JP2005134651A - Image forming apparatus and developing system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は画像形成装置に関する。典型的には、感光体ドラムと現像装置とが対をなして多段式に並設されるタンデム型カラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus. Typically, the present invention relates to a tandem color image forming apparatus in which a photosensitive drum and a developing device are paired and arranged in a multistage manner.
また、この発明は、そのような画像形成装置に用いられる現像システムに関する。 The present invention also relates to a developing system used in such an image forming apparatus.
近年、価格面を考慮しながら、様々なタンデム型（多段ドラム型）のカラー画像形成装置が実用化されている。例えば、内部装置の小型化やユニット化を行うとともに、コスト低減のためモータの使用個数が減らされて、１つのモータで４色（Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）およびＫ（黒））の各現像装置を駆動したり、あるいは現像装置と転写装置を駆動したりしているものがある。 In recent years, various tandem (multi-stage drum type) color image forming apparatuses have been put into practical use in consideration of price. For example, the internal device is reduced in size and unitized, and the number of motors used is reduced for cost reduction, so that one motor has four colors (M (magenta), C (cyan), Y (yellow), and K). (Black)) are driven, or the developing device and the transfer device are driven.
形成すべき画像の内容によっては必ずしも４色すべての現像装置を駆動する必要が無い場合がある。しかし、上述のコスト低減を図ったタンデム型画像形成装置のように１つのモータで複数の現像装置を駆動している場合、駆動させる必要が無い現像装置であっても、駆動される場合がある。 Depending on the contents of the image to be formed, it may not be necessary to drive all four color developing devices. However, when a plurality of developing devices are driven by a single motor as in the tandem type image forming apparatus designed to reduce the cost described above, even a developing device that does not need to be driven may be driven. .
現像装置としては、感光体ドラム等の像担持体に現像を行うための現像ローラと、現像ローラの表面へトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ表面に供給されたトナー層の厚さを規制する規制ブレードを備え、現像ローラと規制ブレードとの両方にそれぞれ独立にバイアス電位が印加されるようになっているものがある。この種の現像装置の駆動時には、通常は、現像ローラと規制ブレードとの間にトナーを規制ブレード側から現像ローラ側へ付勢する向きの電界が形成されている（例えば、特許文献１（特開２０００−３２１８５３号公報）参照。）。
一般にトナー表面には、荷電性や現像ローラとの付着性を制御するため、後処理剤が施されている。後処理剤は、トナーに付着するようにトナーとは逆極性をもつものが多い。このため、通常のバイアス印加がされている場合には、遊離した後処理剤が規制ブレードに付着する傾向がある。 In general, a post-treatment agent is applied to the toner surface in order to control chargeability and adhesion to the developing roller. Many post-treatment agents have a polarity opposite to that of the toner so as to adhere to the toner. For this reason, when a normal bias is applied, the released post-treatment agent tends to adhere to the regulating blade.
このように規制ブレードに後処理剤が付着してしまうと、トナー層形成時にこの後処理剤によってトナー層が阻害されて均一なトナー薄層が形成できなくなってしまい、画像にスジ状のノイズが発生するという不具合が生ずる。規制ブレードに付着した後処理剤が多量となった場合には、画像濃度の低下や画像欠損（画像かすれ）等が発生することがある。 If the post-treatment agent adheres to the regulating blade in this way, the toner layer is inhibited by the post-treatment agent when the toner layer is formed, and a uniform toner thin layer cannot be formed, and streaky noise is generated in the image. The problem of occurring occurs. When the amount of the post-treatment agent adhering to the regulating blade becomes large, image density may be reduced, image loss (image fading), or the like may occur.
そこで、この発明の課題は、規制部材に後処理剤を付着させることなく現像部材に均一なトナー薄層を形成でき、したがって画像ノイズを低減できる画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a uniform toner thin layer on a developing member without adhering a post-treatment agent to a regulating member, and thus reducing image noise.
また、この発明の課題は、そのような画像形成装置に適した現像システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a developing system suitable for such an image forming apparatus.
本発明者は、画像にスジ状のノイズが発生したり、画像濃度の低下や画像欠損が発生したりする不具合の原因を、次のように解析した。 The present inventor has analyzed the causes of problems that streak-like noise occurs, image density decreases, and image defects occur as follows.
現像装置が新品である場合は、それを構成する部材の馴染みが十分でなく、比較的ストレスが高く、このストレスによってトナーから脱離した後処理剤が遊離しやすい。例えば、新品の現像装置で発泡材からなる供給ローラ内部にトナーが未だ十分に充填されていない場合には、現像ローラと供給ローラとの間の摩擦力が大きくて、トナーヘのストレスが大きい。このため、トナーから後処理剤が外れやすくなり遊離し易くなる。この結果、現像装置が駆動され、通常のバイアスが印加されている場合には、遊離した後処理剤が規制ブレードに付着し易くなる。 When the developing device is new, the components constituting it are not well-adapted and the stress is relatively high, and the post-treatment agent is easily released from the toner due to the stress. For example, when a new developing device is not sufficiently filled with toner in the supply roller made of a foam material, the frictional force between the development roller and the supply roller is large, and the stress on the toner is large. For this reason, the post-treatment agent is easily detached from the toner and is easily released. As a result, when the developing device is driven and a normal bias is applied, the liberated post-treatment agent tends to adhere to the regulating blade.
また、新品の現像装置には後処理を施した新しいトナーが多く含まれているため、この遊離した後処理剤が多量に発生し、さらにトナーの帯電極性と逆に帯電するものが含まれているため、トナー像を形成するに適した薄層状態に規制する規制部材に付着する。 In addition, since a new developing device contains a lot of new toner that has undergone post-processing, a large amount of this released post-processing agent is generated, and further, there are those that are charged opposite to the charging polarity of the toner. Therefore, it adheres to the regulating member that regulates the thin layer state suitable for forming the toner image.
なお、遊離した、トナーの帯電極性と逆に帯電する後処理剤は、画像を出力していく過程で次第に像担持体に消費されるため、画像出力を重ねていくにつれて現像装置内の遊離した後処理材は低減し、規制部材に付着する後処理材も低減してゆく。つまり、上述の不具合は、比較的新しい現像装置で発生しやすい現象である。 The liberated post-treatment agent that is charged in reverse to the charging polarity of the toner is gradually consumed in the image carrier in the process of outputting the image, so that it is released in the developing device as the image output is repeated. The amount of post-processing material is reduced, and the amount of post-processing material adhering to the regulating member is also reduced. That is, the above-described problem is a phenomenon that is likely to occur in a relatively new developing device.
また、上述の不具合は、高温環境の比較的トナー水分率が高い状態で発生しやすい。この原因は、高温高湿環境下ではトナーの帯電量が低下し、後処理材のトナーに対する付着力が低減し、脱離しやすいことにある。 Further, the above-described problems are likely to occur in a high temperature environment with a relatively high toner moisture content. This is because the charge amount of the toner is reduced in a high temperature and high humidity environment, the adhesion of the post-processing material to the toner is reduced, and the toner is easily detached.
このような解析に基づいて、本発明者は以下に述べるような発明に至った。 Based on such analysis, the present inventor has reached the invention as described below.
上記課題を解決するため、この発明の画像形成装置は、それぞれ現像装置を含む複数の画像形成部が並設された画像形成装置であって、
上記各現像装置は少なくとも、トナーを収容するトナー収容部と、その現像装置の駆動時にトナーを現像領域に搬送するために回転される円筒状の現像部材と、上記トナー収容部に収容されたトナーを上記現像部材の表面に供給する供給部材と、上記供給部材によって上記現像部材の表面に供給されたトナー層を現像に適した層厚に規制する規制部材とを含み、
上記現像部材に第１電位を印加する第１の電圧印加手段と、
上記規制部材に第２電位を印加する第２の電圧印加手段と、
上記現像装置が実質的に新品であるか否かを判断する検知手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する一方、現像装置駆動中の非画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus in which a plurality of image forming units each including a developing device are arranged in parallel.
Each of the developing devices includes at least a toner accommodating portion that accommodates toner, a cylindrical developing member that is rotated to convey the toner to the developing region when the developing device is driven, and the toner that is accommodated in the toner accommodating portion. And a regulating member that regulates the toner layer supplied to the surface of the developing member by the supplying member to a layer thickness suitable for development,
First voltage applying means for applying a first potential to the developing member;
Second voltage applying means for applying a second potential to the regulating member;
Detecting means for determining whether or not the developing device is substantially new;
While the developing device is determined to be substantially new by the detection means, during image formation while the developing device is being driven, a potential difference between the first potential and the second potential is expressed by the toner as the regulating member. In the non-image formation while the developing device is driven, the potential difference between the first potential and the second potential is set to substantially zero or the toner is set to the developing force. Control means for performing control to set the polarity to be biased from the member side to the regulating member side is provided.
ここで「現像領域」とは現像が行われる空間的な領域を指す。具体的には、上記現像部材と像担持体（感光体等）との間の最近接領域を指す。 Here, the “development area” refers to a spatial area where development is performed. Specifically, it indicates the closest area between the developing member and the image carrier (photosensitive member or the like).
また、現像装置が「実質的に新品」であるとは、全くの新品であるものや、駆動時間が所定時間以下である、プリント枚数が所定枚数以下であるなどの、使用された程度が比較的少ないものを含む意味である。 In addition, the fact that the developing device is “substantially new” means that the developing device is completely new, the driving time is less than a predetermined time, the number of printed sheets is less than a predetermined number, etc. It means to include a few things.
また、「現像装置駆動中」とは、現像装置が駆動されている期間を意味する。この現像装置駆動中は現像部材が回転される。「現像装置駆動中」には、「画像形成時」と「非画像形成時」とが含まれる。「画像形成時」とは、現像部材が現像領域に搬送したトナーによって現像を行う時を指す。「非画像形成時」とは、画像形成時及び安定化制御等の必要のために現像を行う時以外の時を指す。 “Developing device driving” means a period during which the developing device is driven. The developing member is rotated while the developing device is driven. “During developing device driving” includes “during image formation” and “during non-image formation”. “At the time of image formation” refers to the time when development is performed by the toner conveyed by the developing member to the development area. “Non-image formation” refers to a time other than the time of image formation and development due to the necessity of stabilization control or the like.
また、上記第１電位と第２電位との間の電位差が「実質的にゼロ」とは、トナーの移動に実質的に影響しない程度の電位差、例えば電源電圧の設定精度の範囲内などの微かな電位差を許容する意味である。 The potential difference between the first potential and the second potential is “substantially zero”, which is a potential difference that does not substantially affect the movement of the toner, for example, a slight difference such as within the range of setting accuracy of the power supply voltage. This means that a slight potential difference is allowed.
この発明の画像形成装置によれば、上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間でも、現像装置駆動中の画像形成時には、制御手段は、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する。したがって、画像形成部によって画像形成が通常通りに行われる。一方、上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の非画像形成時には、制御手段は、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する。後処理剤は、トナーに付着するようにトナーとは逆極性をもつものが多い。したがって、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが防止される。この結果、上記現像装置が実質的に新品である場合であっても、良好で安定した画像を得ることができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, even when the developing device is determined to be substantially new by the detecting unit, the control unit is configured to set the first potential at the time of image formation while the developing device is being driven. The potential difference from the second potential is set to a polarity at which the toner is urged from the regulating member side to the developing member side. Therefore, image formation is performed as usual by the image forming unit. On the other hand, during the non-image formation while the developing device is being driven while the developing device is determined to be substantially new by the detecting device, the control device can detect the potential difference between the first potential and the second potential. Is set to substantially zero or a polarity at which the toner is urged from the developing member side to the regulating member side. Many post-treatment agents have a polarity opposite to that of the toner so as to adhere to the toner. Therefore, it is prevented that the released post-treatment agent adheres to the regulating member. As a result, a good and stable image can be obtained even when the developing device is substantially new.
上記制御手段は、上記各現像装置ごとに上記制御を行うのが望ましい。そのようにした場合、各現像装置ごとに、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが有効に防止される。 The control means preferably performs the control for each of the developing devices. In such a case, for each developing device, the liberated post-processing agent is effectively prevented from adhering to the regulating member.
上記第１の電圧印加手段が印加する第１電位と、上記第２の電圧印加手段が印加する第２電位とは、互いに異なる電位を取り得るのが望ましい。制御手段による制御の自由度が増すからである。 It is desirable that the first potential applied by the first voltage application unit and the second potential applied by the second voltage application unit can be different from each other. This is because the degree of freedom of control by the control means increases.
一実施形態の画像形成装置では、
上記供給手段は発泡材を有する供給ローラであり、
上記供給ローラに第３電位を印加する第３の電圧印加手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、上記第１電位と第３電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から供給ローラ側へ付勢される極性に設定した条件下で、上記現像装置を駆動させて上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーを充填させる制御を行う第２の制御手段を備えたことを特徴とする。
In the image forming apparatus of one embodiment,
The supply means is a supply roller having a foam material;
Third voltage applying means for applying a third potential to the supply roller;
While the developing device determines that the developing device is substantially new, the potential difference between the first potential and the third potential is substantially zero or toner is supplied from the developing member side. And a second control means for controlling the filling of the foam material forming the supply roller by driving the developing device under a condition set to the polarity biased to the side. To do.
この一実施形態の画像形成装置では、上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、第２の制御手段は、上記第１電位と第３電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から供給ローラ側へ付勢される極性に設定した条件下で、上記現像装置を駆動させる制御を行う。これにより、この制御を行わない場合に比して、上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーが速やかに充填される。したがって、現像ローラと供給ローラとの間の摩擦力が速やかに小さくなって、トナーヘのストレスが小さくなる。この結果、トナーから後処理剤が外れ難くなり遊離し難くなる。 In the image forming apparatus according to this embodiment, while the developing unit determines that the developing device is substantially new by the detecting unit, the second control unit determines whether the first potential is between the first potential and the third potential. Control for driving the developing device is performed under the condition that the potential difference is set to substantially zero or a polarity in which the toner is biased from the developing member side to the supply roller side. As a result, compared with the case where this control is not performed, the toner is quickly filled into the foam material forming the supply roller. Accordingly, the frictional force between the developing roller and the supply roller is quickly reduced, and the stress on the toner is reduced. As a result, the post-treatment agent is unlikely to be detached from the toner and is difficult to be released.
上記第２の制御手段は、画像形成装置本体に現像装置が設置された後、最初のシート（１枚目）に画像形成が行われる前に上記制御を行うのが望ましい。これにより、上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーが充填されて、現像ローラと供給ローラとの間の摩擦力が小さくなった状態で、最初のシート（１枚目）に画像形成が行われる。したがって、画像形成装置本体に現像装置が設置された後、最初のシートから良好で安定した画像を得ることができる。 The second control means preferably performs the above-described control after the developing device is installed in the main body of the image forming apparatus and before image formation is performed on the first sheet (first sheet). Thus, toner is filled in the foam material forming the supply roller, and image formation is performed on the first sheet (first sheet) in a state where the frictional force between the developing roller and the supply roller is reduced. Is called. Therefore, after the developing device is installed in the image forming apparatus main body, a good and stable image can be obtained from the first sheet.
一実施形態の画像形成装置では、
上記非画像形成時は、電源オン後のウォームアップ時、像間時、エンドシーケンス時の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus of one embodiment,
The non-image formation includes at least one of warm-up after power-on, image-interval, and end sequence.
ここで「像間時」とは画像形成時と画像形成時との間の時を指す。 Here, “between images” refers to the time between image formation and image formation.
この一実施形態の画像形成装置では、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが有効に防止される。 In the image forming apparatus according to this embodiment, the liberated post-processing agent is effectively prevented from adhering to the regulating member.
一実施形態の画像形成装置では、
上記検知手段は、上記現像装置が実質的に新品であるか否かを、上記現像装置が駆動された駆動時間、上記現像装置が示す新品識別情報、または上記現像装置を用いたプリント枚数に基づいて上記各現像装置ごとに判断し、
上記制御手段は、複数の現像装置のうち、上記検知手段によって実質的に新品であると判断された現像装置のみに上記制御を行うことを特徴とする。
In the image forming apparatus of one embodiment,
The detecting means determines whether or not the developing device is substantially new based on a driving time when the developing device is driven, new product identification information indicated by the developing device, or the number of prints using the developing device. For each of the above developing devices,
The control unit performs the control only on a developing device determined to be substantially new by the detecting unit among the plurality of developing devices.
この一実施形態の画像形成装置では、上記検知手段によって、各現像装置ごとに、その現像装置が実質的に新品であるか否かが判断される。そして、上記検知手段によって実質的に新品であると判断された現像装置のみに、上記制御手段によって上記制御が行われる。したがって、各現像装置ごとに、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが有効に防止される。 In the image forming apparatus according to this embodiment, the detection unit determines whether or not the developing device is substantially new for each developing device. Then, only the developing device determined to be substantially new by the detection means is controlled by the control means. Therefore, for each developing device, the liberated post-processing agent is effectively prevented from adhering to the regulating member.
一実施形態の画像形成装置では、上記各現像装置に対して、上記第１電位と第２電位との間の電位差を上記非画像形成時の極性と同じ極性に設定した駆動時間を付加する制御を行う第３の制御手段を備えたことを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the embodiment, the control is performed to add a driving time in which the potential difference between the first potential and the second potential is set to the same polarity as the non-image forming polarity to each developing device. A third control means for performing the above is provided.
この一実施形態の画像形成装置では、上記各現像装置に対して、第３の制御手段によって、上記第１電位と第２電位との間の電位差を上記非画像形成時の極性と同じ極性に設定した駆動時間が付加される。これにより、各現像装置において、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが有効に防止される。この結果、さらに良好で安定した画像を得ることができる。 In the image forming apparatus according to the embodiment, the third control unit causes the potential difference between the first potential and the second potential to be the same as the polarity at the time of non-image formation with respect to each developing device. The set drive time is added. Thereby, in each developing device, it is effectively prevented that the released post-processing agent adheres to the regulating member. As a result, a better and more stable image can be obtained.
一実施形態の画像形成装置では、上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーを充填させる量は、その発泡材に最大に充填可能なトナー量の９０％以上１００％以下であることを特徴とする。 In an image forming apparatus according to an embodiment, the amount of toner filled in the foam material forming the supply roller is 90% to 100% of the maximum amount of toner that can be filled in the foam material. To do.
この一実施形態の画像形成装置では、実際に、トナーから後処理剤が外れ難くなり遊離し難くなる。したがって、良好で安定した画像を得ることができる。 In the image forming apparatus according to this embodiment, the post-treatment agent is actually difficult to come off from the toner and is hardly released. Therefore, a good and stable image can be obtained.
別の局面では、この発明の画像形成装置は、
それぞれの表面に静電潜像が形成される並設された複数の像担持体と、
上記像担持体のそれぞれの表面を露光する複数の露光手段と、
上記複数の像担持体上に形成された静電潜像をそれぞれ所定の色のトナー像として形成する複数の現像装置と、
上記複数の像担持体のそれぞれにシートを搬送するように循環移動する搬送手段と、
上記複数の像担持体上のそれぞれのトナー像をシートに転写する複数の転写手段と、
上記シート上に転写されたトナー像を定着する定着手段とを備えたタンデム型の多色画像形成装置において、
上記現像装置は、
トナーを収容するトナー収容部と、
トナーを現像領域に搬送する円筒状の回転可能な現像部材と、
トナー収容部のトナーを現像部材に供給する供給部材と、
供給部材によって供給されたトナー層を、現像に適した薄層状態に規制する規制部材と、
上記現像領域を通過した現像部材上のトナー薄層の電荷を除電する、と同時にトナー収容部のトナーが外部に流出するのを防ぐ除電部材を有し、
上記画像形成装置は現像部材に第１電位を印加する第１の電圧印加手段と、上記規制部材に第２電位を印加する第２の電圧印加手段、現像装置の新旧を検知する検知手段を備えており、
上記第１と第２の電圧印加手段は、少なくとも上記現像部材に印加される第１電位と上記規制部材に印加される第２電位に対して、互いに異なる電位を印加することが可能であり、上記現像装置の新旧を検知する上記検知手段の検知出力が比較的新しい現像装置であると判断した場合、画像形成時の現像装置駆動時には、上記第１と第２の電圧印加手段により印加される第１電位と第２電位によりトナーを規制部材側から現像部材側へ付勢するように電位差を有するように制御され、
現像装置駆動中の非画像形成時には、上記第１と第２の電圧印加手段により印加される第１電位と第２電位により、常にトナーが現像部材側に付勢しないように制御されることを特徴とする。
In another aspect, the image forming apparatus of the present invention provides:
A plurality of image carriers in which electrostatic latent images are formed on the respective surfaces;
A plurality of exposure means for exposing each surface of the image carrier;
A plurality of developing devices that form electrostatic latent images formed on the plurality of image carriers as toner images of predetermined colors, respectively;
A conveying means that circulates and moves the sheet to each of the plurality of image carriers;
A plurality of transfer means for transferring the toner images on the plurality of image carriers to a sheet;
In a tandem type multicolor image forming apparatus provided with a fixing means for fixing the toner image transferred onto the sheet,
The developing device is
A toner container for containing toner;
A cylindrical rotatable developing member for conveying toner to the developing area;
A supply member for supplying the toner in the toner container to the developing member;
A regulating member for regulating the toner layer supplied by the supplying member into a thin layer state suitable for development;
A charge eliminating member that neutralizes the charge of the toner thin layer on the developing member that has passed through the developing area, and at the same time prevents the toner in the toner storage portion from flowing out;
The image forming apparatus includes a first voltage applying unit that applies a first potential to the developing member, a second voltage applying unit that applies a second potential to the regulating member, and a detecting unit that detects whether the developing device is new or old. And
The first and second voltage applying means can apply different potentials to at least the first potential applied to the developing member and the second potential applied to the regulating member, When it is determined that the detection output of the detection means for detecting whether the development device is new or old is a relatively new development device, the first and second voltage application means are applied when the development device is driven during image formation. The first potential and the second potential are controlled to have a potential difference so as to urge the toner from the regulating member side to the developing member side,
During non-image formation while the developing device is being driven, control is performed so that the toner is not always urged toward the developing member by the first potential and the second potential applied by the first and second voltage applying means. Features.
この発明の画像形成装置によっても、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが防止される。この結果、上記現像装置が実質的に新品である場合であっても、良好で安定した画像を得ることができる。 Also with the image forming apparatus of the present invention, the liberated post-processing agent is prevented from adhering to the regulating member. As a result, a good and stable image can be obtained even when the developing device is substantially new.
また、この発明の現像システムは、現像装置を制御する現像システムであって、
上記現像装置は少なくとも、トナーを収容するトナー収容部と、トナーを現像領域に搬送するために回転される円筒状の現像部材と、上記トナー収容部に収容されたトナーを上記現像部材の表面に供給する供給部材と、上記供給部材によって上記現像部材の表面に供給されたトナー層を現像に適した薄層状態に規制する規制部材とを含み、
上記現像部材に第１電位を印加する第１の電圧印加手段と、
上記規制部材に第２電位を印加する第２の電圧印加手段と、
上記現像装置が実質的に新品であるか否かを判断する検知手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する一方、現像装置駆動中の非画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
The developing system of the present invention is a developing system for controlling a developing device,
The developing device includes at least a toner accommodating portion that accommodates toner, a cylindrical developing member that is rotated to convey the toner to the developing region, and toner accommodated in the toner accommodating portion on the surface of the developing member. A supply member to be supplied; and a regulating member that regulates the toner layer supplied to the surface of the developing member by the supply member into a thin layer state suitable for development,
First voltage applying means for applying a first potential to the developing member;
Second voltage applying means for applying a second potential to the regulating member;
Detecting means for determining whether or not the developing device is substantially new;
While the developing device is determined to be substantially new by the detection means, during image formation while the developing device is being driven, a potential difference between the first potential and the second potential is expressed by the toner as the regulating member. In the non-image formation while the developing device is driven, the potential difference between the first potential and the second potential is set to substantially zero or the toner is set to the developing force. Control means for performing control to set the polarity to be biased from the member side to the regulating member side is provided.
この発明の現像システムによれば、上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間でも、現像装置駆動中の画像形成時には、制御手段は、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する。したがって、画像形成部によって画像形成が通常通りに行われる。一方、上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の非画像形成時には、制御手段は、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する。後処理剤は、トナーに付着するようにトナーとは逆極性をもつものが多い。したがって、遊離した後処理剤が規制部材に付着するのが防止される。この結果、上記現像装置が実質的に新品である場合であっても、良好で安定した画像を得ることができる。 According to the developing system of the present invention, even when the developing device is determined to be substantially new by the detecting device, the control device controls the first potential and the first potential during image formation while the developing device is driven. The potential difference between the two potentials is set to a polarity at which the toner is urged from the regulating member side to the developing member side. Therefore, image formation is performed as usual by the image forming unit. On the other hand, during the non-image formation while the developing device is being driven while the developing device is determined to be substantially new by the detecting device, the control device can detect the potential difference between the first potential and the second potential. Is set to substantially zero or a polarity at which the toner is urged from the developing member side to the regulating member side. Many post-treatment agents have a polarity opposite to that of the toner so as to adhere to the toner. Therefore, it is prevented that the released post-treatment agent adheres to the regulating member. As a result, a good and stable image can be obtained even when the developing device is substantially new.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
図１は、一実施形態の現像システムを備えたタンデム型のカラー画像形成装置の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a tandem type color image forming apparatus including a developing system according to an embodiment.
このカラー画像形成装置は、本体５０内部に実質的に水平方向に往復して循環するように配置された中間転写ベルト１７を備えるとともに、この中間転写ベルト１７上に４段の画像形成部を成すように並設された、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、各感光体ドラムの周りにそれぞれ対応して設けられた帯電器１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋ、４色の現像装置（「現像器」とも呼ぶ。）１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋ、およびクリーナボックス２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋと、各感光体ドラムの上方の位置にそれぞれ対応する感光体ドラムに面して配置された露光装置１６Ｙ，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｋとを備えている。現像装置１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋは、それぞれ非磁性１成分現像剤であるイエロー（Ｙ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、黒（Ｋ）トナーを内蔵している。これらの現像装置１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋは、共通の１つのモータで駆動されるようになっている。
The color image forming apparatus includes an intermediate transfer belt 17 disposed so as to circulate back and forth in a substantially horizontal direction inside the
本体５０の下部には、シートとしての用紙２０を収容する給紙カセット２２が設けられている。給紙カセット２２には給紙ローラ３０が設けられている。給紙ローラ３０は給紙カセット２２から用紙２０を１枚ずつ上方へ延びる搬送路４１へ送り出すようになっている。上記搬送路４１に連なって上方へ延びる搬送路４２には定着手段としての定着装置１９が設けられている。搬送路４２の上部には排紙ローラ３１が設けられている。本体５０の上面には排紙トレイ３２が形成されている。
A
クリーナボックス１９は、中間転写ベルト１７を清掃するために中間転写ベルト１７の右端（図１において）の折り返し箇所に配置されている。
The
このカラー画像形成装置の全体の動作は、制御手段としてのＣＰＵ（中央演算処理ユニット）９０によって次のように制御される。 The overall operation of this color image forming apparatus is controlled as follows by a CPU (Central Processing Unit) 90 as a control means.
このカラー画像形成装置の動作は概略、感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋの表面にそれぞれ各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を各感光体ドラムから中間転写ベルト１７に順次転写して、トナー像を重ねあわせて中間転写ベルト１７上にカラートナー像を形成し、このカラートナー像を中間転写ベルト１７から一括して用紙２０に転写し、そして定着させるようになっている。
The operation of this color image forming apparatus is roughly as follows. Each color toner image is formed on the surface of each of the
具体的には、このカラー画像形成装置の印字プロセスは、まず帯電器１４Ｙで感光体ドラム１３Ｙの表面を一様に帯電させる。続いて、帯電した感光体ドラム１３Ｙの表面を露光装置１６Ｙで画像信号に従って露光する。これにより、感光体ドラム１３Ｙの表面上に静電潜像を形成する。次に、感光体ドラム１３Ｙの表面上に形成された静電潜像を、イエロートナーを内蔵した現像装置１５Ｙで現像する。現像によって得られたイエロートナー像を、中間転写ベルト１７上に静電的に転写する。トナー像を転写した後の感光体ドラム１３Ｙは、残留トナーをクリーナボックス２３Ｙに設置されたブレードで清掃される。次に、同様のプロセスで感光体ドラム１３Ｍの表面上に形成されたマゼンタ色のトナー像を、先に転写されたイエロートナー像に重ねて中間転写ベルト１７上に転写する。また、同様のプロセスで感光体ドラム１３Ｃの表面上に形成されたシアン色のトナー像、同様のプロセスで感光体ドラム１３Ｋの表面上に形成された黒色のトナー像を、中間転写ベルト１７上に順次重ねて転写する。このようにして中間転写ベルト１７上に４色のトナー像を順次重ねて転写して、フルカラーのトナー像を完成する。
Specifically, in the printing process of this color image forming apparatus, the surface of the
次に、中間転写ベルト１７上に形成されたカラーのトナー像を、給紙カセット３０から搬送路４１に送り出された用紙２０上に一括して転写する。なお、用紙２０上にカラートナー像を転写した後の中間転写ベルト１７上の残留トナーは、クリーナボックス１８に設置されたブレードで清掃される。
Next, the color toner images formed on the intermediate transfer belt 17 are collectively transferred onto the
次に、カラートナー像が転写された用紙２０を定着装置１９を通して搬送する。そして、その用紙２０を定着装置１９によって加熱することにより、カラートナー像を溶融して用紙２０に定着させる。このようにして、用紙２０上に最終的なフルカラー画像が形成される。なお、フルカラー画像が形成された用紙２０は、排紙ローラ３１によって排紙トレイ３２上に排紙される。
Next, the
図２は、上述の現像装置１５（符号１５は、互いに同様に構成された各現像装置１５Ｙ，１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｋを総称する。）の縦断面を示している。この現像装置１５は、トナー収容部として機能するトナーホッパ１０と、この現像装置のトナー搬送出口に設けられた現像部材としての現像ローラ１と、外周にウレタン発泡材を有する供給部材としての供給ローラ（ウレタン発泡ローラ）２と、規制部材としての第１規制ブレード４および第２規制ブレード５と、除電部材としての除電シール３とを備えている。
FIG. 2 shows a longitudinal section of the above-described developing device 15 (
トナーホッパ１０には、非磁性１成分現像剤であるトナー１２が収容されている。この例では、平均粒径が重量分布で６．５μｍの重合法によって製造された負帯電性トナーを用いた。なお、トナー１２としては、粉砕法によって製造されたトナー等を用いても良い。
The
トナーホッパ１０に収容されたトナー１２は、このホッパの下部に設けられた送り羽根８の回転によって、その下方に配置された供給ローラ２の近傍に搬送される。
The
供給ローラ２は現像ローラ１に隣接して設けられている。供給ローラ２の近傍に補給されたトナーは、供給ローラ２の回転により現像ローラ１の表面に供給される。
The
第１規制ブレード４および第２規制ブレード５は、それぞれ現像ローラ１の表面のうち供給ローラ２が接する箇所よりも下流側に相当する箇所に配置されている。第１規制ブレード４および第２規制ブレード５は、供給ローラ２によって現像ローラ１の表面に供給されたトナー層を、現像に適した層厚に規制する。
The first restricting
現像ローラ１は、この現像装置の駆動時にトナーを現像領域（現像ローラと感光体ドラムとの間の最近接領域）に搬送するために、図２においてローラ中心の周りに反時計回りに回転される。したがって、供給ローラ２によって現像ローラ１の表面に供給されたトナーは、現像ローラ１の回転に伴って供給ローラ２よりも下流側に設けられた第１規制ブレード４を通過し、更に現像ローラ１の表面に圧接された第２規制ブレード５へ到達する。規制ブレード４を通過する際に、現像ローラ１表面上のトナーは接触ニップ内で摩擦帯電し、現像に適した帯電量と搬送量を有したトナー層となる。
The developing
除電シール３は、この例では導電シート部材からなり、現像ローラ１の下部に沿って配置されている。現像ローラ１表面上のトナーは、現像領域を通過した後、この除電シール３の箇所を通過する。除電シール３に対してトナーが持つ電荷を除電するためのバイアスを印加しておけば、トナーは除電される。また、この除電シール３は、トナーが現像装置の外部へ流出するのを防ぐ役割も持つ。
In this example, the
除電シール３の箇所を通過したトナーは、現像ローラ１と供給ローラ２との間の速度差により現像ローラ１表面から掻き取られて、供給ローラ２近傍のトナーと再度混合される。
The toner that has passed through the
また、このカラー画像形成装置では、現像ローラ１に第１電位としての現像ローラ電位Ｖ１を印加する第１の電圧印加手段６と、規制ブレード４及び５に第２電位としての規制ブレード電位Ｖ２を印加する第２の電圧印加手段７と、供給ローラ２に第３電位としての供給ローラ電位Ｖ３を印加する第３の電圧印加手段９が設けられている。これらの現像ローラ電位Ｖ１、規制ブレード電位Ｖ２、供給ローラ電位Ｖ３は既述のＣＰＵ９０によって設定されるようになっている。
Further, in this color image forming apparatus, the first voltage applying means 6 for applying the developing roller potential V1 as the first potential to the developing
現像装置１５が新品でない時には、通常通りに、現像装置駆動時には常に、現像ローラ１と規制ブレード４，５との間の電位差（Ｖ１とＶ２との差）は、トナーが規制ブレード４，５側から現像ローラ１側へ付勢される極性に設定される。つまり、現像ローラ１と規制ブレード４，５との間には、トナーが規制ブレード４，５側から現像ローラ１側へ付勢される向きに電界が形成される。
When the developing
〔画像形成時と非画像形成時のバイアス条件の適正化〕
既述のように、現像装置１５が新品であって後処理を施した新しいトナーが多く含まれている場合、遊離した後処理剤が多量に発生する。このため、上述のように現像装置駆動時に常に、現像ローラ１と規制ブレード４，５との間にトナーが規制ブレード４，５側から現像ローラ１側へ付勢される向きに電界を形成したのでは、規制ブレード４，５に後処理剤が多く付着して、画像にスジ状のノイズが発生するという不具合が生ずる。そこで、現像装置１５が実質的に新品である時は、規制ブレード４，５に後処理剤を付着させないためにバイアス条件について適正化する必要がある。
[Appropriate bias conditions for image formation and non-image formation]
As described above, when the developing
本発明者は、バイアス条件の適正化のために、次のような条件下で実験を行った。 The present inventor conducted an experiment under the following conditions in order to optimize the bias conditions.
感光体ドラム（システム）：速度１００ｍｍ／ｓｅｃ
電位Ｖｏ＝−４５０Ｖ、Ｖｉ＝−６０Ｖ
現像ローラ：導電性ゴムローラ
周速１５０ｍｍ／ｓｅｃ
外径φ１８ｍｍ
表面粗さＲａ＝０．８μｍ
Ｄｓ＝０．１５ｍｍ
送り羽根：回転速度１ｒｐｓ
ポリエチレンフイルム
第１規制ブレード：ＳＵＳ
第２規制ブレード：ＳＵＳ
供給ローラ：セル数が１００個／インチ
アスカーＡ硬度が６０゜
抵抗が１０４Ω・ｃｍ
外径φ１５ｍｍ
厚み２．５ｍｍ
ウレタン発泡ローラ（連泡タイプ）
現像ローラ押し込み量０．６ｍｍ
周速３００ｍｍ・ｓｅｃ
現像ローラに対して接触位置でカウンタ回転
Photosensitive drum (system): speed 100 mm / sec
Potential Vo = −450V, Vi = −60V
Developing roller: Conductive rubber roller
Circumferential speed 150mm / sec
Outside diameter φ18mm
Surface roughness Ra = 0.8μm
Ds = 0.15mm
Feeding blade:
Polyethylene film 1st regulation blade: SUS
Second regulation blade: SUS
Supply roller: 100 cells / inch
Resistance is 104Ω · cm
Outside diameter φ15mm
2.5mm thickness
Urethane foam roller (continuous foam type)
Development roller push-in amount 0.6mm
Peripheral speed 300mm ・ sec
Counter rotation at contact position with developing roller
さらに、図３中の（１）〜（４）に示すように、現像装置駆動中の画像形成時及び非画像形成時のバイアス条件を設定した。 Further, as shown in (1) to (4) in FIG. 3, bias conditions at the time of image formation and non-image formation during driving of the developing device were set.
詳しくは、まず、いずれのバイアス条件（１）〜（４）でも、現像ローラ電位Ｖ１と除電シール電位とを等しく、また、規制ブレード電位Ｖ２と供給ローラ電位Ｖ３とを等しく設定した。 Specifically, first, in any bias condition (1) to (4), the developing roller potential V1 and the static elimination seal potential are set equal, and the regulation blade potential V2 and the supply roller potential V3 are set equal.
さらに、バイアス条件（１）では、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−４５０Ｖに設定する。一方、非画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−４５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−３５０Ｖに設定する。 Further, under the bias condition (1), the developing roller potential V1 = −350V and the regulation blade potential V2 = −450V are set during image formation. On the other hand, during non-image formation, the developing roller potential V1 = −450V and the regulation blade potential V2 = −350V are set.
バイアス条件（２）では、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−４５０Ｖに設定する。一方、非画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−３５０Ｖに設定する。 Under the bias condition (2), the developing roller potential V1 = −350V and the regulation blade potential V2 = −450V are set during image formation. On the other hand, at the time of non-image formation, the developing roller potential V1 = −350V and the regulation blade potential V2 = −350V are set.
バイアス条件（３）では、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖに設定し、規制ブレード電位Ｖ２は−５５０Ｖと−３５０Ｖとが交互に周期的に繰り返されるように設定する。一方、非画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１は−５５０Ｖと−３５０Ｖとが交互に周期的に繰り返されるように設定し、規制ブレード電位Ｖ２＝−３５０Ｖに設定する。 Under the bias condition (3), at the time of image formation, the developing roller potential V1 is set to −350 V, and the regulation blade potential V2 is set so that −550 V and −350 V are alternately repeated periodically. On the other hand, at the time of non-image formation, the developing roller potential V1 is set so that −550V and −350V are alternately repeated periodically, and the regulation blade potential V2 = −350V.
バイアス条件（４）では、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖに設定し、規制ブレード電位Ｖ２は−５５０Ｖと−３５０Ｖとが交互に周期的に繰り返されるように設定する。一方、非画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−３５０Ｖに設定する。 Under the bias condition (4), at the time of image formation, the developing roller potential V1 is set to −350V, and the regulation blade potential V2 is set so that −550V and −350V are alternately repeated periodically. On the other hand, at the time of non-image formation, the developing roller potential V1 = −350V and the regulation blade potential V2 = −350V are set.
分かるように、いずれのバイアス条件（１）〜（４）でも、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１と規制ブレード電位Ｖ２との間の電位差を、トナーが規制ブレード４，５側から現像ローラ１側へ付勢される極性に設定している。一方、非画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１と規制ブレード電位Ｖ２との間の電位差を、ゼロまたはトナーが現像ローラ１側から規制ブレード４，５側へ付勢される極性に設定している。この理由は、後処理剤がトナーとは逆極性をもつことから、遊離した後処理剤が規制ブレード４，５に付着するのを防止するためである。
As can be seen, in any of the bias conditions (1) to (4), during image formation, the potential difference between the developing roller potential V1 and the regulating blade potential V2 is changed from the
また、図４に示したようなバイアス制御フローを用いた。すなわち、このカラー画像形成装置の電源がＯＮ（オン）されると、ＣＰＵ９０（図１参照）は、装備されている現像装置が実質的に新品であるか否か、つまり現像装置の新旧を、後述する方法によって検知する（Ｓ１）。現像装置が所定以上使用されたものであれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ３）。例えば、現像装置駆動中は常に、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−４５０Ｖに設定する。一方、装備されている現像装置が比較的新しいものであれば、図３中のバイアス条件（１）〜（４）に従って、画像形成時と非画像形成時とでバイアスを切り換えて設定する（Ｓ２）。こうして現像装置が所定以上使用されれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ３）。 A bias control flow as shown in FIG. 4 was used. That is, when the power of the color image forming apparatus is turned on, the CPU 90 (see FIG. 1) determines whether the equipped developing device is substantially new, that is, whether the developing device is new or old. It detects by the method mentioned later (S1). If the developing device is used more than a predetermined value, normal bias application is performed (S3). For example, the developing roller potential V1 = −350V and the regulation blade potential V2 = −450V are always set while the developing device is being driven. On the other hand, if the equipped developing device is relatively new, the bias is switched between the image forming time and the non-image forming time according to the bias conditions (1) to (4) in FIG. 3 (S2). ). In this way, if the developing device is used more than a predetermined amount, normal bias application is performed (S3).
以上の設定条件にて、常温常湿環境（ＮＮ環境；２５℃、６０％ＲＨ）下で初期から白黒比（ＢＷ比）５％の文字チャート画像を１００枚形成した後、中間階調画像（ハーフ画像）を形成して、画像上に現れるスジ状のノイズを観察して評価を行った。 Under the above setting conditions, 100 character chart images having a black and white ratio (BW ratio) of 5% were formed from the beginning in a normal temperature and humidity environment (NN environment; 25 ° C., 60% RH), and then an intermediate gradation image ( A half image) was formed, and stripe-like noise appearing on the image was observed and evaluated.
図５にその評価結果を示す。図５中の「条件（１）」〜「条件（４）」は図３中のバイアス条件（１）〜（４）に対応する。なお、「比較例」は通常のバイアス印加のみを行った例である。評価結果の○、△、×はそれぞれ、
○：縦スジノイズ無し
△：縦スジノイズは少しある
×：縦スジノイズが明らかに見える
ことを表している（以下の図でも同様。）。△と○は良好と判断した。比較例であるバイアス制御を行わなかったときの結果と比較すると、本発明では画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。
FIG. 5 shows the evaluation results. “Condition (1)” to “Condition (4)” in FIG. 5 correspond to the bias conditions (1) to (4) in FIG. The “comparative example” is an example in which only normal bias application is performed. ○, △, × of the evaluation results are respectively
○: No vertical stripe noise △: There is a little vertical stripe noise ×: This indicates that vertical stripe noise is clearly visible (the same applies to the following figures). △ and ○ were judged good. Compared with the result when the bias control which is a comparative example is not performed, it can be seen that the vertical streak noise on the image is eliminated in the present invention.
また、図６のバイアス制御フローに示すように、現像装置の新旧を検知して比較的新しいと判断された場合、バイアス制御を行う時期は非画像形成時であれば良い。この例では、装備されている現像装置が比較的新しいものであれば（Ｓ１１）、電源ＯＮ後ウォームアップ時（Ｓ１２）、画像形成時と画像形成時との間の像間時（Ｓ１３）、エンドシーケンス時（Ｓ１４）の少なくとも１つでバイアスを切り換えて設定する。そして、現像装置が所定以上使用されれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ１５）。 As shown in the bias control flow of FIG. 6, when it is determined that the developing device is new and old and it is determined that the developing device is relatively new, the bias control may be performed at the time of non-image formation. In this example, if the equipped developing device is relatively new (S11), when warming up after power-on (S12), between images during image formation (S13), The bias is switched and set in at least one of the end sequences (S14). If the developing device is used for a predetermined time or more, normal bias application is performed (S15).
図７は、図６のバイアス制御フローに従い、常温常湿環境（ＮＮ環境）下とＡ上環境（常温常湿環境よりも高温高湿の環境）下で図３中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、縦スジノイズの評価結果を示している。図７中の「ａ」「ｂ」「ｃ」はそれぞれウォームアップ時、像間時、エンドシーケンス時にそれぞれ単独でバイアス制御を行ったことを表し、「ａ＋ｂ」「ａ＋ｃ」「ａ＋ｂ＋ｃ」「ｂ＋ｃ」はそれらの時期を組み合わせてバイアス制御を行ったことを表している。例えば「ａ＋ｂ」は、ウォームアップ時と像間時との両方でバイアス制御を行ったことを表す。なお、「比較例」は通常のバイアス印加のみを行った例である。比較例であるバイアス制御を行わなかったときの結果と比較すると、本発明では画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。なお、図示しないが、図３中のバイアス条件（１）を用いた場合だけでなく、他のバイアス条件（２）〜（４）を用いた場合も、同様の効果が得られる。 FIG. 7 shows the bias condition (1) in FIG. 3 under the normal temperature and humidity environment (NN environment) and the upper A environment (higher temperature and humidity environment than the normal temperature and humidity environment) according to the bias control flow of FIG. The vertical streak noise evaluation results are shown when bias control is performed. “A”, “b”, and “c” in FIG. 7 indicate that the bias control is independently performed at the time of warm-up, between images, and at the end sequence, and “a + b”, “a + c”, “a + b + c”, “b + c”. Indicates that the bias control was performed by combining these periods. For example, “a + b” indicates that the bias control is performed both during warm-up and during image interval. The “comparative example” is an example in which only normal bias application is performed. Compared with the result when the bias control which is a comparative example is not performed, it can be seen that the vertical streak noise on the image is eliminated in the present invention. Although not shown, the same effect can be obtained not only when the bias condition (1) in FIG. 3 is used but also when other bias conditions (2) to (4) are used.
図８Ａ〜図８Ｃは、図４のバイアス制御フローにおける、現像装置の新旧を検知するステップＳ１を具体的に示している。図８ＡのステップＳ２１では、現像装置が駆動された駆動時間を検知して、その駆動時間が所定時間以下であれば「比較的新しい」と判断する一方、その駆動時間が所定時間以上であれば「所定以上使用」されていると判断している。なお、現像装置の駆動時間は、このカラー画像形成装置が有する図示しないメモリに記憶されている。図８ＢのステップＳ３１では、現像装置が示す新品識別情報（例えば現像装置に付属のメモリに記憶された新品であることを表すデータ）を検知して、その新品識別手段が「新品」を表していれば「比較的新しい」と判断する一方、その新品識別手段が「新品」を表していなければ「所定以上使用」されていると判断している。なお、新品識別情報として、このカラー画像形成装置本体に対して現像装置が交換されたことを表す情報を検知しても良い。また、図８ＣのステップＳ４１では、現像装置を用いたプリント枚数を検知して、そのプリント枚数が所定枚数以下であれば「比較的新しい」と判断する一方、そのプリント枚数が所定枚数以上であれば「所定以上使用」されていると判断している。なお、現像装置のプリント枚数は、このカラー画像形成装置が有する図示しないメモリに記憶されている。 8A to 8C specifically show step S1 of detecting whether the developing device is new or old in the bias control flow of FIG. In step S21 in FIG. 8A, the driving time during which the developing device is driven is detected. If the driving time is equal to or shorter than the predetermined time, it is determined as “relatively new”, whereas if the driving time is equal to or longer than the predetermined time. It is determined that the product is “used more than a predetermined amount”. The developing device drive time is stored in a memory (not shown) of the color image forming apparatus. In step S31 of FIG. 8B, new product identification information (for example, data indicating that the product is new stored in a memory attached to the developing device) indicated by the developing device is detected, and the new product identifying means indicates “new product”. If it is determined that the new article identification means does not indicate "new article", it is determined that "more than predetermined" has been used. Note that information indicating that the developing device has been replaced with respect to the main body of the color image forming apparatus may be detected as the new product identification information. In step S41 of FIG. 8C, the number of prints using the developing device is detected, and if the number of prints is equal to or less than the predetermined number, it is determined as “relatively new”, while the number of prints is equal to or greater than the predetermined number. In other words, it is judged that “use more than a predetermined amount”. Note that the number of prints of the developing device is stored in a memory (not shown) included in the color image forming apparatus.
図９は、図８Ａ〜図８Ｃのバイアス制御フローに従い、常温常湿環境（ＮＮ環境；２５℃、６０％ＲＨ）下で図３中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、５分間駆動後の縦スジノイズの評価結果を示している。比較例であるバイアス制御を行わなかったときの結果と比較すると、本発明（図９中の「駆動時間にて検知」「新品検知にて検知」「プリント枚数にて検知」）では画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。なお、図示しないが、図３中のバイアス条件（１）を用いた場合だけでなく、他のバイアス条件（２）〜（４）を用いた場合も、同様の効果が得られる。 FIG. 9 shows a case where bias control is performed using the bias condition (1) in FIG. 3 under a normal temperature and humidity environment (NN environment: 25 ° C., 60% RH) according to the bias control flow of FIGS. 8A to 8C. The evaluation result of the vertical stripe noise after driving for 5 minutes is shown. Compared with the result when the bias control which is a comparative example is not performed, the present invention ("detection at driving time", "detection at new article detection", "detection at number of prints" in FIG. 9) It can be seen that the vertical stripe noise is eliminated. Although not shown, the same effect can be obtained not only when the bias condition (1) in FIG. 3 is used but also when other bias conditions (2) to (4) are used.
また、図１０Ａ〜図１０Ｃは、図８Ａ〜図８Ｃのバイアス制御フローの変形例を示している。図１０Ａ〜図１０Ｃでは、図８Ａ〜図８Ｃのバイアス制御フローに加えて、ＣＰＵ９０が第３の制御手段として働いて、各現像装置に対して、バイアス条件が通常のバイアス条件から図３中のバイアス条件（１）〜（４）に切り換えられた駆動時間が付加されている（図１０ＡのＳ５３、図１０ＢのＳ６３、図１０ＣのＳ７３）。
10A to 10C show modified examples of the bias control flow of FIGS. 8A to 8C. 10A to 10C, in addition to the bias control flow of FIGS. 8A to 8C, the
図１１は、図１０Ａ〜図１０Ｃのバイアス制御フローに従い、高温高湿環境（ＨＨ環境；３０℃、８５％ＲＨ）下とＡ上環境（高温高湿環境よりも高温高湿の環境）下で図３中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、縦スジノイズの評価結果を示している。図１１中の「通常モード」は図８Ａ〜図８Ｃのバイアス制御フローを用いた場合に相当し、図１１中の「長いモード」は図１０Ａ〜図１０Ｃのバイアス制御フロー用いた場合に相当する。なお、「比較例」は通常のバイアス印加のみを行った例である。図１０Ａ〜図１０Ｃのバイアス制御フロー用いた場合は、画像上の縦スジノイズがさらに解消され、良好な結果となっている。なお、図示しないが、図３中のバイアス条件（１）を用いた場合だけでなく、他のバイアス条件（２）〜（４）を用いた場合も、同様の効果が得られる。 FIG. 11 shows that under the high temperature and high humidity environment (HH environment: 30 ° C., 85% RH) and the upper A environment (high temperature and high humidity environment than the high temperature and high humidity environment) according to the bias control flow of FIGS. The evaluation result of the vertical stripe noise when the bias control is performed using the bias condition (1) in FIG. 3 is shown. The “normal mode” in FIG. 11 corresponds to the case where the bias control flow in FIGS. 8A to 8C is used, and the “long mode” in FIG. 11 corresponds to the case where the bias control flow in FIGS. 10A to 10C is used. . The “comparative example” is an example in which only normal bias application is performed. When the bias control flow shown in FIGS. 10A to 10C is used, the vertical stripe noise on the image is further eliminated, and a good result is obtained. Although not shown, the same effect can be obtained not only when the bias condition (1) in FIG. 3 is used but also when other bias conditions (2) to (4) are used.
〔供給ローラ内部へのトナー充填条件の適正化〕
既述のように、新品の現像装置で発泡材からなる供給ローラ２内部にトナーが未だ十分に充填されていない場合には、現像ローラ１と供給ローラ２との間の摩擦力が大きく（回転トルクが大きく）て、トナーヘのストレスが大きい。このため、トナーから後処理剤が外れやすくなり遊離し易くなる。この結果、現像装置１５が駆動され、通常のバイアスが印加されている場合には、遊離した後処理剤が規制ブレード４，５に付着し易くなる。そこで、現像装置１５が比較的新しいものである場合、規制ブレード４，５に後処理剤を付着させないために、上述の画像形成時と非画像形成時のバイアス条件の適正化に加えて、供給ローラ２内部ヘトナーを充填するための条件を検討する。
[Optimization of toner filling conditions inside the supply roller]
As described above, when the toner is not yet sufficiently filled in the
本発明者は、供給ローラ２内部ヘのトナー充填条件の適正化のために、次のような条件下で実験を行った。
The inventor conducted an experiment under the following conditions in order to optimize the toner filling conditions inside the
感光体ドラム（システム）：速度１００ｍｍ／ｓｅｃ
電位Ｖｏ＝−４５０Ｖ、Ｖｉ＝−６０Ｖ
現像ローラ：導電性ゴムローラ
周速１５０ｍｍ／ｓｅｃ
外径φ１８ｍｍ
表面粗さＲａ＝０．８μｍ
Ｄｓ＝０．１５ｍｍ
送り羽根：回転速度１ｒｐｓ
ポリエチレンフイルム
第１規制ブレード：ＳＵＳ
第２規制ブレード：ＳＵＳ
供給ローラ：セル数が１００個／インチ
アスカーＡ硬度が６０゜
抵抗が１０４Ω・ｃｍ
外径φ１５ｍｍ
厚み２．５ｍｍ
ウレタン発泡ローラ（連泡タイプ）
現像ローラ押し込み量０．６ｍｍ
周速３００ｍｍ・ｓｅｃ
現像ローラに対して接触位置でカウンタ回転
Photosensitive drum (system): speed 100 mm / sec
Potential Vo = −450V, Vi = −60V
Developing roller: Conductive rubber roller
Circumferential speed 150mm / sec
Outside diameter φ18mm
Surface roughness Ra = 0.8μm
Ds = 0.15mm
Feeding blade:
Polyethylene film 1st regulation blade: SUS
Second regulation blade: SUS
Supply roller: 100 cells / inch
Resistance is 104Ω · cm
Outside diameter φ15mm
2.5mm thickness
Urethane foam roller (continuous foam type)
Development roller push-in amount 0.6mm
Peripheral speed 300mm ・ sec
Counter rotation at contact position with developing roller
さらに、図１２中の（１）〜（３）に示すように、供給ローラ２内部ヘのトナー充填時のバイアス条件を設定した。
Further, as shown in (1) to (3) in FIG. 12, the bias condition at the time of filling the toner into the
詳しくは、まず、いずれのバイアス条件（１）〜（３）でも、現像ローラ電位Ｖ１と除電シール電位とを等しく、また、規制ブレード電位Ｖ２と供給ローラ電位Ｖ３とを等しく設定した。 Specifically, first, in any bias condition (1) to (3), the developing roller potential V1 and the static elimination seal potential are set equal, and the regulation blade potential V2 and the supply roller potential V3 are set equal.
さらに、バイアス条件（１）では、現像ローラ電位Ｖ１＝−４５０Ｖ、供給ローラ電位Ｖ３＝−３５０Ｖに設定する。 Further, in the bias condition (1), the developing roller potential V1 = −450V and the supply roller potential V3 = −350V are set.
バイアス条件（２）では、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、供給ローラ電位Ｖ３＝−３５０Ｖに設定する。 In the bias condition (2), the developing roller potential V1 = −350V and the supply roller potential V3 = −350V are set.
バイアス条件（３）では、画像形成時には、現像ローラ電位Ｖ１は−５５０Ｖと−３５０Ｖとが交互に周期的に繰り返されるように設定し、供給ローラ電位Ｖ３＝−３５０Ｖに設定する。 Under the bias condition (3), during image formation, the developing roller potential V1 is set so that −550V and −350V are alternately repeated periodically, and the supply roller potential V3 is set to −350V.
分かるように、いずれのバイアス条件（１）〜（３）でも、現像ローラ電位Ｖ１と供給ローラ電位Ｖ３との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが現像ローラ１側から供給ローラ２側へ付勢される極性に設定している。この理由は、この制御を行わない場合に比して、供給ローラ２をなす発泡材の内部にトナーを速やかに充填させるためである。これにより、現像ローラ１と供給ローラ２との間の摩擦力が速やかに小さくなって、トナーヘのストレスが小さくなる。この結果、トナーから後処理剤が外れ難くなり遊離し難くなる。
As can be seen, in any of the bias conditions (1) to (3), the potential difference between the developing roller potential V1 and the supply roller potential V3 is substantially zero or the toner is from the developing
画像形成時と非画像形成時のバイアス条件の詳細は図３に示したのと同じである。 The details of the bias conditions during image formation and non-image formation are the same as those shown in FIG.
また、図１３に示したようなバイアス制御フローを用いた。すなわち、このカラー画像形成装置の電源がＯＮ（オン）されると、ＣＰＵ９０（図１参照）は、装備されている現像装置が実質的に新品であるか否か、つまり現像装置の新旧を、後述する方法によって検知する（Ｓ８１）。現像装置が所定以上使用されたものであれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ８４）。例えば、現像装置駆動中は常に、現像ローラ電位Ｖ１＝−３５０Ｖ、規制ブレード電位Ｖ２＝−４５０Ｖ、供給ローラ電位Ｖ３＝−４５０Ｖに設定する。一方、装備されている現像装置が比較的新しいものであれば、図１２中のバイアス条件（１）〜（３）に従って現像ローラ電位Ｖ１、規制ブレード電位Ｖ２、供給ローラ電位Ｖ３を設定して、供給ローラへのトナー充填を行う（Ｓ８２）。また、図３中のバイアス条件（１）〜（４）に従って、画像形成時と非画像形成時とでバイアスを切り換えて設定する（Ｓ８３）。こうして現像装置が所定以上使用されれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ８４）。 A bias control flow as shown in FIG. 13 was used. That is, when the power of the color image forming apparatus is turned on, the CPU 90 (see FIG. 1) determines whether the equipped developing device is substantially new, that is, whether the developing device is new or old. Detection is performed by a method described later (S81). If the developing device has been used for a predetermined time or more, normal bias application is performed (S84). For example, the developing roller potential V1 = −350V, the regulation blade potential V2 = −450V, and the supply roller potential V3 = −450V are always set while the developing device is driven. On the other hand, if the equipped developing device is relatively new, the developing roller potential V1, the regulating blade potential V2, and the supply roller potential V3 are set according to the bias conditions (1) to (3) in FIG. The supply roller is filled with toner (S82). Further, in accordance with the bias conditions (1) to (4) in FIG. 3, the bias is switched and set between image formation and non-image formation (S83). Thus, if the developing device is used for a predetermined time or more, normal bias application is performed (S84).
以上の設定条件にて、高温高湿環境（ＨＨ環境；３０℃、８５％ＲＨ）下で初期から白黒比（ＢＷ比）５％の文字チャート画像を１００枚形成した後、中間階調画像（ハーフ画像）を形成して、画像上に現れるスジ状のノイズを観察して評価を行った。 Under the above setting conditions, 100 character chart images having a black and white ratio (BW ratio) of 5% were formed from the beginning in a high-temperature and high-humidity environment (HH environment; 30 ° C., 85% RH). A half image) was formed, and stripe-like noise appearing on the image was observed and evaluated.
図１４にその評価結果を示す。図１４中の「条件（１）」〜「条件（３）」は図１２中のバイアス条件（１）〜（３）に対応する。なお、「比較例」は通常のバイアス印加のみを行った例である。評価結果の○、△、×はそれぞれ、
○：縦スジノイズ無し
△：縦スジノイズは少しある
×：縦スジノイズが明らかに見える
ことを表している（以下の図でも同様。）。△と○は良好と判断した。比較例であるバイアス制御を行わなかったときの結果と比較すると、本発明では画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。
FIG. 14 shows the evaluation results. “Condition (1)” to “Condition (3)” in FIG. 14 correspond to the bias conditions (1) to (3) in FIG. The “comparative example” is an example in which only normal bias application is performed. ○, △, × of the evaluation results are respectively
○: No vertical stripe noise △: There is a little vertical stripe noise ×: This indicates that vertical stripe noise is clearly visible (the same applies to the following figures). △ and ○ were judged good. Compared with the result when the bias control which is a comparative example is not performed, it can be seen that the vertical streak noise on the image is eliminated in the present invention.
また、図１５に示したように、図１２中のバイアス条件（１）〜（３）で供給ローラヘの最大トナー充填量に対して効果がある範囲を調べたところ、充填率が９０％以上の範囲で効果が見られた。さらには、１００％に近いほどより良くなる。 Further, as shown in FIG. 15, when the range in which the bias condition (1) to (3) in FIG. 12 is effective for the maximum toner filling amount to the supply roller was examined, the filling rate was 90% or more. The effect was seen in the range. Furthermore, the closer to 100%, the better.
また、図１６のバイアス制御フローに示すように、現像装置の新旧を検知して比較的新しいと判断された場合、バイアス制御を行う時期は非画像形成時であれば良い。この例では、装備されている現像装置が比較的新しいものであれば（Ｓ９１）、供給ローラへのトナー充填時（Ｓ９２）、電源ＯＮ後ウォームアップ時（Ｓ９３）、画像形成時と画像形成時との間の像間時（Ｓ９４）、エンドシーケンス時（Ｓ９５）の少なくとも１つでバイアスを切り換えて設定する。そして、現像装置が所定以上使用されれば、通常のバイアス印加を行う（Ｓ９６）。 Also, as shown in the bias control flow of FIG. 16, when it is determined that the developing device is new and old and it is determined that the developing device is relatively new, the bias control may be performed at the time of non-image formation. In this example, if the equipped developing device is relatively new (S91), the toner is charged into the supply roller (S92), the warm-up after the power is turned on (S93), the image formation and the image formation The bias is switched and set in at least one of the interval between images (S94) and the end sequence (S95). If the developing device is used for a predetermined time or more, normal bias application is performed (S96).
図１７は、図１６のバイアス制御フローに従い、高温高湿環境（ＨＨ環境；３０℃、８５％ＲＨ）下で図３中のバイアス条件（１）及び図１２中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、縦スジノイズの評価結果を示している。なお、供給ローラへのトナー充填無し（左欄）の場合と比較して示している。図１７中の「ａ」「ｂ」「ｃ」等の表記の意味はそれぞれ図７のものと同じである。供給ローラへのトナー充填有り（右欄）の場合、供給ローラへのトナー充填無し（左欄）の場合に比して、さらに画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。なお、図示しないが、図３中のバイアス条件（１）及び図１２中のバイアス条件（１）を用いた場合だけでなく、図３中の他のバイアス条件（２）〜（４）や図１２中の他のバイアス条件（２）〜（３）を用いた場合も、同様の効果が得られる。 17 uses the bias condition (1) in FIG. 3 and the bias condition (1) in FIG. 12 under a high temperature and high humidity environment (HH environment: 30 ° C., 85% RH) according to the bias control flow of FIG. The evaluation results of vertical streak noise when bias control is performed are shown. Note that this is shown in comparison with the case where the supply roller is not filled with toner (left column). The meanings of notations such as “a”, “b”, and “c” in FIG. 17 are the same as those in FIG. It can be seen that vertical streak noise on the image is further eliminated when toner is supplied to the supply roller (right column) compared to when toner is not charged to the supply roller (left column). Although not shown, not only the bias condition (1) in FIG. 3 and the bias condition (1) in FIG. 12 are used, but also other bias conditions (2) to (4) in FIG. The same effect can be obtained when the other bias conditions (2) to (3) in FIG.
図１８Ａ〜図１８Ｃは、図１３のバイアス制御フローにおける、現像装置の新旧を検知するステップＳ８１を具体的に示している。図１８ＡのステップＳ１０１では、現像装置が駆動された駆動時間を検知して、その駆動時間が所定時間以下であれば「比較的新しい」と判断する一方、その駆動時間が所定時間以上であれば「所定以上使用」されていると判断している。図１８ＢのステップＳ１１１では、現像装置が示す新品識別情報を検知して、その新品識別手段が「新品」を表していれば「比較的新しい」と判断する一方、その新品識別手段が「新品」を表していなければ「所定以上使用」されていると判断している。また、図１８ＣのステップＳ１２１では、現像装置を用いたプリント枚数を検知して、そのプリント枚数が所定枚数以下であれば「比較的新しい」と判断する一方、そのプリント枚数が所定枚数以上であれば「所定以上使用」されていると判断している。これらについての詳細は図８Ａ〜図８Ｃに関して述べたのと同様である。 18A to 18C specifically show step S81 for detecting whether the developing device is new or old in the bias control flow of FIG. In step S101 of FIG. 18A, the driving time during which the developing device is driven is detected, and if the driving time is equal to or shorter than a predetermined time, it is determined that the driving time is “relatively new”. It is determined that the product is “used more than a predetermined amount”. In step S111 of FIG. 18B, the new product identification information indicated by the developing device is detected, and if the new product identification means represents “new”, it is determined as “relatively new”, while the new product identification means is “new”. If it does not represent, it is determined that “use more than a predetermined amount”. In step S121 of FIG. 18C, the number of prints using the developing device is detected, and if the number of prints is equal to or less than the predetermined number, it is determined as “relatively new”, while the number of prints is equal to or greater than the predetermined number. In other words, it is judged that “use more than a predetermined amount”. Details of these are similar to those described with respect to FIGS. 8A-8C.
図１９は、図１８Ａ〜図１８Ｃのバイアス制御フローに従い、高温高湿環境（ＨＨ環境；３０℃、８５％ＲＨ）下で図３中のバイアス条件（１）及び図１２中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、５分間駆動後の縦スジノイズの評価結果を示している。比較例であるバイアス制御を行わなかったときの結果と比較すると、本発明（図１９中の「駆動時間にて検知」「新品検知にて検知」「プリント枚数にて検知」）では画像上の縦スジノイズが解消されることがわかる。 19 shows a bias condition (1) in FIG. 3 and a bias condition (1) in FIG. 12 under a high temperature and high humidity environment (HH environment; 30 ° C., 85% RH) according to the bias control flow of FIGS. ) Shows the evaluation result of vertical stripe noise after driving for 5 minutes when bias control is performed. Compared with the result when the bias control which is a comparative example is not performed, in the present invention ("detection at driving time", "detection at new article detection", "detection at number of prints" in FIG. 19) It can be seen that the vertical stripe noise is eliminated.
また、図２０Ａ〜図２０Ｃは、図１８Ａ〜図１８Ｃのバイアス制御フローの変形例を示している。図２０Ａ〜図２０Ｃでは、図１８Ａ〜図１８Ｃのバイアス制御フローに加えて、ＣＰＵ９０が第３の制御手段として働いて、各現像装置に対して、バイアス条件が通常のバイアス条件から図３中のバイアス条件（１）〜（４）及び図１２中のバイアス条件（１）〜（３）に切り換えられた駆動時間が付加されている（図２０ＡのＳ１３４、図２０ＢのＳ１４４、図２０ＣのＳ１５４）。
20A to 20C show modifications of the bias control flow of FIGS. 18A to 18C. 20A to 20C, in addition to the bias control flow of FIGS. 18A to 18C, the
図２１は、図２０Ａ〜図２０Ｃのバイアス制御フローに従い、高温高湿環境（ＨＨ環境；３０℃、８５％ＲＨ）下とＡ上環境（高温高湿環境よりも高温高湿の環境）下で図３中のバイアス条件（１）及び図１２中のバイアス条件（１）を用いてバイアス制御を行った場合の、縦スジノイズの評価結果を示している。図２１中の「通常モード」は図１８Ａ〜図１８Ｃのバイアス制御フローを用いた場合に相当し、図２１中の「長いモード」は図２０Ａ〜図２０Ｃのバイアス制御フロー用いた場合に相当する。なお、「比較例」は通常のバイアス印加のみを行った例である。図２０Ａ〜図２０Ｃのバイアス制御フロー用いた場合は、画像上の縦スジノイズがさらに解消され、良好な結果となっている。 FIG. 21 shows that under the high temperature and high humidity environment (HH environment: 30 ° C., 85% RH) and the upper A environment (high temperature and high humidity environment than the high temperature and high humidity environment) according to the bias control flow of FIGS. 13 shows the evaluation result of vertical stripe noise when bias control is performed using the bias condition (1) in FIG. 3 and the bias condition (1) in FIG. The “normal mode” in FIG. 21 corresponds to the case where the bias control flow of FIGS. 18A to 18C is used, and the “long mode” in FIG. 21 corresponds to the case of using the bias control flow of FIGS. 20A to 20C. . The “comparative example” is an example in which only normal bias application is performed. When the bias control flow of FIGS. 20A to 20C is used, the vertical streak noise on the image is further eliminated, and a good result is obtained.
なお、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、現像装置は感光体ドラムとともに、カラー画像形成装置本体に対して着脱されるプロセスカートリッジに含まれたものでも良い。トナーや後処理剤も、この実施形態で述べたものに限定されない。現像装置の新旧を検知する方法も、この実施形態に限定されず、他の検知方法を採用しても良い。 Note that the present invention is not limited to this embodiment. For example, the developing device may be included in a process cartridge that can be attached to and detached from the color image forming apparatus main body together with the photosensitive drum. The toner and the post-treatment agent are not limited to those described in this embodiment. The method for detecting whether the developing device is new or old is not limited to this embodiment, and other detection methods may be adopted.
また、第１の電圧印加手段６、第２の電圧印加手段７、第３の電圧印加手段９は、それぞれ現像ローラ電位Ｖ１、規制ブレード電位Ｖ２、供給ローラ電位Ｖ３を互いに独立に印加できれば良く、１つの電源ユニットから供給されるものでも良い。
Further, the first voltage applying means 6, the second
また、カラー画像形成装置本体に現像装置を設置する前に、供給ローラ２の内部にトナーを充填しておいても良い。
Further, the toner may be filled in the
また、本発明は、電子写真方式、静電記録方式などによって感光体ドラム等の像担持体に対して現像を行う現像システムに広く適用できる。 The present invention can be widely applied to a developing system that performs development on an image carrier such as a photosensitive drum by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like.
１ 現像ローラ
２ 供給ローラ
３ 除電シール
４ 第１規制ブレード
５ 第２規制ブレード
６ 第１の電圧印加手段
７ 第２の電圧印加手段
８ 送り羽根
９ 第３の電圧印加手段
１０ トナーホッパ
１２ トナー
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 感光体
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 帯電器
１５、１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 現像装置
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ 露光装置
１７ 中間転写ベルト
２０ 用紙
２２ 用紙カセット
２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋ クリーナボックス
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記各現像装置は少なくとも、トナーを収容するトナー収容部と、その現像装置の駆動時にトナーを現像領域に搬送するために回転される円筒状の現像部材と、上記トナー収容部に収容されたトナーを上記現像部材の表面に供給する供給部材と、上記供給部材によって上記現像部材の表面に供給されたトナー層を現像に適した層厚に規制する規制部材とを含み、
上記現像部材に第１電位を印加する第１の電圧印加手段と、
上記規制部材に第２電位を印加する第２の電圧印加手段と、
上記現像装置が実質的に新品であるか否かを判断する検知手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する一方、現像装置駆動中の非画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus in which a plurality of image forming units each including a developing device are arranged in parallel,
Each of the developing devices includes at least a toner accommodating portion that accommodates toner, a cylindrical developing member that is rotated to convey the toner to the developing region when the developing device is driven, and the toner that is accommodated in the toner accommodating portion. And a regulating member that regulates the toner layer supplied to the surface of the developing member by the supplying member to a layer thickness suitable for development,
First voltage applying means for applying a first potential to the developing member;
Second voltage applying means for applying a second potential to the regulating member;
Detecting means for determining whether or not the developing device is substantially new;
While the developing device is determined to be substantially new by the detection means, during image formation while the developing device is being driven, a potential difference between the first potential and the second potential is expressed by the toner as the regulating member. In the non-image formation while the developing device is driven, the potential difference between the first potential and the second potential is set to substantially zero or the toner is set to the developing force. An image forming apparatus comprising control means for performing control to set a polarity to be biased from a member side to a regulating member side.
上記供給手段は発泡材を有する供給ローラであり、
上記供給ローラに第３電位を印加する第３の電圧印加手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、上記第１電位と第３電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から供給ローラ側へ付勢される極性に設定した条件下で、上記現像装置を駆動させて上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーを充填させる制御を行う第２の制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The supply means is a supply roller having a foam material;
Third voltage applying means for applying a third potential to the supply roller;
While the developing device determines that the developing device is substantially new, the potential difference between the first potential and the third potential is substantially zero or toner is supplied from the developing member side. And a second control means for controlling the filling of the foam material forming the supply roller by driving the developing device under a condition set to the polarity biased to the side. Image forming apparatus.
上記非画像形成時は、電源オン後のウォームアップ時、像間時、エンドシーケンス時の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The non-image formation includes at least one of warm-up after power-on, image-interval, and end sequence.
上記検知手段は、上記現像装置が実質的に新品であるか否かを、上記現像装置が駆動された駆動時間、上記現像装置が示す新品識別情報、または上記現像装置を用いたプリント枚数に基づいて上記各現像装置ごとに判断し、
上記制御手段は、複数の現像装置のうち、上記検知手段によって実質的に新品であると判断された現像装置のみに上記制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The detecting means determines whether or not the developing device is substantially new based on a driving time when the developing device is driven, new product identification information indicated by the developing device, or the number of prints using the developing device. For each of the above developing devices,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs the control only on a developing device determined to be substantially new by the detecting unit among the plurality of developing devices.
上記各現像装置に対して、上記第１電位と第２電位との間の電位差を上記非画像形成時の極性と同じ極性に設定した駆動時間を付加する制御を行う第３の制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
Third control means for performing control for adding a driving time in which the potential difference between the first potential and the second potential is set to the same polarity as the polarity at the time of non-image formation is provided to each developing device. An image forming apparatus.
上記供給ローラをなす発泡材の内部にトナーを充填させる量は、その発泡材に最大に充填可能なトナー量の９０％以上１００％以下であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the amount of toner filled in the foam material constituting the supply roller is 90% to 100% of the maximum amount of toner that can be filled in the foam material.
上記現像装置は少なくとも、トナーを収容するトナー収容部と、トナーを現像領域に搬送するために回転される円筒状の現像部材と、上記トナー収容部に収容されたトナーを上記現像部材の表面に供給する供給部材と、上記供給部材によって上記現像部材の表面に供給されたトナー層を現像に適した薄層状態に規制する規制部材とを含み、
上記現像部材に第１電位を印加する第１の電圧印加手段と、
上記規制部材に第２電位を印加する第２の電圧印加手段と、
上記現像装置が実質的に新品であるか否かを判断する検知手段と、
上記検知手段によって上記現像装置が実質的に新品であると判断されている間、現像装置駆動中の画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、トナーが上記規制部材側から現像部材側へ付勢される極性に設定する一方、現像装置駆動中の非画像形成時には、上記第１電位と第２電位との間の電位差を、実質的にゼロまたはトナーが上記現像部材側から規制部材側へ付勢される極性に設定する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする現像システム。
A developing system for controlling a developing device,
The developing device includes at least a toner accommodating portion that accommodates toner, a cylindrical developing member that is rotated to convey the toner to the developing region, and toner accommodated in the toner accommodating portion on the surface of the developing member. A supply member to be supplied; and a regulating member that regulates the toner layer supplied to the surface of the developing member by the supply member into a thin layer state suitable for development,
First voltage applying means for applying a first potential to the developing member;
Second voltage applying means for applying a second potential to the regulating member;
Detecting means for determining whether or not the developing device is substantially new;
While the developing device is determined to be substantially new by the detection means, during image formation while the developing device is being driven, a potential difference between the first potential and the second potential is expressed by the toner as the regulating member. In the non-image formation while the developing device is driven, the potential difference between the first potential and the second potential is set to substantially zero or the toner is set to the developing force. A developing system comprising control means for performing control to set the polarity to be biased from the member side to the regulating member side.
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