JP4908774B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4908774B2 JP4908774B2 JP2005135972A JP2005135972A JP4908774B2 JP 4908774 B2 JP4908774 B2 JP 4908774B2 JP 2005135972 A JP2005135972 A JP 2005135972A JP 2005135972 A JP2005135972 A JP 2005135972A JP 4908774 B2 JP4908774 B2 JP 4908774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- image forming
- developer
- forming apparatus
- voltage
- 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
Links
Images
Description
本発明は、像担持体上に形成した静電像を現像して可視化する画像形成装置に関するものであり、特に、像担持体と現像剤担持体との間に振動電圧を印加して現像を行う電子写真方式や静電記録方式などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that develops and visualizes an electrostatic image formed on an image carrier, and in particular, develops by applying an oscillating voltage between the image carrier and a developer carrier. The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic method or an electrostatic recording method.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体を帯電手段により一様に帯電させた後、像担持体表面を画像情報信号に応じて露光することにより、像担持体の表面に静電像を形成する。この静電像は、次いで現像手段が現像剤を用いて現像剤像として可視化する。そして、この現像剤像を記録材上に、或いは一端中間転写体に転写した後に記録材上に転写し、更に定着装置にて定着させることによって記録画像を得る。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus charges a surface of an image carrier electrostatically by exposing the image carrier surface according to an image information signal after the image carrier is uniformly charged by a charging unit. Form an image. This electrostatic image is then visualized as a developer image by the developing means using the developer. Then, the developer image is transferred onto a recording material, or after being transferred to an intermediate transfer member, and then transferred onto the recording material, and further fixed with a fixing device, thereby obtaining a recorded image.
図9を参照して更に説明すると、同図は非磁性一成分現像方式を用いた従来の画像形成装置の概略構成を示している。 This will be further described with reference to FIG. 9. FIG. 9 shows a schematic configuration of a conventional image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing system.
画像形成装置200は、像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体(以下「感光ドラム」という。)201を回転可能に有している。帯電手段としての一次帯電器(帯電ローラ)202は、回転する感光ドラム201の表面を一様に帯電させる。次に、外部装置より入力された画像情報に対応して露光装置203より感光ドラム201上に光照射を行い、静電像を感光ドラム201上に形成する。次いで、感光ドラム201上の静電像は、現像装置210が、帯電ローラ202の印加電圧(即ち、感光ドラム201の帯電極性)と同極性の摩擦帯電極性を有する現像剤のトナーTにより可視像、即ち、トナー像として現像する。感光ドラム201上に形成されたトナー像は、転写部Mにおいて、転写手段としての転写帯電器(転写ローラ)204にて記録材Qに転写される。その後、記録材Qは感光ドラム201より分離され、続いて定着装置206に搬送される。ここで、記録材Q上の未定着のトナー像は、熱、圧力によって永久像として記録材Qに定着される。次いで、記録材Qは、装置本体外に排出される。又、転写ローラ204で転写されずに残った感光ドラム201上のトナーTは、クリーニング手段としてのクリーニング装置205にて除去され、感光ドラム201は次の画像形成プロセスに供される。
The
現像装置210は、現像剤として、例えば、負帯電性で、且つ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色いずれかの顔料を含有した、負帯電性非磁性一成分現像剤(トナー)Tを備える。現像装置210は、容器216内に、現像剤攪拌部材(攪拌部材)214を有する。図示の例では、容器216内には、板状の第1撹拌部材214A、第2撹拌部材214Bが2つ設けられている。これら第1、第2攪拌部材214A、214Bが図中矢印の方向に回転することにより、容器216内のトナーTを、現像剤担持体としての現像ローラ211へと搬送する。
The developing
非磁性一成分現像法においては、磁力による現像ローラ211へのトナー供給が不可能であるため、現像ローラ211には、現像剤供給部材として、弾性体、例えば弾性発泡体(ウレタンスポンジなど)製の現像剤供給及び剥ぎ取りローラ(以下「現像剤供給ローラ」という。)212が当接されている。
In the non-magnetic one-component development method, since toner cannot be supplied to the developing
現像ローラ211には、現像剤量規制部材として規制ブレード213が当接されており、現像ローラ211上のトナーTを規制してトナー薄層を形成し、現像領域(感光ドラム201と現像ローラ211との対向位置)Nに搬送されるトナー量を規定すると同時に、トナーTを帯電させる。
A regulating
現像ローラ211は、現像領域Nで感光ドラム201の表面と所定の間隔(以下「SDギャップ」という。)をおいて対向配置されている。そして、少なくとも現像工程時には、現像ローラ211に所定の現像バイアスを印加することで、感光ドラム201と現像ローラ211との間には振動電界が形成される。
The developing
斯かる構成の現像装置210において、所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ211の表面に付着して現像領域Nに搬送されてきたトナーTは、上記振動電界によって現像ローラ211と感光ドラム201との間で往復運動を行う。これにより、感光ドラム201の表面に形成された静電像に応じて、トナーTが現像ローラ211から感光ドラム201上へと転移し、該静電像をトナー像として可視化する。ここでは、現像装置210は、感光ドラム201の帯電極性と同極性のトナーTを、感光ドラム201上の露光により電位が減衰した部分に転移させる反転現像によりトナー像を形成する。
In the developing
しかしながら、上述のような従来の技術においては、次に説明する「スジ状濃度ムラ」と呼ばれる画像不良が発生してしまう場合がある。 図10及び11を参照して、このスジ状濃度ムラについて説明する。図10は感光ドラム201と現像ローラ211とを長手方向から観測したモデル図であり、図11は感光ドラム201と現像ローラ211とを回転方向から観測したモデル図である。図中、感光ドラム201、現像ローラ211上の斜線部がトナーTを表す。図に示すように、感光ドラムと現像ローラ間に現像バイアスを印加した場合、現像領域の近傍において、飛散トナーが発生する。その際、飛散トナーは周辺のトナーと引き合って、図に示すように現像領域から現像ローラの回転方向上流側の現像ローラ上にスジ状に降り積もっていく。そのため、飛散トナーが降り積もった個所では、現像ローラ上トナーのり量が増えてしまう。その結果、トナーのり量が増えた部分の画像濃度が高くなってしまう。スジ状濃度ムラとは、上記した理由によって、画像濃度にムラが生じる現象である。
However, in the conventional technique as described above, an image defect called “streaky density unevenness” described below may occur. The streaky density unevenness will be described with reference to FIGS. 10 is a model diagram in which the
上記したスジ状濃度ムラは、感光ドラムと現像ローラの位置関係によって、発生しやすさが変わる。図12、図13は感光ドラム201と現像ローラ211の位置関係を示した図である。図12のように感光ドラム201の回転中心201Aが現像ローラ211の回転中心211Aよりも重力方向に対して上方向に位置した場合、上記した飛散トナーが現像ローラ上に積もりやすく、スジ状濃度ムラが発生し易い。それに対して、図13のように、感光ドラム201の回転中心201Aが現像ローラ211の回転中心211Aよりも重力方向に対して下方向に位置した場合、上記した飛散トナーが現像ローラ上に積もり難く、スジ状濃度ムラが発生し難い。
The ease of occurrence of the above-described streaky density unevenness varies depending on the positional relationship between the photosensitive drum and the developing roller. 12 and 13 are diagrams showing the positional relationship between the
ところで、飛散トナーを低減させるため現像バイアスを変化させるという提案がされている。例えば特許文献1では、現像バイアスの振幅成分(Vpp)について、非画像形成時を画像形成時より低く設定するというものであり、具体的に、実施例1では画像形成時のVpp1500Vに対し、非画像形成時のVppを0Vとしている。さらに、実施例2では、高圧の立ち上がりを考慮して非画像形成時のVppを300Vとしている。 By the way, it has been proposed to change the developing bias in order to reduce scattered toner. For example, in Patent Document 1, with respect to the amplitude component (Vpp) of the developing bias, the non-image forming time is set lower than the image forming time. Vpp at the time of image formation is set to 0V. Further, in the second embodiment, Vpp at the time of non-image formation is set to 300 V in consideration of the rising of high voltage.
また、特許文献1においては、磁性一成分現像剤を用いた画像形成装置であり、且つ感光ドラムの回転中心位置は現像ローラの回転中心位置よりも重力方向に対して下方向である。
このように特許文献1において、トナー飛散の問題は開示されているが、感光ドラムの回転中心位置は現像ローラの回転中心位置よりも重力方向に対して下方向であるので、上述したスジ状濃度ムラの問題の認識はなかった。即ち、感光ドラムの回転中心が現像ローラの回転中心よりも重力方向に対して上方向に位置した場合に特有の問題である、飛散トナーが現像ローラ上に積もりやすいことによるスジ状濃度ムラの発生の問題の認識がなかった。 As described above, Patent Document 1 discloses the problem of toner scattering, but the rotation center position of the photosensitive drum is lower than the rotation center position of the developing roller with respect to the direction of gravity. There was no recognition of the problem of unevenness. That is, streaky density unevenness occurs due to the fact that the scattered toner easily accumulates on the developing roller, which is a particular problem when the rotational center of the photosensitive drum is positioned above the direction of gravity relative to the rotational center of the developing roller. There was no recognition of the problem.
また、特に簡易な高圧電源を用いた時、非画像形成時から画像形成時における現像バイアスの切り換え時に現像バイアス波形のオーバーシュートが発生し、リーク現象が起こる場合がある。しかしながら、特許文献1においては、このようなリーク現象をも防止するという技術思想を全く有していなかった。 In particular, when a simple high-voltage power supply is used, an overshoot of the developing bias waveform may occur when the developing bias is switched from non-image formation to image formation, and a leak phenomenon may occur. However, Patent Document 1 has no technical idea of preventing such a leak phenomenon.
本発明の目的は、飛散現像剤が現像領域よりも現像剤担持体回動方向上流側に積もることによる不具合を解決する画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that solves the problems caused by the scattered developer accumulated on the upstream side of the developer carrying member rotation direction with respect to the developing region.
本発明の他の目的は、スジ状の濃度ムラの発生を抑制する画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that suppresses the occurrence of streaky density unevenness.
本発明の他の目的は、高品位な画像を安定して形成することのできる画像形成装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image.
本発明の他の目的は、像担持体と現像剤担持体との間に振動電圧を印加する電源として簡易なものを用いたとしても、リーク現象が発生しない画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a leak phenomenon does not occur even when a simple power source for applying a vibration voltage between an image carrier and a developer carrier is used. .
本発明の他の目的は、複数の画像形成ステーションが設けられた画像形成装置において、像担持体と現像剤担持体との間に振動電圧を印加する電源の低コスト化を実現し、且つスジ状濃度ムラ等を防止し、安定した画像を形成することのできる画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to reduce the cost of a power source for applying an oscillating voltage between an image carrier and a developer carrier in an image forming apparatus provided with a plurality of image forming stations. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can prevent uneven density and the like and can form a stable image.
本発明によれば、像担持体と、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、を有し、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電圧を印加して前記現像剤担持体から前記像担持体へと現像剤を供給する画像形成装置において、前記像担持体の回動中心位置が前記現像剤担持体の回動中心位置よりも重力方向において上方向に配置されており、非画像形成時に前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電圧を印加する期間を備え、この期間の前記振動電圧のピーク間電圧Vpbは、画像形成時の前記振動電圧のピーク間電圧Vpaよりも小さくされ、前記期間において、前記現像剤担持体が第1の速度で回転している場合よりも、第1の速度より大きな第2の速度で回転している場合の方が、前記Vpaに対する前記Vpbの割合であるVpb/Vpaを大きくすることを特徴とする画像形成装置である。 According to the present invention, the developer includes an image carrier and a developer carrier that carries and conveys the developer, and an oscillating voltage is applied between the image carrier and the developer carrier. In the image forming apparatus for supplying the developer from the carrier to the image carrier, the rotation center position of the image carrier is arranged upward in the gravity direction with respect to the rotation center position of the developer carrier. And a period during which a vibration voltage is applied between the image carrier and the developer carrier during non-image formation, and the peak-to-peak voltage Vpb of the vibration voltage during this period is equal to the vibration voltage during image formation. When the developer voltage is lower than the peak voltage Vpa and the developer carrier is rotating at the second speed higher than the first speed during the period than when the developer carrier is rotating at the first speed. Is the ratio of Vpb to Vpa greatly to Rukoto the b / Vpa is an image forming apparatus according to claim.
本発明によれば、飛散現像剤を低減し、スジ状濃度ムラ等の不良画像を抑制することができる。また、像担持体と現像剤担持体との間に振動電圧を印加する安価な電源を用いた画像形成装置を提供することが可能である。さらに、像担持体と現像剤担持体との間に印加する振動電圧を切り替えるときにリーク現象が発生しない画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the amount of scattered developer can be reduced, and defective images such as streaky density unevenness can be suppressed. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus using an inexpensive power source that applies an oscillating voltage between the image carrier and the developer carrier. Furthermore, it is possible to provide an image forming apparatus in which a leak phenomenon does not occur when the vibration voltage applied between the image carrier and the developer carrier is switched.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
[画像形成装置の全体構成及び動作]
先ず、図1を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成及び動作について説明する。本実施例の画像形成装置100は、画像形成装置本体(以下「装置本体」という。)100Aに接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト、或いは装置本体に接続され例えば光学的に原稿情報を読み取り電気信号に変換する原稿読み取り装置などの外部装置からの画像情報信号に応じて、電子写真方式を利用して記録材、例えば、記録用紙、OHPシート、布などの4色フルカラーの画像を形成することのできるレーザビームプリンタである。
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
First, an overall configuration and operation of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 100 of this embodiment is connected to a host such as a personal computer connected to an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as “apparatus main body”) 100A, or connected to the apparatus main body. In response to an image information signal from an external device such as an original reading device to be converted into an image, a four-color full-color image such as a recording material, for example, a recording paper, an OHP sheet, or a cloth is formed using an electrophotographic method. It is a laser beam printer that can.
画像形成装置100は、像担持体としての感光ドラム1を回転可能に有している。帯電手段としての一次帯電器(帯電ローラ)2は、回転する感光ドラム1の表面を一様に帯電させる。帯電ローラ2には、電圧印加手段としての帯電バイアス印加電源21より、感光ドラム1が所望の基準電位(暗電位Vd)となるように所定の帯電バイアスが印加される。次に、外部装置より入力された画像情報に対応して、露光装置(本実施例ではレーザスキャナ)3より感光ドラム1上に光照射を行い、感光ドラム1上に静電像を形成する。 The image forming apparatus 100 has a photosensitive drum 1 as an image carrier that can rotate. A primary charger (charging roller) 2 as a charging unit uniformly charges the surface of the rotating photosensitive drum 1. A predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from a charging bias applying power source 21 as a voltage applying unit so that the photosensitive drum 1 has a desired reference potential (dark potential Vd). Next, in response to image information input from an external device, the exposure device (laser scanner in this embodiment) 3 irradiates light onto the photosensitive drum 1 to form an electrostatic image on the photosensitive drum 1.
次いで、感光ドラム1上の静電潜像は、現像装置10によって、帯電ローラ2の印加電圧と同極性の摩擦帯電極性を有する現像剤のトナーTにより可視像、即ち、トナー像として反転現像される。現像装置10の動作については後述して更に詳しく説明する。
Subsequently, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is reversely developed by the developing
一方、感光ドラム1上のトナー像の形成と同期して、記録材供給部30から、感光ドラム1と転写手段としての転写帯電器(転写ローラ)4との対向部(転写部)Mとに搬送されてくる。つまり、記録材収容部としてのカセット31から記録材供給手段としての供給ローラ32によって送り出された記録材Qは、レジストローラ33によってトナー像と記録材Q上の画像転写領域との同期をとって転写部Mへと記録材Qを搬送する。
On the other hand, in synchronism with the formation of the toner image on the photosensitive drum 1, the recording material supply unit 30 moves from the photosensitive drum 1 to a facing part (transfer unit) M between the transfer charger (transfer roller) 4 as transfer means. It is conveyed. That is, the recording material Q sent from the
こうして、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写手段としての転写帯電器(転写ローラ)4にて記録材Qに転写される。転写ローラ4には、電圧印加手段としての転写バイアス電源41より、トナーTの正規の帯電極性(本実施例では負極性)とは逆極性の転写バイアスが印加される。 Thus, the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the recording material Q by a transfer charger (transfer roller) 4 as a transfer unit. A transfer bias having a polarity opposite to the normal charging polarity (negative polarity in this embodiment) of the toner T is applied to the transfer roller 4 from a transfer bias power source 41 as a voltage applying unit.
その後、記録材Qは感光ドラム1より分離され、続いて記録材搬送手段8によって定着装置6に搬送される。ここで、記録材Q上の未定着のトナー像は、熱、圧力によって永久像として記録材Qに定着される。次いで、記録材Qは、装置本体100A外に排出される。
Thereafter, the recording material Q is separated from the photosensitive drum 1 and then conveyed to the fixing device 6 by the recording material conveying means 8. Here, the unfixed toner image on the recording material Q is fixed to the recording material Q as a permanent image by heat and pressure. Next, the recording material Q is discharged out of the apparatus
又、転写帯電器4で転写されずに残った感光ドラム1上のトナーTは、クリーニング手段として、クリーニングブレードなどを備えるクリーニング装置5にて除去され、感光ドラム1は次の画像形成プロセスに供される。 Further, the toner T on the photosensitive drum 1 remaining without being transferred by the transfer charger 4 is removed by a cleaning device 5 having a cleaning blade or the like as a cleaning means, and the photosensitive drum 1 is subjected to the next image forming process. Is done.
[現像装置]
次に、図1の現像装置10について更に詳しく説明する。
[Developer]
Next, the developing
本実施例における現像装置10の基本構成は、図9を参照して前述したものと同様である。つまり、本実施例では、現像装置10は、非磁性一成分非接触現像方式を採用しており、容器(現像装置本体)16に、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ11と、現像ローラ11へ現像剤を供給するとともに現像ローラ11から現像剤を剥ぎ取る現像剤供給及び剥ぎ取り部材としての現像剤供給ローラ12と、現像ローラ11上に担持される現像剤の量を規制する現像剤量規制部材としての規制ブレード13と、現像剤としての絶縁性の非磁性一成分現像剤(トナー)Tと、板状の現像剤攪拌部材(攪拌部材)14と、を備えている。
The basic configuration of the developing
感光ドラム1と現像装置10との対向部において、現像剤を収容する容器16は一部開口しており、この開口部の長手方向略全域にわたり、容器16外に一部露出するようにして、現像ローラ11が回転可能に設けられている。本実施例では、現像ローラ11は、図中矢印方向、即ち、感光ドラム1と現像ローラ11との対向部(現像領域)Nにおいて各表面移動方向が同方向となるように回転する。
The
本実施例では、トナーTは負帯電性であり、且つ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色いずれかの顔料を含有した、負帯電性非磁性一成分現像剤(トナー)である。撹拌部材14が図中矢印の方向に回転することにより、容器16内のトナーTを、現像ローラ11へと搬送する。
In this embodiment, the toner T is a negatively chargeable non-magnetic one-component developer (toner) that is negatively charged and contains a pigment of any color of yellow, magenta, cyan, and black. The agitating
現像剤供給ローラ(現像剤供給及び剥ぎ取りローラ)12は現像ローラ11に当接されており、現像ローラ11との当接部(ニップ部)でカウンタ方向、即ち、現像ローラ11と現像剤供給ローラ12の表面移動方向が当接部にて反対方向となるように回転することで、トナーTを現像ローラ11上に供給する。又、これと同時に、現像剤供給ローラ12は、感光ドラム1の対向位置を通過しても現像されなかった現像ローラ11上のトナーを剥ぎ取る。
A developer supply roller (developer supply and stripping roller) 12 is in contact with the development roller 11, and in the counter direction at the contact portion (nip portion) with the development roller 11, that is, with the development roller 11 and developer supply. The toner T is supplied onto the developing roller 11 by rotating so that the surface movement direction of the
容器16内には、仕切り板15が設けられており、攪拌部材14によって常に一定量のトナーを現像ローラ11近傍の現像剤供給ローラ12上に供給すべく、該仕切り板の高さは適正化されている。攪拌部材14は、図9に示したように2個若しくはそれ以上であってもよく、現像装置10の構成にあわせて容器16の端部から現像ローラ11(若しくは現像剤供給ローラ12)の近傍までトナーTを搬送することができれば、その個数は何ら限定されるものではない。又、攪拌部材14は、各種形状に加工された板状もしくはスクリューであってよい。
A
現像ローラ11には、現像剤量規制部材として規制ブレード13が当接されており、現像ローラ11上のトナーTを規制してトナー薄層を形成し、現像領域Nに搬送されるトナー量を規定すると同時に、トナーTを摩擦帯電させる。現像領域Nに搬送されるトナー量は、現像ローラ11上に接触する規制ブレード13の当接圧や当接長さなどにより決定することができる。規制ブレード13としては、厚さ数百μmのリン青銅、ステンレスなどの金属薄板上に、樹脂製の規制部が接着若しくは溶着されており、金属薄板の弾性によって規制ブレード213は均一に現像ローラ211に当接されているチップブレードなどを用いることができる。この金属薄板の材質、厚さ、侵入量、設定角によって規制ブレード213の当接条件を決定することができる。
The developing roller 11 is in contact with a
現像ローラ11は、現像領域Nで感光ドラム1の表面と所定の間隔(SDギャップ)をおいて対向し、感光ドラム1の回動中心位置が現像ローラ11の回動中心位置よりも重力方向に対して、上方向に配置されている。そして、少なくとも現像工程時には、詳しくは後述するように現像ローラ11に所定の現像バイアスを印加することで、感光ドラム201と現像ローラ11との間には振動電界が形成される。
The developing roller 11 is opposed to the surface of the photosensitive drum 1 at a predetermined interval (SD gap) in the developing region N, and the rotation center position of the photosensitive drum 1 is more in the gravitational direction than the rotation center position of the developing roller 11. On the other hand, it is arranged upward. At least during the development process, a oscillating electric field is formed between the
斯かる構成の現像装置10において、所望の帯電量と所望の層厚で現像ローラ11の表面に付着して現像領域Nに搬送されてきてトナーTは、電圧印加手段としての現像バイアス電源18から印加される現像バイアスによって現像ローラ11と感光ドラム1との間で往復運動を行う。これにより、感光ドラム表面に形成された静電像に応じて、トナーTが現像ローラ11から感光ドラム1上へと転移し、該静電像をトナー像として可視化する。
In the developing
図2を参照して更に説明すると、本実施例では、現像装置10は、非磁性一成分非接触現像方式(ジャンピング現像方式)を採用しており、現像に先立ち、感光ドラム1は、帯電ローラ2によって所定極性(本実施例では負極性)の所定電位(暗電位VD)に一様に帯電される。そして、露光装置3での露光により電位が減衰して静電像の画像部の電位(明電位VL)部分が形成される。感光ドラム1と現像ローラ11との間には一定の間隔(SDギャップ)が設けられ、現像ローラに現像バイアスとして交流電圧に直流成分を重畳した振動電圧を印加して現像を行う。現像ローラ11には、明電位VLよりもトナーTの正規の帯電極性(本実施例では負極性)側であり、暗電位VDよりもトナーTの正規の帯電極性と逆側である直流成分Vdcが重畳される。この直流成分値Vdcと静電像の画像部の電位VLとにより現像コントラストVcontが形成される。こうして形成される感光ドラム1と現像ローラ11との間の振動電界のうち、感光ドラム1へトナーを付勢するトナー飛ばし側電圧のピーク電圧(Vmax)により、トナーTが現像ローラ11から感光ドラム1の方向に向かう力を受け、一方、現像ローラ11へトナーを付勢するトナー戻し側電圧のピーク電圧(Vmin)により、トナーTは現像ローラ11の方向に引き戻す力を受ける。この過程の繰り返しにより、静電像の画像(明電位VL)部分にトナーTが付着する。即ち、感光ドラム1の暗電位に対しても、明電位に対しても、感光ドラム1と現像ローラ11との間に交番電界が形成される。
More specifically with reference to FIG. 2, in this embodiment, the developing
本実施例では、感光ドラム1として、φ30mmのアルミニウム素管表面に、感光材料、(本実施例ではOPC)を塗工して構成されている部材を用いた。又、現像ローラ11として、φ16mmのアルミニウム素管表面に、カーボン、グラファイトを分散したフェノール樹脂溶液をスプレー塗工した部材を用いた。現像ローラ11の長手(軸線)方向の両端部には、離間部材としてコロ(図示せず)を設置し、これを感光ドラム1の表面に突き当てることで感光ドラム1表面と現像ローラ11表面とのSDギャップを保つ。本実施例では、SDギャップは300μmとした。又、現像剤供給ローラ12として、φ5の金属芯金に厚さ4.5mmのウレタンフォームを外周に形成した部材を用いた。そして、規制ブレード13の金属薄板として厚さ0.1mmのリン青銅板を用いた。
In this embodiment, a member constituted by applying a photosensitive material (OPC in this embodiment) to the surface of an aluminum base tube having a diameter of 30 mm is used as the photosensitive drum 1. Further, as the developing roller 11, a member obtained by spray-coating a phenol resin solution in which carbon and graphite were dispersed on the surface of a 16-mm aluminum base tube was used. At both ends of the developing roller 11 in the longitudinal (axis) direction, rollers (not shown) are installed as separating members, and abut against the surface of the photosensitive drum 1 so that the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the developing roller 11 Keep the SD gap. In this example, the SD gap was 300 μm. Further, as the
図3は、本実施例の画像形成装置100の概略制御ブロックを示す。画像形成装置100は、制御の中心的素子たる制御手段(CPU)51を備え、記憶手段たるROM52、RAM53に記憶されたプログラム、データを用いて画像形成装置100をシーケンス動作させる制御部50を有する。制御部50は、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置10、転写ローラ4、定着装置6、記録材供給部30、電源など、画像形成装置100の各部の動作を統括制御する。
FIG. 3 shows a schematic control block of the image forming apparatus 100 of the present embodiment. The image forming apparatus 100 includes a control unit (CPU) 51 that is a central element of control, and includes a
制御部50には、画像処理部60が接続されており、画像処理部60は、装置本体100Aに対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器或いは原稿読み取り装置からの画像信号を受信すると共に、制御部50に画像形成に係る信号を送信する。制御部50は、斯かる画像形成信号に従って、画像形成装置100の各部の動作を制御する。又、画像形成装置本体100Aには、表示部、キーなどの入力手段などを備える操作部70が設けられており、制御部50のCPU51に接続されている。
An image processing unit 60 is connected to the
[現像バイアス]
次に、本実施例で用いる感光ドラム1と現像ローラ11との間に印加する、現像バイアスについて図4を用いて説明する。図4−1に画像形成時(現像時)の現像バイアス波形、図4−2に非画像形成時(非現像時)の現像バイアス波形のモデル図を示す。ここで、画像形成時とは、静電潜像形成領域が現像位置にあるときであって、言い換えれば、任意の画像情報に対して感光ドラム1に静電潜像が形成され得る領域が現像位置にあるときである。一方、非画像形成時とは、感光ドラム1に静電潜像が形成され得る領域以外の領域が現像位置にあるときである。本実施例では非画像形成時において、感光ドラム1と現像ローラ11との間に振動電圧を印加する期間を備えている。感光ドラム1Vmaxにおいて、画像形成時では−1200V、非画像形成時では−840Vとしている。Vminに関しては、画像形成時、非画像形成時ともに+600Vである。即ち、現像バイアスの振動電圧のピーク間電圧は、非画像形成時には画像形成時よりも小さく設定される。また、Vmaxの絶対値は、非画像形成時には画像形成時よりも小さく設定される。
[Development bias]
Next, the developing bias applied between the photosensitive drum 1 and the developing roller 11 used in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a development bias waveform during image formation (development), and FIG. 4B shows a model diagram of the development bias waveform during non-image formation (non-development). Here, the time of image formation is when the electrostatic latent image forming area is at the development position. In other words, an area where an electrostatic latent image can be formed on the photosensitive drum 1 with respect to arbitrary image information is developed. When it is in position. On the other hand, the time of non-image formation is when an area other than an area where an electrostatic latent image can be formed on the photosensitive drum 1 is at the development position. In this embodiment, there is a period during which an oscillating voltage is applied between the photosensitive drum 1 and the developing roller 11 during non-image formation. In the photosensitive drum 1Vmax, it is −1200V at the time of image formation and −840V at the time of non-image formation. Vmin is +600 V for both image formation and non-image formation. In other words, the peak-to-peak voltage of the developing bias oscillation voltage is set smaller during non-image formation than during image formation. Further, the absolute value of Vmax is set smaller during non-image formation than during image formation.
[非画像形成時におけるVmaxの最適値]
次に、非画像形成時におけるVmax値について説明する。〔背景技術〕にて説明したが、スジ状濃度ムラは現像領域で発生した飛散トナーが、現像ローラの回転方向上流部に降り積もることで発生する。それを低減させるためには、トナー飛ばし側電界である現像バイアスのVmaxの絶対値をできるだけ小さくし、現像ローラ上のトナーが感光ドラムへ飛翔することを防ぐのが効果的である。しかしながら、Vmax値を0Vにするなど、画像形成時のVmax値と非画像形成時のVmax値の電位差が大きくなるほど、バイアス切り換え時に発生する高圧電源のオーバーシュート量が大きくなってしまう。図5にオーバーシュートのモデル図を示す。図中の実線がオーバーシュート発生したときのバイアス波形であり、破線が設定波形である。このオーバーシュートによって、実際の最大ピーク間電圧値(Vpp)が予め設定された設定ピーク間電圧Vpp値よりも大きくなり、リーク現象等の不具合が生じてしまう。
[Optimum value of Vmax during non-image formation]
Next, the Vmax value during non-image formation will be described. As described in [Background Art], streaky density unevenness occurs when scattered toner generated in the developing region accumulates on the upstream portion in the rotation direction of the developing roller. In order to reduce this, it is effective to make the absolute value of Vmax of the developing bias, which is the electric field for toner removal, as small as possible to prevent the toner on the developing roller from flying to the photosensitive drum. However, the larger the potential difference between the Vmax value during image formation and the Vmax value during non-image formation, such as setting the Vmax value to 0 V, the greater the amount of overshoot of the high-voltage power supply that occurs during bias switching. FIG. 5 shows an overshoot model diagram. A solid line in the figure is a bias waveform when an overshoot occurs, and a broken line is a set waveform. Due to this overshoot, the actual maximum peak-to-peak voltage value (Vpp) becomes larger than the preset peak-to-peak voltage Vpp value, which causes problems such as a leak phenomenon.
本発明者らの実験によれば、画像形成時におけるピーク間電圧Vpp値をVpaとし、非画像形成時におけるピーク間電圧Vpp値をVpbとした場合、Vpb<Vpaとすれば、スジ状濃度ムラに対して効果が得られることがわかった。さらにはVpbをVpa×0.9以下(90%以下)にすることで、上記したスジ状濃度ムラを低減し、画像上においても問題にならない程度にすることが可能となった。一方、非画像形成時の交流成分をオフしてVpbを0Vとするとオーバーシュートが発生するので、非画像形成時の交流成分はオンさせるのが良く、更には、VpbをVpa×0.7以上(70%以上)に保つことで、簡易な高圧回路を用いた低コストの高圧電源においてもオーバーシュートによるリーク現象を防止することがわかった。 According to the experiments by the present inventors, when the peak-to-peak voltage Vpp value at the time of image formation is Vpa and the peak-to-peak voltage Vpp value at the time of non-image formation is Vpb, streaky density unevenness It was found that the effect is obtained. Further, by setting Vpb to Vpa × 0.9 or less (90% or less), it is possible to reduce the above-described streak-like density unevenness and to an extent that does not cause a problem on an image. On the other hand, if the AC component at the time of non-image formation is turned off and Vpb is set to 0V, an overshoot occurs. Therefore, the AC component at the time of non-image formation is preferably turned on, and further, Vpb is set to Vpa × 0.7 or more It has been found that by maintaining (70% or more), a leak phenomenon due to overshoot can be prevented even in a low-cost high-voltage power supply using a simple high-voltage circuit.
本実施例においては、前記したように画像形成時のピーク間電圧Vppを1800V、非画像形成時のピーク間電圧Vppを1440V=Vpa×0.8としている。 In this embodiment, as described above, the peak-to-peak voltage Vpp at the time of image formation is 1800 V, and the peak-to-peak voltage Vpp at the time of non-image formation is 1440 V = Vpa × 0.8.
なお、非画像形成時に感光ドラムと現像ローラとの間に振動電圧を印加するのは、必ずしも非画像形成時全てにおいて行なうことが必要なわけではなく、非画像形成時の一部の期間としても良い。例えば、画像形成時の直前の非画像形成時だけ前記振動電圧を印加しても良い。また、非画像形成時から画像形成時となるまでの間に振動電圧のピーク間電圧を複数段階徐々に上げていっても良い。このように、非画像形成時に感光ドラム1と現像ローラ11との間に振動電圧を印加する期間を備え、この期間の振動電圧のピーク間電圧は、画像形成時の振動電圧のピーク間電圧よりも小さくなるように設定されれば良い。 It is not always necessary to apply the oscillating voltage between the photosensitive drum and the developing roller during non-image formation. It is not always necessary to apply the vibration voltage during non-image formation. good. For example, the vibration voltage may be applied only during non-image formation immediately before image formation. Further, the peak-to-peak voltage of the oscillating voltage may be gradually increased in a plurality of steps from the time of non-image formation to the time of image formation. As described above, a period in which an oscillating voltage is applied between the photosensitive drum 1 and the developing roller 11 during non-image formation is provided, and the peak-to-peak voltage of the oscillating voltage during this period is greater than the peak-to-peak voltage of the oscillating voltage during image formation. May be set to be smaller.
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
本実施例2では、画像形成時のVmaxを−1200V、Vminを+600Vに対して、非画像形成時のVmaxを−1020V、Vminを+420Vとしている。 In the second embodiment, Vmax during image formation is −1200 V, Vmin is +600 V, Vmax during non-image formation is −1020 V, and Vmin is +420 V.
本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。 The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
本実施例3では、画像形成時のVmaxを−1200V、Vminを+600Vに対して、非画像形成時のVminを+240としV、Vmaxは画像形成時を同等のを−1200Vとしている。 In the third embodiment, Vmax during image formation is −1200 V and Vmin is +600 V, while Vmin during non-image formation is +240, and V and Vmax are equal to −1200 V during image formation.
即ち、実施例2、3ともに、感光ドラムと現像ローラとの間に印加される振動電圧のピーク間電圧は、非画像形成時において画像形成時よりも小さく、実施例2においては、Vmaxの絶対値は、非画像形成時において、画像形成時よりも小さい。 That is, in both Examples 2 and 3, the peak-to-peak voltage of the oscillating voltage applied between the photosensitive drum and the developing roller is smaller during non-image formation than during image formation. In Example 2, the absolute value of Vmax is The value is smaller in non-image formation than in image formation.
以下に、上記した実施例1〜3の効果を比較例を用いて説明する。 Below, the effect of above-mentioned Examples 1-3 is demonstrated using a comparative example.
(比較例1)
比較例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。
(Comparative Example 1)
The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the comparative example are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
比較例1では、現像バイアスの振動電圧のピーク間電圧値は、画像形成時、非画像形成時ともに同値の現像バイアスを印加した。 In Comparative Example 1, a developing bias having the same value as the peak-to-peak voltage value of the developing bias oscillation voltage was applied during image formation and during non-image formation.
(比較例2)
比較例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。
(Comparative Example 2)
The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the comparative example are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
比較例2では、現像バイアスの振動電圧ピーク間電圧値は、画像形成時、非画像形成時ともに同等の1800Vppであるが、非画像形成時の直流成分Vdcを画像形成時のものよりも下げた構成である。画像形成時のVdc=−300Vに対して、非画像形成時のVdc=−120Vとした。 In Comparative Example 2, the voltage value between the oscillating voltage peaks of the developing bias is 1800 Vpp which is the same during image formation and non-image formation, but the DC component Vdc during non-image formation is lower than that during image formation. It is a configuration. Vdc at the time of non-image formation was set to −120 V, whereas Vdc at the time of image formation was −300 V.
(比較例3)
比較例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。
(Comparative Example 3)
The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the comparative example are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
比較例3では、現像バイアスの振動電圧のピーク間電圧値は、画像形成時、非画像形成時ともに同等の1800Vppであるが、非画像形成時の直流成分Vdcを画像形成時のものよりも上げた構成である。画像形成時のVdc=−300Vに対して、非画像形成時のVdc=−480Vとした。 In Comparative Example 3, the peak-to-peak voltage value of the developing bias oscillation voltage is equal to 1800 Vpp during image formation and non-image formation, but the DC component Vdc during non-image formation is higher than that during image formation. It is a configuration. Vdc at the time of non-image formation was set to −480 V, whereas Vdc at the time of image formation was −300 V.
実施例1〜3及び比較例1〜3におけるスジ状濃度ムラの発生状況を以下表1に示す。 The occurrence state of streaky density unevenness in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 is shown in Table 1 below.
なお、スジ状濃度ムラは、ハーフトーン画像とベタ黒画像において、目視評価により発生レベルを評価した。 The level of occurrence of streaky density unevenness was evaluated by visual evaluation in a halftone image and a solid black image.
表の○は発生無し、○△は若干目視できるが画像問題にならないと判断できるレベルであり、△は目視可能で、画像問題となるレベルであり、×は非常にレベルが悪い。 O in the table indicates that there is no occurrence, OΔ is a level at which it can be judged that it is slightly visible but does not cause an image problem, Δ is a level at which it can be visually observed and causes an image problem, and X is very bad.
表1から解るように、実施例1〜3においては、○及び○△であり、スジ状濃度ムラを改善できている。特に、現像バイアスの交流成分のうち、トナーを現像ローラから感光ドラムに向かう方向に付勢するピーク電圧Vmaxを小さくする実施例1の構成が最も効果が大きく、◎と表記している。それに対して、比較例1〜3では、スジ状濃度ムラを低減はするが、画像問題になるレベルである。 As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 3, it is ◯ and ◯ Δ, and streaky density unevenness can be improved. In particular, among the AC components of the developing bias, the configuration of the first embodiment in which the peak voltage Vmax that urges the toner in the direction from the developing roller toward the photosensitive drum is the most effective, and is indicated by “◎”. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, streaky density unevenness is reduced, but at a level that causes an image problem.
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
本実施例2では、画像形成装置に装置の使用雰囲気環境を検知する温湿度センサーを具備し、使用環境によって、非画像形成時のVmax値を変化させる構成である。Vmaxの絶対値が小さくなるほど、非画像形成時のピーク間電圧も小さくなるように設定する。本発明者らの検討によれば、高温高湿の使用環境において、飛散トナーが多く、低温低湿になるにつれて飛散トナーが少なくなる現象を見つけた。使用環境に応じて、非画像形成時のピーク間電圧Vpp(Vpb)と画像形成時のピーク間電圧Vpp(Vpa)の関係を以下の表2に示した。 In the second embodiment, the image forming apparatus includes a temperature / humidity sensor that detects the use atmosphere environment of the apparatus, and changes the Vmax value during non-image formation depending on the use environment. The smaller the absolute value of Vmax, the smaller is the peak-to-peak voltage during non-image formation. According to the study by the present inventors, a phenomenon has been found in which the amount of scattered toner increases in a high temperature and high humidity usage environment, and the amount of scattered toner decreases as the temperature decreases and the humidity decreases. The relationship between the peak-to-peak voltage Vpp (Vpb) at the time of non-image formation and the peak-to-peak voltage Vpp (Vpa) at the time of image formation is shown in Table 2 below according to the use environment.
このように使用環境に応じて、Vpb値を変化させることにより、使用環境によって変化するスジ状濃度ムラを確実に防止することが可能となる。 As described above, by changing the Vpb value according to the use environment, it is possible to reliably prevent the stripe-like density unevenness that changes depending on the use environment.
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。従って、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are substantially the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
本実施例5では感光ドラムの表面回転速度(周速度)を切り替え可能な画像形成装置において、非画像形成時のVmax値を変化させる構成である。Vmaxの絶対値が小さくなるほど、非画像形成時のピーク間電圧も小さくなるように設定する。本発明者らの検討によれば、感光ドラムの表面回転速度(一般的にはプロセススピードと呼ぶ)によって、スジ状濃度ムラのレベルが変化した。本実施例におけるプロセススピードと非画像形成時のVpp(Vpb)と画像形成時のVpp(Vpa)との関係を以下表3に示した。 In the fifth embodiment, the image forming apparatus capable of switching the surface rotation speed (circumferential speed) of the photosensitive drum changes the Vmax value during non-image formation. The smaller the absolute value of Vmax, the smaller is the peak-to-peak voltage during non-image formation. According to the study by the present inventors, the level of streaky density unevenness changed depending on the surface rotation speed of the photosensitive drum (generally called process speed). Table 3 below shows the relationship between the process speed, Vpp (Vpb) during non-image formation, and Vpp (Vpa) during image formation in this example.
本実施例における画像形成装置においいては、現像ローラの表面回転速度は感光ドラムの表面回転速度の150%としている。つまり、プロセススピードが上がるにつれて、現像ローラも速く回転することになる。プロセススピードが上がるほど飛散トナーは増していくが、現像ローラの回転も速くなるために、飛散トナーが上流側に積もる前に回転してしまうため、プロセススピードが上がるほど、スジ状濃度ムラのレベルが良い結果となった。そのため、本実施例の構成によって、プロセススピードによって変化するスジ状濃度ムラを確実に防止することが可能となる。 In the image forming apparatus in this embodiment, the surface rotation speed of the developing roller is 150% of the surface rotation speed of the photosensitive drum. That is, as the process speed increases, the developing roller also rotates faster. As the process speed increases, the amount of scattered toner increases, but the rotation of the developing roller also increases, so the scattered toner rotates before it accumulates upstream, so the level of streak density unevenness increases as the process speed increases. Gave good results. For this reason, the configuration of this embodiment can surely prevent streaky density unevenness that varies depending on the process speed.
[画像形成装置の全体構成及び動作]
図6を参照して、本発明に係る画像形成装置の他の実施例の全体構成及び動作について説明する。本実施例の画像形成装置110は、実施例1の画像形成装置100の現像装置を、4つ縦に配列させたタンデム式のカラー画像形成装置であり、実施例1のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
With reference to FIG. 6, the overall configuration and operation of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described. The
実施例6の画像形成装置においては、第一の画像形成ステーション(1stと呼ぶ)にマゼンタM、第二の画像形成ステーション(2st)にシアンC、第三の画像形成ステーション(3st)にイエローY、第四の画像形成ステーション(4st)にブラックKのトナーTを備える。そして、それぞれの画像形成ステーションの像担持体に転写材を順に搬送し、それぞれの画像形成ステーションで形成されたトナー像を転写材上に順次重ね合わせて転写することによりカラー画像を得る構成である。なお、各画像形成ステーションは収容されるトナーの色以外は同じ構成であり、図6において第四のブラック用画像形成ステーション以外では符号を省略した。 In the image forming apparatus of Embodiment 6, magenta M is used for the first image forming station (referred to as 1st), cyan C is used for the second image forming station (2st), and yellow Y is used for the third image forming station (3st). The fourth image forming station (4st) is provided with black K toner T. Then, the transfer material is sequentially conveyed to the image carrier of each image forming station, and the toner image formed at each image forming station is sequentially superimposed and transferred onto the transfer material to obtain a color image. . Each image forming station has the same configuration except for the color of the accommodated toner, and the reference numerals are omitted in FIG. 6 except for the fourth black image forming station.
[現像バイアスのタイミング]
本装置においては、感光ドラム1と現像ローラ11との間に振動電圧を印加する現像バイアス高圧電源111を簡易的なものにするために、各画像形成ステーションにおける各色用の現像バイアスのVminを共有させ、同一の値を印加するVmin印加手段113を有し、Vmaxに関しては各色ごと任意の値を取れるVmax印加手段112を有する。この現像バイアス高圧電源111を用いることで、画像形成装置110の電源の低コスト化をはかることが可能となっている。
[Development bias timing]
In this apparatus, in order to simplify the developing bias high-voltage power supply 111 that applies an oscillating voltage between the photosensitive drum 1 and the developing roller 11, the developing bias Vmin for each color in each image forming station is shared. And Vmin applying means 113 for applying the same value, and Vmax applying means 112 for taking an arbitrary value for each color with respect to Vmax. By using the development bias high voltage power supply 111, the cost of the power supply of the
各色の現像バイアスは、現像バイアス電源111によって同時に印加される構成であるが、各現像装置の画像形成時の振動電圧のVmax(Va)値を−1200V、非画像形成時の振動電圧のVmax(Vb)値を−840Vとしている。図7に本実施例の現像バイアスのタイミングチャートを示す。図7に示すように、各画像形成ステーションにおいて、現像バイアスとしての振動電圧のVmax、VminのON、OFFの切り替えタイミングは同一であり、1stの画像形成時の開始から4stの画像形成時の終了まで継続してVmax、VminはONされる。しかしながら、VmaxがONされている間のVa値とVb値の印加タイミングについては、画像形成ステーション毎に異なっている。例えば、Vmaxは、1stにおいては、1stの画像形成時の開始から1stの画像形成時の終了までは、Va値であり、1stの画像形成時の終了から4stの画像形成時の終了まではVb値である。このように、Vmaxは、いずれの画像形成ステーションにおいても、その画像形成ステーション自身で画像を形成している場合はVa値であり、その画像形成ステーション自身で画像を形成をしておらずかつ他の画像形成ステーションでは画像を形成している場合にはVb値としている。即ち、ある画像形成ステーションで見ると、非画像形成時のVmax(=Vb)の絶対値は、画像形成時のVmax(=Va)の絶対値よりも小さく設定されている。このように、非画像形成時の振動電圧のピーク間電圧は画像形成時のそれよりも小さく設定されている。 The developing bias for each color is applied simultaneously by the developing bias power supply 111, but the Vmax (Va) value of the oscillating voltage at the time of image formation of each developing device is −1200 V, and the oscillating voltage Vmax (at the time of non-image formation). Vb) The value is -840V. FIG. 7 shows a timing chart of the developing bias of this embodiment. As shown in FIG. 7, in each image forming station, the switching timings of ON and OFF of the oscillation voltage Vmax and Vmin as the developing bias are the same, and from the start of the 1st image formation to the end of the 4st image formation Vmax and Vmin are continuously turned on. However, the application timing of the Va value and the Vb value while Vmax is ON is different for each image forming station. For example, in 1st, Vmax is a Va value from the start of 1st image formation to the end of 1st image formation, and Vb from the end of 1st image formation to the end of 4st image formation. Value. As described above, Vmax is the Va value in any image forming station when the image forming station itself forms an image, and the image forming station itself does not form an image and the other. In the image forming station, the Vb value is used when an image is formed. That is, when viewed at an image forming station, the absolute value of Vmax (= Vb) during non-image formation is set to be smaller than the absolute value of Vmax (= Va) during image formation. As described above, the peak-to-peak voltage of the oscillating voltage at the time of non-image formation is set smaller than that at the time of image formation.
これにより、低コスト化した高圧電源を用いたカラー画像形成装置において、各色のスジ状濃度ムラを防止し、且つリーク現象を発生させず、安定した画像を提供することが出来る。 As a result, in a color image forming apparatus using a high-voltage power supply whose cost has been reduced, streaky density unevenness of each color can be prevented, and a stable image can be provided without causing a leak phenomenon.
なお、図7においては、1stの画像形成時の開始と、Vmax、VminのOFFからONへの切り替えと、を同時としたが、Vmax、VminのOFFからONへの切り替えを1stの画像形成時の開始よりも少し前にすることも可能である。この場合、1stにおいて、VmaxのOFFからONへの切り替えを行なってから、画像形成時の開始まで、の間はVmaxは小さい値であるVbとすることが好ましい。また、同様に、図7において、4stの画像形成時の終了から少し後で、Vmax、VminのONからOFFへの切り替えを行なうようにしても良い。 In FIG. 7, the start of the 1st image formation and the switching from OFF to ON of Vmax and Vmin are made simultaneous. However, the switching from OFF to ON of Vmax and Vmin is performed at the time of 1st image formation. It is also possible to be a little before the start of. In this case, it is preferable that Vmax is set to Vb, which is a small value, from the time when Vmax is switched from OFF to ON at the first time until the start of image formation. Similarly, in FIG. 7, Vmax and Vmin may be switched from ON to OFF slightly after the end of the 4st image formation.
本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例6(図6)のものと実質的に同じである。従って、実施例6のものと実質的に同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付して、ここでは詳しい説明は省略する。 The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are substantially the same as those of the embodiment 6 (FIG. 6). Accordingly, elements having substantially the same or corresponding configurations and functions as those of the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
本実施例7では、4stのブラックトナーを備える画像形成ステーションのみの非画像形成時のVmax(Vb)値として−840Vに設定している。図8に本実施例の現像バイアスのタイミングチャートを示す。 In the seventh embodiment, the Vmax (Vb) value at the time of non-image formation of only the image forming station including 4st black toner is set to −840V. FIG. 8 shows a timing chart of the developing bias of this embodiment.
図8に示すように、各画像形成ステーションにおいて、振動電圧のVmax、VminのON、OFFの切り替えタイミングは同一であり、1stの画像形成時の開始から4stの画像形成時の終了まで継続してVmax、VminはONされる。しかしながら、4stのブラック用画像形成ステーションにおいてのみ、VmaxがONされている間にVa値とVb値の2つの値を切り替えるようにした。即ち、4stのブラック用画像形成ステーションにおいて、Vmaxは、1stの画像形成時の開始から4stの画像形成時の開始までは、Vbの値とし、4stの画像形成時の開始から4stの画像形成時の終了までは、Vaの値とした。 As shown in FIG. 8, in each image forming station, the switching timings of the vibration voltages Vmax and Vmin are ON and OFF are the same, and continue from the start of the 1st image formation to the end of the 4st image formation. Vmax and Vmin are turned ON. However, only the 4st black image forming station switches between the Va value and the Vb value while Vmax is ON. That is, in the 4st black image forming station, Vmax is the value of Vb from the start of the 1st image formation to the start of the 4st image formation, and from the start of the 4st image formation to the 4st image formation time. The value of Va was used until the end of.
本実施例の構成においては、全画像形成ステーションの現像装置の現像バイアスの印加開始が同時である(図8では1stの画像形成時の開始と同時である)為、4stにおいて、実際の現像が開始される前に現像バイアスが印加されている非画像形成時間が最も長くなる。即ち、この非画像形成時間は、1stの画像形成時の開始から4stの画像形成時の開始までの時間である。現像バイアスが印加されている非画像形成期間が長くなるほど、即ち画像形成ステーションの下流のものほど、画像のスジ状濃度ムラが出易くなるので、上述したように下流の画像形成ステーション(例えば4st)だけ、非画像形成時のVmax(Vb)の絶対値を小さく設定する(−840V)ことは有効である。また、本発明者らの検討によれば、ブラックトナーが他の色のトナーに比べて、単位重量あたりの電荷量が小さく、飛散トナーが発生し易い。そのため、4stであるブラック画像のスジ状濃度ムラが最も目立つ。そこで、本実施例においては、4stの現像装置のみ非画像形成時のVmax(=Vb)の絶対値を画像形成時のVmax(=Va)の絶対値よりも小さくした。これにより、フルカラー時及びモノカラー時ともにスジ状濃度ムラを低減できた。 In the configuration of this embodiment, the application of the developing bias of the developing devices of all the image forming stations is started at the same time (in FIG. 8, at the same time as the start of 1st image formation), so that actual development is performed at 4st. The non-image forming time in which the developing bias is applied before the start is the longest. That is, the non-image forming time is a time from the start of the 1st image formation to the start of the 4st image formation. As the non-image forming period to which the developing bias is applied becomes longer, that is, the downstream side of the image forming station, the stripe density unevenness of the image is more likely to occur. Therefore, as described above, the downstream image forming station (for example, 4st) Therefore, it is effective to set the absolute value of Vmax (Vb) at the time of non-image formation small (−840 V). Further, according to the study by the present inventors, the black toner has a smaller charge amount per unit weight than other color toners, and scattered toner is likely to be generated. Therefore, the streaky density unevenness of the 4st black image is most noticeable. Therefore, in this embodiment, only in the 4st developing device, the absolute value of Vmax (= Vb) at the time of non-image formation is set smaller than the absolute value of Vmax (= Va) at the time of image formation. As a result, streaky density unevenness can be reduced in both full color and mono color.
もちろん、実施例7でも述べたように、Vmax、VminのOFFからONへの切り替えを1stの画像形成時の開始よりも少し前にすることも可能であり、4stの画像形成時の終了から少し後で、Vmax、VminのONからOFFへの切り替えを行なうようにしても良い。 Of course, as described in the seventh embodiment, it is also possible to switch Vmax and Vmin from OFF to ON slightly before the start of the 1st image formation, and slightly after the end of the 4st image formation. Later, Vmax and Vmin may be switched from ON to OFF.
このように複数の画像形成ステーションのうちの少なくとも一つ画像形成ステーションにおいて、非画像形成時に感光ドラム1と現像ローラ11との間に振動電圧を印加する期間を備え、前記期間における振動電圧のピーク間電圧は、画像形成時の振動電圧のピーク間電圧よりも小さくなるように設定すれば良い。 As described above, at least one of the plurality of image forming stations includes a period in which the oscillating voltage is applied between the photosensitive drum 1 and the developing roller 11 during non-image formation, and the peak of the oscillating voltage in the period is provided. The inter-voltage may be set to be smaller than the peak-to-peak voltage of the vibration voltage at the time of image formation.
また、実施例6、7において、4つの画像形成ステーションをもち、フルカラー画像を形成する例を示したが、画像形成ステーションの数はこれに限らず、例えば2つの画像形成ステーションとして、2色の画像を形成するようにしても良い。 In the sixth and seventh embodiments, an example in which a full-color image is formed with four image forming stations is shown. However, the number of image forming stations is not limited thereto. An image may be formed.
1 感光ドラム(像担持体、電子写真感光体)
2 帯電ローラ(一次帯電器、帯電手段)
3 レーザスキャナ(露光装置、露光手段)
4 転写ローラ(転写帯電器、転写手段)
5 クリーニング装置(クリーニング手段)
8 感光ドラム速度変更手段
10 現像装置(現像手段)
11 現像ローラ
18 現像バイアス電源(電圧印加手段)
19 現像バイアス変更手段
51 CPU(制御手段)
T トナー(現像剤)
100 画像形成装置
110 画像形成装置
111 現像バイアス電源(電圧印加手段)
112 Vmax値印加手段
113 Vmin値印加手段
1 Photosensitive drum (image carrier, electrophotographic photosensitive member)
2 Charging roller (primary charger, charging means)
3 Laser scanner (exposure device, exposure means)
4 Transfer roller (transfer charger, transfer means)
5 Cleaning device (cleaning means)
8 Photosensitive drum speed changing means 10 Developing device (developing means)
11 Developing roller 18 Developing bias power supply (voltage applying means)
19 Development
T Toner (Developer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100
112 Vmax
Claims (7)
前記像担持体の回動中心位置が前記現像剤担持体の回動中心位置よりも重力方向において上方向に配置されており、
非画像形成時に前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電圧を印加する期間を備え、この期間の前記振動電圧のピーク間電圧Vpbは、画像形成時の前記振動電圧のピーク間電圧Vpaよりも小さくされ、
前記期間において、前記現像剤担持体が第1の速度で回転している場合よりも、第1の速度より大きな第2の速度で回転している場合の方が、前記Vpaに対する前記Vpbの割合であるVpb/Vpaを大きくすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier and a developer carrier that carries and conveys the developer, and applying an oscillating voltage between the image carrier and the developer carrier to apply the image carrier to the image carrier. In an image forming apparatus for supplying a developer to a body,
The rotation center position of the image carrier is disposed above the rotation center position of the developer carrier in the direction of gravity,
A period during which a vibration voltage is applied between the image carrier and the developer carrier during non-image formation, and the peak-to-peak voltage Vpb of the vibration voltage during this period is between the peaks of the vibration voltage during image formation. Less than the voltage Vpa ,
In the period, the ratio of the Vpb to the Vpa is greater when the developer carrier is rotating at a second speed higher than the first speed than when the developer carrier is rotating at the first speed. an image forming apparatus comprising large to Rukoto the Vpb / Vpa is.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005135972A JP4908774B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005135972A JP4908774B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006313244A JP2006313244A (en) | 2006-11-16 |
JP4908774B2 true JP4908774B2 (en) | 2012-04-04 |
Family
ID=37534765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005135972A Expired - Fee Related JP4908774B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4908774B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5512092B2 (en) * | 2008-03-31 | 2014-06-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Developing device and image forming apparatus |
JP2010204484A (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002251050A (en) * | 2001-02-22 | 2002-09-06 | Sharp Corp | Multicolor image forming device |
JP3599187B2 (en) * | 2001-07-23 | 2004-12-08 | 京セラ株式会社 | Image forming device |
JP2003316120A (en) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Canon Inc | Process cartridge and image forming device |
JP2004102140A (en) * | 2002-09-12 | 2004-04-02 | Canon Inc | Apparatus and method for image formation |
-
2005
- 2005-05-09 JP JP2005135972A patent/JP4908774B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006313244A (en) | 2006-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5207646B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4508678B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5042676B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5172182B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010020281A (en) | Image forming apparatus | |
JP2010002785A (en) | Image forming apparatus | |
JP4714896B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2002091095A (en) | Image forming device | |
JP2006337605A (en) | Image forming apparatus | |
JP4908774B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2004252420A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2006313277A (en) | Image forming apparatus | |
JP2005134898A (en) | Device and method for cleaning donor roll | |
JPH1195530A (en) | Electrophotographic recorder | |
JP2007086448A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP4143475B2 (en) | Development device | |
JP5145472B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009294546A (en) | Image forming apparatus | |
JP2005121795A (en) | Development apparatus and image forming apparatus | |
JPH11119523A (en) | Image forming device | |
JP4500863B2 (en) | Development device | |
JP2001022178A (en) | Electrophotographic developing device | |
JP5358721B2 (en) | Image forming apparatus | |
JPS63109475A (en) | Developing device | |
JP2001175079A (en) | Image forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080430 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100201 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20100630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110627 |
|
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: 20120110 |
|
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: 20120113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4908774 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150120 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |