+

JP2014010340A - Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2014010340A
JP2014010340A JP2012147670A JP2012147670A JP2014010340A JP 2014010340 A JP2014010340 A JP 2014010340A JP 2012147670 A JP2012147670 A JP 2012147670A JP 2012147670 A JP2012147670 A JP 2012147670A JP 2014010340 A JP2014010340 A JP 2014010340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
supply
bias
toner
developing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012147670A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Nagatomo
雄司 長友
Yasuhide Matsuno
泰英 松野
Naoki Nakatake
直樹 中武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2012147670A priority Critical patent/JP2014010340A/en
Publication of JP2014010340A publication Critical patent/JP2014010340A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Developing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】補給後の現像装置内の現像剤の均一性を高めるとともに、無駄な現像剤の消費や画質の低下を抑制する現像剤補給制御装置を提供する。
【解決手段】現像剤補給容器4から補給用の現像剤T1が補給される現像装置5が備える現像剤担持体35と供給部材36にバイアスを供給することで、供給部材側から現像剤担持体側に現像剤Tを移動させるバイアス制御装置200は、現像剤補給容器から現像装置への補給用の現像剤T1の補給開始から所定期間tが経過するまで、現像剤補給容器からの補給用の現像剤T1と現像装置内で劣化した現像剤Tとにおいて逆帯電した現像剤を正規帯電させる制御手段100を有する。
【選択図】図2
Provided is a developer replenishment control device that improves the uniformity of the developer in the developing device after replenishment and suppresses wasteful developer consumption and image quality degradation.
A bias is supplied to a developer carrier 35 and a supply member 36 provided in a developing device 5 that is supplied with a developer T1 for replenishment from a developer supply container 4, so that the developer carrier side is supplied from the supply member side. The bias control device 200 that moves the developer T to the developing device from the developer supply container until the predetermined period t elapses from the start of supply of the developer T1 for supply from the developer supply container to the developing device. Control means 100 for normally charging the reversely charged developer between the developer T1 and the developer T deteriorated in the developing device.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機やそれら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置で用いられる現像装置のバイアス制御装置及びこれを備えたプロセスカートリッジと画像形成装置に関する。   The present invention relates to a bias control device for a developing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multi-function machine having a plurality of functions, and a process cartridge and an image forming apparatus including the developing device.

電子写真方式の画像形成装置における市場要求として、装置本体の小型化、低ランニングコストが高い。近年の動向として、現像部分、感光体部分を一体化したプロセスカートリッジが提案されている。ランニングコストを低減するためプロセスカートリッジの機能パーツの耐久性を向上し、ユーザーのプロセスカートリッジの交換頻度を少なくすることで、低ランニングコスト化が進んでいるが、これに伴いプロセスカートリッジ寿命分のトナーをプロセスカートリッジ内に収納するとプロセスカートリッジが大型化してしまい、しいては画像形成装置本体のサイズが大きくなってしまうという不具合があった。
そこでプロセスカートリッジ内のトナーを少量化して画像形成装置本体から単独で交換可能にし、ユーザーはトナーのみを交換していく、現像剤収納容器となるトナーカートリッジ方式が提案され、装置本体の小型化、低ランニングコストの両立を図る技術として既に知られている。
特許文献1には、トナー補給後に地汚れ及びトナーの無駄な消費を抑制する目的で、トナーが補給されてから所定期間が経過するまで、現像バイアスの交流成分の周波数及び振幅を切り替える構成が開示されている。
構成が開示されている。
As market requirements for electrophotographic image forming apparatuses, downsizing of the apparatus main body and low running cost are high. As a recent trend, a process cartridge in which a developing portion and a photosensitive portion are integrated has been proposed. In order to reduce the running cost, the durability of the functional parts of the process cartridge has been improved and the frequency of replacement of the process cartridge by the user has been reduced. Is stored in the process cartridge, the process cartridge becomes large, and the size of the image forming apparatus main body increases.
Therefore, a toner cartridge system that is a developer storage container in which the amount of toner in the process cartridge is reduced and can be replaced independently from the image forming apparatus main body, and the user replaces only the toner has been proposed. It is already known as a technology for achieving both low running costs.
Patent Document 1 discloses a configuration in which the frequency and amplitude of the AC component of the developing bias are switched until a predetermined period has elapsed since the toner was replenished for the purpose of suppressing scumming and wasteful consumption of toner after toner replenishment. Has been.
A configuration is disclosed.

従来のプロセスカートリッジでは、プロセスカートリッジ内の現像剤は使い切りでプロセスカートリッジの交換と共に全量が交換されていたが、トナーカートリッジ交換の時は、現像装置に残留する、物理的、静電的ストレスを受けた現像剤とトナーカートリッジ内の新品の現像剤が混ざり合うことで、現像剤の帯電特性が著しく変動し、帯電性の低下した現像剤が、非印字部分に付着し、無駄に現像剤を消費してしまうだけでなく、帯電性が悪化した場合は非印字部の現像剤が視認されることで異常画像となる問題があった。
特許文献1では、トナー補給後に現像バイアスを切り替え制御しているが、現像バイアスは画像濃度に影響を及ぼすので、画像濃度が変化しない範囲で現像バイアスを変化させねばならない制約があり、トナー補給後に地汚れ及びトナーの無駄な消費を抑制するという点では効果が小さく、十分な効果が得られないという問題がある。
In the conventional process cartridge, the developer in the process cartridge has been used up, and the entire amount of the developer has been replaced with the replacement of the process cartridge. However, when the toner cartridge is replaced, the developer is subjected to physical and electrostatic stress remaining in the developing device. When the new developer in the toner cartridge is mixed with the developer, the charging characteristics of the developer fluctuate significantly, and the developer with reduced charging property adheres to the non-printing part, and wastes the developer. In addition, when the chargeability deteriorates, there is a problem that an abnormal image is formed by visually recognizing the developer in the non-printing area.
In Patent Document 1, the development bias is switched and controlled after toner replenishment. However, since the development bias affects the image density, there is a restriction that the development bias must be changed within a range where the image density does not change. There is a problem that the effect is small in that it suppresses background contamination and wasteful consumption of toner, and a sufficient effect cannot be obtained.

本発明は、画像濃度に影響を及ぼさずに、補給後の現像装置、特に現像剤担持体内上の現像剤の均一性を高めるとともに、無駄な現像剤の消費や画質の低下を抑制する現像剤補給制御装置及び画像成形装置を提供することを、その目的とする。
トナーを消費したり地汚れ画像を発生させることを回避することを目的とする。
The present invention improves the uniformity of a developer on a developing device after replenishment, in particular, a developer carrying body without affecting the image density, and suppresses wasteful developer consumption and image quality degradation. It is an object of the present invention to provide a supply control device and an image forming device.
An object of the present invention is to avoid toner consumption and generation of a background image.

本発明に係る、現像剤補給容器から現像剤が補給される現像装置が備える現像剤担持体と供給部材にバイアスを供給することで、供給部材と現像剤担持体との間に形成される供給ニップで、供給部材側から現像剤担持体側へ現像剤を移動させるバイアス制御装置は、現像剤補給容器から現像装置への現像剤の補給から所定期間が経過するまで、現像剤補給容器からの現像剤と現像装置内で劣化した現像剤とにおいて逆帯電した現像剤を正規帯電させる制御手段を有することを特徴としている。   The supply formed between the supply member and the developer carrier by supplying a bias to the developer carrier and the supply member provided in the developing device in which the developer is supplied from the developer supply container according to the present invention. The bias control device that moves the developer from the supply member side to the developer carrier side at the nip develops from the developer supply container until a predetermined period has elapsed since the developer supply from the developer supply container to the development device. And a control means for normally charging the reversely charged developer between the developer and the developer deteriorated in the developing device.

本発明によれば、現像剤補給容器から現像装置への現像剤の補給から所定期間が経過するまで、現像剤補給容器からの現像剤と現像装置内で劣化した現像剤とにおいて逆帯電した現像剤を正規帯電させるので、補給された荷電性の高い現像剤と、現像装置内に存在する劣化して荷電性の低い現像剤が混ざり合うことで生じる逆荷電トナーと正規荷電トナーとがクーロン力により結合した結合トナーにおける、正規荷電トナーは供給部材に強く引き寄せられるため現像剤担持体に移動しにくい。結合トナーにおける逆荷電トナーは現像剤担持体と供給部材とで構成される供給ニップでの現像剤担持体との摩擦荷電により正規荷電されるものが多い。正規荷電の極性に逆荷電トナーが荷電すると、それまで結合トナーの正規荷電トナーと逆荷電トナーの間に働いていたクーロン引力が斥力となって離れ、もともと正規帯電していたトナーと逆荷電トナーから正規荷電トナーになったトナーとが現像剤担持体に付着して運ばれる。このため、補給後に現像装置内で異なる劣化状態の現像剤が混合されても、十分な現像剤の均一性を保持でき、無駄な現像剤の消費や地肌汚れ等の画質の低下を抑制することができる。   According to the present invention, development that is reversely charged in the developer from the developer supply container and the developer deteriorated in the developing apparatus until a predetermined period has elapsed since the developer supply from the developer supply container to the developing device has elapsed. Since the developer is normally charged, the coulombic force between the reversely charged toner and the normally charged toner generated by mixing the replenished highly charged developer and the deteriorated and less charged developer existing in the developing device. The normally charged toner in the combined toner combined by the above is not attracted to the supply member and therefore hardly moves to the developer carrying member. In many cases, the reversely charged toner in the combined toner is normally charged by frictional charging with the developer carrier at the supply nip formed by the developer carrier and the supply member. When the reversely charged toner is charged to the polarity of the normal charge, the coulomb attractive force that has been acting between the normal charged toner and the reversely charged toner of the combined toner is separated as a repulsive force. Then, the toner that has become a normally charged toner adheres to the developer carrier and is carried. For this reason, even if developers with different deterioration states are mixed in the developing device after replenishment, sufficient uniformity of the developer can be maintained, and wasteful consumption of the developer and deterioration of image quality such as background stains are suppressed. Can do.

本発明に係る画像形成装置の一形態を示す要部構成図。1 is a main part configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. プロセスカートリッジと本発明に係るバイアス制御装置の一形態を示す拡大図。The enlarged view which shows one form of the bias control apparatus which concerns on a process cartridge and this invention. 現像剤収納容器の別な形態を示す拡大図。The enlarged view which shows another form of a developing agent storage container. バイアス変更制御の第1の実施形態を示す特性図。The characteristic view which shows 1st Embodiment of bias change control. 第1の実施形態の制御内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the control content of 1st Embodiment. バイアス変更制御の第2の実施形態を示す特性図。The characteristic view which shows 2nd Embodiment of bias change control. 第2の実施形態の制御内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the control content of 2nd Embodiment. 第1、第2の実施形態による実験結果を示す図。The figure which shows the experimental result by 1st, 2nd embodiment.

本発明の特徴は、現像装置と現像剤収納容器を有する電子写真方式の画像形成装置において、現像装置への現像剤補給後の所定期間、供給部材へ供給するバイアスを、現像剤担持体に対して現像剤の正規荷電極性とは逆極性のバイアス(例えば現像剤担持体−200V、供給部材−100V)を印加する。このような時期にバイアス変更を行うと、供給部材と現像剤担持体との対向部に形成される供給ニップにおいて、結合トナーの正規荷電トナーは供給部材に強く引き寄せられるため現像剤担持体に移動しにくく、逆荷電トナーは供給ニップでの現像剤担持体との摩擦荷電により正規荷電されるものが多くなる。このため、正規荷電の極性に荷電すると、それまで結合トナーを構成する正規荷電トナーと逆荷電トナーの間に働いていたクーロン引力が斥力となって離れ、現像剤担持体に付着して運ばれることが特徴となっている。   A feature of the present invention is that, in an electrophotographic image forming apparatus having a developing device and a developer container, a bias supplied to a supply member for a predetermined period after supplying the developer to the developing device is applied to the developer carrier. Then, a bias having a polarity opposite to the normal charge polarity of the developer (for example, developer carrier -200 V, supply member -100 V) is applied. If the bias is changed at such a time, the normally charged toner of the combined toner is strongly attracted to the supply member in the supply nip formed at the opposed portion between the supply member and the developer support, and thus moves to the developer support. The reversely charged toner is more regularly charged due to frictional charging with the developer carrier at the supply nip. For this reason, when charged to the polarity of the normal charge, the Coulomb attractive force that has been acting between the normal charge toner and the reverse charge toner constituting the combined toner until then becomes a repulsive force, and is attached to the developer carrier and carried. It is a feature.

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。最初に画像形成装置の全体構成と動作を説明し、そのあとにバイアス制御装置について説明する。
図1は、本発明が適用されたタンデム型の画像形成装置の一形態を示す。画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの非磁性で一成分の現像剤となるトナーを用いた電子写真方式のもので、フルカラー印刷が可能とされている。画像形成装置は、図示しない画像形成装置本体内に各色に対応したプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10Kを備えている。各色に対応する構成は、基本的には同一構成であるので、図1では、1つの色に対応した構成に符号を付して説明し、他の色の説明や符号は省略する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した部材には(Y、M、C、K)の符号を付して区別している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration and operation of the image forming apparatus will be described, and then the bias control apparatus will be described.
FIG. 1 shows an embodiment of a tandem type image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus is of an electrophotographic system using a toner that is a non-magnetic, one-component developer of yellow, magenta, cyan, and black, and is capable of full color printing. The image forming apparatus includes process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K corresponding to the respective colors in an image forming apparatus main body (not shown). Since the configuration corresponding to each color is basically the same configuration, in FIG. 1, the configuration corresponding to one color will be described with reference numerals, and the description and reference for other colors will be omitted. The members corresponding to yellow, magenta, cyan, and black are distinguished by being assigned (Y, M, C, K).

プロセスカートリッジ10Kは、像担持体である感光体ドラム1を備えている。感光体ドラム1の周囲には、当該ドラム表面を帯電するための帯電手段2、感光体ドラム表面に形成される潜像に、帯電した現像剤となるトナーTを付着させることでトナー像を形成する現像装置5、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体となる無端状の中間転写ベルト13へ転写するための第1の転写手段7、感光体ドラム1上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置11が、感光体ドラム1の回転方向に順に配置されている。帯電手段2と現像装置5の間の感光体ドラム1上には、帯電手段2で一様に帯電処理された部分に潜像を形成するためのレーザ光線などの露光光3が図示しない露光装置から照射される。現像装置5の上部には、内部に非磁性で一成分の現像剤となるトナー(以下「補給トナー」T1と記す)を収容した現像剤収納容器となるトナーカートリッジ4が、現像装置5に対して着脱自在で交換可能に装着されている。本形態において、トナーカートリッジ4は、直接、現像装置5内に補給トナーT1を供給する構成としたが、画像形成装置本体内にトナーカートリッジ4と現像装置5とをつなぐ補給経路を設け、トナーカートリッジ4内の補給トナーT1をこの補給経路を介して現像装置5内に補給する構成であってもよく、トナーカートリッジ4と現像装置5とが一体型の形式に限定されるものではない。   The process cartridge 10K includes a photosensitive drum 1 that is an image carrier. Around the photosensitive drum 1, a charging means 2 for charging the drum surface, and a toner image as a charged developer is formed on a latent image formed on the photosensitive drum surface to form a toner image. The developing device 5, the first transfer means 7 for transferring the toner image formed on the photosensitive drum to the endless intermediate transfer belt 13 serving as an intermediate transfer member, and the residual toner on the photosensitive drum 1 is removed. A cleaning device 11 is arranged in order in the rotation direction of the photosensitive drum 1. On the photosensitive drum 1 between the charging means 2 and the developing device 5, exposure light 3 such as a laser beam for forming a latent image on a portion uniformly charged by the charging means 2 is not shown. Irradiated from. Above the developing device 5, a toner cartridge 4 serving as a developer storage container containing toner (hereinafter referred to as “replenishment toner” T <b> 1) that is a non-magnetic, one-component developer is contained in the developing device 5. It is detachable and replaceable. In this embodiment, the toner cartridge 4 is configured to directly supply the replenishment toner T1 into the developing device 5, but a replenishment path for connecting the toner cartridge 4 and the developing device 5 is provided in the main body of the image forming apparatus. The replenishment toner T1 in 4 may be replenished into the developing device 5 through this replenishment path, and the toner cartridge 4 and the developing device 5 are not limited to an integrated type.

タンデム型の電子写真方式では、主にブラック、マゼンタ、シアン、イエローといった単色のトナー像を各感光体ドラム1の表面にそれぞれ形成する。このような構成において、画像形成がネガポジ方式(露光部電位を低くしトナーを付着させる)で行われる場合、帯電手段2を構成する帯電ローラによって表面を一様に負に帯電された感光体ドラム1は、露光光3によって感光体ドラム表面に静電潜像を形成され、現像装置5によってトナーTを感光体ドラム表面に付着させ、潜像をトナー像として可視化する。トナー像は、1次転写部を構成するローラ部材で構成され第1の転写手段7に1次転写バイアスが印加されることによって各感光体ドラムと対向配置されている中間転写ベルト13に感光体ドラム1表面から転写される。各感光体ドラム1から中間転写ベルト13に転写されなかった残トナー成分は、各クリーニング装置11のクリーニングブレード12によりそれぞれ感光体ドラム表面から除去される。   In the tandem type electrophotographic system, monochromatic toner images such as black, magenta, cyan, and yellow are mainly formed on the surface of each photosensitive drum 1. In such a configuration, when image formation is performed by a negative-positive method (lowering the exposure portion potential and attaching the toner), the photosensitive drum whose surface is uniformly negatively charged by the charging roller constituting the charging unit 2 In 1, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum by the exposure light 3, and a toner T is attached to the surface of the photosensitive drum by the developing device 5 to visualize the latent image as a toner image. The toner image is composed of a roller member that constitutes a primary transfer unit, and a primary transfer bias is applied to the first transfer unit 7 so that the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 13 that faces the respective photosensitive drums. Transferred from the drum 1 surface. Residual toner components that have not been transferred from each photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 13 are removed from the surface of the photosensitive drum by the cleaning blade 12 of each cleaning device 11.

中間転写ベルト13の表面に転写されたトナー像は、2次転写部を構成するローラ部材で構成された第2の転写手段8に2次転写バイアスが印加され、図示しない給紙トレイから搬送された記録材となる用紙Pへ転写される。転写後の残留トナー成分あるいは中間転写ベルト13の表面に残存したトナーは、中間転写ベルト13近傍に配置されたクリーニングユニット16によって除去される。クリーニングユニット16は、中間転写ベルト13の移動方向に対してカウンタとなるように当接されたクリーニングブレード14と、クリーニングブレード14と対向するように配置された金属製のクリーニング対向ローラ17と搬送コイル18を備えている。このクリーニングユニット16の構成により、クリーニングブレード14により除去されたトナーは搬送コイル18で搬送されて図示しない廃トナー収納部に収納される。用紙Pに転写されたトナー像は、定着装置9によって用紙P上に熱と圧力により溶着されて定着され、図示しない排紙口より装置外部へ排出される。   The toner image transferred to the surface of the intermediate transfer belt 13 is applied with a secondary transfer bias to the second transfer means 8 constituted by a roller member constituting a secondary transfer portion, and is conveyed from a paper feed tray (not shown). The recording material P is transferred to a sheet P as a recording material. Residual toner components after transfer or toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 13 are removed by a cleaning unit 16 disposed in the vicinity of the intermediate transfer belt 13. The cleaning unit 16 includes a cleaning blade 14 that comes into contact with the moving direction of the intermediate transfer belt 13 as a counter, a metal cleaning counter roller 17 disposed so as to face the cleaning blade 14, and a conveying coil. 18 is provided. With the configuration of the cleaning unit 16, the toner removed by the cleaning blade 14 is transported by the transport coil 18 and stored in a waste toner storage unit (not shown). The toner image transferred to the paper P is fused and fixed on the paper P by heat and pressure by the fixing device 9, and is discharged from the paper discharge port (not shown) to the outside of the device.

中間転写ベルト13の近傍には、中間転写ベルト13上に転写された現像装置5からのトナーの付着量及び各色のトナー像の位置を検出して画像濃度や位置あわせの調整に使用する正反射と拡散反射方式を組み合わせた表面状態検出手段となる濃度検出センサ15が配置されている。   In the vicinity of the intermediate transfer belt 13, the amount of toner adhering from the developing device 5 transferred onto the intermediate transfer belt 13 and the position of each color toner image are detected and used for adjustment of image density and alignment. And a density detection sensor 15 serving as a surface state detection means combining the diffuse reflection method.

図2は、プロセスカートリッジ10Kの周囲の構成と、バイアス制御装置200の構成を示す。
プロセスカートリッジ10Kが備える現像装置5は、トナーカートリッジ4がその上部に連結するものである。トナーカートリッジ4内には、補給トナーT1の流動性を保つために攪拌部材となる攪拌パドル30が配置されている。この攪拌パドル30は、電源投入時、常に攪拌しておくことが好ましい。トナーカートリッジ4内には、スクリューあるいは搬送コイルなどで構成された搬送手段32が配置されていて、現像装置5、あるいは画像形成装置のトナー補給経路との連結部にあたるトナー補給口31(今後は現像容器に直接トナーを補給する構成で説明する)に向かって、トナーカートリッジ4内の補給トナーT1を搬送するように構成されている。搬送手段32は、図示しない本体駆動部と図示しないクラッチなど公知の方法で連結、非連結可能とされていて、トナー補給動作を制御可能に構成されている。
FIG. 2 shows the configuration around the process cartridge 10 </ b> K and the configuration of the bias control device 200.
In the developing device 5 provided in the process cartridge 10K, the toner cartridge 4 is connected to the upper part thereof. A stirring paddle 30 serving as a stirring member is disposed in the toner cartridge 4 in order to maintain the fluidity of the replenishment toner T1. The stirring paddle 30 is preferably constantly stirred when the power is turned on. In the toner cartridge 4, a conveying means 32 constituted by a screw or a conveying coil is disposed, and a toner replenishing port 31 corresponding to a connecting portion with the toner replenishing path of the developing device 5 or the image forming apparatus (development in the future). The replenishment toner T1 in the toner cartridge 4 is transported toward the container (described in the configuration in which the toner is directly replenished in the container). The conveying means 32 can be connected and disconnected by a known method such as a main body drive unit (not shown) and a clutch (not shown), and is configured to be able to control the toner supply operation.

トナーカートリッジ4から現像装置5へのトナー補給量は、本体駆動部の駆動時間により制御することが可能であり、例えば温湿度環境で補給トナーT1の流動性が変化することに対応させて本体駆動部の駆動時間を変化させるなどの制御も可能である。すなわち、本形態において補給トナーT1を補給する所定時間tはこの駆動時間からも求めることができる。   The amount of toner replenished from the toner cartridge 4 to the developing device 5 can be controlled by the driving time of the main body driving unit. For example, the main body driving is performed in response to the change in the fluidity of the replenishing toner T1 in a temperature and humidity environment. Control such as changing the drive time of the unit is also possible. That is, the predetermined time t for supplying the replenishment toner T1 in this embodiment can be obtained from this driving time.

図3は、現像剤収納容器となるトナーカートリッジの別な形態を示す。図3に示すトナーカートリッジ40はその内部にトナーTが充填されている。トナーカートリッジ40は、回転軸43に固定された例えばPETフィルムなどからなる可撓性の材料で構成される攪拌部材としてのアジテータ41と搬送手段42を備え、アジテータ41が回転することでトナーカートリッジ40内の補給トナーT1の流動性を確保しつつも搬送手段42の方向へトナーを供給するように構成されている。トナーカートリッジ40内の補給トナーT1を使いきるため、トナーカートリッジ40のケーシング401の下部401aの形状は、アジテータ41の先端が接触するとともに、その回転軌道に合うように円弧形状に構成している。搬送手段42の下方に位置するケーシング401の下部401aには現像装置5へ補給トナーT1を補給するためのトナー補給口31が形成されている。   FIG. 3 shows another embodiment of a toner cartridge that becomes a developer container. The toner cartridge 40 shown in FIG. 3 is filled with toner T. The toner cartridge 40 includes an agitator 41 as a stirring member made of a flexible material made of, for example, a PET film fixed to a rotation shaft 43, and a conveying means 42. The toner cartridge 40 is rotated by rotating the agitator 41. The toner is supplied in the direction of the conveying means 42 while ensuring the fluidity of the replenishing toner T1. In order to use up the replenishment toner T1 in the toner cartridge 40, the shape of the lower portion 401a of the casing 401 of the toner cartridge 40 is formed in an arc shape so that the tip of the agitator 41 is in contact with the rotation trajectory. A toner replenishing port 31 for replenishing the replenishing toner T1 to the developing device 5 is formed in the lower portion 401a of the casing 401 located below the conveying means.

搬送手段42は、スクリューあるいはコイルなどで形成された部材を画像形成装置本体に設置した後述する駆動源となる駆動モータM1により回転されることでトナーカートリッジ40内の補給トナーT1を軸方向に送る周知のものである。搬送手段42は、ピッチ径、大きさ、回転速度などで補給トナーT1の搬送量を制御可能である。   The conveying means 42 sends the replenished toner T1 in the toner cartridge 40 in the axial direction by being rotated by a drive motor M1 serving as a drive source, which will be described later, installed on the image forming apparatus main body by a member formed by a screw or a coil. It is well known. The transport unit 42 can control the transport amount of the replenishment toner T1 by the pitch diameter, size, rotation speed, and the like.

図2において、現像装置5は、その上部に配置されたトナーカートリッジ4から補給された補給トナーT1を長手方向全域に移送するためのスクリューなどのトナー輸送部材37と、現像装置5内のトナーTを主に攪拌する攪拌部材となるアジテータ34、トナーTを感光体ドラム1の表面1aに搬送して供給する現像剤担持体である現像ローラ35、及び現像ローラ35にトナーTを供給する供給部材である供給ローラ36を備えている。供給ローラ36は、現像ローラ35と対向し、互いの周面が接触するように配置されていて、現像ローラ35との間に供給ニップNを形成している。現像ローラ35は、金属性のローラの外周にゴム層が形成されていて、現像装置5のケーシングに回転自在に支持されている。供給ローラ36は、金属性の芯金の外周にスポンジ材質を巻き付けて形成したものであり、現像装置5のケーシングに回転自在に支持されている。   In FIG. 2, the developing device 5 includes a toner transport member 37 such as a screw for transporting the replenished toner T <b> 1 replenished from the toner cartridge 4 disposed on the upper portion thereof, and the toner T in the developing device 5. An agitator 34 serving as an agitating member for mainly agitating the toner, a developing roller 35 as a developer carrier for supplying the toner T to the surface 1a of the photosensitive drum 1, and a supply member for supplying the toner T to the developing roller 35 The supply roller 36 is provided. The supply roller 36 faces the developing roller 35 and is disposed so that the circumferential surfaces thereof are in contact with each other, and a supply nip N is formed between the supply roller 36 and the developing roller 35. The developing roller 35 has a rubber layer formed on the outer periphery of a metallic roller, and is rotatably supported by the casing of the developing device 5. The supply roller 36 is formed by winding a sponge material around the outer periphery of a metal core, and is rotatably supported by the casing of the developing device 5.

供給ニップNを介して供給ローラ36から現像ローラ35に移動されたトナーTは、現像ローラ35に表面に先端近傍が接触するように配置された規制部材としてのドクタブレード38により現像ローラ35の表面に付着するトナー層を均一化された後、感光体ドラム1の表面電位に応じた量のトナーTが感光体ドラム1の表面に移動し、第1の転写手段7(図1参照)により中間転写ベルト13に転写される。感光体ドラム1に移動したトナーで転写残として感光体ドラム表面上に残留したトナーは、クリーニング手段11により除去された後、画像形成装置本体内に配置された図示しない廃トナーカートリッジに搬送されて回収される。   The toner T moved from the supply roller 36 to the developing roller 35 via the supply nip N is subjected to a surface of the developing roller 35 by a doctor blade 38 serving as a regulating member disposed so that the vicinity of the tip contacts the developing roller 35. After the toner layer adhering to the surface of the photosensitive drum 1 is made uniform, an amount of toner T corresponding to the surface potential of the photosensitive drum 1 moves to the surface of the photosensitive drum 1 and is intermediated by the first transfer means 7 (see FIG. 1) The image is transferred to the transfer belt 13. The toner that has moved to the photosensitive drum 1 and remains on the surface of the photosensitive drum as a transfer residue is removed by the cleaning unit 11 and then transferred to a waste toner cartridge (not shown) disposed in the main body of the image forming apparatus. To be recovered.

次にバイアス制御装置200について説明する。本例ではブラックのトナーカートリッジ4から補給トナーT1が補給される現像装置5に対する制御形態を用いて説明するが、他の色の現像装置に対してもブラック場合と同様、バイアス制御装置200によって制御される。   Next, the bias control apparatus 200 will be described. In this example, the control mode for the developing device 5 to which the replenishing toner T1 is supplied from the black toner cartridge 4 will be described. However, the developing devices of other colors are controlled by the bias control device 200 as in the case of black. Is done.

バイアス制御装置200は、トナーカートリッジ4から補給トナーT1が補給される現像装置5が備える現像ローラ35と供給ローラ36にそれぞれバイアスを供給することで、供給ローラ36と現像ローラ35との間に形成される供給ニップNで、供給ローラ36側から現像ローラ35側へトナーTを移動させるためものである。   The bias control device 200 is formed between the supply roller 36 and the development roller 35 by supplying a bias to the development roller 35 and the supply roller 36 provided in the development device 5 in which the supply toner T <b> 1 is supplied from the toner cartridge 4. The toner T is moved from the supply roller 36 side to the developing roller 35 side at the supplied nip N.

バイアス制御装置200は、トナーカートリッジ4から現像装置5への補給トナーT1の補給開始時期となると、トナーカートリッジ4内の搬送手段32を所定時間回転駆動するとともに、トナーカートリッジ4から現像装置5への補給トナーT1の補給開始から所定期間tが経過するまで、供給ローラ36へのバイアス(以下「供給バイアス」と記す)を変化させる制御手段100を有している。   The bias control device 200 rotates the conveying means 32 in the toner cartridge 4 for a predetermined time and starts the supply from the toner cartridge 4 to the developing device 5 at the start of replenishment of toner T1 from the toner cartridge 4 to the developing device 5. Control means 100 is provided for changing the bias to supply roller 36 (hereinafter referred to as “supply bias”) from the start of supply of supply toner T1 until a predetermined period t has elapsed.

制御手段100は、周知のコンピュータで構成されていて、現像ローラ35と供給ローラ36に接続された電源60,61を制御して、現像ローラ35に供給するバイアス(以下「現像バイアス」と記す)と供給ローラ36に供給する供給バイアスを制御するものである。制御手段100には、濃度検出センサ15と搬送手段32の図示しない駆動モータが信号線を介して接続されている。本形態において、制御手段100には濃度検出センサ15の検出信号が入力されるように構成されている。制御手段100では、現像ローラ35に対する現像バイアスを、濃度検出センサ15の検出結果をフィートバックして決定する。制御手段100は、供給ローラ36への供給バイアスを、トナーカートリッジ4から現像装置5への補給トナーT1の補給開始前と補給開始後において変更する。本形態において、現像ローラ35へ供給する現像バイアスと供給ローラ36へ供給する供給バイアスは直流電圧であって、制御手段100は、供給ローラ36へのバイアス変化前と比べて、バイアス変化後にトナーTの荷電極性とは逆側に電圧を変化させている。供給ローラ36へ供給する供給バイアスは、現像ローラ35に対してトナーTの荷電極性とは逆極性としている。   The control means 100 is constituted by a known computer, and controls the power supplies 60 and 61 connected to the developing roller 35 and the supply roller 36 to supply the developing roller 35 with bias (hereinafter referred to as “developing bias”). The supply bias supplied to the supply roller 36 is controlled. A drive motor (not shown) of the density detection sensor 15 and the transport means 32 is connected to the control means 100 via a signal line. In this embodiment, the control means 100 is configured to receive a detection signal from the concentration detection sensor 15. In the control means 100, the developing bias for the developing roller 35 is determined based on the detection result of the density detection sensor 15 in the back. The control unit 100 changes the supply bias to the supply roller 36 before and after the supply toner T1 is supplied from the toner cartridge 4 to the developing device 5. In this embodiment, the developing bias supplied to the developing roller 35 and the supplying bias supplied to the supplying roller 36 are DC voltages, and the control unit 100 determines that the toner T is changed after the bias change compared to before the bias change to the supply roller 36. The voltage is changed to the opposite side of the charge polarity. The supply bias supplied to the supply roller 36 has a polarity opposite to the charging polarity of the toner T with respect to the developing roller 35.

本形態において、制御手段100は、現像ローラ35へは−200Vの現像バイアスを印加し、供給ローラ36に対しては、図4に示すように、トナー補給前は−100Vの供給バイアスを印加し、トナー補給後の所定期間t内においては+100Vの供給バイアスを印加するように電源60,61を制御する。   In this embodiment, the control unit 100 applies a developing bias of −200 V to the developing roller 35 and applies a supplying bias of −100 V to the supply roller 36 before toner replenishment as shown in FIG. The power supplies 60 and 61 are controlled so as to apply a supply bias of +100 V within a predetermined period t after toner replenishment.

トナーカートリッジ4から現像装置5への補給トナーT1の補給時期は、供給ローラ36に対する供給バイアスの切換えタイミングであり、制御手段100には、この切換えタイミング情報が入力されるように構成されている。本形態では、切換えタイミング情報として印刷枚数を用いる。制御手段100の図示しないメモリには、供給バイアスの切換えタイミングとなる印刷枚数情報(A枚)が予め設定されている。この切換えタイミングは図示しない操作パネルを用いてユーザーあるいはサービススタッフにより変更可能としてもよい。本形態では、所定期間tの終了を印刷枚数情報(A枚)+200枚としている。すなわち、所定範囲tは、A枚≦所定範囲t≦(A枚)+200枚とされている。   The replenishment timing of the replenishment toner T1 from the toner cartridge 4 to the developing device 5 is the supply bias switching timing for the supply roller 36, and this switching timing information is input to the control means 100. In this embodiment, the number of printed sheets is used as the switching timing information. In a memory (not shown) of the control unit 100, print number information (A sheets) which is a supply bias switching timing is set in advance. This switching timing may be changed by a user or service staff using an operation panel (not shown). In the present embodiment, the end of the predetermined period t is set to print sheet number information (A sheet) +200 sheets. That is, the predetermined range t is A sheets ≦ predetermined range t ≦ (A sheets) +200 sheets.

このような構成のバイアス制御装置200の制御内容の一形態を図5のフローチャートを用いて説明する。
制御手段100は、図5のステップS1において、トナー補給時期を印字パターンのドット数の積算値から決め、ステップS2に進む。
One form of control contents of the bias control apparatus 200 having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S1 of FIG. 5, the control means 100 determines the toner replenishment timing from the integrated value of the number of dots in the print pattern, and proceeds to step S2.

ステップS2では、搬送手段32を回転して補給トナーT1のトナーカートリッジ4から現像装置5内への補給を開始してステップS3に進む。ステップS3では搬送手段32の回転時間の計測を開始する。   In step S2, the conveying means 32 is rotated to start replenishment of the replenishment toner T1 from the toner cartridge 4 into the developing device 5, and the process proceeds to step S3. In step S3, measurement of the rotation time of the conveying means 32 is started.

ステップS4では既に供給ローラ36へ印加している供給バイアスをΔ供給バイアスに変更してステップS5に進む。この形態では−100V→+100Vへと変更する。ステップS5では、補給トナーT1の補給期間が所定時間tを経過したかを搬送手段32の回転時間から判断し、A枚+200枚に累積印刷枚数が到達している場合には、所定時間tを経過したものと判断してステップ6に進む。   In step S4, the supply bias already applied to the supply roller 36 is changed to the Δ supply bias, and the process proceeds to step S5. In this embodiment, the voltage is changed from -100V to + 100V. In step S5, it is determined from the rotation time of the conveying means 32 whether the replenishment period of the replenishment toner T1 has passed the predetermined time t. If the cumulative number of printed sheets has reached A + 200, the predetermined time t is set. It is determined that the time has elapsed, and the process proceeds to Step 6.

ステップS6では、搬送手段32の回転を停止して補給トナーT1の補給を終了し、ステップS7に進んで供給ローラ36への供給バイアスを元に戻す。つまり、一旦+100Vにした供給バイアスを−100Vへと戻してこの制御を終える。なお、本形態では、トナー補給期間よりも供給バイアス変更時間を長く設定している。つまり、トナー補給の終了後、補給トナーT1の荷電性が低下してきた頃に供給バイアスを戻すように制御する。   In step S6, the rotation of the conveying means 32 is stopped to complete the supply of the supply toner T1, and the process proceeds to step S7 to return the supply bias to the supply roller 36. That is, the supply bias once set to + 100V is returned to -100V, and this control is finished. In this embodiment, the supply bias change time is set longer than the toner supply period. That is, the control is performed so that the supply bias is returned when the chargeability of the replenishment toner T1 is reduced after the toner replenishment.

本形態において、供給ローラ36への変更後の供給バイアスをΔ供給バイアスとすると、これは式1で表されるものである。   In this embodiment, if the supply bias after the change to the supply roller 36 is Δ supply bias, this is expressed by Equation 1.

Δ供給バイアス=供給バイアス−現像バイアス・・式1
また、Δバイアスを−100V→+100Vへと変更したタイミングで、図1の濃度検出センサ15からの出力を用い、制御手段100は、濃度制御を行うことが好ましい。
Δ supply bias = supply bias−development bias
Further, it is preferable that the control means 100 performs density control using the output from the density detection sensor 15 of FIG. 1 at the timing when the Δ bias is changed from −100 V to +100 V.

従来の構成において、供給ローラ36には、現像ローラ35に対してトナーの正規極性側のバイアスを印加する(例えば現像ローラに−200Vを印加している場合に供給ローラに−300Vを印加する)。このため、現像装置5内のトナーTは画像形成を繰り返し行うとトナーが劣化し荷電性が低下していく。現像装置5内のトナー量が減少していくと、トナーカートリッジ4から補給トナーT1を現像装置5内に補給している。補給される補給トナーT1は未使用であるため荷電性が高い。   In the conventional configuration, a bias on the normal polarity side of the toner is applied to the supply roller 36 with respect to the development roller 35 (for example, −300 V is applied to the supply roller when −200 V is applied to the development roller). . For this reason, when the toner T in the developing device 5 is repeatedly subjected to image formation, the toner deteriorates and the chargeability decreases. When the toner amount in the developing device 5 decreases, the replenishing toner T1 is replenished from the toner cartridge 4 into the developing device 5. Since the replenishment toner T1 to be replenished is unused, the chargeability is high.

このようにして荷電性の高いトナーT1と荷電性の低いトナーTとが混ざり合うと、荷電性の低いトナー(トナー)Tは荷電性の高いトナー(補給トナー)T1に電荷を奪われ、正規荷電極性とは逆極性に荷電してしまう(これを逆荷電トナーと呼ぶ)。逆荷電トナーは、正規荷電トナーとクーロン力により結合した状態となり易い(これを結合トナーと呼ぶ)。この逆荷電トナーには、供給ローラ36と現像ローラ35が接触する供給ニップNの電界で供給ローラ36に引き寄せられる側にクーロン力が働くのだが、荷電量の絶対値がそれほど高くないため供給ローラ36側には保持されない。また、逆荷電トナーは供給ニップNに入り込んで現像ローラ35と摩擦して正規帯電する機会が得られる前に、供給ニップNの入り口で正規荷電トナーが強いクーロン力で現像ローラ35に引き寄せられてこのトナーと同時に現像ローラ35に移動する。つまり、逆極性トナーは逆極性のまま現像ローラ35に移動する。その後結合トナーはドクタブレード38により現像ローラ35と摩擦し正規荷電側に荷電されるのだが、依然として逆極性のまま現像ニップ(現像ローラ35と感光体ドラム1が接触する現像ニップ)に運ばれるトナーが存在する。現像ニップにおいて、本来なら現像ローラ36上のトナーが現像しない感光体ドラム1上の地肌部において、この逆荷電トナーが感光体ドラム1に付着してしまい、無駄なトナーを消費し、地汚れとなって画像に現れてしまう場合もある。   When the toner T1 with high chargeability and the toner T with low chargeability are mixed in this manner, the toner (toner) T with low chargeability is deprived of the charge by the toner (supply toner) T1 with high chargeability. The charged polarity is opposite to that of the charged polarity (this is called reversely charged toner). The reversely charged toner is likely to be coupled to the normally charged toner by Coulomb force (this is called a coupled toner). The reversely charged toner has a Coulomb force acting on the side attracted to the supply roller 36 by the electric field of the supply nip N where the supply roller 36 and the developing roller 35 are in contact with each other. However, since the absolute value of the charge amount is not so high, the supply roller It is not held on the 36 side. Further, the reversely charged toner enters the supply nip N and rubs against the developing roller 35 to obtain a regular charge opportunity, so that the normally charged toner is attracted to the developing roller 35 by a strong Coulomb force at the entrance of the supply nip N. Simultaneously with this toner, the toner moves to the developing roller 35. That is, the reverse polarity toner moves to the developing roller 35 with the reverse polarity. After that, the combined toner is rubbed against the developing roller 35 by the doctor blade 38 and charged to the normal charge side, but the toner is still carried to the developing nip (the developing nip where the developing roller 35 and the photosensitive drum 1 are in contact) with the opposite polarity. Exists. In the developing nip, the reversely charged toner adheres to the photosensitive drum 1 on the background portion of the photosensitive drum 1 where the toner on the developing roller 36 is not developed, and wasteful toner is consumed. May appear in the image.

しかし、本形態のように供給ローラ36に対する供給バイアスを、補給トナーT1の補給前と補給後で変更する。具体的にはトナー補給動作開始後から所定期間tの間、供給ローラ36への供給バイアスを現像ローラ35に対してトナーの正規荷電極性とは逆極性のバイアスを印加する。すると、供給ニップNにおいて、補給トナーT1とトナーTとが結合した結合トナーのうち、正規荷電トナーとなる補給トナーT1は、供給ローラ36に強く引き寄せられるため現像ローラ35に移動しにくい。   However, as in the present embodiment, the supply bias for the supply roller 36 is changed before and after replenishment of the replenishment toner T1. Specifically, a bias having a polarity opposite to the normal charge polarity of the toner is applied to the developing roller 35 for a predetermined period t after the start of the toner supply operation. Then, in the supply nip N, of the combined toner obtained by combining the replenishment toner T1 and the toner T, the replenishment toner T1 that is a regular charged toner is strongly attracted to the supply roller 36, and thus hardly moves to the developing roller 35.

しかし、結合トナーのうち、劣化か進んで逆荷電トナーとなるトナーTは供給ニップNでの現像ローラ35との摩擦荷電により正規荷電されるものが多い。正規荷電の極性に荷電すると、それまで結合トナーに働いていたクーロン引力が斥力となって離れ、もともと正規帯電していたトナーと逆荷電トナーから正規荷電トナーになったトナーとが現像ローラ35に付着して運ばれる。つまり、結合トナーが供給ローラ36に引き付けられるため、逆帯電トナーが現像ローラ35と接触する機会が増えて正規帯電されやすくなり、逆帯電トナーがその荷電極性のまま、現像ローラ35に供給されにくくなる。   However, among the combined toners, the toner T that is deteriorated and becomes a reversely charged toner is often regularly charged due to frictional charging with the developing roller 35 in the supply nip N. When charged to the normal charge polarity, the Coulomb attractive force that has been acting on the coupled toner until then becomes a repulsive force, and the originally charged toner and the toner that has become the normal charged toner from the reversely charged toner are transferred to the developing roller 35. Adhered and carried. That is, since the combined toner is attracted to the supply roller 36, the chance that the reversely charged toner comes into contact with the developing roller 35 is increased and the regular charged toner is easily charged, and the reversely charged toner is hardly supplied to the developing roller 35 with its charged polarity. Become.

そしてドクタブレード38に到達し現像ローラ35との摩擦により更に正規荷電される。よって、感光体ドラム1の地肌部へは移動せず、無駄なトナーの消費や地汚れ画像を防止することができる。   Then, it reaches the doctor blade 38 and is further charged normally by friction with the developing roller 35. Therefore, it does not move to the background portion of the photosensitive drum 1, and wasteful toner consumption and background smear images can be prevented.

図6、図7は、本形態に係るバイアス制御装置200の第2の実施形態を示す。第1の実施形態では、供給ローラ36に対する供給バイアスを補給トナーT1開始から所定期間t内において一度だけ変更したが、本形態では、補給トナーT1開始から所定期間t内において供給ローラ36へ供給する供給バイアスを段階的に変更し、最終的には変更前のバイアスに戻すように制御手段100で制御することが特徴となっている。第1の実施形態と第2の実施形態において、制御手段100の構成をメモリに記憶されている処理内容が異なる以外は同一構成であるので、図2の構成を利用して説明する。   6 and 7 show a second embodiment of the bias control apparatus 200 according to this embodiment. In the first embodiment, the supply bias for the supply roller 36 is changed only once within a predetermined period t from the start of the replenishment toner T1, but in this embodiment, the supply bias is supplied to the supply roller 36 within the predetermined period t from the start of the replenishment toner T1. The supply bias is changed in a stepwise manner, and is finally controlled by the control means 100 so as to return to the bias before the change. In the first embodiment and the second embodiment, the configuration of the control unit 100 is the same except that the processing contents stored in the memory are different, and will be described using the configuration of FIG.

本形態において、制御手段100は、現像ローラ35へは−200Vの現在バイアスを印加し、供給ローラ36に対しては、図6に示すように、トナー補給前は−100Vの供給バイアスを印加し、トナー補給後(トナー補給開始後)においては、所定期間t内において最初に+100Vへと供給バイアスを変更し、その後に+40V、−30V、−100Vと段階手は供給バイアスを変更して印加するように電源60,61を制御する。図6において、所定範囲tは、A枚≦所定範囲t≦(A枚)+300枚としている。この所定範囲tのうち、印刷枚数がA枚となると、すなわちトナー補給開始時には−100Vから+100へと一気に供給バイアスを変更し、第1の所定期間となる(A枚)+100枚となると+40Vへと供給バイアスを変更し、第2の所定期間となる(A枚)+200枚となると−30Vへと供給バイアスを変更し、第3の所定期間(A枚)+300枚となると、すなわち所定期間tの終了時には変更前の−100Vへと供給バイアスを変更するように供給ローラ36に印加する供給バイアスを制御する。   In this embodiment, the control unit 100 applies a current bias of −200 V to the developing roller 35 and applies a supply bias of −100 V to the supply roller 36 before toner replenishment as shown in FIG. After toner replenishment (after the start of toner replenishment), the supply bias is first changed to +100 V within a predetermined period t, and thereafter, the step bias is changed to +40 V, −30 V, and −100 V and applied. Thus, the power supplies 60 and 61 are controlled. In FIG. 6, the predetermined range t is set to A sheets ≦ predetermined range t ≦ (A sheets) +300 sheets. Within this predetermined range t, when the number of printed sheets is A, that is, when supply of toner is started, the supply bias is changed from -100 V to +100 at a stretch, and the first predetermined period (A sheets) becomes +40 V when it reaches +100 sheets. The supply bias is changed, the supply bias is changed to −30 V when the second predetermined period (A sheet) +200 sheets is reached, and the third predetermined period (A sheet) +300 sheets is reached, that is, the predetermined period t. At the end, the supply bias applied to the supply roller 36 is controlled so as to change the supply bias to −100 V before the change.

このような構成のバイアス制御装置200の段階的な制御内容の一形態を図7のフローチャートを用いて説明する。   One form of the stepwise control contents of the bias control apparatus 200 having such a configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

制御手段100は、図7のステップS11において、トナー補給時期を印字パターンのドット数の積算値から決めてステップS12に進む。ステップS12では、搬送手段32を回転して補給トナーT1のトナーカートリッジ4から現像装置5内への補給を開始してステップS13に進む。ステップS13では搬送手段32の回転時間の計測を開始する。   In step S11 of FIG. 7, the control means 100 determines the toner replenishment timing from the integrated value of the number of dots of the print pattern, and proceeds to step S12. In step S12, the conveying means 32 is rotated to start replenishment of the replenishment toner T1 from the toner cartridge 4 into the developing device 5, and the process proceeds to step S13. In step S13, measurement of the rotation time of the conveying means 32 is started.

ステップS14では既に供給ローラ36へ印加している供給バイアスを変更してステップS15に進む。この形態では−100V→+100Vへと供給バイアスを変更する。ステップS5では、補給トナーT1の開始から第1の所定期間t1経過したか否かを実印刷枚数から判断し、A枚+100枚に実印刷枚数が到達している場合には、第1の所定期間t1を経過したものと判断してステップ16に進む。   In step S14, the supply bias already applied to the supply roller 36 is changed, and the process proceeds to step S15. In this embodiment, the supply bias is changed from -100V to + 100V. In step S5, it is determined from the actual number of printed sheets whether or not a first predetermined period t1 has elapsed from the start of the replenishing toner T1, and if the actual number of printed sheets has reached A + 100, the first predetermined period is reached. It is determined that the period t1 has elapsed, and the process proceeds to step 16.

ステップS16では、供給ローラ36へ印加している供給バイアスを一段階戻すように変更してステップS17に進む。ここでは、+100V→+40Vへと供給バイアスを変更する。   In step S16, the supply bias applied to the supply roller 36 is changed so as to return by one step, and the process proceeds to step S17. Here, the supply bias is changed from + 100V to + 40V.

ステップS17では、補給トナーT1の開始から第2の所定期間t2経過したか否かを実印刷枚数から判断し、A枚+200枚に実印刷枚数が到達している場合には、第2の所定期間t2を経過したものと判断してステップ18に進む。   In step S17, it is determined from the actual number of printed sheets whether or not a second predetermined period t2 has elapsed from the start of the replenishing toner T1, and if the actual number of printed sheets has reached A + 200, the second predetermined period is reached. It is determined that the period t2 has elapsed, and the process proceeds to step 18.

ステップS18では、供給ローラ36へ印加している供給バイアスをさらに一段階(2段階)戻すように変更してステップS19に進む。ここでは、+40V→−30Vへと供給バイアスを変更する。   In step S18, the supply bias applied to the supply roller 36 is further changed back to one step (two steps), and the process proceeds to step S19. Here, the supply bias is changed from + 40V to −30V.

ステップS19では、補給トナーT1の開始から第3の所定期間t3経過したか否かを実印刷枚数から判断し、A枚+300枚に実印刷枚数が到達している場合には、第3の所定期間t3を経過したものと判断してステップ20に進む。   In step S19, it is determined from the actual number of printed sheets whether or not a third predetermined period t3 has elapsed since the start of the replenishing toner T1, and if the actual number of printed sheets has reached A + 300, the third predetermined period is reached. It is determined that the period t3 has elapsed, and the process proceeds to step 20.

ステップS20では、搬送手段32の回転を停止して補給トナーT1の補給を終了し、ステップS21に進んで供給ローラ36への供給バイアスを元に戻す。つまり、ここでは、−30V→−100Vと供給バイアスを変更し、トナー補給前のバイアス値へと供給バイアスを戻す。なお、本形態においても、トナー補給期間よりも供給バイアス変更時間を長く設定している。つまり、トナー補給の終了後、補給トナーT1の荷電性が低下してきた頃に供給バイアスを戻すように制御する。   In step S20, the rotation of the conveying means 32 is stopped and the replenishment of the replenishment toner T1 is completed. That is, here, the supply bias is changed from -30 V to -100 V, and the supply bias is returned to the bias value before toner replenishment. Also in this embodiment, the supply bias change time is set longer than the toner replenishment period. That is, the control is performed so that the supply bias is returned when the chargeability of the replenishment toner T1 is reduced after the toner replenishment.

このようにトナー補給後における供給ローラ36に対する供給バイアスを段階的に変更すること、一度に変更前の供給バイアスに戻すよりも、画像濃度が安定することになる。また、供給バイアスを−+30V→+100Vへと変更したタイミングで、図1の濃度検出センサ15からの出力を用い、制御手段100は、濃度制御を行うことが好ましい。   Thus, the image density becomes more stable than changing the supply bias to the supply roller 36 after toner replenishment step by step, and returning to the supply bias before the change at once. Further, it is preferable that the control means 100 performs density control using the output from the density detection sensor 15 of FIG. 1 at the timing when the supply bias is changed from − + 30 V to +100 V.

図8は、上記2つの実施形態と比較例(従来例)の条件と地汚れの測定結果を示す。
<実験方法>
現像装置および画像形成装置は(株)リコー製IPSiO SP C310を改造して用いた。
FIG. 8 shows the conditions of the two embodiments and the comparative example (conventional example) and the measurement result of the background stain.
<Experiment method>
The developing device and the image forming apparatus were modified from Ricoh's IPSiO SP C310.

トナーはマイナス極性に帯電するものを用いた。
この実験では、印字率1%チャートを1JOBあたり1枚で出力する。各現像装置内のトナーが10%減ったときの印刷枚数をA枚とした。A枚印刷後に補給トナーを現像装置へ10%補給した。その直後に濃度制御を行い、10枚印字し、その時点の地汚れを測定した。地汚れの測定方法は以下の通りである。
The toner used was charged negatively.
In this experiment, a 1% printing rate chart is output per JOB. The number of printed sheets when the toner in each developing device was reduced by 10% was defined as A sheet. After printing A sheet, 10% of replenishment toner was replenished to the developing device. Immediately thereafter, density control was performed, 10 sheets were printed, and background stains at that time were measured. The measurement method of background dirt is as follows.

白紙を印刷中の感光体ドラム上のトナーをブッカーテープで剥離し、それを白紙に貼り付けたもののテープのL*値を測定することで、地汚れを評価した。なお、この実験ではL*>90を許容レベルとした。
<実験結果>
実施例1と比較例1を観てみると、ここでは供給ローラ36に対する供給バイアスをA枚印刷後、つまり補給トナーの開始後に−100Vに変更した方が、地汚れの評価が良好である。
The toner on the photosensitive drum during printing of the white paper was peeled off with a booker tape, and the L * value of the tape was measured by pasting the toner on the white paper, thereby evaluating the background stain. In this experiment, L *> 90 was set as an allowable level.
<Experimental result>
Looking at Example 1 and Comparative Example 1, here, the background stain is better evaluated when the supply bias for the supply roller 36 is changed to -100 V after printing A sheets, that is, after the start of the replenishment toner.

また、実施例1と実施例2を観てみると、補給トナー開始後に供給ローラ36への供給バイアスを変更する場合、実施例2に示すように、段階的に変更する方が地汚れの評価が良好である。   Further, looking at Example 1 and Example 2, when the supply bias to the supply roller 36 is changed after the start of the replenishment toner, as shown in Example 2, it is more likely that the change is made in stages to evaluate the background contamination. Is good.

このように現像装置5内に対する補給トナーT1の補給開始後に、供給ローラ36に対する供給バイアスを変更すると、変更しない場合に比べて地汚れは少なく、補給トナーT1の補給開始後に供給ローラ36に対する供給バイアスを変更する場合、段階的に変更する方が、地汚れが少なくといえる。   As described above, if the supply bias to the supply roller 36 is changed after the supply toner T1 is supplied to the inside of the developing device 5, the background contamination is less than when the supply bias is not changed, and the supply bias to the supply roller 36 is started after the supply of the supply toner T1 is started. When changing, it can be said that the gradual change is less in the background.

上記形態では、所定期間tを、相関するパラメータの1つである印刷枚数から算定するようにしているが、パラメータとしてはこれに限定されるものではなく、像担持体走行距離となる感光体ドラム1の回転回数、中間転写体となる中間転写ベルト13の回転回数、現像剤担持体走行距離となる現像ローラ35の回転回数から所定期間tを算定してもよい。すなわち、供給ローラ36への供給バイアスの切換えタイミング情報として、感光体ドラム1の回転回数、中間転写ベルト13の回転回数、現像ローラ35の回転回数を用い、予め設定した回転回数になった時点で補給トナーT1の補給を開始するようにし、この補給タイミングで供給ローラ36に対する供給バイアスを切換えるようにしてもよい。   In the above embodiment, the predetermined period t is calculated from the number of printed sheets, which is one of the correlated parameters. However, the parameter is not limited to this, and the photosensitive drum serving as the image carrier traveling distance is used. The predetermined period t may be calculated from the number of rotations of 1, the number of rotations of the intermediate transfer belt 13 serving as an intermediate transfer member, and the number of rotations of the developing roller 35 serving as a developer carrier travel distance. That is, the number of rotations of the photosensitive drum 1, the number of rotations of the intermediate transfer belt 13, and the number of rotations of the developing roller 35 are used as switching timing information for supplying bias to the supply roller 36. The supply of the supply toner T1 may be started, and the supply bias for the supply roller 36 may be switched at the supply timing.

4 現像剤補給容器
5 現像装置
10(Y、M、C、K)プロセスカートリッジ
13 中間転写体
35 現像剤担持体
36 供給部材
100 制御手段
200 バイアス制御装置
N 供給ニップ
t 所定期間
T 現像装置内の現像剤
T1 補給される現像剤
4 Developer supply container 5 Developing device 10 (Y, M, C, K) Process cartridge 13 Intermediate transfer body 35 Developer carrier 36 Supply member 100 Control means 200 Bias control device N Supply nip t Predetermined period T In the development device Developer T1 Developer to be replenished

特開2001−075341号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-075341

Claims (10)

現像剤補給容器から現像剤が補給される現像装置が備える現像剤担持体と供給部材にバイアスを供給することで、前記供給部材と前記現像剤担持体との間に形成される供給ニップで、供給部材側から現像剤担持体側へ現像剤を移動させるバイアス制御装置であって、
前記現像剤補給容器から前記現像装置への現像剤の補給から所定期間が経過するまで、前記現像剤補給容器からの現像剤と前記現像装置内で劣化した現像剤とにおいて逆帯電した現像剤を正規帯電させる制御手段を有することを特徴とするバイアス制御装置。
A supply nip formed between the supply member and the developer carrier by supplying a bias to the developer carrier and the supply member included in the developing device in which the developer is supplied from the developer supply container. A bias control device that moves a developer from a supply member side to a developer carrier side,
Until a predetermined period of time has elapsed since the developer supply from the developer supply container to the developing device, the developer charged in the developer from the developer supply container and the developer deteriorated in the developing device is charged in reverse. A bias control apparatus comprising control means for regular charging.
前記供給部材へ供給するバイアスは直流電圧であって、
前記制御手段は、変化前と比べて、現像剤の荷電極性とは逆側に電圧を変化させることを特徴する請求項1に記載のバイアス制御装置。
The bias supplied to the supply member is a DC voltage,
The bias control apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the voltage to the opposite side to the charge polarity of the developer as compared to before the change.
前記供給部材へ供給するバイアスは、前記現像剤担持体に対して現像剤の荷電極性とは逆極性であることを特徴とする請求項1または2記載のバイアス制御装置。   3. The bias control apparatus according to claim 1, wherein the bias supplied to the supply member has a polarity opposite to a charge polarity of the developer with respect to the developer carrying member. 前記制御手段は、像担持体走行距離、中間転写体走行距離、現像剤担持体走行距離または印刷枚数の少なくとも1つのパラメータに基づいて、前記供給部材へ供給するバイアスを変更する所定期間を決定することを特徴とする請求項1,2または3記載のバイアス制御装置。   The control means determines a predetermined period for changing a bias supplied to the supply member based on at least one parameter of an image carrier travel distance, an intermediate transfer member travel distance, a developer carrier travel distance, or the number of printed sheets. 4. The bias control apparatus according to claim 1, 2, or 3. 前記制御手段は、前記供給部材へ供給するバイアスの変更後、段階的に変更前のバイアスに戻すようにバイアスを変更することを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載のバイアス制御装置。   The bias according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means changes the bias so that the bias before the change is gradually returned after the change of the bias supplied to the supply member. Control device. 現像剤補給容器から現像剤が補給されるとともに、現像剤担持体と、前記現像剤担持に現像剤を供給する供給部材とを備え、前記現像剤担持体と前記供給部材にバイアスが供給されることで、前記供給部材と前記現像剤担持体との間に形成される供給ニップで、前記供給部材側から前記現像剤担持体側に現像剤を移動する現像装置において、
請求項1ないし5の何れか1項に記載のバイアス制御装置により前記供給部材へのバイアスが制御されることを特徴とする現像装置。
The developer is replenished from the developer supply container, and further includes a developer carrier and a supply member that supplies the developer to the developer carrier, and a bias is supplied to the developer carrier and the supply member. Thus, in the developing device that moves the developer from the supply member side to the developer carrier side at a supply nip formed between the supply member and the developer carrier,
6. A developing device, wherein the bias to the supply member is controlled by the bias control device according to claim 1.
請求項6に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。   A process cartridge comprising the developing device according to claim 6. 現像剤補給容器から現像剤が補給されるとともに、現像剤担持体と、前記現像剤担持に現像剤を供給する供給部材とを備え、前記現像剤担持体と前記供給部材にバイアスが供給されることで、前記供給部材と前記現像剤担持体との間に形成される供給ニップで、前記供給部材側から前記現像剤担持体側に現像剤を移動する現像装置と、前記現像装置から現像剤を供給されることで、像担持体上に形成された潜像を現像して像を形成する画像形成装置において、
請求項1ないし5の何れか1項に記載のバイアス制御装置を有することを特徴とする画像形成装置。
The developer is replenished from the developer supply container, and further includes a developer carrier and a supply member that supplies the developer to the developer carrier, and a bias is supplied to the developer carrier and the supply member. Thus, in a supply nip formed between the supply member and the developer carrying member, a developing device that moves the developer from the supply member side to the developer carrying member, and a developer from the developing device In the image forming apparatus that forms an image by developing the latent image formed on the image carrier by being supplied,
An image forming apparatus comprising the bias control device according to claim 1.
現像剤補給容器から現像剤が補給されるとともに、現像剤担持体と、前記現像剤担持に現像剤を供給する供給部材とを備え、前記現像剤担持体と前記供給部材にバイアスが供給されることで、前記供給部材と前記現像剤担持体との間に形成される供給ニップで、前記供給部材側から前記現像剤担持体側に現像剤を移動する現像装置と、前記現像装置から現像剤を供給されることで、像担持体上に形成された潜像を現像して像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置として請求項6記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
The developer is replenished from the developer supply container, and further includes a developer carrier and a supply member that supplies the developer to the developer carrier, and a bias is supplied to the developer carrier and the supply member. Thus, in a supply nip formed between the supply member and the developer carrying member, a developing device that moves the developer from the supply member side to the developer carrying member, and a developer from the developing device In the image forming apparatus that forms an image by developing the latent image formed on the image carrier by being supplied,
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 6 as the developing device.
少なくとも像担持体と、前記像担持体上に形成された潜像を現像剤で現像する現像装置を備えたプロセスカートリッを備えた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして請求項7記載のプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising at least an image carrier and a process cartridge comprising a developing device for developing a latent image formed on the image carrier with a developer.
An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 7 as the process cartridge.
JP2012147670A 2012-06-29 2012-06-29 Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus Pending JP2014010340A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012147670A JP2014010340A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012147670A JP2014010340A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014010340A true JP2014010340A (en) 2014-01-20

Family

ID=50107095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012147670A Pending JP2014010340A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014010340A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016139122A (en) * 2015-01-21 2016-08-04 株式会社リコー Developing device and image forming apparatus
JP2016142842A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 株式会社沖データ Image forming unit and image forming apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63237083A (en) * 1987-03-26 1988-10-03 Ricoh Co Ltd developing device
JPH10239960A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Brother Ind Ltd Developing device in image forming apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63237083A (en) * 1987-03-26 1988-10-03 Ricoh Co Ltd developing device
JPH10239960A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Brother Ind Ltd Developing device in image forming apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016139122A (en) * 2015-01-21 2016-08-04 株式会社リコー Developing device and image forming apparatus
JP2016142842A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 株式会社沖データ Image forming unit and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7831159B2 (en) Image forming apparatus for forming toner image using developer made of toner and carrier
JP5477712B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and process cartridge
JP2017107075A (en) Image forming apparatus
JP5054316B2 (en) Image forming apparatus
JP5125323B2 (en) Image forming apparatus
JP2009244439A (en) Developing device and image forming apparatus
JP5245336B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and image forming method
JP2016206599A (en) Image forming apparatus
JP5103843B2 (en) Image forming apparatus
JP2014010340A (en) Bias control device, developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP2009251263A (en) Image forming device
JP2013061419A (en) Developer supply control device and image forming device
JP4560354B2 (en) Image forming apparatus
JP2005250346A (en) Image forming apparatus
JP2009192707A (en) Developing device, image forming apparatus, and image forming method
JP4472561B2 (en) Image forming apparatus
JP5768582B2 (en) Developing device, process cartridge unit, and image forming apparatus
JP2007148031A (en) Developing device
JP7353885B2 (en) Developing device, cartridge, image forming device
JP7635534B2 (en) Image forming device
JP2008257114A (en) Image forming apparatus
JP7183661B2 (en) image forming device
JP5171202B2 (en) Image forming apparatus
JP4068866B2 (en) Image forming apparatus
JP4776979B2 (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150521

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160310

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160405

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161011

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载