JP6700803B2 - Image forming device - Google Patents

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本発明は、像担持体に形成した静電潜像をキャリアとトナーから成る二成分現像剤を用いて現像し、トナー像として可視化する現像装置(40)を有する、複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention has a developing device (40) for developing an electrostatic latent image formed on an image bearing member using a two-component developer composed of a carrier and toner to visualize it as a toner image, a copying machine, a printer, a recorded image. The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device and a facsimile.

一般に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキャリア粒子を主成分とした二成分現像剤が広く用いられている。特に、電子写真方式によりフルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置には、画像の色味などの観点から、多くの現像装置が二成分現像装置を使用している。   In general, a two-component developer containing toner particles and carrier particles as a main component is widely used in a developing device included in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus. In particular, in a color image forming apparatus that forms a full-color or multi-color image by an electrophotographic method, many developing apparatuses use a two-component developing apparatus from the viewpoint of image tint and the like.

従来、二成分現像方式においては、現像剤担持体(現像スリーブ)と像担持体(感光体ドラム)を所定の間隔で対向させ、現像剤担持体に現像バイアスを印加することによって現像剤担持体上のトナーを像担持体に付着させることで現像を行っている。現像バイアス電圧としては、直流電圧に交流電圧を重畳したものが一般的に使用される。   Conventionally, in the two-component developing method, a developer carrying member (developing sleeve) and an image carrying member (photosensitive drum) are opposed to each other at a predetermined interval, and a developing bias is applied to the developer carrying member to develop the developer carrying member. Development is performed by attaching the above toner to the image carrier. As the developing bias voltage, a DC voltage superimposed with an AC voltage is generally used.

このような現像方式では現像装置の状態によって、現像剤担持体と像担持体との対向部(現像領域)における静電容量が変化することが分かっている。静電容量が変化する要因としては、現像剤担持体−像担持体間の間隔(SDギャップ)、現像剤担持体上の現像剤搬送量、複数の磁極で構成されるマグネットにおけるSDギャップ近傍に位置する現像極位置、現像剤のトナー濃度、等が挙げられる。   In such a developing system, it is known that the electrostatic capacity at the facing portion (developing region) between the developer carrying member and the image carrying member changes depending on the state of the developing device. The electrostatic capacitance changes are caused by the distance (SD gap) between the developer bearing member and the image bearing member, the developer carrying amount on the developer bearing member, and the vicinity of the SD gap in the magnet composed of a plurality of magnetic poles. The position of the developing pole to be positioned, the toner concentration of the developer, and the like are included.

これらの要因が変化すると、現像性、すなわち現像スリーブ上のトナーが感光体ドラム上へ現像されるときの移動のし易さが変化する。そのため、現像性が良くなる条件の場合は濃度が濃くなり、濃度ムラも出にくくなるが、現像性が悪い条件の場合は濃度が薄くなり、濃度ムラも出やすくなってしまう。   If these factors change, the developability, that is, the ease of movement of the toner on the developing sleeve when developing on the photosensitive drum changes. Therefore, under the condition that the developability is improved, the density is high and the density unevenness is less likely to occur, but under the condition where the developability is poor, the density is decreased and the density unevenness is likely to occur.

そこで、現像装置の状態に応じて変化する静電容量を検知して、現像性が適切な状態になるように現状条件を変更するように制御を行うことが従来より提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, conventionally, it has been proposed to detect the electrostatic capacitance that changes according to the state of the developing device and perform control so as to change the current condition so that the developability becomes appropriate (for example, See Patent Document 1).

特開2007−322727号公報JP, 2007-322727, A

しかしながら、上記したように、SDギャップや、現像剤担持体上の現像剤搬送量等は現像性(現像剤担持体上から像担持体上への、トナーの移動のし易さ)と関連が有る。そのため、現像性の低下に起因する面内の濃度ムラを抑制し、均一な画像を得るためには、なるべく現像性の高い設定にすることが望ましい。例えばSDギャップであれば、値が小さいほど、また現像剤搬送量であれば、値が大きいほど、現像性は高くなり、濃度ムラは出にくくなる。   However, as described above, the SD gap, the amount of developer conveyed on the developer carrier, and the like are related to the developability (the ease with which toner moves from the developer carrier to the image carrier). There is. Therefore, in order to suppress in-plane density unevenness due to a decrease in developability and obtain a uniform image, it is desirable to set the developability as high as possible. For example, in the case of the SD gap, the smaller the value is, and the larger the value of the developer transport amount is, the higher the developability is, and the less the density unevenness is.

一方で、このような現像性の高い条件にすると、現像剤がSDギャップ部を通過しにくくなる。すると、通過できなかった現像剤がSDギャップ部に滞留する状態となり、それが原因で画像を掻き取ったり、白地にかぶりが発生するなどの画像不良が出てしまう恐れがある。特にSDギャップ部において現像剤担持体の移動方向と、像担持体の移動方向が逆方向になるカウンター現像方式の場合はこの現象が顕著である。   On the other hand, under such a high developability condition, it becomes difficult for the developer to pass through the SD gap portion. Then, the developer that could not pass is accumulated in the SD gap portion, which may scrape the image or cause image defects such as fogging on a white background. This phenomenon is particularly remarkable in the case of the counter development method in which the moving direction of the developer carrying member and the moving direction of the image carrying member are opposite in the SD gap portion.

本来は、前述の現像性を高くすることと現像剤を滞留しにくくすることを両立させる必要がある。しかし、本体コストを下げようとした場合、個々の部品公差や調整公差を大きめに取る必要があるため、それらの公差が上下限値に振れたとき、環境変動や耐久変動の要因も含めて前述の現像性と現像剤滞留を両立させることが難しくなってしまう。   Originally, it is necessary to make both the aforementioned high developability and the difficulty in retaining the developer compatible with each other. However, in order to reduce the cost of the main unit, it is necessary to set a large tolerance for individual parts and adjustment tolerances.Therefore, when those tolerances fluctuate between the upper and lower limits, factors such as environmental fluctuations and durability fluctuations should be taken into consideration. It becomes difficult to achieve both the developability and the developer retention.

そこで、この問題を解決する手段として、SDギャップ部での静電容量を検知し、滞留が発生するかどうかを判定して現像条件を変更することが考えられる。静電容量はSDギャップや、現像剤搬送量によって変化するため、静電容量の大きさを見れば滞留が発生しやすい条件かどうかは、ある程度判断することはできる。しかしながら、これら以外にも現像極の極位置や、現像剤のトナー濃度などによっても静電容量は変化するため、単に静電容量の絶対値だけを見る制御では滞留が発生しそうかどうかを判定するのが困難であった。   Therefore, as a means for solving this problem, it is conceivable to detect the electrostatic capacitance in the SD gap portion, determine whether or not retention occurs, and change the developing condition. Since the electrostatic capacitance changes depending on the SD gap and the developer transport amount, it is possible to judge to some extent whether or not the condition is such that retention easily occurs by looking at the electrostatic capacitance. However, in addition to these, the electrostatic capacitance changes depending on the pole position of the developing electrode, the toner concentration of the developer, and the like. Therefore, it is determined whether or not retention is likely to occur in the control that only looks at the absolute value of the electrostatic capacitance. Was difficult.

そこで、本発明の目的は、現像剤の滞留が発生しそうな状態を正確に検知し、滞留を回避するように現像条件を変更する制御を行うことによって、濃度ムラの発生を抑制しつつ、かつ現像剤滞留による画像不良の発生も同時に抑制することのできる画像形成装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to accurately detect a state in which a stagnation of the developer is likely to occur, and by performing control to change the development condition so as to avoid the stagnation, while suppressing the occurrence of density unevenness, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can simultaneously suppress the occurrence of image defects due to the retention of developer.

上記目的を達成するために第一の発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体とを有し、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像するための現像装置と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の静電容量を検知するための静電容量検知部と、前記現像剤担持体を回転駆動するための駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、非画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きに基づいて、画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を決定するモードを実行可能であることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために第二の発明の一態様に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体とを有し、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像するための現像装置と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の静電容量を検知するための静電容量検知手段と、前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、前記現像バイアス印加手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、非画像領域における前記像担持体の非画像部の表面電位と前記現像バイアス印加手段により前記現像剤担持体に印加される前記現像バイアスの直流電圧との電位差を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きに基づいて、画像領域における前記電位差を決定するモードを実行可能であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to one aspect of the first invention has the following configuration. That is, a rotatable image bearing member on which an electrostatic latent image is formed, a developing container containing a developer containing toner and carrier, and a position for developing the electrostatic latent image formed on the image bearing member. And a rotatable developer carrier that carries and conveys the developer, and a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier using the developer, and the image carrier. A capacitance detecting section for detecting a capacitance between a body and the developer carrying body, a driving means for rotationally driving the developer carrying body, and a control section for controlling the driving means. The rotation speed of the developer carrier in the image region is based on the inclination of the change in the capacitance when the rotation speed of the developer carrier in the non-image region is changed. Is characterized in that a mode for determining is executable.
Further, in order to achieve the above object, an image forming apparatus according to one aspect of the second invention has the following configuration. That is, a rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing container containing a developer containing toner and carrier, and a position for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier. And a rotatable developer carrier that carries and conveys the developer, and a developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier using the developer, and the image carrier. Capacitance detecting means for detecting the electrostatic capacitance between the developer and the developer carrying body, and a developing bias applying means for applying a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superposed to the developer carrying body. And a control unit for controlling the developing bias applying unit, wherein the control unit controls the surface potential of the non-image portion of the image carrier in the non-image region and the developing bias applying unit to apply the developer to the developer carrier. A mode for determining the potential difference in the image region can be executed based on the inclination of the change in the capacitance when the potential difference from the applied DC voltage of the developing bias is changed.

請求項1に記載の発明、請求項6の記載の発明によれば、滞留の兆候があるかどうかを検知し、兆候がある場合のみ滞留を回避するような現像条件に設定することができる。そのため、濃度ムラのない均一な画像を保ったまま、無駄な現像剤の劣化もなく、かつ現像剤の滞留による画像不良の発生を防止することが可能となり、高品位な画像を安定して得ることのできる画像形成装置を提供することができる。 According to the invention described in claim 1 and the invention described in claim 6, it is possible to detect whether there is a sign of staying and to set the developing condition so as to avoid staying only when there is a sign. Therefore, it is possible to prevent image deterioration due to residual developer without wasteful deterioration of the developer while maintaining a uniform image without density unevenness, and stably obtain a high-quality image. It is possible to provide an image forming apparatus that can do this.

本発明に係る画像形成装置の概略構成説明図である。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る現像装置の概略構成説明図である。It is a schematic structure explanatory view of the developing device which concerns on this invention. 本発明に係る現像バイアスの交流波形の説明図である。It is an explanatory view of an AC waveform of a developing bias according to the present invention. 本発明に係るSDギャップ部における現像剤の挙動を説明する図である。It is a figure explaining the behavior of the developer in the SD gap part concerning the present invention. 本発明に係る現像高圧基板、及び制御基板のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a developing high-voltage board and a control board according to the present invention. 現像装置の状態を変化させたときの静電容量に応じた出力電圧のグラフである。7 is a graph of output voltage according to electrostatic capacitance when the state of the developing device is changed. 本発明の実施例1に係る制御のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of control which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るVback電位制御の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of Vback electric potential control which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るVback電位と静電容量に応じた出力電圧との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the Vback potential and the output voltage according to the capacitance according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る制御のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of control which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るVback電位と静電容量に応じた出力電圧との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the Vback potential and the output voltage according to the capacitance according to Example 2 of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the following embodiments should be appropriately changed depending on the configuration of the device to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless otherwise specified, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.

〔実施例1〕
図1は画像形成装置の概略構成図である。図1では、本発明が適用できる画像形成装置の一実施形態である、電子写真方式を採用したフルカラー画像を形成する画像形成装置を示す。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. FIG. 1 shows an image forming apparatus that forms an electrophotographic full-color image, which is an embodiment of the image forming apparatus to which the present invention is applicable.

図1に示すように、本実施形態にて、画像形成装置100は、4つの画像形成部P(PY、PM、PC、PBk)を備える。Y、M、C、Bkの添え字は、それぞれイエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックBkの4色を示し、各画像形成部Pで形成されるトナー像の色を表している。各画像形成部Pの構造は同様であるため、以下、必要な場合を除いて、Y、M、C、Bkの添え字を省略して説明する。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the image forming apparatus 100 includes four image forming units P (PY, PM, PC, PBk). The subscripts of Y, M, C, and Bk indicate the four colors of yellow Y, magenta M, cyan C, and black Bk, respectively, and represent the colors of the toner images formed in each image forming portion P. Since the structure of each image forming portion P is the same, the subscripts Y, M, C, and Bk will be omitted in the following description unless necessary.

画像形成部Pは、像担持体としての感光体ドラム1(1Y、1M、1C、1Bk)を備える。感光体ドラム1は矢印方向(反時計回り)に回転するドラム状の電子写真感光体である。   The image forming portion P includes a photosensitive drum 1 (1Y, 1M, 1C, 1Bk) as an image carrier. The photosensitive drum 1 is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member that rotates in the arrow direction (counterclockwise).

感光体ドラム1の周囲には、各色ごとに、画像形成手段を有する。具体的には、感光体ドラム1の周囲に、帯電手段としての帯電器2(2Y、2M、2C、2Bk)、現像装置40(40Y、40M、40C、40Bk)、クリーニング手段としてのドラムクリーナ9(9Y、9M、9C、9Bk)を有する。また、感光体ドラム1の上方には、露光手段としてのレーザービームスキャナ3(3Y、3M、3C、3Bk)を有する。また、後述の中間転写ベルト5を介して一次転写ローラ6(6Y、6M、6C、6Bk)が画像形成部Pごとに配設される。   An image forming unit is provided around the photosensitive drum 1 for each color. Specifically, around the photosensitive drum 1, a charger 2 (2Y, 2M, 2C, 2Bk) as a charging unit, a developing device 40 (40Y, 40M, 40C, 40Bk), and a drum cleaner 9 as a cleaning unit. (9Y, 9M, 9C, 9Bk). A laser beam scanner 3 (3Y, 3M, 3C, 3Bk) as an exposure unit is provided above the photosensitive drum 1. Further, a primary transfer roller 6 (6Y, 6M, 6C, 6Bk) is arranged for each image forming portion P via an intermediate transfer belt 5 described later.

次に、上記構成の画像形成装置全体の画像形成シーケンスについて説明する。   Next, an image forming sequence of the entire image forming apparatus having the above configuration will be described.

感光体ドラム1は、図1における矢印の方向(反時計回り方向)に150mm/secのプロセススピード(周速度)で回転する。まず、感光体ドラム1が、帯電器2によって一様に帯電される。   The photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow in FIG. 1 (counterclockwise direction) at a process speed (peripheral speed) of 150 mm/sec. First, the photoconductor drum 1 is uniformly charged by the charger 2.

帯電器2によって一様に帯電された感光体ドラム1は、次に、レーザービームスキャナ3による走査露光が行われる。   The photosensitive drum 1 uniformly charged by the charger 2 is then subjected to scanning exposure by the laser beam scanner 3.

レーザービームスキャナ3は、半導体レーザーを内蔵している。半導体レーザーは、CCD等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御される。このため、半導体レーザーが制御されることで、画像信号から変調されたレーザー光が、レーザービームスキャナ3の半導体レーザーから射出される。すると、一様に帯電された感光体ドラム1の表面電位が画像を形成する部分において変化し、この変化した部分が静電潜像となる。感光体ドラム1上の静電潜像は、現像装置40からのトナー供給によって現像(可視化)されると、可視画像、即ち、トナー像となる。   The laser beam scanner 3 has a built-in semiconductor laser. The semiconductor laser is controlled in response to a document image information signal output by a document reading device having a photoelectric conversion element such as a CCD. Therefore, by controlling the semiconductor laser, the laser light modulated from the image signal is emitted from the semiconductor laser of the laser beam scanner 3. Then, the surface potential of the uniformly charged photosensitive drum 1 changes at the portion where an image is formed, and the changed portion becomes an electrostatic latent image. When the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed (visualized) by the toner supply from the developing device 40, it becomes a visible image, that is, a toner image.

本実施形態では、現像装置40は、現像剤としてトナーとキャリアを混合した現像剤を使用する二成分現像方式を用いる。   In the present embodiment, the developing device 40 uses a two-component developing method that uses a developer in which toner and carrier are mixed as the developer.

上記工程を画像形成部P(PY、PM、PC、PBk)ごとに行うことによって、感光体ドラム1(1Y、1M、1C、1Bk)上に、それぞれ、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が形成される。   By performing the above process for each image forming unit P (PY, PM, PC, PBk), four colors of yellow, magenta, cyan, and black are respectively formed on the photoconductor drum 1 (1Y, 1M, 1C, 1Bk). Toner image is formed.

本実施形態では、4つの画像形成部Pの下方位置に、中間転写ベルト5(中間転写体)が配置される。中間転写ベルト5は、張架ローラ51、二次転写内ローラ52、駆動ローラ53に懸架され、図中矢印方向(時計回り)に移動自在とされる。   In this embodiment, the intermediate transfer belt 5 (intermediate transfer member) is arranged below the four image forming portions P. The intermediate transfer belt 5 is suspended by a tension roller 51, a secondary transfer inner roller 52, and a drive roller 53, and is movable in the arrow direction (clockwise direction) in the drawing.

感光体ドラム1(1Y、1M、1C、1Bk)上のトナー像は、一次転写部としての一次転写ローラ6(6Y、6M、6C、6Bk)によって、まず、中間転写ベルト5に一次転写される。これによって、中間転写ベルト5上にて、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光体ドラム1上に転写されずに残ったトナーは各画像形成部Pのドラムクリーナ9(9Y、9M、9C、9Bk)に回収される。重ね合わせられたフルカラー画像は、二次転写内ローラ52と対向する二次転写部まで搬送される。   The toner image on the photoconductor drum 1 (1Y, 1M, 1C, 1Bk) is first transferred to the intermediate transfer belt 5 by the primary transfer roller 6 (6Y, 6M, 6C, 6Bk) as a primary transfer portion. .. As a result, four color toner images of yellow, magenta, cyan, and black are superposed on the intermediate transfer belt 5 to form a full-color image. The toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is collected by the drum cleaner 9 (9Y, 9M, 9C, 9Bk) of each image forming portion P. The superimposed full-color image is conveyed to a secondary transfer portion that faces the inner secondary transfer roller 52.

一方、給送カセット12に載置される紙などの転写材は、給送ローラ13により取り出される。その後、転写材Sは、給送ガイド11を経由して、二次転写内ローラ52と二次転写ローラ10(二次転写部材)によって形成される二次転写部に搬送される。   On the other hand, the transfer material such as paper placed on the feeding cassette 12 is taken out by the feeding roller 13. After that, the transfer material S is conveyed to the secondary transfer portion formed by the inner secondary transfer roller 52 and the secondary transfer roller 10 (secondary transfer member) via the feeding guide 11.

二次転写部において、中間転写ベルト5上のフルカラー画像は、二次転写ローラ10の作用により転写材Sに転写される。二次転写されずに中間転写ベルト5の表面に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ18に回収される。   At the secondary transfer portion, the full-color image on the intermediate transfer belt 5 is transferred to the transfer material S by the action of the secondary transfer roller 10. The toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 5 without being secondarily transferred is collected by the intermediate transfer belt cleaner 18.

その後、転写材Sは、定着器16(熱ローラ定着器)に送られる。定着器16では、トナー像が転写された転写材Sに対して加熱・加圧が行われ、画像の定着が行わる。トナー像の定着が行われた転写材Sは、排出トレー17に排出される。   Then, the transfer material S is sent to the fixing device 16 (heat roller fixing device). In the fixing device 16, the transfer material S on which the toner image is transferred is heated and pressed to fix the image. The transfer material S on which the toner image has been fixed is discharged to the discharge tray 17.

尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光体ドラム1を使用したが、これに限るものではない。例えば、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。   In this embodiment, the photoconductor drum 1 which is a commonly used drum-shaped organic photoconductor is used as the image carrier, but the image carrier is not limited to this. For example, an inorganic photoconductor such as an amorphous silicon photoconductor can be used. It is also possible to use a belt-shaped photoreceptor. The charging method, transfer method, cleaning method, and fixing method are not limited to the above methods.

次に、図2を参照して、現像装置40の概略を説明する。   Next, the outline of the developing device 40 will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る現像装置40は、現像容器41を有する。現像容器41内には、現像剤として、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容される。また、現像装置40は、現像容器41内の現像剤を担持する現像スリーブ42(現像剤担持体)と、現像スリーブ42上に担持された現像剤の穂の高さを規制する規制ブレード43を有する。   The developing device 40 according to the present embodiment has a developing container 41. The developer container 41 contains a two-component developer containing a toner and a carrier as a developer. Further, the developing device 40 includes a developing sleeve 42 (developer carrying member) for carrying the developer in the developing container 41, and a regulating blade 43 for regulating the height of the spikes of the developer carried on the developing sleeve 42. Have.

現像容器41の内部は、その略中央部が図2の紙面に垂直方向に延在する隔壁44によって、現像室45と撹拌室46に区画されている。現像剤は、現像室45及び撹拌室46に収容され、次の構成により循環搬送される。   The interior of the developing container 41 is divided into a developing chamber 45 and a stirring chamber 46 by a partition wall 44 having a substantially central portion extending in a direction perpendicular to the plane of FIG. The developer is contained in the developing chamber 45 and the stirring chamber 46, and is circulated and conveyed by the following configuration.

現像室45と撹拌室46には、それぞれ現像剤を撹拌・搬送するための搬送スクリューが配置される。具体的には、現像室45には第一搬送スクリュー47(第一搬送部材)が配置され、撹拌室46には第二搬送スクリュー48(第二搬送部材)が配置される。   Each of the developing chamber 45 and the stirring chamber 46 is provided with a transport screw for stirring and transporting the developer. Specifically, the developing chamber 45 is provided with a first carrying screw 47 (first carrying member), and the stirring chamber 46 is provided with a second carrying screw 48 (second carrying member).

第一搬送スクリュー47、第二搬送スクリュー48の回転による搬送によって、現像剤は軸線方向に沿って互いに反対方向に搬送され、また隔壁44の両端にある開口部(連通部)を通じて現像室45と撹拌室46との間で循環される。   By the rotation of the first transport screw 47 and the second transport screw 48, the developer is transported in mutually opposite directions along the axial direction, and the developer is communicated with the developing chamber 45 through the openings (communication portions) at both ends of the partition wall 44. It is circulated with the stirring chamber 46.

現像容器41の感光体ドラム1に対向する現像領域に相当する位置は、開口している。この開口から、現像スリーブ42が感光体ドラム1方向に露出する。   The position corresponding to the developing area of the developing container 41 facing the photosensitive drum 1 is open. The developing sleeve 42 is exposed in the direction of the photosensitive drum 1 through this opening.

本実施形態において、現像スリーブ42の直径(外径)は20mm、感光体ドラム1の直径(外径)は40mmである。また、現像スリーブ42と感光体ドラム1との最近接領域を約320μmの距離とし、作像時における現像スリーブ42の回転速度は、225mm/sec(対感光体ドラム周速比=150%)に設定される。   In the present embodiment, the developing sleeve 42 has a diameter (outer diameter) of 20 mm, and the photosensitive drum 1 has a diameter (outer diameter) of 40 mm. Further, the closest area between the developing sleeve 42 and the photosensitive drum 1 is set to a distance of about 320 μm, and the rotation speed of the developing sleeve 42 at the time of image formation is 225 mm/sec (the peripheral speed ratio of the photosensitive drum=150%). Is set.

現像スリーブ42は、現像時に図示矢印方向(反時計回り)に回転しつつ、現像室45内の二成分現像剤を担持する。現像スリーブ42上には、マグネット部材42mの作用により現像剤の層(いわゆる磁気ブラシ)が形成される。磁気ブラシは、規制ブレード43によって層厚を規制され、現像スリーブ42上には層厚が規制された現像剤が担持される。本実施例では、規制された現像剤層の層厚は、30mg/cmに設定されている。この状態で、現像スリーブ42上に担持された現像剤が、感光体ドラム1と対向する現像領域に搬送され、現像スリーブ42に印加される現像バイアスの作用によって感光体ドラム1上にトナーを転移させることで静電潜像が可視像化される。本実施例では、現像領域において、現像スリーブ42の移動方向と、感光体ドラム1の移動方向が逆方向になるカウンター現像方式となっている。 The developing sleeve 42 carries the two-component developer in the developing chamber 45 while rotating in the arrow direction (counterclockwise direction) in the drawing during development. A layer of developer (so-called magnetic brush) is formed on the developing sleeve 42 by the action of the magnet member 42m. The layer thickness of the magnetic brush is regulated by the regulation blade 43, and the developer whose layer thickness is regulated is carried on the developing sleeve 42. In this embodiment, the regulated developer layer thickness is set to 30 mg/cm 2 . In this state, the developer carried on the developing sleeve 42 is conveyed to the developing area facing the photosensitive drum 1, and the toner is transferred onto the photosensitive drum 1 by the action of the developing bias applied to the developing sleeve 42. By doing so, the electrostatic latent image is visualized. In this embodiment, in the developing area, a counter developing method is used in which the moving direction of the developing sleeve 42 and the moving direction of the photosensitive drum 1 are opposite to each other.

また、本実施例で用いられているマグネット部材42mは、現像スリーブ42の内部に固定されており、複数の磁極を有している。ここでは、マグネット部材42mは、5極の磁極を持ち、現像スリーブ42と感光体ドラム1との最近接位置に最も近い位置にN1極が配置される。N1極は磁束密度が105mT、磁極の位置は上記の現像スリーブ42と感光体ドラム1との最近接位置に対して、感光体ドラム1の回転方向で10°上流側に位置するようにしている。   The magnet member 42m used in this embodiment is fixed inside the developing sleeve 42 and has a plurality of magnetic poles. Here, the magnet member 42m has five magnetic poles, and the N1 pole is arranged at the position closest to the closest position between the developing sleeve 42 and the photosensitive drum 1. The magnetic pole N1 has a magnetic flux density of 105 mT, and the position of the magnetic pole is located 10° upstream with respect to the closest position between the developing sleeve 42 and the photosensitive drum 1 in the rotation direction of the photosensitive drum 1. ..

現像スリーブ42に印加される現像バイアスは直流に交流を重畳したものを使用しており、後述する現像バイアス電源としての高圧印加手段から印加されるようになっている。現像バイアスの交流成分の波形としては、図3に示すように矩形形状のパルス部と、直流成分のみから成るブランク部が交互に繰り返されるブランクパルス波を使用している。パルス部の周波数としては14kHz、Duty50%、振幅1700Vに設定されている。   The developing bias applied to the developing sleeve 42 is a direct current with an alternating current superposed, and is applied from a high voltage applying means as a developing bias power source, which will be described later. As the waveform of the AC component of the developing bias, a blank pulse wave in which a rectangular pulse portion and a blank portion consisting of only the DC component are alternately repeated as shown in FIG. 3 is used. The frequency of the pulse portion is set to 14 kHz, Duty 50%, and amplitude 1700V.

次にSDギャップ部での現像剤の挙動を図4を使って以下で説明する。   Next, the behavior of the developer in the SD gap portion will be described below with reference to FIG.

図4は感光体ドラム1と現像スリーブ42の最近接部(SDギャップ部)を拡大した図であり、SDと表示した破線部が最近接位置になる。SDギャップ部の現像剤のキャリア粒子4Cは、マグネット部材42mの中のN1極から延びる磁力線に沿って穂立ちした状態となっている。キャリア粒子4CはN1極の磁力によって現像スリーブ42に引きつけられながら現像スリーブ42の回転によって搬送されるため、図4(A)に示した矢印bの方向に搬送される一方、感光体ドラム1に接触しているキャリア粒子は感光体ドラム1の回転によって矢印aの方向に引っ張られることになる。そのため、キャリア粒子4Cに働く矢印aの力は、現像剤がSDギャップ部を通過するときの抵抗力となる。このように、カウンター現像方式においては、現像スリーブ近傍のキャリア粒子と、感光体ドラム近傍のキャリア粒子それぞれに働く搬送力が逆方向になるため、現像剤の滞留が発生しやすくなる。   FIG. 4 is an enlarged view of the closest portion (SD gap portion) between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 42, and the broken line portion labeled SD is the closest position. The carrier particles 4C of the developer in the SD gap portion are in a state of standing up along the magnetic lines of force extending from the N1 pole in the magnet member 42m. Since the carrier particles 4C are conveyed by the rotation of the developing sleeve 42 while being attracted to the developing sleeve 42 by the magnetic force of the N1 pole, they are conveyed in the direction of the arrow b shown in FIG. The carrier particles in contact with each other are pulled in the direction of arrow a by the rotation of the photosensitive drum 1. Therefore, the force of the arrow a acting on the carrier particles 4C becomes a resistance force when the developer passes through the SD gap portion. As described above, in the counter development method, since the carrier forces acting on the carrier particles in the vicinity of the developing sleeve and the carrier particles in the vicinity of the photosensitive drum are in opposite directions, retention of the developer easily occurs.

また、画像形成時において、画像の白地部ではトナーが感光体ドラムに移動しないように、感光体ドラム上の白地部電位と現像バイアスの直流成分電位の差分である電位差(Vback電位)が設定される。例えば、感光体ドラム上の白地部電位を−750V、現像バイアスの直流成分電位を−610Vとすることで、Vback電位が140Vとなる。   Further, at the time of image formation, a potential difference (Vback potential) which is a difference between the potential of the white background portion on the photosensitive drum and the DC component potential of the developing bias is set so that the toner does not move to the photosensitive drum in the white background portion of the image. It For example, by setting the white background potential on the photoconductor drum to −750V and the DC component potential of the developing bias to −610V, the Vback potential becomes 140V.

キャリア粒子はトナーと逆極性に帯電する(本実施例ではプラス極性)ため、Vback電位が印加されたとき、キャリア粒子は感光体ドラム1側に引きつけられることになる。そのため、Vback電位が大きいほどキャリア粒子はより感光体ドラムに引きつけられ、図4(A)の矢印aの力がより強く働くことになるため、滞留が発生しやすくなる。   Since the carrier particles are charged in the opposite polarity to the toner (plus polarity in this embodiment), the carrier particles are attracted to the photosensitive drum 1 side when the Vback potential is applied. Therefore, the larger the Vback potential, the more the carrier particles are attracted to the photoconductor drum, and the force indicated by the arrow a in FIG. 4A acts more strongly, so that retention easily occurs.

また、図4(B)はSDギャップが狭くなった場合を示した図であるが、この場合、狭い空間に現像剤が押し込められることで矢印aの力がより強く働くようになるため、このような条件の場合も滞留が発生しやすくなる。   Further, FIG. 4B is a diagram showing a case where the SD gap is narrowed. In this case, since the developer is pushed into the narrow space, the force of the arrow a becomes stronger, so that Even under such conditions, retention easily occurs.

これと同じように、現像スリーブ上の現像剤搬送量が多い場合はSDギャップが同じでもキャリア粒子の穂立ちの長さが長くなる。そのため、キャリア粒子はより感光体ドラムと接触しやすくなり、矢印aの力がより強く働くようになるため、このような条件の場合も滞留が発生しやすくなる。   Similarly, when the developer transport amount on the developing sleeve is large, the length of the spikes of the carrier particles becomes long even if the SD gap is the same. Therefore, the carrier particles are more likely to come into contact with the photosensitive drum, and the force indicated by the arrow a acts more strongly, so that retention is likely to occur even under such conditions.

また、図4(C)はマグネット部材42mのN1極の位置が、感光体ドラム1と現像スリーブ42の最近接部に位置した場合を示している。この場合は最近接部におけるキャリア粒子の穂が、図4(A)の場合よりも立った状態になるため、この場合もキャリア粒子はより感光体ドラムと接触しやすくなり、滞留の原因となるおそれがある。   Further, FIG. 4C shows the case where the position of the N1 pole of the magnet member 42m is located at the closest position between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 42. In this case, the ears of the carrier particles in the closest part are in a state of being erected than in the case of FIG. 4A, and in this case also, the carrier particles are more likely to come into contact with the photosensitive drum and cause retention. There is a risk.

本実施例では現像剤の滞留の兆候を把握するため、SDギャップ部における静電容量を検知できる構成となっている。以下に静電容量の検知構成について図5に基づいて説明する。   In this embodiment, the electrostatic capacity in the SD gap portion can be detected in order to grasp the sign of the developer retention. The capacitance detection configuration will be described below with reference to FIG.

図5は本実施例における画像形成装置の現像高圧基板と制御基板の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configurations of the developing high-voltage board and the control board of the image forming apparatus in this embodiment.

図5において、画像形成装置には、現像高圧基板300、制御基板305が装備されている。現像高圧基板300には、AC高圧駆動回路301(高圧印加手段)、ACトランス302、DC高圧回路303(高圧印加手段)、交流電圧の振幅(p−p電圧)検出回路304(静電容量検知手段)、コンデンサC1、コンデンサC2、出力抵抗が実装されている。制御基板305には、A/D変換回路306、CPU308(制御手段)が実装されている。   In FIG. 5, the image forming apparatus is equipped with a developing high-voltage board 300 and a control board 305. On the developing high voltage substrate 300, an AC high voltage driving circuit 301 (high voltage applying means), an AC transformer 302, a DC high voltage circuit 303 (high voltage applying means), an AC voltage amplitude (pp voltage) detection circuit 304 (capacitance detection). Means), a capacitor C1, a capacitor C2, and an output resistor. An A/D conversion circuit 306 and a CPU 308 (control means) are mounted on the control board 305.

現像高圧基板300において、AC高圧駆動回路301は、現像ACバイアス電圧を生成し、現像スリーブ42に供給する。DC高圧回路303は、現像DCバイアス電圧を生成し、現像スリーブ42に供給する。p−p電圧検出回路304は、コンデンサC2の両端のピークツーピーク電圧(p−p電圧)をDC電圧に変換し、容量検出信号として取り出す。取り出されたDC電圧は制御基板305のA/D変換回路306にてアナログ信号からデジタル信号に変換され、CPU308に入力される。以上のような構成で、SDギャップ部における静電容量に対応した電圧値を検出することが可能となっている。またCPU308は、AC高圧駆動回路301及びDC高圧回路303を用いて現像スリーブに印加する現像バイアスを制御する。またCPU308は、現像スリーブを駆動する駆動手段(不図示)を用いて、現像スリーブの回転速度を制御する。   In the developing high voltage substrate 300, the AC high voltage driving circuit 301 generates a developing AC bias voltage and supplies it to the developing sleeve 42. The DC high voltage circuit 303 generates a developing DC bias voltage and supplies it to the developing sleeve 42. The pp voltage detection circuit 304 converts the peak-to-peak voltage (pp voltage) across the capacitor C2 into a DC voltage and extracts it as a capacitance detection signal. The extracted DC voltage is converted from an analog signal to a digital signal by the A/D conversion circuit 306 of the control board 305 and input to the CPU 308. With the above configuration, it is possible to detect the voltage value corresponding to the electrostatic capacitance in the SD gap portion. Further, the CPU 308 controls the developing bias applied to the developing sleeve by using the AC high voltage drive circuit 301 and the DC high voltage circuit 303. Further, the CPU 308 controls the rotation speed of the developing sleeve by using a driving unit (not shown) that drives the developing sleeve.

本実施例の構成において、上記の検出回路を用いて実際にSDギャップを変化させたときの感光体ドラム1と現像スリーブ42との間の静電容量に対応した電圧値の出力を図6(A)に示す。本グラフでは現像剤のトナー濃度も同時に変化させたときの出力も示している。このようにSDギャップが狭いほど静電容量が大きくなるため、それに応じて出力値が上がっていることが分かる。また、現像剤のトナー濃度が変化した場合は現像剤の透磁率が変化して静電容量が変化するため、出力が変わる。このように、静電容量は複数の要因で変化するため、それらの組み合わせで出力が決まることになる。   In the configuration of this embodiment, the output of the voltage value corresponding to the electrostatic capacitance between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 42 when the SD gap is actually changed by using the above detection circuit is shown in FIG. Shown in A). This graph also shows the output when the toner concentration of the developer is also changed at the same time. It can be seen that the smaller the SD gap is, the larger the capacitance is, and accordingly the output value is increased. Further, when the toner concentration of the developer changes, the magnetic permeability of the developer changes and the electrostatic capacity also changes, so the output changes. As described above, the capacitance changes due to a plurality of factors, and the output is determined by the combination thereof.

また、図6(B)には本実施例の構成において、現像スリーブ上の現像剤搬送量を変化させたときの静電容量に対応した電圧値の出力をプロットしたグラフを示す。このグラフは現像剤のトナー濃度が9%のときの出力を示している。このように静電容量は、現像スリーブ上の現像剤搬送量によっても変化することが分かる。また、この他にも、SDギャップ部近傍にあるN1極の極位置によっても出力値が変化することも分かっている。   Further, FIG. 6B shows a graph in which the output of the voltage value corresponding to the electrostatic capacity is plotted when the developer transport amount on the developing sleeve is changed in the configuration of this embodiment. This graph shows the output when the toner concentration of the developer is 9%. Thus, it can be seen that the electrostatic capacitance also changes depending on the amount of developer conveyed on the developing sleeve. In addition to this, it is also known that the output value changes depending on the pole position of the N1 pole near the SD gap portion.

このように、静電容量に対応した電圧値は、複数の要因の組み合わせによって変化するため、単に出力値の絶対値を見るだけでは、現像剤の滞留が発生しそうかどうかを判断するのが困難であった。そこで、本実施例では非画像領域において、現像条件を変化させたときの静電容量の変化に対応した出力変動の傾きを検知することによって、現像剤の滞留が発生する兆候があるかどうかを判断する制御を行っている。以下でその制御方法について、図3、図7に基づいて詳細に説明する。   In this way, the voltage value corresponding to the electrostatic capacity changes depending on the combination of multiple factors, so it is difficult to judge whether the retention of the developer is likely to occur by simply looking at the absolute value of the output value. Met. Therefore, in this embodiment, in the non-image area, by detecting the inclination of the output fluctuation corresponding to the change in the electrostatic capacity when the developing conditions are changed, it is determined whether there is a sign that the retention of the developer occurs. The control to judge is performed. The control method will be described in detail below with reference to FIGS. 3 and 7.

ユーザーが本体操作部、もしくはPCからプリント指示を行う際、プリント用紙の紙種が選択される(S1)。本実施例の画像形成装置では、転写材として普通紙が選択された場合の感光体ドラム1の回転速度は第1の回転速度(ここでは150mm/sec)でプリント動作を行う仕様(等速モード)になっている。一方。転写材として厚紙が選択された場合の感光体ドラム1の回転速度は前記第1の回転速度より遅い第2の回転速度(ここでは第1の回転速度の半分の75mm/sec)でプリント動作を行う仕様(低速モード)になっている。そのため、紙種選択の後、プリント動作がスタート(S2)すると、紙種に応じた速度で前回転が開始される(S3)。前回転が開始されると、本体設置環境の温度を本体背面に設置された環境検知手段としての温度センサー(不図示)によって検知する(S4)。   When the user gives a print instruction from the main body operation unit or the PC, the paper type of the print paper is selected (S1). In the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment, when the plain paper is selected as the transfer material, the rotation speed of the photosensitive drum 1 is the first rotation speed (here, 150 mm/sec) for performing the printing operation (constant speed mode). )It has become. on the other hand. When thick paper is selected as the transfer material, the rotation speed of the photosensitive drum 1 is the second rotation speed slower than the first rotation speed (here, 75 mm/sec, which is half the first rotation speed), and the printing operation is performed. The specifications (low speed mode) are set. Therefore, when the printing operation is started (S2) after the paper type is selected, the pre-rotation is started at a speed corresponding to the paper type (S3). When the pre-rotation is started, the temperature of the installation environment of the main body is detected by a temperature sensor (not shown) as an environment detection unit installed on the rear surface of the main body (S4).

ここで低速モード(75mm/sec)の速度が選択された場合(S5)で、かつ検知した環境温度が所定値未満(所定値Ta未満)の場合(S6)、現像剤の滞留が発生する兆候があるかどうかを判断するための滞留検知制御を実行するようにしている。これは、感光体ドラム1の回転速度に合わせて現像スリーブ42の回転速度も普通紙プリント時の半分の速度に遅くした場合、また環境温度が低温の場合に滞留が発生しやすい傾向があるためである。   Here, when the speed in the low speed mode (75 mm/sec) is selected (S5) and when the detected environmental temperature is lower than a predetermined value (less than a predetermined value Ta) (S6), a symptom of developer retention is generated. The retention detection control for determining whether there is any is executed. This is because retention tends to occur when the rotation speed of the developing sleeve 42 is reduced to half the speed of plain paper printing in accordance with the rotation speed of the photosensitive drum 1, and when the environmental temperature is low. Is.

通常は感光体ドラム1に対する現像スリーブ42の周速比を一定にするように制御するのが一般的であるが、現像スリーブ42の回転速度を遅くすると、現像スリーブ上の現像剤の搬送量が増加する傾向が見られる。これは、現像スリーブ42の回転速度が遅いと、現像剤が現像スリーブ表面で滑りにくくなるためと考えられる。そのため、現像スリーブ42の回転速度が遅くなると、現像剤の搬送量が増加して現像剤の滞留が発生しやすい傾向となる。   Normally, the peripheral speed ratio of the developing sleeve 42 to the photosensitive drum 1 is controlled to be constant, but if the rotation speed of the developing sleeve 42 is slowed, the amount of developer conveyed on the developing sleeve is reduced. There is a tendency to increase. It is considered that this is because the developer is less likely to slip on the surface of the developing sleeve when the rotation speed of the developing sleeve 42 is low. Therefore, when the rotation speed of the developing sleeve 42 becomes slow, the amount of developer conveyed increases and the developer tends to stay.

更に現像スリーブ42の回転速度が遅いと、単位時間当たりに現像スリーブ42が搬送する現像剤量が減少するため、SDギャップ部を通過することができる現像剤量が少なくなるため、これも現像剤の滞留が発生しやすい傾向となる。   Further, when the rotation speed of the developing sleeve 42 is slow, the amount of the developer carried by the developing sleeve 42 per unit time decreases, and the amount of the developer that can pass through the SD gap portion also decreases. Retention tends to occur.

また、環境温度が低い場合、現像装置を構成している各部材は熱収縮の影響を受けるため、SDギャップが狭くなる方向に変動する可能性がある。SDギャップが狭くなると、当然、現像剤はSDギャップ部を通過しにくくなるため、現像剤の滞留が発生しやすい傾向となる。このため、本実施例では所定値Taを12℃に設定している。   Further, when the ambient temperature is low, each member constituting the developing device is affected by thermal contraction, and thus the SD gap may fluctuate in the direction of narrowing. When the SD gap becomes narrower, the developer naturally does not easily pass through the SD gap portion, so that the developer tends to stay. Therefore, in this embodiment, the predetermined value Ta is set to 12°C.

そこで、本実施例では現像剤滞留が発生しやすい条件となる低速モードで、かつ低温状態のときに、その前回転時において滞留の兆候があるかどうかを検知するような制御を行っている。以下で滞留検知制御の動作について説明する。   Therefore, in the present embodiment, control is performed to detect whether there is a sign of retention during the pre-rotation in the low speed mode in which the developer retention is likely to occur and in the low temperature state. The operation of the stay detection control will be described below.

低速モードが選択され、かつ環境温度が所定値Ta(12℃)未満の場合、現像高圧基板300のAC高圧駆動回路301、及びDC高圧回路303から現像スリーブ42に対して直流(DC)+交流(AC)電圧が印加される。その際、画像領域におけるVback値に対して+40Vと−40Vにしたとき(S7)のそれぞれの静電容量に対応した出力をp−p電圧検出回路304によって検知する(S8)。例えば、画像領域におけるVbackが140V(白地部電位=−750V、現像DC電位=−610V)の場合、白地部電位は−750Vのまま、まず現像DC電位を−650Vに切り替え、Vbackを100Vに設定した状態で静電容量に対応した出力(C1)を検知する。続いて現像DC電位を今度は−570Vに切り替え、Vbackを180Vに設定した状態で静電容量に対応した出力(C2)を検知する。この電位切り替えのイメージを図8に示す。   When the low speed mode is selected and the environmental temperature is lower than the predetermined value Ta (12° C.), the AC high voltage drive circuit 301 of the developing high voltage substrate 300 and the DC high voltage circuit 303 direct the current (DC)+AC to the developing sleeve 42. (AC) voltage is applied. At that time, the outputs corresponding to the respective electrostatic capacities when the voltages are set to +40 V and −40 V with respect to the Vback value in the image area (S7) are detected by the pp voltage detection circuit 304 (S8). For example, when Vback in the image area is 140V (white background potential=−750V, development DC potential=−610V), the white background potential remains −750V, the development DC potential is first switched to −650V, and Vback is set to 100V. In this state, the output (C1) corresponding to the capacitance is detected. Then, the developing DC potential is switched to −570V this time, and the output (C2) corresponding to the electrostatic capacitance is detected in the state where Vback is set to 180V. An image of this potential switching is shown in FIG.

これらの検知結果はA/D変換後CPU308に入力され、ここで下式(1)によって、出力傾きPを算出する(S9)。すなわち、傾きPはVback値1V当りの出力の傾きを表す。   These detection results are input to the CPU 308 after A/D conversion, and the output slope P is calculated by the following equation (1) (S9). That is, the slope P represents the slope of the output per Vback value of 1V.

P=(C2−C1)/(180−100)・・・(1)     P=(C2-C1)/(180-100)...(1)

上式(1)によって算出した傾きPが所定値以上である場合は(S10)、滞留の兆候が見られると判断する。この場合、画像形成時の現像スリーブ速度として、普通紙プリント時と同じ225mm/sec(速度「1」、対感光体ドラム周速比=300%)を選択する(S11)。ここでは、閾値Ptを前記算出した傾きPと比較する所定値とし、本実施例では閾値Pt=1.0mV/Vに設定している。一方、傾きPが閾値Pt未満の場合は(S10)、滞留の兆候は無いと判断する。この場合、画像形成時の現像スリーブ速度は112.5mm/sec(速度「2」、対感光体ドラム周速比=150%)を選択する(S12)。このように、算出した傾きPに基づいて画像領域における現像条件(ここでは現像スリーブの回転速度)を決定する。現像スリーブ速度選択後、前回転を終了し(S13)、選択された現像スリーブ速度での画像形成が開始される(S14)。   When the slope P calculated by the above equation (1) is equal to or larger than the predetermined value (S10), it is determined that there is a sign of staying. In this case, 225 mm/sec (speed “1”, peripheral speed ratio to photosensitive drum=300%), which is the same as that for printing on plain paper, is selected as the developing sleeve speed during image formation (S11). Here, the threshold Pt is set to a predetermined value to be compared with the calculated slope P, and in this embodiment, the threshold Pt is set to 1.0 mV/V. On the other hand, when the slope P is less than the threshold Pt (S10), it is determined that there is no sign of retention. In this case, the developing sleeve speed at the time of image formation is selected to be 112.5 mm/sec (speed “2”, ratio of peripheral speed of photosensitive drum=150%) (S12). In this way, the developing condition (here, the rotation speed of the developing sleeve) in the image area is determined based on the calculated inclination P. After the developing sleeve speed is selected, the pre-rotation is ended (S13), and image formation at the selected developing sleeve speed is started (S14).

使用する用紙として普通紙が選択された場合は、元々現像スリーブ速度は滞留に有利な225mm/secで回転させるため、上記のような滞留検知制御は行わない。また、低速モードが選択された場合でも、環境温度がTa以上の場合は温度によるSDギャップの変動量は小さいと判断し、この場合も滞留検知制御は行わないようにしている。   When plain paper is selected as the paper to be used, the developing sleeve speed is originally rotated at 225 mm/sec, which is advantageous for staying, and thus the staying detection control as described above is not performed. Even when the low speed mode is selected, it is determined that the SD gap variation due to temperature is small when the environmental temperature is equal to or higher than Ta, and the residence detection control is not performed in this case as well.

実際にVback電位を振ったときの出力値の例を図9に示す。このグラフのA、Bの設定は、それぞれSDギャップ、現像スリーブ上の現像剤層厚、N1極位置が異なる設定で出力検知している。図9のグラフAの設定では、Vbackを振った時の傾きPは0.50mV/V、グラフBの設定では、同じくVbackを振った時の傾きPは2.13mV/Vとなっており、それぞれ傾きが大きく異なっていることが分かる。比較として閾値Ptの傾きを点線で示しているが、グラフBの傾きPはこの閾値Pt(=1.0mV/V)を大きく超えていることが分かる。   FIG. 9 shows an example of the output value when the Vback potential is actually changed. In the settings of A and B in this graph, output detection is performed with different settings for the SD gap, the developer layer thickness on the developing sleeve, and the N1 pole position. In the setting of graph A of FIG. 9, the slope P when Vback is swung is 0.50 mV/V, and in the setting of graph B, the slope P when Vback is swung is 2.13 mV/V, It can be seen that the slopes differ greatly. For comparison, the slope of the threshold Pt is shown by a dotted line, but it can be seen that the slope P of the graph B greatly exceeds this threshold Pt (=1.0 mV/V).

上述したように、Vback電位が大きいほど現像剤のキャリア粒子はより感光体ドラムに引きつけられるため、図4(A)の矢印aの力がより強く働くようになる。Vback電位が小さい時と大きい時とで出力が大きく変わるということは、SDギャップ部での現像剤の流れ方が大きく変化している、ということを意味している。すなわち、Vback電位が小さいときは現像剤がスムースに流れていたのに対し、Vback電位が大きいときは現像剤の流れが悪くなって詰まり気味となり、SDギャップ部における現像剤の密度が高くなって静電容量が大きく変化していると考えられる。一方でVback電位を振ってもSDギャップ部での現像剤の流れ方が大きく変化していなければ、静電容量の変化も小さくなるため、出力の傾きは小さくなる。   As described above, the larger the Vback potential, the more the carrier particles of the developer are attracted to the photosensitive drum, so that the force indicated by the arrow a in FIG. 4A becomes stronger. The fact that the output largely changes when the Vback potential is small and when it is large means that the flow of the developer in the SD gap portion is largely changed. That is, when the Vback potential was small, the developer flowed smoothly, whereas when the Vback potential was large, the flow of the developer deteriorated and the flow became clogged, and the density of the developer in the SD gap portion increased. It is considered that the capacitance has changed significantly. On the other hand, even if the Vback potential is shaken, if the flow of the developer in the SD gap portion is not largely changed, the change in capacitance is also small, and the output slope is small.

以上のような理由で、Vback電位を振ったときの静電容量に対応する出力の傾き(出力変化の大きさ)を見ることで、滞留の兆候があるかどうかを判断することができる。また、滞留の兆候があると判断した時に、画像形成時の現像スリーブ速度を低速モードにおいても普通紙プリント時と同じ速度で速く回転させることによって、滞留が発生するのを防止することができる。   For the reasons described above, it is possible to determine whether there is a sign of retention by looking at the output slope (magnitude of output change) corresponding to the electrostatic capacitance when the Vback potential is swung. Further, when it is determined that there is a sign of stagnation, the stagnation can be prevented by rotating the developing sleeve speed during image formation at the same speed as in plain paper printing even in the low speed mode.

感光体ドラムに対する現像スリーブの回転速度の周速比を上げると、単位プリント枚数当りの現像スリーブの回転数が多くなるため、その分現像剤の劣化が進みやすくなる。しかし、本実施例の制御を実施することで、滞留の兆候があるときのみ周速比を上げることができるため、低速モード時に常に周速比を上げるように制御する場合に比べて現像剤の劣化を抑制することができる。また、滞留を確実に回避するためには、SDギャップを広く設定するなどの手段も考えられるが、その場合は上述したように現像性が低下して濃度ムラが発生しやすくなるため、本実施例の制御を行う方が全体的に画質のレベルを高くすることができる。   When the peripheral speed ratio of the rotation speed of the developing sleeve with respect to the photosensitive drum is increased, the number of rotations of the developing sleeve per unit number of prints is increased, so that the deterioration of the developer is likely to proceed correspondingly. However, by carrying out the control of this embodiment, the peripheral speed ratio can be increased only when there is a sign of stagnation. Deterioration can be suppressed. Further, in order to surely avoid the retention, it is conceivable to set the SD gap to a wide range, but in this case, the developing property is lowered and the density unevenness is likely to occur as described above. Performing the example control can increase the level of image quality as a whole.

なお、本実施例では低速モードが選択されたとき、かつ環境温度が所定値よりも低い場合に滞留検知制御を行うようにしているが、滞留検知制御を実行する条件としては、低速モードが選択された場合、もしくは環境温度が所定値よりも低い場合、としても良い。   In this embodiment, when the low speed mode is selected and when the environmental temperature is lower than the predetermined value, the stay detection control is performed. However, the condition for executing the stay detection control is that the low speed mode is selected. If it is performed, or if the environmental temperature is lower than a predetermined value, it may be set.

また、本実施例では環境温度が低くなるとSDギャップが狭くなり、現像剤の滞留が発生しやすい傾向になるが、使用する現像装置の構成や、各部材に使用される材料の温度特性によっては、環境温度が高くなるほどSDギャップが狭くなる場合もある。そのため、その場合は所定の温度以上の時に滞留検知制御を実行するようにしても良い。   Further, in this embodiment, when the environmental temperature becomes low, the SD gap becomes narrow and the developer tends to stay, but depending on the configuration of the developing device used and the temperature characteristics of the materials used for the respective members. The SD gap may become narrower as the environmental temperature becomes higher. Therefore, in that case, the retention detection control may be executed when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.

更に、滞留検知制御を実行するかどうかを判断する温度の閾値Ta、滞留検知制御において変化させるVback電位の値、滞留発生の兆候があるかどうかを判断する出力傾きの閾値Pt等は、本実施例の数値に限定されるものではない。これらの数値は、使用する画像形成装置によって最適な数値が設定される。   Further, the temperature threshold Ta for determining whether to execute the retention detection control, the value of the Vback potential changed in the retention detection control, the output slope threshold Pt for determining whether there is a sign of retention occurrence, etc. It is not limited to the numerical values in the example. Optimum values are set for these values depending on the image forming apparatus used.

また、本実施例では、滞留検知制御によって滞留発生の兆候があると判断された場合の滞留回避手段として、低速モードにおける現像スリーブ速度を速くする制御を行っているが、これに限定されるものではない。例えば、滞留回避手段として、この他にも画像形成時におけるVback電位を小さくする、もしくは現像バイアスの交流電圧の振幅を小さくするように制御を行っても効果が得られる。   Further, in the present embodiment, as the staying avoiding means when the staying detection control determines that there is a sign of occurrence of staying, control for increasing the developing sleeve speed in the low speed mode is performed, but the present invention is not limited to this. is not. For example, as the stay avoiding means, other than this, the effect can be obtained by performing control so as to reduce the Vback potential during image formation or to reduce the amplitude of the AC voltage of the developing bias.

また、本実施例では、滞留検知制御時に滞留の兆候を検知する手段として、Vback電位を振ったときの静電容量に応じた出力電圧を検知しているが、これに限定されるものではない。例えば、前述の手段として、現像スリーブの回転速度を振ったときの静電容量に応じた出力電圧を検知するように制御を行うことも可能である。   Further, in the present embodiment, the output voltage corresponding to the capacitance when the Vback potential is shaken is detected as the means for detecting the sign of the retention during the retention detection control, but the invention is not limited to this. .. For example, as the above-mentioned means, it is also possible to perform control so as to detect an output voltage corresponding to the electrostatic capacitance when the rotation speed of the developing sleeve is shaken.

以上説明したような制御を行うことで、滞留発生の兆候を検知したときのみ、滞留を回避するように現像条件を決定(変更)することができる。そのため、濃度ムラのない均一な画像を保ったまま、無駄な現像剤の劣化もなく、かつ現像剤の滞留による画像不良の発生を防止することができ、高品位な画像を安定して得ることができる。   By performing the control as described above, the developing condition can be determined (changed) so as to avoid the stay only when the sign of the occurrence of the stay is detected. Therefore, while maintaining a uniform image without density unevenness, it is possible to prevent wasteful deterioration of the developer and prevent the occurrence of image defects due to the retention of the developer, and to stably obtain a high-quality image. You can

また、滞留発生の兆候を確実に検知することが可能となるため、現像剤の滞留による画像不良の発生を確実に防止することができる。   In addition, since it becomes possible to reliably detect the sign of the occurrence of retention, it is possible to reliably prevent the occurrence of image defects due to the retention of the developer.

また、滞留検知制御の結果、滞留の兆候があると判断された場合に、画像形成時における現像剤滞留を確実に回避することのできる現像条件に設定することができる。   Further, as a result of the staying detection control, when it is determined that there is a sign of staying, it is possible to set the developing conditions that can reliably avoid the staying of the developer during image formation.

〔実施例2〕
本実施例における画像形成装置全体、現像装置の概略構成、使用する現像バイアス、SDギャップや現像スリーブ上の現像剤搬送量等の設定は実施例1と同様である。また、普通紙プリント時(等速モード)における感光体ドラム1の回転速度が150mm/sec、厚紙プリント時(低速モード)における回転速度が75mm/secに設定しているのも実施例1と同様である。但し、本実施例では、実施例1にも記載した現像剤の滞留検知制御において、Vback電位を実施例1よりも細かく振っていることを特徴としている。
[Example 2]
In the present embodiment, the overall configuration of the image forming apparatus, the schematic configuration of the developing device, the developing bias to be used, the SD gap, the setting of the developer transport amount on the developing sleeve, and the like are the same as those in the first embodiment. Further, the rotation speed of the photosensitive drum 1 during plain paper printing (constant speed mode) is set to 150 mm/sec, and the rotation speed during thick paper printing (low speed mode) is set to 75 mm/sec, as in the first embodiment. Is. However, the present embodiment is characterized in that in the developer staying detection control described in the first embodiment, the Vback potential is finer than in the first embodiment.

本実施例における制御の流れを図10を用いて説明する。   The control flow in this embodiment will be described with reference to FIG.

実施例1と同様、紙種選択、プリントスタート後の前回転が開始されると、選択された画像形成速度と環境温度の情報がCPU308に読み込まれ、低速モードが選択され、かつ環境温度が所定値Ta(12℃)未満の場合に滞留検知制御を実施する。   Similar to the first embodiment, when the paper type selection and the pre-rotation after the start of printing are started, the information of the selected image forming speed and the environmental temperature is read into the CPU 308, the low speed mode is selected, and the environmental temperature is set to a predetermined value. When the value is less than Ta (12° C.), the retention detection control is performed.

本実施例では、まず画像形成時のVback電位(140V)と、これに+20VしたVback電位(160V)になるように制御し(S7−1)、このときの静電容量に対応した出力値をそれぞれ検知する(S8−1)。これら2点の出力から傾きPを算出する(S9−1)。例えば、図11に例を示すが、この図のグラフCの状態の場合、算出した傾きPは2.5mV/Vとなる。傾きPが図中に点線で示した閾値Pt(本実施例ではPt=1.0mV/Vに設定)以上である場合(S10−1)は、画像形成時のVback電位を少し大きくしただけで滞留の兆候が見られる、すなわち滞留発生の可能性が高いと判断し、画像形成時における現像スリーブ速度として、225mm/sec(速度「1」、対感光体ドラム周速比=300%)が選択される(S11−1)。よって、図11のグラフCの場合は速度「1」を選択し、その時点で滞留検知制御と前回転を終了し(S12)、画像形成が開始される(S13)。   In this embodiment, first, the Vback potential (140 V) at the time of image formation and the Vback potential (160 V) that is +20 V higher than the Vback potential (160 V) are controlled (S7-1), and the output value corresponding to the electrostatic capacitance at this time is set. Each is detected (S8-1). The slope P is calculated from the output of these two points (S9-1). For example, an example is shown in FIG. 11, but in the state of the graph C in this figure, the calculated slope P is 2.5 mV/V. If the slope P is equal to or greater than the threshold value Pt (set to Pt=1.0 mV/V in this embodiment) indicated by the dotted line in the figure (S10-1), the Vback potential during image formation may be increased slightly. It is judged that there is a sign of stagnation, that is, the possibility of stagnation is high, and 225 mm/sec (speed “1”, peripheral speed ratio to photosensitive drum=300%) is selected as the developing sleeve speed during image formation. (S11-1). Therefore, in the case of the graph C in FIG. 11, the speed “1” is selected, at which point the retention detection control and the pre-rotation are ended (S12), and the image formation is started (S13).

また、上記で算出した傾きPが閾値Pt(1.0mV/V)未満だった場合は、更にVback電位を画像形成時の+40V(180V)に上げ(S7−2)、そのときの静電容量に対応した出力値を検知する(S8−2)。この点と前回検知したVback電位が+20Vの時の点との2点の出力から傾きPを算出する(S9−2)。次にこの傾きPを閾値Ptと比較する(S10−2)。この傾きPが閾値Pt以上である場合は、滞留発生の可能性がやや高いと判断し、画像形成時における現像スリーブ速度として、先ほどの速度よりもやや遅い168.8mm/sec(速度「2」、対感光体ドラム周速比=225%)が選択される(S11−2)。   If the slope P calculated above is less than the threshold Pt (1.0 mV/V), the Vback potential is further increased to +40 V (180 V) during image formation (S7-2), and the electrostatic capacitance at that time is increased. The output value corresponding to is detected (S8-2). The slope P is calculated from two outputs, this point and the point when the previously detected Vback potential is +20V (S9-2). Next, this inclination P is compared with the threshold value Pt (S10-2). When the inclination P is equal to or more than the threshold value Pt, it is determined that the possibility of occurrence of retention is somewhat high, and the developing sleeve speed during image formation is 168.8 mm/sec (speed “2”), which is slightly slower than the previous speed. , The peripheral speed ratio of the photosensitive drum=225%) is selected (S11-2).

また、ここで算出した傾きPが1.0mV/V未満だった場合は、更にVback電位を画像形成時の+60V(200V)に上げ(S7−3)、そのときの静電容量に対応した出力値を検知する(S8−3)。この点と前回検知したVback電位が+40Vの時の点との2点の出力から傾きPを算出する(S9−3)。次にこの傾きPを閾値Ptと比較する(S10−3)。この傾きPが閾値Pt以上である場合は、このときも滞留発生の可能性がやや高いと判断し、画像形成時における現像スリーブ速度として、先ほどと同じく168.8mm/sec(速度「2」、対感光体ドラム周速比=225%)が選択される(S11−2)。図11のグラフDがこの事例に相当し、Vback電位を+60V(200V)としたところから出力傾きが点線で示した閾値Ptよりも大きくなっていることが分かる。   If the slope P calculated here is less than 1.0 mV/V, the Vback potential is further increased to +60 V (200 V) during image formation (S7-3), and the output corresponding to the electrostatic capacity at that time is output. The value is detected (S8-3). The slope P is calculated from two outputs, this point and the point when the previously detected Vback potential is +40V (S9-3). Next, this inclination P is compared with the threshold value Pt (S10-3). When the inclination P is equal to or larger than the threshold value Pt, it is determined that the possibility of staying is somewhat high at this time, and the developing sleeve speed during image formation is 168.8 mm/sec (speed “2”, The peripheral speed ratio to the photosensitive drum=225%) is selected (S11-2). The graph D in FIG. 11 corresponds to this case, and it can be seen that the output slope is larger than the threshold Pt indicated by the dotted line from the setting of the Vback potential of +60 V (200 V).

Vback電位を画像形成時の+60V(200V)に上げても、傾きPが閾値Pt未満であった場合は、滞留の可能性は無いと判断し、画像形成時の現像スリーブ速度として112.5mm/sec(速度「3」、対感光体ドラム周速比=150%)が選択される(S11−3)。   Even if the Vback potential is increased to +60V (200V) at the time of image formation, if the inclination P is less than the threshold value Pt, it is determined that there is no possibility of retention, and the developing sleeve speed at the time of image formation is 112.5 mm/ sec (speed “3”, ratio of peripheral speed of photosensitive drum=150%) is selected (S11-3).

本実施例では、滞留検知制御において、細かくVback電位を振っているため、滞留発生の可能性がどのくらい高いかを判断することができる。そのため、その滞留発生の可能性の度合いに合わせて現像スリーブ速度を適切に選択することができるようになり、不必要に現像スリーブを速く回転させる必要がなくなる。これにより、現像剤の劣化を極力抑制することができる。   In the present embodiment, since the Vback potential is finely varied in the retention detection control, it is possible to determine how high the possibility of retention is. Therefore, it becomes possible to appropriately select the developing sleeve speed according to the degree of the possibility that the staying occurs, and it becomes unnecessary to rotate the developing sleeve fast unnecessarily. Thereby, the deterioration of the developer can be suppressed as much as possible.

また、細かくVback電位を振って滞留の兆候が見られた時点でそれ以上Vback電位を大きくせずに滞留検知制御を終了するようにしている。これにより、いきなりVback電位を大きくすることで、滞留検知制御中に滞留が発生してしまうことを防止することができる。   Further, when the Vback potential is finely shaken and a sign of staying is observed, the staying detection control is ended without increasing the Vback potential any more. As a result, it is possible to prevent retention from occurring during the retention detection control by suddenly increasing the Vback potential.

なお、本実施例では、Vback振りを3段階にした場合で説明しているが、更に細かくVbackを振ったり、現像スリーブ速度の段階をより細かく分けて制御するようにしても良い。また、実施例1と同様、滞留検知制御によって滞留発生の兆候があると判断された場合の滞留回避手段として、低速モードにおける現像スリーブ速度を速くする制御を行っているが、この他にも画像形成時におけるVback電位を小さくする、もしくは現像バイアスの交流電圧の振幅を小さくするように制御を行っても効果が得られる。   In the present embodiment, the Vback swing is described in three stages, but the Vback may be swung more finely, or the stage of the developing sleeve speed may be divided into finer levels for control. Further, similar to the first embodiment, as the staying avoiding means when the staying detection control determines that there is a sign of occurrence of staying, control is performed to increase the developing sleeve speed in the low speed mode. The effect can be obtained by controlling the Vback potential at the time of formation to be small or the amplitude of the AC voltage of the developing bias to be small.

また、本実施例においても、滞留検知制御時に滞留の兆候を検知する手段として、Vback電位ではなく、現像スリーブの回転速度を段階的に振ったときの静電容量に応じた出力電圧を検知して制御を行うことも可能である。   Also in this embodiment, as a means for detecting a sign of staying during the staying detection control, not the Vback potential but the output voltage according to the electrostatic capacitance when the rotational speed of the developing sleeve is stepwise shaken is detected. It is also possible to control by.

以上説明したような制御を行うことで、実施例1よりも更に無駄な現像剤の劣化や制御中に滞留が発生してしまうことを防止しつつ、画像形成中における現像剤の滞留による画像不良の発生を防止することができ、より高品位な画像を安定して得ることができる。   By performing the control as described above, it is possible to prevent more wasteful deterioration of the developer than in the first embodiment and to prevent retention from occurring during control, and at the same time, to prevent image defects due to retention of the developer during image formation. Can be prevented, and a higher-quality image can be stably obtained.

なお前述した実施例では、画像形成部(画像形成手段)を4つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。   Although the four image forming units (image forming units) are used in the above-described embodiment, the number of the image forming units used is not limited, and may be appropriately set as necessary.

また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。   Further, in the above-described embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention is not limited to this. For example, the image forming apparatus may be another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile machine, or another image forming apparatus such as a multi-function machine that combines these functions. Similar effects can be obtained by applying the present invention to these image forming apparatuses.

1…感光体ドラム
4C…キャリア粒子
40…現像装置
42…現像スリーブ
42m…マグネット部材
43…層厚規制部材
300…現像高圧基板
301…AC高圧駆動回路
303…DC高圧回路
304…p−p電圧検出回路
305…制御基板
308…CPU
1... Photosensitive drum 4C... Carrier particles 40... Developing device 42... Developing sleeve 42m... Magnet member 43... Layer thickness regulating member 300... Development high voltage substrate 301... AC high voltage drive circuit 303... DC high voltage circuit 304... pp voltage detection Circuit 305... Control board 308... CPU

Claims (10)

静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体とを有し、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像するための現像装置と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間の静電容量を検知するための静電容量検知部と、
前記現像剤担持体を回転駆動するための駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、非画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きに基づいて、画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を決定するモードを実行可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed,
A developing container that contains a developer containing toner and a carrier; and a rotatable developer carrier that carries and conveys the developer toward a position where the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed. And a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with the developer,
A capacitance detection unit for detecting the capacitance between the image carrier and the developer carrier,
Drive means for rotationally driving the developer carrier,
A control unit for controlling the driving means,
Equipped with
A mode in which the control unit determines the rotation speed of the developer carrier in the image area based on the inclination of the change in the capacitance when the rotation speed of the developer carrier in the non-image area is changed. An image forming apparatus characterized by being capable of executing.
前記制御部は、前記モードにおいて、
前記非画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きが所定値以上である場合には、前記非画像領域における前記現像剤担持体の回転速度を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きが所定値未満である場合よりも、前記画像領域における前記現像剤担持体の回転速度速くなるように、前記駆動手段を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The control unit, in the mode,
When the inclination of the change in the capacitance when the rotation speed of the developer carrier in the non-image area is changed is a predetermined value or more , the rotation speed of the developer carrier in the non-image area. The drive means is controlled so that the rotation speed of the developer carrying member in the image region is faster than when the inclination of the change in the capacitance when the value is changed is less than a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記画像形成装置は、前記像担持体を第1の回転速度で動作させる第1の画像形成モードと、前記像担持体を前記第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で動作させる第2の画像形成モードとを含む複数の画像形成モードの中から1つの画像形成モードを選択して実行可能であり、
前記制御部は、前記第2の画像形成モードが選択された場合に、前記モードを実行可能である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus includes a first image forming mode in which the image carrier is operated at a first rotation speed and a second image formation mode in which the image carrier is operated at a second rotation speed slower than the first rotation speed. It is possible to select and execute one image forming mode from a plurality of image forming modes including two image forming modes,
The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the control unit is capable of executing the mode when the second image forming mode is selected.
前記画像形成装置は、環境温度を検知する環境温度検知手段を更に備え、
前記制御部は、前記環境温度検知手段により検知された環境温度が所定値未満である場合に、前記モードを実行可能である
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus further includes an environmental temperature detection unit that detects an environmental temperature,
The control unit is capable of executing the mode when the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means is lower than a predetermined value. Image forming apparatus.
前記現像剤担持体は、前記像担持体と最近接する位置で前記像担持体の移動方向と逆方向に移動する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the developer carrying member moves at a position closest to the image carrying member in a direction opposite to a moving direction of the image carrying member. .
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する位置に向けて前記現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体とを有し、前記像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤を用いて現像するための現像装置と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間の静電容量を検知するための静電容量検知手段と、
前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加する現像バイアス印加手段と、
前記現像バイアス印加手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、非画像領域における前記像担持体の非画像部表面電位と前記現像バイアス印加手段により前記現像剤担持体に印加される前記現像バイアスの直流電圧との電位差を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きに基づいて、画像領域における前記電位差を決定するモードを実行可能である
ことを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed,
A developing container that contains a developer containing toner and a carrier; and a rotatable developer carrier that carries and conveys the developer toward a position where the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed. And a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with the developer,
Capacitance sensing means for sensing the capacitance between the image carrier and the developer carrier,
Developing bias applying means for applying a developing bias in which a DC voltage and an AC voltage are superposed to the developer carrier,
A control unit for controlling the developing bias applying unit,
Equipped with
When the control unit changes the potential difference between the surface potential of the non-image portion of the image carrier in the non-image area and the DC voltage of the developing bias applied to the developer carrier by the developing bias applying unit. The image forming apparatus is capable of executing a mode for determining the potential difference in the image area based on the inclination of the change in the capacitance.
前記制御部は、前記モードにおいて、
前記非画像領域における前記電位差を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きが所定値以上である場合には、前記非画像領域における前記電位差を変化させたときの前記静電容量の変化の傾きが所定値未満である場合よりも、前記画像領域における前記電位差の絶対値小さくなるように、前記現像バイアス印加手段を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The control unit, in the mode,
When the inclination of the change in the capacitance when the potential difference in the non-image area is changed is a predetermined value or more , the change in the capacitance when the potential difference in the non-image area is changed. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the developing bias applying unit is controlled so that the absolute value of the potential difference in the image area is smaller than that when the inclination of is less than a predetermined value.
前記画像形成装置は、前記像担持体を第1の回転速度で動作させる第1の画像形成モードと、前記像担持体を前記第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で動作させる第2の画像形成モードとを含む複数の画像形成モード」の中から1つの画像形成モードを選択して実行可能であり、
前記制御部は、前記第2の画像形成モードが選択された場合に、前記モードを実行可能である
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus includes a first image forming mode in which the image carrier is operated at a first rotation speed and a second image formation mode in which the image carrier is operated at a second rotation speed slower than the first rotation speed. It is possible to select and execute one image forming mode from a plurality of image forming modes including two image forming modes,
The image forming apparatus according to claim 6 or 7, wherein the control unit can execute the mode when the second image forming mode is selected.
前記画像形成装置は、環境温度を検知する環境温度検知手段を更に備え、
前記制御部は、前記環境温度検知手段により検知された環境温度が所定値未満である場合に、前記モードを実行可能である
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus further includes an environmental temperature detecting unit that detects an environmental temperature,
9. The control unit is capable of executing the mode when the environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means is lower than a predetermined value. 9. The control unit according to claim 6, wherein the mode is executable. Image forming apparatus.
前記現像剤担持体は、前記像担持体と最近接する位置で前記像担持体の移動方向と逆方向に移動する
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the developer carrying member moves in a direction closest to the image carrying member in a direction opposite to a moving direction of the image carrying member. ..
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