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JP4452544B2 - Development device - Google Patents
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JP4452544B2 - Development device - Google Patents

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JP4452544B2 JP2004122136A JP2004122136A JP4452544B2 JP 4452544 B2 JP4452544 B2 JP 4452544B2 JP 2004122136 A JP2004122136 A JP 2004122136A JP 2004122136 A JP2004122136 A JP 2004122136A JP 4452544 B2 JP4452544 B2 JP 4452544B2
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Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、磁性キャリア及び非磁性トナーを含む2成分現像剤を使用して現像を行う現像装置に関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and particularly uses a two-component developer containing a magnetic carrier and a non-magnetic toner. The present invention relates to a developing device that performs development.

一般に、画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。そして、感光体ドラム上のトナー像は記録用紙に転写され、記録用紙上のトナー像は定着装置によって定着される。このような現像装置における現像方式には、キャリアとトナーを用いた二成分現像方式や、キャリアを使用しない一成分現像方式がある。二成分現像方式はキャリアによるトナーの帯電性に優れ、長寿命化が可能である反面、現像装置が大きく複雑になることや、磁気ブラシによる画像のムラなどの欠点がある。また一成分現像方式は、現像装置がコンパクトになってドット再現性や画像の均一性に優れているが、特にカラー機で使用される磁性粉を使用しない非磁性一成分現像方式では現像ローラにブレードを接触させるため寿命が短くなる。こうした双方の現像方式の特徴を生かし、磁性キャリアとトナーからなる二成分現像剤を使用して磁気ローラで形成した磁気ブラシで現像ローラ上にトナー層を形成し、一成分現像方式のように感光体上に形成した静電潜像を現像するようにした現像方式が注目されている。   In general, in an image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive drum, which is an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device to become a toner image. The toner image on the photosensitive drum is transferred to a recording sheet, and the toner image on the recording sheet is fixed by a fixing device. As a developing method in such a developing apparatus, there are a two-component developing method using a carrier and a toner, and a one-component developing method using no carrier. The two-component development method is excellent in the charging property of the toner by the carrier and can extend the life, but has disadvantages such as a large and complicated developing device and unevenness of the image by the magnetic brush. In addition, the one-component development method has a compact development device and is excellent in dot reproducibility and image uniformity. However, in the non-magnetic one-component development method that does not use magnetic powder used in color machines, it is suitable for the developing roller. The life is shortened because the blade is brought into contact. Taking advantage of the characteristics of both development methods, a toner layer is formed on the development roller with a magnetic brush formed by a magnetic roller using a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner, and photosensitive as in the one-component development method. A developing system that develops an electrostatic latent image formed on a body is drawing attention.

このような現像装置においては、連続印刷を行うと、帯電量の高いトナーが現像ローラに堆積して所謂選択現像が起こり、画像濃度の低下が生じる傾向がある。さらに、現像ローラ上にトナーの消費領域と非消費領域とが生じると、現像ローラ上においてトナーの付着状態とトナーの電位差にばらつきが生じて、図9に示すように、前の現像画像の一部が次の現像時に残像(ゴースト)として現れる現象履歴が発生することがある。   In such a developing device, when continuous printing is performed, toner having a high charge amount accumulates on the developing roller, so-called selective development occurs, and the image density tends to decrease. Further, when a toner consumption area and a non-consumption area are generated on the developing roller, the toner adhesion state and the toner potential difference are varied on the developing roller, and as shown in FIG. A phenomenon history may occur in which the portion appears as an afterimage (ghost) during the next development.

図9(a)に示すように、矩形黒ベタのソリッド画像11に続けて、ソリッド画像11より広いハーフトーン画像12を印刷した際、現像ローラ上にトナーの消費領域と非消費領域とが生じてしまうと、図9(b)に示すように、ハーフトーン画像12中に残像部分(ゴースト)13が生じてしまう。さらに、高濃度の現像パターンを連続して印刷した場合には、画像濃度にムラが生じるなどの画像不均一性がおこりやすい。   As shown in FIG. 9A, when a halftone image 12 wider than the solid image 11 is printed following the rectangular solid black image 11, a toner consumption area and a non-consumption area are generated on the developing roller. 9B, an afterimage portion (ghost) 13 is generated in the halftone image 12 as shown in FIG. Further, when a high density development pattern is continuously printed, image non-uniformity such as unevenness in image density is likely to occur.

このような現像履歴を防止するため、磁気ローラ中に備えられた磁極部材に、現像ローラに対向するトナー供給用磁極を備えて、磁気ローラと現像ローラとの間がその最短ギャップの5倍以上のギャップとなる範囲に亘って、トナー供給用磁極による少なくとも両側が磁束密度のピーク値の半値となる半値幅領域を設定するようにしたものがある(特許文献1参照)。   In order to prevent such development history, the magnetic pole member provided in the magnetic roller is provided with a magnetic pole for toner supply facing the developing roller, and the gap between the magnetic roller and the developing roller is at least 5 times the shortest gap. There is a configuration in which a full width at half maximum in which at least both sides of the magnetic pole for supplying toner are half the peak value of the magnetic flux density is set (see Patent Document 1).

一方、上述した2成分現像剤を用いた現像装置とは異なる一成分現像剤を用いた現像装置において、現像履歴のないトナーを現像領域に搬送するため、除電部材を現像ローラ上の残留現像剤に対して機械的な剥離を生じないようにして当接させ、除電部材に、現像ローラ上の残留現像剤を現像ローラから電気的に引き離す力を付与する方向にバイアスを設定するようにしたものがある(特許文献2参照)。   On the other hand, in a developing device using a one-component developer different from the developing device using the two-component developer described above, the charge removing member is used as a residual developer on the developing roller in order to transport toner having no development history to the developing region. The bias is set in a direction to apply a force to electrically remove the residual developer on the developing roller from the developing roller to the discharging member without causing mechanical peeling. (See Patent Document 2).

特開平7−128983号公報(第4頁〜第7頁、第1図〜第9図)Japanese Patent Laid-Open No. 7-128983 (pages 4 to 7, FIGS. 1 to 9) 特開平11−219032号公報(第5頁〜第9頁、第1図〜第7図)Japanese Patent Laid-Open No. 11-219032 (pages 5 to 9, FIGS. 1 to 7)

ところで、上述した特許文献2に開示された現像装置においては、1成分現像剤を用いて、除電部材を残留現像剤に対して機械的な剥離を生じないように現像ローラに押し当てている関係上、特許文献1に開示されたような2成分現像剤を用いる現像装置に適用すると、トナーに対してストレスが加わり、トナー劣化の要因となってしまう。つまり、現像ローラから磁気ローラ側に回収したトナー(回収トナー)が劣化してしまう。   By the way, in the developing device disclosed in Patent Document 2 described above, a single component developer is used to press the static elimination member against the developing roller so as not to cause mechanical peeling with respect to the residual developer. Further, when applied to a developing device using a two-component developer as disclosed in Patent Document 1, stress is applied to the toner, which causes deterioration of the toner. That is, the toner (collected toner) collected from the developing roller to the magnetic roller side deteriorates.

また、特許文献1に開示されたような2成分現像剤を用いた現像装置においては、長期的使用によって不可避的に磁性キャリアに劣化が生じ、この結果、経年的にトナー帯電量が変化する。このため、回収トナーはその劣化によって帯電特性が劣り、現像装置に新たに補給されたトナー(補給トナー)は帯電特性が良好であるから、現像ローラ上に形成されるトナー薄層中におけるトナーの帯電量分布が広範囲に亘ることになる。   Further, in a developing device using a two-component developer as disclosed in Patent Document 1, the magnetic carrier inevitably deteriorates due to long-term use, and as a result, the toner charge amount changes over time. For this reason, the collected toner is deteriorated in charging characteristics due to its deterioration, and the toner newly supplied to the developing device (supplementary toner) has good charging characteristics. Therefore, the toner in the toner thin layer formed on the developing roller has a good charging characteristic. The charge amount distribution covers a wide range.

そして、このように、帯電量の異なるトナーが現像ローラ上に存在すると、つまり、帯電不良のトナーが多くなると、トナー飛散及び画像カブリ等の画像不良を引き起こしてしまう。特に、現像ローラと磁気ローラとの電位差を固定すると、現像ローラ上に形成されるトナー薄層の層厚はトナー帯電量に応じて変化し、トナー帯電量が上昇すると、トナー層厚は減少し、トナー帯電量が低下すると、トナー層厚は増加してしまい、トナー層厚を適正な範囲に保たないと、画像不良が生じてしまうという課題がある。   As described above, when toners having different charge amounts exist on the developing roller, that is, when the amount of poorly charged toner increases, image defects such as toner scattering and image fogging are caused. In particular, when the potential difference between the developing roller and the magnetic roller is fixed, the layer thickness of the toner thin layer formed on the developing roller changes according to the toner charge amount, and when the toner charge amount increases, the toner layer thickness decreases. When the toner charge amount is reduced, the toner layer thickness is increased. If the toner layer thickness is not kept within an appropriate range, there is a problem that an image defect occurs.

上記の事情に鑑み本発明は、簡単な構成で、現像ローラ上のトナー層厚を適正な範囲に保って、画像不良の生じることのない現像装置を得ることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to obtain a developing device that has a simple configuration and maintains a toner layer thickness on a developing roller within an appropriate range and does not cause image defects.

上述の課題を解決するため、本発明は、固定磁極部材を内包する供給ローラの外周に磁性キャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成して、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させつつ前記供給ローラ前記現像ローラ間の電位差(以下供給バイアスの電位差という)に応じて前記現像ローラへトナーを転移させて前記現像ローラ上にトナー薄層を形成して、該現像ローラと像坦持体との間の電位差(以下現像バイアスの電位差という)に応じて、前記トナー薄層からトナーを像坦持体上に形成された静電潜像に飛翔させて、該静電潜像上にトナ―像の現像を行う現像装置において、
前記供給バイアスの電位差を変化させて複数の互いに異なる電位差毎に形成されたトナー薄層の層厚より前記像坦持体上に現像されるトナー像に対応する画像パターンを形成するパターン形成手段と、
前記画像パターン毎にその濃度を画像濃度センサで検出して画像濃度を得る画像濃度検知手段と、
前記供給バイアスの電位差毎の前記トナー薄層のトナー量と前記供給バイアスの電位差毎の画像濃度とに応じて設定電位差を決定する供給バイアスの電位差決定手段とを有することを特徴とするものである。
In order to solve the above problem, the present invention is to form a magnetic brush composed of magnetic carrier and preparative toner on the outer circumference of the feed roller containing the fixed magnetic pole member, said supply while rubbing the magnetic brush on the developing roller A toner thin layer is formed on the developing roller by transferring toner to the developing roller in accordance with a potential difference between the roller and the developing roller (hereinafter referred to as a potential difference of a supply bias) , and the developing roller, the image carrier, In accordance with the potential difference between the toners (hereinafter referred to as the potential difference of the developing bias), the toner is caused to fly from the toner thin layer to the electrostatic latent image formed on the image carrier, and the toner is transferred onto the electrostatic latent image. In a developing device for developing an image ,
Pattern forming means for forming an image pattern in which the potential difference supply bias varied than the layer thickness of the plurality of different potential toner thin layer formed on each, corresponding to a toner image developed on the ZoTanji body When,
Image density detection means for obtaining an image density by detecting the density of each image pattern with an image density sensor ;
It is characterized in that it has a voltage difference deciding unit supply the bias determining the set potential difference in accordance with the image density for each potential of the toner amount and the supply bias of the toner thin layer for each potential difference of the supply bias .

本発明では、例えば、前記供給ローラには第1の直流バイアスが印加され、前記現像ローラには第2の直流バイアス及び交流バイアスが印加されており、
前記供給バイアスの電位差は前記第1及び前記第2の直流バイアスの差であり、
前記パターン形成手段は前記第1の直流バイアスを固定して前記第2の直流バイアスを変化させて前記供給バイアスの電位差毎に前記画像パターンを形成する。
In the present invention, for example, a first DC bias is applied to the supply roller, and a second DC bias and an AC bias are applied to the developing roller,
The potential difference of the supply bias is a difference between the first and second DC biases,
The pattern forming means fixes the first DC bias and changes the second DC bias to form the image pattern for each potential difference of the supply bias .

また、本発明では、前記供給バイアスの電位差決定手段は、最大濃度の前記画像濃度において該最大濃度に対応する前記トナー量に応じた前記第2の直流バイアスを選択バイアスとして選択して、前記選択バイアスと前記第1の直流バイアスとの差を前記設定電位差としており、さらに、前記設定電位差を固定した状態で前記第1及び前記第2の直流バイアスを変化させて、画像濃度校正を行う画像濃度校正手段を有することが望ましい。 In the present invention, the supply bias potential difference determining means selects the second DC bias corresponding to the toner amount corresponding to the maximum density as the selection bias at the maximum density of the image density, and selects the selection bias. The difference between the bias and the first DC bias is the set potential difference, and the image density is calibrated by changing the first and second DC bias with the set potential difference fixed. It is desirable to have calibration means.

以上のように、本発明の現像装置は、現像ローラと供給ローラとの間の電位差を変化させて、複数の互いに異なる電位差毎にトナー像として濃度検知パターンを形成して、濃度検知パターン毎にその濃度を検知して画像濃度を得て、電位差毎のトナー薄層のトナー量と電位差毎の画像濃度とに応じて設定電位差を決定するようにしたので、簡単な構成で、現像ローラ上のトナー薄層の層厚を適正な範囲に保つことができ、その結果、画像不良が生じることがないという効果がある。   As described above, the developing device of the present invention changes the potential difference between the developing roller and the supply roller to form a density detection pattern as a toner image for each of a plurality of different potential differences, and for each density detection pattern. The density is detected to obtain the image density, and the set potential difference is determined according to the toner amount of the toner thin layer for each potential difference and the image density for each potential difference. The layer thickness of the toner thin layer can be maintained in an appropriate range, and as a result, there is an effect that no image defect occurs.

本発明では、最大濃度の画像濃度において、最大濃度に対応するトナー量に応じた第2の直流バイアスを選択バイアスとして選択して、選択バイアスと第1の直流バイアスとの差を設定電位差として、設定電位差を固定した状態で第1及び第2の直流バイアスを変化させて、画像濃度校正を行うようにしたので、所望の画像濃度に容易に調整できるという効果がある。   In the present invention, at the maximum image density, the second DC bias corresponding to the toner amount corresponding to the maximum density is selected as the selection bias, and the difference between the selection bias and the first DC bias is set as the set potential difference. Since the image density calibration is performed by changing the first and second DC biases with the set potential difference fixed, there is an effect that the desired image density can be easily adjusted.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, but are merely illustrative examples. Not too much.

図1を参照して、図1は本発明の実施例1による現像装置が用いられるカラー画像形成装置の一例を示す図であり、この画像形成装置20は、無端状ベルト(搬送ベルト)21を備えており、この無端状ベルト21は給紙カセット22から給紙された記録紙を定着装置23に向かって搬送する。無端状ベルト21の上側には、ブラック用現像装置24a、イエロー用現像装置24b、シアン用現像装置24c、及びマゼンタ用現像装置24dが記録紙の搬送方向に沿って配置されている。そして、これら現像装置24a〜24dには、それぞれ供給ローラ(磁気ローラ)25a〜25d及び現像ローラ26a〜26dが備えられ、後述するようにして、現像ローラ26a〜26dにトナー薄層が形成される。   Referring to FIG. 1, FIG. 1 is a diagram showing an example of a color image forming apparatus in which a developing device according to Embodiment 1 of the present invention is used. This image forming apparatus 20 includes an endless belt (conveying belt) 21. The endless belt 21 conveys the recording paper fed from the paper feed cassette 22 toward the fixing device 23. Above the endless belt 21, a black developing device 24a, a yellow developing device 24b, a cyan developing device 24c, and a magenta developing device 24d are arranged along the conveyance direction of the recording paper. The developing devices 24a to 24d are respectively provided with supply rollers (magnetic rollers) 25a to 25d and developing rollers 26a to 26d, and a toner thin layer is formed on the developing rollers 26a to 26d as described later. .

現像ローラ26a〜26dに対面してそれぞれ像担持体である感光体ドラム27a〜27dが配置され、これら感光体ドラム27a〜27dの周囲にはそれぞれ帯電器28a〜28d及び露光装置29a〜29d等が配置されている。そして、感光体ドラム27a〜27dが帯電器28a〜28dで帯電された後、画像データに応じて露光装置29a〜29dによって感光体ドラム27a〜27dが露光されて、感光体ドラム27a〜27d上に静電潜像が形成される。そして、後述するようにして、現像ローラ26a〜26dによって感光体ドラム27a〜27d上の静電潜像が現像されて、各色トナー像とされる。   Photosensitive drums 27a to 27d, which are image carriers, are arranged facing the developing rollers 26a to 26d, and chargers 28a to 28d and exposure devices 29a to 29d are arranged around the photosensitive drums 27a to 27d, respectively. Has been placed. Then, after the photosensitive drums 27a to 27d are charged by the chargers 28a to 28d, the photosensitive drums 27a to 27d are exposed by the exposure devices 29a to 29d in accordance with the image data, and the photosensitive drums 27a to 27d are exposed on the photosensitive drums 27a to 27d. An electrostatic latent image is formed. Then, as will be described later, the electrostatic latent images on the photosensitive drums 27a to 27d are developed by the developing rollers 26a to 26d to form toner images of respective colors.

そして、無端状ベルト21で搬送される記録紙上に順次転写装置30a〜30dによって各色トナー像が転写されて、記録紙上にカラートナー像が形成される。その後、記録紙は定着装置23に送られて、ここでカラートナー像が定着されて、排紙経路を介して記録紙が排紙される。   Then, the color toner images are sequentially transferred onto the recording paper conveyed by the endless belt 21 by the transfer devices 30a to 30d, and a color toner image is formed on the recording paper. Thereafter, the recording paper is sent to the fixing device 23, where the color toner image is fixed, and the recording paper is discharged via a paper discharge path.

図2及び図3を参照して、いま、現像装置24aに注目すると(なお、現像装置24b〜24dも現像装置24aと同様な構成であるので、ここでは説明を省略する)、現像装置24aは前述のように磁気ローラ(供給ローラ)25a及び現像ローラ26aを有しており、磁気ローラ25aは非磁性金属材料で円筒状の回転スリーブ31aとその内部に配置された固定磁石体31bとを有し、固定磁石体31bには複数の磁極が形成されている。   With reference to FIGS. 2 and 3, now, when attention is paid to the developing device 24a (the developing devices 24b to 24d have the same configuration as the developing device 24a, the description thereof is omitted here). As described above, it has the magnetic roller (supply roller) 25a and the developing roller 26a, and the magnetic roller 25a has a cylindrical rotating sleeve 31a made of a nonmagnetic metal material and a fixed magnet body 31b disposed therein. A plurality of magnetic poles are formed on the fixed magnet body 31b.

これら磁気ローラ25a及び現像ローラ26aは現像容器32中に配置され、現像ローラ26aには後述するようにして、直流(DC)バイアス電源33aからDCバイアスVdc1が印加されるとともに、交流(AC)バイアス電源33bから交流バイアスVacが印加される。また、磁気ローラ25aには直流(DC)バイアス電源34からDCバイアスVdc2が印加される。そして、これらバイアス電源33a及び34は図示しない制御装置によって後述するようにして制御される。   The magnetic roller 25a and the developing roller 26a are disposed in the developing container 32, and a DC bias Vdc1 is applied to the developing roller 26a from a direct current (DC) bias power source 33a and an alternating current (AC) bias as described later. An AC bias Vac is applied from the power supply 33b. A DC bias Vdc2 is applied to the magnetic roller 25a from a direct current (DC) bias power source 34. The bias power supplies 33a and 34 are controlled by a control device (not shown) as described later.

現像容器32中にはパドルミキサー35及び攪拌ミキサー36が配置され、パドルミキサー35及び攪拌ミキサー36との間には仕切板37が配置されている。そして、現像容器32中の2成分現像剤(以下単に現像剤と呼ぶ)は攪拌ミキサー36によって攪拌搬送されつつ帯電し、パドルミキサー35によって現像剤が攪拌帯電されつつ、磁気ローラ25aに供給される。磁気ローラ25aに対面して穂切りブレード(層厚規制ブレード)38が設けられて、この層厚規制ブレード38によって磁気ローラ25aに形成される磁気ブラシの高さが規制される。なお、図3に示すように、仕切板37は、その長手方向(現像ローラ26aの軸方向)長さが現像容器32の幅より短く、仕切板37の両端側で現像剤が自由に通過できるようになっている。   A paddle mixer 35 and a stirring mixer 36 are disposed in the developing container 32, and a partition plate 37 is disposed between the paddle mixer 35 and the stirring mixer 36. The two-component developer (hereinafter simply referred to as developer) in the developing container 32 is charged while being agitated and conveyed by the agitating mixer 36, and is supplied to the magnetic roller 25a while being agitated and charged by the paddle mixer 35. . A spike cutting blade (layer thickness regulating blade) 38 is provided facing the magnetic roller 25a, and the height of the magnetic brush formed on the magnetic roller 25a is regulated by the layer thickness regulating blade 38. As shown in FIG. 3, the length of the partition plate 37 (the axial direction of the developing roller 26 a) is shorter than the width of the developing container 32, and the developer can freely pass through both ends of the partition plate 37. It is like that.

なお、図3に示すように、磁気ローラ25aの磁気ブラシ形成領域の幅H1は、現像ローラ26a上のトナーを回収する幅であり、現像ローラ26aの幅H2を磁気ローラ25aの磁気ブラシ形成領域の幅H1より短くすれば、確実に未回収領域をなくすことができる。また、攪拌ミキサー36に対向して現像容器32にはトナー濃度センサー39が取り付けられている(図2参照:図3には示さず)。   As shown in FIG. 3, the width H1 of the magnetic brush forming region of the magnetic roller 25a is a width for collecting the toner on the developing roller 26a, and the width H2 of the developing roller 26a is set to the magnetic brush forming region of the magnetic roller 25a. If the width H1 is shorter than the width H1, the uncollected area can be surely eliminated. Further, a toner concentration sensor 39 is attached to the developing container 32 so as to face the stirring mixer 36 (see FIG. 2: not shown in FIG. 3).

DCバイアスVdc2とDCバイアスVdc1との電位差|(Vdc2)−(Vdc1)|(以下Δと表す)に応じて現像ローラ26a上のトナー層厚が規制され、例えば、Δを大きくすると現像ローラ26a上のトナー薄層が厚くなり、Δを小さくすると、トナー薄層が薄くなる。そして、感光体ドラム27aと現像ローラ26aとの電位差に応じて、現像ローラ26a上のトナー薄層からトナーが感光体ドラム27a上に形成された静電潜像に飛翔して現像が行われる。   The toner layer thickness on the developing roller 26a is regulated according to the potential difference | (Vdc2) − (Vdc1) | (hereinafter referred to as Δ) between the DC bias Vdc2 and the DC bias Vdc1, and for example, if Δ is increased, the toner layer thickness on the developing roller 26a When the toner thin layer becomes thicker and Δ is decreased, the toner thin layer becomes thinner. Then, in accordance with the potential difference between the photosensitive drum 27a and the developing roller 26a, the toner jumps from the toner thin layer on the developing roller 26a to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 27a, and development is performed.

磁性キャリアとしては、10Ωcm〜10Ωcmの抵抗値を有するキャリアが用いられ、トナーとの接点を増やすためには、40μm以下の小径キャリアを用いて、キャリアの表面積を高めることが好ましい。磁性キャリアとしては、マグネタイトキャリア、Mn系フェライト、又はMn−Mg系フェライトなどが用いられる。図示の例では、体積固有抵抗が10Ωcmにシリコーン樹脂被覆を施し、飽和磁化が70emu/g、重量平均粒径35μmのフェライトキャリアを用いた。 As the magnetic carrier, a carrier having a resistance value of 10 6 Ωcm 3 to 10 9 Ωcm 3 is used. In order to increase the contact point with the toner, it is necessary to increase the surface area of the carrier by using a carrier having a small diameter of 40 μm or less. preferable. As the magnetic carrier, magnetite carrier, Mn ferrite, Mn-Mg ferrite or the like is used. In the illustrated example, a ferrite carrier having a volume resistivity of 10 7 Ωcm and a silicone resin coating, a saturation magnetization of 70 emu / g, and a weight average particle size of 35 μm was used.

トナーとキャリアの混合割合は、キャリアおよびトナーの合計量に対しトナーを5〜20重量%、好ましくは5〜15重量%とする。トナーの混合割合が5重量%未満であると、トナーの帯電量が高くなって十分な画像濃度が得られなくなり、20重量%を超えると十分な帯電量が得られなくなる。   The mixing ratio of the toner and the carrier is 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, based on the total amount of the carrier and the toner. When the mixing ratio of the toner is less than 5% by weight, the charge amount of the toner becomes high and a sufficient image density cannot be obtained, and when it exceeds 20% by weight, a sufficient charge amount cannot be obtained.

上述のように、現像ローラ26a上のトナー層厚は、Δで規定されることになるが、印字環境(画像形成装置の配置された環境雰囲気)に応じて、トナー帯電量は変化する。このため、Δを固定した状態とすると、トナー帯電量に応じてトナー層厚も変化する。例えば、トナー帯電量が増加すると、トナー層厚は減少し、トナー帯電量が低下すると、トナー層厚は増加する。そして、トナー層厚が厚すぎると、現像装置からのトナー飛散、画像カブリ、色点、画像濃度不良、現像ローラトナー付着等が生じる。一方、トナー層厚が薄すぎると、画像ベタ濃度低下及び現像ゴーストが発生する。   As described above, the toner layer thickness on the developing roller 26a is defined by Δ, but the toner charge amount changes according to the printing environment (environment atmosphere where the image forming apparatus is disposed). For this reason, if Δ is fixed, the toner layer thickness also changes according to the toner charge amount. For example, when the toner charge amount increases, the toner layer thickness decreases, and when the toner charge amount decreases, the toner layer thickness increases. When the toner layer is too thick, toner scattering from the developing device, image fogging, color points, image density defects, developing roller toner adhesion, and the like occur. On the other hand, if the toner layer thickness is too thin, image solid density reduction and development ghost occur.

例えば、現像ローラ上のトナー薄層と磁気ブラシとが接触する部位で、ACバイアスによってトナーが往復する際(特に、現像ローラから磁気ブラシにトナーが戻る際)、トナー飛散が生じる。そして、現像ローラ上のトナー層厚が厚いと、多量のトナーが現像ローラと磁気ブラシとの間で往復する。さらに、トナー層厚が厚いと、現像後現像ローラに残留するトナーが多くなり、磁気ブラシで残留トナーを回収する際においても、多量のトナーを磁気ブラシが抱え込むことになる。この結果、現像装置からのトナー飛散が多くなる。   For example, toner scattering occurs when the toner reciprocates due to the AC bias (particularly when the toner returns from the developing roller to the magnetic brush) at a portion where the toner thin layer on the developing roller contacts the magnetic brush. When the toner layer on the developing roller is thick, a large amount of toner reciprocates between the developing roller and the magnetic brush. Further, when the toner layer thickness is thick, a large amount of toner remains on the developing roller after development, and the magnetic brush holds a large amount of toner even when the residual toner is collected by the magnetic brush. As a result, toner scattering from the developing device increases.

また、現像実効電位は現像ローラに印加した電圧とトナー薄層が有する電位との和であり、現像ローラ上のトナー層厚が厚くなると、現像実効電位が上昇して、a−Si感光体等のように、その表面電位が低い状態で現像を行う場合には、画像カブリが生じてしまう。   The developing effective potential is the sum of the voltage applied to the developing roller and the potential of the toner thin layer. When the toner layer thickness on the developing roller is increased, the developing effective potential is increased, such as an a-Si photoreceptor. As described above, when the development is performed with the surface potential being low, image fogging occurs.

さらに、現像ローラ上のトナー層厚が増加すると、トナー薄層中に電荷が蓄積されて、感光体ドラムに電荷がリークするとともに、トナーが感光体ドラム側に移動する。その結果、色点として画像に現れることになる。   Further, when the toner layer thickness on the developing roller increases, electric charges are accumulated in the toner thin layer, the electric charges leak to the photosensitive drum, and the toner moves to the photosensitive drum side. As a result, it appears in the image as a color point.

トナー層が厚い状態で連続印刷を行うと、現像ローラ上のトナー薄層の最下面な帯電量の高いトナー微粉が蓄積して、これらトナー微粉は現像に寄与しなくなって、画像濃度低下が発生する。また、現像ローラ上のトナー薄層が薄いと、現像に寄与するトナー絶対量が少ない関係上、画像ベタ濃度が低下してしまう。   When continuous printing is performed with a thick toner layer, high-charged toner fine powder accumulates on the bottom surface of the toner thin layer on the developing roller, and the toner fine powder does not contribute to development, resulting in a decrease in image density. To do. Further, if the toner thin layer on the developing roller is thin, the solid image density is lowered because the absolute amount of toner contributing to development is small.

このため、図1に示す画像形成装置においては、画像濃度等を良好にするため、各現像ローラ26a〜26d上に形成されるトナー薄層の厚さを適正に調整する必要がある。つまり、画像不良を防止するためには、現像ローラ26a〜26dに形成されるトナー薄層を適正に調整する必要がある。このため、図1に示す画像形成装置においては、各感光体ドラム27a〜27d上に形成されるトナー像の濃度を計測するためのトナー濃度センサ(図示せず)が備えられており、制御装置はトナー濃度センサからの濃度検出信号(電圧信号)に応じて、現像装置24aのバイアス電源33a及び34を制御する(現像装置24b〜24dにおいても同様にバイアス電源が制御される)。   Therefore, in the image forming apparatus shown in FIG. 1, it is necessary to appropriately adjust the thickness of the toner thin layer formed on each of the developing rollers 26a to 26d in order to improve the image density and the like. That is, in order to prevent image defects, it is necessary to properly adjust the toner thin layer formed on the developing rollers 26a to 26d. For this reason, the image forming apparatus shown in FIG. 1 is provided with a toner density sensor (not shown) for measuring the density of toner images formed on the photosensitive drums 27a to 27d. Controls the bias power sources 33a and 34 of the developing device 24a according to the density detection signal (voltage signal) from the toner density sensor (the bias power sources are similarly controlled in the developing devices 24b to 24d).

図4及び図5を参照して、いま図2に示す現像装置24aに注目すると(なお、感光体ドラム27aは接地されているものとする)、いま、DC電源34からのDCバイアスVdc2(第1の直流バイアス:以下DCバイアスVmagで示す)を500Vに固定して、バイアス電源33aを制御して、現像ローラ26aに印加するDCバイアス電圧(第2の直流バイアス:以下DCバイアスVslvで示す)を約400Vから順次低下させて、約100Vまで低下させた(例えば、DCバイアスVslvを400V、360V、320V、280V、240V、220V、180V、160V、及び120Vとした。なお、ACバイアスはVpp=1.5KV、周波数3kHz、デューティ比30%の矩形波とした)。そして、各DCバイアスVslvにおいて、感光体ドラム27a上にベタ画像パターン(濃度検知パターン)を形成し、トナー濃度センサによってその画像濃度を検出した(ステップS1:以下トナー濃度センサで得られた画像濃度を現像量と呼ぶことにする)。   4 and 5, when attention is paid to the developing device 24a shown in FIG. 2 (assuming that the photosensitive drum 27a is grounded), the DC bias Vdc2 (the first one) from the DC power source 34 is now considered. DC bias voltage of 1 (hereinafter referred to as DC bias Vmag) is fixed at 500V, the bias power supply 33a is controlled, and the DC bias voltage applied to the developing roller 26a (second DC bias: hereinafter referred to as DC bias Vslv) Is gradually decreased from about 400 V to about 100 V (for example, DC bias Vslv is set to 400 V, 360 V, 320 V, 280 V, 240 V, 220 V, 180 V, 160 V, and 120 V. Note that the AC bias is Vpp = 1.5KV, frequency 3kHz, duty ratio 30% rectangular wave). Then, at each DC bias Vslv, a solid image pattern (density detection pattern) is formed on the photosensitive drum 27a, and the image density is detected by the toner density sensor (Step S1: image density obtained by the toner density sensor hereinafter). Is referred to as the development amount).

この際、各DCバイアスVslvにおける現像ローラ26a上のトナー量を計測した。そして、現像量とトナー量との関係を調べた。その結果を図4に示す。図4において、曲線L1はトナー量を示し、曲線L2は現像量を示す。図4に示すように、DCバイアスVslvを低下するにつれて、トナー量は増加するものの(つまり、現像ローラ26a上のトナー薄層の層厚は増加するものの、現像量は、DCバイアスVslvが約320V以下となると、ほぼ一定となり、約240V以下となると若干低下しているのが分かる。言い換えると、現像ローラ26a上のトナー層厚が厚くなっても、その全てが感光体ドラム27a側に供給されず、現像ローラ26a上に残ることになる。   At this time, the amount of toner on the developing roller 26a at each DC bias Vslv was measured. Then, the relationship between the development amount and the toner amount was examined. The result is shown in FIG. In FIG. 4, a curve L1 indicates the toner amount, and a curve L2 indicates the development amount. As shown in FIG. 4, although the toner amount increases as the DC bias Vslv is decreased (that is, the layer thickness of the toner thin layer on the developing roller 26a is increased, the developing amount is about 320V when the DC bias Vslv is increased). It can be seen that it becomes almost constant at the following, and slightly decreases when it is below about 240 V. In other words, even if the toner layer thickness on the developing roller 26a becomes thick, all of it is supplied to the photosensitive drum 27a side. Instead, it remains on the developing roller 26a.

DCバイアスVslvが高い場合にはトナー層厚が薄いから、現像ローラ26a上のトナーが全て感光体ドラム27a側に供給されても、十分な画像濃度を得ることができない。一方、DCバイアスVslvを低くすると、トナー層厚が厚くなって、十分なトナーが感光体ドラム27a側に供給され、十分な画像濃度が得られるものの、現像ローラ26aに残留するトナーが多くなって、トナー飛散等の汚染が発生する。   When the DC bias Vslv is high, the toner layer is thin, so that even if all the toner on the developing roller 26a is supplied to the photosensitive drum 27a side, sufficient image density cannot be obtained. On the other hand, when the DC bias Vslv is lowered, the toner layer thickness is increased and sufficient toner is supplied to the photosensitive drum 27a side to obtain a sufficient image density, but the toner remaining on the developing roller 26a increases. Contamination such as toner scattering occurs.

このため、ここでは、現像量の最大値においてこの最大値とトナー量とが一致する付近のDCバイアスVslvを選択して(つまり、最大濃度の画像濃度において最大濃度に対応するトナー量に応じたDCバイアスVslvを選択バイアスとして選択して)、選択DCバイアスVslvAとした。図示の例では、トナー量が0.6mg/cmに対応するDCバイアスVslvをVslvAとした(ステップS2)。 Therefore, here, the DC bias Vslv in the vicinity where the maximum value and the toner amount coincide with each other in the maximum value of the development amount is selected (that is, according to the toner amount corresponding to the maximum density in the image density of the maximum density). The DC bias VslvA was selected as the selection bias). In the illustrated example, the DC bias Vslv corresponding to the toner amount of 0.6 mg / cm 2 is set to VslvA (step S2).

続いて、Vmag−VslvA=ΔVa(設定電位差)として、画像濃度(現像量)調整後の設定値とし、ΔVaを固定して、DCバイアスVslv及びVmagを変化させて、画像濃度キャリブレーション(画像濃度校正)を行う(ステップS3)。ここでは、ΔVa=150Vとして、DCバイアス電圧Vslv及びVmagを変化させて、感光体ドラム27a上にベタ画像及びハーフ25%(画像面積比率25%のハーフトーン)の画像パターンを形成し、これら画像パターンの濃度を画像濃度センサで検出して画像濃度(現像量)を得た。   Subsequently, Vmag−VslvA = ΔVa (set potential difference) is used as a set value after image density (development amount) adjustment, ΔVa is fixed, DC bias Vslv and Vmag are changed, and image density calibration (image density is performed). Calibration is performed (step S3). Here, ΔVa = 150V, and the DC bias voltages Vslv and Vmag are changed to form a solid image and an image pattern of 25% half (halftone with an image area ratio of 25%) on the photosensitive drum 27a. The image density (development amount) was obtained by detecting the pattern density with an image density sensor.

図6を参照すると、図6はDCバイアスVslvと現像量との関係を示す図であり、曲線L3がベタ画像濃度(現像量)を示し、曲線L4がハーフ25%画像濃度を示している。図示のように、Vslv=200Vでベタ画像濃度(現像量)は0.6mg/cmとなり、その後DCバイアスVslvを増加させても、ベタ画像濃度は変化しないことが分かる。一方、ハーフ25%画像濃度はDCバイアスVslvを増加させると徐々に増加するが、Vslv=200Vを越えるとその増加は少なくなる。 Referring to FIG. 6, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the DC bias Vslv and the development amount, where the curve L3 indicates a solid image density (development amount) and the curve L4 indicates a half 25% image density. As shown in the figure, it can be seen that the solid image density (development amount) is 0.6 mg / cm 2 at Vslv = 200 V, and the solid image density does not change even if the DC bias Vslv is increased thereafter. On the other hand, the half 25% image density gradually increases when the DC bias Vslv is increased, but the increase decreases when Vslv = 200V is exceeded.

このことは、ΔVa=150Vである際には、DCバイアスVslv=200V〜250Vとすれば、ベタ画像を形成する際、現像ローラ26a上に形成されたトナー薄層のほとんど全てが感光体ドラム27a側に供給されることを意味しており、画像濃度を良好にするとともに、トナー飛散等のトナー汚染を防止できることになる。   This means that when ΔVa = 150V, if the DC bias Vslv = 200V to 250V, almost all of the thin toner layer formed on the developing roller 26a is formed on the photosensitive drum 27a when a solid image is formed. This means that the image density is improved and toner contamination such as toner scattering can be prevented.

いま、前述の画像濃度キャリブレーション制御(トナー層厚制御)を行って、150000(150k枚)枚までの画像形成を行った際の結果を図7に示す(この際、ΔVa=150V、ACバイアスVac(Vslvac)を、Vpp=1.5kV,f=3kHz,デューティ比=30%とし、DCバイアスVmag=400Vとした)。また、比較のため前述の画像濃度キャリブレーション制御を行わずに、150k枚までの画像形成を行った際の結果を図8に示す(この際、DCバイアスVslv=50V、ACバイアスVac(Vslvac)を、Vpp=1.5kV,f=3kHz,デューティー比=30%とし、DCバイアスVmag=400Vとした)。   FIG. 7 shows the result when the above-described image density calibration control (toner layer thickness control) is performed and image formation is performed up to 150,000 (150 k sheets) (in this case, ΔVa = 150 V, AC bias). Vac (Vslvac) was set to Vpp = 1.5 kV, f = 3 kHz, duty ratio = 30%, and DC bias Vmag = 400 V). For comparison, FIG. 8 shows the results of image formation up to 150k sheets without performing the above-described image density calibration control (in this case, DC bias Vslv = 50 V, AC bias Vac (Vslvac)). Vpp = 1.5 kV, f = 3 kHz, duty ratio = 30%, and DC bias Vmag = 400V).

図7においては、印刷枚数150k枚まで、トナー層厚は1.0mg/cmと一定であり、トナー帯電量も150k枚印刷後で7μC/gあった。また、トナー飛散、画像カブリ、及び色点が生じることもなく、画像濃度及び画像ベタ濃度ともに良好であった。 In FIG. 7, the toner layer thickness is constant at 1.0 mg / cm 2 up to 150 k printed sheets, and the toner charge amount is 7 μC / g after printing 150 k sheets. Further, toner scattering, image fogging, and color point were not generated, and both the image density and the image solid density were good.

一方、図8においては、トナー帯電量の変化は図7と同様であるものの、トナー層厚が変化し、初期においてトナー層厚が1.5mg/cmであったものが、150k枚印刷の後には、3.0mg/cmとなってしまった。また、印刷枚数が100k枚に達すると、トナー飛散、画像カブリ、及び色点が発生し、画像濃度は良好に保たれるものの、画像ベタ濃度において不良が生じた。この結果、上述のようにして、トナー層厚制御を行うと、画像不良及びトナー飛散等が生じることがないことが分かる。 On the other hand, in FIG. 8, the change in the toner charge amount is the same as that in FIG. 7, but the toner layer thickness changed, and the initial toner layer thickness of 1.5 mg / cm 2 was printed on 150k sheets. Later, it was 3.0 mg / cm 2 . Further, when the number of printed sheets reached 100k, toner scattering, image fogging, and color points were generated, and although the image density was kept good, a defect occurred in the image solid density. As a result, it is understood that when the toner layer thickness control is performed as described above, image defects and toner scattering do not occur.

なお、上述の例では、画像形成装置として所謂タンデム型画像形成装置を例に挙げて説明したが、この方式の現像装置は現像ローラと磁気ローラの配置に自由度があり、像担持体間の距離を短く配置することができる、すなわち、装置幅をコンパクトにすることができ、特にタンデム型画像形成装置に使用する場合に有効であるが、その他の方式のカラー画像形成装置やモノクロ画像形成装置においても同様にして適用でき、さらには、中間転写ベルト又は中間転写ドラム等の中間転写体を有するカラー画像形成装置においても、中間転写体上の画像濃度を計測して同様にしてトナー層厚制御を行うようにすればよい。この際には、中間転写体が像担持体である。   In the above-described example, a so-called tandem type image forming apparatus has been described as an example of the image forming apparatus. However, this type of developing apparatus has a degree of freedom in the arrangement of the developing roller and the magnetic roller, and between the image carriers. The distance can be shortened, that is, the apparatus width can be made compact, and it is particularly effective when used in a tandem type image forming apparatus. However, other types of color image forming apparatuses and monochrome image forming apparatuses can be used. In a color image forming apparatus having an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt or an intermediate transfer drum, the toner layer thickness control can be performed in the same manner by measuring the image density on the intermediate transfer member. Should be done. In this case, the intermediate transfer member is an image carrier.

上述の説明から明らかなように、制御装置がパターン形成手段、電位差決定手段、及び画像濃度校正手段として機能することになる。   As is apparent from the above description, the control device functions as a pattern forming unit, a potential difference determining unit, and an image density calibration unit.

現像ローラと供給ローラ(磁気ローラ)との間の電位差を変化させて、複数の互いに異なる電位差毎に前記像坦持体上に現像されるトナー像に対応する画像パターンを形成して、前記画像パターン毎にその濃度を画像濃度センサで検出して画像濃度を得供給バイアスの電位差毎のトナー薄層のトナー量と電位差毎の画像濃度とに応じて供給バイアスの設定電位差を決定するようにしたから、簡単な構成で現像ローラ上のトナー薄層の層厚を適正な範囲に保つことができる結果、複写機等の各種画像形成装置の現像装置に適用できる。 An image pattern corresponding to a toner image developed on the image carrier is formed for each of a plurality of different potential differences by changing a potential difference between the developing roller and the supply roller (magnetic roller), and the image the concentration for each pattern is detected by the image density sensor to obtain a image density, so as to determine a set potential difference supply bias in accordance with the image density of the toner amount and each potential of the toner thin layer for each potential difference supply bias As a result, the thickness of the toner thin layer on the developing roller can be maintained within an appropriate range with a simple configuration, and can be applied to developing devices of various image forming apparatuses such as copying machines.

本発明による現像装置の実施例1が用いられる画像形成装置の一例を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an example of an image forming apparatus in which a first embodiment of a developing device according to the present invention is used. 本発明による現像装置の実施例1を示す断面図である。It is sectional drawing which shows Example 1 of the developing device by this invention. 図2に示す現像装置を破断して上方から示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the developing device shown in FIG. 図2に示す現像装置において、磁気ローラに印加する直流バイアスを固定した状態で現像ローラに印加する直流バイアスを変化させた際、現像ローラ上に形成されるトナー層のトナー量と画像濃度(現像量)とを示す図である。In the developing device shown in FIG. 2, when the DC bias applied to the developing roller is changed while the DC bias applied to the magnetic roller is fixed, the toner amount and the image density (development) of the toner layer formed on the developing roller are changed. It is a figure which shows quantity. 図2に示す現像装置における現像ローラと磁気ローラとの電位差決定及び画像濃度校正を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing potential difference determination and image density calibration between a developing roller and a magnetic roller in the developing device shown in FIG. 2. 磁気ローラと現像ローラとの電位差を固定して、現像ローラに印加する直流バイアスを変化させた際の画像濃度(現像量)の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the image density (development amount) at the time of fixing the potential difference of a magnetic roller and a developing roller, and changing the direct current bias applied to a developing roller. 図5に示す画像濃度校正を行った際の耐久試験結果を示す図である。It is a figure which shows the endurance test result at the time of performing image density calibration shown in FIG. 図5に示す画像濃度校正を行わない場合の耐久試験結果を示す図である。It is a figure which shows the endurance test result when not performing image density calibration shown in FIG. 従来の現像装置における残像発生状況を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the afterimage generation situation in the conventional developing device.

20 画像形成装置
21 無端状ベルト
22 給紙カセット
23 定着装置
24a〜24d 現像装置
25a〜25d 供給ローラ(磁気ローラ)
26a〜26d 現像ローラ
27a〜27d 感光体ドラム
28a〜28d 帯電器
29a〜29d 露光装置
30a〜30d 転写装置
32 現像容器
33a,34 直流(DC)バイアス電源
33b 交流(AC)バイアス電源
35 パドルミキサー
36 攪拌ミキサー
37 仕切板
38 穂切りブレード(層厚規制ブレード)
20 Image forming apparatus 21 Endless belt 22 Paper feed cassette 23 Fixing devices 24a to 24d Developing devices 25a to 25d Supply roller (magnetic roller)
26a to 26d Developing rollers 27a to 27d Photosensitive drums 28a to 28d Chargers 29a to 29d Exposure devices 30a to 30d Transfer devices 32 Developing containers 33a, 34 DC (DC) bias power supply 33b AC (AC) bias power supply 35 Paddle mixer 36 Stirring Mixer 37 Partition plate 38 Cutting blade (layer thickness regulating blade)

Claims (4)

固定磁極部材を内包する供給ローラの外周に磁性キャリアとトナーからなる磁気ブラシを形成して、該磁気ブラシを現像ローラに摺擦させつつ前記供給ローラ前記現像ローラ間の電位差(以下供給バイアスの電位差という)に応じて前記現像ローラへトナーを転移させて前記現像ローラ上にトナー薄層を形成して、該現像ローラと像坦持体との間の電位差(以下現像バイアスの電位差という)に応じて、前記トナー薄層からトナーを像坦持体上に形成された静電潜像に飛翔させて、該静電潜像上にトナ―像の現像を行う現像装置において、
前記供給バイアスの電位差を変化させて複数の互いに異なる電位差毎に形成されたトナー薄層の層厚より前記像坦持体上に現像されるトナー像に対応する画像パターンを形成するパターン形成手段と、
前記画像パターン毎にその濃度を画像濃度センサで検出して画像濃度を得る画像濃度検知手段と、
前記供給バイアスの電位差毎の前記トナー薄層のトナー量と前記供給バイアスの電位差毎の画像濃度とに応じて設定電位差を決定する供給バイアスの電位差決定手段とを有することを特徴とする現像装置。
A magnetic brush composed of a magnetic carrier and toner is formed on the outer periphery of the supply roller containing the fixed magnetic pole member, and a potential difference (hereinafter referred to as supply bias) between the supply roller and the development roller is rubbed against the development roller . The toner is transferred to the developing roller in accordance with the potential difference) to form a thin toner layer on the developing roller, and the potential difference between the developing roller and the image carrier (hereinafter referred to as the potential difference of the developing bias) Accordingly, in the developing device for developing the toner image on the electrostatic latent image by causing the toner to fly from the toner thin layer to the electrostatic latent image formed on the image carrier .
Pattern forming means for forming an image pattern in which the potential difference supply bias varied than the layer thickness of the plurality of different potential toner thin layer formed on each, corresponding to a toner image developed on the ZoTanji body When,
Image density detection means for obtaining an image density by detecting the density of each image pattern with an image density sensor ;
A developing device, characterized in that it comprises a voltage difference deciding unit supply the bias determining the set potential difference in accordance with the image density for each potential of the toner amount and the supply bias of the toner thin layer for each potential difference of the supply bias.
前記供給ローラには第1の直流バイアスが印加され、前記現像ローラには第2の直流バイアス及び交流バイアスが印加されており、
前記供給バイアスの電位差は前記第1及び前記第2の直流バイアスの差であり、
前記パターン形成手段は前記第1の直流バイアスを固定して前記第2の直流バイアスを変化させて前記供給バイアスの電位差毎に前記画像パターンを形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の現像装置。
A first DC bias is applied to the supply roller, and a second DC bias and an AC bias are applied to the developing roller,
The potential difference of the supply bias is a difference between the first and second DC biases,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern forming unit fixes the first DC bias and changes the second DC bias to form the image pattern for each potential difference of the supply bias. Development device.
前記供給バイアスの電位差決定手段は、最大濃度の前記画像濃度において該最大濃度に対応する前記トナー量に応じた前記第2の直流バイアスを選択バイアスとして選択して、前記選択バイアスと前記第1の直流バイアスとの差を前記設定電位差とするようにしたことを特徴とする請求項2記載の現像装置。 The supply bias potential difference determining means selects the second DC bias corresponding to the toner amount corresponding to the maximum density as the selection bias at the maximum image density, and selects the selection bias and the first bias. 3. The developing device according to claim 2, wherein a difference from a direct current bias is set to the set potential difference. 前記設定電位差を固定した状態で前記第1及び前記第2の直流バイアスを変化させて、画像濃度校正を行う画像濃度校正手段を有することを特徴とする請求項3記載の現像装置。   4. The developing device according to claim 3, further comprising image density calibration means for performing image density calibration by changing the first and second DC biases in a state where the set potential difference is fixed.
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