JPH07209970A - Image forming method - Google Patents

Image forming method

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JPH07209970A
JPH07209970A JP25690994A JP25690994A JPH07209970A JP H07209970 A JPH07209970 A JP H07209970A JP 25690994 A JP25690994 A JP 25690994A JP 25690994 A JP25690994 A JP 25690994A JP H07209970 A JPH07209970 A JP H07209970A
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toner
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developer
development
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尚史 庄司
Satoru Haneda
哲 羽根田
Seiichiro Hiratsuka
誠一郎 平塚
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Abstract

PURPOSE:To provide an image forming method having desirable image density and capable of obtaining high quality removing image irregularity or color mixing in an image forming device for forming a visual image on the surface of an image carrier by repeating respective processes such as electrostatic charging, latent image formation and developement plural times. CONSTITUTION:In the image forming device for forming a visual image on the surface of an image carrier 1 by repeating a charging processing, a process for forming a latent image on the carrier 1 and a process for supplying a two- component developer to a developer carrier 20 and inversely developing a latent image on the carrier 1 by toner with the same polarity as charging polarity plural times, an electric field including an AC component is generated between both the carriers 1, 20, the frequency of the AC component is successively increased in each development and each development is executed so as to satisfy the conditions of {VAC/d-1500}/f<=1.0 and 0.2<=VAC/(d.f) provided that VAC is the amplitude (V) of the AC component, (f) is the frequency (Hz) of the AC component and (d) is a gap (mm) between both the carriers 1, 20.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず、現像を複数回繰り返す画像形成方
法について、図1のカラー複写機を例に説明する。
2. Description of the Related Art First, an image forming method in which development is repeated a plurality of times will be described using the color copying machine shown in FIG. 1 as an example.

【0003】カラー複写機の場合、原稿からの反射光を
分解し、単一の色の光を取り出すためにフィルターを必
要とし、この複写機には色の異なる三種のフィルターが
内蔵するフィルターバック2が設けられている。例え
ば、最初にグリーンのフィルターで原稿からの反射光を
分解し、この通過光で既に帯電極9により帯電している
像担持体である感光体ドラム1上に静電潜像を形成し、
現像装置3内のマゼンタのトナーが収納されている現像
器3Bで現像すると、感光体ドラム1上にはマゼンタの
トナー像が形成される。このトナー像は給紙箱8から搬
送され、転写ドラム4に巻き付いている転写体である複
写紙7に、転写極10により転写される。感光体ドラム1
はこの後、除電極11により除電され、残留トナーがクリ
ーニング装置5により取り除かれた後、再び帯電極9に
より帯電する。今度はブルーのフィルターの透過光によ
り像露光が行われ、現像器3Aによりイエローのトナー
像が感光体ドラム1に形成され、これが前記工程により
既にマゼンタのトナー像が複写紙7に重ね合わせて転写
された後、この複写紙7は転写ドラム4から分離され、
定着装置6で定着された後に機外に排紙される。
In the case of a color copying machine, a filter is required to decompose the reflected light from the original and take out the light of a single color, and this copying machine has a filter back 2 containing three kinds of filters of different colors. Is provided. For example, first, the reflected light from the original is decomposed with a green filter, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 which is an image carrier already charged by the band electrode 9 by this passing light.
When development is performed by the developing device 3B in the developing device 3 in which magenta toner is stored, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 1. This toner image is conveyed from the paper feed box 8 and is transferred by the transfer pole 10 onto the copy paper 7 which is a transfer body wound around the transfer drum 4. Photoconductor drum 1
After that, the charge is removed by the removing electrode 11, the residual toner is removed by the cleaning device 5, and the charging is performed again by the charging electrode 9. This time, image exposure is performed by the light transmitted through the blue filter, and a yellow toner image is formed on the photoconductor drum 1 by the developing device 3A. This is already transferred to the copy paper 7 by superimposing the magenta toner image on the copying paper 7. After this, the copy paper 7 is separated from the transfer drum 4,
After being fixed by the fixing device 6, the paper is ejected to the outside of the machine.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】この画像形成方法は白
黒のみの画像により得られた情報と比べ、色による情報
も付加できるため、望ましいものではあるが次のような
問題点がある。
This image forming method is desirable because it can add color information as compared with information obtained from a black and white image, but has the following problems.

【0005】(1) 各色の現像が終了する毎に複写紙に
転写するため転写ドラム4を設けなければならず機械が
大型化し、像形成に要する時間が長くなる。
(1) The transfer drum 4 must be provided in order to transfer the image onto a copy sheet each time the development of each color is completed, so that the machine becomes large and the time required for image formation becomes long.

【0006】(2) 現像する工程と転写する工程を何回
か繰り返さなければならず、位置ずれ精度の保証が必要
となる。
(2) The developing process and the transferring process must be repeated several times, and it is necessary to guarantee the positional deviation accuracy.

【0007】これらのことから、現像ごとにトナー像を
複写紙7に転写するものではなく、全部の色の各トナー
像を感光体ドラム1上に形成した後、一度に複写紙7に
転写することにより、前記した問題点を解決する画像形
成方法が提案されている。この画像形成方法によると、
既に感光体ドラム1上にトナー像が形成されている画像
領域に、別の色によるトナー像を再び形成するわけであ
るが、後段の現像時に前段に感光体ドラム1上に形成し
たトナーを乱したり、既に感光体ドラム1上に像を形成
しているトナーが現像装置内の現像剤搬送体に逆戻り
し、これが前段のトナーと異なる色のトナーを収納して
いる後段の現像装置に侵入し、混色が発生するといった
問題点がある。このために、感光体ドラム1に最初にト
ナー像を形成する現像装置以外は、感光体ドラム1とこ
の静電潜像を現像する現像剤搬送体の現像剤層とは非接
触とし、現像バイアスとして交流成分を重畳する手段
が、例えば特開昭56-144452号公報に示されているが、
現像条件について十分な画像濃度が得られなかったり、
画像の乱れや混色がなくならないという問題点がある。
For these reasons, the toner image is not transferred onto the copy paper 7 for each development, but each toner image of all colors is formed on the photosensitive drum 1 and then transferred onto the copy paper 7 at once. Therefore, an image forming method for solving the above-mentioned problems has been proposed. According to this image forming method,
A toner image of another color is formed again in the image area where the toner image has already been formed on the photosensitive drum 1, but the toner formed on the photosensitive drum 1 in the previous stage is disturbed during the development in the subsequent stage. Alternatively, the toner that has already formed an image on the photosensitive drum 1 returns to the developer transport body in the developing device, and this enters the developing device in the subsequent stage that stores toner of a color different from the toner in the preceding stage. However, there is a problem that color mixing occurs. Therefore, except for the developing device that first forms a toner image on the photoconductor drum 1, the photoconductor drum 1 and the developer layer of the developer carrier that develops the electrostatic latent image are not in contact with each other, and the developing bias is applied. As means for superimposing the AC component as, for example, is shown in JP-A-56-144452,
For the development conditions, it is not possible to obtain sufficient image density,
There is a problem that image distortion and color mixing cannot be eliminated.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の問題を
解決すべくなされたものであって、望ましい濃度を有
し、画像の乱れや混色のない記録を行う画像形成方法を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an image forming method for recording with desired density and without image distortion or color mixture. It is an object.

【0009】即ち、本発明の画像形成方法は、帯電工程
と、像担持体上に潜像を形成する工程と、現像剤搬送体
上に二成分現像剤を前記像担持体に供給し前記潜像を帯
電極性と同極性のトナーにより反転現像する工程とをこ
の順に複数回繰り返し前記像担持体上に可視像を形成す
る画像形成装置であって、前記像担持体と前記現像剤搬
送体との間に交流成分を含む電界を生ぜしめるととも
に、前記交流成分の周波数を、現像ごとに順次高くし、
かつ各現像が {VAC/d−1500}/f≦1.0 0.2≦VAC/(d・f) VAC:交流成分の振幅(V) f:交流成分の周波数(Hz) d:像担持体と現像剤搬送体との間隙(mm) の条件を満たすように行われていることを特徴とするも
のである。
That is, in the image forming method of the present invention, the charging step, the step of forming a latent image on the image carrier, the two-component developer on the developer carrying body are supplied to the image carrier and the latent image is formed. An image forming apparatus for forming a visible image on the image carrier by repeating a step of reversing and developing an image with a toner having the same polarity as the charge polarity, the image carrier and the developer transport body. An electric field containing an alternating current component is generated between and, and the frequency of the alternating current component is sequentially increased for each development,
And each development {V AC /d-1500}/f≦1.0 0.2 ≦ V AC / (d · f) V AC: amplitude of the AC component (V) f: AC component of the frequency (Hz) d: an image bearing member It is characterized in that it is performed so as to satisfy the condition of the gap (mm) between the developer carrier and the developer carrier.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を使用し詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0011】最初に、本発明者がこの発明をするに到っ
た経過について説明する。像担持体上に潜像を形成する
工程と、これを現像する工程とを繰り返し、順次可視像
であるトナー像を像担持体上に重ね合わせる画像形成方
法は、後段の現像の際に前段に既に像担持体上に形成さ
れているトナー像を乱すことなく適当な濃度の現像を行
う必要がある。検討の結果、この条件を満たすには現像
領域における像担持体と現像剤搬送体との間隙d(mm)
(以下、単に間隙dという場合がある)、現像バイアス
の交流成分の振幅VAC(V)及び周波数f(Hz)が前段で形
成されたトナー像を乱すことなく後段のトナー像を適当
な濃度で形成するときのパラメータになっていることが
明らかとなった。
First, the process by which the present inventor arrived at the present invention will be described. The image forming method in which the step of forming a latent image on the image bearing member and the step of developing the latent image are repeated to sequentially superimpose toner images that are visible images on the image bearing member is First, it is necessary to perform development at an appropriate density without disturbing the toner image already formed on the image carrier. As a result of examination, in order to satisfy this condition, the gap d (mm) between the image carrier and the developer carrier in the developing area.
(Hereinafter, it may be simply referred to as a gap d), the amplitude V AC (V) of the AC component of the developing bias and the frequency f (Hz) do not disturb the toner image formed in the preceding stage, and the toner image in the succeeding stage has an appropriate density. It became clear that it is a parameter when forming with.

【0012】そこで、現像バイアスの交流成分の周波数
や電圧のパラメータを変化させつつ、図2に示すような
現像装置で実験を行った。
Therefore, an experiment was conducted with a developing device as shown in FIG. 2 while changing the frequency and voltage parameters of the AC component of the developing bias.

【0013】この現像装置13の現像剤溜り19内にはトナ
ーTとキャリアとで構成される現像剤Dがあり、撹拌ス
クリュー18の回転によりトナーTはキャリアと摩擦して
正が負の極性に充分に帯電する。ここで、現像剤搬送体
としてのスリーブ20及び/又は磁気ロール21が回転する
と、現像剤Dはスリーブ20の周面を搬送される。図2で
は、磁気ロール21が矢印A方向、スリーブ20が矢印B方
向に回転することにより、現像剤Dがスリーブ20の周面
上を矢印B方向に搬送されていることを示している。こ
の現像剤Dは、穂立規制板17によりその厚さが規制さ
れ、均一な層となって像担持体である感光体ドラム1の
方向へと向う。そして、現像剤Dが現像領域24に到達す
ると、感光体ドラム1上に形成されている静電潜像の電
位及び現像バイアスとしての交流及び直流電圧により生
じる電界に従って現像剤D中のトナーに静電力が働き、
トナーがスリーブ20から飛翔し、感光体ドラム1表面に
付着することにより、トナー像が形成される。ここで現
像に供されなかったトナーを含むスリーブ20周面上の現
像剤Dは、クリーニングブレード26により掻落とされ
る。交流電源22と直流電源23はとは、スリーブ20に現像
バイアスを印加するための電源であり、Rは保護抵抗で
ある。現像剤Dが現像に供され、現像剤溜り19の現像剤
D中にトナーが不足したときには、補給ローラ16が回転
することにより、トナーホッパ14からトナーTが補給さ
れる。
In the developer reservoir 19 of the developing device 13, there is a developer D composed of toner T and a carrier, and the toner T rubs against the carrier by the rotation of the stirring screw 18 to have a positive or negative polarity. Fully charged. Here, when the sleeve 20 and / or the magnetic roll 21 as the developer transport body rotates, the developer D is transported on the peripheral surface of the sleeve 20. In FIG. 2, the magnetic roll 21 rotates in the direction of arrow A and the sleeve 20 rotates in the direction of arrow B, whereby the developer D is conveyed in the direction of arrow B on the circumferential surface of the sleeve 20. The thickness of the developer D is regulated by the spike regulation plate 17, and the developer D becomes a uniform layer and moves toward the photosensitive drum 1 which is an image carrier. When the developer D reaches the developing area 24, the toner in the developer D is statically absorbed according to the electric potential of the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 and the electric field generated by the AC and DC voltages as the developing bias. Power works,
A toner image is formed by the toner flying from the sleeve 20 and adhering to the surface of the photosensitive drum 1. The cleaning blade 26 scrapes off the developer D on the peripheral surface of the sleeve 20 containing the toner that has not been developed. The AC power supply 22 and the DC power supply 23 are power supplies for applying a developing bias to the sleeve 20, and R is a protective resistance. When the developer D is used for development and the toner in the developer D in the developer pool 19 is insufficient, the replenishing roller 16 rotates to replenish the toner T from the toner hopper 14.

【0014】本発明者は、以上説明した現像装置を用い
て感光体ドラム1に予めトナー像を形成しておき、この
上に重ねてトナー像を現像した。この際、前記パラメー
タを種々変更して実験を行ない、予め形成されてあった
トナー像の乱れと、重ね合わせるトナー像の画像濃度を
測定した結果、図3と図4に示すような結果を得ること
が出来た。なお、現像剤として、トナーが正帯電する二
成分現像剤を用いた。
The inventor of the present invention previously formed a toner image on the photosensitive drum 1 by using the developing device described above, and developed the toner image by superposing it on the toner image. At this time, an experiment was carried out by changing the above parameters variously, and the disturbance of the toner image formed in advance and the image density of the superimposed toner image were measured, and the results shown in FIGS. 3 and 4 were obtained. I was able to do it. A two-component developer in which the toner is positively charged was used as the developer.

【0015】図3は感光体ドラム1とスリーブ20との間
隙dを1.0(mm)、現像剤層厚を0.5(mm)、感光体ドラム1
の帯電電位を600(V)、現像バイアスの直流成分を500
(V)、交流成分の周波数は1(KHz)に設定したときの交
流成分の振幅VACと感光体ドラム1上の露光部(値には
0(V))に現像されるトナー像の画像濃度との関係を示
している。交流電界の振幅EACは現像バイアスの交流成
分の振幅(すなわちピーク間値の1/2倍)VACを間隙d
で割った値である。図3に示す曲線A,B,Cはトナー
の平均帯電量がそれぞれ30(μc/g),20(μc/g),15
(μc/g)に帯電制御されたものを使用したときに得ら
れた結果である。A,B,Cの三つの曲線は共に、交流
電界の振幅EACが200(V/mm)以上で交流成分の効果が
現れ、2500(V/mm)以上にすると感光体ドラム1上に予
め形成してあるトナー像が一部破壊されているのが観測
された。
In FIG. 3, the gap d between the photosensitive drum 1 and the sleeve 20 is 1.0 (mm), the developer layer thickness is 0.5 (mm), and the photosensitive drum 1 is
Charging potential of 600 (V), developing bias DC component is 500
(V), the AC component frequency 1 (KH z) of the AC component of when setting the amplitude V AC and the exposure portion on the photosensitive drum 1 of the toner image (the value of 0 (V)) is developed into The relationship with the image density is shown. The amplitude E AC of the AC electric field is the amplitude of the AC component of the developing bias (that is, 1/2 times the peak-to-peak value) V AC and the gap d.
It is the value divided by. Curves A, B, and C shown in FIG. 3 have toner average charge amounts of 30 (μc / g), 20 (μc / g), and 15 (μc / g), respectively.
It is the result obtained when the one whose charge is controlled to (μc / g) is used. In all three curves A, B, and C, the effect of the AC component appears when the amplitude E AC of the AC electric field is 200 (V / mm) or more, and when it is 2500 (V / mm) or more, it is preliminarily set on the photosensitive drum 1. It was observed that the formed toner image was partially destroyed.

【0016】図4は、現像バイアスの交流成分の周波数
を2.5KHZとし、図3の実験時と同一の条件により交流電
界の振幅EACを変化させたときの画像濃度の変化を示
す。この実施例によると、前記交流電界の振幅EACが50
0(V/mm)を越えると画像濃度が大きくなり、図示して
いないが4(kV/mm)以上になると感光体ドラム1上に予
め形成されてあるトナー像の一部が破壊されているのが
観測された。
[0016] Figure 4, the frequency of the AC component of the developing bias and 2.5KH Z, indicates an image density change when changing the amplitude E AC of the alternating electric field under the same conditions as the experiment of FIG. According to this embodiment, the amplitude E AC of the alternating electric field is 50
If it exceeds 0 (V / mm), the image density becomes large, and if it is not shown (4) (kV / mm) or more, a part of the toner image previously formed on the photosensitive drum 1 is destroyed. Was observed.

【0017】図3および図4において、それぞれ曲線
A,B,Cの形は、画像濃度がトナー平均帯電量の大き
いほど高いという点を除けばほとんどが同じである。こ
れは、平均値を中心とした分布をなす帯電量の高いトナ
ー粒子が優先的に現像されることが関わっているためと
考えられる。
In FIGS. 3 and 4, the shapes of the curves A, B, and C are almost the same except that the image density increases as the average toner charge amount increases. It is considered that this is because the toner particles having a high charge amount and having a distribution around the average value are preferentially developed.

【0018】さて、図3,図4と同様な実験を条件を変
えながら行ったところ、交流電界の振幅EACと周波数f
の関係について整理出来、図5に示すような結果を得
た。図5においてで示した領域は現像ムラが起こり易
い領域、で示した領域は交流成分の効果が現れず濃度
不足となる領域、で示した領域は予め感光体ドラム1
に付着しているトナーが感光体ドラム1からスリーブ20
に戻り易い領域、,は交流成分の効果が現れて、高
濃度が得られ、予め感光体ドラム1に付着しているトナ
ーがスリーブ20へ戻ることのない領域で、はなかでも
特に好ましい領域である。これらの領域は直線G,H,
Iで区分される。このうち、H,Iはそれぞれ特濃度を
与える条件を示す。この結果は、感光体ドラム1上に既
に前(前段)で形成されていたトナー像を破壊すること
なく次(後段)のトナー像を適切な濃度で現像するに
は、交流電界の振幅EAC及びその周波数fにつき、適正
領域があることを示しており、その原因は以下に記載す
る理由によるものと考えられる。
When experiments similar to those shown in FIGS. 3 and 4 were conducted under different conditions, the amplitude E AC of the AC electric field and the frequency f
It was possible to sort out the relationship, and the results shown in FIG. 5 were obtained. The area indicated by in FIG. 5 is an area where development unevenness is likely to occur, the area indicated by is an area where the effect of the AC component does not appear and the density is insufficient, and the area indicated by is the photosensitive drum 1 in advance.
The toner attached to the photosensitive drum 1 is transferred to the sleeve 20.
The area where the toner easily returns to the area is an area where the effect of the AC component appears, a high density is obtained, and the toner adhered to the photosensitive drum 1 in advance does not return to the sleeve 20, and is a particularly preferable area. is there. These areas are straight lines G, H,
It is divided by I. Of these, H and I respectively indicate the conditions for giving a special concentration. This result shows that in order to develop the next (post-stage) toner image at an appropriate density without destroying the toner image that was previously formed on the photosensitive drum 1 (pre-stage), the amplitude of the AC electric field E AC And its frequency f, there is an appropriate region, and it is considered that the cause is due to the reason described below.

【0019】画像濃度が交流電界の振幅EACに対し増加
傾向にある領域、例えば図3の濃度曲線Aでは交流電界
の振幅EACが0,2〜1.2(kV/mm)となる領域について
は、現像バイアスの交流成分のため、トナーにはスリー
ブ20から飛翔する閾値を越える方向へ作用する力の寄与
が大きく、交流成分が強くなるにつれて次々と小さな帯
電量のトナーが現像に供されるようになる。従って、交
流電界の振幅EACが大きくなるに従い、画像濃度が大き
くなるのである。
In the region where the image density tends to increase with respect to the amplitude E AC of the AC electric field, for example, in the density curve A of FIG. 3, the region where the AC electric field amplitude E AC is 0.2 to 1.2 (kV / mm) Because of the AC component of the developing bias, the toner is greatly contributed by the force acting in the direction of exceeding the threshold value for flying from the sleeve 20, and the toner having a smaller charge amount is successively developed as the AC component becomes stronger. become. Therefore, the image density increases as the amplitude E AC of the alternating electric field increases.

【0020】一方、画像濃度が交流電界の振幅EACに対
し飽和する領域、図3の曲線Aでは交流電界の振幅EAC
が1,2(kV/mm)以上の領域については、以下のように
この現像を説明することが出来る。即ち、この領域では
交流電界の振幅EACが大きくなるに従ってトナーは強く
振動し、凝集しているトナーのクラスターは破壊され、
大きな電荷をもつトナーだけが選択的に感光体ドラム1
に付着する。このような状況では、一定時間に現像領域
へ供給されるトナー量は有限であるため、画像濃度は交
流電界の振幅EACに対し飽和すると考えられる。さらに
交流電界の振幅EACが大きくなると感光体ドラム1の表
面の電荷がリークし、トナーが現像されにくくなるとい
う現象も起こる。実際にはこれらの要因が重なって画像
濃度が交流電界の振幅EACの増加に対し一定になってい
ると考えられる。
[0020] On the other hand, a region where the image density is saturated with respect to the amplitude E AC of the alternating electric field, the in curve A AC electric field of Figure 3 the amplitude E AC
With respect to the area of 1, 2 (kV / mm) or more, this development can be explained as follows. That is, in this region, the toner vibrates strongly as the amplitude E AC of the AC electric field increases, and the agglomerated toner clusters are destroyed,
Only the toner with a large charge is selectively used as the photosensitive drum 1.
Adhere to. In such a situation, since the amount of toner supplied to the developing area in a fixed time is finite, the image density is considered to be saturated with respect to the amplitude E AC of the AC electric field. Further, when the amplitude E AC of the AC electric field becomes large, the electric charge on the surface of the photosensitive drum 1 leaks, and the phenomenon that the toner becomes difficult to develop also occurs. In fact, it is considered that these factors are overlapped and the image density is constant as the amplitude E AC of the AC electric field increases.

【0021】さらに、交流電界の振幅EACを大きくし、
例えば図3の曲線Aを得た条件で、振幅を2.5(kV・mm)
以上にすると、前述したように予め感光体ドラム1上に
形成しておいたトナー像が破壊され、交流成分が大きい
程破壊の程度が大きいことがわかった。この原因は感光
体ドラム1上に付着しているトナーが交流成分によりス
リーブ20に引き戻されるためであると考えられる。カラ
ー画像形成のため感光体ドラム1上に色の異なるトナー
像を重ね合わせて現像する場合、既に形成されてあるト
ナー像を破壊するのは致命的である。
Further, the amplitude E AC of the AC electric field is increased,
For example, under the condition that curve A in Fig. 3 is obtained, the amplitude is 2.5 (kV · mm).
As described above, it was found that the toner image previously formed on the photosensitive drum 1 was destroyed as described above, and the greater the AC component, the greater the degree of destruction. It is considered that this is because the toner adhering to the photosensitive drum 1 is pulled back to the sleeve 20 by the AC component. When toner images of different colors are superimposed and developed on the photosensitive drum 1 for color image formation, it is fatal to destroy the toner images that have already been formed.

【0022】以上の実験結果に基づき、本発明者は、各
現像時に、現像バイアスの交流成分の振幅をVAC(V)、
周波数f(Hz)、感光体ドラム1とスリーブ20との間隙を
d(mm)とするとき、 0.2≦VAC/(d・f) {VAC/d−1500}/f≦1.0 を満たす条件により現像を行えば、既に感光体ドラム1
上に形成されているトナー像を破壊することなく、後の
現像を適切な濃度で行えるとの結論を得たのである。十
分な画像濃度を得るためには、 0.8≦VAC/(d・f) の条件を満たし、更に 1.0≦VAC/(d・f) とすることが望ましい。
Based on the above experimental results, the present inventor has determined that the amplitude of the AC component of the developing bias is V AC (V),
When the frequency f (Hz), the gap between the photosensitive drum 1 and the sleeve 20 and d (mm), a condition that satisfies 0.2 ≦ V AC / (d · f) {V AC /d-1500}/f≦1.0 If the development is carried out by
It was concluded that the subsequent development can be performed at an appropriate density without destroying the toner image formed above. In order to obtain a sufficient image density, it is preferable that the condition of 0.8 ≦ V AC / (d · f) is satisfied and 1.0 ≦ V AC / (d · f) is satisfied.

【0023】ここで、現像バイアスとして印加する交流
成分の周波数fの設定のしかたについて図5を使用し説
明する。前述したように、,,,の領域は直線
G,H,Iにより区分される。このうち、Gは感光体ド
ラム1上に予め像を形成しているトナーが交流電界によ
りスリーブ20に戻り始める境界を示す直線であり、周波
数fが高くなるに従って上昇している。例えば、交流電
界の振幅EACが2.5(kV・mm)で周波数fが1KHZの点J
は、直線Gの上にある。また、交流電界の振幅EACが2.
5(kV・mm)で、周波数fが3KHZの点Kは、直線Gから離
れる。前述の説明からも推測されるように領域から離
れるほど、感光体ドラム1上のトナーはスリーブ20へ逆
戻りしにくくなる。
Here, how to set the frequency f of the AC component applied as the developing bias will be described with reference to FIG. As described above, the areas of ,,, are divided by the straight lines G, H, and I. Of these, G is a straight line indicating the boundary where the toner, which previously forms an image on the photosensitive drum 1, begins to return to the sleeve 20 due to the AC electric field, and increases as the frequency f increases. For example, the amplitude E AC of the alternating electric field is 2.5 (kV · mm) point frequency f is 1 kH Z in J
Is on the straight line G. The amplitude E AC of the AC electric field is 2.
The point K at 5 (kV · mm) and the frequency f of 3 KH Z is separated from the straight line G. As deduced from the above description, the further away from the area, the more difficult the toner on the photosensitive drum 1 is to return to the sleeve 20.

【0024】このことは、周波数が低いときよりも高い
ときの方がトナーを感光体ドラム1から離脱させて、ス
リーブ20に戻るのを防ぐことに効果があることを示して
いる。
This shows that when the frequency is high, it is more effective in separating the toner from the photosensitive drum 1 and preventing the toner from returning to the sleeve 20 when the frequency is higher.

【0025】ところで周波数が高くなれば、トナー粒子
の振幅範囲が狭められ、感光体ドラム1に付着するトナ
ー量は少なくなるが、各現像時に各色のトナーが同一量
感光体ドラム1に付着される必要が必ずしもない。カラ
ー画像の色補正は他の現像条件、例えば現像バイアスの
直流成分、潜像電位、トナーの供給量等の調整により行
うことができる。
By the way, when the frequency becomes high, the amplitude range of the toner particles is narrowed and the amount of toner adhered to the photosensitive drum 1 is reduced, but the same amount of toner of each color is adhered to the photosensitive drum 1 during each development. Not necessarily necessary. The color correction of the color image can be performed by adjusting other developing conditions, such as the DC component of the developing bias, the latent image potential, and the toner supply amount.

【0026】以上のことから、現像するたびに、現像バ
イアスの交流成分の周波数fを順次高くすれば、既に前
段で現像され感光体ドラム1に付着しているトナー粒子
がスリーブ20に逆戻りをさせずに、後段の現像を行うこ
とが出来るとの結論を得たのである。上記のようにすれ
ば、既に形成されているトナー像を乱し、あるいは混色
の問題を発生させずに、後段の現像が行えるのである。
From the above, if the frequency f of the AC component of the developing bias is sequentially increased each time the developing is performed, the toner particles already developed in the preceding stage and adhering to the photosensitive drum 1 will return to the sleeve 20. Therefore, it was concluded that the subsequent development can be carried out. By doing so, the subsequent development can be performed without disturbing the already formed toner image or causing the problem of color mixing.

【0027】現像バイアスとして印加される交流成分の
周波数は、交流成分による現像ムラを防止するために20
0(Hz)以上とし、現像剤Dを図2に示す磁気ロール21の
回転により感光体ドラム1に供給する場合は、交流成分
と磁気ロール21の回転により生じるうなりの影響をなく
すためには、500(Hz)以上にすることが望ましい。
The frequency of the AC component applied as the developing bias is set to 20 in order to prevent uneven development due to the AC component.
When the developer D is set to 0 (Hz) or more and is supplied to the photosensitive drum 1 by the rotation of the magnetic roll 21 shown in FIG. 2, in order to eliminate the influence of the AC component and the beat generated by the rotation of the magnetic roll 21, It is desirable to set it to 500 (Hz) or more.

【0028】更に、より一層感光体ドラム1に形成され
たトナー像を破壊することなく、後のトナー像を順次感
光体ドラム1に現像するには、周波数の順次高くすると
共に、(1) 順次帯電量の大きいトナーを使用する。
Further, in order to successively develop the subsequent toner images on the photosensitive drum 1 without destroying the toner image formed on the photosensitive drum 1, the frequencies are sequentially increased and (1) Use toner with a large amount of charge.

【0029】(2) 現像バイアスの交流成分による電界
の振幅を順次小さくする。
(2) The amplitude of the electric field due to the AC component of the developing bias is gradually reduced.

【0030】(3) 現像領域に供給する現像剤の量を順
次大きくする。
(3) The amount of the developer supplied to the developing area is gradually increased.

【0031】という方法をそれぞれ単独か又は任意に組
合せることが好ましい。
It is preferable to use the above methods alone or in any combination.

【0032】即ち、帯電量の大きなトナー粒子程、電界
の影響を受け易い。従って、初期の現像で帯電量の大き
なトナー粒子が感光体ドラム1に付着すると、後段の現
像の際、このトナー粒子がスリーブ20に戻る場合があ
る。そのため前記した(1)は、帯電量の小さいトナー粒
子を初期の現像に使用することにより、後段の現像の際
に前記トナー粒子がスリーブ20に戻るのを防ぐというも
のである。(2)は、後段の現像になる程順次交流電界の
振幅EACを小さくすることにより、感光体ドラム1に既
に付着しているトナー粒子の戻りを防ぐという方法であ
る。この具体的な方法としては、交流成分の電圧を後段
の現像になる程順次低くする方法と、感光体ドラム1と
スリーブ20との間隙dを後段の現像になる程広くしてい
く方法がある。一方、(3)は現像領域へのトナー供給量
が大きいほど現像しやすいことを利用したもので、後段
の現像ほど弱い外力を与えて、トナーの逆戻りを防ぐ方
法である。トナーの供給量は、現像剤Dの搬送速度、ス
リーブ20上の現像剤層厚、トナーとキャリアの混合比、
現像剤Dの撹拌などにより調整できる。また、これらの
方法と共に、現像バイアスの直流電圧を現像ごとに調整
することにより、適切な画像濃度あるいは色バランスを
保持することが出来る。
That is, the toner particles having a larger charge amount are more likely to be affected by the electric field. Therefore, if toner particles having a large charge amount are attached to the photosensitive drum 1 in the initial development, the toner particles may return to the sleeve 20 in the subsequent development. Therefore, the above-mentioned (1) is to prevent the toner particles from returning to the sleeve 20 during the subsequent development by using the toner particles having a small charge amount for the initial development. The method (2) is a method of preventing the toner particles already adhering to the photoconductor drum 1 from returning by decreasing the amplitude E AC of the AC electric field sequentially toward the subsequent development. As a concrete method, there is a method of gradually lowering the voltage of the AC component in the subsequent development, and a method of widening the gap d between the photosensitive drum 1 and the sleeve 20 in the subsequent development. . On the other hand, (3) utilizes the fact that the larger the amount of toner supplied to the developing area is, the easier the development is, and is a method of preventing the toner from returning by applying a weaker external force to the latter development. The amount of toner supplied is determined by the conveyance speed of the developer D, the thickness of the developer layer on the sleeve 20, the mixing ratio of the toner and the carrier,
It can be adjusted by stirring the developer D or the like. By adjusting the DC voltage of the developing bias for each development together with these methods, it is possible to maintain an appropriate image density or color balance.

【0033】以上記載した構成により行った具体的な実
施例を図6を用いて説明する。
A specific embodiment of the above-described structure will be described with reference to FIG.

【0034】実施例1 図6は、カラー画像形成装置の要部概略図であり、スコ
ロトロン帯電器30により一様に帯電した感光体ドラム1
はHe−Neレーザ光源(図示せず)から、回転多面鏡31、
結像レンズ32を介して送られてきた光により像露光さ
れ、静電潜像が形成される。この静電潜像は、第一の現
像装置13Aにより現像され、感光体ドラム1には第一の
トナー像が形成される。そして、このトナー像は記録紙
に転写されることなく再びスコロトロン帯電器30により
帯電し、同様にして像露光され、第二の静電潜像が形成
される。そして今度は現像装置13Bにより第二のトナー
像が形成される。同様の工程が第三のトナー像が形成さ
れるまで繰り返される。即ち、帯電(2回目からは必ず
しも必要としない)→露光→現像の工程が3回繰り返さ
れるわけである。その後、転写前露光ランプ33が感光体
ドラム1のトナー像が形成された領域を照射し、転写器
34により給紙装置(図示せず)から送られてきた記録紙
(その経路を破線35で示す)に、このトナー像を転写す
る。記録紙は、少なくとも1本の加熱されたローラによ
り構成される定着器36により加熱定着され機外に排紙さ
れる。
Embodiment 1 FIG. 6 is a schematic view of a main part of a color image forming apparatus, in which a photosensitive drum 1 uniformly charged by a scorotron charger 30.
Is a He-Ne laser light source (not shown), a rotary polygon mirror 31,
The image is exposed by the light sent through the imaging lens 32 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is developed by the first developing device 13A, and a first toner image is formed on the photosensitive drum 1. Then, this toner image is charged again by the scorotron charger 30 without being transferred to the recording paper, and is similarly imagewise exposed to form a second electrostatic latent image. Then, the second toner image is formed by the developing device 13B this time. The same process is repeated until the third toner image is formed. That is, the steps of charging (not necessarily required from the second time) → exposure → developing are repeated three times. Then, the pre-transfer exposure lamp 33 irradiates the area of the photosensitive drum 1 where the toner image is formed, and the transfer device
This toner image is transferred onto a recording paper (the path of which is indicated by a broken line 35) sent from a paper feeding device (not shown) by 34. The recording paper is heat-fixed by a fixing device 36 composed of at least one heated roller, and discharged to the outside of the machine.

【0035】一方、転写が終了した感光体ドラム1は、
トナー像形成中は使用していなかった除電器37により除
電された後、表面に残っているトナーをトナー像形成中
は解除されていたクリーニング装置38により除去され
る。このカラー画像形成装置は、操作釦が操作される度
に以上の動作を繰り返す。
On the other hand, the photosensitive drum 1 after the transfer is
After the charge is removed by the charge remover 37 that is not used during the toner image formation, the toner remaining on the surface is removed by the cleaning device 38 that is released during the toner image formation. The color image forming apparatus repeats the above operation each time the operation button is operated.

【0036】このカラー画像形成装置に使用している各
現像装置は、図2に示す現像装置13と同一の構成となっ
ており、現像装置13Aにはイエロー、現像装置13Bには
マゼンタ、現像装置13Cにはシアンのトナーが収納され
ている。そして、現像時に印加される現像バイアスの交
流成分の振幅VACは各現像装置に夫々1kV、周波数fは
現像する順序に夫々1.2(KHZ),1.5(KHZ),2.0(KHZ)と設
定する。これらの現像バイアスは、現像を行う現像装置
にのみ印加され、現像にあずからない現像装置は接地さ
れている。また、各トナーの帯電量は20(μ/g)、感光
体ドラム1の帯電電位は600(V)、感光体ドラム1とス
リーブ20との間隙dは0.5(mm)スリーブ20周面上の現像
剤層厚は0.3(mm)とし、現像バイアスの直流電圧は各現
像装置500(V)が印加されている。
Each developing device used in this color image forming apparatus has the same structure as the developing device 13 shown in FIG. 2, with the developing device 13A being yellow, the developing device 13B being magenta, and the developing device being the developing device 13B. Cyan toner is stored in 13C. The amplitude V AC of the AC component of the developing bias applied during development is 1 kV for each developing device, and the frequency f is 1.2 (KH Z ), 1.5 (KH Z ), and 2.0 (KH Z ) in the order of development. Set. These developing biases are applied only to the developing device that performs the development, and the developing device that is not involved in the development is grounded. Further, the charge amount of each toner is 20 (μ / g), the charge potential of the photosensitive drum 1 is 600 (V), the gap d between the photosensitive drum 1 and the sleeve 20 is 0.5 (mm) on the peripheral surface of the sleeve 20. The developer layer thickness is 0.3 (mm), and the developing bias DC voltage is applied to each developing device 500 (V).

【0037】以上のような構成により多色画像を形成し
たところ、後段の現像時に、すでに感光体ドラム1上に
形成されているトナー像を破壊したり、各現像装置に他
の色のトナーが混入することなく、十分な濃度の可視像
が得られた。
When a multicolor image is formed by the above-mentioned structure, the toner image already formed on the photosensitive drum 1 is destroyed at the time of the subsequent development, and the toners of other colors are stored in the developing devices. A visible image with sufficient density was obtained without contamination.

【0038】実施例2 実施例1と同じ図6に示すカラー画像形成装置におい
て、感光体ドラム1の帯電電位を現像ごとに500(V),6
00(V),700(V)と変化させ、現像バイアスの直流電圧
も400(V),500(V),600(V)と変え、各色トナー像の
濃度バランスを保つこととし、他の実施例1と同一の条
件で多色画像を形成したところ、後段の現像時にすでに
感光体ドラム1上に形成されているトナー像を破壊した
り、各現像装置に他の色のトナーが混入することなく、
十分な濃度の可視像が得られた。
Embodiment 2 In the same color image forming apparatus as in Embodiment 1 shown in FIG. 6, the charging potential of the photosensitive drum 1 is 500 (V), 6 for each development.
Change to 00 (V) and 700 (V), and change the DC voltage of the developing bias to 400 (V), 500 (V), and 600 (V) to maintain the density balance of the toner images of each color. When a multicolor image is formed under the same conditions as in Example 1, the toner image already formed on the photosensitive drum 1 may be destroyed during the subsequent development, or toner of other colors may be mixed in each developing device. Without
A visible image with sufficient density was obtained.

【0039】なお、本発明はその技術的思想に基づき更
に変形が可能である。前記実施例では、現像剤として二
成分現像剤を使用した場合について説明したが、一成分
現像剤を使用しても前記と同一の効果を得ることが出来
る。また、本発明は、カラー画像を形成する場合だけで
はなく、単一色の画像を形成する場合にも適用できる。
この場合、現像装置を1台とし、現像ごとに現像バラン
スの交流成分の周波数を順次高くすることでも階調性あ
るトナー像を形成することが出来る。
The present invention can be further modified based on its technical idea. In the embodiment, the case where the two-component developer is used as the developer has been described, but the same effect as the above can be obtained even when the one-component developer is used. Further, the present invention can be applied not only when forming a color image, but also when forming an image of a single color.
In this case, it is possible to form a toner image with gradation by using one developing device and sequentially increasing the frequency of the AC component of the development balance for each development.

【0040】また、本発明は電子写真による記録方式の
みならず、静電記録方式、磁気記録方式を利用したノン
インパクトプリンタに適用することが可能である。
The present invention can be applied to a non-impact printer using not only the electrophotographic recording system but also the electrostatic recording system and the magnetic recording system.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、像担持体と現像剤搬送
体との間に印加する現像バイアスの交流成分の周波数を
現像ごとに順次高くすることで、後段の現像の際、既に
前段の現像で像担持体に付着している現像剤に加えられ
る静電力を小さくすることができる。従って、後段の現
像時に前段の現像で像担持体に形成されている画像を乱
すことなく後段の現像が出来る。このことにより、像担
持体に複数回現像を繰り返すことにより画像を形成して
も、乱れのない鮮明な画像を得ることが出来るのであ
る。
According to the present invention, the frequency of the AC component of the developing bias applied between the image bearing member and the developer transporting member is sequentially increased for each development, so that when the subsequent developing process is performed, The electrostatic force applied to the developer adhering to the image bearing member can be reduced by the development described above. Therefore, in the latter stage development, the latter stage development can be performed without disturbing the image formed on the image carrier by the former stage development. As a result, even if an image is formed by repeating development on the image carrier a plurality of times, a clear image without disturbance can be obtained.

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

【図1】従来例によるカラー画像形成装置の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a color image forming apparatus according to a conventional example.

【図2】本発明の実施例を示す現像装置と感光体ドラム
の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a developing device and a photoconductor drum showing an embodiment of the present invention.

【図3】交流電界の振幅を変化させたときの濃度変化を
示した特性図。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in concentration when the amplitude of an alternating electric field is changed.

【図4】交流電界の振幅を変化させたときの濃度変化を
示した特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in concentration when the amplitude of an alternating electric field is changed.

【図5】交流電界の振幅と周波数とを変化させたときの
濃度特性を示した特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing concentration characteristics when the amplitude and frequency of an alternating electric field are changed.

【図6】複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置の
要部を示した構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a main part of a color image forming apparatus including a plurality of developing devices.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 13,13A,13B,13C 現像装置 14 トナーホッパ 17 穂立規制板 20 スリーブ 21 磁気ロール 22 交流電源 23 直流電源 D 現像剤 T トナー 1 Photoreceptor Drums 13, 13A, 13B, 13C Developing Device 14 Toner Hopper 17 Booting Limit Plate 20 Sleeve 21 Magnetic Roll 22 AC Power Supply 23 DC Power Supply D Developer T Toner

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電工程と、像担持体上に潜像を形成す
る工程と、現像剤搬送体上に二成分現像剤を前記像担持
体に供給し前記潜像を帯電極性と同極性のトナーにより
反転現像する工程とをこの順に複数回繰り返し前記像担
持体上に可視像を形成する画像形成装置であって、 前記像担持体と前記現像剤搬送体との間に交流成分を含
む電界を生ぜしめるとともに、前記交流成分の周波数
を、現像ごとに順次高くし、 かつ各現像が {VAC/d−1500}/f≦1.0 0.2≦VAC/(d・f) VAC:交流成分の振幅(V) f:交流成分の周波数(Hz) d:像担持体と現像剤搬送体との間隙(mm) の条件を満たすように行われていることを特徴とする画
像形成方法。
1. A charging step, a step of forming a latent image on an image carrier, a two-component developer is supplied to the image carrier with a developer carrier, and the latent image has the same polarity as the charging polarity. An image forming apparatus for forming a visible image on the image carrier by repeating the step of reversal development with toner a plurality of times in this order, including an AC component between the image carrier and the developer transport body. together give rise to an electric field, the frequency of the AC component, sequentially increased for each developer, and each development {V AC /d-1500}/f≦1.0 0.2 ≦ V AC / (d · f) V AC: AC Amplitude (V) of component f: Frequency (Hz) of AC component d: Image forming method characterized in that the process is performed so as to satisfy the condition of the gap (mm) between the image carrier and the developer carrier.
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