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JP4590218B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、例えば複写機あるいはプリンタ等とされる電子写真方式或いは静電記録方式を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system or an electrostatic recording system such as a copying machine or a printer.

従来、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて、像担持体を一様に帯電して、外部情報からの画像情報に基づいて、その帯電面の電位を変更して静電潜像を形成し、現像剤を用いて、その静電潜像を現像し、記録媒体に転写し、それを定着する画像形成工程を実行する画像形成装置としては、例えば、図11に示す構成のものが知られている。   Conventionally, using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, an image carrier is uniformly charged, and an electrostatic latent image is formed by changing the potential of the charged surface based on image information from external information. For example, an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image using a developer, transferring the image to a recording medium, and performing an image forming process for fixing the image is shown in FIG. It has been.

この例では、像担持体として感光ドラム100を用いて電子写真方式の画像形成工程が実行される。感光ドラム100とは、例えばアルミニウム製の円筒基体の表面に感光材料層(例えば有機感光材料層)を形成したものであり、回転駆動される。感光ドラム100の周囲には、回転方向上流側から順に、帯電手段である帯電ローラ101、潜像を形成する手段である露光手段である不図示のレーザビーム走査光学系、現像手段としての現像器102、転写手段としての転写ローラ111、クリーニング手段としてのクリーナ109が配置される。   In this example, an electrophotographic image forming process is executed using the photosensitive drum 100 as an image carrier. The photosensitive drum 100 is formed by forming a photosensitive material layer (for example, an organic photosensitive material layer) on the surface of a cylindrical base made of aluminum, for example, and is driven to rotate. Around the photosensitive drum 100, in order from the upstream side in the rotation direction, a charging roller 101 as a charging unit, a laser beam scanning optical system (not shown) as an exposure unit as a latent image forming unit, and a developing unit as a developing unit. 102, a transfer roller 111 serving as a transfer unit, and a cleaner 109 serving as a cleaning unit are disposed.

帯電ローラ101にて感光ドラム100上を均一に帯電した後、レーザビーム走査光により静電潜像を感光ドラム100上に形成する。そして、静電潜像に応じて現像器102中のトナー(現像剤)により可視像化(現像)する。   After the photosensitive drum 100 is uniformly charged by the charging roller 101, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 100 by laser beam scanning light. Then, a visible image is developed (developed) with toner (developer) in the developing device 102 in accordance with the electrostatic latent image.

記録媒体即ち転写紙Pは、不図示の給紙口から可視像(トナー像)の形成と同期を取って給紙され、感光ドラム100と転写ローラ111との略当接部で可視像(トナー像)の転写を受け、転写紙P上の画像は定着器110で溶融定着され、画像形成物として装置外に排出される。   A recording medium, that is, transfer paper P, is fed in synchronism with the formation of a visible image (toner image) from a paper feed port (not shown), and a visible image is formed at a substantially abutting portion between the photosensitive drum 100 and the transfer roller 111. Upon receiving the transfer of the (toner image), the image on the transfer paper P is melted and fixed by the fixing device 110, and is discharged out of the apparatus as an image formed product.

こうした画像形成動作を実行する画像形成装置において、現像手段である現像器102は、現像剤担持体としての現像ローラ103、現像ローラ103に非磁性一成分トナー(負極性)を供給する供給ローラ105、供給ローラ105近傍に容器中のトナーを搬送する撹拌部材106、現像ローラ103上のトナー量を規制する現像剤規制部材としての現像ブレード104等を有して構成される。   In an image forming apparatus that executes such an image forming operation, a developing device 102 as a developing unit includes a developing roller 103 as a developer carrying member, and a supply roller 105 that supplies nonmagnetic one-component toner (negative polarity) to the developing roller 103. In the vicinity of the supply roller 105, a stirring member 106 for conveying the toner in the container, a developing blade 104 as a developer regulating member for regulating the amount of toner on the developing roller 103, and the like are configured.

ここで、現像ローラ103は感光ドラム100と当接するため弾性体で形成される。又、現像ブレード104は金属薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ103に軽圧接触される。そして、現像ローラ103には、トナーを現像ローラ103から感光ドラム100側へ転移させるために、現像バイアス電源107により所定電位となるように現像バイアスが印加される。   Here, the developing roller 103 is formed of an elastic body in contact with the photosensitive drum 100. Further, the developing blade 104 is brought into light pressure contact with the developing roller 103 using the spring elasticity of a metal thin plate. A developing bias is applied to the developing roller 103 so that the toner is transferred from the developing roller 103 to the photosensitive drum 100 side by the developing bias power source 107 to have a predetermined potential.

そして、ここでは、特許文献1や特許文献2に記載された画像形成装置のように、現像剤規制部材である現像ブレード104にトナーの帯電量を安定化させるために、ブレードバイアス電源108が接続され、所定電位となるようにブレードバイアスが印加される。ブレードバイアス電源108は、現像バイアス電源107と同電位を供給するもの、各々異なる電位を供給するもの等、各種ある。   Here, as in the image forming apparatuses described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a blade bias power source 108 is connected to the developing blade 104 as a developer regulating member in order to stabilize the toner charge amount. Then, a blade bias is applied so as to be a predetermined potential. There are various types of blade bias power supplies 108, such as those that supply the same potential as the development bias power supply 107, and those that supply different potentials.

上記のように従来例の画像形成装置においては、現像ローラ103と現像ブレード104それぞれに固定のDCバイアスを印加することで、トナーへの帯電性付与もしくはトナーコート等の安定化を図っていた。   As described above, in the conventional image forming apparatus, by applying a fixed DC bias to each of the developing roller 103 and the developing blade 104, the toner is charged or the toner coating is stabilized.

しかしながら、このような画像形成装置では、トナー飛散や反転トナーの現像ブレード104への固着、現像ブレード104へのトナー融着を防止しつつ、トナーコートを安定させることは困難であった。   However, in such an image forming apparatus, it is difficult to stabilize the toner coat while preventing toner scattering, reversal toner adhering to the developing blade 104, and toner fusion to the developing blade 104.

例えば、上記従来例にて示した画像形成動作を行ったところ、以下に示す不具合が見られた。   For example, when the image forming operation shown in the above conventional example was performed, the following problems were observed.

第1の不都合としては、上記従来例にて現像バイアス電源107とブレードバイアス電源108を同電位とした場合に、約1000枚程の画像形成後において中間調の画像に縦スジ状の濃度ムラが発生した。これは、現像ブレード104を通過した現像ローラ103上にも現れていた。   As a first inconvenience, when the developing bias power supply 107 and the blade bias power supply 108 are set to the same potential in the above-described conventional example, there is a vertical streak-like density unevenness in a halftone image after image formation of about 1000 sheets. Occurred. This also appeared on the developing roller 103 that passed through the developing blade 104.

このときの現像ブレード104を観察した結果、現像ブレード104における、現像ブレード104と現像ローラ103の当接部近傍且つ固定端側のa部に、トナーの融着塊が発生していた。トナーの融着塊がある部分は、トナーの流れがせき止められるため現像ローラ103上のトナー量は薄くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。この縦すじ状の濃度ムラが発生する現象は、下記に図12のトナー融着状態を示す概略図を用いて説明するように、ここで現像剤として使用されている非磁性一成分トナーに含まれる外添剤G1、G2が現像ブレード104に融着することから発生する。   As a result of observing the developing blade 104 at this time, a toner fusion lump was generated in the developing blade 104 in the vicinity of the contact portion between the developing blade 104 and the developing roller 103 and in the portion a on the fixed end side. Since the toner flow is blocked in the portion where the toner fused lump is present, the amount of toner on the developing roller 103 becomes thin, and vertical stripe-like density unevenness is generated on the image. This phenomenon of occurrence of vertical stripe-like density unevenness is included in the non-magnetic one-component toner used as a developer, as will be described below with reference to the schematic diagram showing the toner fusion state in FIG. This occurs because the external additives G 1 and G 2 to be fused to the developing blade 104.

負極性を有する非磁性一成分トナーTは、トナー粒子と補助粒子としての外添剤から構成されている。現像ローラ103に担持されるトナーは負極性であり、通常環境においては、現像ブレード104を通過した現像ローラ103上に担持されたトナー層は、約−20〜−50V程度の電位を有する(トレック社製 表面電位計model334にて測定)。現像ローラ103と現像ブレード104の当接部cでは、トナーによって現像ブレード104の表面が常に摺擦されるため、外添剤の付着は発生しにくい。   The nonmagnetic one-component toner T having negative polarity is composed of toner particles and external additives as auxiliary particles. The toner carried on the developing roller 103 has a negative polarity, and in a normal environment, the toner layer carried on the developing roller 103 that has passed through the developing blade 104 has a potential of about −20 to −50 V (Trek) (Measured with a surface potential meter model 334, manufactured by the company). At the contact portion c between the developing roller 103 and the developing blade 104, the surface of the developing blade 104 is always rubbed with toner, so that the external additive hardly adheres.

しかし、上記a部は現像ローラ103回転方向で現像ローラ103と現像ブレード104の当接部cより下流側であるので、a部では、トナー層が現像ブレード103表面から徐々に離れていくため、電位勾配が発生することとなる。即ち、現像ローラ103と現像ブレード104の表面電位が同電位であったとしても、現像ローラ103上に担持されている負極性に帯電されたトナー層が電位を有するため、トナー層の最表面のほうが現像ブレード104より負極性に大きくなる。   However, since the portion a is downstream of the contact portion c between the developing roller 103 and the developing blade 104 in the rotation direction of the developing roller 103, the toner layer gradually moves away from the surface of the developing blade 103 in the portion a. A potential gradient will be generated. That is, even if the surface potentials of the developing roller 103 and the developing blade 104 are the same, the negatively charged toner layer carried on the developing roller 103 has a potential, so This is larger in negative polarity than the developing blade 104.

従って、トナー層の最表面のトナーに付着している負極性の外添剤G1がトナー表面から離脱して現像ブレード104表面a部に付着することとなる。現像ブレード104表面a部に付着する外添剤G1が画像形成をすすめるうちに除々に増加していき、付着した外添剤により見かけ現像ブレード104の表面が粗されたようになる。   Therefore, the negative external additive G1 adhering to the toner on the outermost surface of the toner layer separates from the toner surface and adheres to the surface a portion of the developing blade 104. The external additive G1 adhering to the surface a of the developing blade 104 gradually increases as the image formation proceeds, and the surface of the apparent developing blade 104 is roughened by the adhering external additive.

このため、粗れた表面にトナーが捕獲され、トナー層によって摺擦されることで摩擦熱により溶融し、トナーの融着塊が発生するものと考えられる。   For this reason, it is considered that the toner is trapped on the rough surface and is rubbed by the toner layer to be melted by frictional heat, thereby generating a toner fusion lump.

そこで、特許文献2に示されるように、例えば現像ローラ103には現像バイアス電源107から−300Vの電圧が供給され、現像ブレード104にはブレードバイアス電源108から−400Vが供給されると、現像ローラ103と現像ブレード104間には常時約100Vの電位差が生じることとなる。このことによって、現像ローラ103上のトナー層による電荷を加味してもトナー層表面からの負極性の外添剤G1のトナー表面からの離脱を抑制することは可能である。   Therefore, as shown in Patent Document 2, for example, when the developing roller 103 is supplied with a voltage of −300 V from the developing bias power source 107 and the developing blade 104 is supplied with −400 V from the blade bias power source 108, the developing roller 103 There is always a potential difference of about 100 V between 103 and the developing blade 104. As a result, it is possible to suppress the release of the negative external additive G1 from the toner layer surface from the toner surface even when the charge from the toner layer on the developing roller 103 is taken into account.

しかしながら、このように電位差を設けた場合、以下に説明する第2の不具合が生じた。   However, when such a potential difference is provided, a second problem described below occurs.

例えば、連続して、ほぼべた画像に近い高印字率の画像を出力した場合に、つまり大量のトナーが現像ローラ103と現像ブレード104との間を通過するような画像形成において、ベタ画像の濃度低下及び縦スジが発生した。これは、現像ブレード104を通過した現像ローラ103上にも現れていた。   For example, when an image with a high printing rate that is almost similar to a solid image is output continuously, that is, in image formation in which a large amount of toner passes between the developing roller 103 and the developing blade 104, the density of the solid image A drop and vertical streaks occurred. This also appeared on the developing roller 103 that passed through the developing blade 104.

ここで印字率とは、印字可能領域に対するトナーを転写紙P上に付着させようとする領域の割合をいう。更に印字可能領域とは転写される転写紙Pの全領域から先後端及び左右の余白領域(マージン)を除いた領域をいう。トナーを転写紙P上に付着させようとする領域は、露光手段の発光した領域により決定される。しかし、トナーを転写紙P上に付着させようとする領域は、感光ドラム100の露光された部分にトナーを供給して顕像化する所謂反転現像と、未露光部にトナーを供給して顕像化する所謂正規現像とでは異なる。   Here, the printing rate refers to the ratio of the area where the toner is to adhere to the transfer paper P with respect to the printable area. Further, the printable area means an area obtained by removing the leading and trailing edges and the left and right margin areas (margins) from the entire area of the transfer paper P to be transferred. The area where the toner is to be deposited on the transfer paper P is determined by the area emitted by the exposure means. However, the region where the toner is to be deposited on the transfer paper P is the so-called reversal development in which the toner is supplied to the exposed portion of the photosensitive drum 100 to make the image visible, and the toner is supplied to the unexposed portion to be developed. This is different from so-called regular development in which an image is formed.

反転現像では、露光手段の発光がない場合は印字率は0%となり、印字可能領域の全てが露光されると印字率は100%となる。逆に正規現像では、露光手段の発光がない場合は印字率は100%となり、印字可能領域の全てが露光されると印字率は0%となる。   In reversal development, the printing rate is 0% when the exposure means does not emit light, and the printing rate is 100% when the entire printable area is exposed. On the other hand, in normal development, the printing rate is 100% when there is no light emission from the exposure means, and the printing rate is 0% when the entire printable area is exposed.

以下、本願では反転現像で説明する。   Hereinafter, the reverse development will be described in the present application.

反転現像では上記のようにトナーを転写紙P上に付着させようとする領域は、露光手段の発光により制御される。この露光手段の発光は画像信号によって決定される。従って、印字率は画像信号の発光信号のピクセル数(画素数)を計数することにより求められる。   In the reversal development, the region where the toner is to be deposited on the transfer paper P as described above is controlled by the light emission of the exposure means. The light emission of this exposure means is determined by the image signal. Therefore, the printing rate is obtained by counting the number of pixels (number of pixels) of the light emission signal of the image signal.

ここで、印字率の高い画像を出力した場合の縦スジの発生の原因を解明すべく現像ブレード104を観察した結果、現像ブレード104における現像ブレード104と現像ローラ103の当接部c近傍で且つ自由端側のb部に、トナーが一面に付着していた。トナーの付着は溶融してはいないが、エアーブラシにてエアーを吹き付けても吹き飛ばない程度に固着していた。   Here, as a result of observing the developing blade 104 to elucidate the cause of the occurrence of vertical stripes when an image with a high printing rate is output, the developing blade 104 is in the vicinity of the contact portion c between the developing blade 104 and the developing roller 103 and The toner adhered to the entire surface of the free end b section. The toner adhered was not melted, but was fixed to such an extent that it would not blow off even if air was blown with an air brush.

b部のトナーの固着によりトナーの流れがせき止められるため、現像ローラ103上のトナー量は薄くなり、画像上で縦スジ状の濃度ムラを発生させていた。   Since the toner flow is blocked by the toner adhering to the portion b, the amount of toner on the developing roller 103 is reduced, and vertical stripe-like density unevenness is generated on the image.

常時現像ローラ103(−300V)と現像ブレード104(−400V)の電位を印加した場合について具体的に説明する。   The case where the potentials of the developing roller 103 (−300 V) and the developing blade 104 (−400 V) are applied constantly will be specifically described.

供給ローラ105によって摩擦帯電されたトナーが現像ローラ103と現像ブレード104との当接部前(b部近傍)に到達すると、トナー層中に混ざっている反転トナー(正極性に帯電したトナー)が電位差の影響により現像ブレード104表面のb部に引きつけられることになる。特に、現像ローラ103と現像ブレード104の電位差を大きくしていく程、反転トナーを引きつけるため、現像ブレード104のb部のトナー固着がひどくなる。   When the toner frictionally charged by the supply roller 105 reaches before the contact portion between the developing roller 103 and the developing blade 104 (near the portion b), the reversal toner (toner charged positively) mixed in the toner layer is obtained. It is attracted to the b portion on the surface of the developing blade 104 due to the influence of the potential difference. In particular, as the potential difference between the developing roller 103 and the developing blade 104 is increased, the reversal toner is attracted, so that the toner adhesion in the portion b of the developing blade 104 becomes worse.

トナー固着が増加していくと、現像ローラ103と現像ブレード104との当接部前のb部近傍に侵入してくるトナー量がせき止められるため、トナー層の減少となる。その結果、ベタ画像の濃度低下となってしまった。更に、長手方向で現像ブレード104のb部に付着するトナー固着量が異なるため、濃度低下に加えて縦スジが発生することになる。   As toner adhesion increases, the amount of toner entering the vicinity of the portion b in front of the contact portion between the developing roller 103 and the developing blade 104 is blocked, so that the toner layer decreases. As a result, the density of the solid image has decreased. Furthermore, since the amount of toner adhered to the portion b of the developing blade 104 differs in the longitudinal direction, vertical streaks occur in addition to density reduction.

更に、ベタ画像や高印字率の画像を数十枚以上連続して出力した場合には、トナー固着はより早く生成される。これは、高印字率の画像を連続出力すると、トナーのトリボが低くなり、トナー層によって作られる表面電位が低くなるためである。   Further, when solid images or images with a high printing rate are continuously output by several tens or more, toner fixation is generated earlier. This is because when an image having a high printing rate is continuously output, the toner tribo is lowered and the surface potential produced by the toner layer is lowered.

そして、更に、特に、新品現像器の印字開始から数百枚程度のものには更に顕著に発生した。これは、新品現像器中のトナーは、外添剤がトナーに強固に付着していない状態であり、トナー表面から遊離しやすいため、現像ローラ103と現像ブレード104間の電界に追随しやすいためである。   Further, the problem occurred more remarkably particularly in the case of several hundred sheets from the start of printing by a new developing device. This is because the toner in the new developing device is in a state where the external additive is not firmly attached to the toner, and is easily released from the toner surface, and therefore easily follows the electric field between the developing roller 103 and the developing blade 104. It is.

この現象は、トナーの補助粒子として負極性の外添剤G1に加えて正極性の外添剤G2を混在させた場合には、特に顕著に発生することとなる。この現象は、正極性外添剤が先に現像ブレード104自由端先端に付着し、付着した外添剤がトナーをトラップするために生じると考えられる。正極性外添剤G2は帯電性の安定化、トナーの流動性の調節等にトナー粒子及び負極性外添剤に加えて追加される場合がある。この正極性外添剤G2は上記反転トナーと同様の動きをすることから、現像ブレード104の自由端先端であるb部に付着することとなる。固着した正極性外添剤G2は上記同様、濃度低下及び縦スジを発生させることになる。   This phenomenon occurs particularly remarkably when the positive external additive G2 is mixed as the toner auxiliary particles in addition to the negative external additive G1. This phenomenon is considered to occur because the positive external additive first adheres to the free end of the developing blade 104, and the attached external additive traps the toner. The positive external additive G2 may be added in addition to the toner particles and the negative external additive in order to stabilize the chargeability and adjust the fluidity of the toner. Since the positive external additive G2 moves in the same manner as the reversal toner, it adheres to the portion b which is the free end of the developing blade 104. The fixed positive external additive G2 generates a decrease in density and vertical stripes as described above.

又、現像ブレード104に印加する電圧についても、使用する環境によってトナー層の表面電位が変化するため、細かな制御が必要となる。特にトナー層の表面電位は、低湿環境では高くなり、高湿環境では低くなる傾向にあるためである。
特開平03−125169号公報 特開平05−011599号公報
Further, the voltage applied to the developing blade 104 also requires fine control because the surface potential of the toner layer changes depending on the use environment. This is especially because the surface potential of the toner layer tends to be high in a low humidity environment and low in a high humidity environment.
Japanese Patent Laid-Open No. 03-125169 JP 05-011599 A

本発明の目的は、回転可能な現像剤担持体及び現像剤担持体に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材が備えられた現像手段を備え、該現像手段において、現像剤規制部材への現像剤の固着及び融着を防止し、特に高印字率の画像を連続出力した場合においてもトナーの固着を防止することで画像の濃度低下及び縦スジを防ぎ、長期にわたって安定した画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing unit provided with a developer carrying member that can be rotated and a developer regulating member that regulates the amount of the developer carried on the developer carrying member. Prevents sticking and fusing of the developer to the surface, and prevents the toner from sticking even when images with a high printing rate are output continuously. An image forming apparatus capable of performing the above is provided.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第1の本発明は、画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像剤にて現像する手段であって、回転可能な現像剤担持体及び該現像剤担持体に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材が備えられた現像手段と、
前記現像剤担持体に電圧を印加する第1の電圧印加手段と、
前記現像剤規制部材に電圧を印加する第2の電圧印加手段と、
前記第1の電圧印加手段と前記第2の電圧印加手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記現像剤は、トナー粒子と、該トナー粒子の帯電極性と同極性の補助粒子と、該トナー粒子の帯電極性と逆極性の補助粒子と、を含み、
前記現像剤規制部材は、一端が固定端で他端が自由端となり、かつ、前記現像剤担持体との当接部が前記固定端と前記自由端との間の領域に存在するように設けられ、
前記制御手段は、前記現像剤担持体の回転中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時において同電位であり、該画像形成時よりも後の非画像形成時において前記同極性の補助粒子が前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体に向かうような前記電位差を有するように、前記第1の電圧印加手段又は前記第2の電圧印加手段を制御し、且つ、前記非画像形成時の前記電位差の絶対値が、前記画像形成時の画像情報から算出される印字率が第1値の時の電位差の絶対値よりも、前記印字率が前記第1値よりも大きい第2値の時の電位差の絶対値の方が小さくなるように、前記電位差を制御することを特徴とする画像形成装置を提供する。
The above object is manually achieved in the image forming equipment according to the present invention. In summary, the first aspect of the present invention is an image carrier in which an electrostatic latent image is formed on the surface based on image information;
A developing means for developing the electrostatic latent image with a developer, comprising a rotatable developer carrying member and a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the developer carrying member. When,
First voltage applying means for applying a voltage to the developer carrier;
Second voltage applying means for applying a voltage to the developer regulating member;
Control means for controlling operations of the first voltage applying means and the second voltage applying means;
Have
The developer includes toner particles, auxiliary particles having the same polarity as the charging polarity of the toner particles, and auxiliary particles having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles,
The developer regulating member is provided such that one end is a fixed end and the other end is a free end, and a contact portion with the developer carrying member exists in a region between the fixed end and the free end. And
In the control means, the potential relationship between the developer carrying member and the developer regulating member during the rotation of the developer carrying member is the same potential during image formation, and non-image formation after the image formation is performed. Controlling the first voltage application means or the second voltage application means so that the auxiliary particles of the same polarity at the time have the potential difference from the developer regulating member toward the developer carrier , The absolute value of the potential difference at the time of non-image formation is greater than the absolute value of the potential difference when the print rate calculated from the image information at the time of image formation is the first value. An image forming apparatus is provided , wherein the potential difference is controlled so that the absolute value of the potential difference at the second value larger than the second value becomes smaller .

第2の本発明は、画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像剤にて可視像化する手段であって、回転可能な現像剤担持体及び該現像剤担持体に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材が備えられた現像手段と、 前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材の両方に電圧を印加する単一電圧印加手段と、
前記現像剤規制部材に印加される電圧の遅延制御を行う遅延制御手段と、を備え、
前記現像剤は、トナー粒子と、該トナー粒子の帯電極性と同極性の補助粒子と、該トナー粒子の帯電極性と逆極性の補助粒子と、を含み、
前記現像剤規制部材は、一端が固定端で他端が自由端となり、かつ、前記現像剤担持体との当接部が前記固定端と前記自由端との間の領域に存在するように設けられ、
前記遅延制御手段は、前記現像剤担持体の回転中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時において同電位であり、該画像形成時よりも後の非画像形成時において、前記電圧印加手段による印加電圧を変化させ、該印加電圧の変化による前記現像剤規制部材の電圧変動を遅延制御して、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との間に前記同極性の補助粒子が前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体に向かうような電位差を生じさせ、且つ、前記非画像形成時の前記電位差の絶対値が、前記画像形成時の画像情報から算出される印字率が第1値の時の電位差の絶対値よりも、前記印字率が前記第1値よりも大きい第2値の時の電位差の絶対値の方が小さくなるように、前記電位差を制御することを特徴とする画像形成装置を提供する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface based on image information;
A means for visualizing the electrostatic latent image with a developer, comprising: a rotatable developer carrying member; and a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the developer carrying member. Developing means, and a single voltage applying means for applying a voltage to both the developer carrier and the developer regulating member;
Delay control means for performing delay control of the voltage applied to the developer regulating member,
The developer includes toner particles, auxiliary particles having the same polarity as the charging polarity of the toner particles, and auxiliary particles having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles,
The developer regulating member is provided such that one end is a fixed end and the other end is a free end, and a contact portion with the developer carrying member exists in a region between the fixed end and the free end. And
In the delay control means, the potential relationship between the developer carrying member and the developer regulating member during rotation of the developer carrying member is the same potential during image formation, and a non-image after the image formation. At the time of formation, the voltage applied by the voltage applying means is changed, and the voltage fluctuation of the developer regulating member due to the change in the applied voltage is delayed and controlled between the developer carrying member and the developer regulating member. The auxiliary particles having the same polarity generate a potential difference from the developer regulating member toward the developer carrier , and the absolute value of the potential difference at the time of non-image formation is calculated from image information at the time of image formation. The potential difference is such that the absolute value of the potential difference when the printing rate is a second value larger than the first value is smaller than the absolute value of the potential difference when the calculated printing rate is a first value. It is characterized by controlling To provide an image forming apparatus.

本発明の画像形成措置は、現像手段において、画像の印字率や現像剤担持体が担持する現像剤量に関係なく現像剤規制部材への現像剤の固着および融着を防止することができる。これにより、画像の濃度低下や縦スジなどの画像不良の発生を防ぎ、長期にわたって安定した画像形成を行うことが可能となる。   The image forming measure of the present invention can prevent the developer from adhering and fusing to the developer regulating member regardless of the image printing rate and the amount of developer carried by the developer carrying member. As a result, it is possible to prevent image defects such as a decrease in image density and vertical stripes, and to perform stable image formation over a long period of time.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

実施例1
まず、図1により本実施例の画像形成装置について説明する。本実施例の画像形成装置において設置された各画像形成手段の構成や、その基本動作は、従来例にて説明した図11に示される画像形成装置と同様であり、像担持体の被露光部に現像剤であるトナーを付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電トナーを担持した現像剤担持体を像担持体に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。
Example 1
First, the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The configuration and basic operation of each image forming unit installed in the image forming apparatus of the present embodiment are the same as those of the image forming apparatus shown in FIG. This is a reversal development system in which a toner as a developer is made visible and is visualized, and is a one-component image forming apparatus that performs development by bringing a developer carrier carrying negatively charged toner into contact with an image carrier.

従って、本実施例においても、像担持体としての感光ドラム1は、矢印x方向に回転可能である。そして、その回転過程において、感光ドラム1は、一次帯電器である帯電ローラ2により、表面が負極性に一様帯電される。そして、感光ドラム1の回転に伴って、一様に帯電された表面は露光手段3により露光される。被露光部の電荷が消失することで、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。   Therefore, also in this embodiment, the photosensitive drum 1 as an image carrier can be rotated in the direction of the arrow x. In the rotation process, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a negative polarity by a charging roller 2 as a primary charger. As the photosensitive drum 1 rotates, the uniformly charged surface is exposed by the exposure means 3. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by the disappearance of the charge of the exposed portion.

現像器4は、静電潜像の被露光部に現像剤としてのトナーを転移させ、静電潜像を可視像化する現像手段である。用いられるトナーは非磁性一成分トナーを用いる。又、本実施例は被露光部にトナーを転移させる所謂反転現像系である。   The developing device 4 is a developing unit that transfers toner as a developer to an exposed portion of the electrostatic latent image to visualize the electrostatic latent image. The toner used is a non-magnetic one-component toner. This embodiment is a so-called reversal development system that transfers toner to an exposed portion.

感光ドラム1上に転移したトナーは、転写帯電器としての転写ローラ5により転写紙Pに転移される。転写されずに感光ドラム1上に残ったトナーはクリーニング手段6により感光ドラム1上より除去される。   The toner transferred onto the photosensitive drum 1 is transferred to the transfer paper P by a transfer roller 5 as a transfer charger. The toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning means 6.

転写紙P上のトナーは定着器7により熱溶融され、転写紙P上に溶融定着され永久画像となり、画像形成物として装置外に排出される。   The toner on the transfer paper P is thermally melted by the fixing device 7 and melted and fixed on the transfer paper P to form a permanent image, which is discharged out of the apparatus as an image formed product.

そして、本実施例の画像形成装置において、現像器4は現像剤担持体としての現像ローラ8、現像ローラ8にトナーを供給する供給ローラ12、現像剤規制部材としての現像ブレード9、供給ローラ12側にトナーを搬送する撹拌部材13から構成される。   In the image forming apparatus of this embodiment, the developing device 4 includes a developing roller 8 as a developer carrying member, a supply roller 12 that supplies toner to the developing roller 8, a developing blade 9 as a developer regulating member, and a supply roller 12 The stirring member 13 is configured to convey toner to the side.

現像ローラ8は駆動装置としてのモータ15により感光ドラム1の回転方向と順方向である矢印y方向に回転可能である。現像ローラ8は感光ドラム1表面に当接して現像を行う所謂接触現像であることから、現像ローラ8はゴム等の弾性を有することが望ましい。現像ローラ8には現像バイアス電源10から約−300Vの電圧が供給される。感光ドラム1上の被露光部電位と現像バイアス電源10から供給される電位差により現像ローラ8上のトナーが感光ドラム1上の被露光部に転移する。   The developing roller 8 can be rotated in the direction of arrow y, which is the forward direction of the photosensitive drum 1 by a motor 15 as a driving device. Since the developing roller 8 is so-called contact development in which development is performed in contact with the surface of the photosensitive drum 1, the developing roller 8 desirably has elasticity such as rubber. A voltage of about −300 V is supplied to the developing roller 8 from the developing bias power supply 10. The toner on the developing roller 8 is transferred to the exposed portion on the photosensitive drum 1 due to the difference between the exposed portion potential on the photosensitive drum 1 and the potential supplied from the developing bias power supply 10.

一方、現像ブレード9は金属薄板から構成され、薄板のバネ弾性を利用して現像ローラ8に接触当接される。金属薄板の材質は、ステンレス鋼、リン青銅等が使用可能であるが、本実施例においては、厚さ0.1mmのリン青銅薄板を用いた。現像ブレード9と現像ローラ8の摺擦によりトナーは摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード9には、ブレードバイアス電源11から所定電圧が供給される。   On the other hand, the developing blade 9 is made of a thin metal plate and is brought into contact with the developing roller 8 by utilizing the spring elasticity of the thin plate. As the material of the metal thin plate, stainless steel, phosphor bronze, or the like can be used. In this example, a phosphor bronze thin plate having a thickness of 0.1 mm was used. By rubbing the developing blade 9 and the developing roller 8, the toner is triboelectrically charged and charged, and at the same time the layer thickness is regulated. A predetermined voltage is supplied to the developing blade 9 from a blade bias power supply 11.

本実施例では、現像ブレード9として金属薄板を用いたが、これに限定されるものでなく、例えば、金属薄板上に導電ゴム等をチップ形状に貼り付けたり、導電剤をコートしてもよい。   In this embodiment, a thin metal plate is used as the developing blade 9, but the present invention is not limited to this. For example, a conductive rubber or the like may be attached to the thin metal plate in a chip shape, or a conductive agent may be coated. .

つまり、本実施例の画像形成装置において、現像バイアスとブレードバイアスは、それぞれ第1、第2の電圧印加手段としての電源(現像バイアス電源10、ブレードバイアス電源11)を有しており、それぞれからDCバイアスを印加することにより、トナーへの帯電性付与と均一なトナーコートを促進させる構成がとられている。   That is, in the image forming apparatus of this embodiment, the developing bias and the blade bias have power sources (developing bias power source 10 and blade bias power source 11) as first and second voltage applying units, respectively. By applying a DC bias, a configuration is adopted in which chargeability is imparted to the toner and uniform toner coating is promoted.

そして、制御手段である制御装置14が、現像ローラ8の回転駆動の制御、並びに電圧印加手段としての現像バイアス電源10及びブレードバイアス電源11の電圧値等の制御等を行うCPU及びROMを備えている。   The control device 14 serving as a control means includes a CPU and a ROM for controlling the rotation drive of the developing roller 8 and controlling the voltage values of the developing bias power supply 10 and the blade bias power supply 11 as voltage applying means. Yes.

更に、画像形成装置内には、制御装置14に連結した状態で、外部からの画像情報(画像データ)を信号処理する信号処理回路32、発光を示す画素信号であるレーザON信号数等を演算していく演算回路30と加算結果を格納するメモリ31が設置される。ここで、画像情報は、感光ドラム1上に形成された静電潜像を構成する個々のドットに対する情報であり、このドットに対してレーザON信号がだされたものに対して演算回路30がカウントする。つまり、発光数をカウントする。メモリ31には、前回の画像形成時に発光した発光数を記憶する。   Further, in the image forming apparatus, a signal processing circuit 32 that performs signal processing of image information (image data) from the outside in a state connected to the control device 14, and the number of laser ON signals that are pixel signals indicating light emission are calculated. An arithmetic circuit 30 and a memory 31 for storing the addition result are installed. Here, the image information is information on individual dots constituting the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1, and the arithmetic circuit 30 outputs the information for which a laser ON signal has been issued to this dot. Count. That is, the number of light emission is counted. The memory 31 stores the number of emitted lights during the previous image formation.

反転現像系を用いていることから、画像信号のうちレーザ3のON信号の部分に相当する画素についてトナーが消費される。従って、信号処理回路32によりビットマップデータに処理された画像信号のうち、トナーが消費される色のレーザ3のON信号を、画像情報として加算処理していくことで、前回の画像形成時に使用されたドット数が計数される。   Since the reversal development system is used, toner is consumed for pixels corresponding to the ON signal portion of the laser 3 in the image signal. Therefore, among the image signals processed into the bitmap data by the signal processing circuit 32, the ON signal of the laser 3 that consumes toner is added as image information and used at the time of the previous image formation. The number of dots made is counted.

本実施例においては、信号処理回路32にて処理されたビットマップデータのうちレーザON信号のドット数V(画素数:VK)を抽出する。抽出された結果は、制御装置14のROMに記憶されている所定量と演算回路30にて比較されるとともに、メモリ31に格納される。   In this embodiment, the dot number V (pixel number: VK) of the laser ON signal is extracted from the bitmap data processed by the signal processing circuit 32. The extracted result is compared with a predetermined amount stored in the ROM of the control device 14 by the arithmetic circuit 30 and stored in the memory 31.

上記のように、現像ローラ8と現像ブレード9とに、それぞれ現像バイアスとブレードバイアスとして、それぞれの電源からDCバイアスを印加することにより、トナーへの帯電性付与と均一なトナーコートを促進させる構成がとられた画像形成装置において、本発明の特徴としては、現像ローラ8の回転中における現像ローラ8と現像ブレード9の電位関係が、画像形成時には略同電位となり、非画像形成時の少なくとも一部においては所定の電位差を有するように制御され、非画像形成時において、現像ブレード9に付着した外添剤を除去し、現像ブレード9をリフレッシュされることが挙げられる。更に、現像ブレード9をリフレッシュするバイアスを、画像形成する印字率によって制御することで、高印字率の画像を連続出力した場合におけるトナーの固着を防止するものである。   As described above, by applying a DC bias from the respective power sources to the developing roller 8 and the developing blade 9 as a developing bias and a blade bias, respectively, a configuration that promotes charging of the toner and uniform toner coating. In the image forming apparatus in which the developing roller 8 is taken, as a feature of the present invention, the potential relationship between the developing roller 8 and the developing blade 9 during the rotation of the developing roller 8 is substantially the same during image formation, and is at least one during non-image formation. It is controlled to have a predetermined potential difference in the portion, and during the non-image formation, the external additive attached to the developing blade 9 is removed and the developing blade 9 is refreshed. Further, the bias for refreshing the developing blade 9 is controlled by the printing rate for image formation, thereby preventing toner sticking when images with a high printing rate are continuously output.

尚、本実施例では、この印字率は、上記に記載した方法で、制御装置14と連結した信号処理回路32によって外部情報が信号処理された画像信号であるレーザON信号数がメモリ31に記憶されているが、このメモリ31に記憶された、感光ドラム1上に形成される静電潜像を構成する全ドット数に対しての、個々のドットにおける画像信号数(レーザON信号数)である。   In this embodiment, the printing rate is stored in the memory 31 by the number of laser ON signals, which are image signals obtained by processing the external information by the signal processing circuit 32 connected to the control device 14 by the method described above. However, the number of image signals (number of laser ON signals) in each dot with respect to the total number of dots constituting the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 stored in the memory 31. is there.

尚、本発明は、正現像系の画像形成装置においても適用でき、その場合は、現像工程において静電潜像の電荷が除去されない部分にトナーが付着するので、この画像信号としては電荷が除去されない部分に対応するドットがカウントされることになる。それ以外に、潜像形成方法によって、この画像信号のカウント方法はそれに適応した方法で、現像剤が使用される量に対応した信号がカウントされるように行われる。 The present invention is also applicable in an image forming apparatus of regular development system, in that case, the toner adheres to the portion where the charge of the electrostatic latent image is not removed in the development step, the charge is as the image signal The dots corresponding to the portions that are not removed are counted. In addition to this, the image signal counting method is adapted to the latent image forming method so that signals corresponding to the amount of developer used are counted.

そして、上記したように、画像信号のうちレーザON信号の部分に相当する画素についてトナーが消費されるので、この印字率は1枚の画像に対する現像剤の消費量に対応している。つまり、印字率の高い画像は、それだけ多くのトナーが静電潜像へ移動することになり、広い面積において、従来例に述べた現像ブレード9に融着、固着したトナーの影響がでる。よって、印字率に応じて、上記の現像ブレード9をリフレッシュするバイアスを制御することで、効果が上がる。   As described above, since the toner is consumed for the pixels corresponding to the laser ON signal portion of the image signal, this printing rate corresponds to the amount of developer consumed for one image. In other words, an image with a high printing rate has a large amount of toner moving to the electrostatic latent image, and the influence of the toner fused and fixed to the developing blade 9 described in the conventional example appears over a wide area. Therefore, the effect is improved by controlling the bias for refreshing the developing blade 9 according to the printing rate.

ここで、本明細書において、画像形成時とは、現像ローラ8が画像形成物としての記録媒体である転写紙Pの画像形成領域(余白領域を除いた部分)に転写すべき可視像を現像している間の時間を意味する。   Here, in the present specification, when an image is formed, a visible image to be transferred to the image forming area (excluding the blank area) of the transfer paper P, which is a recording medium as an image formed product by the developing roller 8. It means the time during development.

又、非画像形成時とは、画像形成時以外であって且つ現像ローラ8が回転している時間、例えば転写紙Pの余白領域に相当する部分が現像工程に供されている時間を意味し、この間、実際には可視像は形成されない、例えば、画像形成前の準備前回転時や、画像形成終了後の準備後回転時、複数枚プリント時の転写紙Pと転写紙Pの画像形成間(紙間)の時間、電源ON時の準備前多回転時等を意味する。   The non-image forming time means a time other than the image forming time and the time when the developing roller 8 is rotating, for example, the time corresponding to the blank area of the transfer paper P is used for the developing process. During this time, a visible image is not actually formed. For example, when rotating before preparation before image formation, after rotation after completion of image formation, or when forming images on transfer paper P and transfer paper P when printing multiple sheets. It means the time between paper (paper interval), the time of multiple rotations before preparation when the power is turned on.

ここで、上記の本実施例における本発明の特徴部分である、上記の画像形成工程において実行される現像バイアス及びブレードバイアスの印加方法について、図2及び図3を用いて説明する。   Here, the developing bias and blade bias applying method executed in the image forming step, which is a feature of the present invention in the above-described embodiment, will be described with reference to FIGS.

図2は本実施例による画像形成動作における各画像形成手段の動作シーケンスを示すタイミングチャートであり、例えば、感光ドラム1と現像ローラ8が回転駆動されている時間において、チャートを凸として示す。又、現像バイアス電源10、ブレードバイアス電源11の動作に関しては、これらによって印加されるバイアスの大きさを、凸部分の高さで表している。ここでは、2枚を連続プリントした場合を示す。   FIG. 2 is a timing chart showing the operation sequence of each image forming means in the image forming operation according to the present embodiment. For example, the chart is shown as convex in the time when the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 are rotationally driven. Further, regarding the operations of the developing bias power supply 10 and the blade bias power supply 11, the magnitude of the bias applied by them is represented by the height of the convex portion. Here, a case where two sheets are continuously printed is shown.

図3は、これらによるフローチャートを示す。これは各制御の工程を、実施する順にステップS1〜S11で表している。ここでは、1枚目に低印字率の画像を、2枚目に高印字率の画像を出力した場合の画像形成動作について説明する。本実施例では、下記に説明するように、図3に示すフローチャートによる画像形成動作に従って、バイアス制御を実施し、その結果、図2に示されるような現像バイアス及びブレードバイアスのバイアス制御が実施される。   FIG. 3 shows a flowchart according to these. This represents each control step in steps S1 to S11 in the order of execution. Here, an image forming operation when an image with a low printing rate is output on the first sheet and an image with a high printing rate is output on the second sheet will be described. In this embodiment, as described below, bias control is performed according to the image forming operation according to the flowchart shown in FIG. 3, and as a result, bias control of the developing bias and blade bias as shown in FIG. 2 is performed. The

尚、本実施例においては、感光ドラム1と現像ローラ8が常時当接した状態であるため、感光ドラム1の回転と現像ローラ8の回転が同期して行われる。しかし、感光ドラム1と現像ローラ8が常時離間している所謂非接触現像の場合や、接触現像であっても離間可能な機構を有している場合には、感光ドラム1と現像ローラ8の回転は非同期で行ってもよい。   In this embodiment, since the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 are always in contact with each other, the rotation of the photosensitive drum 1 and the rotation of the developing roller 8 are performed in synchronization. However, in the case of so-called non-contact development in which the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 are always separated, or in the case of having a mechanism that can be separated even in contact development, the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 The rotation may be performed asynchronously.

図3のフローチャートに従って、ステップS1にて、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請を待つ。画像形成の要求があると、ステップS2にて、前回の画像形成時の現像ブレード9と現像ローラ8間の電位差をメモリ31から読み込む。例えば、電位差として500Vが選択されたとする。   According to the flowchart of FIG. 3, in step S1, a request for print output from a personal computer (not shown) is awaited. When there is a request for image formation, the potential difference between the developing blade 9 and the developing roller 8 at the previous image formation is read from the memory 31 in step S2. For example, assume that 500 V is selected as the potential difference.

読み込みが終了すると、ステップS3として感光ドラム1及び現像ローラ8の回転開始にともなって準備前回転のバイアスが印加される。準備前回転では、現像バイアス電源10から約−300Vの電圧が印加される。それと同時に電位差500Vに対応するようにブレードバイアス電源11から約−800Vの電圧がそれぞれ印加される(S3)。   When the reading is completed, a pre-preparation rotation bias is applied as the rotation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 starts in step S3. In the pre-preparation rotation, a voltage of about −300 V is applied from the developing bias power source 10. At the same time, a voltage of about −800 V is applied from the blade bias power supply 11 so as to correspond to the potential difference of 500 V (S3).

ステップS3において、現像ローラ8等の回転開始当初は、まだ画像を描き出す前の準備回転の時間であり、非画像形成時である。転写紙P上の画像に影響を及ぼさない時間である非画像形成時に、現像ブレード9に−800Vを、現像ローラ8には−300Vを印加する。即ち、負帯電性の粒子(トナー及び外添剤)にとって現像ブレード9側から現像ローラ8側へ転移可能な電位差が供給されることになる。従って、現像ローラ8の回転開始直後に現像ブレード9の、従来例に用いた図12においては現像ローラ8(図12では103)と現像ブレード9(図12では104)当接部c部から固定端側であるa部に付着された負極性外添剤G1は、本実施例では、現像ローラ8側へ転移される。   In step S3, the beginning of the rotation of the developing roller 8 or the like is a preparatory rotation time before drawing an image, and is during non-image formation. During non-image formation, which is a time that does not affect the image on the transfer paper P, −800 V is applied to the developing blade 9 and −300 V is applied to the developing roller 8. That is, a potential difference that can be transferred from the developing blade 9 side to the developing roller 8 side is supplied to the negatively chargeable particles (toner and external additives). Therefore, immediately after the rotation of the developing roller 8 is started, the developing blade 9 is fixed from the contact portion c of the developing roller 8 (103 in FIG. 12) and the developing blade 9 (104 in FIG. 12) in FIG. In this embodiment, the negative external additive G1 adhering to the portion a which is the end side is transferred to the developing roller 8 side.

ステップS3にて現像ブレード9に−800Vを、現像ローラ8には−300Vを一瞬印加した後は、現像バイアス電源10とブレードバイアス電源11の電圧はほぼ同電位の−300Vとなり、1枚目の画像形成領域となり画像形成が行われ、画像形成時となる(S4)。   In step S3, after applying -800V to the developing blade 9 and -300V to the developing roller 8 for a moment, the voltages of the developing bias power supply 10 and the blade bias power supply 11 become substantially the same potential of -300V. An image forming area is formed, image formation is performed, and image formation is started (S4).

これと同時に、制御手段14に連結された信号処理回路32によって1枚目の画像形成時において形成された感光ドラム1上の静電潜像における画像信号(レーザON信号)数つまり露光手段3の発光数が計数(カウント)される。そして、ここから計算された画像のピクセル数即ち印字率に応じて制御装置14内のROMに前もって格納された所定値と比較して(S5)、必要な電位差を制御装置14に戻す。これにより、次の非画像形成時に印加するブレードバイアス値が決定される(S6)。   At the same time, the number of image signals (laser ON signals) in the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 when the first image is formed by the signal processing circuit 32 connected to the control means 14, that is, the exposure means 3. The number of luminescence is counted. Then, the required potential difference is returned to the control device 14 in comparison with a predetermined value stored in advance in the ROM in the control device 14 according to the number of pixels of the image calculated from here, that is, the printing rate (S5). Thus, the blade bias value to be applied at the next non-image formation is determined (S6).

ここで、本実施例では、信号処理回路32による、レーザON信号数のROMに記憶された所定値との比較とは、所定の印字率に対する現像バイアスとブレードバイアスとの非画像形成時における電位差の比較を意味し、この所定値に対する電位差から今回の印字率に対する電位差を求める。1枚目の印字は低印字率の画像のため、画像形成時との電位差としては大きい500Vが設定される。そして、この電位差の値をメモリ31に格納する(S7)。   Here, in this embodiment, the comparison between the signal processing circuit 32 and the predetermined value stored in the ROM of the number of laser ON signals is the potential difference between the developing bias and the blade bias for the predetermined printing rate during non-image formation. The potential difference with respect to the current printing rate is obtained from the potential difference with respect to the predetermined value. Since the first printing is an image with a low printing rate, a large 500 V is set as the potential difference from the time of image formation. The potential difference value is stored in the memory 31 (S7).

本実施例では、直接現像バイアスとブレードバイアスの電位差をメモリ31に格納するようにしたが、これに限定されるものでなく、現像バイアスとブレードバイアスの印加電圧をそのままメモリ31に格納してもよい。   In this embodiment, the potential difference between the development bias and the blade bias is directly stored in the memory 31. However, the present invention is not limited to this, and the applied voltage of the development bias and the blade bias may be stored in the memory 31 as they are. Good.

画像形成時においては、現像ローラ8及び現像ブレード9の表面電位は略同電位となるため、現像ローラ8の回転動作により現像ブレード9の当接部から固定端側(図12ではa部)に、トナー層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。   At the time of image formation, the surface potentials of the developing roller 8 and the developing blade 9 are substantially the same, so that the developing roller 8 rotates to move from the contact portion of the developing blade 9 to the fixed end side (a portion in FIG. 12). The negative external additive is transferred by the charge of the toner layer.

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S8)。   Then, it is confirmed whether there is a next image formation request (S8).

1枚目の画像形成時が終了すると、次の画像形成との間の所謂「紙間」といわれる領域になる。この紙間において、現像ブレード9に−800Vの電圧が印加される(S9)。この現像ブレード9に印加されたバイアスにより、1枚目の画像形成中に現像ブレード9の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤は、現像ローラ8側に転移する。   When the first image is formed, a so-called “paper gap” is formed between the next image formation. Between the sheets, a voltage of −800 V is applied to the developing blade 9 (S9). Due to the bias applied to the developing blade 9, the negative external additive attached to the fixed end side from the contact portion of the developing blade 9 during the first image formation is transferred to the developing roller 8 side.

この固定端側の負極性外添剤の現像ローラ8への転移は、現像ローラ8が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード9側に負極性外添剤が戻ることはない。   Since the transfer of the negative external additive on the fixed end side to the developing roller 8 is performed while the developing roller 8 is rotating, the negative external additive returns to the developing blade 9 side again. There is no.

更に、低印字率の画像出力のため現像ローラ8に担持されているトナーは、現像ブレード9や供給ローラ12により何回も摩擦帯電されているため、トナーに付着する外添剤はトナーと強固に付着している。従って、大きな電位差を現像ブレード9と現像ローラ8間に印加しても正極性外添剤が現像ブレード9の自由端側に付着することはない。   Further, since the toner carried on the developing roller 8 for outputting an image with a low printing rate is frictionally charged many times by the developing blade 9 and the supply roller 12, the external additive attached to the toner is strong with the toner. Adhering to Therefore, even if a large potential difference is applied between the developing blade 9 and the developing roller 8, the positive external additive does not adhere to the free end side of the developing blade 9.

そして、1枚目の画像形成と同様に2枚目の画像形成が行われる(S4)。2枚目の画像形成時も現像バイアス電源10とブレードバイアス電源11の電圧はほぼ同電位のバイアスが1枚目と同様に印加される(S4)。2枚目の画像は高印字率のため、あまりトリボの高くない電荷のトナーが現像ローラ8に担持されることになる。このため、高印字率の場合には現像ブレード9の固定端側にはあまり負極性の外添剤が堆積しない。   Then, the second image is formed similarly to the first image (S4). Even when the second image is formed, the biases of the developing bias power supply 10 and the blade bias power supply 11 are applied with substantially the same potential as in the first image (S4). Since the second image has a high printing rate, the developing roller 8 carries a toner with a charge that is not very high. For this reason, in the case of a high printing rate, the negative external additive does not deposit so much on the fixed end side of the developing blade 9.

ここで、2枚目の画像形成中に1枚目と同様にドット数に対するレーザON信号数が計数される(S5、S6)。但し、2枚目の画像形成は高印字率の画像形成のため、現像ブレード9と現像ローラ8間の電位差は低く設定される。例として2枚目の印字は高印字率の画像のため、電位差としては小さい70Vが設定される。そして、この電位差の値をメモリ31に格納する(S7)。   Here, during the second image formation, the number of laser ON signals with respect to the number of dots is counted as in the first image (S5, S6). However, since the second image is formed with a high printing rate, the potential difference between the developing blade 9 and the developing roller 8 is set low. As an example, since the printing on the second sheet is an image with a high printing rate, a small 70 V is set as the potential difference. The potential difference value is stored in the memory 31 (S7).

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S8)。   Then, it is confirmed whether there is a next image formation request (S8).

これで画像形成要求がない場合は、2枚目の画像形成が終了したのち次回のプリントのための準備後回転になる(S10)。   If there is no image formation request, the rotation after preparation for the next print is performed after the second image formation is completed (S10).

このときは現像ブレード9に、図1に示すように、電差が70Vとなるように−370Vの電圧が印加される。準備後回転前の画像形成(2枚目)は、高印字率であったため、あまりトリボの高くない電荷のトナーが供給ローラ12によって現像ローラ8に担持されることになる。このため、現像ブレード9と現像ローラ8の当接部上流側には、外添剤が遊離しやすいトナーが近づくことになる。しかし、現像ブレード9と現像ローラ8間の電位差は70Vと低いため、現像ブレード9と現像ローラ8の当接部上流側に作用する電界は小さいものとなる。そのため、外添剤が遊離しやすいトナーでも、現像ブレード9の自由端側先端に正極性の外添剤が固着することはない。又、高印字率の場合には現像ブレード9の固定端側にはあまり負極性の外添剤が堆積しないため、大きい電位差は必要としない。 The developing blade 9 at this time, as shown in FIG. 1, the voltage of -370V to electrostatic position difference becomes 70V is applied. Since the image formation after preparation and before rotation (second sheet) has a high printing rate, toner with a charge not so high as tribo is carried on the developing roller 8 by the supply roller 12. For this reason, the toner from which the external additive is easily released approaches the upstream side of the contact portion between the developing blade 9 and the developing roller 8. However, since the potential difference between the developing blade 9 and the developing roller 8 is as low as 70 V, the electric field acting on the upstream side of the contact portion between the developing blade 9 and the developing roller 8 is small. For this reason, even if the toner easily releases the external additive, the positive external additive does not adhere to the free end of the developing blade 9. In the case of a high printing rate, a negative potential additive is not so much deposited on the fixed end side of the developing blade 9, so that a large potential difference is not required.

この後回転バイアスがONされることによって、現像ブレード9に印加されたバイアスにより、高印字率の画像を出力した場合においても、現像ブレード9の自由端側先端に正極性の外添剤が固着することはない。   Thereafter, when the rotation bias is turned ON, even when a high printing rate image is output by the bias applied to the developing blade 9, the positive external additive is fixed to the free end of the developing blade 9. Never do.

本実施例においては、印字率の大小で二値的に用いたが、これにとらわれるものでなく、印字率と電位差のテーブルを用いて、印字率参照後に最適な電位差を印加するようにしてもよい。   In this embodiment, the printing rate is used in a binary manner depending on the magnitude of the printing rate. However, this is not limited to this, and an optimum potential difference may be applied after referring to the printing rate using a table of printing rate and potential difference. Good.

そして、準備後回転動作が終了して、現像ローラ8と感光ドラム1の回転が停止する(S11)。   Then, the rotation operation after the preparation is completed, and the rotation of the developing roller 8 and the photosensitive drum 1 is stopped (S11).

このように、画像形成される印字率を計数し、印字率が低い場合には画像形成時に現像ブレード9の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ブレード9と現像ローラ8間に電位差を大きく設定して現像ローラ8側に戻すことで、現像ブレード9の融着を防止し、現像ブレード9をリフレッシュすることが可能となる。そして、印字率が高い場合には非画像形成時に現像ブレード9と現像ローラ8間に電位差を小さくすることで現像ブレード9の自由端先端(図12でb部)に正極性外添剤を堆積させることがない。   In this way, the printing rate for image formation is counted, and when the printing rate is low, the negative external additive attached to the fixed end side from the contact portion of the developing blade 9 during image formation is developed during non-image formation. By setting a large potential difference between the blade 9 and the developing roller 8 and returning it to the developing roller 8 side, the developing blade 9 can be prevented from being fused and the developing blade 9 can be refreshed. When the printing rate is high, a positive external additive is deposited on the free end tip (part b in FIG. 12) of the developing blade 9 by reducing the potential difference between the developing blade 9 and the developing roller 8 during non-image formation. I will not let you.

その結果、低印字率の画像や高印字率の画像を偏って連続出力しても現像ブレード9へのトナー融着や固着を防止することが可能となる。   As a result, it is possible to prevent toner fusion and fixing to the developing blade 9 even if an image with a low printing rate or an image with a high printing rate is biased and continuously output.

本実施例では、準備前回転の間、現像バイアス電源10とブレードバイアス電源11との間には電位差が設けられる。しかし、電位差をつける時間としては、これに限定されるものでなく、もっと短い時間でも可能である。   In this embodiment, a potential difference is provided between the developing bias power supply 10 and the blade bias power supply 11 during the pre-preparation rotation. However, the time for applying the potential difference is not limited to this, and a shorter time is also possible.

更に、電位差を制御すると同時に、印加する時間を同時に制御することも可能である。即ち、高印字率の画像の場合は電位差を設ける時間を短くし、低印字率の画像の場合は出に差を設ける時間を長くする等である。   Furthermore, it is possible to simultaneously control the application time at the same time as controlling the potential difference. That is, for an image with a high printing rate, the time for providing a potential difference is shortened, and for an image with a low printing rate, the time for providing a difference is increased.

又、現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を生じさせてリフレッシュ動作を行なう際、現像ローラ8の電位より現像ブレード9の電位のほうが現像剤の帯電極性と同極性側に大きくすることが必要である。   Further, when a refresh operation is performed by generating a potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9, the potential of the developing blade 9 is made larger than the potential of the developing roller 8 to the same polarity as the charging polarity of the developer. is required.

本実施例においては、トナー粒子中(100重量部)に補助粒子を外添した。外添した補助粒子は負極性外添剤としてシリカを1重量部、正極性外添剤として酸化チタン0.1重量部を加えた。特に、正極性外添剤を加えた場合には、トナーの流動性の調節、安定したトナーへの帯電性付与が可能である。従来例においては、現像ブレード104の自由端先端b部(図12)に正極性外添剤が付着してしまうため、使用することができなかった。本実施例においては、現像ブレード9と現像ローラ8間に印加するバイアスを制御できるため、正極性外添剤が現像ブレード9の自由端先端に付着することによる画像不良は発生しない。   In this embodiment, auxiliary particles were externally added to the toner particles (100 parts by weight). The externally added auxiliary particles added 1 part by weight of silica as a negative-polarity external additive and 0.1 part by weight of titanium oxide as a positive-polarity external additive. In particular, when a positive external additive is added, it is possible to adjust the fluidity of the toner and to impart stable chargeability to the toner. In the conventional example, since the positive external additive adheres to the free end tip b portion (FIG. 12) of the developing blade 104, it could not be used. In this embodiment, since the bias applied between the developing blade 9 and the developing roller 8 can be controlled, an image defect due to the positive external additive adhering to the free end of the developing blade 9 does not occur.

これら外添剤は、トナー粒子100重量部に対し、0.01〜10重量部が用いられ、好ましくは、0.05〜5重量部が用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。   These external additives are used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of toner particles. These external additives may be used alone or in combination. Those subjected to hydrophobic treatment are more preferable.

外添剤の添加量が0.01重量部未満の場合には、一成分系現像剤の流動性が悪化し、転写及び現像の効率が低下してしまう。   When the added amount of the external additive is less than 0.01 part by weight, the fluidity of the one-component developer is deteriorated, and the transfer and development efficiency is lowered.

一方、外添剤の量が10重量部を越える場合には、過多な外添剤が感光ドラム1や現像ローラ8に付着してトナーへの帯電性を悪化させたり、画像を乱したりする。   On the other hand, when the amount of the external additive exceeds 10 parts by weight, excessive external additive adheres to the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 to deteriorate the chargeability of the toner or disturb the image. .

以上に説明したように、非画像形成時の少なくとも一部において、現像ローラ8と現像ブレード9に作用する電位差を、画像情報に応じて変化させることで、現像ブレード9へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度低下及び縦スジを防止することが可能となる。   As described above, the potential difference acting on the developing roller 8 and the developing blade 9 is changed in accordance with the image information at least in part during non-image formation, so that the toner adhesion / deposition / deposition on the developing blade 9 is changed. It is possible to prevent fusion, and to prevent image density reduction and vertical stripes.

即ち、例えば、図2に示されるような現像バイアス及びブレードバイアスの制御を実施することで、つまり、本発明の画像形成装置においては、現像ローラ8である現像剤担持体の回転中における、現像ローラ8と現像ブレード9である現像剤規制部材との電位関係が、画像形成時には略同電位となり、非画像形成時の少なくとも一部においては所定の電位差を有するように制御するので、非画像形成時において、現像ブレード9に付着した外添剤を除去し、現像ブレード9がリフレッシュされる。   That is, for example, by controlling the developing bias and the blade bias as shown in FIG. 2, that is, in the image forming apparatus of the present invention, the developing is performed while the developer carrying member that is the developing roller 8 is rotating. Since the potential relationship between the roller 8 and the developer regulating member that is the developing blade 9 is substantially the same during image formation and is controlled to have a predetermined potential difference at least during non-image formation, non-image formation is performed. At this time, the external additive attached to the developing blade 9 is removed, and the developing blade 9 is refreshed.

そして、現像ブレード9をリフレッシュするバイアスを、画像形成する印字率によって制御することで、高印字率の画像を連続出力した場合におけるトナーの固着を防止できる。   By controlling the bias for refreshing the developing blade 9 according to the printing rate for image formation, it is possible to prevent the toner from sticking when an image with a high printing rate is continuously output.

即ち、例えば、本実施例においては、毎プリント時において、画像形成時に略同電位にして現像ブレード9の現像ローラ8との当接部より固定端側(図12ではa部)に付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ローラ8側に転移させ、現像ブレード9をリフレッシュすることで、現像ブレード8へのトナーの融着を防止でき、この現像ブレード9をリフレッシュするバイアスを画像の印字率に応じて変化させることで、特に高印字率の場合においても、現像ブレード9の現像ローラ8との当接部より自由端側(図12ではb部)におけるトナーの固着を防止できる。   That is, for example, in this embodiment, the negative electrode attached to the fixed end side (a portion in FIG. 12) from the contact portion of the developing blade 9 with the developing roller 8 at substantially the same potential during image formation at every printing. When the external additive is transferred to the developing roller 8 side during non-image formation and the developing blade 9 is refreshed, the toner can be prevented from being fused to the developing blade 8, and the bias for refreshing the developing blade 9 is set as an image. Thus, even when the printing rate is particularly high, toner sticking on the free end side (b portion in FIG. 12) of the developing blade 9 from the contact portion with the developing roller 8 can be prevented. .

又、このリフレッシュ動作は非画像形成時の短時間に行われるため、たとえ現像ブレード9の自由端先端に反転トナーや正極性外添剤が付着したとしても、画像形成時にはトナー層の電位により現像ローラ8側へ戻るように作用するので、同様現像ブレード8に外添剤が累積して堆積することはなく、縦スジや濃度低下等の画像不良を発生させることはない。   Further, since this refresh operation is performed in a short time during non-image formation, even if reversal toner or a positive external additive adheres to the free end of the developing blade 9, development is performed by the potential of the toner layer during image formation. Since it acts so as to return to the roller 8, the external additive is not accumulated and deposited on the developing blade 8, and image defects such as vertical stripes and density reduction do not occur.

特に、本発明においては、非画像形成時に現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を作用させる場合、現像ローラ8が回転していることが重要である。なぜなら、現像ローラ8の回転が停止した状態で電位差を作用させても再付着する場合があるためである。現像ローラ8が回転していることで現像ローラ8側に戻した正極性外添剤を現像ブレード9と現像ローラ8との当接部で現像ローラ8の回転方向下流側部である固定端側(図12でa部)から遠ざけることが可能となり、再付着を防ぐこととなる。   In particular, in the present invention, when a potential difference is applied between the developing roller 8 and the developing blade 9 during non-image formation, it is important that the developing roller 8 is rotating. This is because even if the potential difference is applied in a state where the rotation of the developing roller 8 is stopped, it may reattach. The positive external additive returned to the developing roller 8 side by the rotation of the developing roller 8 is the fixed end side that is the downstream side in the rotation direction of the developing roller 8 at the contact portion between the developing blade 9 and the developing roller 8. It becomes possible to keep away from (a part in FIG. 12), and reattachment will be prevented.

尚、非画像形成時に現像ローラ8と現像ブレード9に作用させる電位差については、60V〜500Vであることが望ましい。これは、60V以下であると現像ブレード9に付着した負極性外添剤を現像ローラ8側に転移しにくくなり、現像ブレード9の融着を防止する効果が得られにくいためである。又、500V以下としているのは、これ以上になると現像ローラ8と現像ブレード9間で放電が発生しやすくなることと、現像ブレード9と現像ローラ8間に流れる電流が大きくなってしまい、高容量の電源が必要となるからである。   The potential difference applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 during non-image formation is desirably 60V to 500V. This is because when the voltage is 60 V or less, the negative external additive attached to the developing blade 9 is difficult to transfer to the developing roller 8 side, and it is difficult to obtain the effect of preventing the fusion of the developing blade 9. The reason why the voltage is set to 500 V or less is that if it exceeds this level, the discharge between the developing roller 8 and the developing blade 9 tends to occur, and the current flowing between the developing blade 9 and the developing roller 8 increases, resulting in a high capacity. This is because a power source of 2 is required.

又、本発明においては、トナーに外添される補助粒子として、複数の補助粒子を使用することが可能である。特に、補助粒子の一つにトナーの極性と逆極性の外添剤(正極性)を用いることで、現像ローラ8の回転動作と相まって、現像ブレード9に付着した負極性外添剤を擦り落とすことも可能となる。更に、過度のチャージアップも抑制することができる。   In the present invention, a plurality of auxiliary particles can be used as auxiliary particles externally added to the toner. In particular, by using an external additive (positive polarity) having a polarity opposite to that of the toner as one of the auxiliary particles, the negative polarity external additive attached to the developing blade 9 is scraped off in combination with the rotation operation of the developing roller 8. It is also possible. Furthermore, excessive charge-up can be suppressed.

又、少なくとも現像手段を画像形成装置本体に着脱自在なカートリッジとして構成することが好ましい。この場合、現像手段のみをカートリッジ化した現像カートリッジとしてもよいが、実施例2に説明する図4に示す画像形成装置のように、現像手段に加えて像担持体・帯電手段・クリーニング手段などを一体化したプロセスカートリッジとするのが更に好適である。これにより、トナー補給や寿命を過ぎた現像器の交換等、諸々メンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減し、簡単な操作で安定した出力画像が得られるようになる。   In addition, it is preferable that at least the developing unit is configured as a cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus. In this case, a developing cartridge in which only the developing unit is formed into a cartridge may be used. However, in addition to the developing unit, an image carrier, a charging unit, a cleaning unit, and the like are provided as in the image forming apparatus shown in FIG. 4 described in the second embodiment. More preferably, the process cartridge is integrated. As a result, the user's labor related to various maintenance operations such as toner replenishment and replacement of the developing device after the end of the service life can be reduced, and a stable output image can be obtained with a simple operation.

実施例2
本発明の画像形成装置は、実施例1に説明した図1に示す構成の画像形成装置と同様に、画像形成工程における現像工程において現像ローラ8と現像ブレード9との間にトナーに帯電性を付与する現像器4を有する構成であり、現像ローラ8と現像ブレード9の電位関係を、画像形成時には各々略同電位とし、少なくとも非画像形成時の一部において所定の電位差を有するように制御することを特徴としている。このように本発明の画像形成装置では、非画像形成時において、現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を発生させ、現像ブレード9に付着した外添剤を除去し、現像ブレード9をリフレッシュすること(リフレッシュ動作)により、画像薄や縦スジの発生を防止するものである。
Example 2
In the image forming apparatus of the present invention, like the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1 described in the first embodiment, the toner is charged between the developing roller 8 and the developing blade 9 in the developing process in the image forming process. The developing unit 4 is provided, and the potential relationship between the developing roller 8 and the developing blade 9 is set to substantially the same potential during image formation, and is controlled so as to have a predetermined potential difference at least at a part during non-image formation. It is characterized by that. As described above, in the image forming apparatus of the present invention, during non-image formation, a potential difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9, and the external additive attached to the developing blade 9 is removed. By refreshing (refreshing operation), the occurrence of image thinness and vertical stripes is prevented.

そして、更に、本実施例においては、図4に示される本実施例の画像形成装置の全体構成から分かるように、現像ローラ8と現像ブレード9へのバイアスを単一の電圧印加手段16により印加し、画像形成時に現像ローラ8と現像ブレード9とを略同電位とし、非画像形成時に印加電圧を変化させて現像ローラ8と現像ブレード9の電位を変動させる際、遅延制御手段17により現像ブレード9の電位変動を現像ローラ8の電位変動に対して遅延させるように制御(遅延制御)し、そのことにより、現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を発生させることを特徴としている。尚、本実施例では、各画像形成手段の構成とその画像形成動作に関しては、現像バイアスやブレードバイアスの電源の構成以外は図1に示されるものと同様の手段、部材が使用されている。   Further, in the present embodiment, as can be seen from the overall configuration of the image forming apparatus of the present embodiment shown in FIG. 4, the bias to the developing roller 8 and the developing blade 9 is applied by a single voltage applying unit 16. When the developing roller 8 and the developing blade 9 are set to substantially the same potential during image formation and the applied voltage is changed to change the potential of the developing roller 8 and the developing blade 9 during non-image formation, the developing blade is controlled by the delay control means 17. 9 is controlled (delay control) so as to delay the potential fluctuation of the developing roller 8 with respect to the potential fluctuation of the developing roller 8, thereby generating a potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9. In this embodiment, regarding the configuration of each image forming unit and the image forming operation, the same units and members as those shown in FIG. 1 are used except for the configuration of the power source for the developing bias and the blade bias.

即ち、電源回路では比較的高価なトランス及びトランスに付随する回路系を安価な遅延回路に置き換えることが可能となるため、電源回路のコストを低く抑えることが可能となる。   That is, in the power supply circuit, a relatively expensive transformer and a circuit system associated with the transformer can be replaced with an inexpensive delay circuit, so that the cost of the power supply circuit can be reduced.

更に、出力された画像情報により、遅延制御手段17によって発生させる電位差を制御することで、低印字率の画像や高印字率の画像を偏って連続出力しても現像ブレード9へのトナー融着や固着を防止することが可能となる。   Further, by controlling the potential difference generated by the delay control means 17 based on the output image information, toner fusion to the developing blade 9 is possible even if an image with a low printing rate or an image with a high printing rate is biased and continuously output. And sticking can be prevented.

このように該画像形成装置では、単一の電圧印加手段16で現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を生じさせることができるので、簡易な構成で画像薄や縦スジの発生を防止できる。   As described above, in the image forming apparatus, since a potential difference can be generated between the developing roller 8 and the developing blade 9 by the single voltage application unit 16, the occurrence of image thinness and vertical stripes can be prevented with a simple configuration. it can.

従って、実施例1と比べて別電源を必要とすることないため、安価に本発明を実施することが可能となる。   Therefore, since a separate power source is not required as compared with the first embodiment, the present invention can be implemented at low cost.

又、現像ローラ8と現像ブレード9との間に電位差を生じさせてリフレッシュ動作を行なう際は、実施例1同様に、現像ローラ8の電位より現像ブレード9の電位のほうを現像剤の帯電極性と同極性側に大きくする。   Further, when the refresh operation is performed by generating a potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9, the potential of the developing blade 9 is more charged than the potential of the developing roller 8 as in the first embodiment. Increase to the same polarity side.

即ち本実施例においても、プリント毎の画像形成時に現像ローラ8と現像ブレード9との間の電位関係を略同電位にして現像ブレード9に付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ローラ8側に転移させて現像ブレード9をリフレッシュすることで、現像ブレード9へのトナーの固着および融着を防止する。   That is, also in this embodiment, the negative external additive attached to the developing blade 9 is developed during non-image formation by setting the potential relationship between the developing roller 8 and the developing blade 9 to be substantially the same during image formation for each print. By transferring to the roller 8 side and refreshing the developing blade 9, sticking and fusing of the toner to the developing blade 9 are prevented.

このリフレッシュ動作は、本実施例においては、非画像形成時、即ち転写紙P上の余白領域に相当する部分が現像に供されている時間、画像形成前の準備前回転時、画像形成終了後の準備後回転時、紙間等にて、例えば現像ローラ8に−300Vが印加されている場合には現像ブレード9に−300Vより大きい電圧(例えば、−360V〜−900V等)を短時間印加する。即ちインパルス的に変化させる電圧であり、以下「インパルス電圧」と称す。このインパルス電圧を印加することで、その後、現像ブレード9と現像ローラ8との間に電位差を発生させる。そして、電位差は画像形成時に付着した負極性外添剤を現像ローラ8側に戻すように作用する。この時に、インパルス的に変化させる動作とは、画像形成時よりも現像剤の帯電極性と同方向に大きく、15msec〜20msec程度の短時間だけ電圧を印加する動作をいう。   In this embodiment, the refresh operation is performed during non-image formation, that is, a time during which a portion corresponding to a blank area on the transfer paper P is used for development, during pre-preparation rotation before image formation, and after completion of image formation. For example, when -300 V is applied to the developing roller 8 when rotating after preparation, for example, between the sheets, a voltage higher than -300 V (for example, -360 V to -900 V) is applied to the developing blade 9 for a short time. To do. That is, it is a voltage that changes in an impulse manner, and is hereinafter referred to as “impulse voltage”. By applying this impulse voltage, a potential difference is generated between the developing blade 9 and the developing roller 8 thereafter. The potential difference acts so as to return the negative external additive attached at the time of image formation to the developing roller 8 side. At this time, the operation of changing in an impulse manner is an operation of applying a voltage for a short time of about 15 msec to 20 msec, which is larger in the same direction as the charging polarity of the developer than during image formation.

尚、該電圧を20msec以上印加しても良いが、この印加時間が長くなりすぎると紙間や前回転等を長く取らなければならず、スループットの低下につながるので、20msec以下とするのが望ましい。又、該印加時間を15msec以下としても良いが、電源の応答性の遅れから、15msecより短くしすぎると目的の電圧を得るのが難しくなってくるので、15msec以上とするのが望ましい。   The voltage may be applied for 20 msec or more. However, if this application time is too long, it is necessary to take a long interval between papers and the front rotation, etc., which leads to a decrease in throughput. . The application time may be set to 15 msec or less, but it is difficult to obtain a target voltage if it is made shorter than 15 msec due to a delay in the response of the power supply.

インパルス電圧を制御することで、非画像形成時における現像ブレード9に接続された遅延手段によって生じる現像ローラ8と現像ブレード9との間の電位差を制御することができる。   By controlling the impulse voltage, the potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9 generated by the delay means connected to the developing blade 9 during non-image formation can be controlled.

従って、本実施例においても、画像情報に応じてインパルス電圧を制御することで、現像ブレード9と現像ローラ8との間に発生する電位差を制御し、現像ブレード9へのトナー融着及び固着を防止できる。   Therefore, also in this embodiment, by controlling the impulse voltage according to the image information, the potential difference generated between the developing blade 9 and the developing roller 8 is controlled, and the toner is fused and fixed to the developing blade 9. Can be prevented.

非画像形成時に現像ローラ8と現像ブレード9に作用させる電位差については、60V以上であれば良く、望ましくは60V以上700V以下、更に好ましくは60V以上500V以下であると良い。これは、60V以下であると現像ブレード9に付着した負極性外添剤を現像ローラ8側に転移することができず、現像ブレード9の融着を防止する効果が得られなくなってくるためである。   The potential difference applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 during non-image formation may be 60 V or more, desirably 60 V or more and 700 V or less, more preferably 60 V or more and 500 V or less. This is because if the voltage is 60 V or less, the negative external additive attached to the developing blade 9 cannot be transferred to the developing roller 8 side, and the effect of preventing fusion of the developing blade 9 cannot be obtained. is there.

又、電位差が大きければ効果も大きくなるため、上限は定めないが、現像ローラ8と現像ブレード9との間でのリーク(絶縁破壊)の許容限界が実質的な上限となる。しかし、単一の電圧印加手段であり、蓄積される電荷も大きくないため、700Vの電位差が発生してもリークすることがなかった。尚、電位差としては、700Vであれば充分に、本発明の目的の達成は可能である。更に、好ましくは500V以下としたのは、500V以上になると現像ローラ8と現像ブレード9間において放電が開始され易いためである。   Further, since the effect is increased if the potential difference is large, the upper limit is not determined, but the allowable limit of leakage (dielectric breakdown) between the developing roller 8 and the developing blade 9 is a practical upper limit. However, since it is a single voltage application means and the accumulated charge is not large, it does not leak even if a potential difference of 700 V occurs. In addition, if the potential difference is 700 V, the object of the present invention can be sufficiently achieved. Further, the reason why the voltage is preferably 500 V or less is that when the voltage is 500 V or more, discharge is easily started between the developing roller 8 and the developing blade 9.

ここで、本実施例における具体的な画像形成動作について、図5と図6を用いて説明する。   Here, a specific image forming operation in this embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施例の画像形成装置は、像担持体である感光ドラム1の被露光部にトナーを付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電トナーを担持した現像ローラ8を感光ドラム1に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。   The image forming apparatus of this embodiment is a reversal developing system that visualizes by attaching toner to an exposed portion of a photosensitive drum 1 that is an image carrier, and a developing roller 8 carrying negatively charged toner is applied to the photosensitive drum 1. 1 is a one-component image forming apparatus for developing in contact.

本実施例では、図4の画像形成装置の全体構成図に示すように、プロセスカートリッジHとして、少なくとも感光ドラム1と現像器4である現像手段が一体化され、画像形成装置本体に対して着脱自在とし、その消耗度合いにより交換が可能となっている。本実施例ではプロセスカートリッジHには、感光ドラム1と現像器4の他に、帯電ローラ2、クリーニング手段6を包含している。   In the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of the image forming apparatus in FIG. 4, at least the photosensitive drum 1 and the developing means as the developing device 4 are integrated as the process cartridge H, and are attached to and detached from the image forming apparatus main body. It can be changed freely and can be replaced depending on the degree of wear. In this embodiment, the process cartridge H includes a charging roller 2 and a cleaning unit 6 in addition to the photosensitive drum 1 and the developing device 4.

制御装置(制御手段)14は、現像ローラ8の回転駆動の制御、並びに現像バイアス接点19及びブレードバイアス接点20へ供給する電圧値等の制御を行う。又、画像情報の処理を行う演算回路30からの結果を受けて、インパルス電圧の制御をも行う。   The control device (control means) 14 controls the rotational drive of the developing roller 8 and the voltage value supplied to the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20. The impulse voltage is also controlled in response to the result from the arithmetic circuit 30 that processes the image information.

本実施例では、単一電圧印加手段としての高圧電源16が備えられ、現像バイアス接点19、ブレードバイアス接点20を介して現像ローラ8及び現像ブレード9へ電圧供給を行う。   In this embodiment, a high voltage power supply 16 as a single voltage applying unit is provided, and voltage is supplied to the developing roller 8 and the developing blade 9 via the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20.

高圧電源16内には、遅延制御手段17が配され、現像バイアス接点19から分岐され、ブレードバイアス接点20へ供給される電圧の遅延制御を行っている。   In the high-voltage power supply 16, a delay control means 17 is arranged to perform delay control of a voltage branched from the developing bias contact 19 and supplied to the blade bias contact 20.

この遅延制御手段17は、ダイオードD1、抵抗R1、コンデンサC1から構成され、本実施例においては、R1:100MΩ、C1:2200pFとした。   The delay control means 17 is composed of a diode D1, a resistor R1, and a capacitor C1, and in this embodiment, R1: 100 MΩ and C1: 2200 pF.

この制御装置14による現像バイアス及びブレードバイアスの制御について、図5、図6を用いて説明する。図5は、図2同様にして示した、本実施例による画像形成動作における各画像形成手段の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。ここでは、2枚を連続プリントした場合を示す。図6は、これらによるフローチャートを示す。ここでは、制御動作をステップS21〜S33にて示し、新品の現像器に近い状態で、前回の画像形成は低印字率(印字率約1%)の画像が形成され、今回の1枚目に中印字率の画像(印字率約30%)を、2枚目に高印字率の画像(印字率約60%)を出力した場合について説明する。本実施例では、下記に説明するように、図6に示すフローチャートによる画像形成動作に従って、バイアス制御を実施し、その結果、図5に示されるような現像バイアス及びブレードバイアスのバイアス制御が実施される。   Control of the developing bias and blade bias by the control device 14 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a timing chart showing the operation sequence of each image forming unit in the image forming operation according to the present embodiment shown in the same manner as FIG. Here, a case where two sheets are continuously printed is shown. FIG. 6 shows a flowchart according to these. Here, the control operation is shown in steps S21 to S33, and an image with a low printing rate (printing rate of about 1%) is formed in the previous image formation in a state close to a new developing device. A case where an image with a medium printing rate (printing rate of about 30%) is output as a second image with a high printing rate (printing rate of about 60%) will be described. In the present embodiment, as described below, bias control is performed according to the image forming operation according to the flowchart shown in FIG. 6, and as a result, bias control of the developing bias and blade bias as shown in FIG. 5 is performed. The

ここで、インパルス電圧を印加するときには、感光ドラム1と現像ローラ8が離間されていることが望ましい。理由としては、感光ドラム1と現像ローラ8が当接しているときに、インパルス電圧を印加すると、現像ローラ8上のトナーが感光ドラム1に現像してしまう場合があるからである。離間できない場合は、感光ドラム1上の表面電位をあらかじめ高くしておくとよい。   Here, when applying the impulse voltage, it is desirable that the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 be separated from each other. This is because if the impulse voltage is applied when the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 are in contact with each other, the toner on the developing roller 8 may be developed on the photosensitive drum 1. If separation is not possible, the surface potential on the photosensitive drum 1 may be increased in advance.

図6に示すフローチャートに従って、ステップS21にて不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請を待つ。画像形成の要求があると、ステップS22に進み、前回のインパルス電圧値をメモリ31から読み込む。前回の画像形成が低印字率のため、例えばインパルス電圧値として−800Vが選択されたとする。   According to the flowchart shown in FIG. 6, a print output request is waited from a personal computer (not shown) in step S21. When there is a request for image formation, the process proceeds to step S22, and the previous impulse voltage value is read from the memory 31. It is assumed that, for example, −800 V is selected as the impulse voltage value because the previous image formation has a low printing rate.

読み込みが終了すると、ステップS23にて感光ドラム1及び現像ローラ8の回転開始にともなって準備前回転のインパルス電圧(−800V)が現像バイアスが接点19及びブレードバイアス接点20に印加される。   When the reading is completed, a development bias is applied to the contact 19 and the blade bias contact 20 with a pre-preparation rotation impulse voltage (−800 V) as the photosensitive drum 1 and the developing roller 8 start rotating in step S23.

インパルス電圧が現像ローラ8と現像ブレード9にそれぞれ約−800Vの電圧が印加されると同時に、ブレードバイアス接点20には約−800Vの電圧が印加される。即ち、現像バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧について、立ち上がりはほぼ同時のタイミングで立ち上がる。   An impulse voltage of about −800 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9, respectively, and at the same time, a voltage of about −800 V is applied to the blade bias contact 20. That is, the rise of the voltages supplied to the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 rises at almost the same timing.

約20msec後に、ステップS24にて、画像形成時に印加されたインパルス電圧によって所定電圧(―300V)に現像バイアスが下げられる。現像バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧が立ち下がるときには、現像バイアス接点19に供給される電圧はすぐに立ち下がるが、ブレードバイアス接点20については、図5に示されるように、遅延制御手段17のR1とC1により時定数をもって立ち下がることになる。   After about 20 msec, in step S24, the developing bias is lowered to a predetermined voltage (−300 V) by the impulse voltage applied during image formation. When the voltage supplied to the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 falls, the voltage supplied to the developing bias contact 19 falls immediately, but for the blade bias contact 20, as shown in FIG. The delay control means 17 falls with a time constant due to R1 and C1.

このように現像ローラ8に印加される電圧はすぐ立ち下がり、現像ブレード9に印加される電圧は除々に降下するため、現像ローラ8と現像ブレード9間には、電位差が発生することとなる。従って、現像ローラ8と現像ブレード9間には、最大500Vの電位差が生じることになる。そして、最大500Vの電位差は時間経過に従って小さくなっていく。   As described above, the voltage applied to the developing roller 8 immediately falls and the voltage applied to the developing blade 9 gradually decreases, so that a potential difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9. Therefore, a potential difference of 500 V at maximum occurs between the developing roller 8 and the developing blade 9. The potential difference of 500 V at maximum becomes smaller as time passes.

そして、この電位差は現像ブレード9の当接部から固定端側に付着した負極性の外添剤を、現像ローラ8側に転移させるように作用する。その結果、現像ブレード9表面に付着する負極性外添剤をリフレッシュすることになる。現像ローラ8が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード9側に負極性外添剤が戻ることはない。   This potential difference acts to transfer the negative external additive attached to the fixed end side from the contact portion of the developing blade 9 to the developing roller 8 side. As a result, the negative external additive adhering to the surface of the developing blade 9 is refreshed. Since this is performed while the developing roller 8 is rotating, the negative external additive does not return to the developing blade 9 side again.

そして、ステップS25にて現像ローラ8が感光ドラム1に当接され、現像バイアス接点19とブレードバイアス接点20の電圧が略同電位の−300Vの状態で、現像ローラ8との当接部における感光ドラム1表面が1枚目の画像形成領域となり画像形成が行われ、画像形成時となる。これと同時に、形成画像のドット数に対するレーザON信号つまり露光手段3の発光数が計数される。そして、計算された画像のピクセル数に応じて制御装置14内のROMに格納された所定値と比較して(S26)、必要な電位差を制御装置14に戻す。これにより、次の非画像形成時に印加するインパルス電圧値が決定される(S27)。例として、1枚目の印字は中印字率の画像のため、電位差としては300Vが設定される。即ち、インパルス電圧としては、−600Vが設定される。   In step S25, the developing roller 8 is brought into contact with the photosensitive drum 1, and the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 are in the state of −300 V, which is substantially the same potential, and the photosensitive roller at the contact portion with the developing roller 8 is exposed. The surface of the drum 1 becomes the first image forming area, image formation is performed, and image formation is started. At the same time, the laser ON signal corresponding to the number of dots in the formed image, that is, the number of light emitted from the exposure means 3 is counted. Then, the required potential difference is returned to the control device 14 in comparison with a predetermined value stored in the ROM in the control device 14 in accordance with the calculated number of pixels of the image (S26). Thereby, the impulse voltage value to be applied at the time of the next non-image formation is determined (S27). As an example, since the first print is an image with a medium printing rate, 300 V is set as the potential difference. That is, −600 V is set as the impulse voltage.

そして、このインパルス電圧と総出力枚数の計数の値をメモリ31に格納する(S28)。   Then, the impulse voltage and the count value of the total number of output sheets are stored in the memory 31 (S28).

この画像形成時は、現像ローラ8及び現像ブレード9が略同電位であるため、現像ローラ8の回転動作により現像ブレード9の当接部から固定端側に、トナー層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレード9に付着することはない。   During the image formation, since the developing roller 8 and the developing blade 9 have substantially the same potential, a negative polarity is caused by the charge of the toner layer from the contact portion of the developing blade 9 to the fixed end side by the rotation operation of the developing roller 8. The external additive is transferred. However, reversal toner, positive external additive and the like do not adhere to the developing blade 9.

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S29)。   Then, it is confirmed whether or not there is a next image formation request (S29).

1枚目の画像形成時が終了すると、次の画像形成との間の所謂「紙間」といわれる領域になる。この紙間において、まず現像ローラ8が感光ドラム1から離間された後、現像バイアスにインパルス電圧(−600V)が印加される(S30)。約20msecの間、−600Vが現像ローラ8と現像ブレード9に印加された後、ステップS24にて現像バイアスが所定値(−300V)に戻る。   When the first image is formed, a so-called “paper gap” is formed between the next image formation. Between the sheets, first, after the developing roller 8 is separated from the photosensitive drum 1, an impulse voltage (−600 V) is applied to the developing bias (S30). After approximately −600 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 for about 20 msec, the developing bias returns to a predetermined value (−300 V) in step S24.

バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧が立ち下がるときには、現像バイアス接点19に供給される電圧はすぐに立ち下がるが、図5に示されるように、ブレードバイアス接点20については、遅延制御手段17のR1とC1により時定数をもって立ち下がることになる。   When the voltage supplied to the bias contact 19 and the blade bias contact 20 falls, the voltage supplied to the developing bias contact 19 falls immediately, but the blade bias contact 20 has a delay as shown in FIG. The control means 17 falls with a time constant due to R1 and C1.

このように現像ローラ8に印加される電圧はすぐ立ち下がり、現像ブレード9に印加される電圧は除々に降下するため、現像ローラ8と現像ブレード9間には、電位差が発生することとなる。従って、現像ローラ8と現像ブレード9間には、最大300Vの電位差が生じることになる。そして、最大300Vの電位差は時間経過に従って小さくなっていく。   As described above, the voltage applied to the developing roller 8 immediately falls and the voltage applied to the developing blade 9 gradually decreases, so that a potential difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9. Therefore, a potential difference of 300 V at maximum occurs between the developing roller 8 and the developing blade 9. The potential difference of 300 V at the maximum becomes smaller as time passes.

これによって、前の画像形成(中印字率)によって現像ブレード9の固定端側に付着した負極性外添剤を現像ローラ8側に戻す。その結果、現像ブレード9表面に付着する負極性外添剤をリフレッシュすることになる。現像ローラ8が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード9側に負極性外添剤が戻ることはない。   Accordingly, the negative external additive attached to the fixed end side of the developing blade 9 by the previous image formation (medium printing rate) is returned to the developing roller 8 side. As a result, the negative external additive adhering to the surface of the developing blade 9 is refreshed. Since this is performed while the developing roller 8 is rotating, the negative external additive does not return to the developing blade 9 side again.

本実施例において、遅延制御手段17の電圧降下の速度は、主にC1に蓄積される電荷によって決められる。しかし、現像ローラ8が回転して現像ブレード9やトナーと摺擦することで、現像ブレード9からは負電荷が供給される。従って、実際の遅延制御手段17による電圧降下はR1とC1の時定数より短いものとなる。本実施例では、約900msecの時間で現像ローラ8と現像ブレード9の電位差がほぼ0となっていた。尚、本実施例において紙間は、1secとしているので、この紙間中に上記遅延制御による電位差を現像ローラ8と現像ブレード9との間に与え、充分にリフレッシュ動作を行うことが可能である。   In this embodiment, the speed of the voltage drop of the delay control means 17 is mainly determined by the electric charge accumulated in C1. However, as the developing roller 8 rotates and rubs against the developing blade 9 and the toner, negative charges are supplied from the developing blade 9. Therefore, the actual voltage drop by the delay control means 17 is shorter than the time constants of R1 and C1. In this embodiment, the potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9 was almost zero in a time of about 900 msec. In this embodiment, the interval between the sheets is 1 sec. During this interval, the potential difference based on the delay control is applied between the developing roller 8 and the developing blade 9 to sufficiently perform the refresh operation. .

よって、現像ブレード9のリフレッシュ動作が行われた後で、再び現像ローラ8が感光ドラム1に当接され、2枚目の画像形成が行われる(S25)。ここでも1枚目と同様に、画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード9の当接部から自由端先端に付着堆積していく。これと同時に、画像形成時のドット数及び総出力枚数が計数される。   Therefore, after the refresh operation of the developing blade 9 is performed, the developing roller 8 is brought into contact with the photosensitive drum 1 again, and the second image is formed (S25). Here, similarly to the first sheet, during image formation, the negative external additive adheres and accumulates from the contact portion of the developing blade 9 to the tip of the free end as described above. At the same time, the number of dots at the time of image formation and the total number of output sheets are counted.

そして、計算された画像のピクセル数に応じて制御装置14内のROMに格納された所定値と比較して(S26)、必要な電位差を制御装置14に戻す。これにより、次の非画像形成時に印加するインパルス電圧値が決定される(S27)。例として2枚目の印字は高印字率の画像のため、電位差としては70Vが設定される。即ち、インパルス電圧としては、−370Vが設定される。そして、このインパルス電圧と総出力枚数の計数の値をメモリ31に格納する(S28)。   Then, the required potential difference is returned to the control device 14 in comparison with a predetermined value stored in the ROM in the control device 14 in accordance with the calculated number of pixels of the image (S26). Thereby, the impulse voltage value to be applied at the time of the next non-image formation is determined (S27). As an example, since the printing on the second sheet is an image with a high printing rate, 70 V is set as the potential difference. That is, −370V is set as the impulse voltage. Then, the impulse voltage and the count value of the total number of output sheets are stored in the memory 31 (S28).

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S29)。   Then, it is confirmed whether or not there is a next image formation request (S29).

そして2枚目の画像形成が終了し、次回のプリントのための準備後回転になる時に、感光ドラム1から現像ローラ8が離間される。そして、インパルス電圧(−370V)が現像ローラ8と現像ブレード9に印加される(S31)。前述と同様に約20msecの間、−370Vが現像ローラ8と現像ブレード9に印加された後、現像バイアスが所定値(−300V)に戻る(S32)。   The developing roller 8 is separated from the photosensitive drum 1 when the image formation for the second sheet is completed and the rotation is performed after preparation for the next printing. Then, an impulse voltage (−370 V) is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 (S31). Similarly to the above, after −370 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 for about 20 msec, the developing bias returns to a predetermined value (−300 V) (S32).

このときも紙間と同様に現像ブレード9に印加される電圧の遅延制御が行われ、現像ローラ8と現像ブレード9間に電圧差が発生する。ただし、インパルス電圧が低いため、遅延制御手段17のコンデンサC1に蓄えられた容量は小さくなり、発生する電位差は小さく、且つ、印加時間も短くなる。   At this time, the delay control of the voltage applied to the developing blade 9 is performed in the same manner as between the sheets, and a voltage difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9. However, since the impulse voltage is low, the capacity stored in the capacitor C1 of the delay control means 17 is small, the potential difference generated is small, and the application time is also short.

そのため、高印字率の場合には、現像ブレード9の固定端側に付着した負極性外添剤を現像ローラ8に戻す作用が小さいかわりに、自由端側に正極性外添剤や反転トナーを転移させる作用も小さくなる。又、高印字率においては、現像ブレード9の固定端側に負極性外添剤が堆積する作用は小さいため、現像ブレード9に融着して問題になることはない。   For this reason, in the case of a high printing rate, a positive external additive or a reversal toner is applied to the free end side, instead of having a small effect of returning the negative external additive attached to the fixed end side of the developing blade 9 to the developing roller 8. The effect of transferring is reduced. Further, at a high printing rate, the action of depositing the negative external additive on the fixed end side of the developing blade 9 is small, so that it does not cause a problem by being fused to the developing blade 9.

そして、準備後回転動作が終了して、現像ローラ8と感光ドラム9の回転が停止する(S33)。   Then, the rotation operation after the preparation is completed, and the rotation of the developing roller 8 and the photosensitive drum 9 is stopped (S33).

このように、本実施例では、画像形成時に現像ブレード9の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ブレード9と現像ローラ8との間に所定の電位差(遅延制御により漸減する電位差)を生じさせて負極性外添剤を現像ローラ8に戻すことで、現像ブレード9をリフレッシュすることが可能となる。そして、画像情報に応じて該電位差を可変するもとになるインパルス電圧を制御することで、現像ブレード9へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the negative external additive attached to the fixed end side from the contact portion of the developing blade 9 at the time of image formation is applied between the developing blade 9 and the developing roller 8 at the time of non-image formation. The developing blade 9 can be refreshed by generating a potential difference (potential difference gradually decreasing by delay control) and returning the negative external additive to the developing roller 8. Then, by controlling the impulse voltage that changes the potential difference according to the image information, toner adhesion / deposition / fusion to the developing blade 9 can be prevented, and image density defects and vertical stripes can be prevented. It becomes possible.

尚、現像ブレード9と現像ローラ8との間に所定の電位差を生じさせるタイミングとして、非画像形成時としているのは、画像形成時に該両部材間に電位差を生じさせると、現像ローラ8上に規制されるトナー担持量が変化してしまい、画像上で濃度の段差が発生するためである。   Note that the timing at which a predetermined potential difference is generated between the developing blade 9 and the developing roller 8 is during non-image formation. If a potential difference is generated between the two members during image formation, This is because the regulated toner carrying amount changes and a density step is generated on the image.

尚、本実施例では、画像形成要素のうち、比較的消耗の激しい、トナーを含む現像手段を、画像形成装置本体Hに着脱可能なカートリッジとすることで、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力軽減を図った。しかし、必ずしも図4に示すようなプロセスカートリッジの構成でなくともよく、現像器4のみカートリッジとしたものでも良い。   In this embodiment, among the image forming elements, the developing means including toner, which is relatively consumed, is a cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body H. Reduced labor. However, the configuration of the process cartridge as shown in FIG. 4 is not necessarily required, and only the developing device 4 may be a cartridge.

更に、本実施例においては、電圧の遅延制御手段17を画像形成装置の高圧電源16内に設けたがこれに限定されるものでなく、現像ブレード8の電位を制御できれば、具体的には電圧を印加する回路内にあれば、高圧電源16と別体で構成しても良く、例えばカートリッジH内に備えることも可能である。   Further, in this embodiment, the voltage delay control means 17 is provided in the high voltage power supply 16 of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this. If the potential of the developing blade 8 can be controlled, the voltage is specifically controlled. As long as it is in the circuit for applying the voltage, it may be configured separately from the high-voltage power supply 16.

実施例3
本実施例においては、出力された画像情報により、上記遅延制御手段によって発生させる電位差を制御することで、低印字率の画像や高印字率の画像を偏って連続出力しても現像ブレードへのトナー融着や固着を防止することは実施例2と同様である。
Example 3
In this embodiment, by controlling the potential difference generated by the delay control means according to the output image information, even if the image with a low printing rate or the image with a high printing rate is biased and continuously output, it is supplied to the developing blade. Preventing toner fusion and adhesion is the same as in the second embodiment.

本実施例では、更に現像器4による画像形成枚数を計数することで、電位差の制御をより確実にして、耐久を通じて良好な状態を保つことが可能となる。   In this embodiment, by counting the number of images formed by the developing device 4 further, the potential difference can be more reliably controlled, and a good state can be maintained throughout the durability.

図7に、本実施例の画像形成装置の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置は、図1を用いて説明した実施例1と同様の画像形成動作を実施し、プロセスカートリッジHが設けられ、現像バイアス及びブレードバイアスのバイアス印加構成以外は図1に示した画像形成装置とほぼ同様の構成である。即ち、像担持体である感光ドラム1の被露光部にトナーを付着させて可視化する反転現像系であり、負帯電トナーを担持した現像ローラ8を像担持体に当接させて現像を行う一成分画像形成装置である。   FIG. 7 shows the overall configuration of the image forming apparatus of this embodiment. The image forming apparatus according to the present embodiment performs the same image forming operation as that of the first embodiment described with reference to FIG. 1 and includes a process cartridge H. FIG. The configuration is almost the same as that of the illustrated image forming apparatus. That is, it is a reversal development system in which toner is attached to the exposed portion of the photosensitive drum 1 that is an image carrier and visualized, and development is performed by bringing a developing roller 8 carrying negatively charged toner into contact with the image carrier. This is a component image forming apparatus.

ここで、本実施例において、枚数数手段33が設けられ、現像器4の画像形成枚数即ち総出力枚数を計数する。計数結果については、インパルス電圧値の演算に反映される。 In the present embodiment, the number counting section 33 is provided, counts the number of image formation i.e. the total number of output sheets of the developing device 4. The counting result is reflected in the calculation of the impulse voltage value.

図8は、枚数数手段33による本実施例における現像器4の総出力枚数による制御を説明する図であり、複数の総出力枚数における印字率とインパルス電圧との関係をグラフとして示されている。ここに示されるように、実施例2と同様に画像の印字率によりインパルス電圧値が決められ、印字率が高くなるとインパルス電圧を低く設定する。即ち、非画像形成時における電位差が印字率が低い時は高く、印字率が高い時は低く設定される。 Figure 8 is a diagram for explaining control by the total number of output sheets of the developing device 4 in this embodiment by the number counting means 33, it is shown the relationship between the printing ratio and the impulse voltage at the plurality of total number of output sheets as a graph Yes. As shown here, the impulse voltage value is determined by the image printing rate as in the second embodiment, and the impulse voltage is set lower when the printing rate becomes higher. That is, the potential difference during non-image formation is set high when the printing rate is low, and is set low when the printing rate is high.

ここに示されるように、総出力枚数が少ない場合(図8における曲線e)に比べて、総出力枚数が多い場合(図8における曲線f)は、印字率に対するインパルス電圧が高い。つまり、総出力枚数が多くなるに従って、印字率に対するインパルス電圧が高くなるように設定されている。   As shown here, when the total number of output sheets is large (curve f in FIG. 8) compared to when the total number of output sheets is small (curve e in FIG. 8), the impulse voltage with respect to the printing rate is high. That is, the impulse voltage with respect to the printing rate is set to increase as the total number of output sheets increases.

このように設定する理由は、トナーからの外添剤の遊離が出力枚数が多くなるに従って減少していき、逆にトナーの劣化によるブレード9へのトナー融着の度合いが大きくなるからである。   The reason for this setting is that the liberation of external additives from the toner decreases as the number of output sheets increases, and conversely, the degree of toner fusion to the blade 9 due to toner deterioration increases.

ここで制御装置14による、枚数数手段33に応じた現像バイアス及びブレードバイアスの制御について、図9、図10を用いて説明する。図9は、図2、図6同様にして示した、本実施例による画像形成動作における各画像形成手段の動作シーケンスを示すタイミングチャートである。ここでは、2枚を連続プリントした場合を示す。図10は、これらによるフローチャートを示す。ここでは、制御動作をステップS51〜S63に示し、新品の現像器に近い状態で、前回の画像形成は低印字率(印字率約1%)の画像が形成され、今回の1枚目に中印字率の画像(印字率約30%)を、2枚目に高印字率の画像(印字率約60%)を出力した場合について説明する。本実施例でも、下記に説明するように、図10に示すフローチャートに従った、待機状態から工程(ステップ)S51〜S63における画像形成動作に従って、バイアス制御を実施し、その結果、図9に示されるような現像バイアス及びブレードバイアスのバイアス制御が実施される。そして、更に、本実施例では、実施例2と比較して2000枚時点でのシーケンスについて述べる。 Here according to the control device 14, the control of the developing bias and blade bias corresponding to the number counting section 33, FIG. 9 will be described with reference to FIG. 10. FIG. 9 is a timing chart showing the operation sequence of each image forming unit in the image forming operation according to the present embodiment shown in the same manner as in FIGS. Here, a case where two sheets are continuously printed is shown. FIG. 10 shows a flowchart according to these. Here, the control operation is shown in steps S51 to S63, and an image with a low printing rate (printing rate of about 1%) is formed in the previous image formation in a state close to a new developing device. A case where a high printing rate image (printing rate of about 60%) is output to the second sheet as a printing rate image (printing rate of about 30%) will be described. Also in this embodiment, as described below, bias control is performed from the standby state according to the image forming operation in steps (steps) S51 to S63 according to the flowchart shown in FIG. The bias control of the developing bias and the blade bias is performed. Further, in the present embodiment, a sequence at the time of 2000 sheets will be described as compared with the second embodiment.

図10において、不図示のパーソナルコンピュータ等からプリント出力の要請を待つ(S51)。画像形成の要求があると、前回のインパルス電圧値をメモリ31から読み込む(S52)。前回の画像形成が低印字率のため、例えばインパルス電圧値として−800Vが選択されたとする。   In FIG. 10, a print output request is waited from a personal computer (not shown) (S51). When there is a request for image formation, the previous impulse voltage value is read from the memory 31 (S52). It is assumed that, for example, −800 V is selected as the impulse voltage value because the previous image formation has a low printing rate.

読み込みが終了すると、感光ドラム1及び現像ローラ8の回転開始にともなって準備前回転のインパルス電圧(−800V)が現像バイアスが接点19及びブレードバイアス接点20に印加される(S53)。インパルス電圧が現像ローラ8と現像ブレード9にそれぞれ約−800Vの電圧が印加されると同時に、ブレードバイアス接点20には約−800Vの電圧が印加される。即ち、現像バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧について、立ち上がりはほぼ同時のタイミングで立ち上がる。   When the reading is completed, with the start of rotation of the photosensitive drum 1 and the developing roller 8, a pre-preparation rotation impulse voltage (−800V) is applied to the contact 19 and the blade bias contact 20 (S53). An impulse voltage of about −800 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9, respectively, and at the same time, a voltage of about −800 V is applied to the blade bias contact 20. That is, the rise of the voltages supplied to the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 rises at almost the same timing.

印加されたインパルス電圧が約20msec後に画像形成時の現像ローラに印加する所定電圧(―300V)に現像バイアスが下げられる(S54)。現像バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧が立ち下がるときには、現像バイアス接点19に供給される電圧はすぐに立ち下がるが、ブレードバイアス接点20については、遅延制御手段17のR1とC1により時定数をもって立ち下がることになる。   After the applied impulse voltage is about 20 msec, the developing bias is lowered to a predetermined voltage (-300 V) applied to the developing roller during image formation (S54). When the voltage supplied to the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 falls, the voltage supplied to the developing bias contact 19 falls immediately, but for the blade bias contact 20, R1 and C1 of the delay control means 17 Will fall with a time constant.

このように現像ローラ8に印加される電圧はすぐ立ち下がり、現像ブレード9に印加される電圧は除々に降下するため、現像ローラ8と現像ブレード9間には、電位差が発生することとなる。従って、現像ローラ8と現像ブレード9間には、最大500Vの電位差が生じることになる。そして、最大500Vの電位差は時間経過に従って小さくなっていく。   As described above, the voltage applied to the developing roller 8 immediately falls and the voltage applied to the developing blade 9 gradually decreases, so that a potential difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9. Therefore, a potential difference of 500 V at maximum occurs between the developing roller 8 and the developing blade 9. The potential difference of 500 V at maximum becomes smaller as time passes.

そして、現像ローラ8が感光ドラム1に当接される。   Then, the developing roller 8 is brought into contact with the photosensitive drum 1.

現像バイアス接点19とブレードバイアス接点20の電圧が略同電位の−300Vの状態で、1枚目の画像形成領域となり画像形成が行われる(画像形成時)。   When the voltages of the developing bias contact 19 and the blade bias contact 20 are approximately the same potential of −300 V, the first image forming area is formed (image formation).

これと同時に、画像形成時のドット数及び総出力枚数が計数される(S55)。そして、計算された画像のピクセル数及び現在の総出力枚数に応じて制御装置14内のROMに格納された所定値と比較して(S56)、必要な電位差を制御装置14に戻す。これにより、次の非画像形成時に印加するインパルス電圧値が決定される(S57)。   At the same time, the number of dots and the total number of output sheets at the time of image formation are counted (S55). Then, the required potential difference is returned to the control device 14 in comparison with a predetermined value stored in the ROM in the control device 14 according to the calculated number of pixels of the image and the current total number of output sheets (S56). Thereby, the impulse voltage value applied at the time of the next non-image formation is determined (S57).

ここでは、次の非画像形成時のインパルス電圧値は、図8のグラフの曲線eに示される状況のように現像器4が初期に近い場合は、図9のブレードバイアスチャートeに示されるように、実施例2と同様に300Vのインパルス電圧が印加される。しかし、図8のグラフの曲線fに示される状況のように出力枚数が2000枚と多い場合には、図9のブレードバイアスチャートfに示すように、電位差としては500Vが設定される。即ち、インパルス電圧としては、−800Vが設定される。   Here, the impulse voltage value during the next non-image formation is as shown in the blade bias chart e of FIG. 9 when the developing device 4 is close to the initial state as shown by the curve e of the graph of FIG. In addition, an impulse voltage of 300 V is applied as in the second embodiment. However, when the number of output sheets is as large as 2000 as shown by the curve f in the graph of FIG. 8, 500 V is set as the potential difference as shown in the blade bias chart f of FIG. That is, −800V is set as the impulse voltage.

そして、このインパルス電圧と総出力枚数の計数の値をメモリ31に格納する(S58)。   Then, the impulse voltage and the count value of the total number of output sheets are stored in the memory 31 (S58).

この画像形成時は、現像ローラ8及び現像ブレード9が略同電位であるため、現像ローラ8の回転動作により現像ブレード9の当接部から固定端側に、トナー層のもつ電荷によって負極性の外添剤が転移する。しかしながら、反転トナーや正極性外添剤等が現像ブレードに付着することはない。   During the image formation, since the developing roller 8 and the developing blade 9 have substantially the same potential, a negative polarity is caused by the charge of the toner layer from the contact portion of the developing blade 9 to the fixed end side by the rotation operation of the developing roller 8. The external additive is transferred. However, reversal toner, positive external additive and the like do not adhere to the developing blade.

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S59)。   Then, it is confirmed whether there is a next image formation request (S59).

1枚目の画像形成時が終了すると、次の画像形成との間の所謂「紙間」といわれる領域になる。この紙間において、まず現像ローラ8が感光ドラム1から離間された後、現像バイアスにインパルス電圧(−800V)が印加される(S60)。約20msecの間、−800Vが現像ローラ8と現像ブレード9に印加された後、現像バイアスが所定値(−300V)に戻る(S54)。   When the first image is formed, a so-called “paper gap” is formed between the next image formation. Between the sheets, first, after the developing roller 8 is separated from the photosensitive drum 1, an impulse voltage (−800V) is applied to the developing bias (S60). For about 20 msec, −800 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9, and then the developing bias returns to a predetermined value (−300 V) (S54).

バイアス接点19及びブレードバイアス接点20に供給される電圧が立ち下がるときには、現像バイアス接点19に供給される電圧はすぐに立ち下がるが、ブレードバイアス接点20については、遅延制御手段17のR1とC1により時定数をもって立ち下がることになる。   When the voltage supplied to the bias contact 19 and the blade bias contact 20 falls, the voltage supplied to the developing bias contact 19 falls immediately, but the blade bias contact 20 is caused by R1 and C1 of the delay control means 17. It falls with a time constant.

このように現像ローラ8に印加される電圧はすぐ立ち下がり、現像ブレード9に印加される電圧は除々に降下するため、現像ローラ8と現像ブレード9間には、電位差が発生することとなる。従って、現像ローラ8と現像ブレード9間には、最大500Vの電位差が生じることになる。そして、最大500Vの電位差は時間経過に従って小さくなっていく。これによって、前の画像形成(中印字率)によって現像ブレード9の固定端側に付着した負極性外添剤を現像ローラ8側に戻す。その結果、現像ブレード9表面に付着する負極性外添剤をリフレッシュすることになる。現像ローラ8が回転している間に行われていることから、再び現像ブレード9側に負極性外添剤が戻ることはない。   As described above, the voltage applied to the developing roller 8 immediately falls and the voltage applied to the developing blade 9 gradually decreases, so that a potential difference is generated between the developing roller 8 and the developing blade 9. Therefore, a potential difference of 500 V at maximum occurs between the developing roller 8 and the developing blade 9. The potential difference of 500 V at maximum becomes smaller as time passes. Accordingly, the negative external additive attached to the fixed end side of the developing blade 9 by the previous image formation (medium printing rate) is returned to the developing roller 8 side. As a result, the negative external additive adhering to the surface of the developing blade 9 is refreshed. Since this is performed while the developing roller 8 is rotating, the negative external additive does not return to the developing blade 9 side again.

つまり、現像器4が初期状態に近い場合は、中印字率ではインパルス電圧を抑制して、現像ローラ8と現像ブレード9との間の電位差を低くすることで、初期状態におきやすい外添剤の遊離によるブレード固着を防止する。総出力枚数が増えていった場合にはブレード融着を防止するようにインパルス電圧を大きくして、ブレード融着を防止することが可能となる。   That is, when the developing device 4 is close to the initial state, the impulse voltage is suppressed at the medium printing rate, and the potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9 is reduced, so that the external additive that is likely to be in the initial state is easily obtained. Prevents blade sticking due to loosening. When the total number of output sheets increases, the impulse voltage can be increased so as to prevent blade fusion to prevent blade fusion.

そして、現像ローラ8が感光ドラム1に当接され、2枚目の画像形成が行われる。画像形成時においては、前述同様に負極性外添剤が現像ブレード9の当接部から固定端に付着堆積していく。但し、2枚目の印字は高印字率の画像のため付着量としては極微量である。これと同時に、画像形成時のドット数及び総出力枚数が計数される(S55)。そして、計算された画像のピクセル数及び現在の総出力枚数に応じて制御装置14内のROMに格納された所定値と比較して(S56)、必要な電位差を制御装置14に戻す。これにより、次の非画像形成時に印加するインパルス電圧値が決定される(S57)。例として2枚目の印字は高印字率の画像のため、電位差としては300Vが設定される。即ち、インパルス電圧としては、−600Vが設定される。そして、このインパルス電圧と総出力枚数の計数の値をメモリ31に格納する(S58)。   Then, the developing roller 8 is brought into contact with the photosensitive drum 1 and the second image is formed. At the time of image formation, the negative external additive adheres and accumulates from the contact portion of the developing blade 9 to the fixed end as described above. However, since the printing on the second sheet is an image with a high printing rate, the amount of adhesion is very small. At the same time, the number of dots and the total number of output sheets at the time of image formation are counted (S55). Then, the required potential difference is returned to the control device 14 in comparison with a predetermined value stored in the ROM in the control device 14 according to the calculated number of pixels of the image and the current total number of output sheets (S56). Thereby, the impulse voltage value applied at the time of the next non-image formation is determined (S57). As an example, the second print is an image with a high printing rate, so 300 V is set as the potential difference. That is, −600 V is set as the impulse voltage. Then, the impulse voltage and the count value of the total number of output sheets are stored in the memory 31 (S58).

ここでも、現像器4が初期状態に近い場合は、高印字率ではインパルス電圧を抑制して、現像ローラ8と現像ブレード9間の電位差を低くすることで、初期状態におきやすい外添剤の遊離によるブレード固着を防止する。総出力枚数が増えていった場合にはブレード融着を防止するようにインパルス電圧を大きくして、ブレード融着を防止することが可能となる。   Also here, when the developing device 4 is close to the initial state, the impulse voltage is suppressed at a high printing rate, and the potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9 is reduced, so that an external additive that is easily placed in the initial state can be obtained. Prevent blade sticking due to loosening. When the total number of output sheets increases, the impulse voltage can be increased so as to prevent blade fusion to prevent blade fusion.

そして、次の画像形成要求があるかどうか確認する(S59)。   Then, it is confirmed whether there is a next image formation request (S59).

そして2枚目の画像形成が終了し、次回のプリントのための準備後回転になる時に、感光ドラム1から現像ローラ8が離間される。そして、インパルス電圧(−600V)が現像ローラ8と現像ブレード9に印加される(S61)。前述と同様に約20msecの間、−600Vが現像ローラ8と現像ブレード9に印加された後、現像バイアスが所定値(−300V)に戻る(S62)。   The developing roller 8 is separated from the photosensitive drum 1 when the image formation for the second sheet is completed and the rotation is performed after preparation for the next printing. Then, an impulse voltage (−600 V) is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 (S61). Similar to the above, after −600 V is applied to the developing roller 8 and the developing blade 9 for about 20 msec, the developing bias returns to a predetermined value (−300 V) (S62).

そして準備後回転動作が終了して、現像ローラと感光ドラムの回転が停止する(S63)。   Then, the rotation operation after the preparation is completed, and the rotation of the developing roller and the photosensitive drum is stopped (S63).

このように、本実施例では、画像形成時に現像ブレード9の当接部から固定端側に付着した負極性外添剤を、非画像形成時に現像ブレード9と現像ローラ8との間に所定の電位差(遅延制御により漸減する電位差)を生じさせて負極性外添剤を現像ローラ8に戻すことで、現像ブレード9をリフレッシュすることが可能となる。そして、画像情報及び総出力枚数に応じて該電位差を可変するもとになるインパルス電圧を制御することで、出力枚数に関係なく現像ブレード9へのトナー付着・堆積・融着を防ぎ、画像濃度不良及び縦スジを防止することが可能となる。   As described above, in this embodiment, the negative external additive attached to the fixed end side from the contact portion of the developing blade 9 at the time of image formation is applied between the developing blade 9 and the developing roller 8 at the time of non-image formation. The developing blade 9 can be refreshed by generating a potential difference (potential difference gradually decreasing by delay control) and returning the negative external additive to the developing roller 8. Then, by controlling the impulse voltage from which the potential difference is varied according to the image information and the total number of output sheets, toner adhesion / deposition / fusion to the developing blade 9 can be prevented regardless of the number of output sheets. Defects and vertical stripes can be prevented.

本実施例では、インパルス電圧により現像ローラ8と現像ブレード9との間の電位差を制御したが、CR回路の時定数を用いていることから、制御としてコンデンサの容量(C)や抵抗(R)を可変にして制御することも可能である。   In this embodiment, the potential difference between the developing roller 8 and the developing blade 9 is controlled by the impulse voltage. However, since the time constant of the CR circuit is used, the capacitance (C) and resistance (R) of the capacitor are used as controls. It is also possible to control with variable.

尚、本実施例においては、現像器4による画像形成枚数を、非画像形成時の現像バイアスとブレードバイアスとの電位差を制御する条件に加えたが、環境条件等の他の条件を加えることもできる。   In this embodiment, the number of images formed by the developing device 4 is added to the condition for controlling the potential difference between the developing bias and the blade bias at the time of non-image formation, but other conditions such as environmental conditions may be added. it can.

又、本明細書においては、単色のみの現像器を用いて説明したが、これにこだわるものではない。もちろん複数の現像器を用いたカラー画像形成装置においても適用可能である。   Further, in this specification, the description has been made using a single color developing device, but this is not particular. Of course, the present invention can also be applied to a color image forming apparatus using a plurality of developing devices.

更に、現像器として接触現像方式を用いたが、弾性現像ローラを用いた非接触現像方式においても適用可能である。   Furthermore, although the contact developing method is used as the developing device, the present invention can also be applied to a non-contact developing method using an elastic developing roller.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る画像形成動作の一例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of an image forming operation according to the present invention. 本発明に係る画像形成動作の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of an image forming operation according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成動作の他の例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another example of the image forming operation according to the present invention. 本発明に係る画像形成動作の他の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating another example of the image forming operation according to the present invention. 本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the other example of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成枚数による単一電圧手段による印加電圧値と印字率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the applied voltage value by a single voltage means by the number of image formation sheets based on this invention, and a printing rate. 本発明に係る画像形成動作の他の例を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another example of the image forming operation according to the present invention. 本発明に係る画像形成動作の他の例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating another example of the image forming operation according to the present invention. 従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the conventional image forming apparatus. 現像剤規制部材におけるトナーの外添剤の固着や融着が発生する現象を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a phenomenon in which toner external additives are fixed and fused on a developer regulating member.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム(像担持体)
4 現像器(現像手段)
8 現像ローラ(現像剤担持体)
9 現像ブレード(現像剤規制部材)
10 現像バイアス電源(第1の電圧印加手段)
11 ブレードバイアス電源(第2の電圧印加手段)
14 制御装置(制御手段)
16 高圧電源(単一電圧印加手段)
17 遅延制御手段
31 メモリ
32 信号処理回路
33 枚数数手段
H プロセスカートリッジ(カートリッジ)
1 Photosensitive drum (image carrier)
4 Developer (Developer)
8 Development roller (developer carrier)
9 Development blade (developer regulating member)
10 Development bias power supply (first voltage applying means)
11 Blade bias power supply (second voltage applying means)
14 Control device (control means)
16 High voltage power supply (single voltage application means)
17 the delay control unit 31 memory 32 signal processing circuit 33 number counting means H process cartridge (cartridge)

Claims (6)

画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像剤にて現像する手段であって、回転可能な現像剤担持体及び該現像剤担持体に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材が備えられた現像手段と、
前記現像剤担持体に電圧を印加する第1の電圧印加手段と、
前記現像剤規制部材に電圧を印加する第2の電圧印加手段と、
前記第1の電圧印加手段と前記第2の電圧印加手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記現像剤は、トナー粒子と、該トナー粒子の帯電極性と同極性の補助粒子と、該トナー粒子の帯電極性と逆極性の補助粒子と、を含み、
前記現像剤規制部材は、一端が固定端で他端が自由端となり、かつ、前記現像剤担持体との当接部が前記固定端と前記自由端との間の領域に存在するように設けられ、
前記制御手段は、前記現像剤担持体の回転中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時において同電位であり、該画像形成時よりも後の非画像形成時において前記同極性の補助粒子が前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体に向かうような前記電位差を有するように、前記第1の電圧印加手段又は前記第2の電圧印加手段を制御し、且つ、前記非画像形成時の前記電位差の絶対値が、前記画像形成時の画像情報から算出される印字率が第1値の時の電位差の絶対値よりも、前記印字率が前記第1値よりも大きい第2値の時の電位差の絶対値の方が小さくなるように、前記電位差を制御することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface based on image information;
A developing means for developing the electrostatic latent image with a developer, comprising a rotatable developer carrying member and a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the developer carrying member. When,
First voltage applying means for applying a voltage to the developer carrier;
Second voltage applying means for applying a voltage to the developer regulating member;
Control means for controlling operations of the first voltage applying means and the second voltage applying means;
Have
The developer includes toner particles, auxiliary particles having the same polarity as the charging polarity of the toner particles, and auxiliary particles having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles,
The developer regulating member is provided such that one end is a fixed end and the other end is a free end, and a contact portion with the developer carrying member exists in a region between the fixed end and the free end. And
In the control means, the potential relationship between the developer carrying member and the developer regulating member during the rotation of the developer carrying member is the same potential during image formation, and non-image formation after the image formation is performed. Controlling the first voltage application means or the second voltage application means so that the auxiliary particles of the same polarity at the time have the potential difference from the developer regulating member toward the developer carrier , The absolute value of the potential difference at the time of non-image formation is greater than the absolute value of the potential difference when the print rate calculated from the image information at the time of image formation is the first value. An image forming apparatus , wherein the potential difference is controlled so that the absolute value of the potential difference when the second value is larger than the second value is smaller .
画像情報に基づいて表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像を現像剤にて可視像化する手段であって、回転可能な現像剤担持体及び該現像剤担持体に担持された現像剤量を規制する現像剤規制部材が備えられた現像手段と、 前記現像剤担持体及び前記現像剤規制部材の両方に電圧を印加する単一電圧印加手段と、
前記現像剤規制部材に印加される電圧の遅延制御を行う遅延制御手段と、を備え、
前記現像剤は、トナー粒子と、該トナー粒子の帯電極性と同極性の補助粒子と、該トナー粒子の帯電極性と逆極性の補助粒子と、を含み、
前記現像剤規制部材は、一端が固定端で他端が自由端となり、かつ、前記現像剤担持体との当接部が前記固定端と前記自由端との間の領域に存在するように設けられ、
前記遅延制御手段は、前記現像剤担持体の回転中における前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材の電位関係が、画像形成時において同電位であり、該画像形成時よりも後の非画像形成時において、前記電圧印加手段による印加電圧を変化させ、該印加電圧の変化による前記現像剤規制部材の電圧変動を遅延制御して、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との間に前記同極性の補助粒子が前記現像剤規制部材から前記現像剤担持体に向かうような電位差を生じさせ、且つ、前記非画像形成時の前記電位差の絶対値が、前記画像形成時の画像情報から算出される印字率が第1値の時の電位差の絶対値よりも、前記印字率が前記第1値よりも大きい第2値の時の電位差の絶対値の方が小さくなるように、前記電位差を制御することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface based on image information;
A means for visualizing the electrostatic latent image with a developer, comprising: a rotatable developer carrying member; and a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the developer carrying member. Developing means, and a single voltage applying means for applying a voltage to both the developer carrier and the developer regulating member;
Delay control means for performing delay control of the voltage applied to the developer regulating member,
The developer includes toner particles, auxiliary particles having the same polarity as the charging polarity of the toner particles, and auxiliary particles having a polarity opposite to the charging polarity of the toner particles,
The developer regulating member is provided such that one end is a fixed end and the other end is a free end, and a contact portion with the developer carrying member exists in a region between the fixed end and the free end. And
In the delay control means, the potential relationship between the developer carrying member and the developer regulating member during rotation of the developer carrying member is the same potential during image formation, and a non-image after the image formation. At the time of formation, the voltage applied by the voltage applying means is changed, and the voltage fluctuation of the developer regulating member due to the change in the applied voltage is delayed and controlled between the developer carrying member and the developer regulating member. The auxiliary particles having the same polarity generate a potential difference from the developer regulating member toward the developer carrier , and the absolute value of the potential difference at the time of non-image formation is calculated from image information at the time of image formation. The potential difference is such that the absolute value of the potential difference when the printing rate is a second value larger than the first value is smaller than the absolute value of the potential difference when the calculated printing rate is a first value. It is characterized by controlling Image forming apparatus.
前記遅延制御手段は、前記現像剤担持体の回転中であって前記現像手段による画像形成が行われていない非画像形成時において、前記電圧印加手段による印加電圧を画像形成時と比べて現像剤の帯電極性と同極性側に大きくなるようにインパルス的に変化させるものであることを特徴とする請求項2の画像形成装置。   In the non-image formation in which the delay carrying means is rotating and the image forming by the developing means is not performed, the applied voltage by the voltage applying means is compared with that in the image forming. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is changed in an impulse manner so as to increase toward the same polarity as the charging polarity. 前記電位差は、60V〜500Vであることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the potential difference is 60V to 500V. 更に、前記現像手段を用いた画像形成枚数に応じて前記電位差が制御されることを特徴とする請求項1、2又は3の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the potential difference is controlled in accordance with the number of images formed using the developing unit. 前記非画像形成時は、画像形成時以外であって且つ前記現像剤担持体が回転している時間であり、前記画像形成時は、前記現像手段が画像形成物として記録媒体上に転写される画像に対応する前記静電潜像を現像している時間であることを特徴とする請求項1〜のいずれかの項に記載の画像形成装置。 The non-image forming time is a time other than the image forming time and the developer carrying member is rotating. During the image forming time, the developing means is transferred onto the recording medium as an image formed product. the image forming apparatus according to any one of claims 1-5, characterized in that the time in which to develop the electrostatic latent image corresponding to the image.
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