JPH01219773A - 像担持体に複数の現像像を形成する手段を備えた画像形成装置 - Google Patents

像担持体に複数の現像像を形成する手段を備えた画像形成装置

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JPH01219773A
JPH01219773A JP63045105A JP4510588A JPH01219773A JP H01219773 A JPH01219773 A JP H01219773A JP 63045105 A JP63045105 A JP 63045105A JP 4510588 A JP4510588 A JP 4510588A JP H01219773 A JPH01219773 A JP H01219773A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、印刷機、プリンター、複写機、複合記録機器
といった画像形成装置全般に適用できる装置に関し、第
2現像像を形成する際に交互電界を形成する現像手段を
備えた装置に関する。
(従来技術) 近年の画像には、異なる色の現像像や、異なる情報を一
紙面上に合成形成したものが多く見られ、複数現像装置
を予め収納した画像形成装置が市場に出ている。
中でも、感光ドラムを1回転する間に2現像像を2現像
装置で形成し、同時に紙面へ転写する技術を開示するも
のが多く見られる。例えは、2現像装置とも直流バイア
スで電界を一定にして現像を行う米国特許第4,572
.651 。
4.416,533号がある。これら潜像の作り方を主
としているもので現像時の問題について示唆かない。一
方、米国特許第4.349,268号やこれより先に日
本国で公開された時開56−144452号は、2色目
の現像に非接触現像でAC現像バイアスを使用し、特開
昭56−12650号は非接触現像でDC現像バイアス
を使用し一色目の現像像を2色目の現像剤で摺擦して乱
すことを防止する技術を開示するものが知られている。
尚時開56−144452号は、1色目の現像像の電位
については全く記載がない。
このように、従来の多数現像像形成では、先に現像形成
した像を乱さないように次の現像を行う技術が知られて
いたのである。
この意味と同様に、先に現像した像の潜像電位をレベル
アップする技術を開示するものとして米国特許第4,6
60,961号も知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、従来の技術に基いて、多数現像像を形成する
と、後に現像する現像装置内に、先に現像した現像像の
トナーが混入して、後々の現像時に、後方の現像装置で
先のトナーが現像剤として使われることになり、不明瞭
な画像形成となってしまうという問題が、本発明者達に
よって初めて見い出されたのである。特に、この問題は
、第1現像剤、第2現像剤の両方のトナー粒子が同極性
である程大きな問題となってしまった。
(問題点を解決するための手段) 特許請求の範囲の項に記載の通りである。
(実施例〕 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明に係る電子写真装置の概略構成図であ
り、図において、1は静電潜像を形成する感光体(像担
持体)、2は感光体1の表面を約−aoovの負の電位
に帯電させる1次帯電器、3は感光体1を照射して該感
光体1に第1静電潜像を形成する第2レーザビームで、
このレーザビーム3に照射される感光体10表面は略−
100■になる。4は第1静電潜像を負に帯電した赤色
トナーとフェライト等の磁性粒子からなる2成分現像剤
で現像して第1トナー像を形成する第1現像装置、5は
纂1トナー像が形成された感光体1を再度負に帯電させ
る2次帯電器で、この帯電により第1トナー像の電位が
−100Vから一600Vになる。6は感光体1を照射
して該感光体1に第2静電潜像を形成する第2レーザビ
ームで、このレーザビーム6に照射される感光体1の表
面は略−100■になる。7は現像スリーブ7 。
aと感光体1との間に交流電圧に直流電圧を重畳したバ
イアス電圧を印加して、負に帯電した黒色の一成分磁性
トナーで第2静電潜像を反転現像して第2トナー像を形
成するジャンピング現像装置(第2現像装置)、8は感
光体1に形成された第1、第2トナー像を転写紙9に転
写させる転写帯電器、11は感光体1に何者しているト
ナーを取り除くクリーニング装置、12.13は第1.
第2画像信号により変調された第1.第2レーザビーム
3.6を発射する半導体レーザで、この第1、第2レー
ザビーム3,6は回転多面鏡14により偏光されて結像
レンズ16を介して感光体1をラスク走査する。17は
反射鏡である。
次に、上記電子写真装置の作用について説明する。
1次帯電器2により感光体1が第2図の(I)に示すよ
うに−5oovに帯電され、第2レーザビーム3の照射
によって第2図の(I+)に示すように−100Vの第
1静電潜像が形成される。そして、第1現像装置4によ
って第1静電潜像が現像されて第2図の(Ill )に
示すように第1トナー像が形成された後、2次帯電器5
によって感光体1が再度負に帯電され、これにより第2
図の(IV)に示すように第1トナー像の電位が一60
0■になる。次いで、第2レーザビーム6の照射により
纂2図に示すように一100Vの第2静電潜像が形成さ
れ、第2現像装置7によってその第2静電潜像が現像さ
れて第2図の(Vl)に示すように第2トナー像が形成
される。そして、転写帯電器8によって第2トナー像が
転写紙9に転写される。
ところで、第2現像装置7の現像スリーブ7aと感光体
1との間には第3図に示すように1600Hzの交流電
圧に直流電圧■。を重畳したバイアス電圧Eが印加され
るので、第1トナー像のトナーには2つの力が働く。す
なわち、これはトナーが負に帯電しているから、トナー
を感光体1に押しつけるIVAIVア 1に比例した力
と、トナーを感光体1から引き排すIVT  VA21
に比例した力とである。一方、第2静電潜像には、1V
Al−VLIに比例した現像する力と、現像されたトナ
ーを引き離す1VA2VLlに比例した力とが働く。な
お、V A1.  V A2はバイアス電圧の最小値、
最大値、VTは第1トナー像の電位である。
そして、第2現像装置7におけるトナーの混入は、トナ
ーを引き離すIVT  VA21に比例した力、すなわ
ち感光体1と現像スリーブ7aとの間の電界に起因して
いるので、上記電子写真装置を使用して下記の実験を行
なった。
(実験1) 感光体1と現像スリーブ7aとの距#dを300μmに
設定し、バイアス電圧已における交流電圧のピーク−ビ
ーク電圧V P−Pと、そのバイアス電圧Eの直流電圧
■。Cと第1トナー像の電位V。
との差△Vとを変化させて、トナーの混入状態を評価し
た。その評価した表を下記に示す。
表  1 ()内は、(VA2−VT )を示す。
ただし、O・良好(トナーの混入なし)△:トナーの混
入はややあるが許容てきる×:許容できない ところで、表1のへの箇所におけるVA2−VT(v 
p−p / 2+△■)は700■であり、したがって
、トナーに働く引き離し電界は、(VA2−VT )/
a≦700/300−2.3  [V / t、t m
 ]となり、vA2.■。、dがこの関係を満たしてい
れば第2現像装置7へのトナーの混入を防止できること
を意味している。
また、■A2=■。。IV p−p / 2であるから
上式はく交互電界の最大電位■A2 : V wax 
%最小電位■Al ’ V mln )、 (Voc+ Vp−p /2  VT ) /d≦2.
3  [V/μm]即ち、(VA2−VT)≦(Vma
x−VT ) ≦700Vトrt ル。
(実験2) 感光体1と現像スリーブ7aとの距1!1lidを40
0μmに設定し、実験1と同様にバイアス電圧Eにおけ
る交流電圧のビーク−ビーク電圧Vp−pと、そのバイ
アス電圧Eの直流電圧■。0と第1トナー像の電位■1
との差△■とを変化させて、トナーの混入状態を評価し
た、その評価した表を下記に示す。
表  2 表2の△の箇所におけるVA2−VT ” (Vp−p
/2+△■)は900■であり、したがって、トナーに
働く引き離し電界は、 (VA2  vt’)/d≦9oo/400−2.25
 [V/μm ]となり、 上記と同様に、V A2= V o + V p−p 
/ 2から上式%式%] 距[dを200μmに設定し、実験1と同様にトナーの
混入状態を評価した。その評価した表を下記に示す。
表  3 表3の△の箇所におけるVA2  v、 == (Vp
−p/2+△■)は450■であり、したがって、ト 
゛ナーに働く引き離し電界は、 (VA2  vT)/a≦450/200−2.25 
[V/μm ]となり、 上記と同様に、VA2=V、+VP−P/2から上式%
式%] 上記実験1,2.3から、第1トナー像の極性が負の場
合、 (Voc+ Vp−p/2− VT ) /d≦2.2
5 [v/μInコとなり、 第1トナー像の極性が正の場合、 (VT−V。C+ V P−P/2 ) /d≦2.2
5 [V/μm]となる。
以上のことから、■ア、 voc、 Vp−pか上式の
関係を満たしていれば第1トナー像のトナーが第2現像
装置7に混入せず、また長期間の使用に際して混色を生
じないことが分った。
なお、上記実施例ではバイアス電圧の交流電圧を正弦波
にしているか、これに限らず例えば矩形波又は非対称並
でもよい。
以上説明したように、この発明は、像担持体上に形成さ
れる第1静電潜像を現像する第1現像装置と、この第1
現像装置で現像された第1静電潜像を帯電する帯電器と
、前記像担持体に形成される第2静電潜像を現像する第
2現像装置とを備え、前記第2現像装晋の現像剤担持体
と前記像担持体との間にバイアス電圧を印加する電子写
真装置において、前記バイアス電圧の交流成分のビーク
−ピーク電圧v p−pと、そのバイアス電圧の直流成
分の直流電圧■。と、前記帯電器によって帯電された第
1静電潜像の電位■1と、前記現像剤担持体と像担持体
との距離dとが、静電潜像の電位が正の場合、 (VT   (VDCVP−P / 2 ) ) / 
a≦2.25の関係を満たし、静電潜像の電位が負の場
合、((Voc+ Vp−p / 2 )  VT )
 / d≦225の関係を満たすようにしたものである
から、第1トナー像のトナーが第2現像装置に混入する
ことがなく、長期間の使用に際してもトナーの混色が生
じないという効果を有する。
(発明の効果) 本発明画像形成装置は、第1現像像を支持する潜像電位
に対して作用する第2現像装置の形成する交互電界の電
界強度に着目して、第2現像装置内へ第1現像像のトナ
ーが蓄積されないようにしたものであって、複色画像形
成には特に有効であり、異なる色のトナーが、同極性、
特にレーザービームを使用し負;t−電である場合に優
れた効果を発揮する。
本発明は、種々の現像間隙に対応した好ましい条件とし
て、形成される交互電界の最大電位Vffi!Xz最小
電位V minとすると、以下の条件で一方を満たせば
良い。
即ち、第1トナー像を形成するトナー極性が正のとき、 l Vmin−vTl /d≦225 第1トナー像を形成するトナー極性が負のとき、 l VIIlm、−vTl /d≦2.25で好ましく
は、この値が2.0以下が良い。また、特に間隙dが3
00μmのときは、1■l111nVT  lの値かl
v、−vrlの値が700(V)以下であれば良い。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例に係る電子写真装置の概略断
面図、第2図は感光体の電位の説明図、第3図は感光体
の電位と現像バイアス電圧との電界関係を示した説明図
である。 1・・・感光体、 4・・・第1現像装置、 5・・・2次帯電器、 7・・・第2現像装置、 7a・・・現像スリーブ、 ■。・・・2次帯電器により帯電された後の非トナー像
領域電位。 条戊霞 (IIm) (V、) −(W)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1トナー像、第2トナー像を順に像担持体表面
    に形成する画像形成装置は以下を有する; 上記第2トナー像を形成するための現像手段、該現像手
    段は、上記第2トナー像を形成するための現像剤層を上
    記像担持体の第1トナー像に対して非接触に搬送すると
    共に、上記像担持体との間隙d[μm]を介して位置す
    る現像剤担持部材と、上記像担持体と該現像剤担持体と
    の間で電界の向きが交互に変化する電界を形成するため
    に該現像剤担持部材に現像バイアスを印加する手段と、
    を有している。そして、該現像剤担持部材が示す最大電
    位V_m_a_x(ボルト)、最小電位V_m_i_n
    (ボルト)の一方は、以下の条件を満たしている、 上記第1トナー像を含めた第1潜像が上記現像手段で第
    2トナー像が形成される直前において示す第1潜像電位
    をV_T(ボルト)とすると、上記第1トナー像を形成
    するトナーの極性が正のとき |V_m_i_n−V_T|/d≦2.25(ボルト/
    μm) 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が負のとき |V_m_a_x−V_T|/d≦2.25(ボルト/
    μm)
  2. (2)画像形成装置は以下を有する; 移動可能な像担持体と、 該像担持体に第1静電像及び第2静電像を形成するため
    に設けられた静電像形成手段と、 像担持体に形成される第1静電潜像を現像して第1トナ
    ー像を形成する第1現像装置と、 該像担持体の移動方向に関して、該第1現像装置より下
    流側に設けられ、第1静電潜像を帯電する手段と、 該像担持体の移動方向に関して、該帯電手段より下流側
    に設けられ、第1トナー像が形成されている像担持体の
    第2静電潜像を現像して第2トナー像を形成する第2現
    像装置;該第2現像装置は、上記第2トナー像を形成す
    るための現像剤層を上記像担持体の第1トナー像に対し
    て非接触に搬送すると共に、上記像担持体との間隙d[
    μm]を介して位置する現像剤担持部材と、上記像担持
    体と該現像材担持体との間で電界の向きが交互に変化す
    る電界を形成するために該現像剤担持部材に現像バイア
    スを印加する手段と、を有している。そして、該現像剤
    担持部材が示す最大電位V_m_a_x(ボルト)、最
    小電位V_m_i_n(ボルト)の一方は、以下の条件
    を満たしている、 上記第1トナー像を含めた第1静電潜像が上記現像装置
    で第2トナー像が形成される前において上記帯電手段に
    よって調整された第1潜像電位をV_T(ボルト)とす
    ると、 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が正のとき |V_m_i_n−V_T|/d≦2.25(ボルト/
    μm) 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が負のとき |V_m_a_x−V_T|/d≦2.25(ボルト/
    μm)
  3. (3)画像形成装置は以下を有する; 移動可能な像担持体と、 該像担持体に第1静電像及び第2静電像を形成するため
    に設けられた静電像形成手段と、 像担持体に形成される第1静電潜像を現像して第1トナ
    ー像を形成する第1現像装置と、 該像担持体の移動方向に関して、該第1現像装置より下
    流側に設けられ、第1静電潜像を帯電する手段と、 該像担持体の移動方向に関して、該帯電手段より下流側
    に設けられ、第1トナー像が形成されている像担持体の
    第2静電潜像を現像して第2トナー像を形成する第2現
    像装置;該第2現像装置は、上記第2トナー像を形成す
    るための現像剤層を上記像担持体の第1トナー像に対し
    て非接触に搬送すると共に、上記像担持体との間隙d[
    μm]を介して位置する現像剤担持部材と、上記像担持
    体と該現像材担持体との間で電界の向きが交互に変化す
    る電界を形成するために該現像剤担持部材に現像バイア
    スを印加する手段と、を有している。そして、該現像剤
    担持部材が示す最大電位V_m_a_x(ボルト)、最
    小電位V_m_i_n(ボルト)の一方は、以下の条件
    を満たしている、 上記第1トナー像を含めた第1静電潜像が上記現像装置
    で第2トナー像が形成される前において上記帯電手段に
    よって調整された第1潜像電位をV_T(ボルト)とす
    ると、 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が正のとき |V_m_i_n−V_T|/d≦2.0(ボルト/μ
    m) 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が負のとき |V_m_a_x−V_T|/d≦2.0(ボルト/μ
    m)
  4. (4)第1トナー像、第2トナー像を順に像担持体表面
    に形成する画像形成装置は以下を有する;上記第2トナ
    ー像を形成するための現像手段、該現像手段は、上記第
    2トナー像を形成するための現像剤層を上記像担持体の
    第1トナー像に対して非接触に搬送すると共に、上記像
    担持体との間隙300μmを介して位置する現像剤担持
    部材と、上記像担持体と該現像材担持体との間で電界の
    向きが交互に変化する電界を形成するために該現像剤担
    持部材に現像バイアスを印加する手段と、を有している
    。そして、該交互電界形成のために該現像剤担持部材が
    示す最大電位V_m_a_x(ボルト)、最小電位V_
    m_i_n(ボルト)の一方は、以下の条件を満たして
    いる、 上記第1トナー像を含めた第1潜像が上記現像手段で第
    2トナー像が形成される直前において示す第1潜像電位
    をV_T(ボルト)とすると、上記第1トナー像を形成
    するトナーの極性が正のとき |V_m_i_n−V_T|≦700 上記第1トナー像を形成するトナーの極性が負のとき |V_m_a_x−V_T|≦700
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