JP2006349955A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子写真方式、静電記録方式などにより像担持体に形成された静電像を現像手段にて現像剤像とする画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus in which an electrostatic image formed on an image carrier by, for example, an electrophotographic system or an electrostatic recording system is used as a developer image by a developing unit, such as a copying machine, a printer, a FAX, etc. The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真感光体のような像担持体を帯電した後に画像情報に応じて露光して静電像を形成し、この静電像に応じて現像手段により現像剤を像担持体に供給して現像剤像とする。次いで、この現像剤像を転写手段によって記録材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布などに転写した後、定着手段によって現像剤像を記録材に定着して記録画像を得ている。 Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member is charged and then exposed according to image information to form an electrostatic image, and development is performed according to the electrostatic image. The developer is supplied to the image carrier by means to form a developer image. Next, the developer image is transferred onto a recording material such as a recording paper, an OHP sheet, or a cloth by a transfer unit, and then the developer image is fixed on the recording material by a fixing unit to obtain a recorded image.
例えば、帯電手段として接触帯電装置を使用し、現像手段として非磁性一成分接触現像装置を用いた画像形成装置がある。図１６に、この種の画像形成装置３００の一例を示す。
For example, there is an image forming apparatus using a contact charging device as a charging unit and a non-magnetic one-component contact developing device as a developing unit. FIG. 16 shows an example of this type of
本例にて、画像形成装置３００は、レーザービームプリンタとされ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１０を備えている。そして、感光ドラム１０に接触して従動回転する接触帯電装置としての帯電ローラ１１に所定の帯電バイアスが印加されることによって、感光ドラム１０の表面は一様に帯電される。
In this example, the
次に、感光ドラム１０の表面は、レーザービームスキャナ装置のような露光装置１２によって画像情報信号に応じた光Ｌで露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム１０上に形成された静電潜像は、現像装置１３によって、現像剤としてのトナーが供給されて、現像剤像（トナー像）として可視像化される。
Next, the surface of the
現像装置１３は、ローラ型の現像剤担持体である現像ローラ１６、ブレード状の規制部材である現像ブレード１７、及び、現像剤供給部材であるトナー供給ローラ１８を現像容器（現像装置本体）２０内に具備している。
The developing
一方、記録材Ｐが、記録材カセット４１、及び、搬送手段としての記録材供給ローラ４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）などを備える記録材供給部４０から転写装置としての転写ローラ２５が配置された転写部に供給される。
On the other hand, the recording material P is provided with a
感光ドラム１０上のトナー像は、転写ローラ２５に転写バイアス（電圧）が印加されることで、記録材Ｐ上に転写されて、未定着画像が形成される。次いで、記録材Ｐは、定着装置３０に搬送されて、ここで未定着画像の記録材Ｐへの定着が行われ、その後、搬送ローラ４２ｅ、４２ｆなどにより排紙トレイ３５に搬出されて、画像形成は終了する。
The toner image on the
また、転写時に転写されずに感光ドラム１０上に残った転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１４によって廃トナー容器１５に回収される。これにより、感光ドラム１０上はクリーニングされ、繰り返し画像形成に供される。
Further, untransferred toner remaining on the
ところで、従来の接触現像方式においては、現像選択性があるために、現像工程時には現像ローラ１６上の現像性の良いトナーから優先的に現像に使用され、現像容器２０内に現像性の悪いトナーが残ってしまう。そして、トナーの残量が少なくなってくると、現像容器２０内のトナーにおいて、現像性の悪いトナーの比率が多くなったり、トナー自体の劣化が発生し、印刷耐久試験後半に悪いカブリ画像が発生したり、現像ブレード１７に劣化トナーが融着し、いわゆる現像スジ画像が出現したりすることがある。
By the way, in the conventional contact development method, since there is development selectivity, the toner having good developability on the developing
そのために、従来の画像形成装置では、例えば特許文献１に記載されるように、非画像形成時に現像ローラ１６を回転させ、現像ブレード１７に交番電圧を印加して、交番電界を形成することによって、現像ブレード１７に付着したトナーを電気的に定期的に清掃し、付着トナーが現像ブレード融着にまで成長しないようにした構成のものがある。
Therefore, in a conventional image forming apparatus, as described in
また、他の従来の画像形成装置では、例えば特許文献２に記載されるように、現像条件を最適化するための動作の最終段階において、現像ローラ１６の外周に付着したトナー層を強制的に消費させるトナー強制消費シーケンスを持たせた構成が提案されている。このトナー強制消費シーケンスでは、所定の印刷枚数間隔で印字率の高いベタ画像（最大濃度画像）のパターンを、感光ドラム１０を帯電、露光、現像することで形成して、記録材Ｐに転写させずに廃トナー容器１５に回収する。これによって、現像性の悪いトナーや劣化トナーを強制的に消費する。
しかしながら、この従来の画像形成装置のように、非画像形成時に現像ローラと現像ブレードの間に交番電界を形成して現像ブレード上に付着したトナーを電気的に清掃するだけでは、交番電界によって引き剥がした現像ブレード上のトナーや外添剤が再び現像装置内に戻ってきてしまい、次の現像ブレード汚染を早めてしまう。 However, as in the conventional image forming apparatus, when an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade during non-image formation and the toner adhering to the developing blade is only electrically cleaned, it is pulled by the alternating electric field. The toner and external additives on the developing blade that has been peeled off return to the developing device again, and the next contamination of the developing blade is accelerated.
そのため、前述のトナー強制消費シーケンスと組み合わせて、現像ローラと現像ブレードの間に交番電界を形成しながら、感光ドラム上にはベタ画像の潜像を形成してトナー消費を行うことが考えられる。 Therefore, in combination with the above-described toner forced consumption sequence, it is conceivable to form a solid image latent image on the photosensitive drum while consuming the toner while forming an alternating electric field between the developing roller and the developing blade.
ところが、現像ローラと現像ブレードの間に交番電界が形成されることによって、現像ローラと現像ブレードの当接ニップより下流側の現像ローラ上のトナーコート状態は、ネガ極性に帯電したトナーやトナーから遊離した外添剤と、少量のポジ極性に帯電したトナーやトナーから遊離した外添剤と、が交互にコートされた状態になっている。 However, since an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade, the toner coat state on the developing roller downstream of the contact nip between the developing roller and the developing blade is changed from the toner or toner charged to the negative polarity. The free external additive and the small amount of positively charged toner or the external additive released from the toner are alternately coated.
その後、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤は、感光ドラム上に現像されて、感光ドラムを通して廃トナー容器内に回収される。 Thereafter, the negatively charged toner and the external additive are developed on the photosensitive drum and collected in a waste toner container through the photosensitive drum.
しかし、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤は、感光ドラム上に現像されずに再び現像容器内に戻ってしまう。そのため、寿命終盤には現像ブレード上にポジ極性に帯電したトナーが蓄積しやすい状態になってしまい、現像ブレード上にポジ極性のトナーが核となってトナーが融着し、現像スジ画像を発生させたり、トナーの帯電不良が発生しやすくなり、カブリ画像を発生させたりすることがあった。 However, the toner or external additive charged to positive polarity returns to the developing container again without being developed on the photosensitive drum. Therefore, at the end of the service life, the toner charged with positive polarity is likely to accumulate on the developing blade, and the toner with the positive polarity is fused on the developing blade to generate a development streak image. Or a toner charge failure is likely to occur, and a fogged image may be generated.
従来は、当時として望まれる画像品位・耐久性を満たすものであったが、近年求められるようになった画像品位を満たすには更なる高画質化・長寿命化が求められるようになった。 Conventionally, the image quality and durability desired at that time were satisfied, but in order to satisfy the image quality that has been required in recent years, further higher image quality and longer life have been required.
従って、本発明の目的は、現像装置の寿命終盤のカブリ画像や現像スジの発生がない、長寿命且つ高画質の画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a long-life and high-quality image forming apparatus in which fog images and development streaks at the end of the life of the developing device are not generated.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
静電像が形成される像担持体と、
現像剤を担持搬送し、前記静電像を現像位置で現像剤により現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体と前記像担持体との間に交互に逆方向の電界を形成するための第一の電界形成手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との間に交互に逆方向の電界を形成するための第二の電界形成手段と、
を有する画像形成装置において、
非現像時において、
正規極性に帯電された現像剤が前記第二の電界形成手段によって、前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体へ移動する方向の第１電界が形成されたときに前記現像剤担持体上に担持される現像剤が、前記現像位置に到達したときには、正規極性に帯電された現像剤が前記第一の電界形成手段によって、前記現像剤担持体から前記像担持体へ移動する方向の第２電界が形成され、
前記第二の電界形成手段によって、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体との間に前記第１電界と逆方向の電界が形成されたときに前記現像剤担持体上に担持される現像剤が、前記現像位置に到達したときには、前記第一の電界形成手段によって、前記現像剤担持体と前記像担持体との間に前記第２電界と逆方向の電界が形成される、
ことを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention
An image carrier on which an electrostatic image is formed;
A developer carrying member for carrying and carrying the developer and developing the electrostatic image with a developer at a development position;
A developer regulating member that regulates the layer thickness of the developer on the developer carrier;
First electric field forming means for alternately forming an electric field in the opposite direction between the developer carrier and the image carrier;
A second electric field forming means for alternately forming an electric field in the opposite direction between the developer carrying member and the developer regulating member;
In an image forming apparatus having
At the time of non-development
When the first electric field in the direction in which the developer charged to the normal polarity moves from the developer regulating member to the developer carrier is formed by the second electric field forming unit, the developer is formed on the developer carrier. When the developer to be carried reaches the developing position, the developer charged in the normal polarity is moved in the second direction in which the developer is moved from the developer carrier to the image carrier by the first electric field forming unit. An electric field is formed,
Development carried on the developer carrier when the electric field in the direction opposite to the first electric field is formed between the developer regulating member and the developer carrier by the second electric field forming means. When the agent reaches the development position, the first electric field forming unit forms an electric field in the direction opposite to the second electric field between the developer carrier and the image carrier.
An image forming apparatus characterized by the above.
本発明によれば、現像スジ画像、カブリ画像の発生を抑えることができ、良好な画質を維持しつつ、現像装置の長寿命化が可能である。 According to the present invention, development streak images and fog images can be suppressed, and the life of the developing device can be extended while maintaining good image quality.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式のレーザービームプリンタとされる。本実施例にて、画像形成装置であるプリンタは、装置本体１００Ａと通信可能に接続された、例えばパーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器からの画像情報信号に応じて、記録材、例えば記録用紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成し、出力することができる。
Example 1
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The
本実施例の画像形成装置１００は、先に図１６を参照して説明した画像形成装置３００と同様の構成とされ、従って、従来の画像形成装置３００と同じ機能、構成を有する要素には同じ参照番号を付し、先の説明を援用し、再度の詳しい説明は省略する。
The
本実施例の画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１０を備えている。本実施例では、感光ドラム１０は、直径２４ｍｍのアルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）が塗布されている。しかし、これに限定されず、有機感光体ではなく、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、ＣｄＳ、Ｓｅなどを塗布しても良い。
The
感光ドラム１０は、７５ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで駆動手段（図示せず）によって図中矢印Ｅの方向に回転する。感光ドラム１０は、感光ドラム１０に接触し、従動して図中矢印Ｆの方向に回転する帯電手段としての帯電ローラ１１によって一様に帯電される。
The
本実施例にて、帯電ローラ１１は、直径が１０ｍｍであり、ステンレスの円筒体である芯金１１ａの周囲に、基層１１ｂ１としてウレタンゴム、表層１１ｂ２としてフッ素系樹脂からなる弾性層１１ｂを設けた多層構成とした。ここで、芯金１１ａの材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属を用いても良い。弾性層１１ｂの基層１１ｂ１としては、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴムなどのゴム材を用いても良い。弾性層１１ｂの表層１１ｂ２としては、エーテルウレタンやナイロンなどを用いても良い。また、帯電ローラ１１には、帯電部材電圧印加手段としての帯電バイアス電源装置２４が接続され、−１１００Ｖの直流の帯電バイアスが印加される。
In this embodiment, the charging
これにより、感光ドラム１０上には−６００Ｖの暗部電位が形成される。本実施例では、帯電バイアスとして、直流バイアスを用いたが、帯電バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳したバイアスを用いてもよい。
As a result, a dark potential of −600 V is formed on the
次に、感光ドラム１０の表面には露光手段としての露光装置１２によって静電潜像が形成される。本実施例では露光装置１２は、レーザービームスキャナ装置とされる。レーザービームスキャナ装置１２は、入力信号に対応した画像信号に応じて半導体レーザ（図示せず）が発光し、そのレーザ光Ｌを高速回転しているポリゴンミラー（図示せず）で反射し、結像レンズ群（図示せず）を通って、感光ドラム１０に照射する。レーザ光照射によって、感光ドラム１０上には−１００Ｖの明部電位が形成される。
Next, an electrostatic latent image is formed on the surface of the
感光ドラム１０上の静電潜像は、現像手段としての現像装置１３によって現像剤像（トナー像）として可視像化される。
The electrostatic latent image on the
ここで、現像装置１３について図２を用いて説明する。
Here, the developing
本実施例では、現像方式として非磁性一成分接触現像方式を用いた。現像装置１３は、現像容器（現像装置本体）であるトナー容器２０を有する。トナー容器２０内には、現像剤としての非磁性一成分現像剤（以下、単に「トナー」という。）２１が収容される。
In this embodiment, a non-magnetic one-component contact development method was used as the development method. The developing
本実施例では、トナー２１は負帯電性トナーである。負帯電性トナー２１は、現像剤母粒子としてのトナー母体に負帯電性の疎水性シリカと酸化チタンとを含む。更に、トナー２１は、トナーがマイナス極に帯電しやすくするために、ポジ帯電粒子として、下記式で示されるハイドロタルサイト化合物（ｉ）が外添される。また、トナー容器２０には、当初トナーが１５０ｇ充填される。
化合物（ｉ）
Ｍｇ０．７５Ａｌ０．２５（ＯＨ）２（ＣＯ３）０．１２５０．６３Ｈ２Ｏ
In this embodiment, the
Compound (i)
Mg 0.75 Al 0.25 (OH) 2 (CO 3 ) 0.125 0.63 H 2 O
現像装置１３は、現像剤供給手段として図中矢印Ｉの方向に回転するトナー供給ローラ１８を有する。トナー供給ローラ１８は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属の芯金１８ａの周囲に弾性層１８ｂとしてウレタンフォームを設けた直径１２ｍｍのスポンジローラである。また、図中の矢印Ｊの方向に回転するトナー攪拌シート２９によってトナー供給ローラ１８にトナー２１が供給される。
The developing
また、現像装置１３は、トナー２１を感光ドラム１０との対向部（現像位置）Ｄ１に担持搬送する現像剤担持体として現像ローラ１６を有する。上記トナー供給ローラ１８と現像ローラ１６とが接触して、トナー供給ローラ１８から現像ローラ１６にトナーが付着することによって、現像ローラ１６上にトナーが供給される。
Further, the developing
現像ローラ１６は、駆動手段（図示せず）によって図中矢印Ｈの方向に１００ｍｍ／ｓｅｃの表面速度で回転する。また、現像ローラ１６は、直径が１２ｍｍであり、ステンレスの芯金１６ａの周囲に、基層１６ｂ１としてのウレタンゴム、その上の表層１６ｂ２としてのカーボンを混ぜたウレタンゴムからなる弾性層１６ｂを設けた多層構成とした。しかし、この限りではなく、芯金１６ａとして、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属の円筒体を用い、弾性層１６ｂの基層１６ｂ１はＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴム材からなるものを用いても良い。また、表層１６ｂ２はエーテルウレタンやナイロンなどから構成されていても良い。
The developing
現像ローラ１６には、現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源装置２３によって、−３００Ｖの直流の現像バイアスが印加される。これにより、現像ローラ１６と感光ドラム１０とが接触したときに、感光ドラム１０に形成された静電潜像に応じて現像ローラ１６上から感光ドラム１０上へトナーが転移し、トナー像が形成される。
A developing bias of −300 V is applied to the developing
更に、現像装置１３は、現像ローラ１６上に担持させるトナー量を規制する現像剤規制部材として、現像ブレード１７を有する。現像ローラ１６上のトナーは、現像ブレード１７によって、最適な層厚に規制されると共に、摩擦帯電させられる。
Further, the developing
本実施例の現像ブレード１７は、ストレート形状のバネ弾性を有するリン青銅板１７ａに、現像ローラ１６との当接面にナイロン１７ｂをコートしたものとした。しかし、この限りではなく、リン青銅板の代わりにステンレス板を用いても良いし、現像ブレード１７と現像ローラ１６との当接面における金属板に、ナイロンではなくゴム材料などを接着又はコートしても良い。そして、現像ブレード１７には、規制部材バイアス印加手段としてのブレードバイアス電源装置２２によって、現像ローラ１６に印加される現像バイアスと同じ−３００Ｖの直流のブレードバイアスが印加される。
In the developing
図１にて、感光ドラム１０上へのトナー像の形成に同期して、記録材カセット４１、搬送手段としての記録材供給ローラ４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ）などを備える記録材供給部４０から記録材Ｐが転写部Ｍに供給される。
In FIG. 1, in synchronization with the formation of a toner image on the
転写部Ｍでは、感光ドラム１０に対向して、転写手段としての図中矢印Ｇの方向に回転する転写ローラ２５が設置されている。この転写ローラ２５に、転写部材電圧印加手段としての転写バイアス電源装置（図示せず）によって所定の転写バイアスが印加される。これによって、感光ドラム１０上から記録材Ｐへトナー像が転写され、記録材Ｐ上に未定着画像が形成される。この記録材Ｐは、その後定着装置３０に搬送され、ここで記録紙Ｐへの未定着画像の定着が行われる。画像が定着された記録材Ｐは、搬送ローラ４２ｅ、４２ｆにて排紙トレイ３５に搬出されて、画像形成は終了する。
In the transfer portion M, a
また、転写工程時に転写されずに感光ドラム１０上に残った転写残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１４によって廃トナー容器１５に回収される。これにより、感光ドラム１０上はクリーニングされ、再び上記画像形成が繰り返される。
Further, untransferred toner remaining on the
本実施例では、画像形成装置本体１００Ａは、装置動作を統括制御する制御手段としてのＣＰＵ２００を有している。ＣＰＵ２００の電源制御手段２０１により、画像形成装置１００が備える電源（ブレードバイアス電源装置２２、現像バイアス電源装置２３、帯電バイアス電源装置２４）を制御する。また、本実施例では、ＣＰＵ２００は、以下説明するように、印刷枚数計数手段２０２をも備えている。
In the present exemplary embodiment, the image forming apparatus
次に、本発明の特徴であるトナー強制消費シーケンス時の動作について図３、図４を用いて説明する。 Next, the operation during the forced toner consumption sequence, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS.
本実施例の画像形成装置１００は、非画像形成時である後回転時に、現像ローラ１６の外周に付着したトナーを強制的に感光ドラム１０上に消費させるトナー強制消費シーケンスを実行する。ここで、「非画像形成時」とは、記録材に転写して出力するための画像を現像する「現像時」以外の非現像時のことをいう。従って、トナーが強制的に消費された感光ドラムの領域は、記録材が接触しない領域である。
The
本実施例では、このトナー強制消費シーケンスは、ＣＰＵ２００の印刷枚数計数手段２０２によって印刷枚数が１００枚毎に実行するように設定されている。
In this embodiment, this forced toner consumption sequence is set so that the number of printed sheets is executed every 100 sheets by the number-of-printing-counting means 202 of the
先ず、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が所定枚数に、本実施例では１００枚に到達したと判断されると、画像形成後の準備動作時、即ち、後回転時にトナー強制消費シーケンスが開始される。そのとき、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間状態とされ、且つ、現像ローラ１６と感光ドラム１０は回転状態を維持する。
First, if the number of printed sheets in the
同時に、帯電ローラ１１には帯電バイアスとして−１１００Ｖから−８００Ｖの直流バイアスへ切り替えることによって、感光ドラム１０上の表面電位を−６００Ｖから−３００Ｖにする。
At the same time, the surface potential on the
ところで、本実施例では、図５に示すように、帯電ローラ１１と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ３から、現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ１までの感光ドラム１０の回転周方向に関しての距離が１８．８ｍｍである。また、感光ドラム１０は周速度が７５ｍｍ／ｓｅｃで回転している。従って、感光ドラム１０上の表面電位が−３００Ｖである部分が帯電ローラ１１と感光ドラム１０と当接している位置Ｄ３から、現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ１まで到達するのに２５０ｍｓｅｃ必要となる。
By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
そのため、図３にて、帯電ローラ１１に−８００Ｖの帯電バイアスを印加してから２５０ｍｓｅｃ後に、現像ブレード１７に−３００Ｖの直流バイアスを印加する。また、現像ローラ１６には、０Ｖと−６００Ｖを交番させる矩形波の交番バイアスを１００ｍｓｅｃ周期で印加して、現像ブレード１７と現像ローラ１６の当接ニップに交番電界を形成する（図３−１）。
Therefore, in FIG. 3, a DC bias of −300 V is applied to the developing
始めは、現像ローラ１６に０Ｖの交番バイアス、現像ブレード１７に−３００Ｖの直流バイアスが印加されるので、現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は（第１電界）、現像ブレード１７側を基準にして＋３００Ｖである。そのため、現像ブレード１７上の現像ローラ当接ニップに付着したネガ極性（トナーの正規の帯電極性）に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図３−２）。それによって、現像ローラ１６上には、主にネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が形成される（図３−３）。
Initially, an alternating bias of 0 V is applied to the developing
そして、トナー強制消費シーケンス開始から３００ｍｓｅｃ後には、現像ローラ１６に−６００Ｖの交番バイアス、現像ブレード１７に−３００Ｖの直流バイアスを印加する（図３−１）。そのため、今度は現像ローラ１６と現像ブレード１７に印加された電位差（第１電界の方向と逆方向の第３電界）は、現像ブレード１７側を基準にして−３００Ｖとなる。それによって、現像ブレード１７上の現像ローラ当接ニップに付着したポジ極性（トナーの正規の帯電極性と逆極性）に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図３−２）。従って、現像ローラ１６上には、主にポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が形成される（図３−３）。
Then, after 300 msec from the start of the forced toner consumption sequence, an alternating bias of −600 V is applied to the developing
その後、これらのネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）と、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）とが交互に形成される。 Thereafter, a toner layer (A) composed of the negatively charged toner and the external additive and a toner layer (B) composed of the positively charged toner and the external additive are alternately formed. The
次に、これらの現像ローラ１６上に交互に形成されたネガ極性及びポジ極性のトナー層（Ａ）及び（Ｂ）が現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置である現像位置Ｄ１に到達する。
Next, the negative polarity and positive polarity toner layers (A) and (B) alternately formed on the developing
本実施例では、図５に示すように、現像ローラ１６の回転時の周速度が１００ｍｍ／ｓｅｃであり、また、現像ローラ１６と現像ブレード１７との当接位置（の中心）Ｄ２と、現像ローラ１６と感光ドラム１０との当接位置すなわち現像位置（の中心）Ｄ１との現像ローラ１６の周方向に関する距離が１５ｍｍである。従って、現像ローラ１６と現像ブレード１７との当接位置から現像位置まで到達するのに必要な時間は１５０ｍｓｅｃである。そのために、最初のネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が現像位置に到達するのは、トナー強制消費シーケンス開始から４００ｍｓｅｃ後である（図４−２）。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the peripheral speed when the developing
トナー強制消費シーケンス開始から４００ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−３００Ｖであり、現像ローラ１６には−６００Ｖの交番バイアスが印加されている（図４−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６に印加された電位との電位差（第２電界）は、現像ローラ１６側を基準として＋３００Ｖである。従って、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図４−４）。
After 400 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
先に述べたように、現像位置の現像ローラ１６上には、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が来ているので、これらのトナーはポジ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図４−５）。
As described above, since the toner layer (A) composed of the negatively charged toner and the external additive comes on the developing
同様に、トナー強制消費シーケンス開始から４５０ｍｓｅｃ後には、現像位置Ｄ１における感光ドラム１０上の表面電位は−３００Ｖであり、現像ローラ１６には０Ｖの交番バイアスが印加されている（図４−３）。このとき、現像位置Ｄ１における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６に印加された電位との電位差（第２電界の方向と逆方向の第４電界）は、現像ローラ１６側を基準として−３００Ｖである。従って、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図４−４）。
Similarly, after 450 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
そのとき、現像位置Ｄ１の現像ローラ１６上には、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が来ているので、これらのトナーはポジ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図４−５）。
At that time, since the toner layer (B) composed of the positively charged toner or the external additive comes on the developing
このように、現像ローラと現像ブレードとの間には第二の電界形成手段によって、第１及び第３の電界が形成され、現像ローラと感光ドラムとの間には、第一の電界形成手段によって、第１電界の方向と逆方向の第２電界、及び、第３電界の方向と逆方向の第４電界が形成される。 Thus, the first and third electric fields are formed between the developing roller and the developing blade by the second electric field forming unit, and the first electric field forming unit is formed between the developing roller and the photosensitive drum. As a result, a second electric field opposite to the direction of the first electric field and a fourth electric field opposite to the direction of the third electric field are formed.
以上のように、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２から現像位置Ｄ１まで到達する時間が交番バイアスの周期（１００ｍｓｅｃ）に対して半周期（５０ｍｓｅｃ）ずれていれば、現像位置で感光ドラム１０上に現像されることになる。
As described above, if the time to reach the developing position D1 from the contact position D2 between the developing
つまり、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２と現像位置Ｄ１との距離をＲ（ｍｍ）、交番バイアスの周期（即ち、交番バイアスの１周期当たりの時間）をＴ（ｍｓｅｃ）、現像ローラ１６の周方向に関する回転速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、以下の式（１）が成り立つ。
式（１）
Ｒ＝Ｖ×Ｔ×１０−３×（Ｎ＋１／２） （Ｎは０以上の整数）
That is, the distance between the contact position D2 between the developing
Formula (1)
R = V × T × 10 −3 × (N + 1/2) (N is an integer of 0 or more)
そして、前述のようにトナー強制消費シーケンス時においては、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間されている。そのために、感光ドラム１０上のトナーや外添剤は、転写材Ｐや転写ローラ２５に転写されることなく、そのまま感光ドラム１０によって搬送されてクリーニングブレード１４で掻き取られ、廃トナー容器１５内に収納される。
As described above, in the forced toner consumption sequence, the
以上の工程を実行した後に、現像したトナーが感光ドラム１０のクリーニングブレード１４との当接部分まで到達した後に、現像ローラ１６及び感光ドラム１０の回転を停止させる。
After executing the above steps, after the developed toner reaches the contact portion of the
以上によって、ネガ極性に帯電したトナーとポジ極性に帯電したトナーや外添剤の両方が廃トナー容器内に収納される。そのため、現像ブレード１７に付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が再び現像装置内に戻ることはない。従って、現像装置内のトナーから遊離した外添剤を減らすことができ、現像装置内、特に現像ブレードニップ部分をリフレッシュすることができる。
Thus, both the negatively charged toner, the positively charged toner and the external additive are stored in the waste toner container. Therefore, the negatively charged toner or external additive attached to the developing
そこで、上記で述べたトナー強制消費シーケンスを実行した場合（実施例１）と、比較例として交番電界のない従来のトナー強制消費シーケンスを実行した場合（比較例１）において、温度２３．５℃、湿度５０％環境における１枚間欠印字モードでの耐久試験を行った。この試験における、現像スジ画像のレベルとカブリ濃度をまとめた結果を表１及び図６に示す。 Therefore, when the toner forced consumption sequence described above is executed (Example 1) and when a conventional toner forced consumption sequence without an alternating electric field is executed as a comparative example (Comparative Example 1), the temperature is 23.5 ° C. Then, a durability test was performed in the single-sheet intermittent printing mode in a humidity 50% environment. Table 1 and FIG. 6 show the results of the development streak image level and fog density in this test.
表１及び図６に示すように、本実施例の結果が現像スジ画像・カブリ画像の両方ともに効果があることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 6, it can be seen that the result of this example is effective for both the development streak image and the fog image.
以上のように、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行することによって、トナー強制消費シーケンス時に、現像ローラと現像ブレード間で交番電界を形成することによって、現像ブレードの現像ローラ当接部に付着した、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤と、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ローラ上にコートされる。 As described above, by executing the toner forced consumption sequence of the present embodiment, an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade during the toner forced consumption sequence, thereby adhering to the developing roller contact portion of the developing blade. The negatively charged toner or external additive and the positively charged toner or external additive are coated on the developing roller.
そして、現像位置における、感光ドラム上の電位と現像ローラの電位との関係が、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがプラス側に、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがマイナス側にあるので、これらのトナーや外添剤を感光ドラム上に現像させることができ、廃トナー容器に回収することが可能となった。 The relationship between the potential on the photosensitive drum and the potential of the developing roller at the developing position is such that when the negatively charged toner or external additive is at the developing position, the photosensitive drum is set to the positive side and to the positive polarity. When charged toner or external additives are in the development position, the photosensitive drum is on the negative side, so these toners and external additives can be developed on the photosensitive drum and collected in a waste toner container. Became possible.
そのため、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤だけでなく、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤も再び現像容器内に戻ることが無いので、これらの劣化したトナーやトナーから遊離した外添剤が現像容器内に蓄積したり、再び現像ブレードに付着したりすることがなくなった。 Therefore, not only negatively charged toners and external additives, but also positively charged toners and external additives do not return to the developing container again. The agent no longer accumulates in the developing container or adheres to the developing blade again.
ゆえに、現像スジ画像、カブリ画像の発生を抑えることができ、良好な画質を維持しつつ、現像装置の長寿命化が可能となった。 Therefore, generation of development streak images and fog images can be suppressed, and the life of the developing device can be extended while maintaining good image quality.
実施例２
本発明の第二の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置は、実施例１で図１を参照して説明した画像形成装置と同様とされる。ただ、本実施例における画像形成装置の特徴は、トナー強制消費シーケンスにおいて、図７に示すように、現像ブレード１７に印加されるバイアスが現像バイアス電源装置２３から分岐し、バイアス遅延手段３１を通して現像ブレード１７に出力される構成とされる点において異なる。即ち、本実施例の画像形成装置は、独自のブレードバイアス電源装置を持たない構成とされる。従って、画像形成装置全体についての説明は、図１を参照して説明した実施例１の説明を援用し、本実施例の特徴部分の構成について、図７を参照して説明する。
Example 2
A second embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus of the present embodiment is the same as the image forming apparatus described in
図７に示すように、バイアス遅延手段３１は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１を有した回路構成とされる。本実施例では抵抗Ｒ１には抵抗値１０ＭΩ、コンデンサＣ１には静電容量３．３μＦを用いたが、これに限定されるものではない。 As shown in FIG. 7, the bias delay means 31 has a circuit configuration having a resistor R1 and a capacitor C1. In this embodiment, the resistor R1 has a resistance value of 10 MΩ and the capacitor C1 has a capacitance of 3.3 μF. However, the present invention is not limited to this.
次に、本実施例におけるトナー強制消費シーケンス時の動作について図８、図９、図１０を用いて説明する。 Next, the operation during the forced toner consumption sequence in this embodiment will be described with reference to FIGS. 8, 9, and 10. FIG.
本実施例においてもトナー強制消費シーケンスは、実施例１と同様に、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が１００枚毎に動作するように設定されている。
Also in this embodiment, the forced toner consumption sequence is set so that the number of printed sheets is operated every 100 sheets by the number-of-printing-counting means 202 in the
先ず、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が所定枚数に、即ち、本実施例では１００枚に到達したと判断されると、画像形成後の後回転時にトナー強制消費シーケンスが開始され、そのとき、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間状態にし、現像ローラ１６、感光ドラム１０は回転状態を維持する。
First, when the number-of-printing-counting means 202 in the
同時に、帯電ローラ１１には帯電バイアスとして−８００Ｖの直流バイアスを印加し、感光ドラム１０上の表面電位を−６００Ｖから−３００Ｖにする。
At the same time, a DC bias of −800 V is applied to the charging
ところで、本実施例において、図５に示すように、帯電ローラ１１と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ３から、現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ１までの感光ドラム１０の回転周方向に関しての距離が１８．８ｍｍである。また、感光ドラム１０は周速度が７５ｍｍ／ｓｅｃで回転している。従って、感光ドラム１０上の表面電位が−３００Ｖである部分が現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置まで到達するのに２５０ｍｓｅｃ必要となる。
By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the
そのため、図８にて、帯電ローラ１１に−８００Ｖの帯電バイアスを印加してから２５０ｍｓｅｃ後に、現像ローラ１６に０Ｖと−６００Ｖを交番させる矩形波を１００ｍｓｅｃ周期で印加する（図８−１）。すると、バイアス遅延手段３１によって現像ブレード１７には（図８−２）のようなバイアスが印加され、その結果、現像ブレード１７と現像ローラ１６の当接ニップに交番電界が形成される（図９−１）。
Therefore, in FIG. 8, a rectangular wave that alternates 0 V and −600 V is applied to the developing
最初は、現像ローラ１６に０Ｖの交番バイアス、現像ブレード１７にバイアス遅延手段３１によって現像ブレード１７には−３００Ｖの電圧が印加される。従って、現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして＋３００Ｖである。そのため、現像ブレード１７上の現像ローラ１６当接ニップに付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図９−２）。それによって、現像ローラ１６上には、主にネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が形成される（図９−３）。
Initially, an alternating bias of 0 V is applied to the developing
そして、トナー強制消費シーケンス開始から３００ｍｓｅｃ後には、現像ローラ１６に−６００Ｖの交番バイアスが印加され、現像ブレード１７にはバイアス遅延手段３１によって−７０Ｖの電圧が印加される（図９−１）。そのため、今度は現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして−５３０Ｖとなる。従って、現像ブレード１７上の現像ローラ１６当接ニップに付着したポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図９−２）。それによって、現像ローラ１６上には、主にポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が形成される（図９−３）。
Then, after 300 msec from the start of the forced toner consumption sequence, an alternating bias of −600 V is applied to the developing
そして、トナー強制消費シーケンス開始から３５０ｍｓｅｃ後には、現像ローラ１６に０Ｖの交番バイアス、現像ブレード１７にバイアス遅延手段によって現像ブレード１７には−５３０Ｖの電圧が印加される（図９−１）。従って、今度は現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして＋５３０Ｖである。そのため、現像ブレード１７上の現像ローラ１６当接ニップに付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図９−２）。それによって、現像ローラ１６上には、主にネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が形成される（図９−３）。
Then, 350 msec after the start of the forced toner consumption sequence, the developing
その後も同様に、これらのネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が交互に形成される。 In the same manner, toner layers (A) composed of negatively charged toners and external additives and toner layers (B) composed of positively charged toners and external additives are alternately formed. Is done.
次に、これらの現像ローラ１６上に交互に形成されたネガ極性及びポジ極性のトナー層が現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置である現像位置Ｄ１に到達する。実施例１の場合と同じように、最初のネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が現像位置に到達するのは、トナー強制消費シーケンス開始から４００ｍｓｅｃ後である（図１０−２）。
Next, the negative polarity and positive polarity toner layers alternately formed on the developing
トナー強制消費シーケンス開始から４００ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−３００Ｖであり、現像ローラ１６には−６００Ｖの交番バイアスが印加されている（図１０−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６間の電位差は、現像ローラ１６を基準として＋３００Ｖである。そのため、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１０−４）。
After 400 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
先に述べたように、現像位置の現像ローラ１６上には、ちょうどネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が来ているので、これらのトナーはポジ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１０−５）。
As described above, on the developing
次に、トナー強制消費シーケンス開始から４５０ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−３００Ｖであり、現像ローラ１６には０Ｖの交番バイアスが印加されている（図１０−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６に印加された電位差は、現像ローラ１６側を基準として−３００Ｖである。従って、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１０−４）。
Next, after 450 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
先に述べたように、現像位置の現像ローラ１６上には、ちょうどポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が来ているので、これらのトナーはネガ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１０−５）。
As described above, on the developing
このように、本実施例においても、実施例１の式（１）が成り立っている。 Thus, also in the present embodiment, the expression (1) of the first embodiment is established.
そして、前述のようにトナー強制消費シーケンス時においては、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間されている。そのために、感光ドラム１０上のトナーや外添剤は、転写材Ｐや転写ローラ２５に転写されることなく、そのまま感光ドラム１０によって搬送されてクリーニングブレード１４で掻き取られ、廃トナー容器１５内に収納される。
As described above, in the forced toner consumption sequence, the
以上の工程を実行した後に、現像したトナーが感光ドラム１０のクリーニングブレードとの当接部分まで到達した後に、現像ローラ１６及び感光ドラム１０の回転を停止させる。
After executing the above steps, after the developed toner reaches the contact portion of the
以上によって、ネガ極性に帯電したトナーとポジ極性に帯電したトナーや外添剤の両方が廃トナー容器１５内に収納される。そのために、現像ブレード１７に付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が再び現像装置内に戻ることはない。これによって、現像装置内のトナーから遊離した外添剤を減らすことができ、現像装置内、特に現像ブレードニップ部分をリフレッシュすることができた。
Thus, both the negatively charged toner, the positively charged toner and the external additive are stored in the
また、本実施例ではさらにバイアス遅延手段３１を用いることによって、ブレードバイアス用に特別な電源装置を必要とせず、シンプルな回路構成で実現することができた。 Further, in the present embodiment, by using the bias delay means 31, it is possible to realize a simple circuit configuration without requiring a special power supply device for blade bias.
そこで、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行した場合においても、実施例１の場合と同様に耐久試験を行い、現像スジ画像のレベルとカブリ画像の結果を、表１及び図６に示した。 Therefore, even when the forced toner consumption sequence of the present embodiment is executed, the durability test is performed in the same manner as in the first embodiment, and the level of the development streak image and the result of the fog image are shown in Table 1 and FIG. .
表１及び図６に示すように、本実施例の場合においても現像スジ画像・カブリ画像の両方に効果があることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 6, it can be understood that both the development streak image and the fog image are effective even in the case of this embodiment.
以上のように、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行することによって、トナー強制消費シーケンス時に、現像ローラと現像ブレード間で交番電界を形成することによって、現像ブレードの現像ローラ当接部に付着した、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤と、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ローラ上にコートされる。 As described above, by executing the toner forced consumption sequence of the present embodiment, an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade during the toner forced consumption sequence, thereby adhering to the developing roller contact portion of the developing blade. The negatively charged toner or external additive and the positively charged toner or external additive are coated on the developing roller.
そして、現像位置における、感光ドラム上の電位と現像ローラの電位との関係が、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがプラス側に、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがマイナス側にある。従って、これらのトナーや外添剤を感光ドラム上に現像させることができ、廃トナー容器に回収することが可能となった。 The relationship between the potential on the photosensitive drum and the potential of the developing roller at the developing position is such that when the negatively charged toner or external additive is at the developing position, the photosensitive drum is set to the positive side and to the positive polarity. When the charged toner or external additive is at the development position, the photosensitive drum is on the negative side. Therefore, these toners and external additives can be developed on the photosensitive drum and can be collected in a waste toner container.
そのため、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤だけでなく、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤も再び現像容器内に戻ることが無いので、これらの劣化したトナーやトナーから遊離した外添剤が現像容器内に蓄積したり、再び現像ブレードに付着したりすることがなくなった。 Therefore, not only negatively charged toners and external additives, but also positively charged toners and external additives do not return to the developing container again. The agent no longer accumulates in the developing container or adheres to the developing blade again.
ゆえに、現像スジ画像、カブリ画像の発生を抑えることができ、良好な画質を維持しつつ、現像装置の長寿命化が可能となった。 Therefore, generation of development streak images and fog images can be suppressed, and the life of the developing device can be extended while maintaining good image quality.
また、本実施例ではさらにバイアス遅延手段を用いることによって、ブレードバイアス用に特別な電源装置を必要とせず、シンプルな回路構成で実現することができた。 Further, in this embodiment, by using a bias delay means, a special power supply device for blade bias is not required, and a simple circuit configuration can be realized.
実施例３
本発明の第三の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置は、実施例１で図１を参照して説明した画像形成装置と同様とされる。ただ、本実施例における画像形成装置の特徴は、トナー強制消費シーケンスにおいて、現像ブレード１７と帯電ローラ１１には交番バイアスが印加されて、現像ローラ１６には直流バイアスが印加される構成にある。
Example 3
A third embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus of the present embodiment is the same as the image forming apparatus described in
従って、画像形成装置についての説明は、図１を参照して説明した実施例１の説明を援用し、本実施例におけるトナー強制消費シーケンス時の動作について、図１１、図１２を用いて説明する。 Therefore, for the description of the image forming apparatus, the description of the first embodiment described with reference to FIG. 1 is used, and the operation during the forced toner consumption sequence in the present embodiment will be described with reference to FIGS. .
本実施例のトナー強制消費シーケンスもまた、実施例１において図１を参照して説明したように、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が１００枚毎に動作するように設定されている。
The toner forced consumption sequence of the present embodiment is also set so that the number of printed sheets operates every 100 sheets by the number-of-printing-counting means 202 in the
先ず、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が所定枚数に、即ち、本実施例では１００枚に到達したと判断されると、画像形成後の後回転時にトナー強制消費シーケンスが開始される。そのとき、感光ドラム１０と転写ローラ２５を離間手段２６によって離間状態にし、現像ローラ１６、感光ドラム１０は回転状態を維持する。
First, when the number-of-printing-counting means 202 in the
同時に、帯電ローラ１１には０Ｖと−１１００Ｖを交番させる矩形波の交番バイアスを１００ｍｓｅｃ周期で印加し、感光ドラム１０上の表面電位を０Ｖと−６００Ｖに交番させる。
At the same time, a rectangular wave alternating bias that alternates between 0 V and −1100 V is applied to the charging
ところで、本実施例では、図５に示すように、帯電ローラ１１と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ３から現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ１までの感光ドラム１０の周方向に関する距離が１８．８ｍｍである。また、感光ドラム１０は周速度が７５ｍｍ／ｓｅｃで回転している。従って、感光ドラム１０上の表面電位が０Ｖである部分が現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接している位置Ｄ１まで到達するのに２５０ｍｓｅｃ必要となる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the circumference of the
また、実施例１の場合と同様に、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２から現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置Ｄ１まで、現像ローラ１６表面が回転するのに１５０ｍｓｅｃ必要である。従って、現像ブレード１７に交番バイアスを印加し始めるタイミングは、帯電ローラ１１に０Ｖの交番バイアスを印加してから１００ｍｓｅｃ後とする。
Similarly to the first embodiment, 150 msec is required for the surface of the developing
そのため、帯電ローラ１１に０Ｖの交番バイアスを印加してから１００ｍｓｅｃ後に、現像ローラ１６に−３００Ｖの直流バイアスを、現像ブレード１７に−６００Ｖと０Ｖを交番させる矩形波の交番バイアスを１００ｍｓｅｃ周期で印加する。これによって、現像ブレード１７と現像ローラ１６の当接ニップに交番電界を形成する（図１１−１）。
Therefore, 100 msec after applying an alternating bias of 0 V to the charging
最初は、現像ローラ１６に−３００Ｖの直流バイアス、現像ブレード１７に−６００Ｖの交番バイアスが印加される。したがって、現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして＋３００Ｖである。そのために、現像ブレード１７上の現像ローラ１６当接ニップに付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図１１−２）。また、現像ローラ１６上には、主にネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が形成される（図１１−３）。
Initially, a DC bias of −300 V is applied to the developing
そして、トナー強制消費シーケンス開始から１５０ｍｓｅｃ後には、現像ローラ１６に−３００Ｖの直流バイアス、現像ブレード１７に０Ｖの交番バイアスが印加される（図１１−１）。従って、今度は現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして−３００Ｖである。そのために、現像ブレード１７上の現像ローラ当接ニップに付着したポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から転移される（図１１−２）。また、現像ローラ１６上には、主にポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂとする）が形成される（図１１−３）。
Then, after 150 msec from the start of the forced toner consumption sequence, a DC bias of −300 V is applied to the developing
その後、これらのネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が交互に形成される。 Thereafter, a toner layer (A) composed of the negatively charged toner and the external additive and a toner layer (B) composed of the positively charged toner and the external additive are alternately formed.
次に、これらの現像ローラ１６上に交互に形成されたネガ極性及びポジ極性のトナー層が現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置である現像位置に到達する。実施例１の場合と同じように、最初のネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が現像位置に到達するのは、トナー強制消費シーケンス開始から２５０ｍｓｅｃ後である（図１２−２）。
Next, the negative polarity and positive polarity toner layers alternately formed on the developing
トナー強制消費シーケンス開始から２５０ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は０Ｖであり、現像ローラ１６には−３００Ｖの直流バイアスが印加されている（図１２−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６間の電位差は、現像ローラ１６側を基準として＋３００Ｖである。そのために、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１２−４）。
After 250 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
そのとき、現像位置の現像ローラ１６上には、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が来ているので、これらのトナーはポジ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１２−５）。
At this time, since the toner layer (A) composed of the negatively charged toner or the external additive comes on the developing
次に、トナー強制消費シーケンス開始から３００ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−６００Ｖであり、現像ローラ１６には−３００Ｖの直流バイアスが印加されている（図１２−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６間の電位差は、現像ローラ１６側を基準として−３００Ｖである。従って、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１２−４）。
Next, after 300 msec from the start of the toner forced consumption sequence, the surface potential on the
そのとき、現像位置の現像ローラ１６上には、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が来ているので、これらのトナーはネガ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１２−５）。
At that time, since the toner layer (B) composed of the positively charged toner or the external additive comes on the developing
以上のように、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２から現像位置Ｄ１まで現像ローラ１６上のトナーが到達した後（１５０ｍｓｅｃ後）に、現像ブレード１７側を基準としたときの現像ローラ１６と現像ブレード１７間の電界の位相と、現像ローラ１６側を基準としたときの感光ドラム１０と現像ローラ１６間の電界の位相が同じになれば、ネガ極性やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像される。
As described above, after the toner on the developing
つまり、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２と現像位置Ｄ１との距離をＲ（ｍｍ）、交番バイアスの周期（即ち、交番バイアスの１周期当たりの時間）をＴ（ｍｓｅｃ）、現像ローラ１６の周方向に関する回転速度をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置Ｄ２から現像位置Ｄ１まで現像ローラ１６上のトナーが移動する時間が、Ｒ／Ｖ（ｓｅｃ）となる。そのとき、現像ブレード１７側を基準としたときの現像ローラ１６と現像ブレード１７間の電界の位相φと、現像ローラ１６側を基準としたときの感光ドラム１０と現像ローラ１６間の電界の位相ψが、位相差２π×Ｒ／Ｖ／Ｔ／１０−３を持っていれば、ネガ極性やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像されるので、以下の式（２）が成り立つ。
式（２）
φ−ψ＝２π×（Ｒ／Ｖ／Ｔ／１０−３＋ｎ） （ｎは整数）
That is, the distance between the contact position D2 between the developing
Formula (2)
φ−ψ = 2π × (R / V / T / 10 −3 + n) (n is an integer)
そして、前述のようにトナー強制消費シーケンス時においては、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間されている。そのために、感光ドラム１０上のトナーや外添剤は転写材Ｐや転写ローラ２５に転写されることなく、そのまま感光ドラム１０によって搬送されてクリーニングブレード１４で掻き取られ、廃トナー容器１５内に収納される。
As described above, in the forced toner consumption sequence, the
以上の工程を実行した後に、現像したトナーが感光ドラム１０のクリーニングブレード１４との当接部分まで到達した後に、現像ローラ１６及び感光ドラム１０の回転を停止させる。
After executing the above steps, after the developed toner reaches the contact portion of the
以上によって、ネガ極性に帯電したトナーとポジ極性に帯電したトナーや外添剤の両方が廃トナー容器１５内に収納される。
Thus, both the negatively charged toner, the positively charged toner and the external additive are stored in the
そのために、現像ブレード１７に付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が再び現像装置内に戻ることはない。従って、現像装置内のトナーから遊離した外添剤を減らすことができ、現像装置内、特に現像ブレード１７ニップ部分をリフレッシュすることができた。
Therefore, the negatively charged toner or the external additive attached to the developing
また、本実施例では、現像ローラ１６のコートに対応して感光ドラム１０上の表面電位を変えているので、現像ローラ１６に吐き出されたトナーを全て感光ドラム１０に現像することができる。
In this embodiment, since the surface potential on the
そこで、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行した場合においても、実施例１の場合と同様に耐久試験を行い、現像スジ画像のレベルとカブリ画像の結果を表１及び図６に追加した。 Therefore, even when the forced toner consumption sequence of the present embodiment was executed, the durability test was performed as in the case of the first embodiment, and the level of the development streak image and the result of the fogged image were added to Table 1 and FIG.
表１及び図６のように、本実施例の場合においても現像スジ画像・カブリ画像の両方に効果があることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 6, it can be understood that both the development streak image and the fog image are effective in the case of this embodiment.
以上のように、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行することによって、トナー強制消費シーケンス時に、現像ローラと現像ブレード間で交番電界を形成することによって、現像ブレードの現像ローラ当接部に付着した、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤と、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ローラ上にコートされる。 As described above, by executing the toner forced consumption sequence of the present embodiment, an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade during the toner forced consumption sequence, thereby adhering to the developing roller contact portion of the developing blade. The negatively charged toner or external additive and the positively charged toner or external additive are coated on the developing roller.
そして、現像位置における、感光ドラム上の電位と現像ローラの電位との関係が、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがプラス側に、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがマイナス側にあるので、これらのトナーや外添剤を感光ドラム上に現像させることができ、廃トナー容器に回収することが可能となった。 The relationship between the potential on the photosensitive drum and the potential of the developing roller at the developing position is such that when the negatively charged toner or external additive is at the developing position, the photosensitive drum is set to the positive side and to the positive polarity. When charged toner or external additives are in the development position, the photosensitive drum is on the negative side, so these toners and external additives can be developed on the photosensitive drum and collected in a waste toner container. Became possible.
そのため、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤だけでなく、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤も再び現像容器内に戻ることが無いので、これらの劣化したトナーやトナーから遊離した外添剤が現像容器内に蓄積したり、再び現像ブレードに付着したりすることがなくなった。 Therefore, not only negatively charged toners and external additives, but also positively charged toners and external additives do not return to the developing container again. The agent no longer accumulates in the developing container or adheres to the developing blade again.
ゆえに、現像スジ画像、カブリ画像の発生を抑えることができ、良好な画質を維持しつつ、現像装置の長寿命化が可能となった。 Therefore, generation of development streak images and fog images can be suppressed, and the life of the developing device can be extended while maintaining good image quality.
加えて本実施例では、現像ローラのコートに対応して感光ドラム上の表面電位を変えているので、現像ローラに吐き出されたトナーを全て感光ドラムに現像することができる。 In addition, in this embodiment, since the surface potential on the photosensitive drum is changed corresponding to the coating of the developing roller, all the toner discharged to the developing roller can be developed on the photosensitive drum.
実施例４
本発明の第四の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置は、実施例１で図１を参照して説明した画像形成装置と同様とされる。ただ、本実施例における画像形成装置の特徴は、トナー強制消費シーケンスにおいて、現像ブレード１７には交番バイアスが印加され、現像ローラ１６には直流バイアスが印加され、感光ドラム１０上は露光されることによって、感光ドラム１０上に潜像を持つ構成にある。
Example 4
A fourth embodiment of the present invention will be described. The image forming apparatus of the present embodiment is the same as the image forming apparatus described in
従って、画像形成装置についての説明は、図１を参照して説明した実施例１の説明を援用し、本実施例におけるトナー強制消費シーケンス時の動作について、図１３、図１４、図１５を用いて説明する。 Therefore, for the description of the image forming apparatus, the description of the first embodiment described with reference to FIG. 1 is used, and the operation in the forced toner consumption sequence in this embodiment is described with reference to FIGS. 13, 14, and 15. I will explain.
本実施例のトナー強制消費シーケンスもまた、実施例１において図１を参照して説明したように、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が１００枚毎に動作するように設定されている。
The toner forced consumption sequence of the present embodiment is also set so that the number of printed sheets operates every 100 sheets by the number-of-printing-counting means 202 in the
先ず、ＣＰＵ２００内の印刷枚数計数手段２０２によって、印刷枚数が所定枚数に、即ち、本実施例では１００枚に到達したと判断されると、画像形成後の後回転時にトナー強制消費シーケンスが開始される。そのとき、感光ドラム１０と転写ローラ２５を離間手段２６によって離間状態にし、現像ローラ１６、感光ドラム１０は回転状態を維持する。
First, when the number-of-printing-counting means 202 in the
同時に、帯電ローラ１１には帯電バイアスとして−１２００Ｖの直流バイアスを印加し、感光ドラム１０上の表面電位を−６００Ｖから−７００Ｖにする。
At the same time, a DC bias of −1200 V is applied to the charging
ここで、実施例１の場合と同様に、感光ドラム１０上の表面電位が−７００Ｖである部分が現像ローラ１６と感光ドラム１０が当接する位置まで到達するのに２５０ｍｓｅｃ必要である。また、現像ローラ１６と現像ブレード１７の当接位置から現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置まで、現像ローラ１６表面が回転するのに１５０ｍｓ必要である。そのために、現像ブレード１７に交番バイアスを印加するタイミングは、帯電ローラ１１に−１２００Ｖを印加してから１００ｍｓｅｃ後とする。
Here, as in the case of the first embodiment, 250 msec is required for the portion having the surface potential of −700 V on the
また、図５のように、露光位置Ｄ４は感光ドラム１０の回転周方向に関して帯電位置Ｄ３から７．５ｍｍなので、帯電位置Ｄ３から露光位置Ｄ４まで感光ドラム１０が回転するのに１００ｍｓｅｃかかる。従って、トナー強制消費シーケンス開始から１００ｍｓｅｃ後から、レーザ露光を開始する。レーザ露光は、始めの５０ｍｓｅｃの間は全面露光し、次の５０ｍｓｅｃの間は露光を停止する。これをトナー強制消費シーケンス開始後１０００ｍｓｅｃまで繰り返して行い、その後は露光を停止する（図１３−１）。それによって、全面露光を受けた感光ドラム１０上の表面電位は−１００Ｖとなり、露光を受けていない感光ドラム１０上の表面電位は−７００Ｖとなる（図１３−２）。
Further, as shown in FIG. 5, since the exposure position D4 is 7.5 mm from the charging position D3 with respect to the rotational circumferential direction of the
次に、トナー強制消費シーケンス開始から１００ｍｓｅｃ後に、現像ローラ１６に−４００Ｖの直流バイアスを、現像ブレード１７に−７００Ｖと−１００Ｖを交番させる矩形波の交番バイアスを１００ｍｓｅｃ周期で印加する。それによって、現像ブレード１７と現像ローラ１６の当接ニップに交番電界を形成する（図１４−１）。
Next, after 100 msec from the start of the forced toner consumption sequence, a DC bias of −400 V is applied to the developing
最初は、現像ローラ１６に−４００Ｖの直流バイアス、現像ブレード１７に−７００Ｖの交番バイアスが印加される。従って、現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして＋３００Ｖである。そのために、現像ブレード１７上の現像ローラ１６当接ニップに付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から現像ローラ１６上に転移される（図１４−２）。そのため、現像ローラ１６上には、主にネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が形成される（図１４−３）。
Initially, a DC bias of −400 V is applied to the developing
そして、トナー強制消費シーケンス開始から１５０ｍｓｅｃ後には、現像ローラ１６に−４００Ｖの直流バイアス、現像ブレード１７に−１００Ｖの交番バイアスが印加される（図１４−１）。そのために、今度は現像ローラ１６と現像ブレード１７間にできた電位差は、現像ブレード１７側を基準にして−３００Ｖである。従って、現像ブレード１７上の現像ローラ当接ニップに付着したポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ブレード１７上から転移される（図１４−２）。そのため、現像ローラ１６上には、主にポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が形成される（図１４−３、図１５−１）。
Then, after 150 msec from the start of the forced toner consumption sequence, a −400 V DC bias is applied to the developing
その後、これらのネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が交互に形成される。 Thereafter, a toner layer (A) composed of the negatively charged toner and the external additive and a toner layer (B) composed of the positively charged toner and the external additive are alternately formed.
次に、これらの現像ローラ１６上に交互に形成されたネガ極性及びポジ極性のトナー層が現像ローラ１６と感光ドラム１０の当接位置である現像位置に到達する。実施例１の場合と同じように、最初のネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が現像位置に到達するのは、トナー強制消費シーケンス開始から１５０ｍｓｅｃ後である（図１５−２）。
Next, the negative polarity and positive polarity toner layers alternately formed on the developing
トナー強制消費シーケンス開始から２５０ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−１００Ｖであり、現像ローラ１６には−４００Ｖの直流バイアスが印加されている（図１５−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６間の電位差は、現像ローラ１６側を基準として＋３００Ｖであるので、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１５−４）。
After 250 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
そのとき、現像位置の現像ローラ１６上には、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ａ）が来ているので、これらのトナーはポジ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１５−５）。
At this time, since the toner layer (A) composed of the negatively charged toner or the external additive comes on the developing
次に、トナー強制消費シーケンス開始から３００ｍｓｅｃ後には、現像位置における感光ドラム１０上の表面電位は−７００Ｖであり、現像ローラ１６には−４００Ｖの直流バイアスが印加されている（図１５−３）。このとき、現像位置における、感光ドラム１０上の表面電位と現像ローラ１６間の電位差は、現像ローラ１６側を基準として−３００Ｖであるので、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が感光ドラム１０上に現像できる状態になっている（図１５−４）。
Next, after 300 msec from the start of the forced toner consumption sequence, the surface potential on the
そのとき、現像位置の現像ローラ１６上には、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤によって構成されたトナー層（Ｂ）が来ているので、これらのトナーはネガ極性側である感光ドラム１０上に現像される（図１５−５）。
At that time, since the toner layer (B) composed of the positively charged toner or the external additive comes on the developing
そして、前述のようにトナー強制消費シーケンス時においては、感光ドラム１０と転写ローラ２５が離間手段２６によって離間されている。そのために、感光ドラム１０上のトナーや外添剤は転写材Ｐや転写ローラ２５に転写されることなく、そのまま感光ドラム１０によって搬送されてクリーニングブレード１４で掻き取られ、廃トナー容器１５内に収納される。
As described above, in the forced toner consumption sequence, the
以上の工程を実行した後に、現像したトナーが感光ドラム１０のクリーニングブレード１４との当接部分まで到達した後に、現像ローラ１６及び感光ドラム１０の回転を停止させる。
After executing the above steps, after the developed toner reaches the contact portion of the
以上によって、ネガ極性に帯電したトナーとポジ極性に帯電したトナーや外添剤の両方が廃トナー容器内に収納される。そのために、現像ブレード１７に付着したネガ極性に帯電したトナーや外添剤やポジ極性に帯電したトナーや外添剤が再び現像装置内に戻ることはない。従って、現像装置内のトナーから遊離した外添剤を減らすことができ、現像装置内、特に現像ブレード１７ニップ部分をリフレッシュすることができた。
Thus, both the negatively charged toner, the positively charged toner and the external additive are stored in the waste toner container. Therefore, the negatively charged toner or the external additive attached to the developing
また、本実施例では、現像ローラ１６のコートに対応して感光ドラム１０上の表面電位を変えているので、現像ローラ１６に吐き出されたトナーを全て感光ドラム１０に現像することができる。
In this embodiment, since the surface potential on the
そこで、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行した場合においても、実施例１の場合と同様に耐久試験を行い、現像スジ画像のレベルとカブリ画像の結果を表１及び図６に追加した。 Therefore, even when the forced toner consumption sequence of the present embodiment was executed, the durability test was performed as in the case of the first embodiment, and the level of the development streak image and the result of the fogged image were added to Table 1 and FIG.
表１及び図６のように、本実施例の場合においても現像スジ画像・カブリ画像の両方に効果があることが分かる。 As shown in Table 1 and FIG. 6, it can be understood that both the development streak image and the fog image are effective in the case of this embodiment.
以上のように、本実施例のトナー強制消費シーケンスを実行することによって、トナー強制消費シーケンス時に、現像ローラと現像ブレード間で交番電界を形成することによって、現像ブレードの現像ローラ当接部に付着した、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤と、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像ローラ上にコートされる。 As described above, by executing the toner forced consumption sequence of the present embodiment, an alternating electric field is formed between the developing roller and the developing blade during the toner forced consumption sequence, thereby adhering to the developing roller contact portion of the developing blade. The negatively charged toner or external additive and the positively charged toner or external additive are coated on the developing roller.
そして、現像位置における、感光ドラム上の電位と現像ローラの電位との関係が、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがプラス側に、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤が現像位置にある場合には、感光ドラムがマイナス側にあるので、これらのトナーや外添剤を感光ドラム上に現像させることができ、廃トナー容器に回収することが可能となった。 The relationship between the potential on the photosensitive drum and the potential of the developing roller at the developing position is such that when the negatively charged toner or external additive is at the developing position, the photosensitive drum is set to the positive side and to the positive polarity. When charged toner or external additives are in the development position, the photosensitive drum is on the negative side, so these toners and external additives can be developed on the photosensitive drum and collected in a waste toner container. Became possible.
そのため、ネガ極性に帯電したトナーや外添剤だけでなく、ポジ極性に帯電したトナーや外添剤も再び現像容器内に戻ることが無いので、これらの劣化したトナーやトナーから遊離した外添剤が現像容器内に蓄積したり、再び現像ブレードに付着したりすることがなくなった。 Therefore, not only negatively charged toners and external additives, but also positively charged toners and external additives do not return to the developing container again. The agent no longer accumulates in the developing container or adheres to the developing blade again.
ゆえに、現像スジ画像、カブリ画像の発生を抑えることができ、良好な画質を維持しつつ、現像装置の長寿命化が可能となった。 Therefore, generation of development streak images and fog images can be suppressed, and the life of the developing device can be extended while maintaining good image quality.
加えて本実施例では、現像ローラのコートに対応して感光ドラム上の表面電位を変えているので、現像ローラに吐き出されたトナーを全て感光ドラムに現像することができる。 In addition, in this embodiment, since the surface potential on the photosensitive drum is changed corresponding to the coating of the developing roller, all the toner discharged to the developing roller can be developed on the photosensitive drum.
１０ 感光ドラム（像担持体）
１１ 帯電ローラ（帯電手段）
１３ 現像装置（現像手段）
１６ 現像ローラ（現像剤担持体）
１７ 現像ブレード（現像剤規制部材）
１８ トナー供給ローラ（現像剤供給手段）
２２ ブレードバイアス電源装置（規制部材バイアス印加手段）
２３ 現像バイアス電源装置（現像バイアス印加手段）
３１ バイアス遅延手段
１００ 画像形成装置
１００Ａ 画像形成装置本体
２００ 制御手段
２０１ 電源制御手段
２０２ 印刷枚数計数手段
10 Photosensitive drum (image carrier)
11 Charging roller (charging means)
13 Developing device (Developing means)
16 Development roller (developer carrier)
17 Development blade (developer regulating member)
18 Toner supply roller (developer supply means)
22 Blade bias power supply (regulating member bias applying means)
23 Development bias power supply (development bias application means)
31 Bias delay means 100
Claims (14)
現像剤を担持搬送し、前記静電像を現像位置で現像剤により現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体と前記像担持体との間に交互に逆方向の電界を形成するための第一の電界形成手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との間に交互に逆方向の電界を形成するための第二の電界形成手段と、
を有する画像形成装置において、
非現像時において、
正規極性に帯電された現像剤が前記第二の電界形成手段によって、前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体へ移動する方向の第１電界が形成されたときに前記現像剤担持体上に担持される現像剤が、前記現像位置に到達したときには、正規極性に帯電された現像剤が前記第一の電界形成手段によって、前記現像剤担持体から前記像担持体へ移動する方向の第２電界が形成され、
前記第二の電界形成手段によって、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体との間に前記第１電界と逆方向の電界が形成されたときに前記現像剤担持体上に担持される現像剤が、前記現像位置に到達したときには、前記第一の電界形成手段によって、前記現像剤担持体と前記像担持体との間に前記第２電界と逆方向の電界が形成される、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic image is formed;
A developer carrying member for carrying and carrying the developer and developing the electrostatic image with a developer at a development position;
A developer regulating member that regulates the layer thickness of the developer on the developer carrier;
First electric field forming means for alternately forming an electric field in the opposite direction between the developer carrier and the image carrier;
A second electric field forming means for alternately forming an electric field in the opposite direction between the developer carrying member and the developer regulating member;
In an image forming apparatus having
At the time of non-development
When the first electric field in the direction in which the developer charged to the normal polarity moves from the developer regulating member to the developer carrier is formed by the second electric field forming unit, the developer is formed on the developer carrier. When the developer to be carried reaches the developing position, the developer charged in the normal polarity is moved in the second direction in which the developer is moved from the developer carrier to the image carrier by the first electric field forming unit. An electric field is formed,
Development carried on the developer carrier when the electric field in the direction opposite to the first electric field is formed between the developer regulating member and the developer carrier by the second electric field forming means. When the agent reaches the development position, the first electric field forming unit forms an electric field in the direction opposite to the second electric field between the developer carrier and the image carrier.
An image forming apparatus.
前記現像剤担持体の回転方向に関する前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の当接位置と、前記現像位置との距離をＲ（ｍｍ）、
前記第一の電界形成手段によって形成された電界および前記第二の電界形成手段によって形成された電界の周期をＴ（ｍｓｅｃ）としたとき、
前記現像剤担持体側を電位の基準としたときの前記第一の電界形成手段によって形成された電界と、前記現像剤規制部材側を電位の基準としたときの前記第二の電界形成手段によって形成された電界は、
２π×（Ｒ／Ｖ／Ｔ／１０−３＋ｎ） （ｎは整数）
の位相差を有する、
ことを特徴とする請求項２の画像形成装置。 The rotational speed in the circumferential direction of the developer carrier is V (mm / sec),
R (mm) is the distance between the contact position of the developer carrier and the developer regulating member with respect to the rotation direction of the developer carrier and the development position.
When the period of the electric field formed by the first electric field forming unit and the electric field formed by the second electric field forming unit is T (msec),
Electric field formed by the first electric field forming unit when the developer carrying member side is a potential reference, and formed by the second electric field forming unit when the developer regulating member side is a potential reference The generated electric field is
2π × (R / V / T / 10 −3 + n) (n is an integer)
Having a phase difference of
The image forming apparatus according to claim 2.
前記第一の電界形成手段は、
前記現像剤担持体に交番電圧を印加することが可能な現像バイアス印加手段と前記帯電手段に所定の電圧を印加することが可能な帯電バイアス印加手段によって構成され、
さらに、前記第二の電界形成手段は、
前記現像バイアス印加手段と前記現像剤規制部材に所定の電圧を印加することが可能な規制部材バイアス印加手段によって構成される、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The apparatus has charging means for charging the image carrier,
The first electric field forming means includes
A developing bias applying means capable of applying an alternating voltage to the developer carrying member and a charging bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the charging means;
Furthermore, the second electric field forming means includes:
It is constituted by a regulating member bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the developing bias applying means and the developer regulating member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記第一の電界形成手段は、
前記現像剤担持体に交番電圧を印加することが可能な現像バイアス印加手段と前記帯電手段に所定の電圧を印加することが可能な帯電バイアス印加手段によって構成され、
さらに、前記第二の電界形成手段は、
前記現像バイアス印加手段と前記現像バイアス印加手段によって印加された電圧変動の遅延制御を行ってから前記現像剤規制部材に印加する遅延制御手段によって構成される、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The apparatus has charging means for charging the image carrier,
The first electric field forming means includes
A developing bias applying means capable of applying an alternating voltage to the developer carrying member and a charging bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the charging means;
Furthermore, the second electric field forming means includes:
The developing bias applying means and a delay controlling means for applying a delay control of the voltage fluctuation applied by the developing bias applying means to the developer regulating member.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記第一の電界形成手段は、
前記現像剤担持体に所定の電圧を印加することが可能な現像バイアス印加手段と前記帯電手段に交番電圧を印加することが可能な帯電バイアス印加手段によって構成され、
さらに、前記第二の電界形成手段は、
前記現像バイアス印加手段と前記現像剤規制部材に交番電圧を印加することが可能な規制部材バイアス印加手段によって構成される、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The apparatus has charging means for charging the image carrier,
The first electric field forming means includes
A developing bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the developer carrying member and a charging bias applying means capable of applying an alternating voltage to the charging means;
Furthermore, the second electric field forming means includes:
It is constituted by a regulating member bias applying means capable of applying an alternating voltage to the developing bias applying means and the developer regulating member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記装置は、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体を露光して前記静電像を形成する露光手段を有し、
前記第一の電界形成手段は、
前記現像剤担持体に所定の電圧を印加することが可能な現像バイアス印加手段と前記帯電手段に所定の電圧を印加することが可能な帯電バイアス印加手段と前記露光手段によって構成され、
さらに、前記第二の電界形成手段は、
前記現像バイアス印加手段と前記現像剤規制部材に交番電圧を印加することが可能な規制部材バイアス印加手段によって構成される、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The image carrier is a photoreceptor,
The apparatus includes a charging unit that charges the image carrier, and an exposure unit that exposes the image carrier to form the electrostatic image.
The first electric field forming means includes
A developing bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the developer carrying member; a charging bias applying means capable of applying a predetermined voltage to the charging means; and the exposure means.
Furthermore, the second electric field forming means includes:
It is constituted by a regulating member bias applying means capable of applying an alternating voltage to the developing bias applying means and the developer regulating member,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
Ｒ＝Ｖ×Ｔ×１０−３×（Ｎ＋１／２） （Ｎは０以上の整数）
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The rotation speed in the circumferential direction of the developer carrier is V (mm / sec), the contact position between the developer carrier and the developer regulating member in the rotation direction of the developer carrier, and the development position. When the distance is R (mm) and the period of the electric field formed by the first electric field forming unit and the second electric field forming unit is T (msec),
R = V × T × 10 −3 × (N + 1/2) (N is an integer of 0 or more)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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