JP5849037B2 - Developing device and image forming apparatus having the same - Google Patents

Developing device and image forming apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
JP5849037B2
JP5849037B2 JP2012229713A JP2012229713A JP5849037B2 JP 5849037 B2 JP5849037 B2 JP 5849037B2 JP 2012229713 A JP2012229713 A JP 2012229713A JP 2012229713 A JP2012229713 A JP 2012229713A JP 5849037 B2 JP5849037 B2 JP 5849037B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bias
toner
developing
image
printing rate
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
JP2012229713A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014081514A (en
Inventor
憲生 久保
憲生 久保
寿 向▲高▼
寿 向▲高▼
正之 藤島
正之 藤島
力 石原
力 石原
哲也 東一
哲也 東一
真弓 山中
真弓 山中
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.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions 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 Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2012229713A priority Critical patent/JP5849037B2/en
Publication of JP2014081514A publication Critical patent/JP2014081514A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5849037B2 publication Critical patent/JP5849037B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、トナーを含む現像剤を採用した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device employing a developer containing toner and an image forming apparatus provided with the developing device.

電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体(例えば、感光体ドラムや転写ベルト)上に形成された静電潜像に現像剤を供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。前記現像を行う方式の一つとして、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む二成分現像剤を用いたタッチダウン現像方式が知られている。この場合、磁気ローラー上に二成分現像剤層(いわゆる磁気ブラシ層)が担持され、現像ローラー上に前記二成分現像剤層からトナーが移動され、トナー層が担持される。更に、該トナー層から像担持体にトナーが供給されることで前記静電潜像が可視化される。   An image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic system supplies a developer to an electrostatic latent image formed on an image carrier (for example, a photosensitive drum or a transfer belt) and supplies the developer. By developing the electrostatic latent image, a toner image is formed on the image carrier. As one of the developing methods, a touch-down developing method using a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier is known. In this case, a two-component developer layer (so-called magnetic brush layer) is carried on the magnetic roller, and the toner is moved from the two-component developer layer on the development roller to carry the toner layer. Further, the electrostatic latent image is visualized by supplying toner from the toner layer to the image carrier.

特許文献1には、現像動作時および現像動作が行われていない非現像動作時に、直流バイアスに交流バイアスが重畳された現像バイアスが現像ローラーに印加される技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique in which a developing bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to a developing roller during a developing operation and a non-developing operation in which the developing operation is not performed.

特開平7−92804号公報JP-A-7-92804

特許文献1に記載された技術のように、直流バイアスおよび交流バイアスが現像ローラーに印加された場合、トナーに添加された外添剤が、交流バイアスによってトナーから離脱され、像担持体側に移動されることがあった。このような外添剤として、トナーの帯電性の維持や像担持体の表面の研磨作用の促進を主目的として添加される酸化チタンがあげられる。外添剤は現像動作時にトナーとともに像担持体側に消費されるだけでなく、紙間に代表される非現像動作時においても、前記交流バイアスによって外添剤が単独で像担持体側に消費される場合があった。外添剤がトナーから脱離され、単独で消費されると、トナーに加わるストレスが増し、濃度低下が生じやすい。   When a DC bias and an AC bias are applied to the developing roller as in the technique described in Patent Document 1, the external additive added to the toner is separated from the toner by the AC bias and moved to the image carrier side. There was. Examples of such external additives include titanium oxide added mainly for the purpose of maintaining the chargeability of the toner and promoting the polishing action on the surface of the image carrier. The external additive is not only consumed on the image carrier side together with the toner during the developing operation, but also in the non-developing operation represented by the paper, the external additive is consumed alone on the image carrier side by the AC bias. There was a case. When the external additive is detached from the toner and consumed alone, the stress applied to the toner increases and the density tends to decrease.

このような外添剤の消費を抑制するために、非現像動作時において、現像ローラーに印加される交流バイアスの振幅値を縮小することが考えられる。しかしながら、交流バイアスの振幅値が縮小されると、現像ローラーから磁気ローラーへのトナーの回収性が悪化しやすい。このため、現像ローラー上のトナーが消費されにくい低印字率条件において特に、前記回収性の悪化に伴い現像ゴーストや現像ローラーの周回に伴う濃度低下が生じるという課題があった。一方、現像ローラー上のトナーが消費されやすい高印字率条件においては上記のような現像ゴーストは生じにくいが、現像ローラーの表面をトナーが通過する頻度が増すため、現像ローラーの表面にトナーが固着するという課題があった。   In order to suppress such consumption of external additives, it is conceivable to reduce the amplitude value of the AC bias applied to the developing roller during the non-developing operation. However, if the amplitude value of the AC bias is reduced, the toner recoverability from the developing roller to the magnetic roller tends to deteriorate. For this reason, there is a problem that, particularly in a low printing rate condition in which the toner on the developing roller is hardly consumed, the density is lowered due to the development ghost and the rotation of the developing roller with the deterioration of the recoverability. On the other hand, development ghosts as described above are unlikely to occur under the high printing rate conditions where the toner on the developing roller is likely to be consumed. However, since the frequency of toner passing through the surface of the developing roller increases, the toner adheres to the surface of the developing roller. There was a problem to do.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ローラーから磁気ローラーにトナーが安定して非現像されるとともに、現像ローラーへのトナーの固着を抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a developing device in which toner is stably non-developed from a developing roller to a magnetic roller and toner is prevented from sticking to the developing roller, It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus including the same.

本発明の一局面に係る現像装置は、外添剤が添加されたトナーを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、所定の方向に回転しつつ前記現像ハウジング内の現像剤を受け取って、現像剤層を担持する現像剤担持体と、前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層から前記トナーを受け取ってトナー層を担持し、トナー像を担持する像担持体に前記トナーを供給するトナー担持体と、前記現像剤担持体および前記トナー担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に所定の電位差を形成するバイアス印加手段と、前記像担持体に前記トナー像が形成される現像動作時に、前記バイアス印加手段に第1現像バイアスを印加させ、前記現像動作が実行されていない非現像動作時に、前記バイアス印加手段に第2現像バイアスを印加させるバイアス制御手段と、予め定められた期間の前記像担持体に形成される前記トナー像の印字率を算出する印字率算出手段と、前記印字率算出手段によって算出された前記印字率に応じて、前記非現像動作時において前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値を変更することで、前記外添剤が前記第2現像バイアスの前記交流バイアスによって前記トナー担持体から前記像担持体に消費される消費条件を変更する消費条件変更手段と、を有し、前記消費条件変更手段は、前記非現像動作時の前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記現像動作時の前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値よりも小さく設定し、前記印字率が予め設定された閾値以上の場合に、前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの第1の振幅値よりも小さい第2の振幅値に設定し、前記印字率が前記閾値未満の場合に、前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記第1の振幅値よりも小さく、かつ前記第2の振幅値よりも大きい第3の振幅値に設定することを特徴とする。 A developing device according to one aspect of the present invention includes: a developing housing that stores a developer containing toner to which an external additive is added; and a developer that receives the developer in the developing housing while rotating in a predetermined direction. A developer carrying body that carries the toner layer, and a toner layer that receives the toner from the developer layer and carries the toner layer while rotating while being in contact with the developer layer; A bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the toner carrier that supplies the toner, the developer carrier, and the toner carrier, and a predetermined gap is provided between the developer carrier and the toner carrier. a bias applying means for forming a potential difference at the time of developing operation of the toner image is formed on the image bearing member, a first developing bias is applied to said bias applying means, Do not the developing operation is performed During non-developing operation, the bias control means for applying a second developing bias to said bias application means, the printing rate calculation means for calculating a printing rate of the toner image formed on said image bearing member for a predetermined period In accordance with the printing rate calculated by the printing rate calculation means, the amplitude of the AC bias in the second development bias is changed during the non-development operation, so that the external additive is in the second development. possess a consumption condition changing means for changing the consumption condition by said AC bias bias from the toner carrying member is consumed on the image bearing member, wherein the consumption condition changing means, the non-developing operation said at second The amplitude value of the AC bias in the developing bias is set to be smaller than the amplitude value of the AC bias in the first developing bias during the developing operation. When the printing rate is equal to or higher than a preset threshold, the amplitude value of the AC bias in the second developing bias is smaller than the first amplitude value of the AC bias in the first developing bias. The amplitude value of the AC bias in the second developing bias is smaller than the first amplitude value and the second amplitude when the printing rate is less than the threshold value. The third amplitude value is set to be larger than the value .

本構成によれば、現像動作時および非現像動作時において、トナー担持体および現像剤担持体に印加される第1現像バイアスおよび第2現像バイアスによって、外添剤がトナーから離脱された後、像担持体側に移動される場合がある。このような場合であっても、消費条件変更手段は、印字率に応じて、非現像動作時に外添剤がトナー担持体から像担持体に消費される消費条件を変更する。このため、現像動作に影響を与えることなく、非現像動作時の外添剤の消費条件が好適に変更される。この結果、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件や、トナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置内の外添剤の消費量を好適に調整することが可能となる。   According to this configuration, after the external additive is separated from the toner by the first development bias and the second development bias applied to the toner carrier and the developer carrier during the development operation and the non-development operation, In some cases, the image carrier may be moved. Even in such a case, the consumption condition changing unit changes the consumption condition in which the external additive is consumed from the toner carrier to the image carrier during the non-development operation according to the printing rate. For this reason, the consumption condition of the external additive during the non-development operation is suitably changed without affecting the development operation. As a result, the consumption of the external additive in the developing device is suitably adjusted in response to low printing rate conditions in which toner recoverability tends to be reduced and high printing rate conditions in which toner is likely to adhere to the surface of the toner carrier. It becomes possible to adjust.

また、本構成によれば、非現像動作時の交流バイアスの振幅値が変更されることによって、外添剤がトナー担持体から像担持体側に消費される消費条件が変化される。 Further , according to this configuration, the consumption condition in which the external additive is consumed from the toner carrier to the image carrier side is changed by changing the amplitude value of the AC bias during the non-development operation.

また、本構成によれば、トナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、外添剤の消費を抑制することができる。このため、トナー担持体の表面とトナーの表面との間に、より多くの外添剤が介在する。この結果、トナー担持体の表面にトナーが固着することが抑止される。 Further , according to this configuration, it is possible to suppress the consumption of the external additive corresponding to the high printing rate condition in which the toner is likely to adhere to the surface of the toner carrier. For this reason, more external additives are interposed between the surface of the toner carrier and the surface of the toner. As a result, the toner is prevented from sticking to the surface of the toner carrier.

また、本構成によれば、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件において、交流バイアスの振幅値を低下させすぎることによって、トナーの回収性が悪化することを抑止することができる。 Further , according to this configuration, it is possible to prevent the toner recoverability from deteriorating by reducing the amplitude value of the AC bias excessively under the low printing rate condition in which the toner recoverability is likely to be reduced.

上記の構成において、前記消費条件変更手段は、前記印字率が前記閾値よりも大きくなるに従って、前記第2の振幅値を小さく設定することが望ましい。   In the above configuration, it is preferable that the consumption condition changing unit sets the second amplitude value to be smaller as the printing rate becomes larger than the threshold value.

本構成によれば、印字率が増大されトナー担持体の表面にトナーが付着しやすい場合であっても、印字率に応じて現像装置から外添剤が消費される量を低減することができる。この結果、高印字率条件において多くの外添剤がトナー担持体の表面とトナーとの間に介在し、トナーの固着を抑止することができる。   According to this configuration, even when the printing rate is increased and the toner easily adheres to the surface of the toner carrier, the amount of external additive consumed from the developing device can be reduced according to the printing rate. . As a result, a lot of external additives are interposed between the surface of the toner carrier and the toner under the high printing rate condition, and toner sticking can be suppressed.

上記の構成において、前記外添剤は、酸化チタンを含むことが望ましい。   In the above configuration, the external additive preferably contains titanium oxide.

本構成によれば、現像動作に影響を与えることなく、非現像動作時の酸化チタンの消費条件が好適に変更される。この結果、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件や、トナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置内の酸化チタンの消費量を好適に調整することが可能となる。特に、トナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、研磨作用を備える酸化チタンの消費量を抑制し、前記研磨作用をもってトナー担持体の表面からトナーを離脱させることができる。   According to this configuration, the consumption conditions of titanium oxide during the non-development operation are suitably changed without affecting the development operation. As a result, the consumption of titanium oxide in the developing device is suitably adjusted in response to low printing rate conditions in which toner recoverability tends to be low and high printing rate conditions in which toner tends to adhere to the surface of the toner carrier. It becomes possible to do. In particular, in response to high printing rate conditions where the toner is likely to adhere to the surface of the toner carrier, the consumption of titanium oxide having an abrasive action is suppressed, and the toner is detached from the surface of the toner carrier with the abrasive action. Can do.

上記の構成において、前記外添剤は、樹脂微粒子を含むことが望ましい。   In the above configuration, it is desirable that the external additive includes resin fine particles.

本構成によれば、樹脂微粒子の吸着作用によってトナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置内の外添剤の消費量を好適に調整することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to suitably adjust the consumption of the external additive in the developing device in response to a high printing rate condition in which the toner is likely to adhere to the surface of the toner carrier by the adsorption action of the resin fine particles. It becomes.

上記の構成において、上記の何れかに記載の現像装置と、静電潜像及び前記トナー担持体から供給されたトナーが形成するトナー像を担持する前記像担持体と、前記像担持体からシートに前記トナー像を転写させる転写手段と、を有することが望ましい。   In the above configuration, the developing device according to any one of the above, the image carrier that carries the electrostatic latent image and the toner image formed by the toner supplied from the toner carrier, and the sheet from the image carrier. And a transfer means for transferring the toner image.

本構成によれば、現像動作に影響を与えることなく、非現像動作時の外添剤の消費条件が好適に変更される。この結果、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件や、トナー担持体の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置内の外添剤の消費量を好適に調整することが可能となる。この結果、トナーの非現像不良に伴う現像ゴーストやトナー担持体の周回に伴う濃度低下がシート上に現れることが抑止される。また、トナー担持体の表面にトナーが固着することによって生じる画質欠陥が抑止される。   According to this configuration, the consumption condition of the external additive during the non-development operation is suitably changed without affecting the development operation. As a result, the consumption of the external additive in the developing device is suitably adjusted in response to low printing rate conditions in which toner recoverability tends to be reduced and high printing rate conditions in which toner is likely to adhere to the surface of the toner carrier. It becomes possible to adjust. As a result, the development ghost associated with the non-development failure of the toner and the decrease in density associated with the rotation of the toner carrier are suppressed from appearing on the sheet. In addition, image quality defects caused by toner adhering to the surface of the toner carrier are suppressed.

上記の構成において、前記非現像動作は、シートに画像が形成される画像形成動作の実行前または実行後、または、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行されることが望ましい。   In the above-described configuration, the non-development operation is performed before or after execution of an image forming operation for forming an image on a sheet, or when one image is formed on a plurality of sheets and subsequent sheets. It is desirable to be executed correspondingly between paper sheets.

本構成によれば、画像形成動作の実行前、実行後または紙間を利用して、外添剤の消費量を好適に調整することができる。   According to this configuration, it is possible to suitably adjust the consumption of the external additive before, after or after the image forming operation.

本発明によれば、現像ローラーから磁気ローラーにトナーが安定して非現像されるとともに、現像ローラーへのトナーの固着を抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。   According to the present invention, a developing device in which toner is stably undeveloped from a developing roller to a magnetic roller and toner is prevented from sticking to the developing roller, and an image forming apparatus including the developing device are provided.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置内の構造を示した図である。1 is a diagram illustrating a structure inside a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の電気的構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像動作を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the image development operation | movement which concerns on embodiment of this invention. 現像ローラーと感光体ドラムとの間の電位差と外添剤の飛翔量の関係を示したグラフである。5 is a graph showing a relationship between a potential difference between a developing roller and a photosensitive drum and a flying amount of an external additive. 印字率が変化された場合のトナーの付着力および外添剤の研磨力を示したグラフである。6 is a graph showing the adhesion force of toner and the polishing force of external additives when the printing rate is changed. 本発明の実施形態に係る消費条件変更動作のフローチャートである。It is a flowchart of the consumption condition change operation | movement which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態における印字率と交流バイアスの振幅値との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the printing rate and amplitude value of an alternating current bias in embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態における印字率と交流バイアスの振幅値との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between the printing rate and amplitude value of an alternating current bias in other embodiment of this invention.

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の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置1として、プリンター機能と複写機能とを備えた複合機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置であってもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. Here, as the image forming apparatus 1, a multi-function machine having a printer function and a copying function is illustrated, but the image forming apparatus may be a printer, a copier, or a facsimile machine.

<画像形成装置の説明>
画像形成装置1は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体10と、装置本体10上に配置される自動原稿給送装置20とを備える。装置本体10の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット25と、シートにトナー像を形成する画像形成部30と、前記トナー像をシートに定着させる定着部60と、画像形成部30へ搬送されるシートを貯留する給紙部40と、シートを給紙部40又は給紙トレイ46から画像形成部30及び定着部60を経由してシート排出口10Eまで搬送する搬送経路50と、この搬送経路50の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット55とが収容されている。
<Description of Image Forming Apparatus>
The image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 10 having a substantially rectangular parallelepiped housing structure, and an automatic document feeder 20 disposed on the apparatus main body 10. In the apparatus main body 10, a reading unit 25 that optically reads a document image to be copied, an image forming unit 30 that forms a toner image on a sheet, a fixing unit 60 that fixes the toner image on a sheet, and image formation A sheet feeding unit 40 for storing sheets conveyed to the unit 30, and a conveyance path 50 for conveying the sheet from the sheet feeding unit 40 or the sheet feeding tray 46 to the sheet discharge port 10E via the image forming unit 30 and the fixing unit 60. And a conveyance unit 55 having therein a sheet conveyance path constituting a part of the conveyance path 50 is accommodated.

自動原稿給送装置(ADF)20は、装置本体10の上面に回動自在に取り付けられている。ADF20は、装置本体10における所定の原稿読取位置に向けて、複写される原稿シートを自動給送する。一方、ユーザーが手置きで原稿シートを所定の原稿読取位置に載置する場合は、ADF20は上方に開かれる。ADF20は、原稿シートが載置される原稿トレイ21と、自動原稿読取位置を経由して原稿シートを搬送する原稿搬送部22と、読取後の原稿シートが排出される原稿排出トレイ23とを含む。   An automatic document feeder (ADF) 20 is rotatably attached to the upper surface of the apparatus body 10. The ADF 20 automatically feeds a document sheet to be copied toward a predetermined document reading position in the apparatus main body 10. On the other hand, when the user manually places the document sheet on a predetermined document reading position, the ADF 20 is opened upward. The ADF 20 includes a document tray 21 on which a document sheet is placed, a document transport unit 22 that transports a document sheet via an automatic document reading position, and a document discharge tray 23 that discharges a document sheet after reading. .

読取ユニット25は、装置本体10の上面のADF20から自動給送される原稿シート又は手置きされる原稿シートの画像を光学的に読み取る。読取ユニット25内には、光源、移動キャリッジ、反射ミラー等を含む走査機構と、撮像素子とが収容されている(図略)。走査機構は、原稿シートに光を照射し、その反射光を撮像素子に導く。撮像素子は、前記反射光をアナログ電気信号に光電変換する。前記アナログ電気信号は、A/D変換回路でデジタル電気信号に変換された後、画像形成部30に入力される。   The reading unit 25 optically reads an image of a document sheet automatically fed from the ADF 20 on the upper surface of the apparatus main body 10 or a manually placed document sheet. In the reading unit 25, a scanning mechanism including a light source, a movable carriage, a reflection mirror, and the like, and an image sensor are accommodated (not shown). The scanning mechanism irradiates the original sheet with light and guides the reflected light to the image sensor. The image sensor photoelectrically converts the reflected light into an analog electric signal. The analog electric signal is converted into a digital electric signal by an A / D conversion circuit and then input to the image forming unit 30.

画像形成部30は、フルカラーのトナー画像を生成しこれをシート上に転写する処理を行うもので、タンデムに配置されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各トナー像を形成する4つのユニット32Y、32M、32C、32Bkを含む画像形成ユニット32と、該画像形成ユニット32の上に隣接して配置された中間転写ユニット33と、中間転写ユニット33上に配置されたトナー補給部34とを含む。   The image forming unit 30 performs a process of generating a full-color toner image and transferring it onto a sheet. Yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) arranged in tandem. An image forming unit 32 including four units 32Y, 32M, 32C, and 32Bk for forming the respective toner images, an intermediate transfer unit 33 disposed adjacent to the image forming unit 32, and an intermediate transfer unit 33. And a toner replenishing section 34 disposed in the.

各画像形成ユニット32Y、32M、32C、32Bkは、感光体ドラム321(像担持体)と、この感光体ドラム321の周囲に配置された、帯電器322、露光器323、現像装置324、一次転写ローラー325及びクリーニング装置326とを含む。   Each of the image forming units 32Y, 32M, 32C, and 32Bk includes a photosensitive drum 321 (image carrier) and a charger 322, an exposure unit 323, a developing device 324, and a primary transfer arranged around the photosensitive drum 321. A roller 325 and a cleaning device 326.

感光体ドラム321は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム321としては、アモルファスシリコン(a−Si)系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器322は、感光体ドラム321の表面を均一に帯電する。露光器323は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム321の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。   The photosensitive drum 321 rotates about its axis, and an electrostatic latent image and a toner image are formed on its peripheral surface. As the photosensitive drum 321, a photosensitive drum using an amorphous silicon (a-Si) material can be used. The charger 322 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 321. The exposure device 323 includes a laser light source and optical system devices such as a mirror and a lens, and forms an electrostatic latent image by irradiating the peripheral surface of the photosensitive drum 321 with light based on image data of a document image. .

現像装置324は、感光体ドラム321上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム321の周面にトナーを供給する。現像装置324は、2成分現像剤用のものであり、スクリューフィーダー、磁気ローラー、及び現像ローラーを含む。この現像装置324の詳細については、後記で詳細に説明する。   The developing device 324 supplies toner to the peripheral surface of the photosensitive drum 321 in order to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 321. The developing device 324 is for a two-component developer and includes a screw feeder, a magnetic roller, and a developing roller. The details of the developing device 324 will be described in detail later.

一次転写ローラー325は、中間転写ユニット33に備えられている中間転写ベルト331を挟んで感光体ドラム321とニップ部を形成し、感光体ドラム321上のトナー像を中間転写ベルト331上に一次転写する。クリーニング装置326は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム321の周面を清掃する。   The primary transfer roller 325 forms a nip portion with the photosensitive drum 321 across the intermediate transfer belt 331 provided in the intermediate transfer unit 33, and the toner image on the photosensitive drum 321 is primary transferred onto the intermediate transfer belt 331. To do. The cleaning device 326 includes a cleaning roller and the like, and cleans the peripheral surface of the photosensitive drum 321 after the toner image is transferred.

中間転写ユニット33は、中間転写ベルト331、駆動ローラー332及び従動ローラー333を備える。中間転写ベルト331は、駆動ローラー332及び従動ローラー333に架け渡された無端ベルトであって、該中間転写ベルト331の外周面には、複数の感光体ドラム321からトナー像が、同一箇所に重ねて転写される。中間転写ユニット33は図1では反時計回りに回転される。   The intermediate transfer unit 33 includes an intermediate transfer belt 331, a driving roller 332, and a driven roller 333. The intermediate transfer belt 331 is an endless belt that is stretched around a driving roller 332 and a driven roller 333, and toner images from a plurality of photosensitive drums 321 are superimposed on the same portion on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 331. Is transcribed. The intermediate transfer unit 33 is rotated counterclockwise in FIG.

駆動ローラー332の周面に対向して、二次転写ローラー35(転写手段)が配置されている。駆動ローラー332と二次転写ローラー35とのニップ部は、中間転写ベルト331に重ね塗りされたフルカラーのトナー像をシートに転写する二次転写部となる。駆動ローラー332又は二次転写ローラー35のいずれか一方のローラーに、トナー像と逆極性の二次転写バイアス電位が印加され、他方のローラーは接地される。また、駆動ローラー332よりも、中間転写ベルト331の回転方向上流側の位置には、中間転写ベルト331の周面に対向する位置に、濃度センサー35Aが対向配置されている。濃度センサー35Aは、中間転写ベルト331上に形成された画像の濃度に応じた電気信号を出力する。   A secondary transfer roller 35 (transfer means) is disposed facing the peripheral surface of the drive roller 332. A nip portion between the driving roller 332 and the secondary transfer roller 35 serves as a secondary transfer portion that transfers a full-color toner image overcoated on the intermediate transfer belt 331 to a sheet. A secondary transfer bias potential having a polarity opposite to that of the toner image is applied to one of the driving roller 332 and the secondary transfer roller 35, and the other roller is grounded. In addition, the density sensor 35 </ b> A is disposed opposite to the circumferential surface of the intermediate transfer belt 331 at a position upstream of the drive roller 332 in the rotation direction of the intermediate transfer belt 331. The density sensor 35A outputs an electrical signal corresponding to the density of the image formed on the intermediate transfer belt 331.

トナー補給部34は、イエロー用トナーコンテナ34Y、マゼンタ用トナーコンテナ34M、シアン用トナーコンテナ34C、及びブラック用トナーコンテナ34Bkを含む。これらトナーコンテナ34Y、34C、34M、34Bkは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、YMCBk各色に対応する画像形成ユニット32Y、32M、32C、32Bkの現像装置324に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。   The toner supply unit 34 includes a yellow toner container 34Y, a magenta toner container 34M, a cyan toner container 34C, and a black toner container 34Bk. These toner containers 34Y, 34C, 34M, and 34Bk respectively store toner of each color, and are supplied to the developing devices 324 of the image forming units 32Y, 32M, 32C, and 32Bk corresponding to each color of YMCBk through a supply path (not shown). Supply toner of each color.

給紙部40は、画像形成処理が施されるシートを収容する2段の給紙カセット40A、40Bを備える。これら給紙カセット40A、40Bは、装置本体10の前方から手前方向に引出可能である。   The paper feed unit 40 includes two-stage paper feed cassettes 40A and 40B that accommodate sheets subjected to image forming processing. These paper feed cassettes 40A and 40B can be pulled out from the front of the apparatus body 10 toward the front.

定着部60は、シートにトナー像を定着させる定着処理を施す誘導加熱方式の定着装置であって、加熱ローラー61、定着ローラー62、加圧ローラー63、定着ベルト64及び誘導加熱ユニット65を含む。定着ローラー62に対して加圧ローラー63が圧接され、定着ニップ部が形成されている。加熱ローラー61及び定着ベルト64は誘導加熱ユニット65によって誘導加熱され、その熱を前記定着ニップ部に与える。シートが定着ニップ部を通過することで、シートに転写されたトナー像が当該シートに定着される。   The fixing unit 60 is an induction heating type fixing device that performs a fixing process for fixing a toner image on a sheet, and includes a heating roller 61, a fixing roller 62, a pressure roller 63, a fixing belt 64, and an induction heating unit 65. A pressure roller 63 is pressed against the fixing roller 62 to form a fixing nip portion. The heating roller 61 and the fixing belt 64 are induction-heated by an induction heating unit 65, and give the heat to the fixing nip portion. As the sheet passes through the fixing nip portion, the toner image transferred to the sheet is fixed to the sheet.

<現像装置の構成>
続いて、現像装置324について詳細に説明する。図2は、現像装置324の内部構造を概略的に示す上下および左右方向の断面図、図3は、現像装置324の前後および左右方向の断面図である。現像装置324は、該現像装置324の内部空間を画定する現像ハウジング80を含む。この現像ハウジング80には、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を貯留する現像剤貯留部81が備えられている。また、現像ハウジング80の内部には、現像剤貯留部81の上方に配置された磁気ローラー82(現像剤担持体)と、磁気ローラー82の斜め上方位置で磁気ローラー82に対向配置された現像ローラー83(トナー担持体)と、磁気ローラー82に対向配置された現像剤規制ブレード84とが配設されている。
<Configuration of developing device>
Next, the developing device 324 will be described in detail. 2 is a cross-sectional view in the vertical and horizontal directions schematically showing the internal structure of the developing device 324, and FIG. 3 is a cross-sectional view in the front and back and horizontal directions of the developing device 324. The developing device 324 includes a developing housing 80 that defines an internal space of the developing device 324. The developing housing 80 is provided with a developer storing portion 81 for storing a developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier. Further, inside the developing housing 80, a magnetic roller 82 (developer carrying member) disposed above the developer reservoir 81, and a developing roller disposed opposite to the magnetic roller 82 at a position obliquely above the magnetic roller 82. 83 (toner carrier) and a developer regulating blade 84 disposed opposite to the magnetic roller 82 are disposed.

現像剤貯留部81は、現像装置324の長手方向に延びる2つの隣り合う現像剤貯留室81a、81bを含む。現像剤貯留室81a、81bは、現像ハウジング80に一体に形成され長手方向に延びる仕切り板801によって互いに仕切られているが、図3に示すように、長手方向における両端部において連通路803、804によって互いに連通されている。各現像剤貯留室81a、81bには、軸回りに回転することにより現像剤を攪拌及び搬送するスクリューフィーダー85、86が収容されている。スクリューフィーダー85、86は、後記の駆動部962により回転駆動されるが、その回転方向が互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、図3に矢印で示すように、現像剤貯留室81aおよび現像剤貯留室81b間を攪拌されつつ循環搬送される。この攪拌により、非磁性トナーとキャリアとが混合され、非磁性トナーが例えばプラスに帯電される。   The developer storage unit 81 includes two adjacent developer storage chambers 81 a and 81 b extending in the longitudinal direction of the developing device 324. The developer storage chambers 81a and 81b are separated from each other by a partition plate 801 that is formed integrally with the developing housing 80 and extends in the longitudinal direction. However, as shown in FIG. 3, the communication paths 803 and 804 are formed at both ends in the longitudinal direction. Are in communication with each other. The developer storage chambers 81a and 81b accommodate screw feeders 85 and 86 that agitate and convey the developer by rotating around the axis. The screw feeders 85 and 86 are rotationally driven by a drive unit 962 described later, and their rotational directions are set in opposite directions. As a result, the developer is circulated and conveyed between the developer storage chamber 81a and the developer storage chamber 81b as shown by the arrows in FIG. By this stirring, the nonmagnetic toner and the carrier are mixed, and the nonmagnetic toner is charged positively, for example.

本実施形態における非磁性トナーは、結着樹脂、着色剤などで構成されている。結着樹脂としては、例えばポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用するのがよい。   The nonmagnetic toner in this embodiment is composed of a binder resin, a colorant, and the like. Examples of the binder resin include polystyrene resins, acrylic resins, styrene-acrylic copolymers, polyethylene resins, polypropylene resins, polyvinyl chloride resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, and polyvinyl resins. It is preferable to use a thermoplastic resin such as an alcohol resin, vinyl ether resin, N-vinyl resin, or styrene-butadiene resin.

着色剤としては、特に限定されるものではないが、例えばブラック、マゼンタ、シアンおよびイエローの顔料などが挙げられる。これらの着色剤は結着樹脂100質量部に対して、通常2〜20質量部、好ましくは5〜15質量部の割合で配合される。   The colorant is not particularly limited, and examples thereof include black, magenta, cyan and yellow pigments. These colorants are usually blended in an amount of 2 to 20 parts by mass, preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

トナーには、本実施形態の効果を害しない範囲でその他の添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば電荷制御剤、ワックスなどが挙げられる。電荷制御剤としては、公知の電荷制御剤を使用できる。正帯電性電荷制御剤としては、例えばニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用できる。   Other additives may be added to the toner as long as the effects of the exemplary embodiment are not impaired. Examples of such additives include charge control agents and waxes. A known charge control agent can be used as the charge control agent. As the positively chargeable charge control agent, for example, a nigrosine dye, a fatty acid-modified nigrosine dye, a carboxyl group-containing fatty acid-modified nigrosine dye, a quaternary ammonium salt, an amine compound, an organometallic compound, or the like can be used.

ワックスとしては、特に限定はなく、例えばカルナバワックスやエステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュ(以下、「FT」と記すことがある)ワックスやポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスなどが挙げられる。この中でも分散性の点から、エステルを側鎖に有すFTワックスやポリエチレンワックスの使用が推奨される。   The wax is not particularly limited, and examples thereof include carnauba wax and Fischer-Tropsch (hereinafter sometimes referred to as “FT”) wax having ester in the side chain, synthetic hydrocarbon wax such as polyethylene wax, polypropylene wax, and the like. It is done. Among these, from the viewpoint of dispersibility, use of FT wax or polyethylene wax having ester in the side chain is recommended.

また、非磁性トナーには、必要に応じて無機酸化物微粒子が外添される。このような外添剤としては、シリカ微粒子、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの微粒子が使用できる。また、必要に応じて樹脂微粒子等の有機系外添剤を用いることもできる。樹脂微粒子はトナーの帯電性を安定させる機能を備える。外添剤の体積平均径は、0.001〜1.0μm、好ましくは0.005〜0.3μmであるのがよい。外添剤の添加量は、トナー100質量部に対して0.1〜2.0質量部の範囲であるのが好ましい。   In addition, inorganic oxide fine particles are externally added to the nonmagnetic toner as necessary. As such an external additive, fine particles such as silica fine particles, alumina, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, and strontium titanate can be used. Further, if necessary, an organic external additive such as resin fine particles can also be used. The resin fine particles have a function of stabilizing the chargeability of the toner. The volume average diameter of the external additive is 0.001 to 1.0 μm, preferably 0.005 to 0.3 μm. The addition amount of the external additive is preferably in the range of 0.1 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.

ここで、シリカ微粒子は主に流動化剤として用いられる。酸化チタンやアルミナ、樹脂微粒子等はトナーの帯電調整剤として用いられる。また、酸化チタン等は感光体表面の研磨剤として好適に用いられる。   Here, the silica fine particles are mainly used as a fluidizing agent. Titanium oxide, alumina, resin fine particles, and the like are used as toner charge control agents. Titanium oxide or the like is suitably used as an abrasive for the surface of the photoreceptor.

磁気ローラー82は、現像装置324の長手方向に沿って配設されており、図2では時計方向に回転可能である。磁気ローラー82の内部には、固定式の所謂磁石ロール(図示せず)が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有しており、本実施形態では汲上極821、規制極822及び主極823を有する。汲上極821は現像剤貯留部81に対向し、規制極822は現像剤規制ブレード84に対向し、主極823は現像ローラー83に対向している。   The magnetic roller 82 is disposed along the longitudinal direction of the developing device 324 and can be rotated clockwise in FIG. A fixed so-called magnet roll (not shown) is arranged inside the magnetic roller 82. The magnet roll has a plurality of magnetic poles. In this embodiment, the magnet roll has a drawing pole 821, a regulation pole 822, and a main pole 823. The scooping pole 821 faces the developer storage section 81, the regulation pole 822 faces the developer regulation blade 84, and the main pole 823 faces the developing roller 83.

磁気ローラー82は、汲上極821の磁力によって現像剤貯留部81から現像剤をその周面82A上に磁気的に汲み上げる(受け取る)。汲み上げられた現像剤は、磁気ローラー82の周面82A上に磁気的に現像剤層(磁気ブラシ層)として保持され、磁気ローラー82の回転に伴って現像剤規制ブレード84に向けて搬送される。   The magnetic roller 82 magnetically pumps (receives) the developer from the developer reservoir 81 onto its peripheral surface 82A by the magnetic force of the pumping pole 821. The developer drawn up is magnetically held as a developer layer (magnetic brush layer) on the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82, and is conveyed toward the developer regulating blade 84 as the magnetic roller 82 rotates. .

現像剤規制ブレード84は、磁気ローラー82の回転方向から見て現像ローラー83よりも上流側に配置され、磁気ローラー82の周面82Aに磁気的に付着した現像剤層の層厚を規制する。現像剤規制ブレード84は、磁気ローラー82の長手方向に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、現像ハウジング80の適所に固定された所定の支持部材841によって支持されている。また、現像剤規制ブレード84は、磁気ローラー82の周面82Aとの間で所定の寸法の規制ギャップGを形成する規制面842(つまり現像剤規制ブレード84の先端面)を有する。   The developer regulating blade 84 is disposed on the upstream side of the developing roller 83 when viewed from the rotation direction of the magnetic roller 82, and regulates the layer thickness of the developer layer magnetically attached to the peripheral surface 82 </ b> A of the magnetic roller 82. The developer regulating blade 84 is a plate member made of a magnetic material extending along the longitudinal direction of the magnetic roller 82, and is supported by a predetermined support member 841 fixed at a proper position of the developing housing 80. Further, the developer regulating blade 84 has a regulating surface 842 (that is, the leading end surface of the developer regulating blade 84) that forms a regulating gap G having a predetermined size with the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82.

磁性材料から形成された現像剤規制ブレード84は、磁気ローラー82の規制極822によって磁化される。これにより、現像剤規制ブレード84の規制面842と規制極822との間には、すなわち規制ギャップGには、磁路が形成される。汲上極821によって磁気ローラー82の周面82A上に付着した現像剤層が、磁気ローラー82の回転に伴って規制ギャップG内に搬送されると、現像剤層の層厚は規制ギャップGにおいて規制される。これにより、周面82A上には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。   The developer regulating blade 84 formed from a magnetic material is magnetized by the regulating pole 822 of the magnetic roller 82. As a result, a magnetic path is formed between the regulating surface 842 of the developer regulating blade 84 and the regulating pole 822, that is, in the regulating gap G. When the developer layer adhering to the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82 by the drawing pole 821 is conveyed into the regulation gap G as the magnetic roller 82 rotates, the layer thickness of the developer layer is regulated in the regulation gap G. Is done. Thereby, a uniform developer layer having a predetermined thickness is formed on the peripheral surface 82A.

現像ローラー83は、現像装置324の長手方向に沿って、且つ、磁気ローラー82に対して平行に延びるように配設されており、図2では時計方向に回転可能である。現像ローラー83は、磁気ローラー82の周面82A上に保持された現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面83Aを有する。現像動作が行なわれる現像時には、前記トナー層のトナーが感光体ドラム321の周面に供給される。   The developing roller 83 is disposed so as to extend along the longitudinal direction of the developing device 324 and in parallel with the magnetic roller 82, and can rotate clockwise in FIG. The developing roller 83 has a peripheral surface 83A that receives toner from the developer layer and carries the toner layer while rotating in contact with the developer layer held on the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82. During the development in which the development operation is performed, the toner in the toner layer is supplied to the peripheral surface of the photosensitive drum 321.

現像ローラー83および磁気ローラー82は、駆動部962(回転駆動手段)によって回転駆動される。現像ローラー83の周面83Aと磁気ローラー82の周面82Aとの間には、所定の寸法の隙間Sが形成されている。隙間Sは例えば約250μmに設定されている。現像ローラー83は、現像ハウジング80に形成された開口を通して感光体ドラム321に臨むように配置され、周面83Aと感光体ドラム321の周面との間にも所定の寸法の隙間が形成されている。   The developing roller 83 and the magnetic roller 82 are rotationally driven by a driving unit 962 (rotational driving means). A gap S having a predetermined dimension is formed between the peripheral surface 83A of the developing roller 83 and the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82. The gap S is set to about 250 μm, for example. The developing roller 83 is disposed so as to face the photosensitive drum 321 through an opening formed in the developing housing 80, and a gap having a predetermined dimension is also formed between the peripheral surface 83A and the peripheral surface of the photosensitive drum 321. Yes.

<電気的構成、ブロック図>
続いて、画像形成装置1の主要な電気的構成について説明する。画像形成装置1は、当該画像形成装置1の各部の動作を統括的に制御する制御部90を備える。図4は、制御部90の機能ブロック図である。制御部90は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。また、制御部90には、前述の画像形成部30に加え、第1印加部88(バイアス印加手段)、第2印加部89(バイアス印加手段)、駆動部962(回転駆動手段)、画像メモリー963、I/F964などが電気的に接続されている。
<Electrical configuration, block diagram>
Next, the main electrical configuration of the image forming apparatus 1 will be described. The image forming apparatus 1 includes a control unit 90 that comprehensively controls the operation of each unit of the image forming apparatus 1. FIG. 4 is a functional block diagram of the control unit 90. The control unit 90 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a control program, a RAM (Random Access Memory) that is used as a work area of the CPU, and the like. In addition to the image forming unit 30 described above, the control unit 90 includes a first application unit 88 (bias application unit), a second application unit 89 (bias application unit), a drive unit 962 (rotation drive unit), and an image memory. 963, I / F 964, and the like are electrically connected.

第1印加部88は、直流電源と交流電源とから構成され、バイアス制御部92(バイアス制御手段)からの制御信号に基づき、現像装置324内の磁気ローラー82にバイアスを印加する。同様に、第2印加部89は、直流電源と交流電源とから構成され、バイアス制御部92からの制御信号に基づき、現像装置324内の現像ローラー83にバイアスを印加する。   The first application unit 88 includes a DC power source and an AC power source, and applies a bias to the magnetic roller 82 in the developing device 324 based on a control signal from the bias control unit 92 (bias control unit). Similarly, the second application unit 89 includes a DC power source and an AC power source, and applies a bias to the developing roller 83 in the developing device 324 based on a control signal from the bias control unit 92.

駆動部962は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、制御部90からの制御信号に応じて、後記の現像動作及び非現像動作時に、現像装置324内の現像ローラー83、磁気ローラー82およびスクリューフィーダー85、86などを回転駆動させる。本実施形態では、現像ローラー83、磁気ローラー82およびスクリューフィーダー85、86は、駆動部962によって同期して回転駆動される。また、駆動部962は、現像動作及び非現像動作時に、感光体ドラム321を回転駆動させる。本実施形態では、感光体ドラム321と現像ローラー83とは、互いに対向する部分において、同方向に回転駆動される。また、駆動部962は、後記の駆動制御部91から出力される制御信号を受け、感光体ドラム321に対する現像ローラー83の回転速度比(S/D)を変更する。   The drive unit 962 includes a motor and a gear mechanism that transmits torque thereof, and in accordance with a control signal from the control unit 90, a developing roller 83 and a magnetic roller 82 in the developing device 324 are described during a developing operation and a non-developing operation described later. Further, the screw feeders 85 and 86 are driven to rotate. In the present embodiment, the developing roller 83, the magnetic roller 82, and the screw feeders 85 and 86 are rotationally driven in synchronization by the drive unit 962. The driving unit 962 drives the photosensitive drum 321 to rotate during the developing operation and the non-developing operation. In the present embodiment, the photosensitive drum 321 and the developing roller 83 are rotationally driven in the same direction at portions facing each other. The drive unit 962 receives a control signal output from the drive control unit 91 described later, and changes the rotation speed ratio (S / D) of the developing roller 83 with respect to the photosensitive drum 321.

画像メモリー963は、当該画像形成装置1がプリンターとして機能する場合に、例えばパーソナルコンピューターなどの外部機器から与えられる印刷用画像データを一時的に記憶する。また、画像メモリー963は、画像形成装置1が複写機として機能する場合には、ADF20により光学的に読み取られた画像データを一時的に記憶する。   The image memory 963 temporarily stores image data for printing given from an external device such as a personal computer when the image forming apparatus 1 functions as a printer. The image memory 963 temporarily stores image data optically read by the ADF 20 when the image forming apparatus 1 functions as a copying machine.

I/F964は、外部機器とのデータ通信を実現させるためのインターフェイス回路であり、例えば画像形成装置1と外部機器とを接続するネットワークの通信プロトコルに従った通信信号を作成すると共に、ネットワーク側からの通信信号を画像形成装置1が処理可能な形式のデータに変換する。パーソナルコンピューター等から送信される印刷指示信号はI/F964を介して制御部90に与えられ、また画像データは、I/F964を介して画像メモリー963に記憶される。   The I / F 964 is an interface circuit for realizing data communication with an external device. For example, the I / F 964 creates a communication signal in accordance with a network communication protocol for connecting the image forming apparatus 1 and the external device, and from the network side. Are converted into data in a format that can be processed by the image forming apparatus 1. A print instruction signal transmitted from a personal computer or the like is given to the control unit 90 via the I / F 964, and image data is stored in the image memory 963 via the I / F 964.

制御部90は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部91、バイアス制御部92(バイアス制御手段)、印字率算出部93(印字率算出手段)、消費条件変更部94(消費条件変更手段)を備えるように機能する。   The controller 90 executes a control program stored in the ROM by the CPU, so that a drive controller 91, a bias controller 92 (bias controller), a print rate calculator 93 (print rate calculator), a consumption condition It functions to include a changing unit 94 (consumption condition changing means).

駆動制御部91は、駆動部962を制御して、現像ローラー83、磁気ローラー82およびスクリューフィーダー85、86を回転駆動させる。また、駆動制御部91は、駆動部962を制御して、感光体ドラム321を回転駆動させる。本実施形態では、駆動制御部91は、現像動作、非現像動作において、上記の部材を回転駆動させる。また、駆動制御部91は、消費条件変更部94からの制御信号を受け、感光体ドラム321に対する現像ローラー83の回転速度比を変更する。   The drive control unit 91 controls the drive unit 962 to rotationally drive the developing roller 83, the magnetic roller 82, and the screw feeders 85 and 86. In addition, the drive control unit 91 controls the drive unit 962 to drive the photosensitive drum 321 to rotate. In the present embodiment, the drive control unit 91 rotationally drives the above members in the developing operation and the non-developing operation. Further, the drive control unit 91 receives a control signal from the consumption condition changing unit 94 and changes the rotation speed ratio of the developing roller 83 with respect to the photosensitive drum 321.

バイアス制御部92(バイアス制御手段)は、現像動作の実行に際し、現像ローラー83および磁気ローラー82へのバイアス設定値を決定し、第1印加部88および第2印加部89を制御して、第1現像バイアスBdを印加させる。また、バイアス制御部92は、現像動作が実行されていない非現像動作時に、現像ローラー83および磁気ローラー82へのバイアス設定値を決定し、第1印加部88および第2印加部89を制御して、第2現像バイアスBpを印加させる。   The bias control unit 92 (bias control means) determines the bias setting values for the developing roller 83 and the magnetic roller 82 when executing the developing operation, and controls the first applying unit 88 and the second applying unit 89 to perform the first operation. 1 development bias Bd is applied. In addition, the bias control unit 92 determines a bias setting value for the developing roller 83 and the magnetic roller 82 and controls the first application unit 88 and the second application unit 89 during the non-development operation when the development operation is not performed. Then, the second developing bias Bp is applied.

印字率算出部93は、画像メモリ963に記憶された画像データに基づいて、印字率を算出する。本実施形態では、印字率算出部93は、過去の100枚分の感光体ドラム321上に形成された画像データから、1枚あたりの平均印字率を算出する。なお、他の実施形態において、印字率算出部93は、過去の述べ1分間の間に感光体ドラム321上に形成された画像データから1枚あたりの平均印字率を算出してもよい。   The printing rate calculation unit 93 calculates the printing rate based on the image data stored in the image memory 963. In the present embodiment, the printing rate calculation unit 93 calculates an average printing rate per sheet from the image data formed on the past 100 photosensitive drums 321. In another embodiment, the printing rate calculation unit 93 may calculate an average printing rate per sheet from image data formed on the photosensitive drum 321 during the past one minute.

消費条件変更部94は、印字率算出部93によって算出された前記印字率に応じて、非現像動作時において前記外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321に消費される消費条件を変更する。詳しくは、消費条件変更部94は、非現像動作時に印加される後記の非現像バイアスBpの交流バイアスの最大振幅値Vpp(ピーク・トゥ・ピーク)を変更する。   The consumption condition changing unit 94 changes the consumption condition in which the external additive is consumed from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 during the non-development operation according to the printing rate calculated by the printing rate calculating unit 93. . Specifically, the consumption condition changing unit 94 changes the maximum amplitude value Vpp (peak-to-peak) of the AC bias of the later-described non-development bias Bp applied during the non-development operation.

<現像バイアスの印加、現像動作について>
次に、図5を参照して、現像装置324のバイアス印加のための構成及び現像動作について説明する。現像装置324は、現像動作を制御するために、前述の第1印加部88と、第2印加部89と、制御部90とを含む。同図に示すように、第1印加部88は、直列に接続された直流電圧源881と交流電圧源882とを有し、磁気ローラー82に接続されている。直流電圧源881から出力された直流バイアスに交流電圧源882から出力された交流バイアスが重畳された電圧が磁気ローラー82に印加される。第2印加部89は、直列に接続された直流電圧源891と交流電圧源892とを有し、現像ローラー83に接続されている。直流電圧源891から出力された直流バイアスに交流電圧源892から出力された交流バイアスが重畳された電圧が、現像ローラー83に印加される。
<Application of development bias and development operation>
Next, with reference to FIG. 5, a configuration for bias application of the developing device 324 and a developing operation will be described. The developing device 324 includes the first applying unit 88, the second applying unit 89, and the control unit 90 described above in order to control the developing operation. As shown in the figure, the first application unit 88 has a DC voltage source 881 and an AC voltage source 882 connected in series, and is connected to the magnetic roller 82. A voltage obtained by superimposing the AC bias output from the AC voltage source 882 on the DC bias output from the DC voltage source 881 is applied to the magnetic roller 82. The second application unit 89 includes a DC voltage source 891 and an AC voltage source 892 connected in series, and is connected to the developing roller 83. A voltage obtained by superimposing the AC bias output from the AC voltage source 892 on the DC bias output from the DC voltage source 891 is applied to the developing roller 83.

磁気ローラー82および現像ローラー83に印加される直流バイアスおよび交流バイアスの値は、現像装置324が感光体ドラム321の周面上にトナーを供給する(静電潜像を現像する)現像動作に際し、供給されるトナーの帯電性に応じて変更される。また、非現像動作において、更に異なるバイアスの値が磁気ローラー82および現像ローラー83に印加される。   The values of the direct current bias and the alternating current bias applied to the magnetic roller 82 and the developing roller 83 are determined when the developing device 324 supplies toner onto the peripheral surface of the photosensitive drum 321 (develops the electrostatic latent image). It is changed according to the charging property of the supplied toner. Further, in the non-development operation, different bias values are applied to the magnetic roller 82 and the development roller 83.

次に、現像動作における感光体ドラム321上の静電潜像の現像メカニズムについて説明する。磁気ローラー82の周面82A上の磁気ブラシ層は、現像剤規制ブレード84によって層厚が均一に規制された後、磁気ローラー82の回転に伴って現像ローラー83に向けて搬送される。その後、隙間S(図2)の領域において、磁気ブラシ層中の多数の磁気ブラシDBが、回転中の現像ローラー83の周面83Aに接触する。   Next, the developing mechanism of the electrostatic latent image on the photosensitive drum 321 in the developing operation will be described. The magnetic brush layer on the peripheral surface 82 </ b> A of the magnetic roller 82 is transported toward the developing roller 83 as the magnetic roller 82 rotates after the layer thickness is uniformly regulated by the developer regulating blade 84. Thereafter, in the region of the gap S (FIG. 2), a large number of magnetic brushes DB in the magnetic brush layer come into contact with the peripheral surface 83A of the rotating developing roller 83.

このとき、バイアス制御部92は、第1印加部88および第2印加部89を制御して所定の直流バイアスおよび交流バイアスを磁気ローラー82および現像ローラー83のそれぞれに印加する。これにより、磁気ローラー82の周面82Aと現像ローラー83の周面83Aとの間に所定の電位差(現像用電位差)が生じる。この電位差により、周面82Aと周面83Aとの対向位置において(主極823(図2)と周面83Aとの対向位置において)、磁気ブラシDBからトナーTのみが周面83Aに移動し、磁気ブラシDBのキャリアCと残留する一部のトナーとは周面82A上に残る。この際、磁気ローラー82の周面82Aから現像ローラー83の周面83Aに、トナーTが供給される。これにより、現像ローラー83の周面83A上に所定厚さのトナー層TLが担持される。   At this time, the bias control unit 92 controls the first application unit 88 and the second application unit 89 to apply predetermined DC bias and AC bias to the magnetic roller 82 and the developing roller 83, respectively. As a result, a predetermined potential difference (developing potential difference) is generated between the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82 and the peripheral surface 83A of the developing roller 83. Due to this potential difference, only the toner T moves from the magnetic brush DB to the peripheral surface 83A at a position where the peripheral surface 82A and the peripheral surface 83A face each other (at a position where the main pole 823 (FIG. 2) faces the peripheral surface 83A). The carrier C of the magnetic brush DB and a part of the remaining toner remain on the peripheral surface 82A. At this time, the toner T is supplied from the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82 to the peripheral surface 83A of the developing roller 83. Accordingly, the toner layer TL having a predetermined thickness is carried on the peripheral surface 83A of the developing roller 83.

周面83A上のトナー層TLは、現像ローラー83の回転に伴って感光体ドラム321の周面に向けて搬送される。現像ローラー83には、直流電圧と交流電圧との重畳電圧が印加されている。したがって、静電潜像に応じて表面に電位を有している感光体ドラム321の周面と該現像ローラー83の周面83Aとの間には所定の電位差が生じている。この電位差により、トナー層TLのトナーTが感光体ドラム321の周面に移動する。これにより、感光体ドラム321の周面上の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。   The toner layer TL on the circumferential surface 83A is conveyed toward the circumferential surface of the photosensitive drum 321 as the developing roller 83 rotates. A superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to the developing roller 83. Therefore, a predetermined potential difference is generated between the peripheral surface of the photosensitive drum 321 having a potential on the surface according to the electrostatic latent image and the peripheral surface 83A of the developing roller 83. Due to this potential difference, the toner T in the toner layer TL moves to the peripheral surface of the photosensitive drum 321. Thereby, the electrostatic latent image on the peripheral surface of the photosensitive drum 321 is developed, and a toner image is formed.

なお、本実施形態において、バイアス制御部92が、現像動作時において第1印加部88及び第2印加部89を制御して、磁気ローラー82及び現像ローラー83に印加する現像バイアスBdの一例およびその他の諸条件は次の通りである。   In the present embodiment, the bias control unit 92 controls the first application unit 88 and the second application unit 89 during the development operation, and an example of the development bias Bd applied to the magnetic roller 82 and the development roller 83, and others. The conditions are as follows.

磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;350V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;1200V(4.5kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1200V(4.5kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);37%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);63%
感光体ドラム321の線速;200mm/sec
感光体ドラム321の表面電位;背景部(暗電位)230V、画像部(明電位)20V
現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比(S/D);1.5
トナーの帯電性Q/m;20μC/g
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 350V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 50V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac; 1200 V (4.5 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1200 V (4.5 kHz)
Duty ratio (Duty1) of bias between the photosensitive drum 321 and the developing roller 83; 37%
Duty ratio of bias between developing roller 83 and magnetic roller 82 (Duty 2); 63%
Linear speed of photosensitive drum 321; 200 mm / sec
Surface potential of photosensitive drum 321; background portion (dark potential) 230V, image portion (bright potential) 20V
Rotational speed ratio of developing roller 83 to photosensitive drum 321 (S / D); 1.5
Toner chargeability Q / m; 20 μC / g

<非現像動作の説明>
次に、本実施形態における現像装置324内の非現像動作について説明する。この非現像動作は、先の現像動作が実行されていないタイミングであって、たとえばシートに画像が形成される画像形成動作前後や、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行される。
<Description of non-development operation>
Next, the non-developing operation in the developing device 324 in this embodiment will be described. This non-development operation is a timing at which the previous development operation is not performed, for example, before and after the image forming operation in which an image is formed on a sheet, or after one sheet when an image is formed on a plurality of sheets and thereafter The process is executed corresponding to the interval between the sheets between successive sheets.

非現像動作では、現像動作時と同様に、感光体ドラム321に加え、現像ローラー83を含む現像装置324の各部材が回転駆動される。そして、現像ローラー83および磁気ローラー82に、第2現像バイアスBpが印加されることによって、現像動作の準備のために、現像ローラー83上にトナー層が形成される。非現像動作において、トナーが予め現像ローラー83上に形成されることで、現像動作が開始された際に、現像ローラー83から感光体ドラム321側に急激にトナーが消費されることに対応することができる。また、紙間や画像形成後に実行される非現像動作において、現像動作時に現像ローラー83上に担持されていたトナーの一部が、磁気ローラー82側に移動されることによって、現像ローラー83上のトナーが好適に交換され、現像ローラー83上のトナーの帯電性が安定して維持される。   In the non-development operation, as in the development operation, each member of the developing device 324 including the developing roller 83 is rotated in addition to the photosensitive drum 321. Then, by applying the second developing bias Bp to the developing roller 83 and the magnetic roller 82, a toner layer is formed on the developing roller 83 in preparation for the developing operation. In the non-development operation, the toner is preliminarily formed on the development roller 83 to cope with the rapid consumption of the toner from the development roller 83 toward the photosensitive drum 321 when the development operation is started. Can do. In addition, in a non-development operation performed between sheets or after image formation, a part of the toner carried on the development roller 83 during the development operation is moved to the magnetic roller 82 side, so that The toner is preferably replaced, and the charging property of the toner on the developing roller 83 is stably maintained.

ここで、バイアス制御部92が、非現像動作のために設定する第2現像バイアスBpの一例は、次の通りである。   Here, an example of the second developing bias Bp set by the bias controller 92 for the non-developing operation is as follows.

磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;150V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;1000V(4.5kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1200V(4.5kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);37%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);63%
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 150V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 50V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 1000 V (4.5 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1200 V (4.5 kHz)
Duty ratio (Duty1) of bias between the photosensitive drum 321 and the developing roller 83; 37%
Duty ratio of bias between developing roller 83 and magnetic roller 82 (Duty 2); 63%

このように、本実施形態では、現像動作において、磁気ローラー82の直流バイアスがVmag_dc;350V、現像ローラー83の直流バイアスがVslv_dc;50Vに設定され、非現像動作において、磁気ローラー82の直流バイアスがVmag_dc;150V、現像ローラー83の直流バイアスがVslv_dc;50Vに設定される。すなわち、直流バイアスに関して、現像動作では、プラス極性に帯電されたトナーが300Vの電位差によって、磁気ローラー82から現像ローラー83に向かって第1の量をもって移動される。一方、非現像動作では、前記トナーが100Vの電位差によって、磁気ローラー82から現像ローラー83に向かって第1の量よりも少ない第2の量をもって移動される。   Thus, in this embodiment, the DC bias of the magnetic roller 82 is set to Vmag_dc; 350V and the DC bias of the developing roller 83 is set to Vslv_dc; 50V in the developing operation, and the DC bias of the magnetic roller 82 is set in the non-developing operation. Vmag_dc; 150V, and the DC bias of the developing roller 83 is set to Vslv_dc; 50V. That is, with respect to the direct current bias, in the developing operation, the positively charged toner is moved from the magnetic roller 82 toward the developing roller 83 by a first amount due to a potential difference of 300V. On the other hand, in the non-development operation, the toner is moved from the magnetic roller 82 toward the developing roller 83 by a potential difference of 100 V with a second amount smaller than the first amount.

<外添剤の消費について>
現像動作および非現像動作において、磁気ローラー82と現像ローラー83との間、または現像ローラー83と感光体ドラム321との間に形成される交流バイアスの電界によって、現像ローラー83上に担持されるトナーから外添剤が離脱され、感光体ドラム321側に移動されることがある。図6は、現像ローラー83に印加される現像バイアスのうち、トナーが現像ローラー83から感光体ドラム321に移動する側の極性における交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321の暗電位との間の電位差を変化させた場合の感光体ドラム321への外添剤の飛翔量を示したグラフである。このように、現像ローラー83に印加される交流バイアス成分に応じて、現像装置324から感光体ドラム321側に外添剤が単独で消費される。
<Consumption of external additives>
In developing and non-developing operations, toner carried on the developing roller 83 by an AC bias electric field formed between the magnetic roller 82 and the developing roller 83 or between the developing roller 83 and the photosensitive drum 321. In some cases, the external additive is detached from the photosensitive drum 321 and moved to the photosensitive drum 321 side. 6 shows the maximum peak value Vpp-MAX of the AC bias in the polarity on the side where the toner moves from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 among the developing bias applied to the developing roller 83, and the dark potential of the photosensitive drum 321. 3 is a graph showing the amount of the external additive flying to the photosensitive drum 321 when the potential difference between and is changed. As described above, the external additive is consumed independently from the developing device 324 to the photosensitive drum 321 according to the AC bias component applied to the developing roller 83.

外添剤は現像動作時にトナーとともに消費されるだけでなく、非現像動作時においても、前記交流バイアスによって単独で像担持体側に消費されてしまう。外添剤がトナーから脱離され、単独で消費されると、トナーに加わるストレスが増し、濃度低下が生じやすい。このような外添剤の消費を抑制するために、非現像動作時において、磁気ローラー82および現像ローラー83に印加される交流バイアスの振幅値を縮小することが考えられる。しかしながら、交流バイアスの振幅値が縮小されると、現像ローラー83から磁気ローラー82へのトナーの移動が円滑に行われなくなってしまう。特に、複数のシートに連続して画像が形成される場合、紙間において前記交流バイアスの振幅値が縮小されると、現像ローラー83上の現像履歴が、次のシート上に画質欠陥として生じてしまう(現像ゴースト)。このような現像ゴーストは、現像ローラー83上のトナー消費が少ない低印字率条件において顕著となる。すなわち、現像ローラー83上を周回し続けるトナーが多いため、磁気ローラー82側に多くのトナーを回収する必要が生じるためである。このように、低印字率条件においては、外添剤の消費を抑制するために、交流バイアスの振幅値を縮小することは、現像ゴーストの悪化をもたらしてしまう。   The external additive is not only consumed with the toner during the developing operation, but is also consumed by the AC bias alone on the image carrier side during the non-developing operation. When the external additive is detached from the toner and consumed alone, the stress applied to the toner increases and the density tends to decrease. In order to suppress such consumption of external additives, it is conceivable to reduce the amplitude value of the AC bias applied to the magnetic roller 82 and the developing roller 83 during the non-developing operation. However, when the amplitude value of the AC bias is reduced, the toner is not smoothly moved from the developing roller 83 to the magnetic roller 82. In particular, when images are continuously formed on a plurality of sheets, when the amplitude value of the AC bias is reduced between sheets, a development history on the developing roller 83 is generated as an image quality defect on the next sheet. (Development ghost). Such a development ghost becomes conspicuous under a low printing rate condition in which toner consumption on the development roller 83 is low. That is, since there is a large amount of toner that continues to circulate on the developing roller 83, it is necessary to collect a large amount of toner on the magnetic roller 82 side. Thus, under low printing rate conditions, reducing the amplitude value of the AC bias in order to suppress consumption of the external additive leads to deterioration of the development ghost.

一方、現像ローラー83上のトナーの交換が行われやすい高印字率条件では、上記のような現像ゴーストは比較的問題となりにくい。しかしながら、現像ローラー83の周面83A(図5参照)を通過するトナー量が多いため、周面83Aにトナーが固着しやすいという課題があった。このような周面83Aに対するトナーの固着は、トナーに樹脂微粒子(樹脂ビーズともいう)が添加された場合に顕著となることが本発明者によって知見された。これは、該樹脂微粒子がトナーと現像ローラー83の周面83Aとの間に介在すると、樹脂微粒子の吸着作用によって、トナーが周面83Aに固着しやすくなるためである。図7の点線で示されるグラフは、横軸を印字率とした場合において、現像ローラー83の周面83Aに対するトナーの付着力を相対値としてグラフ化したものである。同図に示されるように、印字率が増大されると、トナー補給に伴って外添剤の一つである樹脂微粒子の量が増すため、現像ローラー83の周面83Aに対するトナーの付着力が増大される。この結果、周面83Aへのトナー固着が課題となる。   On the other hand, the development ghost as described above is less likely to be a problem under the high printing rate condition in which the toner on the development roller 83 is easily exchanged. However, since the amount of toner passing through the peripheral surface 83A (see FIG. 5) of the developing roller 83 is large, there is a problem that the toner easily adheres to the peripheral surface 83A. It has been found by the present inventor that adhesion of toner to the peripheral surface 83A becomes remarkable when resin fine particles (also referred to as resin beads) are added to the toner. This is because when the resin fine particles are interposed between the toner and the peripheral surface 83A of the developing roller 83, the toner is easily fixed to the peripheral surface 83A due to the adsorption action of the resin fine particles. The graph shown by the dotted line in FIG. 7 is a graph in which the adhesive force of the toner to the peripheral surface 83A of the developing roller 83 is a relative value when the horizontal axis is the printing rate. As shown in the figure, when the printing rate is increased, the amount of resin fine particles, which is one of the external additives, increases as the toner is replenished, so that the adhesion force of the toner to the peripheral surface 83A of the developing roller 83 is increased. Will be increased. As a result, toner adhesion to the peripheral surface 83A becomes a problem.

そこで、本発明者は、低印字率条件においてトナー固着の課題が顕著となりにくい現象に着目した。その結果、トナーに添加される外添剤のうち、酸化チタンに代表される研磨作用を備えた外添剤が、トナー固着の抑制に寄与していることを新たに知見した。図7の実線で示されるグラフは、横軸を印字率とした場合において、現像ローラー83の周面83Aに対する酸化チタンの研磨力を相対値としてグラフ化したものである。印字率が増大されると、トナー補給部34から現像装置324に補給されるトナーとともに、新たな酸化チタンが現像ハウジング80内に流入される。この結果、図7に示されるように、現像ローラー83の周面83Aに対する酸化チタンの研磨力も増大される。   In view of this, the present inventor has focused on a phenomenon in which the problem of toner fixation is less prominent under low printing rate conditions. As a result, it has been newly discovered that among external additives added to the toner, an external additive having a polishing action represented by titanium oxide contributes to the suppression of toner fixation. The graph shown by the solid line in FIG. 7 is a graph in which the polishing force of titanium oxide on the peripheral surface 83A of the developing roller 83 is a relative value when the horizontal axis is the printing rate. When the printing rate is increased, new titanium oxide flows into the developing housing 80 together with the toner replenished from the toner replenishing unit 34 to the developing device 324. As a result, as shown in FIG. 7, the polishing force of titanium oxide on the peripheral surface 83A of the developing roller 83 is also increased.

しかしながら、図7に示されるように、現像ローラー83の周面83Aに対するトナーの付着力は、印字率の増大とともに比例的に増大されるが、酸化チタンの研磨力は二次的に収束する傾向を備える。このため、高印字率条件では、酸化チタンの研磨力が、トナーの付着力に追いつかず、前述のようなトナー固着がもたらされていることが知見された。換言すれば、高印字率条件では、研磨作用を備える酸化チタンが、現像ハウジング80内において相対的に不足している。   However, as shown in FIG. 7, the adhesion force of the toner to the peripheral surface 83A of the developing roller 83 increases proportionally with the increase of the printing rate, but the polishing force of titanium oxide tends to converge secondarily. Is provided. For this reason, it was found that under the high printing rate conditions, the polishing force of titanium oxide did not catch up with the adhesion force of the toner, resulting in the toner fixing as described above. In other words, under high printing rate conditions, titanium oxide having a polishing action is relatively insufficient in the developing housing 80.

本実施形態では、上記のような課題を解決するために、消費条件変更部94が、印字率算出部93によって算出された前記印字率に応じて、非現像動作時において前記外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321に消費される消費条件を変更する。より詳しくは、前記消費条件変更手段は、前記印字率に応じて、前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値を変更する。以下、図8を参照して、本発明の消費条件変更動作の第1の実施形態について説明する。   In the present embodiment, in order to solve the above-described problem, the consumption condition changing unit 94 develops the external additive during the non-development operation according to the printing rate calculated by the printing rate calculation unit 93. The consumption condition consumed from the roller 83 to the photosensitive drum 321 is changed. More specifically, the consumption condition changing unit changes the amplitude value of the AC bias in the second developing bias according to the printing rate. Hereinafter, the first embodiment of the consumption condition changing operation of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、本実施形態において、消費条件変更部94が前記消費条件を設定する際の第1のフローチャートである。本実施形態では、現像動作時における第1現像バイアスBdの交流バイアスの振幅値VppがVpp(1)と称される。画像形成装置1において印刷が開始されると(ステップS001)、印字率算出部93によって、過去100枚分の平均印字率が算出される(ステップS002)。その後、消費条件変更部94によって、上記印字率が予め設定された第1の閾値と比較される(ステップS003)。なお、本実施形態では、第1の閾値として予め印字率10%が設定されている。印字率算出部93によって算出された平均印字率が10%を下回った場合(ステップS003でYES)、消費条件変更部94は、紙間に代表される非現像動作時の第2現像バイアスBpにおいて、交流バイアスの振幅値をVpp(2)に設定する。換言すれば、消費条件変更部94は、現像動作時の振幅値Vpp(1)と比較して、前記振幅値Vpp(2)を小さく設定する。一方、印字率算出部93によって算出された平均印字率が10%を上回った場合(ステップS003でNO)、消費条件変更部94は、紙間に代表される非現像動作時の第2現像バイアスBpにおいて、交流バイアスの振幅値をVpp(3)に設定する。換言すれば、消費条件変更部94は、現像動作時の振幅値Vpp(1)およびVpp(2)と比較して、前記振幅値Vpp(3)を小さく設定する。なお、複数のシートに連続して画像が形成される場合、各シートの形成される画像データが画像メモリ963に格納されるたびに、制御部90は、図8のステップS002からステップS004またはS005までのフローを繰り返す(図8において点線で示されるフロー)。このため、各紙間に対応して、第2現像バイアスBpの交流バイアスの振幅値Vppが個々に設定される。   FIG. 8 is a first flowchart when the consumption condition changing unit 94 sets the consumption condition in the present embodiment. In the present embodiment, the amplitude value Vpp of the AC bias of the first developing bias Bd during the developing operation is referred to as Vpp (1). When printing is started in the image forming apparatus 1 (step S001), the average printing rate for the past 100 sheets is calculated by the printing rate calculation unit 93 (step S002). Thereafter, the printing condition is compared with a preset first threshold value by the consumption condition changing unit 94 (step S003). In this embodiment, a printing rate of 10% is set in advance as the first threshold value. When the average printing rate calculated by the printing rate calculation unit 93 is less than 10% (YES in step S003), the consumption condition changing unit 94 uses the second developing bias Bp during the non-development operation represented by the sheet. The amplitude value of the AC bias is set to Vpp (2). In other words, the consumption condition changing unit 94 sets the amplitude value Vpp (2) smaller than the amplitude value Vpp (1) during the developing operation. On the other hand, when the average printing rate calculated by the printing rate calculation unit 93 exceeds 10% (NO in step S003), the consumption condition changing unit 94 uses the second developing bias during the non-development operation represented by the sheet. In Bp, the amplitude value of the AC bias is set to Vpp (3). In other words, the consumption condition changing unit 94 sets the amplitude value Vpp (3) smaller than the amplitude values Vpp (1) and Vpp (2) during the developing operation. When images are continuously formed on a plurality of sheets, each time image data formed on each sheet is stored in the image memory 963, the control unit 90 performs steps S002 to S004 or S005 in FIG. The flow up to is repeated (flow indicated by a dotted line in FIG. 8). For this reason, the amplitude value Vpp of the AC bias of the second developing bias Bp is individually set corresponding to each sheet.

次に、図9を参照して、上記のVpp(1)、Vpp(2)、Vpp(3)の関係について、詳述する。図9は、印字率(横軸)と前記交流バイアスの振幅値Vpp(縦軸)との関係を示したグラフである。前述のように、現像動作時においては、第1現像バイアスBdの交流バイアスの振幅値Vppは、Vpp(1)に設定される。一方、紙間に代表される非現像動作時において、印字率が10%を下回った場合(図8のステップS003でYES)、消費条件変更部94によって、第2現像バイアスBpの交流バイアスの振幅値Vppは、Vpp(2)に設定される。一方、非現像動作時において、印字率が10%を上回った場合(図8のステップS003でNO)、消費条件変更部94によって、第2現像バイアスBpの交流バイアスの振幅値Vppは、Vpp(3)に設定される。換言すれば、消費条件変更部94は、前記印字率が予め設定された閾値以上の場合に、第2現像バイアスBpにおける交流バイアスの振幅値Vppを、第1現像バイアスBdにおける交流バイアスの振幅値Vpp(1)(第1の振幅値)よりも小さいVpp(3)(第2の振幅値)に設定する。また、消費条件変更部94は、前記印字率が前記閾値未満の場合に、第2現像バイアスBpにおける交流バイアスの振幅値Vppを、Vpp(1)よりも小さく、かつVpp(3)よりも大きいVpp(2)(第3の振幅値)に設定する。更に、本実施形態では、消費条件変更部94は、前記印字率が前記閾値(10%)よりも大きくなるに従って、Vpp(3)を小さく設定する。このため、図9において、Vpp(3)は印字率の増大に伴って右下がりに推移する。   Next, with reference to FIG. 9, the relationship between the above Vpp (1), Vpp (2), and Vpp (3) will be described in detail. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the printing rate (horizontal axis) and the AC bias amplitude value Vpp (vertical axis). As described above, during the developing operation, the amplitude value Vpp of the AC bias of the first developing bias Bd is set to Vpp (1). On the other hand, when the printing rate falls below 10% during the non-development operation represented by the gap between sheets (YES in step S003 in FIG. 8), the consumption condition changing unit 94 causes the amplitude of the AC bias of the second development bias Bp. The value Vpp is set to Vpp (2). On the other hand, when the printing rate exceeds 10% during the non-development operation (NO in step S003 in FIG. 8), the consumption condition changing unit 94 sets the AC bias amplitude value Vpp of the second development bias Bp to Vpp ( 3). In other words, the consumption condition changing unit 94 sets the AC bias amplitude value Vpp at the second developing bias Bp to the AC bias amplitude value at the first developing bias Bd when the printing rate is equal to or greater than a preset threshold value. It is set to Vpp (3) (second amplitude value) smaller than Vpp (1) (first amplitude value). Further, the consumption condition changing unit 94 sets the amplitude value Vpp of the AC bias at the second developing bias Bp to be smaller than Vpp (1) and larger than Vpp (3) when the printing rate is less than the threshold. Set to Vpp (2) (third amplitude value). Further, in the present embodiment, the consumption condition changing unit 94 sets Vpp (3) to be smaller as the printing rate becomes larger than the threshold value (10%). For this reason, in FIG. 9, Vpp (3) changes to the right as the printing rate increases.

このような制御によれば、現像動作時と比較して、非現像動作時における交流バイアスの振幅値Vppが縮小されるため、磁気ローラー82及び現像ローラー83上に担持されるトナーから外添剤が離脱することが抑止される。また、現像ローラー83から感光体ドラム321側に外添剤が消費されることが抑制される。特に、印字率が10%以上の場合と比較して、印字率が10%未満の場合には、前記振幅値Vppの縮小幅が小さく設定される。このため、低印字率条件において振幅値Vppが過度に縮小されることによって、現像ローラー83から磁気ローラー82へのトナーの回収性が悪化することが抑制される。一方、印字率が10%以上の場合には、印字率の増大に伴って振幅値Vppが大きく縮小される。このため、現像ローラー83から感光体ドラム321側への外添剤の消費が一層抑制される。この結果、現像ハウジング80内に多くの外添剤が保持される。したがって、印字率が高く、現像ローラー83の周面83Aに多くのトナーが接触する場合であっても、前記周面83Aとトナーとの間に外添剤が介在し、両者の固着を防止する。特に、酸化チタンに代表されるように研磨作用を備える外添剤の場合には、周面83Aに一時的に固着したトナーを、前記外添剤が研磨することによって、トナーの固着が一層抑制される。   According to such control, since the amplitude value Vpp of the AC bias during the non-development operation is reduced as compared with during the development operation, the external additive from the toner carried on the magnetic roller 82 and the development roller 83 is reduced. Is deterred from leaving. Further, the consumption of the external additive from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 side is suppressed. In particular, when the printing rate is less than 10%, the reduction width of the amplitude value Vpp is set smaller than when the printing rate is 10% or more. For this reason, it is suppressed that the recoverability of the toner from the developing roller 83 to the magnetic roller 82 is deteriorated by excessively reducing the amplitude value Vpp under the low printing rate condition. On the other hand, when the printing rate is 10% or more, the amplitude value Vpp is greatly reduced as the printing rate increases. For this reason, consumption of the external additive from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 side is further suppressed. As a result, many external additives are held in the developing housing 80. Therefore, even when the printing rate is high and a large amount of toner comes into contact with the peripheral surface 83A of the developing roller 83, an external additive is interposed between the peripheral surface 83A and the toner to prevent the two from sticking. . In particular, in the case of an external additive having a polishing action as typified by titanium oxide, the toner that is temporarily fixed to the peripheral surface 83A is polished by the external additive, thereby further suppressing the toner adhesion. Is done.

以上の実施形態によれば、消費条件変更部94は、印字率に応じて、非現像動作時に外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321に消費される消費条件を変更する。このため、現像動作に影響を与えることなく、非現像動作時の外添剤の消費条件が好適に変更される。この結果、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件や、現像ローラー83の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置324内の外添剤の消費量を好適に調整することが可能となる。   According to the embodiment described above, the consumption condition changing unit 94 changes the consumption condition in which the external additive is consumed from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 during the non-development operation according to the printing rate. For this reason, the consumption condition of the external additive during the non-development operation is suitably changed without affecting the development operation. As a result, the consumption of the external additive in the developing device 324 is suitable for low printing rate conditions in which toner recoverability tends to decrease and high printing rate conditions in which toner tends to adhere to the surface of the developing roller 83. It becomes possible to adjust to.

また、上記の実施形態によれば、非現像動作時の交流バイアスの振幅値が変更されることによって、外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321側に消費される消費条件が変化される。特に、現像ローラー83の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、外添剤の消費を抑制することができる。このため、現像ローラー83の表面とトナーの表面との間に、より多くの外添剤が介在する。この結果、現像ローラー83の表面にトナーが固着することが抑止される。   Further, according to the above embodiment, the consumption condition in which the external additive is consumed from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 side is changed by changing the amplitude value of the AC bias during the non-development operation. . In particular, the consumption of external additives can be suppressed in response to the high printing rate condition in which the toner tends to adhere to the surface of the developing roller 83. For this reason, more external additives are interposed between the surface of the developing roller 83 and the surface of the toner. As a result, the toner is prevented from sticking to the surface of the developing roller 83.

また、上記の実施形態によれば、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件において、交流バイアスの振幅値を低下させすぎることによって、トナーの回収性が悪化することを抑止することができる。   In addition, according to the above-described embodiment, it is possible to prevent the toner recoverability from being deteriorated by excessively reducing the amplitude value of the AC bias under the low printing rate condition in which the toner recoverability is likely to be reduced. .

また、上記の実施形態によれば、印字率が前記閾値よりも大きくなるに従って、振幅値Vpp(3)が小さく設定される。このため、印字率が増大され現像ローラー83の表面にトナーが付着しやすい場合であっても、印字率に応じて現像装置324から外添剤が消費される量を低減することができる。この結果、高印字率条件において多くの外添剤が現像ローラー83の表面とトナーとの間に介在し、トナーの固着を抑止することができる。   Further, according to the above-described embodiment, the amplitude value Vpp (3) is set smaller as the printing rate becomes larger than the threshold value. For this reason, even when the printing rate is increased and the toner easily adheres to the surface of the developing roller 83, the amount of the external additive consumed from the developing device 324 can be reduced according to the printing rate. As a result, many external additives are interposed between the surface of the developing roller 83 and the toner under the high printing rate condition, and the toner can be prevented from sticking.

また、上記の実施形態によれば、現像動作に影響を与えることなく、非現像動作時の酸化チタンの消費条件が好適に変更される。この結果、トナーの回収性が低下しやすい低印字率条件や、現像ローラー83の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置324内の酸化チタンの消費量を好適に調整することが可能となる。特に、現像ローラー83の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、研磨作用を備える酸化チタンの消費量を抑制し、前記研磨作用をもって現像ローラー83の表面からトナーを離脱させることができる。   Further, according to the above-described embodiment, the consumption condition of titanium oxide during the non-development operation is suitably changed without affecting the development operation. As a result, the consumption amount of titanium oxide in the developing device 324 is suitably adjusted in response to low printing rate conditions in which toner recoverability is likely to be reduced and high printing rate conditions in which toner is likely to adhere to the surface of the developing roller 83. It becomes possible to adjust. In particular, the consumption of titanium oxide having an abrasive action is suppressed in response to the high printing rate conditions where the toner is likely to adhere to the surface of the developing roller 83, and the toner is detached from the surface of the developing roller 83 with the abrasive action. Can do.

また、上記の実施形態によれば、樹脂微粒子の吸着作用によって現像ローラー83の表面にトナーが固着しやすい高印字率条件に対応して、現像装置324内の外添剤の消費量を好適に調整することが可能となる。   In addition, according to the above-described embodiment, the consumption of the external additive in the developing device 324 is suitably adapted to the high printing rate condition in which the toner is likely to adhere to the surface of the developing roller 83 due to the adsorption action of the resin fine particles. It becomes possible to adjust.

また、上記の実施形態に係る現像装置324を備える画像形成装置1においては、トナーの回収不良に伴う現像ゴーストや現像ローラー83の周回に伴う濃度低下がシート上に現れることが抑止される。また、現像ローラー83の表面にトナーが固着することによって生じる画質欠陥が抑止される。特に、非現像動作時として、画像形成動作の実行前、実行後または紙間を利用して、外添剤の消費量を好適に調整することができる。   Further, in the image forming apparatus 1 including the developing device 324 according to the above-described embodiment, it is possible to prevent the development ghost accompanying the toner collection failure and the density reduction accompanying the rotation of the developing roller 83 from appearing on the sheet. Further, image quality defects caused by the toner sticking to the surface of the developing roller 83 are suppressed. In particular, during the non-development operation, it is possible to suitably adjust the consumption of the external additive by using the image forming operation before, after, or between sheets.

以上、本発明の実施形態に係る現像装置324およびこれを備えた画像形成装置1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。   The developing device 324 and the image forming apparatus 1 including the developing device 324 according to the embodiment of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to this, and for example, the following modified embodiment is adopted. Can do.

(1)上記の実施形態では、外添剤が現像ローラー83から感光体ドラム321側に消費される消費条件として、第2現像バイアスBpの交流バイアスの振幅値Vppが調整される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像ローラー83から感光体ドラム321への外添剤の消費条件として、トナーが現像ローラー83から感光体ドラム321に移動する側の極性における交流バイアスのDuty比が調整される態様であってもよい。すなわち、前記Duty比が拡大されることによって、トナーが現像ローラー83から感光体ドラム321に移動する側の極性における交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXが低下される。この結果、前記最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321の暗電位との電位差が縮小され、外添剤が感光体ドラム321側に移動される外力が低減される。   (1) In the above-described embodiment, the aspect in which the AC bias amplitude value Vpp of the second developing bias Bp is adjusted as a consumption condition in which the external additive is consumed from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 side. However, the present invention is not limited to this. As a consumption condition of the external additive from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321, the duty ratio of the AC bias in the polarity on the side where the toner moves from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 may be adjusted. . That is, by increasing the duty ratio, the maximum peak value Vpp-MAX of the AC bias in the polarity on the side where the toner moves from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321 is lowered. As a result, the potential difference between the maximum peak value Vpp-MAX and the dark potential of the photosensitive drum 321 is reduced, and the external force for moving the external additive toward the photosensitive drum 321 is reduced.

(2)上記の実施形態では、図9に示されるように、消費条件変更部94が、印字率が閾値(10%)よりも大きくなるに従って、Vpp(3)を小さく設定する態様にて説明した。本発明はこれに限定されるものではない。図10は、本発明の変形実施形態において、消費条件変更部94が制御する、印字率(横軸)と交流バイアスの振幅値Vpp(縦軸)との関係を示したグラフである。図10に示されるように、消費条件変更部94は、印字率が閾値を上回った場合、一定のVpp(3)を設定するように制御してもよい。この場合であっても、現像動作時の交流バイアスの振幅値Vpp(1)よりも小さな振幅値Vpp(3)が設定されることによって、現像ハウジング80内の外添剤の消費が好適に抑制される。更に、図9および図10において、印字率が10%未満の場合には、消費条件変更部94は紙間(非現像動作時)における交流バイアスの振幅値Vppとして、現像動作時のVpp(1)を維持する態様であってもよい。この場合、外添剤の消費は現像動作時と同等とされるが、振幅値Vppが縮小されることがないため、現像ローラー83から磁気ローラー82へのトナーの回収性が悪化することが抑制される。   (2) In the above embodiment, as shown in FIG. 9, the consumption condition changing unit 94 is described in a mode in which Vpp (3) is set smaller as the printing rate becomes larger than the threshold (10%). did. The present invention is not limited to this. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the printing rate (horizontal axis) and the AC bias amplitude value Vpp (vertical axis) controlled by the consumption condition changing unit 94 in a modified embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the consumption condition changing unit 94 may perform control so as to set a constant Vpp (3) when the printing rate exceeds a threshold value. Even in this case, the consumption of the external additive in the development housing 80 is suitably suppressed by setting the amplitude value Vpp (3) smaller than the amplitude value Vpp (1) of the AC bias during the developing operation. Is done. Furthermore, in FIGS. 9 and 10, when the printing rate is less than 10%, the consumption condition changing unit 94 sets the amplitude value Vpp of the AC bias between the sheets (during non-development operation) as Vpp (1 during the development operation). ) May be maintained. In this case, the consumption of the external additive is equivalent to that during the developing operation, but the amplitude value Vpp is not reduced, so that the recovery of toner from the developing roller 83 to the magnetic roller 82 is prevented from deteriorating. Is done.

以下、実施例および比較例を挙げて本発明の実施形態につき更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、実施した比較実験での各実験条件は以下のとおりである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and it demonstrates still in detail about embodiment of this invention, this invention is not limited only to the following Examples. In addition, each experimental condition in the implemented comparative experiment is as follows.

[実施例、比較例1、2の共通条件]
<感光体ドラム321>
・材料:シリコンドラム
・線速:200mm/sec
<現像ローラー83>
・直径:16mm
・感光体ドラム321とのギャップ(対向箇所の距離):0.10mm
<磁気ローラー82>
・直径:16mm
・磁気ローラー82と現像ローラー83とのギャップS:0.25mm
<2成分現像剤>
・トナー個数平均粒径:6.8μm
・トナー極性:正帯電性
・トナー比重:1.2
・キャリア個数平均粒径:35μm
・キャリア比重:4.5
<感光体321の電位条件>
・画像部電位:+20V
・非画像部電位:+230V
<第1現像バイアスBdの共通条件>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;350V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;1200V(4.5kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1200V(4.5kHz)
<第2現像バイアスBpの共通条件>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;150V
現像ローラー83の直流バイアスVslv_dc;50V
磁気ローラー82の交流バイアス(Vpp)Vmag_ac;可変(4.5kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1200V(4.5kHz)
[Common Conditions for Examples and Comparative Examples 1 and 2]
<Photosensitive drum 321>
・ Material: Silicon drum ・ Linear speed: 200mm / sec
<Developing roller 83>
・ Diameter: 16mm
・ Gap with the photosensitive drum 321 (distance between the facing portions): 0.10 mm
<Magnetic roller 82>
・ Diameter: 16mm
・ Gap S between magnetic roller 82 and developing roller 83: 0.25 mm
<Two-component developer>
-Toner number average particle diameter: 6.8 μm
-Toner polarity: positively chargeable-Toner specific gravity: 1.2
-Carrier number average particle diameter: 35 μm
・ Carrier specific gravity: 4.5
<Potential condition of photoconductor 321>
・ Image part potential: + 20V
・ Non-image area potential: + 230V
<Common conditions for the first developing bias Bd>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 350V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 50V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac; 1200 V (4.5 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1200 V (4.5 kHz)
<Common conditions for the second development bias Bp>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 150V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 50V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; variable (4.5 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1200 V (4.5 kHz)

実施例および比較例1、2の交流バイアスの振幅値Vppを表1に示す。比較例1および2では、Vppは印字率に依存せず、それぞれ1200Vおよび1000Vに設定される。実施例では、印字率が10%未満では、Vppは1200Vに設定され、印字率が10%を超える場合は、印字率に応じて1200Vから徐々に低下するように設定される。   Table 1 shows the amplitude value Vpp of the AC bias of the example and the comparative examples 1 and 2. In Comparative Examples 1 and 2, Vpp does not depend on the printing rate and is set to 1200 V and 1000 V, respectively. In the embodiment, when the printing rate is less than 10%, Vpp is set to 1200V, and when the printing rate exceeds 10%, it is set to gradually decrease from 1200V according to the printing rate.

Figure 0005849037
Figure 0005849037

以上のような条件において、連続して印刷テストが実行され、それぞれの印字率において、トナー付着および現像ゴーストが評価された。表1に示されるように、比較例1では、高印字率条件において、Vppが高く設定されたため、外添剤が過少となり、現像ローラー83の周面83Aにトナー付着が発生した。また、比較例2では、低印字率条件において、Vppが低く設定されたため、現像ローラー83から磁気ローラー82へのトナーの回収不足が発生し、現像ゴーストがもたらされた。一方、上記の本実施形態に基づく実施例では、低印字率条件における現像ゴーストおよび高印字率条件におけるトナー付着を、幅広印字率条件に対して両立することが可能となった。   Under the above conditions, printing tests were continuously performed, and toner adhesion and development ghost were evaluated at each printing rate. As shown in Table 1, in Comparative Example 1, Vpp was set high under the high printing rate condition, so that the external additive was insufficient, and toner adhesion occurred on the peripheral surface 83A of the developing roller 83. Further, in Comparative Example 2, Vpp was set low under the low printing rate condition, so that insufficient toner collection from the developing roller 83 to the magnetic roller 82 occurred, resulting in development ghost. On the other hand, in the examples based on the present embodiment, the development ghost under the low printing rate condition and the toner adhesion under the high printing rate condition can be made compatible with the wide printing rate condition.

1 画像形成装置
10 装置本体
30 画像形成部
32 画像形成ユニット
33 中間転写ユニット
321 感光体ドラム(像担持体)
324 現像装置
80 現像ハウジング
81 現像剤貯留部
82 磁気ローラー(現像剤担持体)
821 汲上極
822 規制極
823 主極
83 現像ローラー(トナー担持体)
84 現像剤規制ブレード
85 スクリューフィーダー
86 スクリューフィーダー
88 第1印加部(バイアス印加手段)
89 第2印加部(バイアス印加手段)
90 制御部
91 駆動制御部
92 バイアス制御部(バイアス制御手段)
93 印字率算出部(印字率算出手段)
94 消費条件変更部(消費条件変更手段)
962 駆動部
963 画像メモリ
964 I/F
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Apparatus main body 30 Image forming part 32 Image forming unit 33 Intermediate transfer unit 321 Photosensitive drum (image carrier)
324 Developing device 80 Developing housing 81 Developer reservoir 82 Magnetic roller (Developer carrier)
821 Flush upper electrode 822 Regulating electrode 823 Main electrode 83 Developing roller (toner carrier)
84 Developer regulating blade 85 Screw feeder 86 Screw feeder 88 First application section (bias application means)
89 Second application section (bias application means)
90 control section 91 drive control section 92 bias control section (bias control means)
93 Print rate calculation unit (print rate calculation means)
94 Consumption condition changing section (Consumption condition changing means)
962 Drive unit 963 Image memory 964 I / F

Claims (6)

外添剤が添加されたトナーを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、
所定の方向に回転しつつ前記現像ハウジング内の現像剤を受け取って、現像剤層を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層から前記トナーを受け取ってトナー層を担持し、トナー像を担持する像担持体に前記トナーを供給するトナー担持体と、
前記現像剤担持体および前記トナー担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、前記現像剤担持体と前記トナー担持体との間に所定の電位差を形成するバイアス印加手段と、
前記像担持体に前記トナー像が形成される現像動作時に、前記バイアス印加手段に第1現像バイアスを印加させ、前記現像動作が実行されていない非現像動作時に、前記バイアス印加手段に第2現像バイアスを印加させるバイアス制御手段と、
予め定められた期間の前記像担持体に形成される前記トナー像の印字率を算出する印字率算出手段と、
前記印字率算出手段によって算出された前記印字率に応じて、前記非現像動作時において前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値を変更することで、前記外添剤が前記第2現像バイアスの前記交流バイアスによって前記トナー担持体から前記像担持体に消費される消費条件を変更する消費条件変更手段と、を有し、
前記消費条件変更手段は、
前記非現像動作時の前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記現像動作時の前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値よりも小さく設定し、
前記印字率が予め設定された閾値以上の場合に、前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの第1の振幅値よりも小さい第2の振幅値に設定し、前記印字率が前記閾値未満の場合に、前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの前記振幅値を、前記第1の振幅値よりも小さく、かつ前記第2の振幅値よりも大きい第3の振幅値に設定することを特徴とする現像装置。
A developing housing for storing a developer containing toner to which an external additive is added;
A developer carrying member that receives the developer in the developing housing while rotating in a predetermined direction and carries the developer layer;
A toner carrier that rotates in contact with the developer layer, receives the toner from the developer layer, carries the toner layer, and supplies the toner to an image carrier that carries a toner image;
Bias applying means for applying a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias to the developer carrier and the toner carrier, and forming a predetermined potential difference between the developer carrier and the toner carrier; ,
A first developing bias is applied to the bias applying unit during a developing operation in which the toner image is formed on the image carrier, and a second developing is applied to the bias applying unit during a non-developing operation when the developing operation is not performed. Bias control means for applying a bias;
A printing rate calculating means for calculating a printing rate of the toner image formed on the image carrier during a predetermined period;
By changing the amplitude value of the AC bias in the second developing bias during the non-development operation in accordance with the printing rate calculated by the printing rate calculating means , the external additive can be used as the second developing bias. the AC bias by have a a consumption condition changing means for changing the consumption condition to be consumed on the image bearing member from said toner carrying member,
The consumption condition changing means is
The amplitude value of the AC bias in the second development bias during the non-development operation is set smaller than the amplitude value of the AC bias in the first development bias during the development operation;
When the printing rate is equal to or greater than a preset threshold, the amplitude value of the AC bias in the second development bias is smaller than the first amplitude value of the AC bias in the first development bias. When the printing rate is less than the threshold value, the amplitude value of the AC bias in the second developing bias is smaller than the first amplitude value and smaller than the second amplitude value. A developing device characterized in that the third amplitude value is set to be larger .
前記消費条件変更手段は、前記印字率が前記閾値よりも大きくなるに従って、前記第2の振幅値を小さく設定することを特徴とする請求項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1 , wherein the consumption condition changing unit sets the second amplitude value to be smaller as the printing rate becomes larger than the threshold value. 前記外添剤は、酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。 The external additive, the developing device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises titanium oxide. 前記外添剤は、樹脂微粒子を含むことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置。 The external additive, the developing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a resin particle. 請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置と、
静電潜像及び前記トナー担持体から供給されたトナーが形成するトナー像を担持する前
記像担持体と、
前記像担持体からシートに前記トナー像を転写させる転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
A developing device according to any one of claims 1 to 4 ,
The image carrier that carries an electrostatic latent image and a toner image formed by toner supplied from the toner carrier;
Transfer means for transferring the toner image from the image carrier to a sheet;
An image forming apparatus comprising:
前記非現像動作は、シートに画像が形成される画像形成動作の実行前または実行後、または、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行されることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。 The non-development operation is performed before or after execution of an image forming operation for forming an image on a sheet, or between a sheet and a subsequent sheet when images are formed on a plurality of sheets. The image forming apparatus according to claim 5 , wherein the image forming apparatus is executed corresponding to
JP2012229713A 2012-10-17 2012-10-17 Developing device and image forming apparatus having the same Expired - Fee Related JP5849037B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012229713A JP5849037B2 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Developing device and image forming apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012229713A JP5849037B2 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Developing device and image forming apparatus having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014081514A JP2014081514A (en) 2014-05-08
JP5849037B2 true JP5849037B2 (en) 2016-01-27

Family

ID=50785740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012229713A Expired - Fee Related JP5849037B2 (en) 2012-10-17 2012-10-17 Developing device and image forming apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5849037B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6274150B2 (en) * 2015-04-27 2018-02-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007322623A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP5061800B2 (en) * 2007-09-06 2012-10-31 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Developing device and image forming apparatus
JP4793386B2 (en) * 2008-01-30 2011-10-12 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Developing device and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014081514A (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5318082B2 (en) Image forming apparatus
JP6468829B2 (en) Image forming apparatus
JP5873784B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP5860792B2 (en) Image forming apparatus
JP5849037B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP5618930B2 (en) Image forming apparatus
JP5597611B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP5530898B2 (en) Image forming apparatus
JP5696112B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
US9122195B2 (en) Image forming apparatus
JP5891158B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP5779563B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP5903365B2 (en) Image forming apparatus
JP5629666B2 (en) Image forming apparatus
JP2014010340A (en) Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP7003603B2 (en) Image forming device
JP6319225B2 (en) Image forming apparatus and developing device used in image forming apparatus
JP4421553B2 (en) Image forming apparatus
JP2007232830A (en) Image forming apparatus
JP2007249163A (en) Image forming apparatus
JP6314852B2 (en) Developing device and image forming apparatus having the same
JP2013064782A (en) Developing device, and image forming apparatus having the same
JP2013109087A (en) Image forming apparatus
JP2007240816A (en) Image forming apparatus
JP2006047885A (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: 20140919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150916

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: 20151104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5849037

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees