JP5232805B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5232805B2 JP5232805B2 JP2010012858A JP2010012858A JP5232805B2 JP 5232805 B2 JP5232805 B2 JP 5232805B2 JP 2010012858 A JP2010012858 A JP 2010012858A JP 2010012858 A JP2010012858 A JP 2010012858A JP 5232805 B2 JP5232805 B2 JP 5232805B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- toner
- image
- bias
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は画像形成装置で実行される静電潜像の現像に関する。 The present invention relates to development of an electrostatic latent image executed in an image forming apparatus.
電子写真技術は現像ローラと称されるローラから感光体ドラムにトナーを供給することにより、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する。タッチダウン現像は電子写真技術で用いられる現像方式の一つである。タッチダウン現像では以下のプロセスにより静電潜像を現像する。2成分現像剤により構成されて磁気ローラ上に形成された磁気ブラシから、2成分現像方式によりトナーを現像ローラに供給して、現像ローラにトナー薄膜を形成する。現像ローラには直流電圧と交流電圧を重畳したバイアスが印加されており、現像ローラと感光体ドラムの対向箇所で現像ローラからトナーを飛翔させて感光体ドラムにトナーを供給する。これにより感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する。 The electrophotographic technology develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by supplying toner to a photosensitive drum from a roller called a developing roller. Touchdown development is one of the development methods used in electrophotographic technology. In touchdown development, an electrostatic latent image is developed by the following process. From a magnetic brush composed of a two-component developer and formed on a magnetic roller, toner is supplied to the developing roller by a two-component developing method to form a toner thin film on the developing roller. A bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied to the developing roller, and the toner is ejected from the developing roller at a position facing the developing roller and the photosensitive drum to supply the toner to the photosensitive drum. As a result, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed.
電子写真技術において現像を高速化するために、感光体ベルトに形成された静電潜像に2本の現像ローラによってトナーを供給する技術がある(特許文献1参照)。 In order to speed up development in electrophotographic technology, there is a technology for supplying toner to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor belt with two developing rollers (see Patent Document 1).
タッチダウン現像では現像ローラと感光体ドラムの対向箇所で、トナーをジャンプさせながら静電潜像にトナーを供給する。トナーの中には静電潜像に供給されずに現像ローラに戻ってくるトナーもある。静電潜像に供給されるトナーと現像ローラに戻ってくるトナーとのバランスが崩れれば画像の画質が低下する。 In the touch-down development, toner is supplied to the electrostatic latent image while jumping the toner at a position where the developing roller and the photosensitive drum face each other. Some toner returns to the developing roller without being supplied to the electrostatic latent image. If the balance between the toner supplied to the electrostatic latent image and the toner returning to the developing roller is lost, the image quality of the image is lowered.
画像形成装置によって形成された画像の画質を評価する場合にベタ画像とハーフ画像が用いられる。ベタ画像とは用紙の全面に高濃度画像を記録したものである。ハーフ画像とはドット画像であり、例えば4ドットに1回トナーを供給して形成された画像である。ベタ画像、ハーフ画像のいずれも均一な画像であることが望ましい。 A solid image and a half image are used when evaluating the image quality of an image formed by the image forming apparatus. A solid image is a high-density image recorded on the entire surface of a sheet. A half image is a dot image, for example, an image formed by supplying toner once to four dots. It is desirable that both the solid image and the half image are uniform images.
ベタ画像の静電潜像において、静電潜像の後端のエッジはエッジ効果により電界が大きいので、上記バランスが崩れてベタ画像のトナー画像の後端にはトナーが溜まる。これによりベタ画像の画質が低下する。 In an electrostatic latent image of a solid image, an electric field is large at the trailing edge of the electrostatic latent image due to the edge effect. Therefore, the balance is lost and toner accumulates at the trailing edge of the solid toner image. As a result, the image quality of the solid image is lowered.
感光体ドラムと現像ローラの対向箇所の距離、すなわちギャップは、感光体ドラムと現像ローラの回転により変動する。これはハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチにムラが生じる原因となる。ハーフ画像はドット画像なのでハーフ画像の静電潜像は電界が弱い。このためハーフ画像の静電潜像は現像しにくく、現像が高速化すれば現像性が低下し、ムラが酷くなる。現像ローラに印加するバイアスを大きくすればムラを抑制できるが、ベタ画像において上記トナーが溜まる問題が生じる。 The distance between the photosensitive drum and the developing roller opposite to each other, that is, the gap varies depending on the rotation of the photosensitive drum and the developing roller. This causes unevenness in the pitch between dots of the toner image in the half image. Since the half image is a dot image, the electrostatic latent image of the half image has a weak electric field. For this reason, the electrostatic latent image of a half image is difficult to develop, and if the development speed increases, the developability decreases and the unevenness becomes severe. Although unevenness can be suppressed by increasing the bias applied to the developing roller, there is a problem that the toner accumulates in a solid image.
本発明は現像が高速化しても、均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a uniform solid image and a half image even when the development speed is increased.
上記目的を達成する本発明の一の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体と対向して配置されており、前記像担持体に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される第1のローラと、前記第1のローラに対して前記像担持体の回転方向の下流側に前記像担持体と対向して配置されており、前記現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される第2のローラと、を含む現像装置と、前記現像時に、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを生成して前記第1のローラに印加する第1のローラ用電源部と、前記現像時に、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを生成して、前記第2のローラに印加することにより前記第2のローラにトナーを再配置させる第2のローラ用電源部と、を備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention that achieves the above object is provided with an image carrier, and the electrostatic latent image formed on the image carrier is arranged to face the image carrier. A first roller that is sometimes used to supply toner to the electrostatic latent image, and is disposed opposite the image carrier downstream of the first roller in the rotational direction of the image carrier. A developing device including a second roller used for rearranging the toner supplied to the electrostatic latent image during the development, and an AC voltage continuously applied during the development. A first roller power supply unit that generates a bias in which a DC voltage is superimposed and is applied to the first roller, and a blank pulse bias in which the DC voltage is superimposed on an AC voltage that is intermittently applied during the development. By generating and applying to the second roller A second roller power source unit to rearrange the toner to the second roller, characterized by comprising a.
この構成によれば、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを第1のローラに印加することにより、現像性を向上させている。これにより現像が高速化しても、ハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制できるので、均一なハーフ画像を得ることができる。また、第1のローラに対して像担持体の回転方向の下流側に第2のローラを配置している。そして、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを下流側の第2のローラに印加する。これによりトナーを静電潜像から引き剥がし、トナーを動かしながらトナーを再び静電潜像に供給することでトナー再配置させている。したがって、ベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制できるので、均一なベタ画像を得ることができる。 According to this configuration, developability is improved by applying a bias in which a DC voltage is superimposed on a continuously applied AC voltage to the first roller. As a result, even when the development speed is increased, the unevenness of the pitch between the dots of the toner image can be suppressed in the half image, so that a uniform half image can be obtained. In addition, a second roller is disposed downstream of the first roller in the rotation direction of the image carrier. A blank pulse bias obtained by superimposing the DC voltage on the AC voltage applied intermittently is applied to the second roller on the downstream side. Thus, the toner is peeled off from the electrostatic latent image, and the toner is rearranged by supplying the toner to the electrostatic latent image again while moving the toner. Accordingly, it is possible to suppress the toner from accumulating at the trailing edge of the toner image in the solid image, so that a uniform solid image can be obtained.
上記構成において、前記第1のローラ用電源部で生成されて前記第1のローラに印加されるバイアスと前記第2のローラ用電源部で生成されて前記第2のローラに印加されるブランクパルスバイアスは、交流電圧のデューティ比及び周波数が同じである、ようにすることができる。 In the above configuration, a bias pulse generated by the first roller power source and applied to the first roller and a blank pulse generated by the second roller power source and applied to the second roller The bias can be such that the duty ratio and frequency of the AC voltage are the same.
この構成によれば、バイアスとブランクバイアスが相互に干渉し、それらのバイアスの波形が乱れることを防止できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the bias and the blank bias from interfering with each other and disturbing the waveforms of these biases.
上記構成において、前記現像装置は、2成分現像剤を担持しながら回転することにより2成分現像剤を搬送し、前記第1及び第2のローラと対向する対向箇所で2成分現像剤中のトナーを前記第1及び第2のローラに供給するのに使用される第3のローラをさらに含み、前記第1のローラ用電源部によって生成されるバイアスを前記第1のローラに印加することによって、前記第1のローラからトナーを飛翔させて前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給する、ようにすることができる。 In the above configuration, the developing device conveys the two-component developer by rotating while carrying the two-component developer, and the toner in the two-component developer is opposed to the first and second rollers. A third roller used to supply the first and second rollers to the first roller by applying a bias generated by the first roller power supply, The toner may be supplied from the first roller to the electrostatic latent image formed on the image carrier by flying the toner.
この構成は本発明をタッチダウン現像方式の画像形成装置に適用したものである。 In this configuration, the present invention is applied to an image forming apparatus of a touch-down development system.
本発明によれば、現像が高速化しても、均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる。 According to the present invention, uniform solid images and half images can be formed even if the development speed is increased.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置1はタンデム型のカラープリンタである。画像形成装置1は用紙貯留部110、画像形成部130及び定着部160を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of the internal structure of an
用紙貯留部110は画像形成装置1の最下部に配置されており、用紙Pの束を貯留することができる用紙トレイ111を備える。用紙トレイ111は画像形成装置1に差し込んで装着される。用紙Pを補給するときは画像形成装置1から用紙トレイ111を引き出す。用紙トレイ111に貯留された用紙Pの束において、最上位の用紙Pがピックアップローラ113の駆動により、用紙搬送路115へ向けて繰り出される。用紙Pは用紙搬送路115を通って、画像形成部130へ搬送される。
The
画像形成部130は搬送されてきた用紙Pにトナー画像を形成する。画像形成部130はトナー画像を転写ベルト131に転写する順番に従ってタンデムに配置された、マゼンタ用ユニット133M、シアン用ユニット133C、イエロー用ユニット133Y、ブラック用ユニット133Bkを備える。これらのユニットは同様の構成を有しており、マゼンタ用ユニット133Mを例にして説明する。
The
マゼンタ用ユニット133Mは感光体ドラム135を備える。感光体ドラム135の周りには帯電器137、露光装置139、現像装置141及びクリーナ143が配置されている。帯電器137は感光体ドラム135の周面を一様に帯電させる。露光装置139はパソコン等から送信された画像データの中でマゼンタデータに対応する光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム135の周面に照射する。これにより、感光体ドラム135の周面にはマゼンタデータに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム135の周面に現像装置141からマゼンタトナーを供給することにより、周面にはマゼンタデータに対応するトナー画像が形成される。
The magenta
転写ベルト131は感光体ドラム135と1次転写ローラ145により挟まれた状態でD方向(時計周り)に動くことができる。マゼンタデータに対応するトナー画像は感光体ドラム135から転写ベルト131に転写される。感光体ドラム135の周面に残っているマゼンタトナーはクリーナ143によって除去される。以上がマゼンタ用ユニット133Mの説明である。
The
転写ベルト131にはマゼンタデータに対応するトナー画像が転写され、このトナー画像に重ねてシアンデータに対応するトナー画像が転写され、同様に、イエローデータに対応するトナー画像、ブラックデータに対応するトナー画像が重ねて転写される。これにより転写ベルト131にカラーのトナー画像が形成される。このカラーのトナー画像は2次転写ローラ149によって、先ほど説明した用紙貯留部110から搬送されてきた用紙Pに転写される。
A toner image corresponding to magenta data is transferred to the
カラーのトナー画像が転写された用紙Pは定着部160に送られる。定着部160は加熱ローラ161と加圧ローラ163を備える。これらのローラによってカラーのトナー画像が転写された用紙Pが挟まれる。これにより、カラーのトナー画像に熱と圧力が加えられて、カラーのトナー画像を用紙Pに定着させる。用紙Pは排紙部169に排紙される。
The sheet P on which the color toner image is transferred is sent to the fixing
図2は図1に示す画像形成装置1の電気的な構成を示すブロック図である。画像形成装置1は用紙貯留部110、画像形成部130、定着部160、制御部200、操作表示部300、第1のローラ用電源部61、第2のローラ用電源部63及び第3のローラ用電源部65がバスによって相互に接続された構成を有する。用紙貯留部110、画像形成部130及び定着部160に関しては図1で説明しているので、説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
制御部200はMPU(Micro Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び画像メモリ等を備える。MPUは画像形成装置1を動作させるために必要な制御を、画像形成装置1を構成する上記ハードウェアに対して実行する。ROMは画像形成装置1の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。RAMはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリは画像データ(パソコンから送信された画像データ等)を一時的に記憶する。
The
操作表示部300には操作キー及び表示画面が設けられている。表示画面には各種の操作及び動作の内容等が表示される。
The
第1のローラ用電源部61、第2のローラ用電源部63及び第3のローラ用電源部65は、直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスを現像装置141に供給して、そのバイアスを現像装置141内のローラに印加する。これらの電源部については後で詳細に説明する。
The first roller
次に、現像装置141の構成と動作を説明する。図3は一組の感光体ドラム135と現像装置141の断面を示す図である。感光体ドラム135は像担持体の一例である。現像装置141で用いられる現像剤は2成分現像剤である。2成分現像剤を構成するトナー及びキャリアの図示は省略されている。現像装置141等を構成する要素は厚みを省略して表現しているので、ハッチングは付されていない。
Next, the configuration and operation of the developing
現像装置141は第1のローラ9、第2のローラ11及び第3のローラ13、攪拌スクリュー15,17及びこれらを収容する筐体19を備える。
The developing
攪拌スクリュー15,17は筐体19内の攪拌室21に配置されている。攪拌室21は仕切板23により二つの攪拌空間25,27に分けられている。攪拌空間25に攪拌スクリュー17、攪拌空間27に攪拌スクリュー15が配置されている。攪拌空間25,27には2成分現像剤が収容されている。
The stirring screws 15 and 17 are disposed in the stirring
攪拌スクリュー15,17が回転することにより2成分現像剤が攪拌される。これによりトナーとキャリアが摩擦帯電し、トナーとキャリアが静電気的に結合した状態となる。この状態の2成分現像剤のうち、攪拌空間27に収容されている2成分現像剤が磁力により、第3のローラ13に汲み上げられる。
The two-component developer is stirred by rotating the stirring screws 15 and 17. As a result, the toner and the carrier are frictionally charged, and the toner and the carrier are electrostatically coupled. Of the two-component developer in this state, the two-component developer accommodated in the stirring
第3のローラ13は磁気ローラと称されており、攪拌スクリュー15、第1のローラ9及び第2のローラ11と対向して筐体19内に配置されている。第3のローラ13が第1のローラ9と対向する箇所を対向箇所37-1、第2のローラ11と対向する箇所を対向箇所37-2とする。第3のローラ13は第1のローラ9及び第2のローラ11よりも下に配置されている。
The
第3のローラ13は非回転部29に備えられる周面31とギャップを有した状態で、非回転部29に被さっている。非回転部29は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト33が回転可能に配置されている。シャフト33に第3のローラ13が固定されている。第3のローラ13はシャフト33が回転することにより周面31に沿って回転方向R3に回転する。
The
非回転部29の周面31にはN極の磁極とS極の磁極が回転方向R3に沿って交互に配置されている。これらの磁極の磁力によって、2成分現像剤を磁気ブラシの状態で第3のローラ13に吸い付ける(担持する)ための磁界が形成される。第3のローラ13が磁気ブラシ状態の2成分現像剤を担持しながら回転方向R3に回転することにより、2成分現像剤は対向箇所37-1及び対向箇所37-2に搬送される。この途中でブレード35によって第3のローラ13に担持されている2成分現像剤の厚みが規制される。
On the
2成分現像剤中のトナーは、対向箇所37-1において回転方向R1に回転する第1のローラ9に供給され、対向箇所37-2において回転方向R2に回転する第2のローラ11に供給される。詳細には、第3のローラ13には第3のローラ用電源部65で生成された直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加されている。キャリアが第3のローラ13に吸い付けられた状態で上記バイアスによりトナーだけが飛翔し、第1のローラ9及び第2のローラ11に引き寄せられて、第1のローラ9及び第2のローラ11に吸い付く。
The toner in the two-component developer is supplied to the first roller 9 that rotates in the rotation direction R1 at the facing portion 37-1, and is supplied to the
第1のローラ9及び第2のローラ11に供給されなかったトナーを含む2成分現像剤は、第3のローラ13に担持されて、剥離極と称される磁極上まで搬送される。この磁極の隣は汲み上げ極と称される磁極である。汲み上げ極は上述した攪拌空間27に収容されている2成分現像剤を汲み上げる機能を有する。剥離極と汲み上げ極の極性は同じである。このため、これらの磁極間上では磁界が形成されないので、2成分現像剤は第3のローラ13から剥離して、攪拌室21に導かれて再利用される。
The two-component developer containing toner that has not been supplied to the first roller 9 and the
第1のローラ9について説明する。第1のローラ9は感光体ドラム135に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される。第1のローラ9は対向箇所47-1で感光体ドラム135と対向して配置されている。第1のローラ9は非回転部39に備えられる周面41とギャップを有した状態で、非回転部39に被さっている。非回転部39は厚肉円筒の形状を有しており、その円筒内にシャフト43が回転可能に配置されている。シャフト43に第1のローラ9が固定されている。第1のローラ9はシャフト43が回転することにより周面41に沿って回転方向R1に回転する。回転方向R1は第3のローラ13の回転方向R3と同じ向きであり、本実施形態では時計周りである。
The first roller 9 will be described. The first roller 9 is used to supply toner to the electrostatic latent image when developing the electrostatic latent image formed on the
第1のローラ9は第3のローラ13と対向する対向領域37-1でトナーを吸い付けて、トナーを担持しながら回転方向R1に回転することによりトナーを搬送する。そして、対向領域47-1においてトナーを感光体ドラム135に供給する。詳しくは、感光体ドラム135は回転方向R1と逆方向の回転方向R4に回転している。第1のローラ9には第1のローラ用電源部61で生成された直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加されている。搬送されてきたトナーは上記バイアスにより第1のローラ9から飛翔し、感光体ドラム135の周面に形成された静電潜像によって引き寄せられて、感光体ドラム135に移動する。これにより、感光体ドラム135の周面の静電潜像が現像され、周面にトナー画像が形成される。
The first roller 9 sucks the toner in the facing region 37-1 facing the
第2のローラ11は現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される。第2のローラ11は対向箇所47-2で感光体ドラム135と対向して配置されている。第2のローラ11は第1のローラ9よりも上であって、第1のローラ9に対して感光体ドラム135の回転方向R4の下流側に配置されている。第2のローラ11の回転方向R2は第1のローラ9の回転方向R1と同じ向きである。第2のローラ11の寸法(ローラ径等)は第1のローラ9の寸法と同じである。第2のローラ11は第1のローラ9と同様に非回転部及びシャフトを備えている。これらの構造は第1のローラ9に備えられる非回転部39及びシャフト43と同様の構造なので説明を省略する。
The
感光体ドラム135上にはこれと接触した転写ベルト131が配置されている。転写ベルト131はD方向に動いており、第2のローラ11によりトナーを再配置した後、トナー画像(現像された静電潜像)は転写ベルト131に転写される。
A
上述したように、第3のローラ13は2成分現像剤中のトナーを第1のローラ9及び第2のローラ11に供給するのに使用される。第1のローラ9はトナーを感光体ドラム135に形成された静電潜像に供給するのに使用される。第2のローラ11は静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される。この役割を果たすために、第1のローラ9、第2のローラ11、第3のローラ13に対して、それぞれ直流電圧と交流電圧を重畳させたバイアスが印加される。
As described above, the
第1のローラ9に印加されるバイアスは第1のローラ用電源部61から供給される。第2のローラ11に印加されるバイアス(ブランクパルスバイアス)は第2のローラ用電源部63から供給される。第3のローラ13に印加されるバイアスは第3のローラ用電源部65から供給される。これらの電源部は同様の構成を有するので、第2のローラ用電源部63を例にして説明する。図4は第2のローラ用電源部63の構成を示すブロック図である。
The bias applied to the first roller 9 is supplied from the first
第2のローラ用電源部63の一端はコンデンサ67を介して接地されている。第2のローラ用電源部63の他端は出力端となり、第2のローラ11に接続されている。第2のローラ用電源部63は電圧生成部71及び電圧制御部73を備える。電圧生成部71は直流電源75と交流電源77を備える。これらの電源75,77は直列に接続されている。直流電源75ではトランス79で発生した交流がダイオード81により整流されて直流が生成される。交流電源77ではトランス83で交流が生成される。直流電源75から出力された直流電圧と交流電源77から出力された交流電圧を重畳した電圧が、第2のローラ11に印加される。
One end of the second roller
電圧制御部73は直流電源75から出力される直流電圧及び交流電源77から出力される交流電圧を制御する。
The
本実施形態に係る現像装置141は2本の現像ローラ、すなわち、第1のローラ9と第2のローラ11を備えており、これらのローラに役割を分担させた点を1つの特徴としている。第1のローラ9は静電潜像にトナーを十分に供給して現像性を上げる役割を有する。これにより現像が高速化しても、ハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制することができる。
The developing
第1のローラ9に対して感光体ドラム135の回転方向R4の下流側に第2のローラ11を配置している。第2のローラ11は静電潜像に供給されたトナーの中で無駄なトナーを引き剥がし、トナーを再配置させる役割を有する。これにより、ベタ画像においてはトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制でき、ハーフ画像においてはトナー画像を均一化でき、カブリが発生した場合はトナーを回収することができる。
The
これらの役割を果たすために、現像時に第1のローラ9に印加するバイアスと第2のローラ11に印加するバイアスを異ならせている。第1のローラ9には、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスが印加される。第2のローラ11には、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスが印加される。
In order to fulfill these roles, the bias applied to the first roller 9 and the bias applied to the
図5は第1のローラ9に印加されるバイアスの一例を示す図である。バイアスの波形は連続矩形波である。バイアスを大きくすることにより、現像性を向上させることができる。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a bias applied to the first roller 9. The bias waveform is a continuous rectangular wave. By increasing the bias, developability can be improved.
図6は第2のローラ11に印加されるブランクパルスバイアスの一例を示している。ブランクパルスバイアスは矩形波からなる振動部とDC成分のみからなる休止部から構成される。ブランクパルスバイアスは図4に示す電圧制御図73が電圧生成部71を制御することにより生成することができる。
FIG. 6 shows an example of a blank pulse bias applied to the
図6のブランクパルスバイアスは3パルスがonで、1パルスがoffである。3パルスが振動部であり、1パルスが休止部である。図6に示すブランクパルスはトナーがプラストナーの場合に使用される。1パルスoffにおいて、電圧がマイナスからプラスに変わる過程でトナーを静電潜像から引き剥がし、一定電圧(休止部)の過程でトナーを低速に動かしながらトナーを静電潜像に供給する。これによりトナーを再配置している。 In the blank pulse bias of FIG. 6, three pulses are on and one pulse is off. Three pulses are vibration parts, and one pulse is a rest part. The blank pulse shown in FIG. 6 is used when the toner is a plus toner. In one pulse off, the toner is peeled off from the electrostatic latent image in the process of changing the voltage from minus to plus, and the toner is supplied to the electrostatic latent image while moving the toner at a low speed in the process of constant voltage (resting portion). As a result, the toner is rearranged.
次に、本実施形態の主な効果を実施例と比較例を用いて説明する。 Next, the main effects of this embodiment will be described using examples and comparative examples.
[実施例、比較例の共通条件]
<感光体ドラム135>
・材料:アモルファスシリコン
・表面電位:250V
・線速:380mm/sec
<第1のローラ9(第1の現像ローラ)>
・直径:10mm
・感光体ドラム135とのギャップ(対向箇所47-1の距離):100μm
・バイアス
直流電圧:100V
交流電圧:実施例と比較例で異なる
<第2のローラ11(第2の現像ローラ)>
・直径:10mm
・感光体ドラム135とのギャップ(対向箇所47-2の距離):100μm
・バイアス
直流電圧:100V
交流電圧:1.8Kvp-p、デューティ比50%、周波数4.5kHz
波形:ブランクパルス
<第3のローラ13(磁気ローラ)>
・直径:20mm
・第1のローラ9及び第2のローラ11とのギャップ(対向箇所37-1,37-2の距離):320μm
・バイアス
直流電圧:可変
交流電圧:1.8Kvp-p、デューティ比70%、周波数4.5kHz
<2成分現像剤>
・トナー個数平均粒径:6μm
・キャリア個数平均粒径:35μm
・トナー帯電量:15μC/g
[比較例の特有の条件]
<第1のローラ9に印加するバイアス>
・交流電圧:0kV
・波形:直流の波形
[実施例の特有の条件]
<第1のローラ9に印加するバイアス>
・交流電圧:1.8Kvp-p、デューティ比50%、周波数4.5kHz
・波形:連続矩形波(図5に示す波形)
実施例と比較例について、ブランクパルスの波形の条件を変えながら、ベタ画像のトナー画像とハーフ画像のトナー画像を形成する実験をした。感光体ドラム135の線速が380mm/secであり、高速現像にした。比較例の実験結果を図7に示し、実施例の実験結果を図8に示す。「波形」はブランクパルスの波形を示している。例えば、3on_1offは図6に示す3パルスがonで、1パルスがoffの波形である。また、1on_1offは1パルスがonで、1パルスがoffの波形である。
[Common conditions for Examples and Comparative Examples]
<
・ Material: Amorphous silicon ・ Surface potential: 250V
・ Line speed: 380mm / sec
<First roller 9 (first developing roller)>
・ Diameter: 10mm
・ Gap with the photosensitive drum 135 (distance between the opposed portions 47-1): 100 μm
·bias
DC voltage: 100V
AC voltage: Differs between Example and Comparative Example
<Second roller 11 (second developing roller)>
・ Diameter: 10mm
・ Gap with the photosensitive drum 135 (distance between the facing portions 47-2): 100 μm
·bias
DC voltage: 100V
AC voltage: 1.8Kvp-p, duty ratio 50%, frequency 4.5kHz
Waveform: Blank pulse
<Third roller 13 (magnetic roller)>
・ Diameter: 20mm
-Gap between the first roller 9 and the second roller 11 (distance between the facing portions 37-1 and 37-2): 320 μm
·bias
DC voltage: variable
AC voltage: 1.8 Kvp-p, duty ratio 70%, frequency 4.5 kHz
<Two-component developer>
-Toner number average particle diameter: 6 μm
-Carrier number average particle diameter: 35 μm
-Toner charge amount: 15 μC / g
[Specific conditions of comparative example]
<Bias applied to the first roller 9>
・ AC voltage: 0kV
・ Waveform: DC waveform [Specific conditions of the embodiment]
<Bias applied to the first roller 9>
AC voltage: 1.8Kvp-p, duty ratio 50%, frequency 4.5kHz
・ Waveform: Continuous rectangular wave (waveform shown in Fig. 5)
For the example and the comparative example, an experiment was performed in which a solid toner image and a half toner image were formed while changing the blank pulse waveform conditions. The linear speed of the
「ベタ画像」の欄はベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まったレベルの評価である。トナーが溜まったレベルに応じて目視により、「○」、「△」、「×」の評価をした。「×」、「△」、「○」となるにしたがってトナーの溜まりを抑制できたことを示している。 The “solid image” column is an evaluation of the level of toner accumulated in the trailing edge of the toner image in the solid image. Visual evaluation of “◯”, “Δ”, and “×” was made according to the level of accumulated toner. This indicates that toner accumulation can be suppressed as “x”, “Δ”, and “◯” are obtained.
「ハーフ画像」の欄はハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチにムラが生じているレベルの評価である。ムラが生じているレベルに応じて目視により、「○」、「△」、「×」の評価をした。「×」、「△」、「○」となるにしたがってムラを抑制できたことを示している。 The “half image” column is an evaluation of the level at which unevenness occurs in the pitch between dots of the toner image in the half image. Visual evaluation of “◯”, “Δ”, and “×” was made according to the level of unevenness. It shows that unevenness can be suppressed as “x”, “Δ”, and “◯”.
「ベタ画像」については実施例と比較例は同じ結果であった。第2のローラ11にブランクパルスバイアスを印加している。したがって、電圧がマイナスからプラスに変わる過程でトナーを静電潜像から引き剥がし、一定電圧(休止部)の過程でトナーを低速に動かしながらトナーを静電潜像に供給して、トナーを再配置している。これにより、トナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制できることが分かった。
For the “solid image”, the example and the comparative example had the same result. A blank pulse bias is applied to the
ブランクパルスバイアスの波形が、10パルスがonで、1パルスがoffの波形の場合、結果は「△」であった。この波形は図5に示す連続矩形波に似ており、トナーを再配置する効果が弱まっていることが分かった。なお、第2のローラ11にブランクパルスバイアスでなく、図5に示す連続矩形波のバイアスを印加した場合についても実験をした。結果はさらに悪くなり、実施例、比較例ともに「×」となった。
When the waveform of the blank pulse bias was a waveform in which 10 pulses were on and 1 pulse was off, the result was “Δ”. This waveform is similar to the continuous rectangular wave shown in FIG. 5, and it was found that the effect of toner rearrangement was weakened. An experiment was also conducted in the case where a continuous rectangular wave bias shown in FIG. 5 was applied to the
一方、「ハーフ画像」については、実施例は比較例よりも良い結果であった。比較例では第1のローラ9に交流電圧を印加していないので、現像性が低下し、このためトナー画像のドット間のピッチに生じるムラを抑制することができなかった。実施例では第1のローラ9に交流電圧を印加することにより、現像性を向上させ、トナー画像のドット間のピッチに生じるムラを抑制することができた。 On the other hand, for the “half image”, the example was better than the comparative example. In the comparative example, since no AC voltage was applied to the first roller 9, the developability deteriorated, and therefore unevenness in the pitch between dots of the toner image could not be suppressed. In the example, by applying an AC voltage to the first roller 9, the developability was improved and unevenness in the pitch between dots of the toner image could be suppressed.
実施例では1パルスがonで、1パルスがoffの波形の場合だけハーフ画像が「△」であった。このことからブランクパルスバイアスは現像性にも関係しており、onの比率をoffの比率よりも大きくすれば、現像性を上げる効果を有することが分かった。なお、図7及び図8には示していないが、第2のローラ11にブランクパルスバイアスでなく、図5に示す連続矩形波のバイアスを印加した場合についても実験した。結果は実施例、比較例ともにハーフ画像が「○」となった。比較例のハーフ画像が「○」となったことから、ブランクパルスバイアスは連続矩形波のバイアスに比べて現像性を上げる効果が弱いことが分かった。
In the example, the half image was “Δ” only in the case of a waveform in which one pulse is on and one pulse is off. From this, it was found that the blank pulse bias is also related to the developability, and if the on ratio is made larger than the off ratio, the developability is improved. Although not shown in FIGS. 7 and 8, the experiment was performed even when the
以上説明したように、本実施形態は第1のローラ9と第2のローラ11の役割を分担させて、第1のローラ9により現像性を上げており、第2のローラ11によりトナーを再配置させている。したがって、現像が高速化しても、ベタ画像においてトナー画像の後端にトナーが溜まるのを抑制すること及びハーフ画像においてトナー画像のドット間のピッチのムラを抑制することを両立させることができる。よって均一なベタ画像とハーフ画像を形成することができる。
As described above, in the present embodiment, the roles of the first roller 9 and the
また、実施例において、第1のローラ用電源部61で生成されて第1のローラ9に印加されるバイアスと第2のローラ用電源部63で生成されて第2のローラ11に印加されるブランクパルスバイアスは、交流電圧のデューティ比及び周波数が同じである。よって、バイアスとブランクバイアスが相互に干渉し、それらのバイアスの波形が乱れることを防止できる。
In the embodiment, the bias generated by the first
本実施形態はタッチダウン現像に適用した場合を説明した。これに限らず、2本の現像ローラを用いた現像であれば、タッチダウン現像以外の2成分現像及び1成分現像にも本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the case where it is applied to touchdown development has been described. The present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to two-component development and one-component development other than touch-down development as long as development is performed using two developing rollers.
本実施形態では画像形成装置1としてプリンタを例に説明したが、コピー機、ファクシミリ機及びこれらの機能を有する複合機にも、本実施形態を適用することができる。
In the present embodiment, a printer has been described as an example of the
1 画像形成装置
9 第1のローラ
11 第2のローラ
13 第3のローラ
61 第1のローラ用電源部
63 第2のローラ用電源部
135 感光体ドラム(像担持体)
141 現像装置
DESCRIPTION OF
141 Developer
Claims (3)
前記像担持体と対向して配置されており、前記像担持体に形成された静電潜像の現像時に静電潜像にトナーを供給するのに使用される第1のローラと、前記第1のローラに対して前記像担持体の回転方向の下流側に前記像担持体と対向して配置されており、前記現像時に静電潜像に供給されたトナーを再配置するのに使用される第2のローラと、を含む現像装置と、
前記現像時に、連続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したバイアスを生成して前記第1のローラに印加する第1のローラ用電源部と、
前記現像時に、断続的に印加されている交流電圧に直流電圧を重畳したブランクパルスバイアスを生成して、前記第2のローラに印加することにより前記第2のローラにトナーを再配置させる第2のローラ用電源部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
A first roller disposed opposite to the image carrier and used to supply toner to the electrostatic latent image when developing the electrostatic latent image formed on the image carrier; It is disposed opposite to the image carrier on the downstream side in the rotation direction of the image carrier with respect to one roller, and is used for rearranging the toner supplied to the electrostatic latent image during the development. A developing device comprising: a second roller;
A first roller power supply unit that generates a bias in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage that is continuously applied during the development and applies the bias to the first roller;
During the development, a second pulse pulse bias is generated by superimposing a DC voltage on an AC voltage that is intermittently applied, and applied to the second roller to re-arrange the toner on the second roller. An image forming apparatus comprising: a power supply unit for a roller.
2成分現像剤を担持しながら回転することにより2成分現像剤を搬送し、前記第1及び第2のローラと対向する対向箇所で2成分現像剤中のトナーを前記第1及び第2のローラに供給するのに使用される第3のローラをさらに含み、
前記第1のローラ用電源部によって生成されるバイアスを前記第1のローラに印加することによって、前記第1のローラからトナーを飛翔させて前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給する、ことを特徴する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The developing device includes:
The two-component developer is transported by rotating while carrying the two-component developer, and the toner in the two-component developer is transferred to the first and second rollers at opposite positions facing the first and second rollers. A third roller used to supply the
By applying a bias generated by the first roller power supply unit to the first roller, the toner is ejected from the first roller to form an electrostatic latent image formed on the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image forming apparatus is supplied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010012858A JP5232805B2 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010012858A JP5232805B2 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011150217A JP2011150217A (en) | 2011-08-04 |
JP5232805B2 true JP5232805B2 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=44537249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010012858A Active JP5232805B2 (en) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5232805B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5439201B2 (en) * | 2010-01-25 | 2014-03-12 | 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 |
JP6116515B2 (en) * | 2014-04-16 | 2017-04-19 | 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 including the same |
JP6116516B2 (en) * | 2014-04-16 | 2017-04-19 | 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 including the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3238089B2 (en) * | 1996-12-27 | 2001-12-10 | キヤノン株式会社 | Image forming device |
JP2004021201A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Canon Inc | Developing device |
JP2004198564A (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Canon Inc | Digital image forming apparatus |
JP2009122443A (en) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Canon Inc | Image forming apparatus |
-
2010
- 2010-01-25 JP JP2010012858A patent/JP5232805B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011150217A (en) | 2011-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6428686B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP5232805B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4725952B2 (en) | Image forming method | |
JP5399337B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP4714896B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2010145595A (en) | Image forming apparatus | |
JP2012208199A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5255971B2 (en) | Developing device and image forming apparatus including the same | |
JP2008139400A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4704806B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5145363B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2016212276A (en) | Image forming apparatus | |
JP5393729B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5439201B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5250271B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP2008152233A (en) | Image forming apparatus | |
JP3815066B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2011133527A (en) | Image forming apparatus | |
JP2009198898A (en) | Developing method and device in image forming apparatus | |
JP2009294546A (en) | Image forming apparatus | |
JP5328633B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2008083417A (en) | Developing method, developing device, and image forming method | |
JP2022123486A (en) | Image forming apparatus | |
JP2010048911A (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
JP2001005265A (en) | Developing device and image forming device using the device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111222 |
|
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: 20130226 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130325 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5232805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |