JP4193853B2 - Developing device and image forming apparatus using the same - Google Patents

Developing device and image forming apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4193853B2
JP4193853B2 JP2006033296A JP2006033296A JP4193853B2 JP 4193853 B2 JP4193853 B2 JP 4193853B2 JP 2006033296 A JP2006033296 A JP 2006033296A JP 2006033296 A JP2006033296 A JP 2006033296A JP 4193853 B2 JP4193853 B2 JP 4193853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
image
developing device
developer
leak
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006033296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006126878A (en
Inventor
浩一 衛藤
保 桜庭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2006033296A priority Critical patent/JP4193853B2/en
Publication of JP2006126878A publication Critical patent/JP2006126878A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4193853B2 publication Critical patent/JP4193853B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、例えばモノカラーまたはフルカラーの複写機やプリンタ等に用いられる現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。さらに詳細には、現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲を広くするとともに、現像剤担持体と像担持体との間でのリークの発生を防止するようにした現像装置及びそれを用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device used in, for example, a mono-color or full-color copying machine or printer, and an image forming apparatus using the developing device. More specifically, the developing device is designed to widen the allowable range when setting the bias voltage for development and prevent the occurrence of leakage between the developer carrying member and the image carrying member, and the same. The present invention relates to an image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置においては、全面帯電した感光体ドラムに、光書き込みユニットの露光により静電潜像を形成した後、現像ローラによる現像剤の担持量を規制ブレードを用いて一定にした状態で、感光体ドラム上の静電潜像にその現像剤を付着させて顕像化し、記録用紙上に画像を形成する。その場合、感光体ドラム及び現像ローラに現像用バイアス電圧が印加され、感光体ドラム及び現像ローラ間に形成された所定の電界の下に、現像剤が感光体ドラム上に付着する。   In an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on a fully charged photosensitive drum by exposure of an optical writing unit, and then the amount of developer carried by a developing roller is made constant using a regulating blade. In this state, the developer is made to adhere to the electrostatic latent image on the photosensitive drum to visualize it, and an image is formed on the recording paper. In that case, a developing bias voltage is applied to the photosensitive drum and the developing roller, and the developer adheres on the photosensitive drum under a predetermined electric field formed between the photosensitive drum and the developing roller.

ところで、従来の画像形成装置では、例えば特許文献1に示されるように、気圧を検出するセンサを用いて大気圧を検出し、その検出した大気圧に基づいて、感光体ドラム及び現像ローラ間の電位差をリーク(電流漏れ)が生じないように制御している。これにより、大気圧の変動に関わらず、記録用紙上に高品位な画像を形成する。
また、特許文献2または特許文献3に示される画像形成装置においては、感光体ドラム及び現像ローラ間にリークが生じないように、現像ローラの体積抵抗値、現像用バイアス電圧等の現像条件を制限したり、交番電界のピーク・トゥ・ピーク電圧、暗現像電位、及び、感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離等を一定範囲内になるように設定する。
特開平5−88434号公報 特開平5−11582号公報 特開平7−199664号公報
By the way, in the conventional image forming apparatus, as shown in, for example, Patent Document 1, atmospheric pressure is detected using a sensor for detecting atmospheric pressure, and between the photosensitive drum and the developing roller based on the detected atmospheric pressure. The potential difference is controlled so that leakage (current leakage) does not occur. As a result, a high-quality image is formed on the recording paper regardless of fluctuations in atmospheric pressure.
In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 or Patent Document 3, the development conditions such as the volume resistance value of the developing roller and the developing bias voltage are limited so that no leakage occurs between the photosensitive drum and the developing roller. Alternatively, the peak-to-peak voltage of the alternating electric field, the dark developing potential, the separation distance between the photosensitive drum and the developing roller, and the like are set within a certain range.
JP-A-5-88434 JP-A-5-11582 JP-A-7-199664

しかしながら、これらのような従来の画像形成装置によれば、感光体ドラムと現像ローラとの間の距離が装置毎の個体差により異なる場合に、リークの発生を防止できない場合がある。または、感光体ドラムと現像ローラとの間の距離がその長手方向に沿って異なっている場合にも、リークの発生を防止できない場合がある。
そのため、感光体ドラム及び現像ローラ間の距離の差異を考慮した上で、現像用バイアス電圧等を設定する必要があった。このため、これら現像用バイアス電圧等を設定する際の許容範囲は極めて狭いものとなっていた。
However, according to the conventional image forming apparatuses such as these, when the distance between the photosensitive drum and the developing roller varies depending on individual differences between the apparatuses, the occurrence of leakage may not be prevented. Alternatively, even when the distance between the photosensitive drum and the developing roller is different along the longitudinal direction, the occurrence of leakage may not be prevented.
Therefore, it is necessary to set a developing bias voltage and the like in consideration of a difference in distance between the photosensitive drum and the developing roller. For this reason, the allowable range for setting the developing bias voltage and the like has been extremely narrow.

本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲を広くするとともに、現像剤担持体及び像担持体間でリークの発生を確実に防止できる現像装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and widens the allowable range when setting the bias voltage for development, and reliably generates leakage between the developer carrier and the image carrier. It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus using the same.

上記問題点を解決するために本発明によれば、表面に有機光導電材料からなる薄膜層を有する像担持体を露光することにより静電潜像を形成した後、静電潜像に現像剤を付着させて顕像化し、記録用紙上に画像を形成する画像形成動作に用いる現像装置であって、前記像担持体に供給するための現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体に電圧(以下、「現像用バイアス電圧」という)を印加して前記現像剤担持体から前記像担持体に対して現像剤を供給する現像装置において、現像剤が一成分現像剤であり、前記現像剤担持体に印加する電圧を制御する制御手段と、前記像担持体に付着されるトナーの量を検出するトナー量検出手段と、画像形成動作に先立って前記現像剤担持体及び前記薄膜層間でリークが生じる際の前記電圧を検出するリーク発生電圧検出手段と、前記リーク発生電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定する設定手段とが設けられており、前記リーク発生電圧検出手段は、前記現像剤担持体に印加する電圧の大きさを前記制御手段によって順次変更しながら電圧を印加し、リーク画像が発生するか否かを前記トナー量検出手段を用いて検出することによって、前記リークが生じる際の前記電圧を検出する。 In order to solve the above problems, according to the present invention, an electrostatic latent image is formed by exposing an image carrier having a thin film layer made of an organic photoconductive material on the surface, and then a developer is applied to the electrostatic latent image. A developing device used for an image forming operation for forming an image on a recording sheet, the developer carrying body carrying a developer to be supplied to the image carrier, and the development In a developing device that applies a voltage (hereinafter referred to as “developing bias voltage”) to a developer carrying member and supplies the developer from the developer carrying member to the image carrying member, the developer is a one-component developer. A control means for controlling the voltage applied to the developer carrier, a toner amount detection means for detecting the amount of toner adhering to the image carrier, the developer carrier before the image forming operation, and The leakage when the leakage occurs between the thin film layers And the leakage generated voltage detecting means for detecting a pressure, on the basis of the detection result of the leak generating voltage detecting means, said and a setting unit leaks to set the range of the voltage which does not occur is provided, the leak generating voltage detection The means applies the voltage while sequentially changing the magnitude of the voltage applied to the developer carrying member by the control means, and detects whether or not a leak image occurs by using the toner amount detecting means. , detect the voltage of when the leakage occurs.

この発明によれば、リーク発生電圧検出手段は、例えば非現像時に、現像剤担持体への印加電圧を増減して、現像剤担持体及び像担持体間でリークが生じる際の電圧を検出する。そして設定手段は、検出結果に基づいて、リークが生じない現像用バイアス電圧の範囲(例えば上限値)を設定する。
このようにリークが発生した電圧を検出し、検出した電圧以下の範囲内で現像用バイアス電圧の範囲(好ましくは現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧の上限値)を設定するので、現像剤担持体及び前記像担持体間の距離が装置毎にまたは長手方向に沿って異なっていても、現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲が広く確保される。また、現像剤担持体と像担持体との間でのリークの発生が確実に防止される。
According to the present invention, the leak occurrence voltage detecting means detects the voltage at which a leak occurs between the developer carrier and the image carrier by increasing or decreasing the voltage applied to the developer carrier during non-development, for example. . Then, the setting means sets a range (for example, an upper limit value) of the developing bias voltage that does not cause a leak based on the detection result.
In this way, the leakage voltage is detected, and the development bias voltage range (preferably the upper limit of the peak-to-peak voltage of the development bias voltage) is set within the range of the detected voltage or less. Even if the distance between the agent carrier and the image carrier is different for each apparatus or along the longitudinal direction, a wide tolerance range for setting the developing bias voltage is secured. Further, the occurrence of leakage between the developer carrier and the image carrier is reliably prevented.

また、この発明によれば、前記リーク発生電圧検出手段は、前記トナー量検出手段を用いて、非画像形成部分中の斑点または画像形成部分中の斑点状の濃度低下により、前記像担持体でのリーク画像の発生を検出するリーク画像検出手段を含み、ーク画像が発生するか否かを前記リーク画像検出手段を用いて検出することによって、前記リークが生じる際の前記電圧を検出することが望ましい。 Further, according to the present invention, the leak occurrence voltage detection means uses the toner amount detection means to cause the image carrier to detect a spot in the non-image forming portion or a spot-like density drop in the image forming portion. of including a leakage image detection means to detect the occurrence of the leak images, by detecting using the leakage image detection means whether rie click image occurs, detecting the voltage at which the leakage occurs It is desirable to do.

また、この発明によれば、前記設定手段は検出された前記リークが生じる際の前記電圧より低い電圧を上限値として前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定することが望ましい。また、前記制御手段は、前記設定手段により設定された範囲内で画像形成動作時の現像用バイアス電圧(好ましくはその直流成分電圧)を調整することが望ましい。このように制御手段が現像用バイアス電圧を調整することにより、適正な濃度で画像を形成できる。 According to the present invention, it is preferable that the setting means sets a range of the voltage at which the leak does not occur with an upper limit value being a voltage lower than the voltage at which the detected leak occurs. Also, the control unit, the setting set developing bias voltage in the image forming operation (preferably the DC component voltage) within the unit it is desirable to adjust the. In this way, the control unit adjusts the developing bias voltage, whereby an image can be formed with an appropriate density.

また、この発明の画像形成装置は、上記したいずれかの現像装置と、前記像担持体上に画像を形成する作像手段とを有している。
この画像形成装置では、作像手段と現像装置とによって、像担持体上に画像が形成される。
The image forming apparatus of the present invention includes any one of the developing devices described above and an image forming unit that forms an image on the image carrier.
In this image forming apparatus, an image is formed on the image carrier by the image forming means and the developing device.

また、この発明によれば、前記電圧が直流成分と交流成分との重畳電圧であり、前記制御手段は、前記交流成分の上限値を設定してその状態で前記直流成分を調整することにより、前記電圧を制御することが望ましい。
Further, according to the present invention, before SL voltage is superimposed voltage of a DC component and an AC component, the control means, by adjusting the DC component in this state by setting the upper limit value of the AC component It is desirable to control the voltage.

また、この発明によれば、前記設定手段は、画像部分と非画像部分とのいずれにおいても前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定することが望ましい。   According to the invention, it is desirable that the setting means sets the voltage range in which the leak does not occur in either the image portion or the non-image portion.

本発明の現像装置によれば、現像剤担持体及び像担持体間の離間距離が装置毎に異なったりまたは変動等が生じても、現像用バイアス電圧の設定の際の許容範囲が広く確保されるとともに、現像剤担持体と像担持体との間でのリークの発生が確実に防止される。また、本発明の画像形成装置によれば、本発明の現像装置を利用することから、リークの発生を防止して、常に良好な画像が形成される。   According to the developing device of the present invention, even if the separation distance between the developer carrier and the image carrier is different or fluctuates from device to device, a wide allowable range for setting the developing bias voltage is secured. In addition, the occurrence of leakage between the developer carrier and the image carrier is reliably prevented. In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, since the developing device of the present invention is used, the occurrence of leakage is prevented and a good image is always formed.

以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、電子写真方式の画像形成装置であって、一成分トナーの現像剤(以下、単にトナーG1と称す)を使用して画像を形成するものである。図1は、その実施の形態の画像形成装置の要部を示す概略図である。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present embodiment is an electrophotographic image forming apparatus that forms an image using a developer of one-component toner (hereinafter simply referred to as toner G1). FIG. 1 is a schematic view showing a main part of the image forming apparatus according to the embodiment.

画像形成装置11内のほぼ中央部には、図1に示されるように、有機光導電材料(OPC)からなる薄膜層を表面に形成した感光体ドラム12(像担持体)が、矢印A方向に回転自在に設けられている。その感光体ドラム12の周囲には、同矢印Aの回転方向に沿って、帯電器13、現像装置14、転写器15、クリーナ16が順次配設され、更に、感光体ドラム12の斜め上方側には、作像手段としてのレーザー露光装置17が配置されている。   As shown in FIG. 1, a photosensitive drum 12 (image carrier) having a thin film layer made of an organic photoconductive material (OPC) formed on the surface thereof is provided in a substantially central portion in the image forming apparatus 11 in the direction of arrow A. It is provided to be freely rotatable. Around the photosensitive drum 12, a charger 13, a developing device 14, a transfer device 15, and a cleaner 16 are sequentially disposed along the rotation direction of the arrow A, and further, obliquely above the photosensitive drum 12. Is provided with a laser exposure device 17 as an image forming means.

また、同装置11には、それら帯電器13、現像装置14、転写器15等に電圧を印加する電源装置18が設けられている。さらにこれらの他に、その電源装置18等を制御するコントローラ19(制御手段)が設けられている。このコントローラ19は、帯電器13、現像装置14、転写器15、クリーナ16、レーザー露光装置17等の制御をも担当している。
また、感光体ドラム12上のトナー濃度を検出するセンサ20が感光体ドラム12の近傍に設けられている。このセンサ20の検出値は、コントローラ19に入力される。コントローラ19は、周知のCPU、ROM、RAM等を組み合わせてなるマイコンであり、画像形成装置11内の各種デバイスを統括的に制御するものである。特に電源装置18を制御して、現像ローラ14a及び感光体ドラム12等に対して印加される電圧を変更するとともに、現像用バイアス電圧を適宜設定することができる。
Further, the apparatus 11 is provided with a power supply device 18 for applying a voltage to the charger 13, the developing device 14, the transfer device 15 and the like. In addition to these, a controller 19 (control means) for controlling the power supply device 18 and the like is provided. The controller 19 is also in charge of controlling the charger 13, the developing device 14, the transfer device 15, the cleaner 16, the laser exposure device 17, and the like.
Further, a sensor 20 for detecting the toner density on the photosensitive drum 12 is provided in the vicinity of the photosensitive drum 12. The detection value of the sensor 20 is input to the controller 19. The controller 19 is a microcomputer that is a combination of a well-known CPU, ROM, RAM, and the like, and comprehensively controls various devices in the image forming apparatus 11. In particular, the power supply device 18 can be controlled to change the voltage applied to the developing roller 14a, the photosensitive drum 12, and the like, and to appropriately set the developing bias voltage.

また、帯電器13は、矢印B方向に回転しながら、感光体ドラム12表面の薄膜層を、全面帯電させるものである。帯電器13は、既述した如く電源装置18に接続され、通常は−1000V〜−1400V程度の電圧が印加されることによって、感光体ドラム12上の表面電位を−600V〜−1000V程度に帯電する。この場合、帯電器13としては導電性ブラシを利用したもの以外に、導電性ローラを利用してもよく、更に、導電性ワイヤもしくは針電極等を使用しても良い。   The charger 13 charges the entire surface of the thin film layer on the surface of the photosensitive drum 12 while rotating in the direction of arrow B. The charger 13 is connected to the power supply device 18 as described above, and normally the surface potential on the photosensitive drum 12 is charged to about -600 V to -1000 V by applying a voltage of about -1000 V to -1400 V. To do. In this case, as the charger 13, a conductive roller may be used in addition to the one using a conductive brush, and a conductive wire or a needle electrode may be used.

また、レーザー露光装置17は、画像情報に基づいたレーザー光17aを感光体ドラム12表面に露光して、静電潜像を感光体ドラム12表面に形成するものである。このためレーザー露光装置17は、ファクシミリ装置、画像読み取り装置、コンピュータ(図示せず)から入力した画像情報に基づき、コントローラ19によって制御される。この場合、レーザー光17aを受けた後の感光体ドラム12の表面電位は、静電潜像が形成された画像部と静電潜像が形成されない非画像部とで大きく異なる。このため、負帯電性のトナーG1は静電潜像が形成された画像部分のみに付いて、静電潜像に対応して顕像化される。もっとも、感光体ドラム12表面を露光する手段としては、LEDヘッドを使用したり、液晶パネルやPLZT等のシャッタ手段を使用しても良い。   Further, the laser exposure device 17 exposes the surface of the photosensitive drum 12 with laser light 17a based on the image information, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 12. Therefore, the laser exposure device 17 is controlled by the controller 19 based on image information input from a facsimile device, an image reading device, and a computer (not shown). In this case, the surface potential of the photosensitive drum 12 after receiving the laser beam 17a is greatly different between the image portion where the electrostatic latent image is formed and the non-image portion where the electrostatic latent image is not formed. For this reason, the negatively chargeable toner G1 is attached only to the image portion where the electrostatic latent image is formed, and is visualized corresponding to the electrostatic latent image. However, as a means for exposing the surface of the photosensitive drum 12, an LED head may be used, or a shutter means such as a liquid crystal panel or PLZT may be used.

現像装置14は、感光体ドラム12上に形成された潜像をトナーG1を用いて顕像化するものである。現像装置14において感光体ドラム12に隣接する位置には、矢印C方向に回転する現像ローラ14a(現像剤担持体)が配設されている。また、その現像装置14は、トナーG1を収納するトナーホッパ14bを有し、このトナーホッパ14bの上部には、現像ローラ14a側に向かって延びる規制ブレード14cが配置されている。そして、トナーホッパ14b内の現像ローラ14aに近接するように、トナーG1の供給・回収ローラ(以下、単に供給ローラと称す)14dが配置されている。また、トナーホッパ14b内の奥部側には、トナーG1を撹拌するとともに供給ローラ14dへ供給する撹拌羽根14eを備えている。   The developing device 14 visualizes the latent image formed on the photosensitive drum 12 using the toner G1. In the developing device 14, a developing roller 14 a (developer carrier) that rotates in the direction of arrow C is disposed at a position adjacent to the photosensitive drum 12. The developing device 14 has a toner hopper 14b for storing the toner G1, and a regulating blade 14c extending toward the developing roller 14a is disposed on the toner hopper 14b. A toner G1 supply / collection roller (hereinafter simply referred to as a supply roller) 14d is disposed so as to be close to the developing roller 14a in the toner hopper 14b. Further, a stirring blade 14e that stirs the toner G1 and supplies the toner G1 to the supply roller 14d is provided on the inner side of the toner hopper 14b.

そして、供給ローラ14dは、現像ローラ14aに接触した状態で矢印D方向(矢印C方向と同方向)に回転しながらトナーG1を現像ローラ14aに対して供給できる。そこで、バネ性部材からなる規制ブレード14cは、現像ローラ14aの回転方向(矢印C方向)における下流側で現像ローラ14aに接触している。現像ローラ14a上に担持されるトナーG1の薄層の厚さを一定にするためである。具体的には、規制ブレード14cは、現像ローラ14aに対して4gf/mm程度の圧力で押圧されている。これにより、トナーG1が規制ブレード14cと現像ローラ14aとの間を通過する時に、現像剤の付着量として0.7mg/cm2、現像剤の荷電量として−20μC/g程度のトナー層となる。
ここで、トナーG1は、非磁性一成分トナーである。すなわち、ポリエステル系あるいはスチレンーアクリル系等の樹脂を主成分とし、その樹脂中に着色材(カーボンや顔料)・帯電制御剤・WAX等を分散させたものに、シリカ等の流動化剤によって表面処理を施したものである。なお、本実施の形態では、当社製カラープリンタに使用されているポリエステル系樹脂を主成分としたマゼンタトナーを使用している。
The supply roller 14d can supply the toner G1 to the developing roller 14a while rotating in the direction of arrow D (the same direction as the arrow C direction) while being in contact with the developing roller 14a. Therefore, the regulating blade 14c made of a spring member is in contact with the developing roller 14a on the downstream side in the rotation direction (arrow C direction) of the developing roller 14a. This is because the thickness of the thin layer of the toner G1 carried on the developing roller 14a is made constant. Specifically, the regulating blade 14c is pressed against the developing roller 14a with a pressure of about 4 gf / mm. As a result, when the toner G1 passes between the regulating blade 14c and the developing roller 14a, a toner layer having a developer adhesion amount of 0.7 mg / cm 2 and a developer charge amount of about −20 μC / g is obtained. .
Here, the toner G1 is a non-magnetic one-component toner. In other words, a polyester or styrene-acrylic resin as a main component, and a colorant (carbon or pigment), a charge control agent, WAX, etc. dispersed in the resin, is surfaced by a fluidizing agent such as silica. It has been processed. In the present embodiment, a magenta toner mainly composed of a polyester resin used in a color printer manufactured by our company is used.

また、現像ローラ14aは、感光体ドラム12にトナーG1を供給する現像領域において感光体ドラム12と距離L1(例えば0.2mm程度)だけ離れて対向している。そして、矢印C方向に回転しながらトナーG1を感光体ドラム12に付与するのである。
この場合、現像ローラ14aは、芯金部材上に105Ω〜106Ω程度の体積抵抗値を有する弾性ゴム層と、この弾性ゴム層の表面に106Ω〜107Ω程度の表面抵抗を有するコート層とからなり、現像ローラ14aに対して現像バイアス用電圧が印加される。
In addition, the developing roller 14a faces the photosensitive drum 12 with a distance L1 (for example, about 0.2 mm) in the developing region where the toner G1 is supplied to the photosensitive drum 12. Then, the toner G1 is applied to the photosensitive drum 12 while rotating in the arrow C direction.
In this case, the developing roller 14a has an elastic rubber layer having a volume resistance value of about 10 5 Ω to 10 6 Ω on the core metal member, and a surface resistance of about 10 6 Ω to 10 7 Ω on the surface of the elastic rubber layer. A developing bias voltage is applied to the developing roller 14a.

現像バイアス用電圧としては、図2に示されるような矩形波の交番電界に直流成分が重畳された電圧が使用される。具体的な電圧としては、例えば、電圧差1.7kV(ピーク・トゥ・ピーク電圧)、直流成分電圧−500V(ピーク・トゥ・ピーク電圧の中心電圧)、周波数3kHz、デューティ比40%(交番電界波形の一周期の時間T1に対して現像電界が実際に印加されている時間T2の占める割合)を使用する。ただし、上記した数値が常に使用される訳ではない。後に詳述する如く、現像ローラ14a及び感光体ドラム12間でリークが生じる電圧が検出され、検出された電圧に基づいて、リークの生じない現像用バイアス電圧の範囲をコントローラ19が設定するからである。尚、図2に示される△Vdev は、画像部分の電位差を示し、△Vbackは、非画像部分の電位差を示す。
このような現像バイアス用電圧が、現像ローラ14aに対して印加されると、現像ローラ14a上のトナーG1は、現像領域において現像ローラ14aと感光体ドラム12との間を往復動しながら感光体ドラム12に付着する。
As the developing bias voltage, a voltage in which a DC component is superimposed on a rectangular wave alternating electric field as shown in FIG. 2 is used. Specific voltages include, for example, a voltage difference of 1.7 kV (peak-to-peak voltage), a DC component voltage of −500 V (peak-to-peak voltage center voltage), a frequency of 3 kHz, and a duty ratio of 40% (alternating electric field). The ratio of the time T 2 during which the developing electric field is actually applied to the time T 1 of one period of the waveform is used. However, the above numerical values are not always used. As will be described in detail later, the voltage at which leakage occurs between the developing roller 14a and the photosensitive drum 12 is detected, and the controller 19 sets the range of the developing bias voltage at which leakage does not occur based on the detected voltage. is there. Note that ΔV dev shown in FIG. 2 indicates the potential difference in the image portion, and ΔV back indicates the potential difference in the non-image portion.
When such a developing bias voltage is applied to the developing roller 14a, the toner G1 on the developing roller 14a moves back and forth between the developing roller 14a and the photosensitive drum 12 in the developing region. It adheres to the drum 12.

また、画像形成装置11の下方には、記録用紙Pを収納する給紙カセット21が設置されている。この給紙カセット21の用紙搬送方向下流側には、記録用紙Pを搬送する一対の搬送ローラ22が配置されている。また、搬送ローラ22の下流側には、感光体ドラム12に向かう用紙通路23が形成されている。この用紙通路23内を搬送される記録用紙Pは、一対の搬送ローラ22によって感光体ドラム12と転写器15との間に挟まれた転写領域に導びかれる。   A paper feed cassette 21 that stores the recording paper P is installed below the image forming apparatus 11. A pair of transport rollers 22 for transporting the recording paper P is disposed downstream of the paper feed cassette 21 in the paper transport direction. Further, a paper path 23 toward the photosensitive drum 12 is formed on the downstream side of the conveying roller 22. The recording paper P transported in the paper path 23 is guided to a transfer area sandwiched between the photosensitive drum 12 and the transfer device 15 by a pair of transport rollers 22.

その後、転写領域において、感光体ドラム12上のトナーG1の像を記録用紙Pに転写させるため、転写器15は、感光体ドラム1上のトナーG1の像の移動に同期して送られた記録用紙Pの裏面側から、トナーG1の帯電極性とは逆の正極性の転写電界を与える。具体的には、転写器15は導電性ローラからなり、電源装置18に接続され、通常は2kV程度の電圧が印加される。
それにより、感光体ドラム12上のトナーG1の像が記録用紙Pに転写され、記録用紙P上には画像が形成される。もっとも、転写器15は、導電性ワイヤもしくは針電極によるコロナ放電を利用したものであって良い。また、記録用紙Pは、電荷を帯びているので、感光体ドラム12との分離性を向上させたり、剥離放電を防止するため、除電針、除電電荷が印加されたチャージャー等の除電手段を設けてもよい。
Thereafter, in order to transfer the image of the toner G1 on the photosensitive drum 12 onto the recording paper P in the transfer area, the transfer unit 15 records the recording sent in synchronization with the movement of the image of the toner G1 on the photosensitive drum 1. From the back side of the paper P, a positive transfer electric field opposite to the charging polarity of the toner G1 is applied. Specifically, the transfer unit 15 is made of a conductive roller and is connected to the power supply device 18 and is usually applied with a voltage of about 2 kV.
As a result, the image of the toner G1 on the photosensitive drum 12 is transferred to the recording paper P, and an image is formed on the recording paper P. However, the transfer device 15 may use a corona discharge by a conductive wire or a needle electrode. Further, since the recording paper P is charged, in order to improve the separation from the photosensitive drum 12 and to prevent the peeling discharge, a discharging means such as a discharging needle or a charger to which the discharging charge is applied is provided. May be.

そして、転写領域の下流側には、感光体ドラム12から分離された記録用紙Pを定着器24に導く用紙搬送部材25が設けられている。更にその下流側には、定着器24が設けられており、この定着器24は、転写領域において転写されたトナーG1の像を記録用紙Pに対し加熱及び加圧して定着させる。また、定着器24へ送られた記録用紙Pは、定着後に排紙スタック26上に排出される。   A paper transport member 25 that guides the recording paper P separated from the photosensitive drum 12 to the fixing device 24 is provided on the downstream side of the transfer region. Further, on the downstream side, a fixing device 24 is provided, and the fixing device 24 heats and presses the recording paper P to fix the image of the toner G1 transferred in the transfer region. The recording paper P sent to the fixing device 24 is discharged onto the paper discharge stack 26 after fixing.

また、クリーナ16は、転写後の感光体ドラム12上に残るトナーG1を除去するものであり、トナーG1を除去するためのクリーニングブレード16aを有している。クリーニングブレード16aは、弾性を有するゴム部材からなり、図中A方向に回転する感光体ドラム12に接触しながら、感光体ドラム12上のトナーG1を掻き落とす。そこから落ちたトナーG1はクリーナ16内に収容される。もっとも、クリーニングブレードを使用する以外に、例えば、導電性ブラシや磁気ブラシ等を使用してもよい。そして、トナーG1が除去された感光体ドラム12は、帯電器13によって再び帯電させられる。   The cleaner 16 removes the toner G1 remaining on the photosensitive drum 12 after the transfer, and has a cleaning blade 16a for removing the toner G1. The cleaning blade 16a is made of a rubber member having elasticity, and scrapes off the toner G1 on the photosensitive drum 12 while contacting the photosensitive drum 12 rotating in the direction A in the drawing. The toner G1 that has fallen therefrom is accommodated in the cleaner 16. However, in addition to using a cleaning blade, for example, a conductive brush or a magnetic brush may be used. Then, the photosensitive drum 12 from which the toner G1 has been removed is charged again by the charger 13.

尚、クリーナ16と帯電器13との間には、必要に応じて、電荷除去手段を設けても良い。そして、電荷除去手段としては、イレーサランプ等を使用して光除電するものや、ワイヤーや針電極などからなるチャージャーであってもよい。あるいは、感光体ドラム12に接触または近接して設けられた導電性フィルムに交番電界を印加することによって電気的に除電するものであっても良い。   In addition, you may provide an electric charge removal means between the cleaner 16 and the charger 13 as needed. The charge removing means may be one that uses an eraser lamp or the like, or a charger that consists of a wire or a needle electrode. Alternatively, the static electricity may be removed by applying an alternating electric field to a conductive film provided in contact with or close to the photosensitive drum 12.

ところで、現像ローラ14a上のトナーG1の薄層の状態は、環境や耐久等の影響によって変動するが、この変動に対して、画像形成装置11は、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量を適量にすることにより、鮮明な画像を記録用紙P上に形成することができる。
具体的には、環境や耐久等によって、現像剤付着量は0.6〜0.8mg/cm2 の範囲で変動し、また、現像剤荷電量は−15〜−25μC/g程度の範囲で変動する。このように現像ローラ14a上のトナー層の状態が変動すると、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量が変動する。すなわち、現像ローラ14a上のトナーG1の付着量が少なくなったり、トナーG1の荷電量が大きくなったりした場合に、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量は少なくなる。これに対し、現像ローラ14a上のトナーG1の付着量が多くなったり、トナーG1の荷電量が小さくなったりした場合には、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量は多くなる。
Incidentally, the state of the thin layer of the toner G1 on the developing roller 14a varies depending on the influence of the environment, durability, and the like, but the image forming apparatus 11 adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 in response to this variation. A clear image can be formed on the recording paper P by setting the amount of the toner G1 to be appropriate.
Specifically, the developer adhesion amount varies in the range of 0.6 to 0.8 mg / cm 2 depending on the environment and durability, and the developer charge amount is in the range of about −15 to −25 μC / g. fluctuate. When the state of the toner layer on the developing roller 14a varies as described above, the amount of toner G1 attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 varies. That is, when the adhesion amount of the toner G1 on the developing roller 14a decreases or the charge amount of the toner G1 increases, the amount of toner G1 attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 decreases. . On the other hand, when the adhesion amount of the toner G1 on the developing roller 14a increases or the charge amount of the toner G1 decreases, the amount of the toner G1 adhered to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 Will be more.

しかし、この実施の形態の画像形成装置11においては、感光体ドラム12に付着されるトナーG1の量の多小を、センサ20が検出して、その検出値をコントローラ19に出力するので、その検出値を入力したコントローラ19は、直流成分電圧(ピーク・トゥ・ピーク電圧の中心電圧)を制御する。すなわち、検出値が小さい(そのままでは感光体ドラム12に付着されるトナーG1の量が少ない)場合、コントローラ19は直流成分電圧が大きくなるように制御する。一方、検出値が大きい(そのままでは感光体ドラム12に付着されるトナーG1の量が多い)場合、直流成分電圧が小さくなるように制御する。
そのため、現像ローラ14a上のトナーG1の薄層の状態が、環境や耐久によって変化しても、コントローラ19が現像バイアス電圧の直流成分電圧を制御して、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量を適量とすることにより、記録用紙P上に鮮明な画像を形成することができる。
However, in the image forming apparatus 11 of this embodiment, the sensor 20 detects the amount of the toner G1 adhering to the photosensitive drum 12, and outputs the detected value to the controller 19. The controller 19 that has input the detection value controls the DC component voltage (the center voltage of the peak-to-peak voltage). That is, when the detected value is small (if the amount of toner G1 adhering to the photosensitive drum 12 is small as it is), the controller 19 performs control so that the DC component voltage becomes large. On the other hand, when the detected value is large (if the amount of toner G1 adhering to the photosensitive drum 12 is large as it is), the DC component voltage is controlled to be small.
For this reason, even if the state of the thin layer of the toner G1 on the developing roller 14a changes depending on the environment and durability, the controller 19 controls the DC component voltage of the developing bias voltage to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 12. A clear image can be formed on the recording paper P by setting the amount of the adhered toner G1 to an appropriate amount.

ところで、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の距離L1が装置毎に異なったり、または、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の離間距離L1がその長手方向に沿って異なっていたりすることがある。このため、感光体ドラム12の静電潜像に付着されるトナーG1の量がこの影響を受ける場合がある。しかし、この変動に対しても、画像形成装置11は、以下の如く対応できる。   Incidentally, the distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a is different for each apparatus, or the separation distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a is different along the longitudinal direction. There are things to do. For this reason, the amount of the toner G1 attached to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 12 may be affected by this. However, the image forming apparatus 11 can cope with this variation as follows.

感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の距離L1が変動した場合における現像特性を図3に示す。ここで、図3は、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の距離L1が0.15〜0.35mm間で変動した場合の、現像用バイアス電圧と現像量(画像濃度で代用する)との関係を示すグラフである。グラフの横軸は現像用バイアス電圧の直流成分電圧を示し、グラフの縦軸は画像濃度を示している。これより、直流成分電圧が大きくなれば、画像濃度が高くなることが分かる。   FIG. 3 shows development characteristics when the distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a varies. Here, FIG. 3 shows a developing bias voltage and a developing amount (substitute with image density) when the distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a varies between 0.15 and 0.35 mm. It is a graph which shows the relationship. The horizontal axis of the graph represents the DC component voltage of the developing bias voltage, and the vertical axis of the graph represents the image density. From this, it can be seen that the image density increases as the DC component voltage increases.

ここに、図3(A)は、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を1.7kVに設定した場合であり、図3(B)は、ピーク・トゥ・ピーク電圧を2.5kVに設定した場合である。図3(A)及び(B)のグラフによれば、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の距離L1が0.20mm以下の場合、現像特性がほぼ一定であることがわかる。これにに対して、距離L1が0.20mm以上の場合には、距離L1が大きくなるに従って画像濃度が薄くなることが分かる。更に、直流成分電圧が500V以上の場合、図3(A)に比べて図3(B)の方が、画像濃度が濃くなることが分かる。   Here, FIG. 3A shows a case where the peak-to-peak voltage of the developing bias voltage is set to 1.7 kV, and FIG. 3B shows that the peak-to-peak voltage is set to 2.5 kV. This is the case. According to the graphs of FIGS. 3A and 3B, it can be seen that when the distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a is 0.20 mm or less, the developing characteristics are substantially constant. In contrast, when the distance L1 is 0.20 mm or more, it can be seen that the image density decreases as the distance L1 increases. Furthermore, it can be seen that when the DC component voltage is 500 V or higher, the image density is higher in FIG. 3B than in FIG. 3A.

また、図4は、記録用紙P上のトナーG1の付着量と画像濃度との関係を示すグラフである。グラフの横軸にトナーG1の付着量をとり、グラフの縦軸に画像濃度をとっている。このグラフにおけるカーブK1に示されるように、トナーG1の付着量が大きくなるほど画像濃度が大きくなることがわかる。そしてこのグラフによれば、記録用紙P上のトナーG1の付着量が、0.7mg/cm2となる場合の画像濃度は0.9となる。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the adhesion amount of the toner G1 on the recording paper P and the image density. The horizontal axis of the graph represents the amount of toner G1 attached, and the vertical axis of the graph represents the image density. As shown by the curve K1 in this graph, it can be seen that the image density increases as the adhesion amount of the toner G1 increases. According to this graph, when the adhesion amount of the toner G1 on the recording paper P is 0.7 mg / cm 2 , the image density is 0.9.

ここで、希望の画像濃度が0.9であるとする。図3(A)によれば、距離L1が0.35mm程度の場合、直流成分電圧が−700V以上であっても、画像濃度は0.9となり得ない。しかし、図3(B)によれば、距離L1が0.35mm程度の場合、直流成分電圧が−550Vを超えれば、画像濃度は0.9となり得る。
このことから、希望の画像濃度が0.9であって、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間の離間距離L1が0.35mm程度の場合には、ピーク・トゥ・ピーク電圧を1.7kVから2.5kVに変更するとともに、直流成分電圧を−550Vより大きくすれば良いことがわかる。
Here, it is assumed that the desired image density is 0.9. According to FIG. 3A, when the distance L1 is about 0.35 mm, the image density cannot be 0.9 even if the DC component voltage is −700 V or more. However, according to FIG. 3B, when the distance L1 is about 0.35 mm, the image density can be 0.9 when the DC component voltage exceeds −550V.
Therefore, when the desired image density is 0.9 and the separation distance L1 between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a is about 0.35 mm, the peak-to-peak voltage is 1. It can be seen that the DC component voltage should be made larger than -550V while changing from 7 kV to 2.5 kV.

しかし、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を高く設定しすぎると、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間で局地的なリークが生じることがある。その場合、感光体ドラム12の表面の非画像形成部分に、トナーG1が斑点状に付着したり、感光体ドラム12の表面の画像形成部分に付着したトナーG1が再度現像ローラ14a上に戻って斑点状に濃度が低下するといった、リーク画像が発生するおそれがある。
ここで、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧と、感光体ドラム12と現像ローラ14aとの間で発生するリーク画像との関係を図5に示す。図5は、感光体ドラム12の表面電位を−600Vに、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を−500Vに設定した場合における、距離L1とピーク・トゥ・ピーク電圧との関係を示している。グラフの横軸に距離L1をとり、グラフの縦軸にピーク・トゥ・ピーク電圧をとっている。
However, if the peak-to-peak voltage of the developing bias voltage is set too high, a local leak may occur between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a. In that case, the toner G1 adheres to the non-image forming portion on the surface of the photosensitive drum 12 in the form of spots, or the toner G1 attached to the image forming portion on the surface of the photosensitive drum 12 returns to the developing roller 14a again. There is a possibility that a leaked image such as a spot-like decrease in density occurs.
Here, the relationship between the peak-to-peak voltage of the developing bias voltage and the leaked image generated between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a is shown in FIG. FIG. 5 shows the relationship between the distance L1 and the peak-to-peak voltage when the surface potential of the photosensitive drum 12 is set to -600V and the DC component voltage of the developing bias voltage is set to -500V. The horizontal axis of the graph is the distance L1, and the vertical axis of the graph is the peak-to-peak voltage.

リーク画像の発生如何は、感光体ドラム12及び現像ローラ14aの間の電界強度によってほぼ一義的に決定される。図5に示されるカーブK2よりピーク・トゥ・ピーク電圧が高い領域ではリーク画像が発生する。これに対し、カーブK2よりピーク・トゥ・ピーク電圧が低い領域ではリーク画像が発生しない。具体的には、距離L1が0.3mm程度の場合、ピーク・トゥ・ピーク電圧が3kV以下であれば、リーク画像が発生しない。
例えば、距離L1が0.25mm程度のときには、適正な画像濃度が得られるように現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を高めに(例えば2.5kV)設定する必要がある。しかし、ピーク・トゥ・ピーク電圧を例えば2.5kVに固定した場合、製品製造上の個体差及び使用期間中の変動等により、距離L1が狭くなってしまうと(例えば0.15mm程度)、リーク画像が発生する可能性が高い。それとは反対に、距離L1が0.15mm程度においてリーク画像が発生しないように、現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧を低めに(例えば1.0kV)設定した際には、距離L1が広く(例えば0.25mm程度)なった場合、適正な画像濃度が得られない。
Whether a leaked image is generated is determined almost uniquely by the electric field strength between the photosensitive drum 12 and the developing roller 14a. A leak image is generated in a region where the peak-to-peak voltage is higher than the curve K2 shown in FIG. On the other hand, a leak image does not occur in a region where the peak-to-peak voltage is lower than the curve K2. Specifically, when the distance L1 is about 0.3 mm, no leak image is generated if the peak-to-peak voltage is 3 kV or less.
For example, when the distance L1 is about 0.25 mm, the peak-to-peak voltage of the developing bias voltage needs to be set higher (for example, 2.5 kV) so that an appropriate image density can be obtained. However, when the peak-to-peak voltage is fixed at 2.5 kV, for example, if the distance L1 becomes narrow (for example, about 0.15 mm) due to individual differences in product manufacture and fluctuations during use, etc., leakage occurs. An image is likely to occur. On the contrary, when the peak-to-peak voltage of the developing bias voltage is set low (for example, 1.0 kV) so that a leak image does not occur when the distance L1 is about 0.15 mm, the distance L1 is When it becomes wide (for example, about 0.25 mm), an appropriate image density cannot be obtained.

そこで、画像形成動作に先立ち、コントローラ19は、センサ20を用いて現像ローラ14a及び感光体ドラム12間でリーク画像が生じる電圧を検出する。具体的には、感光体ドラム12の表面電位を−600Vに設定し、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を−500Vに設定した場合、ピーク・トゥ・ピーク電圧を1kV〜3kVの間で500V毎に順次変更しながら印加する。
その際、現像ローラ14aの振れ等により、距離L1が変化するのを考慮して、各電圧毎に現像ローラ14aが一回転以上する間、一定のピーク・トゥ・ピーク電圧を現像ローラ14aに印加し続け、その間にリーク画像が発生するか否かをコントローラ19がセンサ20を用いて検出する。
Therefore, prior to the image forming operation, the controller 19 uses the sensor 20 to detect a voltage at which a leak image is generated between the developing roller 14 a and the photosensitive drum 12. Specifically, when the surface potential of the photosensitive drum 12 is set to −600 V and the DC component voltage of the developing bias voltage is set to −500 V, the peak-to-peak voltage is set to every 500 V between 1 kV and 3 kV. Apply while changing to.
At that time, in consideration of the change in the distance L1 due to the shake of the developing roller 14a, etc., a constant peak-to-peak voltage is applied to the developing roller 14a while the developing roller 14a makes one rotation or more for each voltage. The controller 19 uses the sensor 20 to detect whether or not a leak image is generated during that time.

そして、リーク画像の発生が検出された場合には、リーク画像が発生した電圧の大きさを、更に詳細に検出する。すなわち、コントローラ19はリーク画像の発生したピーク・トゥ・ピーク電圧と、リーク画像が発生する直前のピーク・トゥ・ピーク電圧との間の電圧差を、例えば100V毎に細分化し、かかる細分化したピーク・トゥ・ピーク電圧を現像ローラ14aに順次印加し、どの電圧でリーク画像が発生するかを検出する。
このようにコントローラ19がリーク画像の発生を検出した場合、この時のピーク・トゥ・ピーク電圧をコントローラ19内のRAM(記憶装置)に記憶する。さらに、感光体ドラム12の表面電位及び現像用バイアス電圧の直流成分電圧からリーク画像が発生する電位差を算出して、その電位差をRAMに記憶する。
When the occurrence of a leak image is detected, the magnitude of the voltage at which the leak image is generated is detected in more detail. That is, the controller 19 subdivides the voltage difference between the peak-to-peak voltage at which the leaked image is generated and the peak-to-peak voltage immediately before the leaked image is generated, for example, every 100V. A peak-to-peak voltage is sequentially applied to the developing roller 14a to detect at which voltage the leaked image is generated.
Thus, when the controller 19 detects the occurrence of a leak image, the peak-to-peak voltage at this time is stored in a RAM (storage device) in the controller 19. Further, a potential difference at which a leaked image is generated is calculated from the surface potential of the photosensitive drum 12 and the DC component voltage of the developing bias voltage, and the potential difference is stored in the RAM.

さらに、RAMに記憶されたピーク・トゥ・ピーク電圧より、感光体ドラム12上の表面電位の振れや、電源装置18の電圧の振れ等を考慮して、その電圧より200V程度低めの電圧をピーク・トゥ・ピーク電圧の上限値として設定する。具体的には、リーク画像の発生時のピーク・トゥ・ピーク電圧が1.7kVの場合には、1.7kVより200V程度低い1.5kVをピーク・トゥ・ピーク電圧の上限値として設定する。   Further, considering the fluctuation of the surface potential on the photosensitive drum 12 and the fluctuation of the voltage of the power supply device 18 from the peak-to-peak voltage stored in the RAM, a voltage about 200 V lower than that voltage is peaked. • Set as the upper limit of to-peak voltage. Specifically, when the peak-to-peak voltage at the time of occurrence of the leak image is 1.7 kV, 1.5 kV, which is about 200 V lower than 1.7 kV, is set as the upper limit value of the peak-to-peak voltage.

このようにピーク・トゥ・ピーク電圧の上限値を設定した状態で、図2に示す非画像部分の電位差△Vback及び画像部分の電位差△Vdev がリーク画像発生電位差以下である範囲内で、コントローラ19は、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を調整する。そして、感光体ドラム12上に画像濃度検出用の画像パターンの現像を行い、その現像量をセンサ20を用いて検出する。
そして、センサ20によって検出された値により、適正な画像濃度になるようなトナーG1の現像量を得るべく、リーク画像が生じない範囲内で、コントローラ19は、現像用バイアス電圧の直流成分電圧を調整する。その後、前述した画像形成動作を記録用紙Pに対して行う。
In the state where the upper limit value of the peak-to-peak voltage is set as described above, the potential difference ΔV back of the non-image portion and the potential difference ΔV dev of the image portion shown in FIG. The controller 19 adjusts the DC component voltage of the developing bias voltage. Then, an image pattern for image density detection is developed on the photosensitive drum 12, and the development amount is detected using the sensor 20.
Then, the controller 19 sets the DC component voltage of the developing bias voltage within a range in which a leak image does not occur in order to obtain a developing amount of the toner G1 that achieves an appropriate image density based on the value detected by the sensor 20. adjust. Thereafter, the above-described image forming operation is performed on the recording paper P.

もし調整したピーク・トゥ・ピーク電圧で、適正な画像濃度が得られない場合には次のような制御がなされる。すなわちコントローラ19は、リーク画像の発生時のピーク・トゥ・ピーク電圧を超えない範囲内で、ピーク・トゥ・ピーク電圧を更に大きな値(設定範囲内の上限値)に調整して、現像用バイアス電圧の直流成分電圧の大きさを調整する。この調整をした状態で、感光体ドラム12上に画像濃度検出パターンの現像を行う。そして、適正な画像濃度になる現像量が得られる現像用バイアス電圧の直流成分電圧の調整を繰り返す。
そして、リーク画像が発生しない範囲内ではどうしても適正な画像濃度が得られない場合には、コントローラ19は、もっとも適正な画像濃度に近い画像濃度が得られる現像条件を設定し、その条件下で画像形成動作を行う。その場合、画像濃度としては、所望の濃度と若干異なった画像となるものの、リーク画像の如き画像ノイズが発生しないので、記録用紙Pに形成される画像の品質が維持される。
If an appropriate image density cannot be obtained with the adjusted peak-to-peak voltage, the following control is performed. That is, the controller 19 adjusts the peak-to-peak voltage to a larger value (upper limit value within the set range) within a range that does not exceed the peak-to-peak voltage at the time of occurrence of the leak image, thereby developing bias. Adjust the magnitude of the DC component voltage of the voltage. With this adjustment, the image density detection pattern is developed on the photosensitive drum 12. Then, the adjustment of the DC component voltage of the developing bias voltage that obtains a developing amount with an appropriate image density is repeated.
If an appropriate image density cannot be obtained within a range where no leaked image is generated, the controller 19 sets a developing condition for obtaining an image density close to the most appropriate image density. A forming operation is performed. In this case, the image density is slightly different from the desired density, but no image noise such as a leaked image is generated, so that the quality of the image formed on the recording paper P is maintained.

尚、上述した現像用バイアス電圧の直流成分電圧が低めに設定された時には、非画像部分の電位差△Vbackが大きくなり、非画像部でのリーク画像が発生しやすくなる。このため、非画像部分の電位差△Vbackがリーク画像の発生電位差以下となるように、感光体ドラム12の表面電位を可変にできる構成とするのが望ましい。また、上述した実施の形態においては、コントローラ19は、ピーク・トゥ・ピーク電圧及び現像用バイアス電圧の直流成分電圧の双方を制御したが、必ずしもその態様を採用する必要はなく、例えば、ピーク・トゥ・ピーク電圧及び現像用バイアス電圧の直流成分電圧のいずれか一方を制御してもよい。
更に、コントローラ19は、必要に応じてピーク・トゥ・ピーク電圧とデューティ比との双方を組み合わせて制御してもよい。
When the DC component voltage of the developing bias voltage described above is set to be low, the potential difference ΔV back in the non-image portion becomes large, and a leak image tends to occur in the non-image portion. For this reason, it is desirable that the surface potential of the photosensitive drum 12 be variable so that the potential difference ΔV back of the non-image portion is equal to or less than the potential difference of the leaked image. In the above-described embodiment, the controller 19 controls both the peak-to-peak voltage and the DC component voltage of the developing bias voltage, but it is not always necessary to adopt this mode. Either the to-peak voltage or the DC component voltage of the developing bias voltage may be controlled.
Furthermore, the controller 19 may control by combining both the peak-to-peak voltage and the duty ratio as necessary.

以上、詳細に説明したように本実施の形態によれば、感光体ドラム12に対してトナーG1を供給する現像ローラ14aを備え、その感光体ドラム12上にトナーG1を供給する際に、電源装置18によって現像用バイアス電圧を現像ローラ14aに印加する現像装置14において、コントローラ19は、非現像時に現像ローラ14aに印加する電圧を増減し、現像ローラ14a及び感光体ドラム12間でリーク画像が生じる電圧をセンサ20を用いて検出し、検出された電圧に基づいて、リーク画像が生じないところで現像用バイアス電圧のピーク・トゥ・ピーク電圧の範囲の上限値を設定することとしている。これにより、距離L1が装置毎にまたは長手方向により異なったりしても、現像用バイアス電圧の調整の際の許容範囲が広くなるとともに、現像ローラ14a及び感光体ドラム12間でのリークの発生が確実に防止される。   As described above in detail, according to the present embodiment, the developing roller 14a for supplying the toner G1 to the photosensitive drum 12 is provided, and when the toner G1 is supplied onto the photosensitive drum 12, the power supply In the developing device 14 that applies a developing bias voltage to the developing roller 14 a by the device 18, the controller 19 increases or decreases the voltage applied to the developing roller 14 a during non-development, and a leaked image is generated between the developing roller 14 a and the photosensitive drum 12. The generated voltage is detected using the sensor 20, and based on the detected voltage, the upper limit value of the range of the peak-to-peak voltage range of the developing bias voltage is set where no leak image occurs. As a result, even if the distance L1 varies from device to device or depending on the longitudinal direction, the allowable range for adjusting the developing bias voltage is widened, and leakage between the developing roller 14a and the photosensitive drum 12 occurs. It is surely prevented.

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、この画像形成装置をフルカラーの複写機やファクシミリ装置等に適用してもよいことはいうまでもない。さらには、いかなる作像方式の画像形成装置でもよい。
また、感光体ドラム12上のトナーG1の担持量を検出するセンサ20の検出結果を用いることにより、現像装置14内のトナーG1の量が間接的に検出することができるので、センサ20が現像剤検出手段の役割を果たしても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, it goes without saying that this image forming apparatus may be applied to a full-color copying machine, a facsimile machine or the like. Further, any image forming type image forming apparatus may be used.
Further, since the amount of the toner G1 in the developing device 14 can be indirectly detected by using the detection result of the sensor 20 that detects the amount of the toner G1 carried on the photosensitive drum 12, the sensor 20 develops. It may also serve as an agent detection means.

更に、リーク画像を発生させる方法として、ピーク・トゥ・ピーク電圧を可変とする以外に、感光体ドラム12上の帯電電位や、現像バイアス電圧の直流成分電圧のいずれかを制御してもよいし、更には、感光体ドラム12上の帯電電位や、現像バイアス電圧の直流成分電圧の双方を制御してもよい。
また、リーク画像の発生を検出する手段として、上記実施の形態においては、センサ20が行っていたが、現像用バイアス電圧を発生させるための電源装置18に現像電流を検出する検出手段を設け、この検出手段がリーク画像の発生時に流れるリーク電流を検出して、上述したリーク画像の発生を検出しても良い。
Further, as a method for generating a leak image, in addition to making the peak-to-peak voltage variable, either the charging potential on the photosensitive drum 12 or the DC component voltage of the developing bias voltage may be controlled. Furthermore, both the charging potential on the photosensitive drum 12 and the DC component voltage of the developing bias voltage may be controlled.
In addition, as a means for detecting the occurrence of a leak image, the sensor 20 has been used in the above embodiment. However, the power supply device 18 for generating the developing bias voltage is provided with a detecting means for detecting the developing current. The detection unit may detect the leak current that flows when the leak image is generated to detect the occurrence of the leak image.

実施の形態に係る画像形成装置の要部を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a main part of an image forming apparatus according to an embodiment. 現像ローラに印加する現像用バイアス電圧を示す図である。It is a figure which shows the bias voltage for development applied to a developing roller. 感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離が変動した場合に、現像用バイアス電圧と画像濃度との関係のグラフを示す図であって、図3(A)はピーク・トゥ・ピーク電圧を1.7kVに設定し、図3(B)は同電圧を2.5kVに設定した場合である。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the developing bias voltage and the image density when the separation distance between the photosensitive drum and the developing roller varies, and FIG. 3A shows a peak-to-peak voltage of 1. FIG. 3B shows the case where the voltage is set to 2.5 kV. 感光体ドラム上の現像剤の付着量と画像濃度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the amount of developer deposited on a photosensitive drum and the image density. 感光体ドラム及び現像ローラ間の離間距離とピーク・トゥ・ピーク電圧との関係のグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the relationship between the separation distance between a photoconductive drum and a developing roller, and a peak-to-peak voltage.

符号の説明Explanation of symbols

G1 トナー
L1 離間距離
P 記録用紙
11 画像形成装置本体
12 感光体ドラム
13 帯電器
14 現像装置
14a 現像ローラ
14b トナーホッパ
14c 規制ブレード
14d 供給ローラ
14e 撹拌羽根
17 レーザー露光装置
18 電源装置
19 コントローラ
20 センサ
G1 toner L1 separation distance P recording paper 11 image forming apparatus main body 12 photoconductor drum 13 charger 14 developing device 14a developing roller 14b toner hopper 14c regulating blade 14d supply roller 14e stirring blade 17 laser exposure device 18 power supply device 19 controller 20 sensor

Claims (7)

表面に有機光導電材料からなる薄膜層を有する像担持体を露光することにより静電潜像を形成した後、静電潜像に現像剤を付着させて顕像化し、記録用紙上に画像を形成する画像形成動作に用いる現像装置であって、前記像担持体に供給するための現像剤を担持する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体に電圧を印加して前記現像剤担持体から前記像担持体に対して現像剤を供給する現像装置において、
現像剤が一成分現像剤であり、
前記現像剤担持体に印加する電圧を制御する制御手段と、
前記像担持体に付着されるトナーの量を検出するトナー量検出手段と、
画像形成動作に先立って前記現像剤担持体及び前記薄膜層間でリークが生じる際の前記電圧を検出するリーク発生電圧検出手段と、
前記リーク発生電圧検出手段の検出結果に基づいて、前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定する設定手段と設けられており、
前記リーク発生電圧検出手段は、前記現像剤担持体に印加する電圧の大きさを前記制御手段によって順次変更しながら電圧を印加し、リーク画像が発生するか否かを前記トナー量検出手段を用いて検出することによって、前記リークが生じる際の前記電圧を検出することを特徴とする現像装置。
An electrostatic latent image is formed by exposing an image carrier having a thin film layer made of an organic photoconductive material on the surface, and then a developer is attached to the electrostatic latent image to make it visible, and the image is recorded on recording paper. A developing device for use in an image forming operation to be formed, comprising a developer carrier for carrying a developer to be supplied to the image carrier, and applying a voltage to the developer carrier to apply the developer carrier In a developing device for supplying a developer to the image carrier from
The developer is a one-component developer,
Control means for controlling the voltage applied to the developer carrier;
Toner amount detecting means for detecting the amount of toner adhering to the image carrier;
Leak generation voltage detection means for detecting the voltage when a leak occurs between the developer carrier and the thin film layer prior to the image forming operation;
On the basis of the detection result of the leak generating voltage detecting means, and setting means are provided to set the range of the voltage which the leakage does not occur,
The leak generation voltage detection unit applies the voltage while sequentially changing the magnitude of the voltage applied to the developer carrying member by the control unit, and uses the toner amount detection unit to determine whether or not a leak image is generated. The developing device is characterized in that the voltage when the leak occurs is detected by detecting the voltage .
前記リーク発生電圧検出手段は、前記トナー量検出手段を用いて、非画像形成部分中の斑点または画像形成部分中の斑点状の濃度低下により、前記像担持体でのリーク画像の発生を検出するリーク画像検出手段を含み、
ーク画像が発生するか否かを前記リーク画像検出手段を用いて検出することによって、前記リークが生じる際の前記電圧を検出することを特徴とする請求項1記載の現像装置。
The leak generation voltage detection means detects the occurrence of a leak image on the image carrier by using the toner amount detection means based on a spot-like density decrease in a non-image forming portion or a spot-like density in an image forming portion. includes a leakage image detection hand stage,
By rie click image detected using the leakage image detection means whether occurring, the developing device according to claim 1, wherein the detecting the voltage when the leakage occurs.
前記設定手段は検出された前記リークが生じる際の前記電圧より低い電圧を上限値として前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。 3. The development according to claim 1, wherein the setting unit sets a range of the voltage at which the leakage does not occur with a voltage lower than the detected voltage at which the leakage occurs as an upper limit. apparatus. 請求項1〜3のいずれかに記載する現像装置において、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された範囲内で画像形成動作時の前記電圧を調整することを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
It said control means, a developing device comprising a benzalkonium adjust the voltage at the time of image forming operation within a range set by the setting unit.
請求項1〜4のいずれかに記載する現像装置と、前記像担持体上に画像を形成する作像手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: the developing device according to claim 1; and an image forming unit that forms an image on the image carrier. 請求項1に記載する現像装置において
記電圧が直流成分と交流成分との重畳電圧であり、
前記制御手段は、前記交流成分の上限値を設定してその状態で前記直流成分を調整することにより、前記電圧を制御することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 ,
Before SL voltage is superimposed voltage of a DC component and an AC component,
The developing device according to claim 1, wherein the control means controls the voltage by setting an upper limit value of the AC component and adjusting the DC component in that state.
請求項1〜4のいずれかに記載する現像装置において、
前記設定手段は、画像部分と非画像部分とのいずれにおいても前記リークが生じない前記電圧の範囲を設定することを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The developing device, wherein the setting means sets the voltage range in which the leakage does not occur in both the image portion and the non-image portion.
JP2006033296A 2006-02-10 2006-02-10 Developing device and image forming apparatus using the same Expired - Fee Related JP4193853B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006033296A JP4193853B2 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Developing device and image forming apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006033296A JP4193853B2 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Developing device and image forming apparatus using the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26687398A Division JP3817930B2 (en) 1998-09-21 1998-09-21 Developing device and image forming apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006126878A JP2006126878A (en) 2006-05-18
JP4193853B2 true JP4193853B2 (en) 2008-12-10

Family

ID=36721609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006033296A Expired - Fee Related JP4193853B2 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Developing device and image forming apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4193853B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5175687B2 (en) * 2008-11-06 2013-04-03 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP5104887B2 (en) * 2010-03-04 2012-12-19 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image forming apparatus, program, and control method
JP6217551B2 (en) * 2013-10-11 2017-10-25 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP6173265B2 (en) 2014-06-30 2017-08-02 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus and discharge start voltage measuring method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0588434A (en) * 1991-09-26 1993-04-09 Canon Inc Image forming device
JPH07134480A (en) * 1993-09-14 1995-05-23 Canon Inc Developing device
JPH09190057A (en) * 1996-01-08 1997-07-22 Canon Inc Image forming method
JPH09258533A (en) * 1996-03-19 1997-10-03 Fuji Xerox Co Ltd One-component developing device
JPH10240018A (en) * 1997-02-26 1998-09-11 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006126878A (en) 2006-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5188339B2 (en) Image forming apparatus
JP2006343710A (en) Voltage control method, charging apparatus, image forming apparatus and process cartridge
JP2006243115A (en) Image forming apparatus
JP5054316B2 (en) Image forming apparatus
JP4193853B2 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
JP4110035B2 (en) Image forming apparatus
JP2010091804A (en) Development method and device for image forming apparatus
JP3817930B2 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
JP4794276B2 (en) Electrophotographic image forming apparatus
JP2013130597A (en) Image forming device
JP2010128352A (en) Development method and device in image forming apparatus
JP4608968B2 (en) Image forming apparatus
US7945191B2 (en) Image forming apparatus having external-additive removal unit that includes a conductive blade
JP2005055839A (en) Development device for image forming apparatus
JP2013171094A (en) Image forming apparatus
JP2020020920A (en) Image forming device
JP2018120219A (en) Image forming apparatus
JP2007101755A (en) Image forming apparatus
US10545425B2 (en) Image forming apparatus
JP4280585B2 (en) Development method in image forming apparatus
JP5097602B2 (en) Image forming apparatus
JP4631325B2 (en) Image density adjusting apparatus and image forming apparatus using the same
US11526103B2 (en) Image forming apparatus capable of suppressing image defect due to foreign matter
JP7309441B2 (en) image forming device
JP5262622B2 (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080915

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131003

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees