JP2012163706A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that feeds developer that has formed a developer layer on a developing roller to an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and thereby suppresses the occurrence of image failure such as streaks on an image to be formed in developing an electrostatic latent image to form an image, as well as an image forming apparatus.SOLUTION: A developing device applies potential difference between a developing roller 41 and a layer regulating member 12 that regulates the layer thickness of a developer layer formed on the developing roller 41 so as to suppress the occurrence of streaks due to deteriorated developer passing through the layer regulating member 12. The developing device changes potential difference to be applied in accordance with a deterioration state of developer and during a predetermined period initiated for image formation, and thereby suppresses the occurrence of white streaks caused by fusion of developer to the layer regulating member 12.

Description

本願は、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像装置、及び該現像装置を備える画像形成装置に関する。   The present application relates to a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier with a developer, and an image forming apparatus including the developing device.

電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、感光体等の静電潜像担持体の表面を帯電させ、帯電させた表面を画像情報に応じて露光することで静電潜像を形成し、静電潜像を現像(可視化)する現像方法が採用されている。このような現像方法では、例えば、現像剤として、キャリアを用いずにトナーだけを用いる一成分系の現像剤が用いられる。   In an electrophotographic image forming apparatus, for example, the surface of an electrostatic latent image carrier such as a photoconductor is charged, and an electrostatic latent image is formed by exposing the charged surface according to image information. A developing method for developing (visualizing) the electrostatic latent image is employed. In such a developing method, for example, a one-component developer using only toner without using a carrier is used as the developer.

このような現像装置では、トナーを感光体に現像するための現像ローラと、現像ローラに対するトナーの供給及び現像ローラからのトナーの剥ぎ取りを行う供給ローラと、供給ローラから現像ローラに供給されたトナーにより形成されるトナー層の層厚を規制するトナー層規制ブレードとを主要な構成として備えている。   In such a developing device, a developing roller for developing the toner on the photosensitive member, a supplying roller for supplying the toner to the developing roller and removing the toner from the developing roller, and a supplying roller for supplying the developing roller to the developing roller. A toner layer regulating blade that regulates the thickness of the toner layer formed of toner is provided as a main component.

このような現像装置では、トナー層の安定性が最大の課題とされている。特に現像装置の稼動時間が長くなると、トナー層規制ブレードと現像ローラとの間での摩擦等の要因によってトナーの劣化が進むため、帯電量の変化、トナー層の不均一化等の現象が発生する。従って、トナー層規制ブレードによる圧力を小さくしトナー劣化を抑えることが重要である。しかし、ブレード圧を小さくした場合、トナーがわずかに劣化して流動性が少し悪化しただけで、トナー層にスジが見られるようになり、画像にもスジが発生するという問題がある。   In such a developing device, the stability of the toner layer is regarded as the biggest problem. In particular, when the operating time of the developing device becomes long, the deterioration of the toner proceeds due to factors such as friction between the toner layer regulating blade and the developing roller, which causes phenomena such as a change in charge amount and non-uniformity of the toner layer. To do. Therefore, it is important to reduce the pressure by the toner layer regulating blade to suppress toner deterioration. However, when the blade pressure is reduced, the toner deteriorates slightly and the fluidity is only slightly deteriorated. As a result, a streak is seen in the toner layer, and a streak is also generated in the image.

例えば、特許文献1には、現像ローラと、現像ローラ上のトナー層厚を規制する層規制部材との間に電位差を生じさせるバイアス印加手段を設け、電位差を潜像形成回数に応じて可変制御する現像装置が記載されている。特許文献1では、層規制部材と現像ローラとの間の初期の電位差を小さくし、徐々に電位差を大きくする可変制御を行っている。   For example, Patent Document 1 includes a bias applying unit that generates a potential difference between a developing roller and a layer regulating member that regulates the toner layer thickness on the developing roller, and variably controls the potential difference according to the number of latent image formations. A developing device is described. In Patent Document 1, variable control is performed in which the initial potential difference between the layer regulating member and the developing roller is reduced and the potential difference is gradually increased.

特開2000−221776号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221776

しかしながら、電位差を大きくしていくと、層規制部材にトナーが付着する方向に電界がかかるため、特定のトナーが層規制部材に付着し続け、層規制部材へのトナーの融着を誘発し易くなる。層規制部材にトナーが融着した場合、トナーは融着した箇所の下方を通過し難くなるため、トナー層に白スジとなって現れる。このようなトナー層の白スジは画像の白スジとなり、画像欠陥に繋がるという問題がある。   However, as the potential difference is increased, an electric field is applied in the direction in which the toner adheres to the layer regulating member, so that the specific toner continues to adhere to the layer regulating member and easily induces toner fusion to the layer regulating member. Become. When the toner is fused to the layer regulating member, the toner hardly passes under the fused portion, and thus appears as a white stripe in the toner layer. There is a problem that such a white stripe in the toner layer becomes a white stripe in the image, leading to an image defect.

本願発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、トナーが劣化することにより流動性が変化した場合でも、層規制部材からのトナーのすり抜けによるスジを抑制しながらも、層規制部材へのトナー融着による白スジの発生を抑制することが可能な現像装置及び画像形成装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and even when fluidity changes due to deterioration of the toner, while suppressing streaks due to toner slipping from the layer restricting member, the present invention can be applied to the layer restricting member. An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of white stripes due to toner fusion.

本発明に係る現像装置は、供給された現像剤により表面に現像剤層を形成し、該現像剤層の現像剤を静電潜像が形成された静電潜像担持体へ供給する現像ローラと、該現像ローラ上に形成される現像剤層の層厚を規制する層規制部材とを備え、画像形成媒体上に画像を形成させるべく、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像装置において、前記層規制部材及び現像ローラ間に電位差を与える電位差付与手段と、該電位差付与手段により与える電位差を、現像剤の劣化状態に応じて変更し、かつ画像形成を契機とする所定期間の間にも変更する変更手段とを備えることを特徴とする。   The developing device according to the present invention forms a developer layer on the surface with the supplied developer, and supplies the developer of the developer layer to the electrostatic latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed. And a layer regulating member that regulates the layer thickness of the developer layer formed on the developing roller, and is formed on the electrostatic latent image carrier to form an image on the image forming medium. In a developing device that develops a latent image with a developer, a potential difference applying unit that applies a potential difference between the layer regulating member and the developing roller, a potential difference applied by the potential difference applying unit is changed according to the deterioration state of the developer, and And changing means for changing during a predetermined period triggered by image formation.

本発明では、層規制部材及び現像ローラ間に電位差を与えることにより、現像剤のすり抜けを抑制する。しかも、与える電位差を、現像剤の劣化状態に応じて変更し、かつ画像形成を契機とする所定期間の間にも変更することにより特定の現像剤が層規制部材に融着することを防止する。   In the present invention, the developer is prevented from slipping through by providing a potential difference between the layer regulating member and the developing roller. In addition, the potential difference to be applied is changed in accordance with the deterioration state of the developer, and is also changed during a predetermined period triggered by image formation, thereby preventing the specific developer from being fused to the layer regulating member. .

本発明に係る現像装置は、前記変更手段は、画像形成後の所定期間の間に、電位差の正負が反転するように変更することを特徴とする。   The developing device according to the present invention is characterized in that the changing unit changes the positive / negative of the potential difference during a predetermined period after image formation.

本発明では、電位差の正負を反転させることにより、層規制部材と現像剤との間に斥力を発生させ、特定の現像剤が層規制部材に固定されることを防止し、層規制部材への現像剤の融着を防止する。   In the present invention, by reversing the positive / negative of the potential difference, a repulsive force is generated between the layer regulating member and the developer to prevent the specific developer from being fixed to the layer regulating member. Prevents developer fusing.

本発明に係る現像装置は、前記現像ローラ上で帯電する現像剤及び層規制部材間の電位差は、現像ローラ及び層規制部材の最近接位置より、現像ローラの回転方向の下流側で小さいことを特徴とする。   In the developing device according to the present invention, the potential difference between the developer charged on the developing roller and the layer regulating member is smaller on the downstream side in the rotation direction of the developing roller than the closest position of the developing roller and the layer regulating member. Features.

本発明では、層規制部材の下流側において、現像剤が層規制部材に付着することに起因して、層規制部材通過後の現像剤層形成の障害となることを防止する。   In the present invention, the developer is prevented from forming a developer layer after passing through the layer regulating member due to the developer adhering to the layer regulating member on the downstream side of the layer regulating member.

本発明に係る現像装置は、前記層規制部材は、前記電位差付与手段から電圧を印加される導電性支持部材と、板状をなし、一方の面で導電性支持部材に支持され、他方の面で現像剤に接する弾性部材とを有し、前記弾性部材は、現像ローラとの最近接位置より、現像ローラの回転方向の下流側で、厚みが大きいことを特徴とする。   In the developing device according to the present invention, the layer regulating member has a plate shape with a conductive support member to which a voltage is applied from the potential difference applying unit, and is supported by the conductive support member on one side and the other side. The elastic member is in contact with the developer, and the elastic member is thicker on the downstream side in the rotation direction of the developing roller than the closest position to the developing roller.

本発明では、弾性部材が下流側で厚くなることにより、弾性部材と現像ローラとの最近接位置より下流側で、現像剤を引き付ける電気力が小さくなり、層規制部材への現像剤の付着を抑制する。   In the present invention, since the elastic member becomes thicker on the downstream side, the electric force for attracting the developer becomes smaller on the downstream side than the closest position between the elastic member and the developing roller, and the developer is prevented from adhering to the layer regulating member. Suppress.

本発明に係る現像装置は、前記現像した現像剤により画像形成媒体上に画像を形成する画像形成手段が形成した画像数を取得する手段を更に備え、前記変更手段は、取得した画像数を現像剤の劣化状態を示す指標として、画像数の増加に応じて電位差が大きくなるように変更することを特徴とする。   The developing device according to the present invention further includes means for acquiring the number of images formed by the image forming means for forming an image on an image forming medium with the developed developer, and the changing means develops the acquired number of images. As an index indicating the deterioration state of the agent, the potential difference is changed as the number of images increases.

本発明では、形成した画像数、例えば形成画像数の累積値を指標として現像剤の劣化状態に基づき電位差を制御することにより、簡単な制御でスジの発生を抑制することができる。   In the present invention, by controlling the potential difference based on the developer deterioration state using the number of formed images, for example, the cumulative value of the number of formed images as an index, the occurrence of streaks can be suppressed with simple control.

本発明に係る現像装置は、前記現像剤が前記層規制部材による規制を受ける回数を求める手段を更に備え、前記変更手段は、求めた規制を受ける回数を現像剤の劣化状態を示す指標として、規制を受ける回数の増加に伴い電位差が増大するように変更することを特徴とする。   The developing device according to the present invention further comprises means for obtaining the number of times that the developer is regulated by the layer regulating member, and the changing means uses the obtained number of times of regulation as an index indicating the deterioration state of the developer. It is characterized in that the potential difference is changed so as to increase as the number of times of restriction is increased.

本発明では、例えば、現像剤としてのトナーを補給しないシステムでは、層規制部材を通過する平均回数とトナーの劣化状態とは相関性が強いという知見に基づき、規制を受ける回数に基づき電位差を制御することにより、簡単な制御でスジの発生を抑制することができる。   In the present invention, for example, in a system that does not replenish toner as a developer, the potential difference is controlled based on the number of times of restriction based on the knowledge that the average number of passes through the layer restriction member and the deterioration state of the toner are highly correlated. By doing so, the generation of streaks can be suppressed with simple control.

本発明に係る現像装置は、前記変更手段は、画像形成媒体上への画像形成を行ってから次の画像形成媒体上への画像形成を行うまでの期間に電位差を変更することを特徴とする。   The developing device according to the present invention is characterized in that the changing unit changes the potential difference during a period from image formation on the image forming medium to image formation on the next image forming medium. .

本発明では、連続して画像形成する場合でも、層規制部材への現像剤の融着を防止することができる。   In the present invention, even when images are continuously formed, it is possible to prevent the developer from being fused to the layer regulating member.

本発明に係る現像装置は、前記変更手段は、画像形成媒体上に画像を形成後の一定期間の間に、画像形成中と異なる電位差となるように変更することを特徴とする。   The developing device according to the present invention is characterized in that the changing means changes the potential difference different from that during image formation during a certain period after the image is formed on the image forming medium.

本発明では、画像形成後の一定期間の間に、層規制部材から現像剤を剥離させる電位差を印加することにより、画像形成後に現像剤が固まって融着することを防止する。   In the present invention, the developer is prevented from being solidified and fused after the image formation by applying a potential difference for peeling the developer from the layer regulating member during a certain period after the image formation.

本発明に係る現像装置は、前記層規制部材は、現像剤に接する部分を絶縁性材料で形成してあることを特徴とする。   The developing device according to the present invention is characterized in that the layer regulating member is formed of an insulating material at a portion in contact with the developer.

本発明では、絶縁性材料を用いることにより、層規制部材の現像剤に対する引力が強くなり過ぎることを防止し、融着を抑制することができる。   In the present invention, by using an insulating material, it is possible to prevent the attractive force of the layer regulating member against the developer from becoming too strong, and to suppress fusion.

本発明に係る画像形成装置は、上記記載の現像装置と、該現像装置により現像された現像剤により画像形成媒体上に画像を形成する手段とを備えることを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes the developing device described above and means for forming an image on an image forming medium with a developer developed by the developing device.

本発明では、層規制部材からの現像剤のすり抜けによるスジを抑制しながらも、層規制部材への現像剤融着による白スジの発生を抑制する。   In the present invention, the generation of white stripes due to the fusion of the developer to the layer regulating member is suppressed while the stripes caused by the developer slipping from the layer regulating member are suppressed.

本発明に係る現像装置及び画像形成装置は、静電潜像担持体へトナーを供給する現像ローラと、現像ローラ上に形成される現像剤層の層厚を規制する層規制部材との間に与える電位差を現像剤の劣化状態に応じて変更し、かつ画像形成を契機とする所定期間の間に変更する。これにより、現像剤のすり抜けを抑制しながらも、所定条件で電位差を変更することにより特定の現像剤が層規制部材に融着することを防止して、形成した画像にスジが入るという画像欠陥の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。   The developing device and the image forming apparatus according to the present invention are provided between a developing roller that supplies toner to the electrostatic latent image carrier and a layer regulating member that regulates the layer thickness of the developer layer formed on the developing roller. The potential difference to be applied is changed according to the deterioration state of the developer and is changed during a predetermined period triggered by image formation. As a result, an image defect in which streaks are formed in the formed image by preventing the specific developer from fusing to the layer regulating member by changing the potential difference under a predetermined condition while preventing the developer from slipping through. It is possible to suppress the occurrence of the occurrence of excellent effects.

また、本発明では、電位差の正負の反転により、層規制部材と現像剤との間に斥力を発生させ、特定の現像剤が層規制部材に固定されることを防止し、層規制部材への現像剤の融着を防止して、画像欠陥の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。   Further, in the present invention, repulsive force is generated between the layer regulating member and the developer by reversing the potential difference between positive and negative, and the specific developer is prevented from being fixed to the layer regulating member. There are excellent effects such as prevention of fusion of the developer and suppression of image defects.

さらに、本発明では、例えば、導電性支持部材と、絶縁性材料にて形成した弾性部材とを有する層規制部材を用い、弾性部材と現像ローラとの最近接位置より下流側で、弾性部材と現像ローラとの電位差が小さくなるようにする。これにより、下流側での現像剤に対する引力を小さくし、層規制部材への現像剤の付着を抑制して、画像欠陥の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。   Furthermore, in the present invention, for example, a layer regulating member having a conductive support member and an elastic member made of an insulating material is used, and the elastic member is disposed downstream of the closest position between the elastic member and the developing roller. The potential difference with the developing roller is made small. Thereby, it is possible to reduce the attractive force with respect to the developer on the downstream side, suppress the adhesion of the developer to the layer regulating member, and suppress the occurrence of image defects.

さらに、本発明では、現像剤の劣化状態に基づき電位差を制御することにより、簡単な制御でスジの発生を抑制し、画像欠陥の発生を防止することが可能である等、優れた効果を奏する。   Furthermore, in the present invention, by controlling the potential difference based on the deterioration state of the developer, it is possible to suppress the occurrence of streaks and prevent the occurrence of image defects with simple control. .

さらに、本発明では、画像形成の合間に電位差を変更することにより、連続して画像形成する場合でも、層規制部材への現像剤の融着を防止し、画像欠陥の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。   Furthermore, in the present invention, by changing the potential difference between image formations, it is possible to prevent the developer from fusing to the layer regulating member and suppress the occurrence of image defects even when images are continuously formed. It has excellent effects such as being possible.

さらに、本発明では、画像形成後の一定期間の間に、層規制部材から現像剤を剥離させる電位差を印加することにより、画像形成後に現像剤が固まって融着することを防止し、画像欠陥の発生を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。   Furthermore, in the present invention, by applying a potential difference that peels off the developer from the layer regulating member during a certain period after image formation, the developer is prevented from solidifying and fusing after image formation, and image defects It is possible to suppress the occurrence of the occurrence of excellent effects.

本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部構成例を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る現像装置の構成例を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a developing device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る現像装置が備える層規制部材の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the layer control member with which the developing device which concerns on Embodiment 1 of this invention is provided. 現像ローラ上のトナー層が層規制部材により層厚が規制される領域を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a region in which a toner layer on a developing roller has a layer thickness regulated by a layer regulating member. すり抜けが発生した状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition where slip-through occurred. 本発明の実施の形態1に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in potential difference provided by a layer regulating member provided in the developing device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change in potential difference provided by a layer regulating member provided in the developing device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric potential difference given by the layer control member with which the developing device concerning Embodiment 2 of the present invention is provided. 本発明の実施の形態3に係る現像装置において、画像形成枚数と平均ブレード通過回数との関係を示すグラフである。10 is a graph showing the relationship between the number of image formations and the average number of blade passages in the developing device according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態3に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric potential difference given by the layer control member with which the developing device concerning Embodiment 3 of the present invention is provided. 本発明の実施の形態3に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric potential difference given by the layer control member with which the developing device concerning Embodiment 3 of the present invention is provided. 本発明の実施の形態4に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric potential difference given by the layer control member with which the developing device concerning Embodiment 4 of the present invention is provided. 本発明の実施の形態4に係る現像装置が備える層規制部材により与えられる電位差の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric potential difference given by the layer control member with which the developing device concerning Embodiment 4 of the present invention is provided.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置の要部構成例を示す概略図である。図1において、100は、複写機、レーザプリンタ、デジタル複合機等の電子写真式を採用した画像形成装置である。なお、図1では、画像形成装置100の主な構成要素を中心に模式化して示している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a main part of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an image forming apparatus employing an electrophotographic system such as a copying machine, a laser printer, or a digital multifunction machine. In FIG. 1, the main components of the image forming apparatus 100 are schematically illustrated.

画像形成装置100は、ネットワークを介して接続されたPC(Personal Computer )等の各種端末装置から送信される画像データ、スキャナ等の原稿読取装置によって読み取られた画像データ等の画像データに基づく画像を、画像形成媒体上に形成する機能を有している。画像形成装置100による画像形成は、静電潜像担持体に画像データに基づく静電潜像を形成して、現像剤を供給することにより静電潜像を現像し、用紙P等の画像形成媒体に転写して画像を形成することにより行われる。   The image forming apparatus 100 displays an image based on image data such as image data transmitted from various terminal devices such as a PC (Personal Computer) connected via a network and image data read by a document reading device such as a scanner. And has a function of forming on an image forming medium. Image formation by the image forming apparatus 100 forms an electrostatic latent image based on image data on an electrostatic latent image carrier, develops the electrostatic latent image by supplying a developer, and forms an image on a sheet P or the like. This is done by transferring the image onto a medium to form an image.

以降の説明においては、画像形成に際し、現像剤としてトナーのみからなる一成分現像剤を用いる非磁性一成分現像方式に適用した例を説明するが、現像方式はこれに限るものではない。例えば、トナー及びキャリアを有する二成分系の現像剤を用いる現像方式であっても良い。また、カラー画像を形成する画像形成装置100について例示するが、モノクロ画像の専用機に適用することも可能である。   In the following description, an example will be described in which the image forming process is applied to a non-magnetic one-component developing method using a one-component developer consisting only of toner as a developer. However, the developing method is not limited to this. For example, a developing method using a two-component developer having toner and carrier may be used. Further, although the image forming apparatus 100 that forms a color image is illustrated, the present invention can be applied to a dedicated machine for monochrome images.

画像形成装置100は、用紙Pを供給する供給部20と、供給された用紙Pを搬送する搬送部30と、搬送される用紙Pに画像データに基づくトナー画像を転写して画像を形成する画像形成部40と、形成された画像を用紙Pに定着させる定着部50とを備えている。   The image forming apparatus 100 includes a supply unit 20 that supplies paper P, a conveyance unit 30 that conveys the supplied paper P, and an image that forms an image by transferring a toner image based on image data to the conveyed paper P. A forming unit 40 and a fixing unit 50 that fixes the formed image on the paper P are provided.

供給部20は、用紙Pを供給する供給トレイを備え、供給トレイに載置された用紙Pを搬送部30に供給する。   The supply unit 20 includes a supply tray that supplies the paper P, and supplies the paper P placed on the supply tray to the transport unit 30.

搬送部30は、駆動ローラ31と、従動ローラ32と、搬送ベルト33とを備え、無端状の搬送ベルト33が駆動ローラ31と従動ローラ32との間に張架された構成となっている。そして、駆動ローラ31が回転することにより、図1中矢印Zで示す方向に搬送ベルト33を動作させ、供給部20から供給された用紙Pを画像形成部40を介して定着部50へ搬送する。搬送過程において、用紙Pには、画像形成部40による画像が形成される。   The conveying unit 30 includes a driving roller 31, a driven roller 32, and a conveying belt 33, and the endless conveying belt 33 is stretched between the driving roller 31 and the driven roller 32. When the driving roller 31 rotates, the conveyance belt 33 is operated in the direction indicated by the arrow Z in FIG. 1, and the paper P supplied from the supply unit 20 is conveyed to the fixing unit 50 via the image forming unit 40. . In the conveyance process, an image by the image forming unit 40 is formed on the paper P.

画像形成部40は、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用及び黒色画像用の画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bを有し、搬送される用紙P上に、画像データに基づく各色の画像を転写する。なお、画像形成部40の詳細については、後述する。   The image forming unit 40 includes image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B for yellow image, magenta image, cyan image, and black image, and each color based on the image data is conveyed on the sheet P to be conveyed. Transfer the image. Details of the image forming unit 40 will be described later.

定着部50は、加熱ローラ51及び加圧ローラ52を備え、これらが当接する定着ニップ部にて、搬送部30により搬送される用紙Pを受け付ける。そして、定着ニップ部にて、用紙Pに転写されている画像に対し、熱圧着することにより、用紙Pに画像を定着させる。   The fixing unit 50 includes a heating roller 51 and a pressure roller 52, and receives the paper P conveyed by the conveying unit 30 at a fixing nip portion where these abut against each other. The image is fixed on the paper P by thermocompression with respect to the image transferred to the paper P at the fixing nip portion.

次に、画像形成部40について詳述する。画像形成部40において、各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bは、供給部20から定着部50へ、イエロー画像形成ステーション40Y、マゼンタ画像形成ステーション40M、シアン画像形成ステーション40C、そして黒色画像形成ステーション40Bの順で配置されている。即ち、画像形成装置100は、連設された画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bにより、用紙P上に夫々の色の画像を転写するタンデム方式となっている。そして、各色の画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bは、各色に対応する画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒色のトナー画像を形成して、用紙P上に転写する。   Next, the image forming unit 40 will be described in detail. In the image forming unit 40, the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B are supplied from the supply unit 20 to the fixing unit 50, the yellow image forming station 40Y, the magenta image forming station 40M, the cyan image forming station 40C, and the black image forming station. Stations 40B are arranged in this order. In other words, the image forming apparatus 100 is a tandem system in which images of the respective colors are transferred onto the paper P by the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B that are continuously provided. Then, the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B for the respective colors form yellow, magenta, cyan, and black toner images based on the image data corresponding to the respective colors, and transfer the toner images onto the paper P.

これら各色の画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bは、トナーの種類以外は、実質的に同一の構成を有している。そこで、図1における各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bが備える構成部品に対する参照符号については、イエロー画像形成ステーション40Yのみについて記載している。そして、他の各画像形成ステーション40M、40C、40Bの構成部品に対する参照符号については、イエロー画像形成ステーション40Yを参照するものとし、その記載を省略する。   These color image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B have substantially the same configuration except for the type of toner. Therefore, the reference numerals for the components included in each of the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B in FIG. 1 are described only for the yellow image forming station 40Y. The reference numerals for the components of the other image forming stations 40M, 40C, and 40B refer to the yellow image forming station 40Y, and the description thereof is omitted.

なお、本実施形態の画像形成ステーション部40では、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の4色の画像を形成する構成について説明しているが、特にこれら4色に限定するものではない。例えば、シアン及びマゼンタと同一の色相で濃度がより低いライトシアン(LC)及びライトマゼンタ(LM)を加えた6色のトナー画像を形成する構成であっても良い。   Note that the image forming station unit 40 of the present embodiment has been described with respect to a configuration in which images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are formed. However, the present invention is not particularly limited to these four colors. For example, a six-color toner image may be formed by adding light cyan (LC) and light magenta (LM) having the same hue as cyan and magenta and lower densities.

各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bは、夫々表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体として感光体41を備えている。各感光体41は略円柱のドラム形状をなし、回転自在に軸支されており、図示しない駆動手段及び制御手段によって、図中矢印Rで示す所定方向に回転駆動されるように制御されている。また、各感光体41は、円柱の側面、即ち周方向の表面にOPC(Organic Photoconductor;有機光導電体)等の感光性材料を有している。   Each of the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B includes a photoreceptor 41 as an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface. Each photoconductor 41 has a substantially cylindrical drum shape and is rotatably supported. The photoconductor 41 is controlled to be driven to rotate in a predetermined direction indicated by an arrow R in the drawing by a driving unit and a control unit (not shown). . Each photoreceptor 41 has a photosensitive material such as OPC (Organic Photoconductor) on the side surface of the cylinder, that is, the surface in the circumferential direction.

各感光体41は、搬送部30により搬送される用紙Pに対してトナー像を転写すべく、搬送ベルト33の上方に、搬送方向と回転軸の軸方向とが直角をなすように配置されている。また、各感光体41の周囲には、周方向に沿って、帯電装置42、露光装置43、現像装置1、転写ローラ44及びクリーニング装置46が夫々配置されている。   Each photoconductor 41 is arranged above the conveyor belt 33 so that the conveyance direction and the axial direction of the rotation axis are perpendicular to each other so as to transfer the toner image onto the paper P conveyed by the conveyance unit 30. Yes. Further, a charging device 42, an exposure device 43, a developing device 1, a transfer roller 44, and a cleaning device 46 are arranged around each photoconductor 41 along the circumferential direction.

帯電装置42は、感光体41の周方向の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、感光体41の上方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、接触型のローラ方式の帯電ローラを使用する形態を説明するが、チャージャー型、ブラシ方式、イオン放出帯電方式等の他の方式の帯電装置を用いるようにしても良い。   The charging device 42 is a charging means for uniformly charging the circumferential surface of the photoconductor 41 to a predetermined potential, and is disposed above the photoconductor 41 and close to the outer peripheral surface thereof. In this embodiment, a mode in which a contact roller type charging roller is used will be described. However, other types of charging devices such as a charger type, a brush method, and an ion emission charging method may be used. .

露光装置43は、感光体41の回転方向における帯電装置42の下流側に、感光体41の外周面に近接して配置されている。露光装置43は、図示しない画像処理部から出力された画像データに基づいて、帯電装置42にて帯電された感光体41の周方向の表面に、レーザ光を照射して露光することにより、感光体41の表面に画像データに応じた静電潜像を書き込む機能を有する。   The exposure device 43 is disposed on the downstream side of the charging device 42 in the rotation direction of the photoconductor 41 and close to the outer peripheral surface of the photoconductor 41. The exposure device 43 irradiates the circumferential surface of the photoreceptor 41 charged by the charging device 42 with laser light and exposes it based on image data output from an image processing unit (not shown). The surface of the body 41 has a function of writing an electrostatic latent image corresponding to image data.

なお、各露光装置43は、各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bに応じて、イエロー、マゼンタ、シアン又は黒色に夫々対応する画像データが入力されることにより、対応する色に応じた静電潜像をそれぞれ形成する。露光装置43としては、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)、EL、LED等の発光素子をアレイ状に並べた書込み装置(例えば、書込みヘッド)等の装置を使用することができる。   Each exposure apparatus 43 receives image data corresponding to yellow, magenta, cyan, or black according to each image forming station 40Y, 40M, 40C, 40B, so that static corresponding to the corresponding color is obtained. Each electrostatic latent image is formed. As the exposure device 43, a device such as a laser scanning unit (LSU) provided with a laser irradiation unit and a reflection mirror, a writing device (for example, a writing head) in which light emitting elements such as EL and LED are arranged in an array, and the like are used. Can do.

現像装置1は、感光体41の回転方向における露光装置43の下流側に、感光体41の外周面に近接して配置されている。現像装置1は、現像剤であるトナーを担持する現像剤担持体として現像ローラ10を有し、現像ローラ10を回転自在に軸支している。現像ローラ10は、感光体41と近接するように配置されており、感光体41と近接する領域は、担持しているトナーを感光体41へ供給する現像領域となる。現像ローラ10は、図示しない駆動手段及び制御手段により回転することで、担持しているトナーを現像領域へ搬送し、感光体41へ供給する。現像装置1が感光体41へトナーを供給することにより、露光装置43によって感光体41表面に形成された静電潜像を現像してトナー像(可視像)を形成する。   The developing device 1 is disposed on the downstream side of the exposure device 43 in the rotation direction of the photoconductor 41 and close to the outer peripheral surface of the photoconductor 41. The developing device 1 has a developing roller 10 as a developer carrying member that carries toner as a developer, and rotatably supports the developing roller 10. The developing roller 10 is disposed so as to be close to the photoconductor 41, and an area close to the photoconductor 41 is a development area for supplying the toner to be carried to the photoconductor 41. The developing roller 10 is rotated by a driving unit and a control unit (not shown), so that the carried toner is conveyed to the developing region and is supplied to the photoreceptor 41. When the developing device 1 supplies toner to the photoconductor 41, the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 41 is developed by the exposure device 43 to form a toner image (visible image).

なお、各現像装置1には、各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bの画像形成に応じて、イエロー、マゼンタ、シアン又は黒色のトナーが収容されている。これらのトナーは、帯電した感光体41の表面電位と同極性に帯電したトナーを含んでいる。感光体41の表面電位の極性及び使用するトナーの帯電極性は、正負を問わないが、本実施の形態では負極性(マイナス)であるものとして以降の説明を行う。   Each developing device 1 contains yellow, magenta, cyan, or black toner according to the image formation at each image forming station 40Y, 40M, 40C, 40B. These toners include toner charged to the same polarity as the surface potential of the charged photoreceptor 41. The polarity of the surface potential of the photoconductor 41 and the charge polarity of the toner to be used may be positive or negative, but in the present embodiment, the following description will be made assuming that the polarity is negative.

転写ローラ44は、搬送ベルト33の下方に配置され、搬送ベルト33を介して転写ローラ44と対向している。転写ローラ44は、感光体41上に形成されたトナー像を、搬送ベルト33にて搬送される用紙Pの表面に転写する機能を有し、トナーの帯電極性とは、逆の極性、即ち本実施の形態では正極性(プラス)のバイアス電圧が印加される。   The transfer roller 44 is disposed below the conveyance belt 33 and faces the transfer roller 44 via the conveyance belt 33. The transfer roller 44 has a function of transferring the toner image formed on the photoconductor 41 onto the surface of the paper P conveyed by the conveying belt 33, and has a polarity opposite to the charging polarity of the toner, that is, the main image. In the embodiment, a positive (plus) bias voltage is applied.

クリーニング装置46は、感光体41の回転方向における転写ローラ44の下流側に、感光体41の外周面に近接して配置されている。クリーニング装置46は、用紙Pへのトナー画像転写後に、感光体41の外周面上に残存しているトナーの除去及び回収を行う機能を有する。   The cleaning device 46 is disposed on the downstream side of the transfer roller 44 in the rotation direction of the photoconductor 41 and close to the outer peripheral surface of the photoconductor 41. The cleaning device 46 has a function of removing and collecting the toner remaining on the outer peripheral surface of the photoreceptor 41 after the toner image is transferred onto the paper P.

このように構成された画像形成装置100では、搬送部30により搬送される用紙Pに対し、各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bを通過する際に、各色のトナー像が順次用紙Pに転写される。これにより、各色のトナー像が用紙P上に重畳して転写され、用紙P上に所望のフルカラーのトナー像が形成される。こうしてトナー像が転写された用紙Pは、定着装置40によってトナー像の定着処理が行われた後に、図示しない排紙トレイに送出される。   In the image forming apparatus 100 configured as described above, the toner images of the respective colors are sequentially applied to the paper P when the paper P transported by the transport unit 30 passes through the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B. Transcribed. As a result, the toner images of the respective colors are superimposed and transferred onto the paper P, and a desired full-color toner image is formed on the paper P. The paper P onto which the toner image has been transferred in this manner is subjected to a toner image fixing process by the fixing device 40 and then sent to a paper discharge tray (not shown).

次に、現像装置1の構成例について具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る現像装置1の構成例を示す概略図である。画像形成部40の各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bが備える現像装置1は、前述の現像ローラ10の他、供給ローラ11、層規制部材12、電位差付与手段13、可変電位差付与手段14、電位差変更手段15、動作状況取得手段16及び計時手段17を備えている。   Next, a configuration example of the developing device 1 will be specifically described. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the developing device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The developing device 1 provided in each of the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B of the image forming unit 40 includes the supply roller 11, the layer regulating member 12, the potential difference applying unit 13, and the variable potential difference applying unit 14 in addition to the developing roller 10 described above. , A potential difference changing unit 15, an operation state acquiring unit 16, and a time measuring unit 17.

現像装置1は、内蔵する現像ローラ10と感光体41とが現像領域を介して近接するように配置される。現像ローラ10から感光体41へトナーを供給する現像領域は、現像ギャップと呼ばれる空隙であり、図示しないギャップ保持材により150〜500μmに保持されている。現像ローラ10は、矢印R10で示すように図2に向かって左回りに回転し、矢印Rで示すように右回りに回転する感光体41へ、担持しているトナーを供給する。現像ローラ10は、表面粗Raが0.3〜0.6μm程度のアルミニウム等の材質にて形成されている。   The developing device 1 is arranged so that the built-in developing roller 10 and the photoconductor 41 are close to each other through a developing region. A developing area for supplying toner from the developing roller 10 to the photoreceptor 41 is a gap called a developing gap, and is held at 150 to 500 μm by a gap holding material (not shown). The developing roller 10 rotates counterclockwise in FIG. 2 as indicated by an arrow R10, and supplies the carried toner to a photoconductor 41 that rotates clockwise as indicated by an arrow R. The developing roller 10 is formed of a material such as aluminum having a surface roughness Ra of about 0.3 to 0.6 μm.

供給ローラ11は、円柱状をなし、中心軸に位置する回転軸部にて回転自在に軸支されており、矢印R11にて示すように図2に向かって左回りに回転し、トナーを現像ローラ10へ供給する。供給ローラ11と現像ローラ10とが接触するニップ部では、両方のローラから押圧されており、ニップ部において供給ローラ11から現像ローラ10へトナーの供給が行われる。供給ローラ11は、回転軸部となる金属シャフトの周囲に円柱状に形成されたポリウレタン発泡フォームを用いて構成されているため、ニップ部では、0.2〜1.0mmの食い込みが発生する。なお、供給ローラ11に対しては、現像装置1が備えるトナー槽内を撹拌し、かつ撹拌したトナーを搬送する撹拌ローラによりトナーが供給される。   The supply roller 11 has a cylindrical shape and is rotatably supported by a rotation shaft portion located at the center axis. The supply roller 11 rotates counterclockwise as shown by an arrow R11 to develop toner. Supply to roller 10. At the nip portion where the supply roller 11 and the developing roller 10 are in contact, both rollers are pressed, and toner is supplied from the supply roller 11 to the developing roller 10 at the nip portion. Since the supply roller 11 is configured by using a polyurethane foam formed in a columnar shape around a metal shaft serving as a rotation shaft portion, a biting of 0.2 to 1.0 mm occurs in the nip portion. The supply roller 11 is supplied with toner by an agitation roller that agitates the inside of the toner tank provided in the developing device 1 and conveys the agitated toner.

供給ローラ11から現像ローラ10へ供給されたトナーは、現像ローラ10の表面にトナー層を形成する。層規制部材12は、現像ローラ10の表面に形成されたトナー層の層厚を一定に規制する機能を有している。   The toner supplied from the supply roller 11 to the developing roller 10 forms a toner layer on the surface of the developing roller 10. The layer regulating member 12 has a function of regulating the thickness of the toner layer formed on the surface of the developing roller 10 at a constant level.

図3は、本発明の実施の形態1に係る現像装置1が備える層規制部材12の構成例を示す概略図である。図3は、図2に示された現像ローラ10及び層規制部材12を拡大して示したものである。層規制部材12は、細長い簿板状をなす導電性支持部材12aと、板状をなし、弾性を有する絶縁性材料で形成される弾性部材12bとを備えている。導電性支持部材12aは、一端を現像装置1の筐体に固定され、他端に導電性支持部材12aを固着している。導電性支持部材12aは、一方の面で導電性支持部材12aに支持され、他方の面で現像ローラ10に担持されたトナーに接する。導電性支持部材12aは、例えば、厚さ0.08〜0.20mm程度のリン青銅、SUS等の金属を用いて形成される簿板である。弾性部材12bは、厚さ1〜2mm程度のウレタン等の弾性ゴムを用いて板状に形成される。なお、弾性部材12bは、現像ローラ10との最近接位置より、現像ローラ10の回転方向の下流側で厚みが大きくなるように成型されている。   FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of the developing roller 10 and the layer regulating member 12 shown in FIG. The layer regulating member 12 includes a conductive support member 12a having an elongated book plate shape and an elastic member 12b having a plate shape and formed of an insulating material having elasticity. One end of the conductive support member 12a is fixed to the housing of the developing device 1, and the conductive support member 12a is fixed to the other end. The conductive support member 12a is supported by the conductive support member 12a on one side, and contacts the toner carried on the developing roller 10 on the other side. The conductive support member 12a is a book board formed using a metal such as phosphor bronze or SUS having a thickness of about 0.08 to 0.20 mm, for example. The elastic member 12b is formed in a plate shape using an elastic rubber such as urethane having a thickness of about 1 to 2 mm. Note that the elastic member 12b is molded so that its thickness is increased on the downstream side in the rotation direction of the developing roller 10 from the closest position to the developing roller 10.

図3に示すように、弾性部材12bは、現像ローラ10との最近接位置であるニップ部より、現像ローラ10の回転方向の下流側で厚みが大きくなっている。このような形状に成型することで、後述するように、現像ローラ10と、層規制部材12の導電性支持部材12aとの間で電位差が生じるような電圧を印加した場合に、ニップ部より下流側で現像ローラ10と弾性部材12b表面との電位差が小さくなる。これにより、下流側でのトナー溜まりの発生を抑制し、トナーの均一性を維持することが可能となる。   As shown in FIG. 3, the elastic member 12 b is thicker on the downstream side in the rotation direction of the developing roller 10 than the nip portion that is the closest position to the developing roller 10. By molding into such a shape, as will be described later, when a voltage that causes a potential difference between the developing roller 10 and the conductive support member 12a of the layer regulating member 12 is applied, it is downstream of the nip portion. On the side, the potential difference between the developing roller 10 and the surface of the elastic member 12b becomes small. As a result, it is possible to suppress toner accumulation on the downstream side and maintain toner uniformity.

また、弾性部材12bを絶縁性材料を用いて形成することにより、導電性材料を用いて形成した場合と比べ、トナーを電気的に引き付ける力が弱くなる。よって、層規制部材12へのトナーの融着を抑制することが可能となる。   In addition, by forming the elastic member 12b using an insulating material, the force for electrically attracting toner becomes weaker than when the elastic member 12b is formed using a conductive material. Therefore, it is possible to suppress toner fusion to the layer regulating member 12.

図2に戻り、電位差付与手段13は、現像ローラ10及び供給ローラ11並びに層規制部材12の導電性支持部材12aに対し、感光体41等の他の部材との間で電位差Vdを付与するバイアス電源である。電位差付与手段13は、電圧を印加する電源及びその付属回路、又は外部から印加される電圧を制御する回路にて構成される。なお、図2の例では、現像ローラ10及び供給ローラ11には同電位が印加されているが、現像ローラ10及び供給ローラ11間で一定電位差を設けるようにしても良い。供給ローラ11側にマイナスの電位を加えると、負帯電のトナーは現像ローラ10側へ移行しやすくなるため、供給ローラ11から現像ローラ10へのトナーの供給量を多くする効果がある。一方、供給ローラ11側にプラスの電位を加えると、負帯電のトナーは現像ローラ10から供給ローラ11側へ移行しやすくなるので、現像ローラ11からのトナーの引き剥がしが増える。供給ローラ11のトナー引き剥がし能力が不足し画像にゴーストが現れるような場合には、ゴースト低減に効果がある。   Returning to FIG. 2, the potential difference applying unit 13 applies a potential difference Vd to the developing roller 10, the supply roller 11, and the conductive support member 12 a of the layer regulating member 12 with other members such as the photoreceptor 41. It is a power supply. The potential difference applying unit 13 includes a power source that applies a voltage and an attached circuit thereof, or a circuit that controls a voltage applied from the outside. In the example of FIG. 2, the same potential is applied to the developing roller 10 and the supply roller 11, but a constant potential difference may be provided between the developing roller 10 and the supply roller 11. When a negative potential is applied to the supply roller 11 side, the negatively charged toner is easily transferred to the developing roller 10 side, so that the amount of toner supplied from the supply roller 11 to the developing roller 10 is increased. On the other hand, when a positive potential is applied to the supply roller 11 side, negatively charged toner is easily transferred from the developing roller 10 to the supply roller 11 side, so that the toner is peeled off from the developing roller 11 more. When the supply roller 11 has insufficient toner peeling ability and a ghost appears in the image, it is effective in reducing the ghost.

可変電位差付与手段14は、現像ローラ10及び供給ローラ11と、層規制部材12の導電性支持部材12aとの間で電位差ΔVbを生じさせる機能を有し、電圧を印加する電源及びその付属回路、又は外部から印加される電圧を制御する回路にて構成される。なお、可変電位差付与手段14により与えられる電位差は、一定ではなく可変である。   The variable potential difference applying means 14 has a function of generating a potential difference ΔVb between the developing roller 10 and the supply roller 11 and the conductive support member 12a of the layer regulating member 12, and a power source for applying voltage and its associated circuit, Or it is comprised by the circuit which controls the voltage applied from the outside. Note that the potential difference given by the variable potential difference applying means 14 is not constant but variable.

電位差変更手段15は、可変電位差付与手段14により印加する電圧を変更させる回路、プログラム等の機構である。電位差変更手段15は、動作状況取得手段16から得られる画像の形成状況、形成枚数、トナーの規制回数等の動作状況、計時手段17から得られる各種経過時間等の情報に基づいて、可変電位差付与手段14により与える電位差を変更する。   The potential difference changing unit 15 is a mechanism such as a circuit or a program that changes the voltage applied by the variable potential difference applying unit 14. The potential difference changing unit 15 applies the variable potential difference based on information such as the image formation status obtained from the operation status acquisition unit 16, the operation status such as the number of sheets formed, the number of toner restrictions, and various elapsed times obtained from the timing unit 17 The potential difference given by the means 14 is changed.

なお、電位差付与手段13、可変電位差付与手段14、電位差変更手段15、動作状況取得手段16及び計時手段17は、各画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bに夫々設けるようにしてもよいが、全ての画像形成ステーション40Y、40M、40C、40Bに共通して用いられる一の回路、プログラム等の機構として設ける様にしても良い。また、共通して用いられる一の機構として実装する場合、現像装置1の筐体内に組み込むのではなく、画像形成装置100内で現像装置1の筐体外に配置するようにしても良い。また、例えば、動作状況を現像装置1の筐体外に配置された機構で検出する場合、現像装置1の筐体内に組み込まれ、検出された動作状況又はこれに基づく命令を受信する機構を動作状況取得手段16等の機構とみなすようにしても良い。   The potential difference applying unit 13, the variable potential difference applying unit 14, the potential difference changing unit 15, the operation state acquiring unit 16, and the timing unit 17 may be provided in each of the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B. You may make it provide as a mechanism of one circuit, a program, etc. which are used in common with all the image forming stations 40Y, 40M, 40C, and 40B. Further, in the case of mounting as one mechanism that is used in common, it may be arranged outside the housing of the developing device 1 in the image forming apparatus 100 instead of being incorporated in the housing of the developing device 1. Further, for example, when the operation status is detected by a mechanism arranged outside the housing of the developing device 1, a mechanism that is incorporated in the housing of the developing device 1 and receives a detected operation status or a command based on the detected operation status is operated. You may make it consider it as a mechanism, such as the acquisition means 16.

このように構成された現像装置1では、供給ローラ11により搬送されたトナーがニップ部で現像ローラ10と摺擦され、これによりトナーが現像ローラ10へ汲み上げられトナー層が形成される。現像ローラ10上に形成されたトナー層は、層規制部材12の弾性部材12bを通過する際に、層規制部材12の導電性支持部材12aを通して与えられる圧力により、層厚が規制されると共に、再度帯電することになる。層規制部材12の弾性部材12bを通過したトナーは、現像ローラ10に印加された電圧と、感光体41上の潜像電位とに応じて感光体41に現像が行われ、感光体41表面の静電潜像を可視化する。   In the developing device 1 configured as described above, the toner conveyed by the supply roller 11 is rubbed against the developing roller 10 at the nip portion, whereby the toner is pumped up to the developing roller 10 to form a toner layer. When the toner layer formed on the developing roller 10 passes through the elastic member 12b of the layer regulating member 12, the layer thickness is regulated by the pressure applied through the conductive support member 12a of the layer regulating member 12, It will be charged again. The toner that has passed through the elastic member 12 b of the layer regulating member 12 is developed on the photoconductor 41 according to the voltage applied to the developing roller 10 and the latent image potential on the photoconductor 41, and the surface of the photoconductor 41 is exposed. Visualize the electrostatic latent image.

ここで、本願発明により解決すべき課題の一つであるトナーのすり抜けによるトナー層のスジについて説明する。この現象は、層規制部材へのトナー融着とは全く異なる現象である。なお、当該説明は、本願発明とは異なるものであるが、便宜上、本願発明と同様の構成については、同一の符号を付すものとする。但し、あくまでも便宜のための符号であり、本願発明においてトナー層のスジが発生することを示すものではない。   Here, streaks of the toner layer due to toner slipping, which is one of the problems to be solved by the present invention, will be described. This phenomenon is completely different from the toner fusion to the layer regulating member. In addition, although the said description differs from this invention, the same code | symbol shall be attached | subjected about the structure similar to this invention for convenience. However, it is a code for convenience only, and does not indicate that streaks of the toner layer are generated in the present invention.

図4は、現像ローラ10上のトナー層が層規制部材12により層厚が規制される領域を示す模式図である。図4では、簡略的に三層のトナー層が存在している状態を描いている。層規制部材12からは、現像ローラ10側に一定の圧力Fcが加えられている。また、現像ローラ10には、表面に凹凸が形成されており、下層のトナーを、回転方向R10に沿って移動させる力Frが加わっている。トナーの流動性が非常に良く、トナー間に働く力がゼロとみなせる場合、現像ローラ10に接する最下層のトナーだけが現像ローラ10からの力Frによって運ばれることになる。そして、層規制部材12に接する最上層のトナーは、層規制部材12との摩擦力によって層規制部材12から離れない状態となる。従って、トナーのすり抜けは発生しない。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a region where the layer thickness of the toner layer on the developing roller 10 is regulated by the layer regulating member 12. In FIG. 4, a state in which three toner layers are present is simply illustrated. A constant pressure Fc is applied from the layer regulating member 12 to the developing roller 10 side. Further, the developing roller 10 has an uneven surface, and a force Fr that moves the toner in the lower layer along the rotation direction R10 is applied. When the fluidity of the toner is very good and the force acting between the toners can be regarded as zero, only the lowermost toner contacting the developing roller 10 is carried by the force Fr from the developing roller 10. Then, the toner of the uppermost layer in contact with the layer regulating member 12 is not separated from the layer regulating member 12 due to the frictional force with the layer regulating member 12. Therefore, toner does not slip through.

ただし、実際には、トナー間の力がゼロという状態はあり得ず、ある程度の力が働くため、現像ローラ10に接する最下層のトナーと中間層のトナーとが現像ローラ10の回転に伴って層規制部材12を通り抜けていく。トナーが劣化すると、トナーに添着している外添剤がトナーから剥がれ落ちたり、トナー内部に埋没したりするという現象が発生する。このような現象が発生すると、トナー間の力は非常に大きくなる。このため、最下層のトナーが中間層のトナーを引っ張り、中間層のトナーが最上層のトナーを引っ張る。最上層のトナーが層規制部材12との間に働く摩擦力を越えた場合、最上層のトナーのすり抜けが発生する。   However, in reality, the force between the toners cannot be zero, and a certain amount of force is applied. Therefore, the lowermost layer toner and the intermediate layer toner that are in contact with the developing roller 10 are accompanied by the rotation of the developing roller 10. It passes through the layer regulating member 12. When the toner is deteriorated, a phenomenon occurs in which the external additive attached to the toner is peeled off from the toner or buried in the toner. When such a phenomenon occurs, the force between the toners becomes very large. For this reason, the lowermost layer toner pulls the intermediate layer toner, and the intermediate layer toner pulls the uppermost layer toner. When the uppermost toner exceeds the frictional force acting on the layer regulating member 12, the uppermost toner slips through.

図5は、すり抜けが発生した状況を示す説明図である。図5上段の図は、層規制部材12においてトナー層と接する面を示している。図5上段に記載の層規制部材12は、上側が上流側であり、下側が下流側である。図5下段は、層規制部材12から現像ローラ10に加える圧力Fc(以下、ブレード圧と示す)の分布をグラフとして示している。なお、図5下段のグラフは、横軸が図5上段に示す層規制部材12の横方向の位置と対応している。図5上段において矢印は、層規制部材12をすり抜けるトナーの移動方向を示しており、特に斜線で示す矢印は、トナーがすり抜けるすり抜け部となる領域におけるトナーの移動方向を示している。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing a situation where slip-through has occurred. The upper part of FIG. 5 shows the surface of the layer regulating member 12 that contacts the toner layer. In the layer regulating member 12 shown in the upper part of FIG. 5, the upper side is the upstream side, and the lower side is the downstream side. The lower part of FIG. 5 shows the distribution of the pressure Fc (hereinafter referred to as blade pressure) applied from the layer regulating member 12 to the developing roller 10 as a graph. In the graph in the lower part of FIG. 5, the horizontal axis corresponds to the position in the horizontal direction of the layer regulating member 12 shown in the upper part of FIG. In the upper part of FIG. 5, the arrows indicate the moving direction of the toner that passes through the layer regulating member 12. In particular, the hatched arrows indicate the moving direction of the toner in a region that becomes a slip-through portion through which the toner passes.

図5上段に示す最上層のトナーがすり抜けるすり抜け部近辺では、図5下段に示すようにブレード圧が低下している。また、すり抜け部でブレード圧が低下すると、接触面積が減少するため、図5上段の横方向として示す両端のブレード圧が上昇する。ブレード圧が低い部分はトナー層が厚くなり、ブレード圧が高い部分はトナー層が薄くなる。このような圧力状態は常態化し易いため、トナー層のスジが一度発生すると、消えずに残ることになる。このような現象を抑制するためには、ブレード圧を上げることが有効である。しかしながら、ブレード圧を上げると、トナーにかかるストレスを上げることにもなり、トナーの劣化が進むため、トナーの流動性を急激に悪化させると共に、帯電量も低下するという他の問題をも引き起こす。   As shown in the lower part of FIG. 5, the blade pressure is reduced in the vicinity of the slip-through part where the uppermost toner shown in the upper part of FIG. Further, when the blade pressure is reduced at the slip-through portion, the contact area is reduced, so that the blade pressure at both ends shown as the horizontal direction in the upper part of FIG. A portion where the blade pressure is low has a thick toner layer, and a portion where the blade pressure is high has a thin toner layer. Since such a pressure state is likely to become normal, once the streaks of the toner layer are generated, they remain without disappearing. In order to suppress such a phenomenon, it is effective to increase the blade pressure. However, when the blade pressure is increased, the stress applied to the toner is also increased, and the deterioration of the toner progresses, so that the fluidity of the toner is abruptly deteriorated and the charge amount is also reduced.

本願発明では、トナーの劣化状態に応じて、層規制部材12の導電性支持部材12aに電圧を印加していくことにより、この様な問題をも解決する。図6は、本発明の実施の形態1に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図6は、横軸に画像形成枚数をとり、縦軸に印加電圧の変化をとって、その関係を示したものである。なお、縦軸に示した印加電圧の変化とは、可変電位差付与手段14にて付与される電位差の変化であり、画像形成開始時の値をゼロとする任意単位(a.u.)の電位差ΔVとして示している。図6に示すように画像形成枚数の増加に従って、電位差ΔVを大きくすることにより、層規制部材12及び導電性支持部材12aの間の電位差も大きくなる。このように設定することにより、画像形成枚数の増加に従ってトナーが劣化し、流動性が悪化した場合でも、層規制部材12側にトナーを引き付ける引力が増大するため、ブレード圧を上げずとも層規制部材12による摩擦力が高まり、トナーのすり抜けを抑制することができる。   In the present invention, such a problem is solved by applying a voltage to the conductive support member 12a of the layer regulating member 12 in accordance with the deterioration state of the toner. FIG. 6 is a graph showing a change in potential difference given by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the number of images to be formed, and the vertical axis indicates the change in applied voltage. Note that the change in the applied voltage shown on the vertical axis is a change in the potential difference applied by the variable potential difference applying unit 14, and is an arbitrary unit (au) potential difference in which the value at the start of image formation is zero. It is shown as ΔV. As shown in FIG. 6, the potential difference between the layer regulating member 12 and the conductive support member 12a is increased by increasing the potential difference ΔV as the number of images formed increases. With this setting, even if the toner deteriorates as the number of image formations increases and the fluidity deteriorates, the attractive force to attract the toner to the layer regulating member 12 side increases, so that the layer regulation can be achieved without increasing the blade pressure. The frictional force by the member 12 is increased, and the toner can be prevented from slipping through.

現像装置1は、動作状況取得手段16により、画像形成枚数を取得する。そして、現像装置1は、取得した画像形成枚数をトナーの劣化状態を示す指標とし、取得した画像形成枚数に基づく電位差変更手段15の制御により、可変電位差付与手段14を制御して、電位差ΔVを変更する。このような制御により、図6に示す画像形成枚数とするトナーの劣化状態に応じた印加電圧の制御が可能となり、トナーのすり抜けを抑制することができる。   The developing device 1 acquires the number of images formed by the operation status acquisition unit 16. Then, the developing device 1 uses the acquired number of formed images as an index indicating the deterioration state of the toner, and controls the variable potential difference applying unit 14 by controlling the potential difference changing unit 15 based on the acquired number of formed images, thereby setting the potential difference ΔV. change. By such control, it is possible to control the applied voltage according to the deterioration state of the toner having the number of image formations shown in FIG. 6, and the toner can be prevented from slipping through.

しかしながら、層規制部材12及び現像ローラ10間の電位差が大きくなり過ぎると、層規制部材12にトナーが付着する方向に電界がかかるので、特定のトナーが層規制部材12に付着し続け、層規制部材12へのトナーの融着を誘発しやすくなる。層規制部材12にトナーが融着した箇所は、トナーが層規制部材12の下を通りにくくなり、トナー層にスジとなって現れる。トナー層のスジは画像の白スジとなり、画像欠陥になる。そこで、図6を用いて示したようにトナーの劣化状態に応じて電位差を変更すると共に、画像形成を契機とする所定期間の間にも電位差を変更する処理を実施する。   However, if the potential difference between the layer regulating member 12 and the developing roller 10 becomes too large, an electric field is applied in the direction in which the toner adheres to the layer regulating member 12, so that the specific toner continues to adhere to the layer regulating member 12 and the layer regulation It becomes easy to induce the fusion of the toner to the member 12. The portion where the toner is fused to the layer regulating member 12 becomes difficult for the toner to pass under the layer regulating member 12 and appears as a streak in the toner layer. The toner layer streak becomes a white streak of the image, resulting in an image defect. Therefore, as shown in FIG. 6, the potential difference is changed according to the toner deterioration state, and the potential difference is changed during a predetermined period triggered by image formation.

図7は、本発明の実施の形態1に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図7は、横軸に時間をとり、縦軸に印加電圧の変化をとって、その関係を示したものである。なお、縦軸に示した印加電圧の変化とは、可変電位差付与手段14にて付与される変更可能な電位差ΔVbである。図7中T1として示した期間が、用紙P等の画像形成媒体上に画像形成を行っている期間を示している。従って、図7中T1として示した期間の電位差は一定ではなく、図6にて示したようにトナーの劣化状態に応じて変化している。ただし、その変化の程度は、図7に示した電位差ΔVbの変化に比して小さいため、図7のように示している。   FIG. 7 is a graph showing a change in potential difference provided by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 7, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the change in applied voltage, and the relationship is shown. The change in the applied voltage shown on the vertical axis is the changeable potential difference ΔVb applied by the variable potential difference applying unit 14. A period indicated as T1 in FIG. 7 indicates a period during which image formation is performed on an image forming medium such as paper P. Therefore, the potential difference during the period shown as T1 in FIG. 7 is not constant, and changes according to the deterioration state of the toner as shown in FIG. However, since the degree of the change is smaller than the change in the potential difference ΔVb shown in FIG. 7, it is shown as in FIG.

図7に示すように、実施の形態1では、電位差が定期的に変化し、かつ電位差の正負が定期的に反転している。なお、反転の前後で電位差の絶対値は必ずしも同じでなくても良い。画像形成開始前は、電位差付与手段13による電位差Vdは、ゼロとして設定されており、T1として示す画像形成期間中に正の電位差が与えられる。なお、前述のように、期間T1の電位差ΔVは、図6にて示したように画像形成枚数を指標とするトナーの劣化状態に応じて変化する。画像形成後は、図7中T2として示す一定期間だけ、逆バイアスとなる負の電位差が与えられ、層規制部材12と帯電したトナーとの間に斥力を発生させる。この期間にも現像ローラ10は回転しているため、層規制部材12に付着していたトナーは引き離され、層規制部材12に対向する位置のトナーを新たなトナーに置換することができる。これにより、層規制部材12へのトナーの融着を防止し、画像欠陥の発生を抑制することができる。   As shown in FIG. 7, in the first embodiment, the potential difference periodically changes, and the positive / negative of the potential difference is periodically reversed. Note that the absolute value of the potential difference is not necessarily the same before and after inversion. Before the start of image formation, the potential difference Vd by the potential difference applying unit 13 is set to zero, and a positive potential difference is given during the image forming period indicated as T1. As described above, the potential difference ΔV in the period T1 changes according to the deterioration state of the toner using the number of formed images as an index as shown in FIG. After the image formation, a negative potential difference that is a reverse bias is given for a certain period of time shown as T2 in FIG. 7, and a repulsive force is generated between the layer regulating member 12 and the charged toner. Since the developing roller 10 also rotates during this period, the toner adhering to the layer regulating member 12 is pulled away, and the toner at the position facing the layer regulating member 12 can be replaced with new toner. Thereby, it is possible to prevent the toner from being fused to the layer regulating member 12 and to suppress the occurrence of image defects.

現像装置1は、動作状況取得手段16及び計時手段17により、画像形成状況及び経過時間を取得する。そして、現像装置1は、取得した画像形成状況及び時間に基づく電位差変更手段15の制御により、可変電位差付与手段14を制御して、画像形成後の所定期間の間の電位差の正負が反転するように電位差ΔVbを変更する。このような制御により、図7に示す画像形成状況に応じた印加電圧の制御が可能となり、トナーの融着を防止して画像欠陥の発生を抑制することができる。   The developing device 1 acquires the image formation status and the elapsed time by the operation status acquisition unit 16 and the timing unit 17. Then, the developing device 1 controls the variable potential difference applying unit 14 by controlling the potential difference changing unit 15 based on the acquired image forming situation and time so that the positive / negative of the potential difference during a predetermined period after the image formation is reversed. The potential difference ΔVb is changed. Such control makes it possible to control the applied voltage in accordance with the image forming state shown in FIG. 7, and to prevent toner fusing and to suppress the occurrence of image defects.

実施の形態2.
実施の形態2は、実施の形態1において、印加する電圧を反転させずに、画像形成を契機として電圧を変更する形態である。なお、実施の形態1と同様の構成要素については、実施の形態1と同様の符号を付し、実施の形態1を参照するものとし、その説明を省略する。実施の形態2における主な構成要素は実施の形態1と同様であるので、実施の形態1にて示した図1乃至図3及びその説明を参照するものとし、その説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment is a mode in which the voltage is changed in response to image formation without inverting the applied voltage in the first embodiment. In addition, about the component similar to Embodiment 1, the code | symbol similar to Embodiment 1 is attached | subjected, Embodiment 1 shall be referred and the description is abbreviate | omitted. Since main components in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, the description is omitted with reference to FIGS. 1 to 3 and the description thereof shown in the first embodiment.

図8は、本発明の実施の形態2に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図8は、横軸に時間をとり、縦軸に印加電圧の変化をとって、その関係を示したものである。実施の形態1では、逆方向の電圧を印加しているが、トナーの流動性が悪化している場合には、逆方向となるまで電位差を変更する必要がない場合もある。実施の形態2はこのような状況に対応させるものであり、図8に示すように、画像形成後のT2として示した一定期間に、画像形成中のT1として示した期間と異なる電位差を与えるものである。   FIG. 8 is a graph showing a change in potential difference given by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 8, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the change in applied voltage, and the relationship is shown. In the first embodiment, a voltage in the reverse direction is applied. However, when the fluidity of the toner is deteriorated, there is a case where it is not necessary to change the potential difference until the reverse direction is reached. The second embodiment corresponds to such a situation, and as shown in FIG. 8, a potential difference different from the period shown as T1 during image formation is given in a certain period shown as T2 after image formation. It is.

現像装置1は、動作状況取得手段16及び計時手段17により、画像形成状況及び経過時間を取得する。そして、現像装置1は、取得した画像形成状況及び時間に基づく電位差変更手段15の制御により、可変電位差付与手段14を制御して、画像形成後の所定期間の間の電位差ΔVbを変更する。このような制御により、図8に示す画像形成状況に応じた印加電圧の制御が可能となり、トナーの流動性が悪化しているような状況下において、トナーの融着を防止して画像欠陥の発生を抑制することができる。   The developing device 1 acquires the image formation status and the elapsed time by the operation status acquisition unit 16 and the timing unit 17. Then, the developing device 1 controls the variable potential difference applying unit 14 by controlling the potential difference changing unit 15 based on the acquired image forming status and time, and changes the potential difference ΔVb during a predetermined period after the image formation. Such a control makes it possible to control the applied voltage in accordance with the image forming state shown in FIG. 8, and in a situation where the fluidity of the toner is deteriorated, toner fusing is prevented and image defects are prevented. Occurrence can be suppressed.

実施の形態3.
実施の形態3は、実施の形態1において、平均ブレード通過回数に基づいて電位差を変更する形態である。なお、実施の形態1と同様の構成については、実施の形態1と同様の符号を付し、実施の形態1を参照するものとし、その説明を省略する。実施の形態3における主な構成要素は、実施の形態1と同様であるので、実施の形態1にて示した図1乃至図3及びその説明を参照するものとし、その説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment is a form in which the potential difference is changed based on the average number of blade passages in the first embodiment. In addition, about the structure similar to Embodiment 1, the code | symbol similar to Embodiment 1 shall be attached | subjected, Embodiment 1 shall be referred and the description is abbreviate | omitted. Since main components in the third embodiment are the same as those in the first embodiment, the description is omitted with reference to FIGS. 1 to 3 and the description thereof shown in the first embodiment.

図9は、本発明の実施の形態3に係る現像装置1において、画像形成枚数と平均ブレード通過回数との関係を示すグラフである。図9は、横軸に処理枚数をとり、縦軸に平均ブレード通過回数をとって、その関係を示したものである。処理枚数とは、画像を形成した画像形成媒体である用紙Pの枚数を示す。平均ブレード通過回数とは、現像装置1内に貯留されるトナーが層規制部材12を平均的に何回通過したかを示す指標である。図9では、継続的なトナー補給を行わないシステムにおいて、100gのトナーを用い、用紙Pの画像形成面に対して形成した画像面積の割合を示す印字率を、1%、3%、5%、10%とした場合の処理枚数と平均ブレード通過回数との関係を示している。なお、層規制部材12を通過した後のトナー量を0.55mg/cm2、ベタ印字の際のトナー消費量を0.5mg/cm2、用紙Pの画像形成面を210mm×297mmとして計算している。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of formed images and the average number of blade passages in the developing device 1 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 9 shows the relationship with the number of processed sheets on the horizontal axis and the average number of blade passages on the vertical axis. The number of processed sheets indicates the number of sheets P that are image forming media on which images are formed. The average blade passage number is an index indicating how many times the toner stored in the developing device 1 has passed through the layer regulating member 12 on average. In FIG. 9, in a system that does not continuously replenish toner, the printing rate indicating the ratio of the image area formed on the image forming surface of the paper P using 100 g of toner is 1%, 3%, and 5%. The relationship between the number of processed sheets and the average number of blade passages when 10% is shown is shown. It is assumed that the toner amount after passing through the layer regulating member 12 is 0.55 mg / cm 2, the toner consumption during solid printing is 0.5 mg / cm 2, and the image forming surface of the paper P is 210 mm × 297 mm. .

平均ブレード通過回数は、トナーの流動性変化と相関性があることから、図9に示すようなトナー補給を行わないシステムでは、平均ブレード通過回数をトナーの劣化を示す指標として用いることができる。そして、図9に示すように平均ブレード通過回数は、処理枚数及び印字率から求めることができる。   Since the average number of times of blade passage has a correlation with the change in toner fluidity, the average number of times of blade passage can be used as an indicator of toner deterioration in a system that does not supply toner as shown in FIG. As shown in FIG. 9, the average number of blade passages can be obtained from the number of processed sheets and the printing rate.

図10A及び図10Bは、本発明の実施の形態3に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図10A及び図10Bでは、横軸に平均ブレード通過回数をとり、縦軸に印加電圧の変化をとって、その関係を示したものである。なお、縦軸に示した印加電圧の変化とは、可変電位差付与手段14にて付与される電位差の変化であり、平均ブレード通過回数の導出開始時の値をゼロとする任意単位(a.u.)の電位差ΔVとして示している。実施の形態3では、平均ブレード通過回数を求め、求めた平均ブレード通過回数に応じて、変更可能な電位差ΔVを大きくしている。なお、図10Aに示すように、電位差ΔVを平均ブレード通過回数の増加に比例して大きくしても良く、また、図10Bに示すように初期の変化を小さくし、回数が増加するにつれて増加率を大きくするようにしても良い。平均ブレード通過回数は、画像形成時にのみ上昇するため、図10A及び図10Bにて示した電位差ΔVの変化は、実施の形態1にて図7を用いて示した画像形成を行っている期間T1における変化となる。   10A and 10B are graphs showing changes in the potential difference provided by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 3 of the present invention. In FIGS. 10A and 10B, the horizontal axis represents the average number of times of blade passage, and the vertical axis represents the change in applied voltage. Note that the change in the applied voltage shown on the vertical axis is a change in the potential difference applied by the variable potential difference applying means 14, and an arbitrary unit (au) where the value at the start of derivation of the average blade passage number is zero. .) Is shown as a potential difference ΔV. In the third embodiment, the average blade passage number is obtained, and the changeable potential difference ΔV is increased according to the obtained average blade passage number. As shown in FIG. 10A, the potential difference ΔV may be increased in proportion to the increase in the number of times of passing through the average blade, and the initial change is reduced as shown in FIG. You may make it enlarge. Since the average number of times of blade passage increases only during image formation, the change in the potential difference ΔV shown in FIGS. 10A and 10B is the period T1 during which the image formation shown in FIG. 7 is performed in the first embodiment. Changes.

現像装置1では、動作状況取得手段16により、画像形成状況を取得し、取得した画像形成状況に基づいて平均ブレード通過回数を求める。そして、現像装置1は、求めた平均ブレード通過回数をトナーの劣化状態を示す指標とし、平均ブレード通過回数に基づく電位差変更手段15の制御により、可変電位差付与手段14を制御して、電位差ΔVを変更する。このような制御により、図7に示す画像形成状況に応じた印加電圧の制御が可能となり、トナーの融着を防止して画像欠陥の発生を抑制することができる。   In the developing device 1, the operation state acquisition unit 16 acquires the image formation state, and obtains the average blade passage number based on the acquired image formation state. Then, the developing device 1 uses the obtained average blade passage number as an index indicating the deterioration state of the toner, and controls the variable potential difference applying unit 14 by controlling the potential difference changing unit 15 based on the average blade passage number, so that the potential difference ΔV is obtained. change. Such control makes it possible to control the applied voltage in accordance with the image forming state shown in FIG. 7, and to prevent toner fusing and to suppress the occurrence of image defects.

実施の形態4.
実施の形態4は、実施の形態1とは異なる契機で電位差を変更する形態である。なお、実施の形態1と同様の構成要素については、実施の形態1と同様の符号を付し、実施の形態1を参照するものとし、その説明を省略する。実施の形態4における主な構成要素は実施の形態1と同様であるので、実施の形態1にて示した図1乃至図3及びその説明を参照するものとし、その説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, the potential difference is changed at a different timing from the first embodiment. In addition, about the component similar to Embodiment 1, the code | symbol similar to Embodiment 1 is attached | subjected, Embodiment 1 shall be referred and the description is abbreviate | omitted. Since main components in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment, the description is omitted with reference to FIGS. 1 to 3 shown in the first embodiment and the description thereof.

図11は、本発明の実施の形態4に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図11は、横軸に時間をとり、縦軸に印加電圧の変化をとって、その関係を示したものである。なお、縦軸に示した印加電圧の変化とは、可変電位差付与手段14にて付与される変更可能な電位差ΔVbである。図11中T1として示した期間が、用紙P等の画像形成媒体上に画像形成を行っている期間を示している。なお、期間T1の電位差は一定ではなく、実施の形態1の図6並びに実施の形態3の図10A及び図10Bで示したようにトナーの劣化状態に応じて変化している。ただし、その変化の程度は、図11にて示した電位差ΔVbの変化に比して小さいため、図11のように示している。   FIG. 11 is a graph showing a change in potential difference given by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 11, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the change in applied voltage, showing the relationship. The change in the applied voltage shown on the vertical axis is the changeable potential difference ΔVb applied by the variable potential difference applying unit 14. A period indicated as T1 in FIG. 11 indicates a period during which image formation is performed on an image forming medium such as paper P. Note that the potential difference in the period T1 is not constant, and changes according to the deterioration state of the toner as shown in FIG. 6 of the first embodiment and FIGS. 10A and 10B of the third embodiment. However, since the degree of the change is smaller than the change of the potential difference ΔVb shown in FIG. 11, it is shown as in FIG.

図11に示すように、実施の形態4では、画像形成を契機として、電位差が定期的に変化し、かつ電位差の正負が反転している。なお、反転の前後で電位差の絶対値は必ずしも同じでなくても良い。画像形成開始前は、電位差付与手段13による電位差Vdは、ゼロとして設定されており、T1として示す画像形成中に正の電位差が与えられる。なお、前述のように、期間T1の電位差ΔVはトナーの劣化状態に応じて変化する。画像形成媒体上への画像形成を行ってから次の画像形成媒体上への画像形成を行うまでの期間、所謂、紙間T2の間、逆バイアスとなる負の電位差が与えられ、層規制部材12と帯電したトナーとの間に斥力を発生させる。   As shown in FIG. 11, in the fourth embodiment, the potential difference periodically changes with the image formation as a trigger, and the positive / negative of the potential difference is reversed. Note that the absolute value of the potential difference is not necessarily the same before and after inversion. Before the start of image formation, the potential difference Vd by the potential difference applying unit 13 is set to zero, and a positive potential difference is given during image formation shown as T1. As described above, the potential difference ΔV in the period T1 changes according to the deterioration state of the toner. During the period from the image formation on the image forming medium to the image formation on the next image forming medium, the so-called inter-paper interval T2, a negative potential difference serving as a reverse bias is given, and the layer regulating member A repulsive force is generated between the toner 12 and the charged toner.

画像形成終了を契機として電位差を変更する場合、連続した画像形成が長く続いた場合、一定電位状態が続くことになるため、特定のトナーが層規制部材12に付着し続けることになり、トナー融着を引き起こす可能性がある。紙間T2で電位差を変更する場合には、連続した画像形成を行う場合でも毎回電位差を変更することになるので、連続状況に関わらず安定して斥力を発生させることができ、層規制部材12へのトナーの融着を防止し、画像欠陥の発生を抑制することができる。   When the potential difference is changed at the end of image formation, if a continuous image formation continues for a long time, the constant potential state continues, so that the specific toner continues to adhere to the layer regulating member 12 and the toner fusion May cause wearing. When the potential difference is changed between the papers T2, the potential difference is changed every time even when continuous image formation is performed. Therefore, the repulsive force can be stably generated regardless of the continuous state, and the layer regulating member 12 It is possible to prevent the toner from fusing to the surface and suppress the occurrence of image defects.

図12は、本発明の実施の形態4に係る現像装置1が備える層規制部材12により与えられる電位差の変化を示すグラフである。図12は、図11に示すような電位差の制御において、紙間T2だけでなく、画像形成の終了後の一定期間T4においても電位差を変更する形態である。図12に示すような制御をした場合でも、図11に示す制御を行った場合と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。   FIG. 12 is a graph showing a change in potential difference given by the layer regulating member 12 included in the developing device 1 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 12 shows a configuration in which the potential difference is changed not only in the paper interval T2 but also in a certain period T4 after the end of image formation in the potential difference control as shown in FIG. It goes without saying that even when the control shown in FIG. 12 is performed, the same effect as that obtained when the control shown in FIG. 11 is performed can be obtained.

現像装置1は、動作状況取得手段16により、画像形成状況を取得し、取得した画像形成状況に基づく電位差変更手段15の制御により、可変電位差付与手段14を制御して、電位差ΔVbを変更する。このような制御により、図11又は図12に示す画像形成状況に応じた印加電圧の制御が可能となり、トナーの融着を防止して画像欠陥の発生を抑制することができる。   The developing device 1 acquires the image formation status by the operation status acquisition unit 16 and controls the variable potential difference applying unit 14 by the control of the potential difference change unit 15 based on the acquired image formation status to change the potential difference ΔVb. By such control, it is possible to control the applied voltage in accordance with the image forming state shown in FIG. 11 or FIG. 12, and it is possible to prevent the occurrence of image defects by preventing toner fusion.

前記実施の形態1乃至4は、本願の無数に存在する形態の一部を例示したに過ぎず、各種部材の構成、材料選択、制御の条件等の設定は、目的用途等に応じて適宜設計することが可能である。また、前記実施の形態1乃至4を夫々単独で実行するのではなく、適宜組み合わせることも可能である。   The first to fourth embodiments only exemplify a part of the myriad forms of the present application, and settings of various member configurations, material selection, control conditions, and the like are appropriately designed according to the intended use. Is possible. Also, the first to fourth embodiments may be combined as appropriate, rather than being executed individually.

1 現像装置
10 現像ローラ
11 供給ローラ
12 層規制部材
12a 導電性支持部材
12b 弾性部材
13 電位差付与手段
14 可変電位差付与手段
15 電位差変更手段
16 動作状況取得手段
17 計時手段
20 供給部
30 搬送部
31 駆動ローラ
32 従動ローラ
33 搬送ベルト
40 画像形成部
40Y、40M、40C、40B 画像形成ステーション
41 感光体
42 帯電装置
43 露光装置
44 転写ローラ
46 クリーニング装置
50 定着部
51 加熱ローラ
52 加圧ローラ
100 画像形成装置
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing device 10 Developing roller 11 Supply roller 12 Layer regulating member 12a Conductive support member 12b Elastic member 13 Potential difference applying means 14 Variable potential difference applying means 15 Potential difference changing means 16 Operation status obtaining means 17 Timing means 20 Supplying section 30 Conveying section 31 Driving Roller 32 Followed roller 33 Conveying belt 40 Image forming unit 40Y, 40M, 40C, 40B Image forming station 41 Photoconductor 42 Charging device 43 Exposure device 44 Transfer roller 46 Cleaning device 50 Fixing unit 51 Heating roller 52 Pressure roller 100 Image forming device P paper

Claims (10)

供給された現像剤により表面に現像剤層を形成し、該現像剤層の現像剤を静電潜像が形成された静電潜像担持体へ供給する現像ローラと、該現像ローラ上に形成される現像剤層の層厚を規制する層規制部材とを備え、画像形成媒体上に画像を形成させるべく、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤によって現像する現像装置において、
前記層規制部材及び現像ローラ間に電位差を与える電位差付与手段と、
該電位差付与手段により与える電位差を、現像剤の劣化状態に応じて変更し、かつ画像形成を契機とする所定期間の間にも変更する変更手段と
を備えることを特徴とする現像装置。
A developer layer is formed on the surface by the supplied developer, and a developer roller for supplying the developer of the developer layer to the electrostatic latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed, and formed on the developer roller An electrostatic latent image formed on the latent electrostatic image bearing member with a developer so as to form an image on the image forming medium. In the developing device,
A potential difference applying means for providing a potential difference between the layer regulating member and the developing roller;
A developing device comprising: a changing unit that changes a potential difference given by the potential difference applying unit in accordance with a deterioration state of the developer and changes during a predetermined period triggered by image formation.
前記変更手段は、画像形成後の所定期間の間に、電位差の正負が反転するように変更することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the changing unit changes the potential difference so that the sign of the potential difference is reversed during a predetermined period after image formation. 前記現像ローラ上で帯電する現像剤及び層規制部材間の電位差は、現像ローラ及び層規制部材の最近接位置より、現像ローラの回転方向の下流側で小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。   The potential difference between the developer charged on the developing roller and the layer regulating member is smaller on the downstream side in the rotation direction of the developing roller than the closest position of the developing roller and the layer regulating member. The developing device according to 1. 前記層規制部材は、
前記電位差付与手段から電圧を印加される導電性支持部材と、
板状をなし、一方の面で導電性支持部材に支持され、他方の面で現像剤に接する弾性部材と
を有し、
前記弾性部材は、現像ローラとの最近接位置より、現像ローラの回転方向の下流側で、厚みが大きい
ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
The layer regulating member is
A conductive support member to which a voltage is applied from the potential difference applying means;
It has a plate shape, has an elastic member that is supported by a conductive support member on one side and is in contact with the developer on the other side,
The developing device according to claim 3, wherein the elastic member is thicker on the downstream side in the rotation direction of the developing roller than a position closest to the developing roller.
前記現像した現像剤により画像形成媒体上に画像を形成する画像形成手段が形成した画像数を取得する手段を更に備え、
前記変更手段は、取得した画像数を現像剤の劣化状態を示す指標として、画像数の増加に応じて電位差が大きくなるように変更する
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれかひとつに記載の現像装置。
Means for obtaining the number of images formed by image forming means for forming an image on an image forming medium with the developed developer;
5. The change means according to claim 1, wherein the change means changes the potential difference to increase with an increase in the number of images using the acquired number of images as an index indicating the deterioration state of the developer. The developing device according to 1.
前記現像剤が前記層規制部材による規制を受ける回数を求める手段を更に備え、
前記変更手段は、求めた規制を受ける回数を現像剤の劣化状態を示す指標として、規制を受ける回数の増加に伴い電位差が増大するように変更する
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれかひとつに記載の現像装置。
Means for obtaining the number of times the developer is regulated by the layer regulating member;
6. The change unit according to claim 1, wherein the changing means changes the potential difference to increase with an increase in the number of times of restriction, using the obtained number of times of restriction as an index indicating the deterioration state of the developer. The developing device according to any one of the above.
前記変更手段は、画像形成媒体上への画像形成を行ってから次の画像形成媒体上への画像形成を行うまでの期間に電位差を変更することを特徴とする請求項1から6までのいずれかひとつに記載の現像装置。   7. The change unit according to claim 1, wherein the changing unit changes the potential difference during a period from when an image is formed on an image forming medium to when an image is formed on the next image forming medium. The developing device according to any one of the above. 前記変更手段は、画像形成媒体上に画像を形成後の一定期間の間に、画像形成中と異なる電位差となるように変更することを特徴とする請求項1から7までのいずれかひとつに記載の現像装置。   8. The change unit according to claim 1, wherein the change unit changes the potential difference to be different from that during image formation during a certain period after the image is formed on the image forming medium. Development device. 前記層規制部材は、現像剤に接する部分を絶縁性材料で形成してあることを特徴とする請求項1から8までのいずれかひとつに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the layer regulating member is formed of an insulating material at a portion in contact with the developer. 請求項1から9までのいずれかひとつに記載の現像装置と、
該現像装置により現像された現像剤により画像形成媒体上に画像を形成する手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A developing device according to any one of claims 1 to 9,
An image forming apparatus comprising: means for forming an image on an image forming medium with a developer developed by the developing device.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242673A (en) * 1992-12-22 1994-09-02 Ricoh Co Ltd Developing device
JPH0777868A (en) * 1993-09-08 1995-03-20 Minolta Co Ltd Developing device
JP2000221776A (en) * 1999-02-02 2000-08-11 Ricoh Co Ltd Developing device
JP2004138675A (en) * 2002-10-15 2004-05-13 Canon Finetech Inc Image forming apparatus
JP2007133024A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Canon Inc Image forming apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242673A (en) * 1992-12-22 1994-09-02 Ricoh Co Ltd Developing device
JPH0777868A (en) * 1993-09-08 1995-03-20 Minolta Co Ltd Developing device
JP2000221776A (en) * 1999-02-02 2000-08-11 Ricoh Co Ltd Developing device
JP2004138675A (en) * 2002-10-15 2004-05-13 Canon Finetech Inc Image forming apparatus
JP2007133024A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Canon Inc Image forming apparatus

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