developer stirring chamber 70 and a partition 71. 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 agitate and convey the two-component developer 64, respectively. A first screw auger 73 and a second screw auger 74 for performing the operation are provided. These two screw augers 73,74
Has a rotation direction and a screw direction so as to convey the developer in mutually opposite directions, and the developer 64 circulates in the first developer stirring chamber 70 and the second developer stirring chamber 72. It is like this. As a result, the two-component developer 64
The distribution of the non-magnetic toner in the inside is maintained uniform, and a charge of -5 to -25 μc / g is imparted by frictional charging with the magnetic carrier. The agitated two-component developer 64 is supplied to the developer carrier 66 by the first screw auger 73.

【0066】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64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〜−1000Vが好ましい)が印加
されている。そして、現像剤担持体66上の電荷を有す
るトナーは、クーロン力によりトナー担持体68へ転移
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。上記現
像剤担持体66に印加されるバイアス電源75のうち、
直流電圧V dcは、トナー担持体68上に形成するトナー
の薄層量を制御する主な因子である。この実施例では、
所望のトナー量およびトナー帯電電荷量に鑑み、−28
0Vを適切な値として選択した。
The position of the developer carrying member 66 is fixed.
Place a rotatable cylindrical sleeve around the outer circumference of the magnet.
The two-component developer 64 is magnetized on the surface of the sleeve.
Magnetically adsorbs to form a magnetic brush and sleeve
Can rotate to convey the developer.
The developer carrying member 66 receives a DC load from the bias power supply 75.
Tatami AC voltage (frequency 2-12KHz, VPP2Kv or more
Below, Vdc-100V to -1000V is preferable)
Has been done. And has a charge on the developer carrier 66.
Toner is transferred to the toner carrier 68 by Coulomb force.
-10 to -30 μc / g on the surface of the toner carrier 68.
A thin layer of toner is formed that has an electrostatic charge of. The above
Of the bias power supply 75 applied to the image carrier 66,
DC voltage V dcIs toner formed on the toner carrier 68.
Is the main factor controlling the amount of thin layer. In this example,
In consideration of the desired toner amount and toner charge amount, -28
0V was chosen as a suitable value.

【0067】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、この実施例では、直径25mmの
表面がアルマイト処理されたアルミニウム製のロールを
用いた。また、このトナー担持体68には、直流電源7
6から−100V〜−400Vの直流電圧が印加されて
いる。なお、上記トナー担持体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 surface on which a synthetic resin layer is formed is used. An aluminum roll having a 25 mm surface anodized was used. Further, the toner carrier 68 has a DC power supply 7
6 to -100V to -400V DC voltage is applied. A DC superimposed AC voltage may be applied to the toner carrier 68.

【0068】さらに、上記トナー担持体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は、
例えば、逆方向となるように回転方向が設定されるが、
双方の表面の移動が同方向となるように設定してもよ
い。
Further, the toner carrier 68 and the belt-shaped photoconductor 3 are arranged so as to face each other while maintaining a distance of 200 μm to 500 μm, and the toner carrier 68 and the belt-shaped photoconductor 3 face each other. The movement of both surfaces in position is
For example, the rotation direction is set to be the opposite direction,
The movements of both surfaces may be set in the same direction.

【0069】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、絶対速度で415
mm/sec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の移動方向と逆に絶対速度で
1245mm/secの速度で移動している。
On the other hand, it is desirable to set the rotation direction of the developer carrier 66 to be opposite to the rotation direction of the toner carrier 68. In this embodiment, the rotation direction of the toner carrier 68 is opposite to that of the belt-shaped photoconductor 3 and the absolute speed is 415
It has a speed of mm / sec. Further, the developer carrying member 66 is moving at an absolute speed of 1245 mm / sec, which is opposite to the moving direction of the toner carrying member 68.

【0070】また、上記制御電極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
向に沿って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6
5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。この制御電極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、
dc−100V〜−1000V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ようになってい
る。このクラウド化されたトナーは、電界内で飛翔して
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
口を有するものでも良い。
The control electrode 69 has a diameter of 89 μm.
Axial direction of the toner carrier 68
The toner carrier 68 is linearly arranged in a plurality of rows along the direction.
6 provided so that a part of the peripheral surface of the housing is exposed
5 is supported at both ends of the opening of
It is arranged so as to be close to each other. This control electrode 69
Is the DC bias AC voltage (frequency) from the developing bias power supply 77.
Wave number 2-12KHz, V PP200-1000V or less,
Vdc-100V to -1000V is preferable).
The toner cloud in the electric field.
It This clouded toner flies in the electric field
The electrostatic latent image on the belt-shaped photoreceptor 3 is attached and developed. Na
The control electrode 69 does not consist of a wire,
Open a metal plate with a size larger than the average particle size of multiple toner particles.
It may have a mouth.

【0071】ところで、この実施例では、単色で2枚連
続で画像形成を行なう場合の現像剤担持体66への電圧
電源75とトナー担持体68への電圧電源76の直流成
分の変化と両担持体の駆動のタイミングチャートが図5
に示すようになっている。
By the way, in this embodiment, when the image formation is continuously performed with two sheets of a single color, the change of the direct current component of the voltage power supply 75 to the developer carrier 66 and the voltage power supply 76 to the toner carrier 68 and both carrying. Figure 5 shows the timing chart for body drive.
As shown in.

【0072】すなわち、現像工程が開始される約0.2
秒前に両担持体66、68の駆動が開始され、現像剤担
持体66への電圧電源75は−400V、トナー担持体
68への電圧電源76は−200Vに設定され、磁気ブ
ラシ中のトナーがトナー担持体68上にトナー層を形成
する。現像工程終了から次の現像工程までは、約0.5
秒間ありトナー担持体68の2周期分以上である。初め
の1周分に現像剤担持体66の電圧が切り替わり、−1
00Vになる。このとき、トナー担持体68と現像剤担
持体66との電位差は、絶対値で100V、両担持体間
の電界はトナー層形成時と逆になり、トナー担持体68
上のトナーが現像剤担持体66上の磁気ブラシに取り込
まれていくようになっている。次に、2回目の現像工程
に備えるため、現像剤担持体66の電圧が−400Vに
なり、トナー担持体68上へトナーの形成を開始する。
2回目の現像工程が終了した後は、再び現像剤担持体6
6への電圧が切り替わり、トナー担持体68上のトナー
を除去して終了する。多数枚の画像形成を行なう場合
は、上記の工程を繰り返せばよいことはいうまでもな
い。
That is, about 0.2 when the developing process is started.
The driving of both the carriers 66 and 68 is started a few seconds before, the voltage power supply 75 to the developer carrier 66 is set to -400V, the voltage power supply 76 to the toner carrier 68 is set to -200V, and the toner in the magnetic brush is set. Forms a toner layer on the toner carrier 68. About 0.5 from the end of development process to the next development process
There are two seconds, which is more than two cycles of the toner carrier 68. The voltage of the developer carrying member 66 is switched during the first round, and -1
It becomes 00V. At this time, the potential difference between the toner carrier 68 and the developer carrier 66 is 100 V in absolute value, and the electric field between the two carriers is opposite to that at the time of forming the toner layer, and the toner carrier 68 is
The upper toner is taken in by the magnetic brush on the developer carrying member 66. Next, in order to prepare for the second developing step, the voltage of the developer carrier 66 becomes −400 V, and the formation of toner on the toner carrier 68 is started.
After the second developing process is completed, the developer carrying member 6 is again provided.
The voltage to 6 is switched, the toner on the toner carrier 68 is removed, and the process ends. Needless to say, when forming a large number of images, the above steps may be repeated.

【0073】この現像装置を用いて1000枚のプリン
トテストを実施したところ、図6に示すように、濃度低
下も全く無く、現像履歴による濃度ムラも見られなかっ
た。図6には、比較例として図7のタイミングチャート
のように現像剤担持体66への電圧切り替えによるトナ
ー担持体68上のトナー層除去過程が無い場合のプリン
トテストの結果を加えてあり、両実験の結果から本発明
の効果が大きいことが確認できた。
When a print test of 1000 sheets was carried out using this developing device, there was no decrease in density and no density unevenness due to development history was observed, as shown in FIG. As a comparative example, FIG. 6 shows the result of a print test when there is no process for removing the toner layer on the toner carrier 68 by switching the voltage to the developer carrier 66 as shown in the timing chart of FIG. From the result of the experiment, it was confirmed that the effect of the present invention is great.

【0074】また、図8(a)(b)は、上記実施例に
係る現像装置を本体から取り出し、トナー担持体68を
接地し、図5と同様の駆動と電界となるようにし、表面
電位計にて測定したトナー担持体68上のトナー層の電
位と、トナー層の単位面積あたりの重量の推移を調べた
結果を示すものである。トナー担持体68上のトナーは
現像工程毎に、逆電界によって除去されており、長時間
繰り返してもトナー層形成時にあたるときの、トナー層
の電位およびトナー層の単位面積あたりの重量に変化は
なく、本発明は各現像工程間にトナー層が十分に初期化
されることによる効果であることがわかる。
8A and 8B, the developing device according to the above embodiment is taken out from the main body, the toner carrier 68 is grounded, and the same driving and electric field as in FIG. 7 shows the results of examining the change in the potential of the toner layer on the toner carrier 68 measured with a meter and the change in weight per unit area of the toner layer. The toner on the toner carrier 68 is removed by the reverse electric field in each developing process, and even when repeated for a long time, the potential of the toner layer and the weight per unit area of the toner layer do not change when the toner layer is formed. Nonetheless, it can be seen that the present invention is an effect due to the toner layer being sufficiently initialized during each developing step.

【0075】また、トナー担持体68と磁気ブラシが接
する部位では、磁気ブラシの機械的掻き取り効果もあ
り、僅かな逆電界でもトナーは磁気ブラシ中に取り込ま
れるが、効果を発揮する最低条件を調べた結果、両担持
体66、68間に印加する電圧に10V以上の差があ
り、トナー担持体68が1回転以上する時間保持すれば
良いことがわかった。なお、上記現像剤担持体66とト
ナー担持体68との間に印加する電圧は、現像剤の規定
等が複雑であるため簡単に決まる値ではないが、電位差
が小さくてもトナー逆移行力を発揮する”導電性のキャ
リア”を用いた場合に10V以上の差が必要となり、他
の現像剤では、それ以上の電位差が必要となると思われ
る。
Further, at a portion where the toner carrier 68 and the magnetic brush are in contact with each other, there is also a mechanical scraping effect of the magnetic brush, and the toner is taken into the magnetic brush even with a slight reverse electric field, but the minimum condition for exerting the effect is As a result of the investigation, it was found that there is a difference of 10 V or more in the voltage applied between the two carrier members 66 and 68, and it is sufficient to hold the toner carrier member 68 for one rotation or more. The voltage applied between the developer carrying member 66 and the toner carrying member 68 is not a value that can be easily determined because the regulations of the developer are complicated, but even if the potential difference is small, the toner reverse transfer force is not generated. It seems that a difference of 10 V or more is required when using the "conductive carrier" that exhibits the effect, and a potential difference of more than that is required for other developers.

【0076】第2実施例 次に、第2の実施例として、前記実施例と同様の構成を
持つが、単色で2枚連続で画像形成を行なう場合の現像
剤担持体66への電圧電源75とトナー担持体68への
電圧電源76の直流成分の変化と両担持体66、68の
駆動のタイミングチャートが図9のようになっており、
トナーをトナー担持体68から現像剤担持体66へ除去
する電界に切り替えるために、トナー担持体68の電圧
電源76の直流成分を変化させている。つまり、現像工
程が開始される約0.2秒前に両担持体66、68の駆
動が開始され、現像剤担持体66への電圧電源75は−
400V、トナー担持体68への電圧電源76は−20
0Vに設定され、磁気ブラシ中のトナーがトナー担持体
68上にトナー層を形成する。
Second Embodiment Next, as a second embodiment, the voltage source 75 for the developer carrying member 66 has the same construction as the above-mentioned embodiment, but in the case where two sheets of images are continuously formed in a single color. FIG. 9 shows a timing chart of the change of the DC component of the voltage power supply 76 to the toner carrier 68 and the driving of both carriers 66 and 68.
The DC component of the voltage power supply 76 of the toner carrier 68 is changed in order to switch to the electric field for removing the toner from the toner carrier 68 to the developer carrier 66. That is, the driving of both the carriers 66 and 68 is started about 0.2 seconds before the development process is started, and the voltage power supply 75 to the developer carrier 66 is-
400V, voltage power supply 76 to toner carrier 68 is -20
The toner in the magnetic brush is set to 0 V and forms a toner layer on the toner carrier 68.

【0077】現像工程終了から次の現像工程までは、約
0.5秒間ありトナー担持体68の2周期分以上であ
る。初めの1周分にトナー担持体68の電圧が切り替わ
り、−500Vになる。このとき、トナー担持体68と
現像剤担持体66との電位差は、絶対値で100V、両
担持体66、68間の電界はトナー層形成時と逆にな
り、トナー担持体68上のトナーが現像剤担持体66上
の磁気ブラシに取り込まれていくようになっている。次
に、2回目の現像工程に備えるため、トナー担持体68
の電圧が−400Vに戻り、トナー担持体68へトナー
層の形成を開始する。2回目の現像工程が終了した後
は、再びトナー担持体68への電圧が切り替わり、トナ
ー担持体68上のトナーを除去して終了する。多数枚の
画像形成を行なう場合は、上記の工程を繰り返せばいい
ことはいうまでもない。
It takes about 0.5 seconds from the end of the developing process to the next developing process, which is two cycles or more of the toner carrier 68. The voltage of the toner carrier 68 is switched during the first round, and becomes -500V. At this time, the potential difference between the toner carrier 68 and the developer carrier 66 is 100 V in absolute value, the electric field between the carrier 66 and 68 is opposite to that when the toner layer is formed, and the toner on the toner carrier 68 is It is adapted to be taken in by the magnetic brush on the developer carrying member 66. Next, in order to prepare for the second developing step, the toner carrier 68
Voltage returns to -400 V, and formation of a toner layer on the toner carrier 68 is started. After the second developing process is completed, the voltage to the toner carrier 68 is switched again, the toner on the toner carrier 68 is removed, and the process is completed. Needless to say, the above steps may be repeated when forming a large number of images.

【0078】この現像装置を用いて1000毎のプリン
トテストを実施したところ、濃度低下も全く無く、現像
履歴による濃度ムラも見られなかった。この場合も効果
を発揮する最低条件を調べた結果、両担持体66、68
間に印加する電圧に10V以上の差があり、トナー担持
体68が1回転以上する時間保持すれば良いことがわか
った。
When a print test was carried out every 1000 times using this developing device, there was no reduction in density and no density unevenness due to the development history was observed. Also in this case, as a result of investigating the minimum condition to exert the effect,
It has been found that there is a difference of 10 V or more in the voltage applied between them, and it is sufficient to hold the toner carrier 68 for one rotation or more.

【0079】また、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、効果は同様である。
Further, the same effect can be obtained in the developing device using the AC bias applied to the toner carrier 68 as in the conventionally proposed non-magnetic one-component developing device without using the wire 69.

【0080】[0080]

【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、トナー担持体上のトナーを現像工程ごとに、
現像剤担持体との間に発生させた電界により、除去する
ことで、トナーに機械的なストレスを与えることなく、
常にトナー担持体上のトナーとトナー担持体との付着力
の増加、或いは不均一を防ぐことで、濃度低下、現像履
歴を無くすことが可能となり、画質欠陥がなく信頼性の
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 function, the toner on the toner carrier is developed in each developing step.
By removing by the electric field generated between the developer carrying member, without giving mechanical stress to the toner,
By constantly increasing the adhesive force between the toner on the toner carrier and the toner carrier or preventing unevenness, it is possible to eliminate density reduction and development history, and provide a highly reliable developing device with no image quality defects. can do.

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

【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の一実施例を
適用し得る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 an embodiment of the developing device according to the present invention can be applied.

【図3】 図3は同多色画像形成装置の制御回路を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a control circuit of the multicolor image forming apparatus.

【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は現像剤担持体及びトナー担持体への電
圧印加のタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the timing of voltage application to the developer carrier and the toner carrier.

【図6】 図6はプリント枚数と画像濃度との関係を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the number of prints and the image density.

【図7】 図7は現像剤担持体及びトナー担持体への電
圧印加のタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing the timing of voltage application to the developer carrier and the toner carrier.

【図8】 図8(a)(b)はトナー層形成回数とトナ
ー層電位の関係及びトナー層形成回数とトナー層重量の
関係をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 8A and 8B are graphs showing the relationship between the number of toner layer formations and the toner layer potential, and the relationship between the number of toner layer formations and the toner layer weight, respectively.

【図9】 図9は現像剤担持体及びトナー担持体への電
圧印加のタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the timing of voltage application to the developer carrier and the toner carrier.

【図10】 図10は従来の現像装置を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional developing device.

【図11】 図11(a)〜(c)は現像履歴現象をそ
れぞれ示す模式図である。
FIG. 11A to FIG. 11C are schematic diagrams respectively showing development history phenomena.

【図12】 図12(a)(b)はトナー供給時間とト
ナー層電位の関係及びトナー供給時間とトナー層重量の
関係をそれぞれ示すグラフである。
FIGS. 12A and 12B are graphs showing the relationship between the toner supply time and the toner layer potential and the relationship between the toner supply time and the toner layer weight, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 ベルト状感光体、28 第2現像機、64 2成分
現像剤、65 ハウジング、66 現像剤担持体、68
トナー担持体。
3 belt-shaped photoreceptor, 28 second developing machine, 64 two-component developer, 65 housing, 66 developer carrier, 68
Toner carrier.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勅使川原 亨 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 篠原 浩一郎 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 井上 隆秀 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 難波 治之 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 相良 俊明 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 田中 拓人 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshi Teshigawara, 2274 Hongo, Ebina, Kanagawa Prefecture, Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor, Koichiro Shinohara, 2274, Hongo, Ebina, Kanagawa Prefecture (72, Fuji Xerox Co., Ltd. ) Inventor Takahide Inoue 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Haruyuki Namba 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Toshiaki Sagara, Ebina City, Kanagawa Prefecture 2274 Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Takuto Tanaka 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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
体とトナー担持体の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
成される電界の直流成分が、少なくとも静電潜像を可視
化する画像形成時以外に、前記現像剤担持体とトナー担
持体が回転している状態で、トナーが前記トナー担持体
から前記現像剤担持体へ移動するような逆電界方向とな
り、トナー担持体の回転の1周期以上その電界を保持す
る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 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. A direct current component of an electric field formed between the developer carrying member and the toner carrying member in a developing device provided with means for forming an electric field that electrostatically adheres between the developer carrying member and the toner carrying member. However, the toner may move from the toner carrying body to the developer carrying body while the developer carrying body and the toner carrying body are rotating except at the time of image formation for visualizing the electrostatic latent image. It becomes the direction of the opposite electric field, and the toner carrier Developing apparatus is characterized in that it comprises a means for holding the electric field at least one cycle of rotation.
【請求項2】 前記現像剤担持体と前記トナー担持体が
回転している状態で、トナーが前記トナー担持体から前
記現像剤担持体へ移動するような逆電界方向に切り替え
るために、両担持体に印加する電圧の直流成分の差が絶
対値で10V以上となるように、前記現像剤担持体に印
加する電圧を変化させることを特徴とする請求項第1項
記載の現像装置。
2. In order to switch the toner to a reverse electric field direction such that toner moves from the toner carrier to the developer carrier while the developer carrier and the toner carrier are rotating, both carrier are carried. 2. The developing device according to claim 1, wherein the voltage applied to the developer carrying member is changed so that the difference between the DC components of the voltage applied to the body is 10 V or more in absolute value.
【請求項3】 前記現像剤担持体と前記トナー担持体が
回転している状態で、トナーが前記トナー担持体から前
記現像剤担持体へ移動するような逆電界方向に切り替え
るために、両担持体に印加する電圧の直流成分の差が絶
対値で10V以上となるように、前記トナー担持体に印
加する電圧を変化させることを特徴とする請求項第1項
記載の現像装置。
3. In order to switch the toner to a reverse electric field direction such that toner moves from the toner carrier to the developer carrier while the developer carrier and the toner carrier are rotating, both carrier are carried. 2. The developing device according to claim 1, wherein the voltage applied to the toner carrier is changed so that the difference between the DC components of the voltage applied to the body is 10 V or more in absolute value.
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