JP2010060829A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single component developer image forming apparatus capable of suppressing fogging (in particular, reverse fogging) while giving consideration to the problems. <P>SOLUTION: The electrophotographic image forming apparatus using single-component developer as developer, includes a surface potential control means that controls the surface potential of a photoreceptor in accordance with a toner supply amount per unit time. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、カブリの発生を抑えることのできる、現像剤として一成分現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus using a one-component developer as a developer capable of suppressing the occurrence of fog.

電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における現像方式としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いる一成分現像方式と、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式を挙げることができる。   Development methods for image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles using an electrophotographic method include a one-component development method using a one-component developer consisting only of toner, and a two-component developer consisting of a toner and a carrier. Examples of the two-component development method to be used can be given.

また、このような画像形成装置では、新しいトナーを急激に補給した場合等、古い劣化トナーとの接触によって未帯電トナーや逆帯電トナーが定常状態よりも発生しやすくなる。それにより、本来白抜きとなるべき非画像部にトナーが付着して濃度が高くなる現象(以下、カブリと称す)が発生するという問題を有する。   Further, in such an image forming apparatus, when new toner is rapidly replenished, uncharged toner and reversely charged toner are more likely to be generated than in a steady state due to contact with old deteriorated toner. As a result, there is a problem that a phenomenon (hereinafter referred to as fogging) in which the toner adheres to a non-image portion that should originally be whitened to increase the density occurs.

このような問題に鑑み、下記特許文献1〜3には、現像バイアス条件を変更することにより、カブリを防止し、画像濃度を一定にする技術が開示されている。
具体的に説明すると、特許文献1には、二成分現像方式の画像形成装置において、トナー補給時間に応じて現像バイアス条件を変更することにより、カブリを防止する技術が開示されている。
また、特許文献2には、二成分現像方式の画像形成装置において、現像バイアス条件を、現像手段に存在する現像剤のトナー濃度と連動させて変更する技術が開示されている。
さらに、特許文献3には、磁性を有するトナーのみからなる磁性一成分現像剤を用いた磁性一成分方式の画像形成装置において、現像バイアス条件を変更する技術が開示されている。
In view of such a problem, the following Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for preventing fogging and making the image density constant by changing the developing bias condition.
Specifically, Patent Document 1 discloses a technique for preventing fogging in an image forming apparatus of a two-component development system by changing the development bias condition according to the toner replenishment time.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for changing a developing bias condition in conjunction with a toner density of a developer present in a developing unit in an image forming apparatus of a two-component developing system.
Further, Patent Document 3 discloses a technique for changing the developing bias condition in a magnetic one-component image forming apparatus using a magnetic one-component developer composed only of magnetic toner.

しかし、特許文献1〜3に開示された技術は、正カブリ(表面電位が低下する等の原因で表面電位と現像バイアスとの電位差が小さくなり、正規帯電のトナーが、当該電位差が小さい部分に付着することで発生するカブリ)に対しては効果を発揮するが、逆カブリ(表面電位と現像バイアスの電位差が大きい部分(本来正規帯電トナーが付着しない部分)に未帯電トナー(帯電性の低いトナー)や逆帯電トナーが付着することで発生するカブリ)に対しては効果が低い。
その理由は、現像バイアス条件を変更したとしても、逆カブリの原因となる未帯電トナーや逆帯電トナーがなくならず、逆カブリの発生を抑えることができないからである。
逆カブリは、トナー補給手段を交換したとき等、トナーが急激に補給された場合に発生しやすい。特に一成分現像方式では、キャリアでトナー帯電を行う二成分現像方式に比して現像器内のトナーと、新たに補給されたトナーの帯電性に大きく差があるため、正規帯電でないトナー(逆帯電トナーや未帯電トナー)が発生しやすく、逆カブリが起こりやすい。
However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 have positive fog (the potential difference between the surface potential and the developing bias is reduced due to a decrease in the surface potential or the like, and the normally charged toner is reduced to a portion where the potential difference is small. Although it is effective against fogging caused by adhering, reverse charging (uncharged toner (low chargeability) in a portion where the potential difference between the surface potential and the developing bias is large (a portion where normal charged toner does not adhere)) It is less effective against toner) and fog caused by reversely charged toner.
The reason is that even if the development bias condition is changed, uncharged toner and reversely charged toner that cause reverse fogging are not lost, and the occurrence of reverse fogging cannot be suppressed.
Reverse fog is likely to occur when toner is replenished rapidly, such as when the toner replenishing means is replaced. In particular, in the one-component development method, compared to the two-component development method in which the toner is charged with a carrier, there is a large difference in the chargeability between the toner in the developing device and the newly supplied toner. Charged toner and uncharged toner) are likely to occur, and reverse fogging tends to occur.

特開平11−3022号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-3022 特開平5−257369号公報JP-A-5-257369 特開平6−95496号公報JP-A-6-95496

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、一成分現像方式の画像形成装置において、カブリ(特に逆カブリ)の発生を抑えることのできる画像形成装置を提供することを解決課題とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of fog (particularly reverse fog) in an image forming apparatus of a one-component development system. To do.

請求項1に係る発明は、現像剤として一成分現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置であって、単位時間当たりのトナー補給量に応じて、感光体の表面電位を制御する表面電位制御手段を有することを特徴とする画像形成装置に関する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic image forming apparatus using a one-component developer as a developer, wherein the surface potential controls the surface potential of the photoreceptor according to the amount of toner replenished per unit time. The present invention relates to an image forming apparatus having a control unit.

請求項2に係る発明は、前記表面電位制御手段は、トナー補給時において、単位時間当たりのトナーの補給量が一定量以上であれば、感光体の基準電位がプラスの場合、前記表面電位を前記基準電位より低くし、前記基準電位がマイナスの場合、前記表面電位を前記基準電位より高くすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置に関する。   According to a second aspect of the present invention, the surface potential control means sets the surface potential when the reference potential of the photosensitive member is positive if the toner replenishment amount per unit time is equal to or greater than a certain amount during toner replenishment. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the reference potential is lower than the reference potential and the reference potential is negative, the surface potential is set higher than the reference potential.

請求項3に係る発明は、前記表面電位制御手段は、トナー補給時に前記表面電位を変更した後、該表面電位を一定時間毎に段階的に前記基準電位まで戻すことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置に関する。   The invention according to claim 3 is characterized in that the surface potential control means changes the surface potential at the time of toner replenishment, and then returns the surface potential to the reference potential step by step at regular intervals. The present invention relates to the described image forming apparatus.

請求項4に係る発明は、前記感光体の表面電位の変化に応じて現像バイアス条件を制御するための現像バイアス制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置に関する。   4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a developing bias control unit for controlling a developing bias condition in accordance with a change in surface potential of the photosensitive member. About.

請求項5に係る発明は、前記現像バイアス条件が前記交流バイアスの電圧、Duty、周波数、振幅の少なくとも一つであることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置に関する。   The invention according to claim 5 relates to the image forming apparatus according to claim 4, wherein the developing bias condition is at least one of a voltage, a duty, a frequency, and an amplitude of the AC bias.

請求項1に係る発明によれば、現像剤として一成分現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置であって、単位時間当たりのトナー補給量に応じて、感光体の表面電位を制御する表面電位制御手段を有することにより、カブリ(特に逆カブリ)の発生を抑えることができる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic image forming apparatus using a one-component developer as a developer, and the surface potential of the photosensitive member is controlled in accordance with a toner replenishment amount per unit time. By having the surface potential control means, occurrence of fog (particularly reverse fog) can be suppressed.

請求項2に係る発明によれば、前記表面電位制御手段は、トナー補給時において、単位時間当たりのトナーの補給量が一定量以上であれば、感光体の基準電位がプラスの場合、前記表面電位を前記基準電位より低くし、前記基準電位がマイナスの場合、前記表面電位を前記基準電位より高くすることにより、トナーが単位時間当たりに一定量以上補給されたときに生じやすい逆カブリを効果的に抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, the surface potential control means is configured to supply the surface potential when the reference potential of the photosensitive member is positive if the toner replenishment amount per unit time is equal to or greater than a certain amount during toner replenishment. When the potential is set lower than the reference potential and the reference potential is negative, the surface potential is set higher than the reference potential, thereby effecting the reverse fog that is likely to occur when the toner is replenished over a certain amount per unit time. Can be suppressed.

請求項3に係る発明によれば、前記表面電位制御手段は、トナー補給時に前記表面電位を変更した後、該表面電位を一定時間毎に段階的に前記基準電位まで戻すことにより、カブリの発生を効果的に抑えることができる。つまり、トナー補給時から時間が経つにつれ、トナーの攪拌により未帯電トナーが減少するが、表面電位を基準電位まで段階的に戻すことにより、未帯電トナーの量に適した表面電位とすることができる。   According to the invention of claim 3, the surface potential control means changes the surface potential at the time of toner replenishment, and then returns the surface potential to the reference potential step by step at regular intervals, thereby generating fog. Can be effectively suppressed. In other words, as time passes from the time of toner replenishment, uncharged toner decreases due to toner agitation, but by gradually returning the surface potential to the reference potential, a surface potential suitable for the amount of uncharged toner can be obtained. it can.

請求項4に係る発明によれば、前記感光体の表面電位の変化に応じて現像バイアス条件を制御するための現像バイアス制御手段を有することにより、逆カブリだけでなく、正カブリも抑えることができる。   According to the fourth aspect of the invention, the development bias control means for controlling the development bias condition in accordance with the change in the surface potential of the photoconductor can suppress not only reverse fog but also normal fog. it can.

請求項5に係る発明によれば、前記現像バイアス条件が前記交流バイアスの電圧、Duty、周波数、振幅の少なくとも一つであることにより、正カブリを確実に抑えることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the developing bias condition is at least one of the voltage, duty, frequency, and amplitude of the AC bias, it is possible to reliably suppress the positive fog.

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置(100)の概略構成図である。
画像形成装置(100)は、トナーのみからなる磁性一成分現像剤を用いる磁性一成分現像方式を採用した電子写真方式の装置であり、給紙部(1)、用紙搬送部(2)、画像形成部(3)、定着部(4)、画像読取部(5)等を備えている。
Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus (100) according to an embodiment of the present invention.
The image forming apparatus (100) is an electrophotographic apparatus that employs a magnetic one-component developing method using a magnetic one-component developer composed only of toner, and includes a paper feeding unit (1), a paper conveying unit (2), and an image. A forming unit (3), a fixing unit (4), an image reading unit (5), and the like are provided.

給紙部(1)は、用紙(P)が収容された複数の給紙カセット(11)(図1では四つ)を備えている。そして、給紙ローラ(12)により、いずれか一つの給紙カセット(11)から用紙(P)が用紙搬送部(2)側に送り出される。
給紙部(1)から送り出された用紙(P)は、用紙搬送部(2)により画像形成部(3)に搬送される。そして、画像形成部(3)が、電子写真プロセスにより、画像読取部(5)で読み取った原稿の画像に基づいて、用紙(P)に所定のトナー像を転写する。
トナー像が転写された用紙(P)は、定着部(4)に設けられた加熱ローラ(41)及び加圧ローラ(42)によって加熱・加圧されることにより、用紙(P)上にトナー像が定着され、排出ローラ対(6)によって排出トレイ(7)上に排出される。
The paper feed unit (1) includes a plurality of paper feed cassettes (11) (four in FIG. 1) that contain paper (P). Then, the paper (P) is sent out from any one of the paper feed cassettes (11) to the paper transport unit (2) by the paper feed roller (12).
The paper (P) sent out from the paper supply unit (1) is conveyed to the image forming unit (3) by the paper conveyance unit (2). Then, the image forming unit (3) transfers a predetermined toner image onto the paper (P) based on the image of the original read by the image reading unit (5) by an electrophotographic process.
The paper (P) on which the toner image is transferred is heated and pressed by the heating roller (41) and the pressure roller (42) provided in the fixing unit (4), so that the toner is transferred onto the paper (P). The image is fixed and discharged onto the discharge tray (7) by the discharge roller pair (6).

以下、画像形成装置(100)における画像形成部(3)について説明する。
画像形成部(3)は、感光体(31)と、感光体(31)の周囲に設けられた帯電手段(32)、露光手段(33)、現像手段(34)、転写手段(35)、クリーニング手段(36)、除電手段(37)を有する。
Hereinafter, the image forming unit (3) in the image forming apparatus (100) will be described.
The image forming unit (3) includes a photoconductor (31), a charging unit (32) provided around the photoconductor (31), an exposure unit (33), a developing unit (34), a transfer unit (35), It has a cleaning means (36) and a charge eliminating means (37).

感光体(31)はドラム状の像担持体としての役割を果たすものであり、矢印(X)方向に回転している。
感光体(31)には、露光手段(33)からのレーザー光が照射されることにより、画像読取部(5)で読み取った原稿の画像に基づいた静電潜像が形成される。より詳しく説明すると、高電圧が印加される帯電ワイヤを備えた帯電手段(32)により所定の電位に帯電された感光体(31)に、露光手段(33)から発生するレーザー光が照射されることにより、レーザー光が照射された部分の抵抗が低下する。そして、この抵抗が低下した部分が静電潜像となる。
The photoconductor (31) plays a role as a drum-shaped image carrier and rotates in the direction of the arrow (X).
The photosensitive member (31) is irradiated with laser light from the exposure means (33) to form an electrostatic latent image based on the original image read by the image reading unit (5). More specifically, the photosensitive member (31) charged to a predetermined potential by the charging means (32) having a charging wire to which a high voltage is applied is irradiated with the laser light generated from the exposure means (33). As a result, the resistance of the portion irradiated with the laser light decreases. And the part where this resistance fell becomes an electrostatic latent image.

静電潜像形成後、現像手段(34)の内部に収容されているトナーを感光体(31)表面に供給する。
現像手段(34)には現像ローラ(341)が設けられている。現像ローラ(341)は現像バイアス電源に接続されており、直流(DC)バイアスに交流(AC)バイアスを重畳することにより構成された現像バイアスが現像バイアス電源により、所定のタイミングで印加される。
現像ローラ(341)内の磁極(図示せず)によって、現像ローラ(341)表面には現像手段(34)内のトナーが付着する。そして、現像ローラ(341)と感光体(31)表面の電位差により現像ローラ(341)の表面から感光体(31)の表面へトナーが飛翔する。感光体(31)表面に形成された静電潜像には、トナーが静電的に付着するため、静電潜像に応じたトナー像が現像されることとなる。
そして、転写手段(35)により、感光体(31)の表面のトナー像が、感光体(31)と転写手段(35)との間に供給された用紙(P)に転写される。
トナー像転写後は、クリーニング手段(8)により感光体(31)の表面の残留トナーが除去され、除電手段(36)により感光体(31)の表面の残留電荷が除去される。
なお、現像手段(34)内のトナーは画像形成に伴い減少していくが、減少した分のトナーはトナー補給手段(トナーカートリッジ)(図示せず)により補給される。
After forming the electrostatic latent image, the toner stored in the developing means (34) is supplied to the surface of the photoreceptor (31).
The developing means (34) is provided with a developing roller (341). The developing roller (341) is connected to a developing bias power source, and a developing bias configured by superimposing an alternating current (AC) bias on a direct current (DC) bias is applied at a predetermined timing by the developing bias power source.
The toner in the developing means (34) adheres to the surface of the developing roller (341) by a magnetic pole (not shown) in the developing roller (341). Then, the toner flies from the surface of the developing roller (341) to the surface of the photosensitive member (31) due to the potential difference between the developing roller (341) and the surface of the photosensitive member (31). Since toner adheres electrostatically to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor (31), a toner image corresponding to the electrostatic latent image is developed.
Then, the toner image on the surface of the photoconductor (31) is transferred to the paper (P) supplied between the photoconductor (31) and the transfer unit (35) by the transfer unit (35).
After the toner image is transferred, residual toner on the surface of the photoreceptor (31) is removed by the cleaning means (8), and residual charge on the surface of the photoreceptor (31) is removed by the charge eliminating means (36).
The toner in the developing means (34) decreases with the image formation, but the reduced amount of toner is supplied by a toner supply means (toner cartridge) (not shown).

また、画像形成装置(100)では、帯電手段(32)に表面電位制御手段(図示せず)が、現像手段(34)にバイアス条件制御手段(図示せず)が接続されている。   In the image forming apparatus (100), a surface potential control means (not shown) is connected to the charging means (32), and a bias condition control means (not shown) is connected to the developing means (34).

表面電位制御手段は、帯電手段(32)を制御することで感光体(31)の表面電位(Vo)を制御するためのものである。
具体的には、通常時(トナー補給時以外)は、感光体(31)の表面電位(Vo)が基準電位となるように帯電手段(32)を制御する。
そして、トナー補給時において、単位時間当たりのトナーの補給量が一定以上であれば、その補給量に応じて感光体(31)の表面電位(Vo)を一時的に基準電位と異なる値にするように帯電手段(32)を制御する。単位時間当たりのトナーの補給量はトナー補給手段のトナーモータの回転数等を基準に算定すればよい。
トナーには通常、帯電性を制御する目的で外添剤が添加されているが、現像手段(34)の内部で滞留しているトナーは外添剤が脱離したり、トナー内部に埋没したりしているため、新たに補給された補給トナーの表面状態と異なる表面状態を有する。そのため、滞留しているトナーと補給トナーでは帯電性が異なり、新たなトナーが補給され両者が接触すると、逆帯電トナー又は未帯電トナーが発生し、それらのトナーによるカブリ(逆カブリ)が生じる。
上記のようにトナーを補給した場合は、通常の状態と比較して、逆カブリが発生しやすいので、感光体(31)の表面電位(Vo)と現像バイアスのDCバイアスの電位との差の絶対値を小さくするように、表面電位(Vo)を制御する。つまり、基準電位がプラスの場合、表面電位を基準電位より低くし、基準電位がマイナスの場合、表面電位(Vo)を基準電位より高くするように制御する。このように制御することにより、逆帯電トナー又は未帯電トナーが現像手段(34)から感光体(31)に飛翔しないので、逆カブリを抑えることができる。
The surface potential control means is for controlling the surface potential (Vo) of the photoreceptor (31) by controlling the charging means (32).
Specifically, the charging means (32) is controlled so that the surface potential (Vo) of the photoconductor (31) becomes the reference potential during normal times (except when toner is replenished).
At the time of toner replenishment, if the amount of toner replenished per unit time is greater than or equal to a certain amount, the surface potential (Vo) of the photoconductor (31) is temporarily set to a value different from the reference potential according to the amount of replenishment. Thus, the charging means (32) is controlled. The amount of toner replenished per unit time may be calculated based on the number of rotations of the toner motor of the toner replenishing means.
In general, an external additive is added to the toner for the purpose of controlling the chargeability, but the toner staying inside the developing means (34) may be detached or buried in the toner. Therefore, it has a surface state different from the surface state of the newly supplied replenishment toner. Therefore, the chargeability differs between the staying toner and the replenishment toner. When new toner is replenished and the two toners come into contact with each other, reversely charged toner or uncharged toner is generated, and fogging (reverse fogging) due to these toners occurs.
When the toner is replenished as described above, reverse fog is more likely to occur than in the normal state. Therefore, the difference between the surface potential (Vo) of the photoconductor (31) and the DC bias potential of the developing bias is not detected. The surface potential (Vo) is controlled so as to reduce the absolute value. That is, when the reference potential is positive, the surface potential is controlled to be lower than the reference potential, and when the reference potential is negative, the surface potential (Vo) is controlled to be higher than the reference potential. By controlling in this way, reversely charged toner or uncharged toner does not fly from the developing means (34) to the photosensitive member (31), so that reverse fog can be suppressed.

また、変更した表面電位(Vo)は一定時間毎に段階的に基準電位まで戻るように制御する。トナー補給時から時間が経つにつれ、トナーの攪拌により未帯電トナーが減少するので、表面電位(Vo)を基準電位まで段階的に戻すことにより、未帯電トナーの量に適した表面電位(Vo)とすることができ、カブリの発生を効果的に抑えることができるからである。
具体的には、トナー補給量に応じて複数の制御レベルを設け、トナー補給時の制御レベルから一定時間毎に一段階ずつ制御レベルを下げていけばよい。
Further, the changed surface potential (Vo) is controlled to return to the reference potential step by step at regular time intervals. As the toner replenishes with time, the amount of uncharged toner decreases due to the stirring of the toner. Therefore, the surface potential (Vo) suitable for the amount of uncharged toner can be obtained by gradually returning the surface potential (Vo) to the reference potential. This is because the generation of fog can be effectively suppressed.
Specifically, a plurality of control levels may be provided in accordance with the toner replenishment amount, and the control level may be lowered step by step from the control level at the time of toner replenishment every predetermined time.

また、周囲の環境条件(温度・湿度等)により表面電位(Vo)の変更幅を変更してもよい。例えば、低温低湿環境下では未帯電トナーが発生しにくいので変更幅を小さくし、高温高湿環境下では未帯電トナーが発生しやすいので変更幅を大きくすればよい。   Further, the change range of the surface potential (Vo) may be changed according to the surrounding environmental conditions (temperature, humidity, etc.). For example, uncharged toner is unlikely to be generated in a low-temperature and low-humidity environment, so the change width is reduced, and uncharged toner is likely to be generated in a high-temperature, high-humidity environment, so the change width may be increased.

なお、単位時間当たりのトナーの補給量が一定量より少ない場合、即ちカブリが発生しない程度の補給量の場合は、通常通り、感光体(31)表面の電位が基準電位となるように制御すればよい。   When the toner replenishment amount per unit time is less than a certain amount, that is, when the replenishment amount is such that fog does not occur, the surface potential of the photoconductor (31) is controlled to be the reference potential as usual. That's fine.

バイアス条件制御手段は、トナーが一定量以上補給された際に現像バイアス条件を変更するためのものである。具体的には、正規に帯電したトナーによるカブリ(正カブリ)の発生を抑えるように現像バイアス条件を変更する。
画像形成装置(100)では表面電位制御手段により逆カブリを抑えることができるが、さらに、バイアス条件制御手段により正カブリも抑えることができるので、カブリの発生を確実に抑えることができる。
現像バイアス条件としては、例えば現像バイアスにおける交流バイアスの各種パラメータ(電圧(Vpp)、Duty(振動期間における現像方向の時間比率)、周波数(Vf)、振幅等)等を挙げることができる。
The bias condition control means is for changing the developing bias condition when the toner is replenished over a certain amount. Specifically, the developing bias condition is changed so as to suppress the occurrence of fogging (positive fogging) due to the normally charged toner.
In the image forming apparatus (100), the reverse fog can be suppressed by the surface potential control means, but the forward fog can also be suppressed by the bias condition control means, so that the occurrence of fog can be surely suppressed.
Examples of the development bias condition include various parameters (voltage (Vpp), duty (time ratio in the development direction during the vibration period), frequency (Vf), amplitude, etc.) of the AC bias in the development bias.

バイアス条件をどの程度変更するかについては、トナーの補給量、周囲の環境条件、表面電位制御手段の制御の程度等によって適宜変更すればよい。
また、バイアス条件制御手段も、表面電位制御手段と同様に、変更後、基準の値に段階的に戻すことが好ましい。
The degree to which the bias condition is changed may be appropriately changed according to the amount of toner replenishment, the surrounding environmental conditions, the degree of control of the surface potential control means, and the like.
Also, the bias condition control means preferably returns to the reference value in a stepwise manner after the change, like the surface potential control means.

次いで、帯電手段(32)(表面電位制御手段)による感光体(31)表面の電位の制御及びバイアス条件制御手段における現像バイアス条件の制御について説明する。
図2は画像形成装置(100)のトナー補給時の動作を示すフロー図である。
画像形成装置(100)では、現像手段(34)内のトナーが減少すると、トナー補給手段からトナーが補給される(工程1)。
トナーが補給された場合、単位時間当たりのトナー補給量が一定量以上か否かを判定する(工程2)。一定量以上であれば、トナーの補給量に応じて、感光体(31)の表面電位(Vo)の制御レベル(表面電位の変更の幅)及びバイアス条件の制御レベル(バイアス条件の変更の幅)を判定する(工程3)。そして、制御レベルに応じて、表面電位(Vo)及びバイアス条件を変更する(工程4)。
なお、単位時間当たりのトナー補給量が一定量より少なければ、表面電位(Vo)やバイアス条件を変更せずに、トナーの補給を行う(工程2)。
Next, control of the surface potential of the photoreceptor (31) by the charging unit (32) (surface potential control unit) and control of the developing bias condition by the bias condition control unit will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus (100) during toner supply.
In the image forming apparatus (100), when the toner in the developing means (34) decreases, toner is supplied from the toner supply means (step 1).
When the toner is replenished, it is determined whether or not the toner replenishment amount per unit time is a certain amount or more (step 2). If the amount is more than a certain amount, the control level of the surface potential (Vo) of the photoconductor (31) (width of change of the surface potential) and the control level of bias conditions (width of change of the bias conditions) according to the toner replenishment amount. ) Is determined (step 3). Then, the surface potential (Vo) and the bias condition are changed according to the control level (step 4).
If the amount of toner replenished per unit time is less than a certain amount, toner is replenished without changing the surface potential (Vo) and bias conditions (step 2).

また、トナー補給時からの時間(攪拌時間)を検知し(工程5)、一定時間毎に表面電位(Vo)及びバイアス条件の制御レベルを一段階ずつ下げていく(工程6)。
そして、表面電位(Vo)及びバイアス条件の制御レベルを検知し(工程7)、表面電位(Vo)及びバイアス条件を段階的に基準レベルにまで戻す。そして、基準レベルまで戻した後、再度トナーの補給を行う。
In addition, the time (stirring time) from the time of toner replenishment is detected (step 5), and the surface potential (Vo) and the control level of the bias condition are lowered step by step (step 6).
Then, the control level of the surface potential (Vo) and the bias condition is detected (Step 7), and the surface potential (Vo) and the bias condition are gradually returned to the reference level. Then, after returning to the reference level, the toner is supplied again.

本発明は上記実施形態に何ら限定されない。例えば、上記実施形態では、トナーが磁性を有する磁性一成分現像方式の画像形成装置について説明したが、一成分現像方式の画像形成装置であれば、トナーが磁性を有さなくてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the magnetic one-component development type image forming apparatus in which the toner has magnetism has been described. However, the toner does not have to be magnetic as long as it is a one-component development type image forming apparatus.

以下、本発明の実施例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。
本実施例では、図1で示す画像形成装置(100)を用い、画像を形成した。
また、現像バイアスはDCバイアスにACバイアスを重畳することにより構成した。DCバイアスの条件は電圧(Vdc)が180Vであり、ACバイアスの条件は電圧(Vpp)が1.7kV、周波数(Vf)が2.7kHz、Dutyが50%である。
図3は、横軸に感光体表面の電位(V)を、縦軸にカブリ濃度(FD:Fog Density)を示した図である。なお、曲線(A)はトナー補給前の状態を示し、曲線(B)はトナーを現像手段(34)の一箇所に5g補給した状態を示し、曲線(C)はトナー補給後の状態(曲線(B)の状態)からDutyを60%にした状態を示している。
また、感光体の表面電位の基準電位は、曲線(A)におけるFDが最も低い値に対応する値である270Vである。
Hereinafter, the effect of the present invention will be made clearer by showing examples of the present invention.
In this example, an image was formed using the image forming apparatus (100) shown in FIG.
The developing bias was configured by superimposing an AC bias on a DC bias. The DC bias condition is a voltage (Vdc) of 180 V, and the AC bias condition is a voltage (Vpp) of 1.7 kV, a frequency (Vf) of 2.7 kHz, and a duty of 50%.
FIG. 3 is a graph in which the abscissa indicates the potential (V) of the surface of the photoreceptor, and the ordinate indicates the fog density (FD: Fog Density). Curve (A) shows a state before toner replenishment, curve (B) shows a state where 5 g of toner has been replenished to one place of developing means (34), and curve (C) shows a state after toner replenishment (curve). (B) shows a state where the duty is 60%.
The reference potential of the surface potential of the photoreceptor is 270 V, which is a value corresponding to the lowest value of FD in the curve (A).

曲線(B)で示すように、トナーを現像手段(34)の一箇所に5g補給した場合、トナーが補給された箇所では未帯電トナー又は逆帯電トナーの比率が高くなり、カブリ濃度(逆カブリに起因するものが多い)が高くなる。   As shown by the curve (B), when 5 g of toner is replenished to one place of the developing means (34), the ratio of uncharged toner or reversely charged toner increases at the place where the toner is replenished, and the fog density (reverse fog) Are often caused by

ここで、表面電位(Vo)を20V下げることにより、カブリ濃度をさらに抑えることができることがわかる。表面電位(Vo)を下げることにより抑えられるカブリは、主に逆カブリである。
また、曲線(C)で示すように、Dutyを10%上げて60%とすることにより、カブリ濃度をさらに抑えることができることがわかる。Dutyを上げることにより抑えられるカブリは、主に正カブリである。
Here, it can be seen that the fog density can be further suppressed by lowering the surface potential (Vo) by 20V. The fog that is suppressed by lowering the surface potential (Vo) is mainly reverse fog.
Further, as shown by the curve (C), it is understood that the fog density can be further suppressed by increasing the Duty by 10% to 60%. The fog that is suppressed by increasing the duty is mainly a positive fog.

次いで、トナーモータが1回ONとなったときの平均のトナー補給を0.25gとした場合のトナー補給量と表面電位の下げ幅の関係について示す。
表1及び図4は、画像形成装置(100)における、通常環境条件下(NN)、低温低湿環境条件下(LL)、高温高湿条件下(HH)夫々のトナーの補給量と下げ幅の関係の例を示したものである。
なお、単位時間当たりのトナー補給量は20秒間にトナーモータがONになった回数から算出した。
また、図4では、横軸にトナー補給量(g/20秒)、縦軸にVo下げ幅(V)を示している。
Next, the relationship between the amount of toner replenishment and the decrease in surface potential when the average toner replenishment when the toner motor is turned on once is 0.25 g is shown.
Table 1 and FIG. 4 show the amount of toner replenishment and the width of decrease in the normal environment condition (NN), low temperature and low humidity environment condition (LL), and high temperature and high humidity condition (HH) in the image forming apparatus (100). An example of the relationship is shown.
The toner replenishment amount per unit time was calculated from the number of times the toner motor was turned on for 20 seconds.
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the toner replenishment amount (g / 20 seconds), and the vertical axis indicates the Vo decrease width (V).

Figure 2010060829
Figure 2010060829

表1及び図4のように制御したとすると、例えば、トナー補給時に表1のレベル5のVo下げ幅で感光体(31)の表面電位(Vo)を制御した場合、一分毎に制御レベルを一段階ずつ(レベル5、レベル4、レベル3、レベル2、レベル1、基準電位というように)五分かけて基準電位に戻す。これにより、カブリの発生の少ない画像を得られることを確認できた。   If the control is performed as shown in Table 1 and FIG. 4, for example, when the surface potential (Vo) of the photoconductor (31) is controlled with the Vo decrease width of level 5 in Table 1 during toner replenishment, the control level is set every minute. Are returned to the reference potential over a period of 5 minutes (level 5, level 4, level 3, level 2, level 1, reference potential, etc.). As a result, it was confirmed that an image with less fog was obtained.

本発明に係る画像形成装置は、複写機・プリンタ・ファクシミリ等に好適に利用可能である。   The image forming apparatus according to the present invention can be suitably used for a copying machine, a printer, a facsimile, and the like.

本発明の画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus of the present invention. トナー補給手段を交換したときの動作のフローを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation flow when a toner supply unit is replaced. 感光体表面の電位とカブリ濃度の関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a potential on the surface of a photoreceptor and a fog density. トナーの補給量と下げ幅の関係の例を示した図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a relationship between a toner replenishment amount and a reduction width.

符号の説明Explanation of symbols

31 感光体
100 画像形成装置
31 photoconductor 100 image forming apparatus

Claims (5)

現像剤として一成分現像剤を用いた電子写真方式の画像形成装置であって、
単位時間当たりのトナー補給量に応じて、感光体の表面電位を制御する表面電位制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
An electrophotographic image forming apparatus using a one-component developer as a developer,
An image forming apparatus comprising surface potential control means for controlling the surface potential of a photoconductor according to a toner replenishment amount per unit time.
前記表面電位制御手段は、
トナー補給時において、単位時間当たりのトナーの補給量が一定量以上であれば、感光体の基準電位がプラスの場合、前記表面電位を前記基準電位より低くし、前記基準電位がマイナスの場合、前記表面電位を前記基準電位より高くすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The surface potential control means includes
At the time of toner replenishment, if the toner replenishment amount per unit time is a certain amount or more, if the reference potential of the photoreceptor is positive, the surface potential is lower than the reference potential, and if the reference potential is negative, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface potential is higher than the reference potential.
前記表面電位制御手段は、トナー補給時に前記表面電位を変更した後、該表面電位を一定時間毎に段階的に前記基準電位まで戻すことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the surface potential control unit changes the surface potential at the time of toner replenishment and then returns the surface potential to the reference potential step by step at regular intervals. 前記感光体の表面電位の変化に応じて現像バイアス条件を制御するための現像バイアス制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置。   4. An image forming apparatus according to claim 1, further comprising a developing bias control means for controlling a developing bias condition in accordance with a change in surface potential of the photosensitive member. 前記現像バイアス条件が前記交流バイアスの電圧、Duty、周波数、振幅の少なくとも一つであることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the developing bias condition is at least one of a voltage, a duty, a frequency, and an amplitude of the AC bias.
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