JP5891158B2

JP5891158B2 - Developing device and image forming apparatus having the same

Info

Publication number: JP5891158B2
Application number: JP2012207937A
Authority: JP
Inventors: 哲也東一; 憲生久保; 正之藤島; 力石原; 寿向▲高▼; 真弓山中
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP2014063022A

Description

本発明は、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置に関し、特に、キャリアおよびトナーを含む２成分現像剤を採用した現像装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a printer, and more particularly to a developing device employing a two-component developer including a carrier and a toner, and an image forming apparatus including the developing device.

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

このようなタッチダウン現像方式において、現像ローラー上に帯電性の悪いトナーが滞留した場合、現像ゴーストなどの画像欠陥が生じてしまう。特許文献１には、このような課題を解決するために、非印字中に、現像ローラーから磁気ローラーに前記トナーを回収する回収動作が実行される技術が開示されている。現像ローラーおよび磁気ローラーには、直流成分に交流成分が重畳された電圧が印加される。現像動作と回収動作との間で前記電圧が変化されることによって、トナーの移動方向が変化される。また、特許文献２および３では、磁気ローラーに印加される電圧が変化されることによって、現像ローラーから磁気ローラーにトナーが回収される技術が開示されている。 In such a touch-down development method, when a toner with poor charging property stays on the developing roller, an image defect such as a development ghost occurs. In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a technique in which a collecting operation for collecting the toner from a developing roller to a magnetic roller is performed during non-printing. A voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the developing roller and the magnetic roller. By changing the voltage between the developing operation and the collecting operation, the moving direction of the toner is changed. Patent Documents 2 and 3 disclose techniques for collecting toner from the developing roller to the magnetic roller by changing the voltage applied to the magnetic roller.

特開平７−９２８０４号公報JP-A-7-92804 特開２００５−５５８３９号公報JP 2005-55839 A 特開２００６−２２１１０７号公報JP 2006-221107 A

上記のようなタッチダウン現像方式において、現像ローラーおよび磁気ローラーに、直流バイアスおよび交流バイアスが印加された場合、交流バイアスによってもたらされる振動電界によって、トナーから外添剤が離脱することがあった。このような現象は現像動作時だけではなく、上記のような非印字中に印加される電圧によっても、もたらされる。そして、このような外添剤の離脱が早められると、トナーの転写性が低下し、画像の濃度低下が生じてしまう。また、トナーから離脱された外添剤が、現像ローラーから感光体ドラムに単体で移動されると、現像ハウジング内の外添剤の量が減少する。この場合、上記のような画像の濃度低下が更に早められてしまう。 In the touchdown development system as described above, when a DC bias and an AC bias are applied to the developing roller and the magnetic roller, the external additive may be detached from the toner due to an oscillating electric field caused by the AC bias. Such a phenomenon is caused not only by the developing operation but also by the voltage applied during non-printing as described above. If the removal of the external additive is accelerated, the transferability of the toner is lowered and the density of the image is lowered. Further, when the external additive released from the toner is moved from the developing roller to the photosensitive drum as a single unit, the amount of the external additive in the developing housing decreases. In this case, the image density reduction as described above is further accelerated.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ローラーと磁気ローラーとを備え、これらに直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスが印加される現像装置、およびこれを備えた画像形成装置において、トナーからの外添剤の離脱および現像装置内の外添剤の減少を可及的に抑止することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a developing roller and a magnetic roller, and a developing device to which a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied, and In the image forming apparatus having the above, an object is to suppress the detachment of the external additive from the toner and the reduction of the external additive in the developing device as much as possible.

本発明の一局面に係る現像装置は、外添剤が添加されたトナーおよびキャリアを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、所定の方向に回転しつつ前記現像ハウジング内の現像剤を受け取って、現像剤層を担持する現像剤担持体と、前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持し、表面に静電潜像が形成され前記トナーによって顕在化されるトナー像を担持する像担持体に、該トナーを供給するトナー担持体と、前記現像剤担持体及び前記トナー担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、両者間に所定の電位差を形成するバイアス印加手段と、前記トナー像が前記像担持体上に形成される現像動作時に、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に第１の量のトナーが供給されるように、前記バイアス印加手段に前記直流バイアスおよび前記交流バイアスを含む第１の現像バイアスを前記現像剤担持体および前記トナー担持体のそれぞれに対して印加させるとともに、前記現像動作が実行されていない非現像動作時に、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に前記第１の量よりも少ない第２の量のトナーが供給されるように、前記バイアス印加手段に前記直流バイアスおよび前記交流バイアスを含む第２の現像バイアスを前記現像剤担持体および前記トナー担持体のそれぞれに対して印加させるバイアス制御手段と、を有し、前記バイアス制御手段は、前記交流バイアスのピーク間電圧において、前記第１の現像バイアスのピーク間電圧よりも、前記第２の現像バイアスのピーク間電圧を小さく設定し、かつ、前記第１の現像バイアスのうち前記トナー担持体に印加される第１の直流バイアスと前記静電潜像の背景部電位との差よりも、前記第２の現像バイアスのうち前記トナー担持体に印加される第２の直流バイアスと前記背景部電位との差が大きく、かつ、前記第２の直流バイアスが、前記静電潜像の最大画像濃度に対する画像部電位よりも高くなるように前記第１および第２の現像バイアスを設定することを特徴とする。 A developing device according to one aspect of the present invention receives a developer in a developer housing that stores a developer containing toner and a carrier to which an external additive is added, and the developer in the developer housing while rotating in a predetermined direction. A developer carrying member carrying the developer layer; and while rotating in contact with the developer layer, receiving a toner from the developer layer to carry the toner layer, and forming an electrostatic latent image on the surface; A toner carrier that supplies toner is applied to an image carrier that carries a toner image that is manifested by toner, and a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the developer carrier and the toner carrier. And a bias applying means for forming a predetermined potential difference between them and a developing operation in which the toner image is formed on the image carrier, a first amount of toner from the developer carrier to the toner carrier. As toner is supplied, together to apply the DC bias and the first developing bias including the AC bias for each of said developer carrying member and the toner carrying member to the bias applying means, said developing operation The DC bias is applied to the bias applying means so that a second amount of toner smaller than the first amount is supplied from the developer carrying member to the toner carrying member during a non-development operation in which toner is not performed. And bias control means for applying a second development bias including the AC bias to each of the developer carrier and the toner carrier, the bias control means between the peaks of the AC bias. In the voltage, the peak-to-peak voltage of the second developing bias is set smaller than the peak-to-peak voltage of the first developing bias. In addition, the difference between the first DC bias applied to the toner carrier among the first development bias and the background potential of the electrostatic latent image is greater than the second development bias. The difference between the second DC bias applied to the toner carrier and the background portion potential is large , and the second DC bias is higher than the image portion potential with respect to the maximum image density of the electrostatic latent image. Thus, the first and second developing biases are set as described above.

本構成によれば、バイアス印加手段は、トナー担持体および現像剤担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、両者間に所定の電位差を形成する。バイアス制御手段は、バイアス印加手段に第１および第２の現像バイアスを印加させる。この結果、現像動作時には、トナー担持体から現像剤担持体に第１の量のトナーが供給される。また、非現像動作時には、トナー担持体から現像剤担持体に第１の量よりも少ない第２の量のトナーが供給される。この際、バイアス制御手段は、交流バイアスのピーク間電圧において、第１の現像バイアスのピーク間電圧よりも、第２の現像バイアスのピーク間電圧を小さく設定する。このため、非現像動作時にトナーから外添剤が離脱されることを抑制することができる。また、バイアス制御手段は、第１の現像バイアスのうちトナー担持体に印加される第１の直流バイアスと静電潜像の背景部電位との差よりも、第２の現像バイアスのうちトナー担持体に印加される第２の直流バイアスと背景部電位との差が大きくなるように第１および第２の現像バイアスを設定する。この結果、非現像動作時に、トナー担持体から像担持体の背景部電位を備える領域に向かって、外添剤が飛翔することが抑制される。したがって、現像装置内から前記外添剤が過剰に消費されることが抑制される。 According to this configuration, the bias applying unit applies a bias in which an AC bias is superimposed on the DC bias to the toner carrier and the developer carrier, and forms a predetermined potential difference therebetween. The bias control unit causes the bias applying unit to apply the first and second developing biases. As a result, during the developing operation, the first amount of toner is supplied from the toner carrier to the developer carrier. In a non-development operation, a second amount of toner smaller than the first amount is supplied from the toner carrier to the developer carrier. At this time, the bias control means sets the peak-to-peak voltage of the second developing bias smaller than the peak-to-peak voltage of the first developing bias in the peak-to-peak voltage of the AC bias. For this reason, it is possible to prevent the external additive from being detached from the toner during the non-development operation. In addition, the bias control means is configured to determine whether the toner carrying of the second developing bias is greater than the difference between the first DC bias applied to the toner carrying member of the first developing bias and the background potential of the electrostatic latent image. The first and second developing biases are set so that the difference between the second DC bias applied to the body and the background potential is increased. As a result, during the non-development operation, the external additive is suppressed from flying from the toner carrier toward the region having the background potential of the image carrier. Accordingly, excessive consumption of the external additive from within the developing device is suppressed.

上記の構成において、前記バイアス制御手段は、前記第１の現像バイアスの直流バイアスにおける前記トナー担持体と前記現像剤担持体との電位差よりも、前記第２の現像バイアスの直流バイアスにおける前記トナー担持体と前記現像剤担持体との電位差が小さくなるように、前記第１および第２の現像バイアスを設定することが望ましい。 In the above-described configuration, the bias control unit is configured to determine the toner carrying amount at the DC bias of the second developing bias based on a potential difference between the toner carrying member and the developer carrying member at the DC bias of the first developing bias. It is desirable to set the first and second developing biases so that the potential difference between the body and the developer carrier is small.

本構成によれば、第１の現像バイアスの直流バイアスにおけるトナー担持体と現像剤担持体との電位差よりも、第２の現像バイアスの直流バイアスにおけるトナー担持体と現像剤担持体との電位差が小さくなる。このため、非現像動作時において、トナー担持体と現像剤担持体との間に印加される交流バイアスのピーク間電圧の電位差に加え、直流バイアスの電位差が、現像動作時よりも小さく設定される。したがって、非現像動作時に、第２の量のトナーが現像剤担持体からトナー担持体に好適に供給される。 According to this configuration, the potential difference between the toner carrier and the developer carrier at the DC bias of the second development bias is larger than the potential difference between the toner carrier and the developer carrier at the DC bias of the first development bias. Get smaller. For this reason, in the non-development operation, the potential difference of the DC bias is set smaller than that in the development operation in addition to the potential difference of the peak voltage of the AC bias applied between the toner carrier and the developer carrier. . Therefore, during the non-development operation, the second amount of toner is suitably supplied from the developer carrier to the toner carrier.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記静電潜像及び前記トナー担持体から供給されたトナーが形成する前記トナー像を担持する前記像担持体と、上記の何れかに記載の現像装置と、を有することを特徴とする。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the image carrier that carries the toner image formed by the electrostatic latent image and the toner supplied from the toner carrier, and any one of the above. And a developing device.

本構成によれば、このため、非現像動作時にトナーから外添剤が離脱されることを抑制することができる。また、非現像動作時に、トナー担持体から像担持体の背景部電位を備える領域に向かって、外添剤が飛翔することが抑制される。したがって、現像装置内から前記外添剤が過剰に消費されることが抑制される。この結果、トナー像の濃度低下が好適に抑止される。 Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the external additive from being detached from the toner during the non-development operation. Further, during the non-development operation, the external additive is prevented from flying from the toner carrier toward the region having the background potential of the image carrier. Accordingly, excessive consumption of the external additive from within the developing device is suppressed. As a result, a decrease in toner image density is preferably suppressed.

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

本構成によれば、画像形成動作の実行前または実行後、あるいはシート間において、トナーから外添剤が離脱されることを抑制することができる。また、現像装置内から前記外添剤が過剰に消費されることが抑制される。 According to this configuration, it is possible to suppress the external additive from being detached from the toner before or after the execution of the image forming operation or between sheets. Further, excessive consumption of the external additive from within the developing device is suppressed.

本発明によれば、現像ローラーと磁気ローラーとを備え、これらに直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスが印加される現像装置、およびこれを備えた画像形成装置において、トナーからの外添剤の離脱および現像装置内の外添剤の減少が可及的に抑止される。 According to the present invention, a developing device including a developing roller and a magnetic roller, to which a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied, and an external additive from toner in the image forming apparatus including the developing device. And the reduction of external additives in the developing device are suppressed as much as possible.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置内の構造を示した図である。1 is a diagram illustrating a structure inside a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の電気的構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置における現像動作を示した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a developing operation in the developing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る現像装置において、現像動作と現像準備動作（非現像動作）におけるバイアスの変化を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a change in bias in a developing operation and a developing preparation operation (non-developing operation) in the developing device according to the embodiment of the present invention. 印刷枚数に対するプリント画像の濃度の推移を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change in density of a printed image with respect to the number of printed sheets.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１として、プリンター機能と複写機能とを備えた複合機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置であってもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an internal structure of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. Here, as the image forming apparatus 1, a multi-function machine having a printer function and a copying function is illustrated, but the image forming apparatus may be a printer, a copier, or a facsimile machine.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

現像剤貯留部８１は、現像装置３２４の長手方向に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室８１ａ、８１ｂを含む。現像剤貯留室８１ａ、８１ｂは、現像ハウジング８０に一体に形成され長手方向に延びる仕切り板８０１によって互いに仕切られているが、図３に示すように、長手方向における両端部において連通路８０３、８０４によって互いに連通されている。各現像剤貯留室８１ａ、８１ｂには、軸回りに回転することにより現像剤を攪拌及び搬送するスクリューフィーダー８５、８６が収容されている。スクリューフィーダー８５、８６は、図略の駆動機構により回転駆動されるが、その回転方向が互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、図３に矢印で示すように、現像剤貯留室８１ａおよび現像剤貯留室８１ｂ間を攪拌されつつ循環搬送される。この攪拌により、トナーとキャリアとが混合され、トナーが例えばプラスに帯電される。 The developer storage unit 81 includes two adjacent developer storage chambers 81 a and 81 b extending in the longitudinal direction of the developing device 324. The developer storage chambers 81a and 81b are separated from each other by a partition plate 801 that is formed integrally with the developing housing 80 and extends in the longitudinal direction. However, as shown in FIG. 3, the communication paths 803 and 804 are formed at both ends in the longitudinal direction. Are in communication with each other. The developer storage chambers 81a and 81b accommodate screw feeders 85 and 86 that agitate and convey the developer by rotating around the axis. The screw feeders 85 and 86 are rotationally driven by a drive mechanism (not shown), but their rotational directions are set in opposite directions. As a result, the developer is circulated and conveyed between the developer storage chamber 81a and the developer storage chamber 81b as shown by the arrows in FIG. By this stirring, the toner and the carrier are mixed, and the toner is charged positively, for example.

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

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

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

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

また、非磁性トナーには、必要に応じて無機酸化物微粒子が外添される。このような外添剤としては、シリカ微粒子、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの微粒子が使用できる。また、必要に応じて樹脂微粒子等の有機系外添剤を用いることもできる。外添剤の体積平均径は、０．００１〜１．０μｍ、好ましくは０．００５〜０．３μｍであるのがよい。外添剤の添加量は、トナー１００質量部に対して０．１〜２．０質量部の範囲であるのが好ましい。 In addition, inorganic oxide fine particles are externally added to the nonmagnetic toner as necessary. As such an external additive, fine particles such as silica fine particles, alumina, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, and strontium titanate can be used. Further, if necessary, an organic external additive such as resin fine particles can also be used. The volume average diameter of the external additive is 0.001 to 1.0 μm, preferably 0.005 to 0.3 μm. The addition amount of the external additive is preferably in the range of 0.1 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.

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

本実施形態では、トナーの表面には、酸化チタンから構成される外添剤が添加されている。この外添剤は、トナーが感光体ドラム３２１側に現像された際に、トナーの表面と感光体ドラム３２１の表面との接触面積を縮小する。この結果、感光体ドラム３２１から中間転写ベルト３３１にトナーが転写されやすくなる。すなわち、外添剤によってトナーの転写性が向上され、シート上の画像の画像濃度が好適に維持される。更に、クリーニング装置３２６のクリーニングローラーと、感光体ドラム３２１の表面との間に、酸化チタンが介在することによって、感光体ドラム３２１の表面が好適に研磨される。この結果、感光体ドラム３２１の表面に放電生成物などが固着することが抑制される。なお、上記の外添剤がトナーの表面から離脱された場合、外添剤は、前記トナーの帯電極性とは逆極性に帯電される。 In this embodiment, an external additive composed of titanium oxide is added to the toner surface. This external additive reduces the contact area between the surface of the toner and the surface of the photosensitive drum 321 when the toner is developed on the photosensitive drum 321 side. As a result, the toner is easily transferred from the photosensitive drum 321 to the intermediate transfer belt 331. That is, the transferability of the toner is improved by the external additive, and the image density of the image on the sheet is suitably maintained. Furthermore, titanium oxide is interposed between the cleaning roller of the cleaning device 326 and the surface of the photosensitive drum 321 so that the surface of the photosensitive drum 321 is suitably polished. As a result, it is possible to suppress discharge products and the like from adhering to the surface of the photosensitive drum 321. When the external additive is separated from the surface of the toner, the external additive is charged with a polarity opposite to the charging polarity of the toner.

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

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

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

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

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

現像ローラー８３および磁気ローラー８２は、駆動部９６２によって回転駆動される。現像ローラー８３の周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間には、所定の寸法の隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓは例えば約１３０ミクロンに設定されている。現像ローラー８３は、現像ハウジング８０に形成された開口を通して感光体ドラム３２１に臨むように配置され、周面８３Ａと感光体ドラム３２１の周面との間にも所定の寸法の隙間が形成されている。 The developing roller 83 and the magnetic roller 82 are rotationally driven by the driving unit 962. A gap S having a predetermined dimension is formed between the peripheral surface 83A of the developing roller 83 and the peripheral surface 82A of the magnetic roller 82. The gap S is set to about 130 microns, for example. The developing roller 83 is disposed so as to face the photosensitive drum 321 through an opening formed in the developing housing 80, and a gap having a predetermined dimension is also formed between the peripheral surface 83A and the peripheral surface of the photosensitive drum 321. Yes.

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

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

駆動部９６２は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、制御部９０からの制御信号に応じて、後記の現像動作及び現像準備動作時に、現像装置３２４内の現像ローラー８３、磁気ローラー８２およびスクリューフィーダー８５、８６などを回転駆動させる。本実施形態では、現像ローラー８３、磁気ローラー８２およびスクリューフィーダー８５、８６は、駆動部９６２によって同期して回転駆動される。 The driving unit 962 includes a motor and a gear mechanism that transmits torque thereof, and in accordance with a control signal from the control unit 90, a developing roller 83 and a magnetic roller 82 in the developing device 324 are described during a developing operation and a developing preparation operation described later. Further, the screw feeders 85 and 86 are driven to rotate. In the present embodiment, the developing roller 83, the magnetic roller 82, and the screw feeders 85 and 86 are rotationally driven in synchronization by the drive unit 962.

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

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

制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９１およびバイアス制御部９２（バイアス制御手段）を備えるように機能する。 The control unit 90 functions to include a drive control unit 91 and a bias control unit 92 (bias control unit) by the CPU executing a control program stored in the ROM.

駆動制御部９１は、駆動部９６２を制御して、現像ローラー８３、磁気ローラー８２およびスクリューフィーダー８５、８６を回転駆動させる。また、駆動制御部９１は、不図示の駆動手段を制御して、感光体ドラム３２１を回転駆動させる。本実施形態では、駆動制御部９１は、現像動作および現像準備動作において、上記の部材を回転駆動させる。 The drive control unit 91 controls the drive unit 962 to rotationally drive the developing roller 83, the magnetic roller 82, and the screw feeders 85 and 86. In addition, the drive control unit 91 controls a driving unit (not shown) to rotate the photosensitive drum 321. In the present embodiment, the drive control unit 91 rotationally drives the above members in the development operation and the development preparation operation.

バイアス制御部９２（バイアス制御手段）は、現像動作の実行に際し、現像ローラー８３および磁気ローラー８２へのバイアス設定値を決定し、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して、現像バイアスＢｄを印加させる。また、バイアス制御部９２は、後記の現像準備動作の実行に際し、現像ローラー８３および磁気ローラー８２へのバイアス設定値を決定し、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して、現像準備バイアスＢｐを印加させる。 The bias controller 92 (bias controller) determines a bias setting value for the developing roller 83 and the magnetic roller 82 when executing the developing operation, and controls the first applying unit 88 and the second applying unit 89 to perform development. A bias Bd is applied. In addition, the bias controller 92 determines bias setting values for the developing roller 83 and the magnetic roller 82 when performing the development preparation operation described later, and controls the first application unit 88 and the second application unit 89 to perform development. A preparation bias Bp is applied.

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

磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される直流バイアスおよび交流バイアスの値は、現像装置３２４が感光体ドラム３２１の周面上にトナーを供給する（静電潜像を現像する）現像動作に際し、供給されるトナーの帯電性に応じて変更される。また、現像動作の前後で、現像動作時よりも少ない量のトナーが磁気ローラー８２から現像ローラー８３に供給される現像準備動作において、更に異なるバイアスの値が磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される。 The values of the direct current bias and the alternating current bias applied to the magnetic roller 82 and the developing roller 83 are determined when the developing device 324 supplies toner onto the peripheral surface of the photosensitive drum 321 (develops the electrostatic latent image). It is changed according to the charging property of the supplied toner. In addition, before and after the development operation, a different bias value is applied to the magnetic roller 82 and the development roller 83 in the development preparation operation in which a smaller amount of toner is supplied from the magnetic roller 82 to the development roller 83 than before the development operation. The

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

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

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

なお、バイアス制御部９２が、現像動作時において第１印加部８８及び第２印加部８９を制御して、磁気ローラー８２及び現像ローラー８３に印加する現像バイアスＢｄの一例は次の通りである。 An example of the developing bias Bd applied to the magnetic roller 82 and the developing roller 83 by the bias controller 92 controlling the first applying unit 88 and the second applying unit 89 during the developing operation is as follows.

磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；３７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２５５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
感光体ドラム３２１−現像ローラー８３間のバイアスのＤｕｔｙ比（Ｄｕｔｙ１）；３７％
現像ローラー８３−磁気ローラー８２間のバイアスのＤｕｔｙ比（Ｄｕｔｙ２）；６３％ DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 370V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2550 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1600 V (3.6 kHz)
Duty ratio (Duty1) of bias between the photosensitive drum 321 and the developing roller 83; 37%
Duty ratio of bias between developing roller 83 and magnetic roller 82 (Duty 2); 63%

＜現像準備動作（非現像動作）の説明＞
次に、本実施形態における現像装置３２４内の現像準備動作（非現像動作）について説明する。この現像準備動作は、先の現像動作が実行されていないタイミングであって、現像動作に先立って実行される。たとえばシートに画像が形成される画像形成動作前や、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行される。また、一連の印刷ジョブの終了時に、次の印刷ジョブの準備動作として、現像準備動作が実行されてもよい。 <Description of development preparation operation (non-development operation)>
Next, a development preparation operation (non-development operation) in the developing device 324 in the present embodiment will be described. This development preparation operation is performed at a timing when the previous development operation is not performed, and is performed prior to the development operation. For example, it is executed before an image forming operation in which an image is formed on a sheet or in correspondence between a sheet between one sheet and a succeeding sheet when images are formed on a plurality of sheets. Further, at the end of a series of print jobs, a development preparation operation may be executed as a preparation operation for the next print job.

前述のように現像動作時には、磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される現像バイアスＢｒによって、磁気ローラー８２から現像ローラー８３に第１の量のトナーが供給される。一方、現像準備動作では、磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される現像準備バイアスＢｐによって、第１の量よりも少ない第２の量のトナーが磁気ローラー８２から現像ローラー８３に供給される。本実施形態では、第２の量は第１の量の略半分に設定される。現像動作の実行に先立って、現像準備動作において既に所定の量のトナーが、現像ローラー８３上に担持されることによって、現像動作の開始時の急激なトナー消費に対応することが可能となる。すなわち、１枚目のシートや紙間後のシートの先端部に、高い画像密度の画像が形成される場合であっても、上記画像における像欠けが抑止される。換言すれば、現像準備動作を備えず、１枚目のシートの先端部に対応して現像ローラー８３の周面８３Ａに急激にトナーが担持される場合、感光体ドラム３２１へのトナーの供給が追いつかず、上記の像欠けが生じやすい。また、紙間において現像ローラー８３の周面８３Ａ上のトナーが強制的に剥ぎ取られた後、次のシートの先端部に対応して、現像ローラー８３の周面８３Ａに急激にトナーが担持される場合でも、感光体ドラム３２１へのトナーの供給が追いつかず、上記の像欠けが生じやすい。このように、本実施形態では、現像動作に先立って、現像準備動作が実行されることによって、現像ローラー８３から感光体ドラム３２１に安定してトナーを供給することが可能となる。また、現像動作が実行された後に、現像準備動作が実行されることによって、現像ローラー８３上のトナーの一部が、磁気ローラー８２上に移動される。この結果、現像ローラー８３上に、帯電性の悪いトナーが滞留することが抑制される。 As described above, during the developing operation, the first amount of toner is supplied from the magnetic roller 82 to the developing roller 83 by the developing bias Br applied to the magnetic roller 82 and the developing roller 83. On the other hand, in the development preparation operation, a second amount of toner smaller than the first amount is supplied from the magnetic roller 82 to the development roller 83 by the development preparation bias Bp applied to the magnetic roller 82 and the development roller 83. In the present embodiment, the second amount is set to approximately half of the first amount. Prior to execution of the developing operation, a predetermined amount of toner is already carried on the developing roller 83 in the developing preparation operation, so that it is possible to cope with rapid toner consumption at the start of the developing operation. In other words, even when an image with a high image density is formed at the leading edge of the first sheet or after the sheet, image loss in the image is suppressed. In other words, when the toner is suddenly carried on the peripheral surface 83A of the developing roller 83 corresponding to the leading end portion of the first sheet without the development preparation operation, the toner is supplied to the photosensitive drum 321. The above-mentioned image defect tends to occur without catching up. Further, after the toner on the peripheral surface 83A of the developing roller 83 is forcibly removed between the sheets, the toner is suddenly carried on the peripheral surface 83A of the developing roller 83 corresponding to the leading edge of the next sheet. Even in this case, the supply of toner to the photosensitive drum 321 cannot catch up and the above-mentioned image defect is likely to occur. As described above, in the present exemplary embodiment, the developing preparation operation is performed prior to the developing operation, so that the toner can be stably supplied from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321. Further, after the development operation is performed, a part of the toner on the development roller 83 is moved onto the magnetic roller 82 by performing a development preparation operation. As a result, it is possible to prevent the toner having poor charging property from staying on the developing roller 83.

ここで、バイアス制御部９２が、現像準備動作のために設定する現像準備バイアスＢｐの一例は、次の通りである。 Here, an example of the development preparation bias Bp set by the bias control unit 92 for the development preparation operation is as follows.

磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；１７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；４０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２０００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１３５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
感光体ドラム３２１−現像ローラー８３間のバイアスのＤｕｔｙ比（Ｄｕｔｙ１）；３７％
現像ローラー８３−磁気ローラー８２間のバイアスのＤｕｔｙ比（Ｄｕｔｙ２）；６３％ DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 170V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 40V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2000 V (3.6 kHz)
AC bias (Vpp) Vslv_ac of developing roller 83; 1350 V (3.6 kHz)
Duty ratio (Duty1) of bias between the photosensitive drum 321 and the developing roller 83; 37%
Duty ratio of bias between developing roller 83 and magnetic roller 82 (Duty 2); 63%

このように、本実施形態では、現像動作において、磁気ローラー８２の直流バイアスがＶmag_dc；３７０Ｖ、現像ローラー８３の直流バイアスがＶslv_dc；７０Ｖに設定され、現像準備動作において、磁気ローラー８２の直流バイアスがＶmag_dc；１７０Ｖ、現像ローラー８３の直流バイアスがＶslv_dc；４０Ｖに設定される。すなわち、直流バイアスに関して、現像動作では、プラス極性に帯電されたトナーが３００Ｖの電位差によって、磁気ローラー８２から現像ローラー８３に向かって移動される。一方、現像準備動作では、前記トナーが１３０Ｖの電位差によって、磁気ローラー８２から現像ローラー８３に向かって移動される。この結果、現像動作において磁気ローラー８２から現像ローラー８３に供給されるトナーの量（第１の量）よりも、現像準備動作において磁気ローラー８２から現像ローラー８３に供給されるトナーの量（第２の量）が少なく設定される。 As described above, in the present embodiment, the DC bias of the magnetic roller 82 is set to Vmag_dc; 370 V and the DC bias of the developing roller 83 is set to Vslv_dc; 70 V in the developing operation, and the DC bias of the magnetic roller 82 is set to Vslv_dc; Vmag_dc; 170V, and the DC bias of the developing roller 83 is set to Vslv_dc; 40V. That is, with respect to the DC bias, in the developing operation, the toner charged to the positive polarity is moved from the magnetic roller 82 toward the developing roller 83 by a potential difference of 300V. On the other hand, in the developing preparation operation, the toner is moved from the magnetic roller 82 toward the developing roller 83 by a potential difference of 130V. As a result, the amount of toner (second amount) supplied from the magnetic roller 82 to the developing roller 83 in the development preparatory operation is larger than the amount of toner (first amount) supplied from the magnetic roller 82 to the developing roller 83 in the developing operation. ) Is set low.

次に、図６を参照して、現像動作および現像準備動作（非現像動作）において印加されるバイアスついて、更に詳述する。図６は、画像形成装置１において、３枚のシートに画像が形成される際の感光体ドラム３２１および現像ローラー８３の電位の関係について示した模式図である。図６において、Ｖdrumは、横軸を時刻とし、縦軸を感光体ドラム３２１上の電位の推移として示したものである。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれ１枚目、２枚目、３枚目のシートにトナー像が形成される現像工程を示している。また、Ａ１は、１枚目のシートの現像動作の直前の現像準備動作を示し、Ａ２は３枚目のシートの現像動作の終了後の現像準備動作を示している。更に、Ｂ１およびＢ２は、いわゆる紙間における現像準備動作に相当し、それぞれ、１枚目と２枚目、２枚目と３枚目の間のシート間に相当する。 Next, the bias applied in the development operation and the development preparation operation (non-development operation) will be described in further detail with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing the relationship between the potentials of the photosensitive drum 321 and the developing roller 83 when an image is formed on three sheets in the image forming apparatus 1. In FIG. 6, Vdrum indicates the time on the horizontal axis and the transition of the potential on the photosensitive drum 321 on the vertical axis. P1, P2, and P3 indicate development steps in which toner images are formed on the first, second, and third sheets, respectively. A1 indicates a development preparation operation immediately before the development operation for the first sheet, and A2 indicates a development preparation operation after the completion of the development operation for the third sheet. Furthermore, B1 and B2 correspond to a so-called development preparation operation between sheets, and correspond to between the sheets between the first sheet, the second sheet, the second sheet, and the third sheet, respectively.

本実施形態では、感光体ドラム３２１は、帯電器３２２によって、背景部の電位が＋２３０Ｖに帯電される。すなわち、感光体ドラム３２１は、図６のＡ１、Ｐ１、Ｂ１、Ｐ２、Ｂ２、Ｐ３、Ａ２に対応して、＋２３０Ｖに帯電される。そして、各シートの現像工程Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３において、最大画像濃度に対応する領域が露光器３２３によって露光されると、その表面電位がＶimg；＋３０Ｖまで低下される。この際、前述のとおり、現像ローラー８３には、直流バイアスＶslv_dc1；７０Ｖが印加されている。また、現像ローラー８３には、交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac1；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）が印加されている。この結果、＋３０Ｖの画像部に対して、現像ローラー８３からトナーが供給される。 In this embodiment, the photosensitive drum 321 is charged to a background portion potential of +230 V by the charger 322. That is, the photosensitive drum 321 is charged to +230 V corresponding to A1, P1, B1, P2, B2, P3, and A2 in FIG. In the developing steps P1, P2, and P3 of each sheet, when the region corresponding to the maximum image density is exposed by the exposure device 323, the surface potential is reduced to Vimg; + 30V. At this time, as described above, a DC bias Vslv_dc1; 70V is applied to the developing roller 83. The developing roller 83 is applied with an AC bias (Vpp) Vslv_ac1; 1600 V (3.6 kHz). As a result, toner is supplied from the developing roller 83 to the + 30V image portion.

一方、上記の現像動作が実行されていない現像準備動作（非現像動作）Ａ１、Ｂ１、Ｂ２、Ａ２では、前述のように感光体ドラム３２１は＋２３０Ｖに帯電されている。また、現像ローラー８３には、直流バイアスＶslv_dc2；４０Ｖが印加されている。更に、現像ローラー８３には、交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac2；１３５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）が印加されている。 On the other hand, in the development preparation operations (non-development operations) A1, B1, B2, and A2 where the above-described development operation is not performed, the photosensitive drum 321 is charged to +230 V as described above. Further, a DC bias Vslv_dc2; 40 V is applied to the developing roller 83. Further, an AC bias (Vpp) Vslv_ac2; 1350 V (3.6 kHz) is applied to the developing roller 83.

上記について換言すれば、バイアス制御部９２は、交流バイアスのピーク間電圧において、現像動作時の現像バイアスＢｄのピーク間電圧（Ｖslv_ac1；１６００Ｖ）よりも、現像準備動作時の現像準備バイアスＢｐのピーク間電圧（Ｖslv_ac2；１３５０Ｖ）を小さく設定する。また、バイアス制御部９２は、現像バイアスＢｄのうち現像ローラー８３に印加される直流バイアス（Ｖslv_dc1；７０Ｖ）と感光体ドラム３２１の背景部電位（Ｖback；２３０ｖ）との差（ΔＶ２）よりも、現像準備バイアスＢｐのうち現像ローラー８３に印加される直流バイアス（Ｖslv_dc2；４０Ｖ）と感光体ドラム３２１の背景部電位（Ｖback；２３０ｖ）との差（ΔＶ１）が大きくなるように、現像バイアスＢｄおよび現像準備バイアスＢｐを設定する。 In other words, the bias controller 92 determines the peak of the development preparation bias Bp during the development preparation operation in the peak-to-peak voltage of the AC bias, rather than the peak-to-peak voltage (Vslv_ac1; 1600V) of the development bias Bd during the development operation. The inter-voltage (Vslv_ac2; 1350V) is set small. Further, the bias controller 92 determines the difference (ΔV2) between the DC bias (Vslv_dc1; 70V) applied to the developing roller 83 of the developing bias Bd and the background potential (Vback; 230v) of the photosensitive drum 321. The development bias Bd and the development bias Bd are set so that the difference (ΔV1) between the DC bias (Vslv_dc2; 40V) applied to the development roller 83 and the background potential (Vback; 230v) of the photosensitive drum 321 becomes larger. A development preparation bias Bp is set.

このように、現像準備動作において、現像ローラー８３（磁気ローラー８２）に印加される交流バイアスのピーク間電圧が、現像動作時よりも小さく設定されることによって、現像準備動作時に、現像ローラー８３および磁気ローラー８２上に担持されるトナーの表面から、外添剤が離脱されることが抑止される。このため、感光体ドラム３２１の表面とトナーの表面との接触面積が長期に亘って低減され、トナーの転写性が安定して維持される。この結果、現像装置３２４が使用されるにつれて、画像濃度が低下されることが抑制される。 Thus, in the development preparation operation, the peak-to-peak voltage of the AC bias applied to the development roller 83 (magnetic roller 82) is set smaller than that during the development operation, so that the development roller 83 and the The external additive is prevented from being detached from the surface of the toner carried on the magnetic roller 82. For this reason, the contact area between the surface of the photosensitive drum 321 and the surface of the toner is reduced over a long period of time, and toner transferability is stably maintained. As a result, the image density is suppressed from being lowered as the developing device 324 is used.

更に、現像準備動作において、現像ローラー８３に印加される直流バイアスが、現像時よりも小さく設定されることによって、現像ローラー８３と感光体ドラム３２１との間の電位差が拡大される。したがって、現像ローラー８３から感光体ドラム３２１側に、トナーの外添剤が移動されることが抑止される。特に、本実施形態では、前述のように、トナーから離脱された外添剤は、トナーの極性とは逆極性に帯電される。したがって、現像準備動作において、現像ローラー８３と感光体ドラム３２１との間の電位差が拡大されると、前記外添剤が感光体ドラム３２１側にかぶりにくくなる。この結果、紙間などの現像準備動作時に、現像装置３２４の現像ハウジング８０から、外添剤が無駄に消費されることが抑止される。 Further, in the development preparation operation, the DC bias applied to the developing roller 83 is set smaller than that during development, so that the potential difference between the developing roller 83 and the photosensitive drum 321 is expanded. Therefore, the movement of the toner external additive from the developing roller 83 toward the photosensitive drum 321 is suppressed. In particular, in the present embodiment, as described above, the external additive released from the toner is charged with a polarity opposite to the polarity of the toner. Therefore, when the potential difference between the developing roller 83 and the photosensitive drum 321 is increased in the development preparation operation, the external additive is less likely to cover the photosensitive drum 321 side. As a result, wasteful consumption of the external additive from the developing housing 80 of the developing device 324 is suppressed during the developing preparation operation such as between sheets.

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

上記の実施形態では、トナーの帯電極性がプラスである態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。トナーの帯電極性がマイナスである場合であっても、バイアス制御部９２が、現像バイアスＢｄおよび現像準備バイアスＢｐを調整することによって、トナーから外添剤が離脱することが好適に抑制される。また、現像装置３２４から前記外添剤が過剰に消失されることが抑制される。 In the embodiment described above, the toner has a positive charging polarity. However, the present invention is not limited to this. Even when the charging polarity of the toner is negative, the bias control unit 92 adjusts the developing bias Bd and the developing preparation bias Bp, so that the external additive is preferably prevented from being detached from the toner. In addition, excessive disappearance of the external additive from the developing device 324 is suppressed.

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

［実施例、比較例１、２の共通条件］
<感光体ドラム３２１>
・材料：単層ＯＰＣ
・線速：１３０ｍｍ/ｓｅｃ
<現像ローラー８３>
・直径：２０ｍｍ
・感光体ドラム３２１とのギャップ（対向箇所の距離）：０．１０ｍｍ
・回転数：２５２ｒｐｍ（感光体ドラム３２１に対して周速比１．５、ウィズ回転）
<磁気ローラー８２>
・直径：２０ｍｍ
・磁気ローラー８２と現像ローラー８３とのギャップＳ：０．２５ｍｍ
・回転数：２８５ｒｐｍ（現像ローラー８３に対して周速比１．１、カウンタ回転）
・規制ギャップＧ：０．４８ｍｍ
<２成分現像剤>
・トナー個数平均粒径：６．８μｍ
・トナー極性：正帯電性
・トナー比重：１．２
・キャリア個数平均粒径：３５μｍ
・キャリア比重：４．５
・テスト初期のトナー帯電量：１５μＣ/ｇ
・トナー／キャリア重量比率：１１％
<テストプリント条件>
・印字率：０．２％
・総印刷枚数：１０００枚
<感光体３２１の電位条件>
・画像部電位：＋３０Ｖ
・非画像部電位：＋２３０Ｖ
<比較例１の現像バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；３７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２５５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
<比較例１の現像準備バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；１７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２５５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
<比較例２の現像バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；３７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２５５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
<比較例２の現像準備バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；１７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２０００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１３５０Ｖ（３．６ＫＨｚ）
<実施例の現像バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；３７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；７０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２５５０Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１６００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
<実施例の現像準備バイアス条件>
磁気ローラー８２の直流バイアスＶmag_dc；１７０Ｖ
現像ローラー８３の直流バイアスＶslv_dc；４０Ｖ
磁気ローラー８２の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖmag_ac；２０００Ｖ（３．６ｋＨｚ）
現像ローラー８３の交流バイアス（Ｖｐｐ）Ｖslv_ac；１３５０Ｖ（３．６ｋＨｚ） [Common Conditions for Examples and Comparative Examples 1 and 2]
<Photosensitive drum 321>
・ Material: Single-layer OPC
・ Line speed: 130mm / sec
<Developing roller 83>
・ Diameter: 20mm
・ Gap with the photosensitive drum 321 (distance between the facing portions): 0.10 mm
Rotation speed: 252 rpm (peripheral speed ratio 1.5, with rotation with respect to the photosensitive drum 321)
<Magnetic roller 82>
・ Diameter: 20mm
・ Gap S between magnetic roller 82 and developing roller 83: 0.25 mm
・ Rotation speed: 285 rpm (peripheral speed ratio 1.1, counter rotation with respect to developing roller 83)
・ Regulation gap G: 0.48mm
<Two-component developer>
-Toner number average particle diameter: 6.8 μm
-Toner polarity: positively chargeable-Toner specific gravity: 1.2
-Carrier number average particle diameter: 35 μm
・ Carrier specific gravity: 4.5
-Initial toner charge amount: 15 μC / g
-Toner / carrier weight ratio: 11%
<Test print conditions>
・ Printing rate: 0.2%
・ Total number of prints: 1000
<Potential condition of photoconductor 321>
・ Image part potential: + 30V
・ Non-image area potential: + 230V
<Development bias condition of Comparative Example 1>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 370V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2550 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1600 V (3.6 kHz)
<Development preparation bias condition of Comparative Example 1>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 170V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2550 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1600 V (3.6 kHz)
<Development bias condition of Comparative Example 2>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 370V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2550 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1600 V (3.6 kHz)
<Development preparation bias condition of Comparative Example 2>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 170V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2000 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1350 V (3.6 KHz)
<Development Bias Conditions in Examples>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 370V
DC bias Vslv_dc of the developing roller 83; 70V
AC bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2550 V (3.6 kHz)
AC bias of developing roller 83 (Vpp) Vslv_ac; 1600 V (3.6 kHz)
<Development preparation bias conditions in the embodiment>
DC bias Vmag_dc of magnetic roller 82; 170V
DC bias Vslv_dc of developing roller 83; 40V
AC roller bias (Vpp) Vmag_ac of magnetic roller 82; 2000 V (3.6 kHz)
AC bias (Vpp) Vslv_ac of developing roller 83; 1350 V (3.6 kHz)

上記のバイアス条件について換言すると、比較例２は、現像準備動作において、現像ローラー８３および磁気ローラー８２に印加される交流バイアスのピーク間電圧が、現像動作時よりも小さく設定されている点で比較例１と相違する。更に、実施例は、現像準備動作時に現像ローラー８３に印加される直流バイアスが、現像動作時よりも小さく設定されている点で比較例２と相違する。 In other words, the comparative example 2 is different in that the peak-to-peak voltage of the AC bias applied to the developing roller 83 and the magnetic roller 82 is set smaller than that during the developing operation in the developing preparation operation. Different from Example 1. Further, the embodiment is different from the comparative example 2 in that the DC bias applied to the developing roller 83 during the developing preparation operation is set smaller than that during the developing operation.

以上のような条件において、比較例１、比較例２および実施例のそれぞれにおいて、シート間に現像準備動作が実行されながら、１０００枚の印刷を実行し、プリント画像の濃度の推移を測定した。表１は、この際に測定された各条件における濃度の推移であり、図９は表１をグラフとして示したものである。なお、濃度の測定は、反射濃度計にて行った。 Under the conditions described above, in each of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example, 1000 sheets were printed while the development preparation operation was performed between the sheets, and the transition of the density of the printed image was measured. Table 1 shows the transition of the concentration under each condition measured at this time, and FIG. 9 shows Table 1 as a graph. The concentration was measured with a reflection densitometer.

表１および図８に示されるように、比較例１および比較例２と比較して、実施例では、６００枚以降の濃度低下が緩やかに進行している。そして、実施例では、１０００枚の印刷終了時においても濃度が１．０を下回ることなく、安定した濃度推移を示す結果となった。このように、現像準備動作において、各ローラーに印加される交流バイアスのピーク間電圧が縮小されることによって、トナーから外添剤が離脱されることが抑止される。また、現像準備動作における現像ローラー８３に印加される直流バイアスが低く設定されることによって、現像ローラー８３から感光体ドラム３２１に外添剤が移動されることが抑制され、長期に亘って安定した画像濃度が維持される。 As shown in Table 1 and FIG. 8, compared to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, in the example, the density decrease after 600 sheets is gradually progressing. In the example, the density did not fall below 1.0 even after 1000 sheets were printed, and the result showed a stable density transition. In this way, in the development preparation operation, the voltage between the peaks of the AC bias applied to each roller is reduced, thereby preventing the external additive from being detached from the toner. Further, by setting the direct current bias applied to the developing roller 83 in the developing preparation operation to be low, the external additive is prevented from moving from the developing roller 83 to the photosensitive drum 321, and stable for a long time. Image density is maintained.

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

Claims

外添剤が添加されたトナーおよびキャリアを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、
所定の方向に回転しつつ前記現像ハウジング内の現像剤を受け取って、現像剤層を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持し、表面に静電潜像が形成され前記トナーによって顕在化されるトナー像を担持する像担持体に、該トナーを供給するトナー担持体と、
前記現像剤担持体及び前記トナー担持体に、直流バイアスに交流バイアスが重畳されたバイアスを印加し、両者間に所定の電位差を形成するバイアス印加手段と、
前記トナー像が前記像担持体上に形成される現像動作時に、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に第１の量のトナーが供給されるように、前記バイアス印加手段に前記直流バイアスおよび前記交流バイアスを含む第１の現像バイアスを前記現像剤担持体および前記トナー担持体のぞれぞれに対して印加させるとともに、前記現像動作が実行されていない非現像動作時に、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に前記第１の量よりも少ない第２の量のトナーが供給されるように、前記バイアス印加手段に前記直流バイアスおよび前記交流バイアスを含む第２の現像バイアスを前記現像剤担持体および前記トナー担持体のそれぞれに対して印加させるバイアス制御手段と、を有し、
前記バイアス制御手段は、前記交流バイアスのピーク間電圧において、前記第１の現像バイアスのピーク間電圧よりも、前記第２の現像バイアスのピーク間電圧を小さく設定し、かつ、前記第１の現像バイアスのうち前記トナー担持体に印加される第１の直流バイアスと前記静電潜像の背景部電位との差よりも、前記第２の現像バイアスのうち前記トナー担持体に印加される第２の直流バイアスと前記背景部電位との差が大きく、かつ、前記第２の直流バイアスが、前記静電潜像の最大画像濃度に対する画像部電位よりも高くなるように前記第１および第２の現像バイアスを設定することを特徴とする現像装置。 A developing housing for storing a developer including toner and carrier to which an external additive is added; and
A developer carrying member that receives the developer in the developing housing while rotating in a predetermined direction and carries the developer layer;
An image carrying a toner image that receives toner from the developer layer and carries the toner layer while rotating while being in contact with the developer layer, and carries a toner image that is formed by an electrostatic latent image on the surface and is manifested by the toner A toner carrier for supplying the toner to the carrier;
A bias applying means for applying a bias in which an AC bias is superimposed on a DC bias to the developer carrier and the toner carrier, and forming a predetermined potential difference therebetween;
In the developing operation in which the toner image is formed on the image carrier, the DC bias and the bias applying unit are supplied to the bias applying unit so that a first amount of toner is supplied from the developer carrier to the toner carrier. A first developing bias including the AC bias is applied to each of the developer carrying member and the toner carrying member, and the developer carrying is performed during a non-developing operation in which the developing operation is not performed. as the toner of the small second amount than said first amount to said toner carrying member from the body is supplied, said second developing bias including the DC bias and the AC bias to the bias applying means developing Bias control means for applying to each of the agent carrier and the toner carrier ,
The bias control unit sets the peak-to-peak voltage of the second developing bias to be smaller than the peak-to-peak voltage of the first developing bias in the peak-to-peak voltage of the alternating-current bias, and the first developing The second development bias applied to the toner carrier among the second development bias is determined by the difference between the first DC bias applied to the toner carrier among the biases and the background portion potential of the electrostatic latent image. And the background portion potential is large , and the second DC bias is higher than the image portion potential with respect to the maximum image density of the electrostatic latent image . A developing device that sets a developing bias.

前記バイアス制御手段は、前記第１の現像バイアスの直流バイアスにおける前記トナー担持体と前記現像剤担持体との電位差よりも、前記第２の現像バイアスの直流バイアスにおける前記トナー担持体と前記現像剤担持体との電位差が小さくなるように、前記第１および第２の現像バイアスを設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 The bias control means is configured such that the toner carrier and the developer at the DC bias of the second development bias are greater than the potential difference between the toner carrier and the developer carrier at the DC bias of the first development bias. The developing device according to claim 1, wherein the first and second developing biases are set so that a potential difference from the carrier is small.

前記静電潜像及び前記トナー担持体から供給されたトナーが形成する前記トナー像を担持する前記像担持体と、
請求項１または２に記載の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。 The image carrier carrying the toner image formed by the toner supplied from the electrostatic latent image and the toner carrier;
An image forming apparatus comprising: the developing device according to claim 1.

前記非現像動作は、シートに画像が形成される画像形成動作の実行前または実行後、または、複数のシートに画像が形成される際の一のシートとその後続のシートとの間の紙間に対応して実行されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 The non-development operation is performed before or after execution of an image forming operation for forming an image on a sheet, or between a sheet and a subsequent sheet when images are formed on a plurality of sheets. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is executed in response to the process.