JP5903365B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、特に、トナーを含む現像剤が採用された現像装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus provided with a developing device employing a developer containing toner.
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。
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はなく、非現像動作時においても、前記交流バイアスによって外添剤が単独で像担持体側に消費される場合があった。また、現像動作時では、トナー像の印字率が低い場合に、外添剤が単独で現像装置から消費されやすい。一方、印字率が高い場合は、現像装置に新しいトナーとともに外添剤が供給されるため、現像装置内の外添剤の量が相対的に上昇する。そして、このような現像装置内の外添剤の量の変動によって、トナーの帯電性が変動され、濃度変動やトナーかぶりがもたらされるという課題があった。
When a DC bias and an AC bias are applied to the developing roller as in the technique described in
画像形成装置に現像装置が搭載されるにあたり、現像装置の中に貯留される現像剤が新品の場合には、上記のような外添剤の量の変動が顕著に発生しうる。すなわち、新品の現像剤には、比較的多くの外添剤が含まれる。このため、現像装置が使用され始める初期段階では、多くの外添剤が現像装置内に含まれる。更に、現像装置に装着される現像ローラーが新品の場合、現像ローラーの周面に外添剤が付着しやすく、トナー像の濃度変動が生じやすいという課題があった。 When the developing device is mounted on the image forming apparatus, if the developer stored in the developing device is new, the amount of the external additive as described above may be significantly changed. That is, a new developer contains a relatively large amount of external additives. For this reason, many external additives are contained in the developing device at the initial stage where the developing device is used. Further, when the developing roller mounted on the developing device is a new one, there is a problem that the external additive tends to adhere to the peripheral surface of the developing roller and the density fluctuation of the toner image is likely to occur.
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、現像装置に新品の現像剤が投入された場合や新品の現像装置が装置本体に装着された場合であっても、現像装置内の現像剤の特定成分の量が安定して維持される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 to solve the above-described problems, and even when a new developer is introduced into the developing device or when a new developing device is attached to the apparatus main body, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the amount of the specific component of the developer in the developing device is stably maintained.
本発明の一局面に係る画像形成装置は、装置本体と、表面に静電潜像が形成され、トナー像を担持する像担持体と、前記装置本体に装着され、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、前記現像ハウジングに配置され、回転駆動され、トナーからなる前記トナー層を担持し、前記像担持体に前記トナーを供給するトナー担持体と、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、前記像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、前記現像動作時とは異なる非現像動作時に、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、前記装置本体に未使用の前記トナー担持体を含む前記現像ハウジングが装着された第1の条件、または、前記現像ハウジングに未使用の前記現像剤が貯留された第2の条件に対応して、前記現像剤の中の前記外添剤を前記トナー担持体から前記像担持体に消費させる外添剤消費手段と、を有し、前記外添剤消費手段は、前記バイアス制御手段を制御して前記第2現像バイアスを変化させることで、前記外添剤を消費させるものであって、前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値よりも前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値を大きく設定すること、または、前記トナーが前記トナー担持体から前記像担持体に移動する側の極性の前記交流バイアスのDuty比において、前記第1現像バイアスのDuty比よりも、前記第2現像バイアスのDuty比を小さく設定することで、前記第2現像バイアスのうち、前記トナーが前記トナー担持体から前記像担持体に移動する側の極性の前記交流バイアスの最大ピーク値と前記像担持体の表面電位との電位差を変更することを特徴とする。 An image forming apparatus according to one aspect of the present invention includes an apparatus main body, an image carrier that forms an electrostatic latent image on a surface thereof, and carries a toner image, and is attached to the apparatus main body, to which an external additive is added. A developer housing for storing a developer containing toner; a toner carrier disposed in the developer housing, driven to rotate, carrying the toner layer made of toner, and supplying the toner to the image carrier; and the toner A bias applying unit configured to apply a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias to form a predetermined potential difference between the image carrier and the toner carrier; and the toner image on the image carrier. A first developing bias is applied to the bias applying means during a developing operation, and a second developing bias is applied to the bias applying means during a non-developing operation different from the developing operation. That the bias control means, the first condition the developer housing is mounted containing the toner carrier unused to the apparatus main body, or the second to the developer unused in the developing housing is stored corresponding to the condition, have a, and the external additive consumption means for consuming said image bearing member the external additive from the toner carrier in the developer, the external additive consumption means, the bias The external developing agent is consumed by controlling the control means to change the second development bias, and the amplitude of the AC bias in the first development bias is greater than the amplitude value of the AC bias. In the duty ratio of the AC bias, the amplitude value of the AC bias is set to be large, or the polarity of the AC bias on the side where the toner moves from the toner carrier to the image carrier. By setting the duty ratio of the second developing bias smaller than the duty ratio of the image bias, the polarity of the second developing bias on the side where the toner moves from the toner carrier to the image carrier is increased. A potential difference between the maximum peak value of the AC bias and the surface potential of the image carrier is changed .
本構成によれば、装置本体に未使用のトナー担持体を含む現像ハウジングが装着された場合(第1の条件)であっても、また、現像ハウジングに未使用の現像剤が貯留された場合(第2の条件)であっても、外添剤消費手段が、現像剤の中の外添剤をトナー担持体から像担持体に消費させる。このため、所定の期間、使用された現像剤と比較して、未使用の現像剤の中に多くの外添剤が含まれていても、現像ハウジング内の外添剤の量を安定して維持することができる。また、未使用のトナー担持体に多くの外添剤が付着することが好適に抑止される。また、本構成によれば、使用された現像剤と比較して、未使用の現像剤の中に多くの外添剤が含まれていても、現像ハウジング内の外添剤の量を安定して維持することができる。また、未使用のトナー担持体に多くの外添剤が付着することが好適に抑止される。また、本構成によれば、現像動作時とは異なる非現像動作時に、第2現像バイアスが変化されることで、外添剤が好適に消費される。このため、現像動作に影響を与えることなく、現像ハウジング内の外添剤の量を安定して維持することができる。また、本構成によれば、非現像動作時において、前記交流バイアスの最大ピーク値と像担持体との電位差が変化されることによって、外添剤が像担持体側へ移動する量が好適に変化される。更に、本構成によれば、第2現像バイアスにおける交流バイアスの振幅値の増大、またはDuty比の縮小によって、前記交流バイアスの最大ピーク値と像担持体との電位差が好適に拡大される。このため、トナー担持体から像担持体への外添剤の移動が促進される。 According to this configuration, even when a developing housing including an unused toner carrier is attached to the apparatus main body (first condition), or when unused developer is stored in the developing housing. even (second condition), the external additive consumption means, to consume the image carrier external additives in the developer from the toner carrying member. Therefore, a predetermined period of time, compared to the developer used, also include a number of external additive in the unused developer stably the amount of external additive in the developer housing Can be maintained. Further, it is preferable to prevent a large amount of external additives from adhering to the unused toner carrier. In addition, according to this configuration, the amount of the external additive in the development housing is stabilized even when many external additives are contained in the unused developer as compared with the used developer. Can be maintained. Further, it is preferable to prevent a large amount of external additives from adhering to the unused toner carrier. Further, according to this configuration, the external additive is suitably consumed by changing the second development bias during a non-development operation different from the development operation. For this reason, the amount of the external additive in the developing housing can be stably maintained without affecting the developing operation. Further, according to this configuration, during the non-development operation, the amount of movement of the external additive toward the image carrier is suitably changed by changing the potential difference between the maximum peak value of the AC bias and the image carrier. Is done. Furthermore, according to this configuration, the potential difference between the maximum peak value of the AC bias and the image carrier is preferably increased by increasing the amplitude value of the AC bias in the second developing bias or reducing the duty ratio. For this reason, the movement of the external additive from the toner carrier to the image carrier is promoted.
上記の構成において、前記外添剤は、酸化チタンであることが望ましい。 In the above configuration, the external additive is preferably titanium oxide.
本構成によれば、現像ハウジング内の酸化チタンの量を安定して維持することができる。 According to this configuration, the amount of titanium oxide in the developing housing can be stably maintained.
上記の構成において、前記像担持体に前記トナー像が形成される現像動作時および前記現像動作時とは異なる非現像動作時に、前記像担持体および前記トナー担持体を、互いに対向する領域において同方向に回転駆動させる回転駆動手段を有し、前記外添剤消費手段は、前記非現像動作時において、前記像担持体に対する前記トナー担持体の回転速度比を増大させることで、前記外添剤を消費させることが望ましい。 In the above-described configuration, the image carrier and the toner carrier are the same in regions facing each other during a development operation in which the toner image is formed on the image carrier and a non-development operation different from the development operation. has a rotation driving means for rotationally driving direction, the external additive consumption means, wherein during the non-development operation, by increasing the rotational speed ratio of the toner carrying member to said image bearing member, the external additive It is desirable to consume.
本構成によれば、非現像動作時において、像担持体に対するトナー担持体の回転速度比が増大される。このため、トナー層が像担持体に接触する接触時間が増大され、トナー担持体から像担持体への外添剤の移動が促進される。 According to this configuration, during the non-development operation, the rotation speed ratio of the toner carrier to the image carrier is increased. For this reason, the contact time for the toner layer to contact the image carrier is increased, and the movement of the external additive from the toner carrier to the image carrier is promoted.
上記の構成において、前記トナー像の画質調整を実行する画質調整手段を更に有し、前記外添剤消費手段は、前記画質調整手段が前記画質調整を実行する前に、前記第1の条件または前記第2の条件に対応して、前記外添剤を消費させることが望ましい。 In the above configuration, the image forming apparatus further includes an image quality adjusting unit that performs image quality adjustment of the toner image, and the external additive consuming unit performs the first condition or before the image quality adjusting unit performs the image quality adjustment. It is desirable to consume the external additive corresponding to the second condition.
本構成によれば、現像ハウジング内の外添剤の量が、トナーの帯電性に影響を与える場合であっても、外添剤の量が調整された後に画質調整が実行される。このため、前記画質調整が安定して実現される。 According to this configuration, even when the amount of the external additive in the developing housing affects the chargeability of the toner, the image quality adjustment is performed after the amount of the external additive is adjusted. For this reason, the image quality adjustment is realized stably.
上記の構成において、前記外添剤消費手段は、前記像担持体に前記トナー像が形成される現像動作の開始前に、所定の時間、前記外添剤を消費させることが望ましい。 In the above configuration, the external additive consumption means, before the start of the developing operation of the toner image is formed on said image bearing member, a predetermined time, it is desirable to consume the external additive.
本構成によれば、現像動作が開始される前に、外添剤の量が集中して調整される。このため、現像ハウジング内の外添剤の量が好適に調整された状態で、現像動作が開始される。 According to this configuration, the amount of the external additive is concentrated and adjusted before the development operation is started. For this reason, the developing operation is started with the amount of the external additive in the developing housing being suitably adjusted.
上記の構成において、前記外添剤消費手段は、前記像担持体に前記トナー像が形成される現像動作時とは異なる非現像動作時であって、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おいて、前記外添剤を消費させることが望ましい。 In the above configuration, the external additive consuming unit is in a non-development operation different from a development operation in which the toner image is formed on the image carrier, and when an image is formed on a plurality of sheets. It is desirable to consume the external additive between the sheets between one sheet and the subsequent sheet.
本構成によれば、複数のシートにおける紙間において、外添剤が消費される。このため、現像動作が開始される前に所定時間、外添剤が消費される場合と比較して、早期に現像動作を開始することが可能となる。 According to this configuration, the external additive is consumed between the sheets of the plurality of sheets. For this reason, it is possible to start the developing operation earlier than when the external additive is consumed for a predetermined time before the developing operation is started.
上記の構成において、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、前記現像剤層からトナーを受け取って前記トナー層を担持する前記トナー担持体と、を有することが望ましい。 In the above configuration, the developer in the developing housing is received while rotating in a predetermined direction, and the developer carrying member carrying the developer layer and the developing member while rotating in contact with the developer layer. It is desirable to have the toner carrier that receives the toner from the agent layer and carries the toner layer.
本構成によれば、現像剤担持体およびトナー担持体が配設されたタッチダウン方式の現像技術を備える画像形成装置において、現像ハウジング内の外添剤の量が安定して維持される。 According to this configuration, the amount of the external additive in the developing housing is stably maintained in the image forming apparatus provided with the touch-down type developing technique in which the developer carrier and the toner carrier are disposed.
本発明によれば、現像装置に新品の現像剤が投入された場合や新品の現像装置が装置本体に装着された場合であっても、現像装置内の現像剤の特定成分の量を安定して維持し、濃度変動やトナーかぶりの発生を抑止した画像形成装置が提供される。 According to the present invention, the amount of the specific component of the developer in the developing device is stabilized even when a new developer is introduced into the developing device or when a new developing device is installed in the apparatus main body. Thus, an image forming apparatus is provided that suppresses density fluctuations and toner fog generation.
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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。なお、これらの各部材を備えた現像ハウジング80は、装置本体10に対して着脱自在とされる。
<Configuration of developing device>
Next, the developing
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。本実施形態では、非磁性トナーの平均粒子径は6.8μmであり、キャリアの平均粒子径は35μmである。また、現像ハウジング80内におけるトナー濃度(トナーとキャリアとの平均重量比率T/C)は11%に設定される。
The
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。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 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。なお、酸化チタンは単体の場合、トナー本体と逆極性に帯電する特性を備える。 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. When titanium oxide is used alone, it has a characteristic of being charged with a polarity opposite to that of the toner body.
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。本実施形態では、磁気ローラー82の直径は20mm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
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
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
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
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。本実施形態では、現像ローラー83は表面にウレタンゴム層を備える。本実施形態では、現像ローラー83の直径は20mmである。
The developing
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。本実施形態では、該隙間は100μmに設定される。
The developing
<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)、操作部961、駆動部962(回転駆動手段)、画像メモリー963、I/F964、現像装置検出部965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
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
操作部961は、画像形成装置1の装置本体10に配置される。操作部961は、不図示のタッチパネルや操作ボタンなどから構成される。使用者は、操作部961から画像形成装置1の使用条件などを入力することができる。また、本実施形態では、操作部961は、画像形成装置1のメンテナンス時において作業者が作業履歴を入力する際に使用される。作業者は、現像装置324内の古い現像剤を取り出し、現像装置324に新品の現像剤を投入した場合に、操作部961から「新品現像剤投入情報」を入力する。また、他の実施形態において、作業者は、古い現像装置324を装置本体10から離脱させ、新品の現像装置324を装置本体に装着した場合に、操作部961から「新品現像装置装着情報」を入力する。
The
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
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
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 /
現像装置検出部965は、画像形成装置1の電源がオンされた場合に、装置本体10に装着されている現像装置324の新旧情報を確認する。具体的には、現像装置検出部965は、現像ハウジング80に装着された不図示の無線式メモリーに格納された新旧情報を検出する。なお、装置本体10における現像ハウジング80の使用時間が、前記無線式メモリーに上書き処理される。換言すれば、新品の現像ハウジング80の場合、前記新旧情報は0である。
When the
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)、画質調整部93(画質調整手段)、消費条件変更部94(特定成分消費手段)を備えるように機能する。
The
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
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
画質調整部93は、前述の中間転写ベルト331上のトナー像の濃度を検出する濃度センサー35Aを含む。画質調整部93は、前記トナー像の濃度に応じて、現像装置324内のトナー濃度、感光体ドラム321上の静電潜像の電位、あるいは一次転写ローラー325、二次転写ローラー35に印加されるバイアス値を変化させ、前記トナー像の濃度など各種画質を調整する。画質調整部93は、画像形成装置1の電源がオンされた場合や、電源がオンされた状態で所定の時間が経過した場合をトリガーにして、画質調整を実行する。また、装置本体10に装着された不図示の環境センサーが検出する温湿度データが急激に変化した場合に、画質調整部93は画質調整を実行してもよい。
The image
消費条件変更部94は、装置本体10に未使用の現像ローラー83を含む現像ハウジング80が装着された第1の条件または前記現像ハウジング80に未使用の現像剤(新品の現像剤)が貯留された第2の条件に対応して、現像剤の中の特定成分を現像ローラー83から感光体ドラム321に消費させる。本実施形態では、前記特定成分は、トナーに外添された酸化チタンからなる。また、消費条件変更部94は、バイアス制御部92を制御して非現像動作時の後記の第2現像バイアスBpを変化させることで、前記特定成分を消費させる。この際、消費条件変更部94は、前記第2現像バイアスBpのうち、前記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の前記交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321の表面電位との電位差を変更する。詳しくは、消費条件変更部94は、バイアス制御部92を制御して、後記の第1現像バイアスBdにおける交流バイアスの振幅値に対して、相対的に第2現像バイアスBpにおける交流バイアスの振幅値を拡大する。また、消費条件変更部94は、バイアス制御部92を制御して、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の交流バイアスのDuty比において、第1現像バイアスBdのDuty比に対して、相対的に第2現像バイアスBpのDuty比を縮小する。更に、消費条件変更部94は、前記非現像動作時において、感光体ドラム321に対する現像ローラー83の回転速度比を増大させることで、前記特定成分を消費させる。
The consumption
<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
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
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
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
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
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に印加する第1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
<第1現像バイアスBd1およびその他の諸条件>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1700V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);43%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);57%
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
<First Development Bias Bd1 and Other Conditions>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1700 V (4.0 kHz)
Duty ratio of the bias between the
Duty ratio of bias between developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
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
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
<現像剤の特定成分について>
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(特定成分)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。
<Specific components of developer>
In developing and non-developing operations, toner carried on the developing
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。また、現像動作時にトナー像の印字率が低い場合には、外添剤が単独で感光体ドラム321の背景電位部に消費される。一方、印字率が高い場合は、トナー補給部34から現像装置324に新しいトナーとともに外添剤が供給される。このため、現像装置324内の外添剤の量が相対的に上昇する。そして、このような現像装置324内の外添剤の量の変動によって、トナーの帯電性が変動され、画像上に濃度変動やトナーかぶりがもたらされるという課題があった。すなわち、外添剤が過多になるとトナーかぶりが生じ、外添剤が過少になるとトナーの帯電性不良による濃度低下がもたらされる。
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. Further, when the printing rate of the toner image is low during the developing operation, the external additive is consumed by itself on the background potential portion of the
更に、画像形成装置1の装置本体10に現像装置324が搭載されるにあたり、現像装置324の中に貯留される現像剤(トナー)が新品の場合には、上記のような外添剤の量の変動が顕著に発生しうる。すなわち、新品の現像剤には、比較的多くの外添剤が含まれる。このため、新品の現像装置324が使用され始める初期段階では、多くの外添剤が現像装置324内に含まれる。また、このような外添剤過多の現象は、現像装置324(現像ハウジング80)が交換されることなく、内部に貯留される現像剤が新品の現像剤に入れ替えられた場合(交換された場合)にも生じうる。更に、現像装置324に装着される現像ローラー83が新品の場合、ウレタンゴムからなる現像ローラー83の周面に外添剤が付着しやすく、トナー像の濃度変動が生じやすいという課題があった。
Further, when the developing
本実施形態では、上記のような課題を解決するために、装置本体10に未使用の現像ローラー83を含む現像装置324が装着された第1の条件または現像ハウジング80に未使用の現像剤が貯留された第2の条件に対応して、消費条件変更部94が外添剤を現像ローラー83から感光体ドラム321に消費させる。以下、図7を参照して、本発明の外添剤消費動作の第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 problems, the first condition in which the developing
図7は、本実施形態において、消費条件変更部94が外添剤を消費する際の第1のフローチャートである。本実施形態では、装置本体10に未使用の現像ローラー83を含む現像装置324が装着された第1の条件に対応して、消費条件変更部94が外添剤を現像ローラー83から感光体ドラム321に消費させる。
FIG. 7 is a first flowchart when the consumption
なお、本実施形態では、前述の第1現像バイアスBdを第1現像バイアスBd11と称する。図7を参照して、画像形成装置1の電源がオンされると(ステップS001)、現像装置検出部965によって、現像装置324の新旧判断が実行される(ステップS002)。現像装置検出部965が、装着された現像装置324の無線メモリーに格納された新旧情報としてゼロを検出した場合、現像装置検出部965は、現像装置324が新品であると判断する(ステップS002でYES)。この場合、消費条件変更部94は、外添剤の消費動作が必要であると判断する(ステップS003)。まず、消費条件変更部94は、電源がオンされた画像形成装置1において、印刷枚数が100枚に至っているか否かを判断する(ステップS004)。電源がオンされた後、印刷枚数が100枚に至っていない場合(ステップS004でYES)、消費条件変更部94は、印刷中の紙間(非現像動作)における第2現像バイアスBpを第2現像バイアスBp12に設定する。換言すれば、消費条件変更部94は、現像動作中の第1現像バイアスBd11と比較して、第2現像バイアスBp12のVppを増大させる。また、消費条件変更部94は、現像バイアスBd11と比較して、第2現像バイアスBp12のDuty比を縮小する。
In the present embodiment, the first developing bias Bd is referred to as a first developing bias Bd11. Referring to FIG. 7, when the
更に、本実施形態では、ステップS005において、第2現像バイアスBp12が選択されると、現像動作時とは異なる回転速度比をもって、感光体ドラム321および現像ローラー83が回転駆動される。この場合、消費条件変更部94は、駆動制御部91を制御して、現像動作時と比較して、現像ローラー83の回転速度が増大させる。この結果、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)が増大される。
Further, in the present embodiment, when the second developing bias Bp12 is selected in step S005, the
一方、ステップS004において、電源がオンされた後、印刷枚数が100枚を越えていると判断された場合(ステップS004でNO)、消費条件変更部94は、紙間における第2現像バイアスBpとして、第2現像バイアスBp11を設定する(ステップS006)。換言すれば、消費条件変更部94は、現像動作中の第1現像バイアスBd11と同じVppを第2現像バイアスBp11のVppとして設定する。また、消費条件変更部94は、現像バイアスBd11と比較して、第2現像バイアスBp11のDuty比を僅かに縮小する。更に、消費条件変更部94は、現像動作時よりも現像ローラー83の回転速度を僅かに増大させる。この結果、現像動作時よりも僅かに大きな回転速度比をもって、感光体ドラム321および現像ローラー83が回転駆動される。このように、印刷枚数が100枚を越えた場合は、印刷枚数が100枚未満の場合と比較して、外添剤の消費作用は抑制される。一方、この場合であっても、現像動作時と比較して、非現像動作時(紙間)における外添剤の消費は促進される。これは、現像動作時のトナー像の形成に応じてトナー補給部34から現像ハウジング80内に外添剤がトナーと共に供給されることに対応して、少しずつ外添剤を消費させるためである。
On the other hand, if it is determined in step S004 that the number of printed sheets has exceeded 100 after the power is turned on (NO in step S004), the consumption
図8は、現像ローラー83に異なるDuty比の現像バイアスが印加される場合の交流バイアスの1周期分の波形を示した模式図である。上記の第1現像バイアスBd11から第2現像バイアスBp12への変更におけるDuty比の縮小効果について付言すれば、図8(A)、(B)、(C)の順に、Duty比がそれぞれ37%、40%、43%と設定される。この場合、トナーが現像ローラー83から感光体ドラム321側に移動される側の極性における交流バイアスの最大ピーク値(Vpp−MAX)に関して、Vpp−MAX(A)>Vpp−MAX(B)>Vpp−MAX(C)と変化される。したがって、非現像動作時の感光体ドラム321の表面の暗電位と前記Vpp−MAXとの間の電位差が、Duty比の縮小とともに拡大される。この結果、Duty比の縮小によって、現像ローラー83から感光体ドラム321への外添剤の消費が促進される。同様に、第1現像バイアスBd11から第2現像バイアスBp12への変更において、Vppが拡大されることで、上記の電位差が拡大されるため、前記外添剤の消費が更に促進される。また、第2現像バイアスBp12が選択されることに伴って、現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比が増大されると、現像ローラー83上のトナー層が、感光体ドラム321の表面に接触する接触時間が増大される。このため、上記の外添剤の消費が更に促進される。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a waveform of one cycle of the AC bias when a developing bias having a different duty ratio is applied to the developing
ここで、消費条件変更部94の制御信号によって、バイアス制御部92および駆動制御部91が非現像動作のために設定する第2現像バイアスBpおよび駆動条件の一例は、次の通りである。なお、現像動作時には、前述の第1現像バイアスBd1を含む諸条件が設定される。
Here, an example of the second developing bias Bp and the driving condition set by the
<通常の第2現像バイアスBp11(印刷枚数100枚以降)>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1700V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);41%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);59%
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
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);1.7
<Normal Second Development Bias Bp11 (100 or More Prints)>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1700 V (4.0 kHz)
Duty ratio of duty between
Duty ratio of bias between developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
<外添剤消費促進時の第2現像バイアスBp12(印刷枚数100枚未満)>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1900V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);40%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);60%
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
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);1.8
<Second development bias Bp12 when promoting the consumption of external additives (less than 100 printed sheets)>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias (Vpp) Vslv_ac of developing
Duty ratio (Duty 1) of bias between the
Duty ratio of bias between developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
上記の設定例では、前述のように現像動作時の第1現像バイアスBd11と比較して、外添剤消費促進時の第2現像バイアスBp12では、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)が増大され、現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_acが増大され、感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比が縮小されている。
In the above setting example, as described above, the rotation speed ratio of the developing
次に、図9を参照して、非現像動作時に上記の第2現像バイアスBp12が印加された場合について、更に詳述する。図9は、画像形成装置1において、3枚のシートに画像が形成される際の感光体ドラム321および現像ローラー83の電位の関係について示した模式図である。図9において、Vdrumは、横軸を時刻とし、縦軸を感光体ドラム321上の電位の推移として示したものである。P1、P2、P3は、それぞれ1枚目、2枚目、3枚目のシートにトナー像が形成される現像工程(現像動作)を示している。また、A1は、1枚目のシートの現像動作の直前の非現像動作を示し、A2は3枚目のシートの現像動作の終了後の非現像動作を示している。更に、B1およびB2は、いわゆる紙間における非現像動作に相当し、それぞれ、1枚目と2枚目、2枚目と3枚目の間のシート間に相当する。
Next, the case where the second developing bias Bp12 is applied during the non-developing operation will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the relationship between the potentials of the
本実施形態では、感光体ドラム321は、帯電器322によって、背景部の電位が+250Vに帯電される。すなわち、感光体ドラム321は、図9のA1、P1、B1、P2、B2、P3、A2に対応して、+250Vに帯電される。そして、各シートの現像工程P1、P2、P3において、最大画像濃度に対応する領域が露光器323によって露光されると、その表面電位がVimg;+20Vまで低下される。この際、前述のとおり、現像ローラー83には、直流バイアスVslv_dc;50Vが印加されている。また、現像ローラー83には、交流バイアス(Vpp)Vslv_ac1;1700V(4.0kHz)がDuty比43%をもって印加されている。また、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)は1.5に設定される。この結果、+20Vの画像部に対して、現像ローラー83からトナーが供給される。
In the present embodiment, the
一方、上記の現像動作が実行されていない非現像動作A1、B1、B2、A2では、同様に感光体ドラム321は+250Vに帯電されている。また、現像ローラー83には、第2現像バイアスBp12として、直流バイアスVslv_dc;50Vが印加され、交流バイアス(Vpp)Vslv_ac2;1900V(4.0kHz)がDuty比40%をもって印加されている。また、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)は1.8に設定される。
On the other hand, in the non-development operations A1, B1, B2, and A2 where the above-described development operation is not performed, the
図9において、前述のように、紙間B1、B2において、第1現像バイアスBd11と比較して、第2現像バイアスBp12のVppが拡大されるとともに、Duty比が縮小される。この結果、現像動作時(P1、P2、P3)のVpp−MAX1と比較して、非現像動作時のVpp−MAX2の感光体ドラム321の背景部電位(暗電位)Vbackに対する電位差が大きく設定される。この際、非現像動作時には、感光体ドラム321上に画像部電位(明電位)Vimgが設定されないため、前記画像部電位Vimgと拡大されたVpp−MAX2との間で、電気的なリークが生じることが抑止される。
In FIG. 9, as described above, the Vpp of the second development bias Bp12 is increased and the duty ratio is reduced in the gaps B1 and B2 as compared with the first development bias Bd11. As a result, compared to Vpp-MAX1 during the development operation (P1, P2, P3), the potential difference between the background portion potential (dark potential) Vback of the
次に、図10を参照して、外添剤消費動作の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the external additive consuming operation will be described with reference to FIG.
図10は、消費条件変更部94が外添剤を消費する際の第2のフローチャートである。本実施形態では、現像ハウジング80に未使用の現像剤が貯留された第2の条件に対応して、消費条件変更部94が外添剤を現像ローラー83から感光体ドラム321に消費させる。
FIG. 10 is a second flowchart when the consumption
画像形成装置1の電源がオンされると(ステップS011)、消費条件変更部94は、操作部961から作業者によって入力される情報を確認する(ステップS012)。ここで、作業者によって、現像装置324の現像ハウジング80内の現像剤が新品に交換されたことが、「新品現像剤投入情報」として入力された場合、消費条件変更部94は現像ハウジング80内の現像剤が交換されたと判断する(ステップS012でYES)。消費条件変更部94は、後の画質調整または画像形成動作(現像動作)に先立って、外添剤消費モードの実行が必要であると判断する。(ステップS013)。消費条件変更部94は、第2現像バイアスBpとして、前述の第2現像バイアスBp12を設定し、感光体ドラム321に対する現像ローラー83の回転速度比を増大させる(ステップS014)。そして、消費条件変更部94は、第2現像バイアスBp12が印加された状態で、駆動部962を制御して、現像ローラー83および感光体ドラム321を60秒間回転駆動させる。なお、外添剤消費モードにおける現像ローラー83および感光体ドラム321の駆動は、60秒に限定されず、外添剤の混入量に応じて180秒など回転させてもよい。現像ローラー83に第2現像バイアスBp12が印加され、現像ローラー83および感光体ドラム321が回転駆動されることによって、現像ローラー83から感光体ドラム321に外添剤が消費される。
When the
外添剤消費モードが終了すると、消費条件変更部94は、画質調整部93を制御してトナー像の画質調整を実行させる(ステップS015)。この際、現像装置324の現像ハウジング80内の外添剤の量が好適に調整されているため、外添剤の過多に伴うトナーの帯電異常が生じにくい。このため、トナーの帯電性が安定して維持された状態で、トナー像の画質調整が実行される。
When the external additive consumption mode ends, the consumption
外添剤消費モードおよび画質調整が実行されると、消費条件変更部94によって、印刷動作(現像動作)が可能と判断される(ステップS016)。なお、以後の印刷時における紙間(非現像動作)では、前述の第1現像バイアスBd11が現像ローラー83に印加されてもよく、また、第2現像バイアスBp12が印加されてもよい。このように、現像ハウジング80内の現像剤の交換に伴って、外添剤の消費を集中的に実行することで、以後の印刷時に安定したトナー画像を得ることが可能となる。なお、ステップS012において、現像ハウジング80内の現像剤が交換されたと判断されなかった場合(ステップS012でNO)、外添剤消費モードは実行されることなく、通常どおり画質調整が実行される。
When the external additive consumption mode and the image quality adjustment are executed, the consumption
以上の実施形態によれば、装置本体10に未使用の現像ローラー83を含む現像ハウジング80が装着された場合(第1の条件)であっても、また、現像ハウジング80に未使用の現像剤が貯留された場合(第2の条件)であっても、消費条件変更部94が、現像剤の中の特定成分を現像ローラー83から感光体ドラム321に消費させる。このため、所定の期間、使用された現像剤と比較して、未使用の現像剤の中に多くの特定成分が含まれていても、現像ハウジング80内の特定成分の量を安定して維持することができる。また、未使用の現像ローラー83に多くの特定成分が付着することが好適に抑止される。
According to the above embodiment, even when the developing
また、上記の実施形態によれば、使用された現像剤と比較して、未使用の現像剤の中に多くの外添剤が含まれていても、現像ハウジング80内の外添剤の量を安定して維持することができる。また、未使用の現像ローラー83に多くの外添剤が付着することが好適に抑止される。特に、外添剤として酸化チタンが添加された場合、現像ハウジング80内の酸化チタンの量を安定して維持することができる。この結果、現像装置324内のトナーの帯電性が安定して維持される。また、過不足なく感光体ドラム321に移動された酸化チタンが、クリーニング装置326のクリーニングローラーと感光体ドラム321との間に介在することによって、感光体ドラム321の表面が安定して研磨される。
Further, according to the above-described embodiment, the amount of the external additive in the
また、上記の実施形態によれば、現像動作時とは異なる非現像動作時に、第2現像バイアスBpが変化されることで、特定成分が好適に消費される。このため、現像動作に影響を与えることなく、現像ハウジング80内の特定成分の量を安定して維持することができる。特に、非現像動作時において、前記交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321との電位差が変化されることによって、特定成分が感光体ドラム321側へ移動する量が好適に変化される。詳しくは、第2現像バイアスBpにおける交流バイアスの振幅値Vppの増大、またはDuty比の縮小によって、前記交流バイアスの最大ピーク値Vpp−MAXと感光体ドラム321との電位差が好適に拡大される。このため、現像ローラー83から感光体ドラム321への特定成分の移動が促進される。
Further, according to the above embodiment, the specific component is preferably consumed by changing the second development bias Bp during the non-development operation different from the development operation. For this reason, the amount of the specific component in the developing
また、上記の実施形態によれば、非現像動作時において、感光体ドラム321に対する現像ローラー83の回転速度比が増大される。このため、トナー層が感光体ドラム321に接触する接触時間が増大され、現像ローラー83から感光体ドラム321への特定成分の移動が促進される。
Further, according to the above-described embodiment, the rotation speed ratio of the developing
また、上記の実施形態によれば、現像ハウジング80内の特定成分の量が、トナーの帯電性に影響を与える場合であっても、特定成分の量が調整された後に画質調整が実行される。このため、前記画質調整が安定して実現される。
Further, according to the above-described embodiment, even when the amount of the specific component in the developing
また、上記の実施形態によれば、現像動作が開始される前に、消費モードにおいて特定成分の量が集中して調整される。このため、現像ハウジング80内の特定成分の量が好適に調整された状態で、現像動作が開始される。
Further, according to the above-described embodiment, the amount of the specific component is concentrated and adjusted in the consumption mode before the development operation is started. Therefore, the developing operation is started in a state where the amount of the specific component in the developing
また、上記の実施形態によれば、複数のシートにおける紙間に対応して、特定成分が消費される。このため、現像動作が開始される前に所定時間、特定成分が消費される場合と比較して、早期に現像動作を開始することが可能となる。 Further, according to the above-described embodiment, the specific component is consumed corresponding to the space between the sheets in the plurality of sheets. For this reason, it is possible to start the developing operation earlier than when the specific component is consumed for a predetermined time before the developing operation is started.
また、上記の実施形態によれば、磁気ローラー82および現像ローラー83が配設されたタッチダウン方式の現像技術を備える画像形成装置1において、現像ハウジング80内の特定成分の量が安定して維持される。
Further, according to the above-described embodiment, in the
以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置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
(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、現像ローラー83の感光体ドラム321に対する回転速度比、第2現像バイアスBpにおけるVppおよびDuty比の変更を用いて説明したが、これらの条件のうちの1つが選択されてもよいし、またこれらのうちの2つが選択的に組み合わせることで設定されるものであってもよい。
(1) In the above embodiment, the consumption conditions for the external additive to be consumed from the developing
(2)また、上記の実施形態では、現像剤に含まれる特定成分として、トナーの外添剤を用いて説明したが、本発明はこれに限られるものではない。特定成分はトナーと共に現像剤内に分散される粉体、ビーズなどでもよいし、トナーに内添される成分であってもよい。また、特定成分として消費されるトナーの外添剤は、酸化チタンに限定されるものではなく、他の外添剤が初期的に消費されるものであってもよい。 (2) In the above embodiment, the toner external additive is used as the specific component contained in the developer. However, the present invention is not limited to this. The specific component may be powder, beads, or the like dispersed in the developer together with the toner, or may be a component added internally to the toner. Further, the external additive of the toner consumed as the specific component is not limited to titanium oxide, and other external additive may be consumed initially.
(3)また、上記の実施形態では、装置本体10に未使用の現像ローラー83を含む現像装置324が装着された場合(第1の条件)、外添剤の消費が紙間において実行される態様にて説明した。また、現像ハウジング80に未使用の現像剤が貯留された場合(第2の条件)、現像動作に先立って、外添剤消費モードが実行される態様にて説明した。本発明はこれらに限定されるものではない。第1の条件が成立した場合、外添剤消費モードが実行され、第2の条件の条件が成立した場合、外添剤の消費が紙間において実行されるものであってもよい。また、外添剤消費モードと紙間における外添剤の消費とが、両方実行されるものであってもよい。更に、装置本体10に新品の現像装置324が装着されたことが検出される態様は、現像装置検出部965によって検出される態様に限定されるものではなく、操作部961を介して作業者によって装着情報が入力されてもよい。
(3) In the above embodiment, when the developing
(4)更に、上記の実施形態では、現像ローラー83および磁気ローラー82に印加される現像バイアスの態様として、図5に示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、図11は、他の変形実施形態において、現像ローラー83および磁気ローラー82に現像バイアスを印加する第3印加部88Aおよび第4印加部89Aについて模式的に示した図である。先の実施形態における第1印加部88および第2印加部89と異なり、第3印加部88Aおよび第4印加部89Aでは、第3印加部88Aが接地されることなく、第4印加部89Aに並列接続されている点に特徴を有する。このような、いわゆるデュアル現像バイアス印加方式は、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Duty比を個別に変化させることができる点に特徴を有する。なお、このような、デュアル現像バイアス印加方式においても、以下に示すように、第1現像バイアスBd13に対して、第2現像バイアスBp31、32が設定されることで、紙間に代表される非現像動作時の外添剤の消費を促進することが可能となる。
(4) Further, in the above-described embodiment, the development bias applied to the
<第1現像バイアスBd13(現像動作時)>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1700V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);43%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);70%
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
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
<First development bias Bd13 (during development operation)>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1700 V (4.0 kHz)
Duty ratio of the bias between the
Duty ratio of the bias between the developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
<第2現像バイアスBp31(通常の非現像動作時、紙間)>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;1800V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);41%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);70%
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
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);1.7
<Second development bias Bp31 (during normal non-development operation, between sheets)>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1800 V (4.0 kHz)
Duty ratio of duty between
Duty ratio of the bias between the developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
<外添剤消費促進時の第2現像バイアスBp32(印刷枚数100枚未満など)>
磁気ローラー82の直流バイアスVmag_dc;200V
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;300V(4.0kHz)
現像ローラー83の交流バイアス(Vpp)Vslv_ac;2000V(4.0kHz)
感光体ドラム321−現像ローラー83間のバイアスのDuty比(Duty1);40%
現像ローラー83−磁気ローラー82間のバイアスのDuty比(Duty2);70%
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
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);1.8
<Second development bias Bp32 when promoting the consumption of external additives (less than 100 printed sheets)>
DC bias Vmag_dc of
DC bias Vslv_dc of developing
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 2000 V (4.0 kHz)
Duty ratio (Duty 1) of bias between the
Duty ratio of the bias between the developing
Linear speed of
Surface potential of
Rotational speed ratio of developing
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 画質調整部(画質調整手段)
94 消費条件変更部(特定成分消費手段)
961 操作部
962 駆動部(回転駆動手段)
963 画像メモリ
964 I/F
965 現像装置検出部
DESCRIPTION OF
324 Developing
821 Flush
84
89 Second application section (bias application means)
90
93 Image quality adjustment unit (image quality adjustment means)
94 Consumption change section (specific component consumption means)
961
963 Image memory 964 I / F
965 Developing device detector
Claims (11)
表面に静電潜像が形成され、トナー像を担持する像担持体と、
前記装置本体に装着され、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、
前記現像ハウジングに配置され、回転駆動され、トナーからなる前記トナー層を担持し、前記像担持体に前記トナーを供給するトナー担持体と、
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、前記像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、前記現像動作時とは異なる非現像動作時に、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、
前記装置本体に未使用の前記トナー担持体を含む前記現像ハウジングが装着された第1の条件、または、前記現像ハウジングに未使用の前記現像剤が貯留された第2の条件に対応して、前記現像剤の中の前記外添剤を前記トナー担持体から前記像担持体に消費させる外添剤消費手段と、
を有し、
前記外添剤消費手段は、前記バイアス制御手段を制御して前記第2現像バイアスを変化させることで、前記外添剤を消費させるものであって、前記第1現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値よりも前記第2現像バイアスにおける前記交流バイアスの振幅値を大きく設定すること、または、前記トナーが前記トナー担持体から前記像担持体に移動する側の極性の前記交流バイアスのDuty比において、前記第1現像バイアスのDuty比よりも、前記第2現像バイアスのDuty比を小さく設定することで、前記第2現像バイアスのうち、前記トナーが前記トナー担持体から前記像担持体に移動する側の極性の前記交流バイアスの最大ピーク値と前記像担持体の表面電位との電位差を変更することを特徴とする画像形成装置。 The device body;
An electrostatic latent image is formed on the surface, and an image carrier that carries a toner image;
A developing housing which is mounted on the apparatus main body and stores a developer containing toner to which an external additive is added ;
A toner carrier disposed in the developing housing, driven to rotate, carrying the toner layer made of toner, and supplying the toner to the image carrier;
A bias applying means for applying a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias to the toner carrier to form a predetermined potential difference between the image 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 bias is applied to the bias applying unit during a non-developing operation different from the developing operation. Bias control means for applying,
Corresponding to a first condition in which the developing housing including the unused toner carrier is mounted on the apparatus main body, or a second condition in which the unused developer is stored in the developing housing, and an external additive consumption means for consuming said image bearing member the external additive in the developer from the toner carrying member,
I have a,
The external additive consuming means consumes the external additive by controlling the bias control means to change the second development bias, and the amplitude of the AC bias in the first development bias. The amplitude value of the AC bias in the second developing bias is set to be larger than the value, or the duty ratio of the AC bias of the polarity on the side where the toner moves from the toner carrier to the image carrier, By setting the duty ratio of the second development bias to be smaller than the duty ratio of the first development bias, the side of the second development bias where the toner moves from the toner carrier to the image carrier An image forming apparatus characterized by changing a potential difference between a maximum peak value of the AC bias having a polarity of 5 and a surface potential of the image carrier .
前記クリーニングローラーは、前記外添剤消費手段によって前記トナー担持体から消費された前記外添剤を介在させながら、前記像担持体の表面を研磨することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像形成装置。6. The surface of the image carrier is polished by the cleaning roller while the external additive consumed from the toner carrier is interposed by the external additive consuming means. The image forming apparatus according to claim 1.
前記外添剤消費手段は、前記非現像動作時において、前記像担持体に対する前記トナー担持体の回転速度比を増大させることで、前記外添剤を消費させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の画像形成装置。 The image carrier and the toner carrier are rotated in the same direction in regions facing each other during a development operation in which the toner image is formed on the image carrier and a non-development operation different from the development operation. Having rotational drive means;
The external additive consumption means, wherein during the non-development operation, by increasing the rotational speed ratio of the toner carrying member to said image bearing member, 1 to claim, characterized in that to consume the external additive The image forming apparatus according to any one of 6.
前記外添剤手段は、前記画質調整手段が前記画質調整を実行する前に、前記第1の条件または前記第2の条件に対応して、前記外添剤を消費させることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の画像形成装置。 Further comprising image quality adjustment means for performing image quality adjustment of the toner image;
The external additive means consumes the external additive in accordance with the first condition or the second condition before the image quality adjusting means performs the image quality adjustment. Item 8. The image forming apparatus according to any one of Items 1 to 7.
前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取って前記トナー層を担持する前記トナー担持体と、
を有することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の画像形成装置。 A developer carrying member that receives the developer in the developing housing while rotating in a predetermined direction and carries the developer layer;
The toner carrier that receives the toner from the developer layer and carries the toner layer while rotating in contact with the developer layer;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
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