JP2000056555A - Developing device and image forming device - Google Patents

Developing device and image forming device

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JP2000056555A
JP2000056555A JP10242542A JP24254298A JP2000056555A JP 2000056555 A JP2000056555 A JP 2000056555A JP 10242542 A JP10242542 A JP 10242542A JP 24254298 A JP24254298 A JP 24254298A JP 2000056555 A JP2000056555 A JP 2000056555A
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JP
Japan
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developer
stirring member
developing
detection surface
dmin
Prior art date
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Application number
JP10242542A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Kobayashi
克彰 小林
Masaru Hibino
勝 日比野
Masanori Shida
昌規 志田
Ichiro Ozawa
一郎 小澤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the detecting accuracy and reliability of an inductance sensor by optimizing the shapes of each small-diameter screw and the sensor, the gap therebetween, and the relation in size therebetween, in a combination of a small developing machine and the inductance sensor. SOLUTION: The relation between screws 4, 5 and a toner density sensor 10 having an approximately circular detecting surface 10a detecting changes in toner density of a two-component developer as changes in magnetic permeability is set to satisfy the three expressions: 0<=Dmin<=1×10-3, 0.4<=r/R<=0.75 and 0.6<=Dmin/Dmax<=1.0 wherein Dmin is the closest distance (m) between the outermost hull surface of each screw and the detecting surface; (r) is the radius (m) of the detecting surface; R is the turning radius (m) of the outermost hull of each screw; and Dmax is the longest distance (m) between a perpendicular on the detecting surface and the outermost hull surface of an agitating member, with the radius R(m) of the outermost hull of the screw 4 in the range of 1.0×10-2<=R<=1.6×10-2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式ある
いは静電記録方式等によって像担持体上に形成された静
電潜像を現像して可視画像を形成する複写機、プリン
タ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装
置、および該画像形成装置の現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copier, a printer and a recorded image display for developing a visible image by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier by an electrophotographic method or an electrostatic recording method. The present invention relates to an apparatus, an image forming apparatus such as a facsimile, and a developing device of the image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、現像剤担持体の表面に顕画剤とし
ての乾式現像剤を担持し、静電潜像を担持した像担持体
の表面近傍にこの現像剤を搬送供給し、像担持体と現像
剤担持体の間に交互(交番)電界を印加しながら静電潜
像を現像して顕像化する現像装置がよく知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a dry developer as a developer is carried on the surface of a developer carrying member, and the developer is conveyed and supplied to the vicinity of the surface of the image carrying member carrying an electrostatic latent image. A developing device that develops an electrostatic latent image to make it visible while applying an alternating (alternating) electric field between a body and a developer carrying member is well known.

【0003】なお、上記現像剤担持体は、一般に現像ス
リーブが用いられる場合が多いので、以下の説明では
「現像スリーブ」といい、また、像担持体は一般に感光
体ドラムが用いられる場合が多いので、以下の説明で
は、「感光体ドラム」という。
Since the developer carrier generally uses a developing sleeve in many cases, it is referred to as a "developing sleeve" in the following description, and the image carrier generally uses a photosensitive drum. Therefore, in the following description, it is referred to as “photosensitive drum”.

【0004】上記現像方法として、従来から、例えば2
成分系組成(キャリア粒子とトナー粒子)からなる現像
剤(2成分現像剤)により、内部に磁界発生手段である
磁石を配置した現像スリーブの表面に磁気ブラシを形成
させ、微小な現像間隙を保持して対向させた感光体ドラ
ムにこの磁気ブラシを摺擦または近接させ、そして現像
スリーブと感光ドラム間(S−D間)に連続的に交互電
界を印加することによってトナー粒子の現像スリーブ側
から感光体ドラム側への転移および逆転移を繰り返して
行わせて現像を行う、いわゆる磁気ブラシ現像法が知ら
れている。(例えば、特開昭55−32060号公報、
特開昭59−165082号公報参照)。
As the above-mentioned developing method, conventionally, for example, 2
A magnetic brush is formed on the surface of a developing sleeve in which a magnet, which is a magnetic field generating means, is disposed by using a developer (two-component developer) composed of a component system composition (carrier particles and toner particles) to maintain a minute developing gap. The magnetic brush is rubbed or brought close to the photoconductor drum opposed to the photoconductor drum, and a continuous alternating electric field is applied between the development sleeve and the photoconductor drum (between S and D). A so-called magnetic brush developing method in which development is performed by repeatedly performing transfer and reverse transfer to the photosensitive drum side is known. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-32060,
See JP-A-59-165082).

【0005】上記2成分磁気ブラシ現像用の現像装置
は、隔壁によって現像室と攪拌室に区画された現像容器
を備えており、現像室と攪拌室はそれぞれ攪拌部材であ
る攪拌搬送スクリューが回転可能に収容されている。現
像室の開口部には、所定の方向に回転する感光体ドラム
と微小間隔をおいて、所定の方向に回転する現像スリー
ブが対向配置され、その内部には磁石が固定配置されて
いる。
The developing device for developing a two-component magnetic brush includes a developing container divided by a partition into a developing chamber and a stirring chamber. The developing chamber and the stirring chamber are each capable of rotating a stirring and conveying screw as a stirring member. Is housed in At the opening of the developing chamber, a developing sleeve that rotates in a predetermined direction is arranged facing the photosensitive drum that rotates in a predetermined direction at a small interval, and a magnet is fixed inside the developing sleeve.

【0006】現像容器中にはトナー粒子と磁性キャリア
が混合された現像剤が収容されており、トナー粒子と磁
性キャリアの混合比(以下「T/C比」という)は、現
像により消費されたトナーに見合った量のトナーが、補
給用トナーの収容されているトナー貯蔵室から落下補給
されることで一定に保っている。
A developer in which toner particles and a magnetic carrier are mixed is contained in a developing container, and a mixing ratio between the toner particles and the magnetic carrier (hereinafter referred to as “T / C ratio”) is consumed by the development. An amount of toner corresponding to the toner is kept constant by being dropped and replenished from a toner storage chamber containing replenishing toner.

【0007】落下補給されたトナーは、攪拌室内のスク
リューによる攪拌によって現像容器中の現像剤と攪拌さ
れ、搬送される。現像室内の搬送スクリューの現像剤搬
送方向とは逆に容器長手方向に沿って搬送する。隔壁に
は手前側と奥側に開口が設けられており、この開口部で
現像剤の受け渡しが行われる。
[0007] The dropped and replenished toner is stirred with the developer in the developing container by stirring by a screw in the stirring chamber, and is conveyed. The developer is conveyed along the longitudinal direction of the container opposite to the developer conveying direction of the conveying screw in the developing chamber. The partition is provided with openings on the near side and the back side, and the developer is delivered through the opening.

【0008】ところで、現像容器中の2成分現像剤のト
ナー粒子と磁性キャリアの混合比の維持は、出力画像の
安定化に非常に重要であり、その検知、維持方法は従来
さまざまな方式が提案されている。
Meanwhile, maintaining the mixing ratio between the toner particles of the two-component developer and the magnetic carrier in the developing container is very important for stabilizing the output image, and various methods for detecting and maintaining the output image have conventionally been proposed. Have been.

【0009】例えば、感光体ドラム周辺に検知手段を設
け、感光体ドラム上の現像トナー像に光を照射し、この
ときの透過光あるいは反射光からトナー補給量を調整
し、その結果としてT/C比を検知する方式、現像スリ
ーブ近傍に検知手段を設け、現像スリーブ上に塗布され
た現像剤に光を照射したときの反射光からT/C比を検
知する方式、また現像容器中にセンサーを設け、コイル
のインダクタンスを利用してセンサー近傍の一定体積内
の現像剤の見掛け透磁率変化を検知し、T/C比を検知
する方式が提案され、実用化されている。
For example, a detecting means is provided around the photosensitive drum to irradiate the developed toner image on the photosensitive drum with light, and the amount of toner replenishment is adjusted based on the transmitted light or reflected light. A method for detecting the C ratio, a method for providing a detecting means near the developing sleeve, and a method for detecting the T / C ratio from reflected light when the developer applied on the developing sleeve is irradiated with light, and a sensor in the developing container A method of detecting the change in the apparent magnetic permeability of the developer in a certain volume near the sensor using the inductance of the coil and detecting the T / C ratio has been proposed and put into practical use.

【0010】しかし、感光体ドラム上の現像トナー量か
らT/C比を維持する方式は、例えば、感光体ドラムと
現像スリーブとの間隙や、潜像電位の変動等により現像
容器中の現像剤のT/C比とは関係なく現像トナー量が
変動してしまい、その結果適正トナー補給ができないと
いう問題があり、また現像スリーブ上に塗布された現像
剤に光を照射した時の反射光からT/C比を検知する方
式は、高湿環境下等でトナーの帯電量が低下したとき等
に生じるトナー飛散により反射光検知手段表面が汚れて
しまった場合に、正確なT/C比を検知できない問題が
ある。
However, the method of maintaining the T / C ratio based on the amount of the developing toner on the photosensitive drum is based on, for example, the gap between the photosensitive drum and the developing sleeve, the fluctuation of the latent image potential, and the like. Irrespective of the T / C ratio, the amount of developing toner fluctuates. As a result, there is a problem that the toner cannot be properly replenished. In addition, the amount of reflected toner when the developer applied on the developing sleeve is irradiated with light is reduced. The method of detecting the T / C ratio is an accurate T / C ratio in the case where the surface of the reflected light detecting means is contaminated by toner scattering caused when the charge amount of the toner is reduced in a high humidity environment or the like. There is a problem that cannot be detected.

【0011】これらに対し、コイルのインダクタンスを
利用してセンサー近傍の一定体積内の現像剤の透磁率変
化を検知し、T/C比を検知する方式のセンサー(以下
「インダクタンス検知センサー」という)は、センサー
単体のコストが安価なことに加え、上記のような誤検知
が少なく、正確に現像剤のT/C比を検知可能である。
On the other hand, a sensor of a system that detects a change in the magnetic permeability of a developer in a fixed volume near the sensor using the inductance of the coil and detects a T / C ratio (hereinafter referred to as an "inductance detection sensor"). In addition to the low cost of the sensor alone, the erroneous detection described above is small, and the T / C ratio of the developer can be accurately detected.

【0012】上記インダクタンス検知センサーはスクリ
ュー近傍に配置され、例えば一定体積中の現像剤の透磁
率が大きくなった時は、現像剤のT/C比が低くなった
と判断し、トナー補給を開始させ、逆に透磁率が小さく
なった場合、現像剤のT/C比が高くなったと判断し、
トナー補給を停止するようなシーケンスに基づき現像剤
のT/C比を制御する。
The inductance detecting sensor is disposed near the screw. For example, when the magnetic permeability of the developer in a certain volume increases, it is determined that the T / C ratio of the developer has decreased, and toner supply is started. Conversely, when the magnetic permeability decreases, it is determined that the T / C ratio of the developer has increased,
The T / C ratio of the developer is controlled based on a sequence for stopping toner supply.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、画像
形成装置、特にフルカラー複写機においては、装置の小
型化が要求されており、それに伴い、現像装置もさらな
る小型を追求しなければならない状況にある。その結
果、現像容器だけではなく、現像スリーブや、攪拌部材
も小型化されたものを用い、従来と変わらない信頼性の
高い装置を形成しなければならない。
By the way, in recent years, in image forming apparatuses, in particular, in full-color copying machines, downsizing of the apparatuses has been required, and accordingly, the development apparatus has been required to pursue further downsizing. is there. As a result, not only the developing container but also the developing sleeve and the agitating member must be miniaturized to form a highly reliable apparatus unchanged from the conventional one.

【0014】一方、上記のインダクタンス検知センサー
は、一定体積中の現像剤の透磁率変化を検知するもので
あるため、放置や環境変動等による現像剤の嵩(かさ)
密度変動があった場合、同一T/C比であっても異なる
透磁率であると判断してしまうという問題が発生するの
で、この問題に対処するため、通常このセンサーは現像
剤が安定して循環、流動している攪拌部材近傍に配置し
ている。
On the other hand, since the above-mentioned inductance detecting sensor detects a change in the magnetic permeability of the developer in a certain volume, the bulk of the developer due to standing, environmental change, or the like.
If the density fluctuates, there is a problem that it is determined that the magnetic permeability is different even if the T / C ratio is the same. It is arranged near the circulating and flowing stirring member.

【0015】このとき、小径の攪拌部材と現像剤の嵩高
さ、および、センサーの形状、大きさの関係によって
は、以下のような問題が生じる場合があった。
At this time, depending on the bulkiness of the small diameter stirring member and the developer, and the shape and size of the sensor, the following problems may occur.

【0016】図7に示すように、攪拌部材105の回転
径およびその曲率に略沿った現像容器101に対して、
センサー110の検知表面110aの大きさ、例えば、
検知表面110aが略円形状の場合、その径が、かなり
大きい場合はセンサー110と攪拌部材105との間隙
に斜線c部、d部のようなスペースができてしまう。
As shown in FIG. 7, with respect to the developing container 101 substantially along the rotation diameter and the curvature of the stirring member 105,
The size of the sensing surface 110a of the sensor 110, for example,
When the detection surface 110a has a substantially circular shape and the diameter is considerably large, a space such as a hatched portion c and a portion d is formed in a gap between the sensor 110 and the stirring member 105.

【0017】このようなスペースがある状態で現像容器
101中で現像剤を攪拌した場合、斜線c部、d部のス
ペースに入った現像剤、特にc部では攪拌部材105に
よって搬送されず滞留してしまう。
When the developer is agitated in the developing container 101 in a state where there is such a space, the developer entering the space of the hatched portions c and d, particularly the portion c, remains without being conveyed by the stirring member 105. Would.

【0018】現像動作によるトナーの消費・補給に対し
て現像剤T/C比が変化するのは、攪拌部材105によ
って現像容器101中を循環する斜線e部の現像剤が主
であるため、現像剤が滞留する斜線c部、d部のスペー
スに存在する現像剤、特にc部はT/C比の変動が非常
に少ない。
The change in the developer T / C ratio with respect to the consumption and replenishment of the toner due to the developing operation is mainly due to the developer in the hatched portion e circulating in the developing container 101 by the stirring member 105. The developer existing in the space between the hatched portions c and d where the developer stays, particularly the portion c, has a very small change in the T / C ratio.

【0019】この状態でインダクタンス検知センサー1
10でT/C比を検知しようとすると、T/C比が変動
する斜線部eの現像剤と共に、現像剤T/C比の変化の
少ない斜線c部、d部の滞留現像剤も一緒に検知してし
まうため、正確にT/C比に対するトナー濃度検知セン
サー110の出力値を得ることができない。
In this state, the inductance detecting sensor 1
When it is attempted to detect the T / C ratio at 10, the developer in the hatched portions c and d where the change in the developer T / C ratio is small together with the developer in the hatched portion e where the T / C ratio fluctuates. Therefore, the output value of the toner concentration detection sensor 110 with respect to the T / C ratio cannot be accurately obtained.

【0020】図8において、直線Xは現像剤のT/C比
に対するトナー濃度検知センサーの出力値の関係を示し
たものである。
In FIG. 8, a straight line X indicates the relationship between the T / C ratio of the developer and the output value of the toner density detection sensor.

【0021】この直線Xの関係が理想状態であり、中心
T/C比からトナー消費、補給を行った場合でも上記直
線X上を推移しなければ、トナー補給量に誤差を生じ
る。それに対して図中の直線Yは上記スペースが存在す
る状態で、実際に消費・補給を行ったときのインダクタ
ンス検知センサーの出力値の変化を見たものである。直
線YはT/C比が低くなるとインダクタンス検知センサ
ーの出力が直線Xの場合に比べて低くなり、T/C比が
高くなるとインダクタンス検知センサーの出力が直線X
の場合に比べて高くなる傾向があることが分かる。
The relationship of the straight line X is an ideal state. Even if the toner is consumed and replenished from the center T / C ratio, an error occurs in the toner replenishing amount if the toner does not change on the straight line X. On the other hand, a straight line Y in the figure shows a change in the output value of the inductance detection sensor when the consumption and replenishment are actually performed in the state where the space exists. When the T / C ratio is low, the output of the inductance detection sensor is lower than that of the straight line X, and when the T / C ratio is high, the output of the inductance detection sensor is a straight line X.
It can be seen that there is a tendency to be higher than in the case of.

【0022】これは現像容器中を循環する斜線部eの現
像剤のT/C比が低下したとしても斜線c部、d部の滞
留現像剤は中心T/C比に近いままであり、その結果イ
ンダクタンス検知センサーはT/C比の低い現像剤の両
方を検知してしまうため、直線Xでの出力値に対し出力
値が低くなってしまい、逆に斜線部eの現像剤のT/C
比が上昇しても斜線c部、d部の滞留現像剤は中心T/
C比に近いままであるため、インダクタンス検知センサ
ーはT/C比の高い現像剤と中心T/C比の現像剤の両
方を検知してしまうため、直線Xでの出力値に対し出力
値が高くなってしまうためである。
This is because even if the T / C ratio of the developer in the hatched portion e circulating in the developing container decreases, the staying developer in the hatched portions c and d remains close to the center T / C ratio. As a result, the inductance detection sensor detects both the developer having a low T / C ratio, so that the output value becomes lower than the output value on the straight line X, and conversely, the T / C of the developer in the hatched portion e.
Even when the ratio is increased, the developer remaining in the hatched portions c and d has the center T /
Since the ratio remains close to the C ratio, the inductance detection sensor detects both the developer having a high T / C ratio and the developer having the central T / C ratio. It is because it becomes high.

【0023】上記の理由から正確にT/C比に対するイ
ンダクタンス検知センサーの出力値を得ることができな
いのだが、この場合、斜線c部、d部の滞留現像剤が動
かなければ、センサー感度(T/C比1%の変化に対す
るセンサー出力変化量)は落ちるがT/C比の変化に対
してインダクタンス検知センサーのセンサーの出力値
が、常に直線Y上で変化すればT/C比の変化を十分検
知することができる。
Although the output value of the inductance detection sensor with respect to the T / C ratio cannot be obtained accurately for the above reason, in this case, if the staying developer in the hatched portions c and d does not move, the sensor sensitivity (T / C ratio 1% change), but if the output value of the inductance detecting sensor always changes on the straight line Y with respect to the change of the T / C ratio, the change of the T / C ratio will occur. It can detect enough.

【0024】しかし、画像形成装置自体の振動、複写動
作による現像器の振動、現像剤の流動性変化、現像剤の
嵩密度変化等が原因で滞留現像剤が動いた場合、T/C
比の追従直線Yを再現しなくなってしまう。
However, if the staying developer moves due to the vibration of the image forming apparatus itself, the vibration of the developing device due to the copying operation, the change in the fluidity of the developer, the change in the bulk density of the developer, etc., the T / C
The ratio following line Y will not be reproduced.

【0025】逆に、攪拌部材の回転径およびその曲率に
ほぼ沿った現像容器に対して、センサーの検知表面の大
きさ、例えば、検知表面が略円形状の場合、その径が、
かなり小さい場合は、上記のデッドスペースの問題は解
決されるが、まず、センサーの絶対出力の低下という問
題が生じる。この絶対出力低下は、センサー内部のコイ
ルやコアなどの部材を改良することで防止できるのだ
が、その場合にはコストアップを招いてしまう。また、
センサー検知表面の面積が小さくなると、現像容器内現
像剤の局所的な透磁率変化(例えば、局所的に凝集トナ
ーを含んでしまっている現像剤)を検知してしまう可能
性が高くなり、その結果この場合もトナー補給誤動作が
生じる。
Conversely, the size of the detection surface of the sensor, for example, if the detection surface is substantially circular, the diameter of the development container is substantially equal to the rotation diameter of the stirring member and the curvature thereof.
If the size is very small, the above-mentioned problem of the dead space is solved, but first, a problem of a decrease in the absolute output of the sensor occurs. This reduction in absolute output can be prevented by improving members such as coils and cores inside the sensor, but in that case, the cost is increased. Also,
If the area of the sensor detection surface is reduced, the possibility of detecting a local change in magnetic permeability of the developer in the developing container (for example, a developer locally containing the aggregated toner) increases, and As a result, also in this case, a malfunction of toner supply occurs.

【0026】そこで、小径攪拌部材とインダクタンス検
知センサーの位置関係、大小関係、および形状、両者の
ギャップ等の適正化が望まれている。
Therefore, it is desired to optimize the positional relationship, the size relationship, the shape, the gap, and the like between the small diameter stirring member and the inductance detection sensor.

【0027】従って、本発明の主な目的は、装置の小型
化とトナー濃度検知手段の信頼性向上を両立できる現像
装置および画像形成装置を提供することである。
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus which can achieve both miniaturization of the device and improvement of the reliability of the toner density detecting means.

【0028】本発明の他の目的は、現像剤の攪拌部材と
トナー濃度検知手段の関係が最適化された現像装置およ
び画像形成装置を提供することである。
It is another object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus in which the relationship between the developer stirring member and the toner concentration detecting means is optimized.

【0029】本発明の他の目的は、トナー濃度検知手段
の検知精度を向上できる現像装置および画像形成装置を
提供することである。
Another object of the present invention is to provide a developing apparatus and an image forming apparatus which can improve the detection accuracy of the toner density detecting means.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置および画像形成装置にて達成される。要約すれ
ば、本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を可視
画像に現像するために、前記像担持体に対向して非磁性
トナーおよび磁性キャリアを含む2成分現像剤を担持し
搬送する、内部に固定磁界発生手段を配置する回転可能
な現像剤担持体と、2成分現像剤を収容する現像容器
と、2成分現像剤を循環、攪拌するために前記現像容器
内に配置された攪拌部材と、該攪拌部材の最外郭面より
外側でかつ近接して、2成分現像剤のトナー濃度変化を
透磁率変化として検知する、検知表面が略円形状のトナ
ー濃度検知手段とを有する現像装置において、前記検知
表面近傍の現像剤の滞留を減じるため、前記攪拌部材の
最外郭半径R(m)が1.0×10-2≦R≦1.6×1
-2の範囲であり、Dmin:前記攪拌部材の最外郭面
と前記検知表面との最近接距離(m)、r:前記検知表
面の半径(m)、R:前記攪拌部材の最外郭回転半径
(m)、Dmax:前記検知表面上の垂線と前記攪拌部
材の最外郭面との最長距離(m)、としたとき、0≦D
min≦1×10-3 、0.4≦r/R≦0.75、
0.6≦Dmin/Dmax≦1.0、の3式を満足す
ることを特徴とする現像装置である。
The above object is achieved by a developing device and an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier facing the image carrier in order to develop the electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image. A rotatable developer carrier that carries and conveys therein a fixed magnetic field generating means, a developing container that contains a two-component developer, and a developer container that circulates and agitates the two-component developer. An agitating member disposed, and a toner concentration detecting means having a substantially circular detection surface for detecting a change in toner concentration of the two-component developer as a change in magnetic permeability in a position outside and close to the outermost surface of the stirring member; In order to reduce the stagnation of the developer near the detection surface, the outermost radius R (m) of the stirring member is set to 1.0 × 10 −2 ≦ R ≦ 1.6 × 1.
0 -2 in the range of, Dmin: minimum distance between the outermost surface and the detection surface of the stirring member (m), r: radius of the sensing surface (m), R: outermost rotation of the agitating member Radius (m), Dmax: when the longest distance (m) between the perpendicular to the detection surface and the outermost surface of the stirring member, 0 ≦ D
min ≦ 1 × 10 −3 , 0.4 ≦ r / R ≦ 0.75,
A developing device characterized by satisfying three expressions of 0.6 ≦ Dmin / Dmax ≦ 1.0.

【0031】本発明による他の態様によれば、静電潜像
が形成される像担持体を有し、該像担持体上に形成され
た静電潜像を可視画像に現像するために、前記像担持体
に対向して非磁性トナーおよび磁性キャリアを含む2成
分現像剤を担持し搬送する、内部に固定磁界発生手段を
配置する回転可能な現像剤担持体と、2成分現像剤を収
容する現像容器と、2成分現像剤を循環、攪拌するため
に前記現像容器内に配置された攪拌部材と、該攪拌部材
の最外郭面より外側でかつ近接して、2成分現像剤のト
ナー濃度変化を透磁率変化として検知する、検知表面が
略円形状のトナー濃度検知手段とを有する現像装置を備
えた画像形成装置において、前記検知表面近傍の現像剤
の滞留を減じるため、前記攪拌部材の最外郭半径R
(m)が1.0×10-2≦R≦1.6×10-2の範囲で
あり、Dmin:前記攪拌部材の最外郭面と前記検知表
面との最近接距離(m)、r:前記検知表面の半径
(m)、R:前記攪拌部材の最外郭回転半径(m)、D
max:前記検知表面上の垂線と攪拌部材の最外郭面と
の最長距離(m)、としたとき、0≦Dmin≦1×1
-3、0.4≦r/R≦0.75、0.6≦Dmin/
Dmax≦1.0、の3式を満足することを特徴とする
画像形成装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and in order to develop the electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image, A rotatable developer carrier in which a fixed magnetic field generating means is disposed, which carries and conveys a two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier, facing the image carrier, and contains the two-component developer. A developing container, a stirring member arranged in the developing container for circulating and stirring the two-component developer, and a toner concentration of the two-component developer located outside and close to the outermost surface of the stirring member. In an image forming apparatus including a developing device having a toner density detecting unit having a substantially circular detection surface for detecting a change as a magnetic permeability change, in order to reduce stagnation of developer near the detection surface, the stirring member Outer radius R
(M) is in the range of 1.0 × 10 −2 ≦ R ≦ 1.6 × 10 −2 , and Dmin: the closest distance (m) between the outermost surface of the stirring member and the detection surface, r: Radius (m) of the detection surface, R: outermost radius of rotation of the stirring member (m), D
max: the longest distance (m) between the perpendicular to the detection surface and the outermost surface of the stirring member, 0 ≦ Dmin ≦ 1 × 1
0 -3 , 0.4 ≦ r / R ≦ 0.75, 0.6 ≦ Dmin /
An image forming apparatus is provided which satisfies the following three expressions: Dmax ≦ 1.0.

【0032】上記発明において、前記攪拌部材はスパイ
ラル形状を有することが好ましい。前記検知表面で、前
記現像容器の壁面形状に倣っていない箇所は現像剤が接
触しないようにその表面を加工することが好ましい。前
記検知表面は、前記現像容器の内壁面よりも前記現像容
器の内側に突出していることが好ましい。前記トナー濃
度検知手段は現像装置駆動時の前記攪拌部材回転時に検
知を行い、かつその設置場所を、現像剤攪拌時に前記検
知表面を流れる現像剤の流速が一定であり、かつその流
動が規則的である場所としたことが好ましい。
In the above invention, it is preferable that the stirring member has a spiral shape. It is preferable to process the surface of the detection surface that does not follow the wall shape of the developing container so that the developer does not contact the surface. It is preferable that the detection surface protrudes inside the developing container from an inner wall surface of the developing container. The toner concentration detecting means detects when the agitating member rotates when the developing device is driven, and determines a location where the developing device is driven, in which the flow rate of the developer flowing through the detecting surface during the stirring of the developer is constant and the flow is regular. It is preferable that the location is

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置およ
び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。な
お、つぎに説明する実施例にては、本発明は、例えば図
2に示されるような電子写真画像形成装置に具現化され
るものとして説明するが、これに限定されるものではな
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a developing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention will be described as being embodied in an electrophotographic image forming apparatus as shown in FIG. 2, for example, but the present invention is not limited to this.

【0034】図2にて、電子写真画像形成装置は、像担
持体である感光体ドラム6を回転自在に設け、該感光体
ドラム6を一次帯電器21で一様に帯電し、つぎに、例
えばレーザのような発光素子22によって情報信号を露
光して静電潜像を形成し、現像装置1で可視像化する。
次に該可視像を転写帯電器23により転写紙24に転写
し、更に定着装置25にて定着して永久画像を得る。ま
た、感光体ドラム6上の転写残トナーはクリーニング装
置26により除去する。
Referring to FIG. 2, in the electrophotographic image forming apparatus, a photosensitive drum 6 serving as an image carrier is rotatably provided, and the photosensitive drum 6 is uniformly charged by a primary charger 21. For example, an information signal is exposed by a light emitting element 22 such as a laser to form an electrostatic latent image, and is visualized by the developing device 1.
Next, the visible image is transferred to a transfer paper 24 by a transfer charger 23 and further fixed by a fixing device 25 to obtain a permanent image. The transfer residual toner on the photosensitive drum 6 is removed by the cleaning device 26.

【0035】実施例1 本発明の第1実施例について、図1、図3、および図4
により説明する。
Embodiment 1 FIGS. 1, 3 and 4 show a first embodiment of the present invention.
This will be described below.

【0036】図1において、現像装置1は現像容器1a
を備え、その内部は隔壁2によって現像室R1と攪拌室
R2に区画され、攪拌室R2の上方には図示しないトナ
ー貯蔵室が設けられ、中には補給用トナー12が収容さ
れている。トナー貯蔵室下部にある補給口13からは、
現像で消費されたトナーに見合った量のトナー12が攪
拌室R2内に落下補給される。一方、現像室R1、およ
び攪拌室R2内には、上記トナー粒子と磁性キャリアが
混合された現像剤11が収容されている。
In FIG. 1, a developing device 1 includes a developing container 1a.
The inside is partitioned into a developing chamber R1 and a stirring chamber R2 by a partition 2, and a toner storage chamber (not shown) is provided above the stirring chamber R2, and a replenishing toner 12 is accommodated therein. From the supply port 13 at the bottom of the toner storage chamber,
An amount of toner 12 corresponding to the toner consumed in the development is dropped and supplied into the stirring chamber R2. On the other hand, the developer 11 in which the toner particles and the magnetic carrier are mixed is accommodated in the developing chamber R1 and the stirring chamber R2.

【0037】現像室R1内には現像剤攪拌、および搬送
性に優れた機能を有するスパイラル形状をした第1スク
リュー(攪拌部材)4が収容されており、矢印g方向へ
の回転駆動により現像剤を現像剤担持体である現像スリ
ーブ7の長手方向に沿って搬送する。
In the developing chamber R1, a first screw (stirring member) 4 having a spiral shape and having excellent functions of stirring and transporting the developer is accommodated. Is transported along the longitudinal direction of the developing sleeve 7 which is a developer carrier.

【0038】攪拌室R2内には、同様に、スパイラル形
状の第2スクリュー(攪拌部材)5が矢印f方向へ回転
可能に収容されており、第2スクリュー5による現像剤
搬送方向は第1スクリュー4によるそれとは反対方向で
ある。隔壁2には図中手前側と奥側に図に示さない開口
が設けられており、第1スクリュー4で搬送された現像
剤11がこの開口の1つから第2スクリュー5に受け渡
され、第2スクリュー5で搬送された現像剤11が上記
の開口の他の1つから第1スクリュー4に受け渡され
る。
Similarly, a spirally shaped second screw (stirring member) 5 is accommodated in the stirring chamber R2 so as to be rotatable in the direction of arrow f. 4 in the opposite direction. The partition 2 is provided with openings (not shown) on the near side and the back side in the figure, and the developer 11 conveyed by the first screw 4 is delivered to the second screw 5 from one of the openings, The developer 11 conveyed by the second screw 5 is transferred to the first screw 4 from another of the openings.

【0039】また、現像容器1aの感光体ドラム6に近
接する部位には開口部が設けられ、該開口部にアルミニ
ウムや非磁性ステンレス鋼等の材質で、その表面に適度
な凹凸を有する現像スリーブ7が設けられている。
An opening is provided in a portion of the developing container 1a adjacent to the photoreceptor drum 6, and the opening is made of a material such as aluminum or non-magnetic stainless steel, and has a developing sleeve having moderate unevenness on its surface. 7 are provided.

【0040】現像スリーブ7は、本実施例においては、
矢印b方向(感光体回転方向と逆方向)に周速度Vbで
回転し、現像容器1の開口部上端に設けられた層厚規制
ブレード8にて適正な現像剤層厚に規制された後、該現
像剤を現像領域に担持搬送する。現像スリーブ7に担持
された現像剤の磁気ブラシは現像領域で矢印a方向に周
速度Vaで回転する感光体ドラム6に接触し、静電潜像
はこの現像領域で現像される。現像スリーブ7の周速度
Vbは感光ドラム周速比130〜200%が望ましく、
150〜180%ならさらによい。上記の範囲以下では
十分な画像濃度が得られず、またそれ以上では現像剤の
飛散が生じる。
In this embodiment, the developing sleeve 7 is
After rotating at a peripheral speed Vb in the direction of arrow b (the direction opposite to the photoconductor rotation direction) and being regulated to an appropriate developer layer thickness by a layer thickness regulating blade 8 provided at the upper end of the opening of the developing container 1, The developer is carried and transported to the developing area. The magnetic brush of the developer carried on the developing sleeve 7 contacts the photosensitive drum 6 rotating at the peripheral speed Va in the direction of arrow a in the developing area, and the electrostatic latent image is developed in this developing area. The peripheral speed Vb of the developing sleeve 7 is desirably 130 to 200% of the peripheral speed of the photosensitive drum.
150-180% is even better. Below the above range, a sufficient image density cannot be obtained, and above this range, the developer is scattered.

【0041】現像スリーブ7内にはローラ状の磁界発生
手段である磁石9が固定配置されている。この磁石9
は、現像領域に対向する現像磁極S1を有している。現
像磁極S1が、現像領域に形成する現像磁界により現像
剤の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光ドラ
ム3に接触して静電潜像を現像する。その際、磁気ブラ
シに付着しているトナーと、スリーブ表面に付着してい
るトナーも、該静電潜像の画像領域に転移して現像す
る。本実施例では、磁石9は上記現像磁極S1の他にN
1、N2、N3、S2の各搬送極を有している。
In the developing sleeve 7, a magnet 9 as a roller-shaped magnetic field generating means is fixedly arranged. This magnet 9
Has a development magnetic pole S1 facing the development area. The developing magnetic pole S1 forms a magnetic brush of a developer by a developing magnetic field formed in the developing area, and the magnetic brush contacts the photosensitive drum 3 to develop the electrostatic latent image. At this time, the toner adhering to the magnetic brush and the toner adhering to the surface of the sleeve are transferred to the image area of the electrostatic latent image and developed. In the present embodiment, the magnet 9 is N in addition to the developing magnetic pole S1.
It has transport poles of 1, N2, N3 and S2.

【0042】斯かる構成により、従来と同様に、現像ス
リーブ7の回転によりN2極およびS2極にて塗布され
た現像剤は層厚規制ブレード8を通過して現像磁極S1
に至り、その磁界中で穂立ちした現像剤が感光体6上の
静電潜像を現像する。その後N2極、N3極間の反発磁
界により現像スリーブ7上の現像剤は、攪拌室R1内へ
落下する。攪拌室R1内に落下した現像剤は第1、第2
スクリュー4、5により攪拌搬送される。
With this configuration, the developer applied on the N2 pole and the S2 pole by the rotation of the developing sleeve 7 passes through the layer thickness regulating blade 8 and the developing magnetic pole S1 as in the conventional case.
Then, the developer rising in the magnetic field develops the electrostatic latent image on the photoconductor 6. Thereafter, the developer on the developing sleeve 7 falls into the stirring chamber R1 due to the repulsive magnetic field between the N2 pole and the N3 pole. The developer dropped into the stirring chamber R1 is the first and second developers.
It is stirred and transported by the screws 4 and 5.

【0043】本実施例におけるトナー濃度検知手段であ
るインダクタンス検知センサー10は、図1に示すよう
に攪拌室R2の側面で第2スクリュー5に近接した場所
に配置されている。第2スクリュー5の側面部は、現像
剤の流速が速く、かつ規則的で滞留を起こしにくいた
め、この部分にインダクタンス検知センサー10を配置
すると、現像容器1内の他の部分に配設するより、かな
り検知精度が上がる。このトナー濃度検知用インダクタ
ンス検知センサー10は、「従来の技術」の項で述べた
ように、コイルのインダクタンスを利用し、現像剤の透
磁率変化を検知する形式である。なお、このセンサー1
0の配置場所は、スクリューの近傍であって、センサー
面(検知表面)10aにトナー濃度検知が可能な程度の
現像剤の厚みを有し、かつスクリュー回転時に現像剤が
流動を示す場所であれば別の場所でも構わない。
The inductance detecting sensor 10, which is the toner concentration detecting means in this embodiment, is disposed at a position close to the second screw 5 on the side surface of the stirring chamber R2 as shown in FIG. The side surface of the second screw 5 has a high flow rate of the developer, is regular, and is unlikely to cause stagnation. Therefore, if the inductance detecting sensor 10 is arranged in this part, it is more difficult to arrange the inductance detecting sensor 10 in other parts in the developing container 1. , Detection accuracy is considerably increased. As described in the section of "Prior Art", the toner concentration detecting inductance detection sensor 10 is of a type that detects a change in the magnetic permeability of the developer using the inductance of the coil. In addition, this sensor 1
The location 0 is near the screw, where the sensor surface (detection surface) 10a has a thickness of the developer sufficient to detect the toner concentration, and where the developer flows when the screw rotates. It can be in another place.

【0044】つぎに、本実施例における構成と、その構
成の効果を詳述する。
Next, the configuration of this embodiment and the effect of the configuration will be described in detail.

【0045】本実施例で使用される略円形状をしたイン
ダクタンス検知センサー10の径とその近傍に配設され
る小径の攪拌部材であるスパイラル形状をした第2スク
リュー5の最外郭回転半径の関係は以下の3式を満足す
るように設定する。 (1) 0≦Dmin≦1×10-3 Dmin:攪拌部材の最外郭面と検知表面との最近接距
離(m) (2) 0.4≦r/R≦0.75 r:検知表面の半径(m) R:スクリューの最外郭回転半径(m) (3) 0.6≦Dmin/Dmax≦1.0 Dmax:検知表面上の垂線と攪拌部材の最外郭面との
最長距離(m) この3式を満足することは、第2スクリュー5の回転径
が10〜16mmと小径の時に必須となる。その理由
は、第2スクリュー5の回転径がセンサー10の検知表
面10aの径に比して十分に大きい場合は第2スクリュ
ー5とセンサー10の間隙でのデッドスペースも少な
く、かつ第2スクリュー5の回転に伴う現像剤の搬送力
も強く滞留しづらいためである。
The relationship between the diameter of the substantially circular inductance detection sensor 10 used in this embodiment and the outermost radius of rotation of the spiral second screw 5 which is a small diameter stirring member disposed in the vicinity thereof. Is set to satisfy the following three equations. (1) 0 ≦ Dmin ≦ 1 × 10 −3 Dmin: closest distance between the outermost surface of the stirring member and the detection surface (m) (2) 0.4 ≦ r / R ≦ 0.75 r: of the detection surface Radius (m) R: Outermost rotation radius of screw (m) (3) 0.6 ≦ Dmin / Dmax ≦ 1.0 Dmax: Longest distance (m) between perpendicular to sensing surface and outermost surface of stirring member Satisfying these three equations is indispensable when the rotation diameter of the second screw 5 is as small as 10 to 16 mm. The reason is that when the rotation diameter of the second screw 5 is sufficiently larger than the diameter of the detection surface 10a of the sensor 10, the dead space in the gap between the second screw 5 and the sensor 10 is small, and the second screw 5 This is because the developer conveyance force accompanying the rotation of the roller is also hard to stay.

【0046】本発明者らの詳細な実験によると、(1)
式において、Dminが上記範囲を下回ると、スクリュ
ーとセンサーが接触することになり、その結果、現像剤
の劣化や、スクリュートルクの増大、センサーの故障を
招く。また、上記範囲を上回ると、(2)、(3)式を
満足していても、第2スクリュー5とセンサー10間の
デッドスペースが広すぎて検知誤差を生じる。
According to the detailed experiments of the present inventors, (1)
In the formula, when Dmin is below the above range, the screw and the sensor come into contact, and as a result, deterioration of the developer, increase of the screw torque, and failure of the sensor are caused. In addition, when the value exceeds the above range, the dead space between the second screw 5 and the sensor 10 is too large to cause a detection error even if the expressions (2) and (3) are satisfied.

【0047】(2)式においては、r/Rが上記範囲を
下回ると、センサーの検知表面10aが小さくなりす
ぎ、絶対出力の低下をもたらし、上記範囲を上回ると第
2スクリューに対する検知表面10aが大きくなりす
ぎ、デッドスペースの増加によるセンサーの検知誤動作
を生じやすくなる。
In the equation (2), when the ratio r / R is below the above range, the detection surface 10a of the sensor becomes too small, resulting in a decrease in the absolute output. It becomes too large, and the detection malfunction of the sensor due to the increase of the dead space easily occurs.

【0048】また、(3)式は、第2スクリュー5とセ
ンサー10間の間隙ムラの範囲規定であり、上記範囲を
下回るということは、間隙のムラ、傾きが大であること
を意味し、現像剤の上記間隙での流速にムラが発生しや
すくより一層センサー検知誤動作を生じやすくなる。以
下に本実施例で用いたスクリューとインダクタンス検知
センサーの条件を記す。
Equation (3) defines the range of the gap unevenness between the second screw 5 and the sensor 10. When the gap is less than the above range, it means that the gap unevenness and inclination are large. Irregularities in the flow velocity of the developer in the gap are more likely to occur, and a sensor detection malfunction is more likely to occur. The conditions of the screw and the inductance detection sensor used in the present embodiment are described below.

【0049】また、この条件で現像容器中に基準T/C
比現像剤を入れ、実際に消費・補給を行ったときのイン
ダクタンス検知センサーの出力と実際のT/C比の関係
を示すグラフを図3に記す。上記3式を満足している構
成であると、現像容器内の現像剤のT/C比変化に対し
て正確にインダクタンス検知センサーの検知が行われて
いるのがわかる。
Under these conditions, the standard T / C
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the output of the inductance detection sensor and the actual T / C ratio when the specific developer is charged and the consumption and replenishment are actually performed. It can be seen that the configuration that satisfies the above three equations allows the inductance detection sensor to accurately detect the change in the T / C ratio of the developer in the developing container.

【0050】なお、本実施例に対する比較例の条件とセ
ンサーの出力とT/C比の関係のグラフを図4に示して
おく。センサー出力感度が、特にT/C比の低い側で低
下しているのがわかる。
FIG. 4 shows a graph of the relationship between the conditions of the comparative example with respect to the present embodiment, the output of the sensor, and the T / C ratio. It can be seen that the sensor output sensitivity has decreased especially on the side where the T / C ratio is low.

【0051】また、本実施例と比較例における攪拌部材
およびトナー濃度検知センサーの条件は下記の通りであ
る。
The conditions of the stirring member and the toner concentration detecting sensor in this embodiment and the comparative example are as follows.

【0052】(本実施例) 攪拌部材;スパイラル形状のスクリュー、最外郭回転半
径7.0×10-2mトナー濃度検知センサー; インダクタンスセンサー、検知表面・・・円形、半径
0.5×10-2m、現像容器側面に配置し、スクリュー
に対峙、 攪拌部材とセンサーの最近接距離;0.5×10-3m、
最長距離;0.8×10-3m 上記構成において、Dmin=0.5×10-3m、r/
R=0.71、Dmin/Dmax=0.63である。
(Embodiment) Stirring member: spiral shaped screw, outermost rotation radius 7.0 × 10 −2 m Toner concentration detection sensor; inductance sensor, detection surface: circular, radius 0.5 × 10 − 2 m, placed on the side of the developer container, facing the screw, the closest distance between the stirring member and the sensor: 0.5 × 10 -3 m,
Longest distance: 0.8 × 10 −3 m In the above configuration, Dmin = 0.5 × 10 −3 m, r /
R = 0.71 and Dmin / Dmax = 0.63.

【0053】(比較例) 攪拌部材;スパイラル形状のスクリュー、最外郭回転半
径0.6×10-2mトナー濃度検知センサー; インダクタンスセンサー、検知表面・・・円形、半径
0.5×10-2m、現像容器側面に配置し、スクリュー
に対峙 攪拌部材とセンサーの最近接距離;0.5×10-3m、
最長距離;0.9×10-3m 上記構成において、Dmin=0.5×10-3m、r/
R=0.83、Dmin/Dmax=0.56であり、
本発明の範囲外である。その結果、図4に示すようにセ
ンサーの出力感度が低下し、正確なT/C比検知が不可
能となっている。
(Comparative Example) Stirring member: spiral shaped screw, outermost rotation radius 0.6 × 10 −2 m Toner concentration detection sensor; inductance sensor, detection surface: circular, radius 0.5 × 10 −2 m, placed on the side of the developing container and facing the screw. The closest distance between the stirring member and the sensor: 0.5 × 10 −3 m,
Longest distance: 0.9 × 10 −3 m In the above configuration, Dmin = 0.5 × 10 −3 m, r /
R = 0.83, Dmin / Dmax = 0.56,
It is outside the scope of the present invention. As a result, as shown in FIG. 4, the output sensitivity of the sensor decreases, and accurate T / C ratio detection becomes impossible.

【0054】実施例2 つぎに、本発明の第2実施例について図5により説明す
る。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0055】本実施例におけるセンサー10は、その配
置場所を攪拌部材4の近傍でかつ現像容器底面とし、か
つ検知表面10aで、使用される現像装置における現像
容器の壁面形状にならっていない箇所30は現像剤が接
触しないようにその表面を加工する。具体的にはその箇
所をモールド等の材料30で埋めてしまうのがよい。そ
の結果デッドスペースが激減し、滞留現像剤の発生を防
止し、インダクタンス検知センサーのT/C比に対する
検知が、さらに信頼性の高いものになる。なお、検知表
面の形状は、加工されていても略円形状を有している。
以下に本実施例の条件を記す。
The sensor 10 according to the present embodiment is arranged near the agitating member 4 and on the bottom surface of the developing container, and on the detection surface 10a, at a portion 30 not conforming to the wall shape of the developing container in the developing device used. Processes its surface so that the developer does not come into contact with it. Specifically, it is preferable to fill the location with a material 30 such as a mold. As a result, the dead space is drastically reduced, the generation of the staying developer is prevented, and the detection of the inductance detection sensor with respect to the T / C ratio becomes more reliable. In addition, the shape of the detection surface has a substantially circular shape even if it is processed.
The conditions of this embodiment are described below.

【0056】攪拌部材;スパイラル形状のスクリュー、
最外郭回転半径0.7×10-2mトナー濃度検知センサ
ー; インダクタンスセンサー、検知表面・・・円形、半径
0.5×10-2m、現像容器底面に配置し、スクリュー
に対峙、容器に沿わない箇所はモールドで埋める。
A stirring member; a spiral screw;
Outermost rotation radius 0.7 × 10 -2 m Toner concentration detection sensor; inductance sensor, detection surface: circular, radius 0.5 × 10 -2 m, placed on the bottom of the development container, facing the screw, facing the screw Areas that do not fit are filled with a mold.

【0057】攪拌部材とセンサーの最近接距離;0.5
×10-3m、最長距離;0.6×10-3m 上記構成において、Dmin=0.3×10-3m、r/
R=0.71、Dmin/Dmax=0.83である。
The closest distance between the stirring member and the sensor; 0.5
× 10 −3 m, longest distance; 0.6 × 10 −3 m In the above configuration, Dmin = 0.3 × 10 −3 m, r /
R = 0.71 and Dmin / Dmax = 0.83.

【0058】実施例3 つぎに図6を用いて第3の実施例を説明する。Embodiment 3 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.

【0059】本実施例の特徴は、本発明の3式を満足し
ながらトナー濃度検知センサーの検知表面を現像容器の
壁面よりも内側に出すことで、デッドスペースを減じる
ようにしたものである。その結果、センサーと攪拌部材
の最近接距離を簡単に狭めることが可能になり、センサ
ー検知精度をより一層向上させることができる。
The feature of the present embodiment is to reduce the dead space by extending the detection surface of the toner density detection sensor inside the wall surface of the developing container while satisfying the three expressions of the present invention. As a result, the closest distance between the sensor and the stirring member can be easily reduced, and the accuracy of sensor detection can be further improved.

【0060】以下に本実施例の条件を示す。The conditions of this embodiment are described below.

【0061】攪拌部材;スパイラル形状のスクリュー、
最外郭回転半径0.7×10-2mトナー濃度検知センサ
ー; インダクタンスセンサー、検知表面・・・円形、半径
0.4×10-2m、現像容器側面に配置し、スクリュー
に対峙、容器内側面より0.5×10-3m突出。
Stirring member; spiral shaped screw;
0.7 × 10 -2 m outermost rotation radius toner density detection sensor; inductance sensor, detection surface: circular, 0.4 × 10 -2 m, placed on the side of the development container, facing the screw, inside the container Projects 0.5 × 10 -3 m from the side.

【0062】攪拌部材とセンサーの最近接距離;0.3
×10-3m、最長距離;0.5×10-3m 上記構成において、Dmin=0.2×10-3m、r/
R=0.57、Dmin/Dmax=0.6である。
The closest distance between the stirring member and the sensor; 0.3
× 10 −3 m, longest distance; 0.5 × 10 −3 m In the above configuration, Dmin = 0.2 × 10 −3 m, r /
R = 0.57 and Dmin / Dmax = 0.6.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の現像装置および画像形成装置によれば、2成分現像剤
を循環、攪拌するために現像容器内に配置された攪拌部
材と、該攪拌部材の最外郭面より外側でかつ近接して、
2成分現像剤のトナー濃度変化を透磁率変化として検知
する、検知表面が略円形状のトナー濃度検知手段とを有
し、前記攪拌部材の最外郭半径R(m)が1.0×10
-2≦R≦1.6×10-2の範囲であり、Dmin:前記
攪拌部材の最外郭面と前記検知表面との最近接距離
(m)、r:前記検知表面の半径、R:前記攪拌部材の
最外郭回転半径(m)、Dmax:前記検知表面上の垂
線と前記攪拌部材の最外郭面との最長距離(m)、とし
たとき、0≦Dmin≦1×10-3 、0.4≦r/R
≦0.75、0.6≦Dmin/Dmax≦1.0、を
満足することにより、装置の小型化とトナー濃度検知手
段の信頼性向上とを両立することができ、前記攪拌部材
と前記トナー濃度検知手段の関係が最適化され、トナー
濃度検知手段の検知精度を向上でき、ひいては画像安定
性を維持することが可能となった。
As is apparent from the above description, according to the developing apparatus and the image forming apparatus of the present invention, a stirring member disposed in a developing container for circulating and stirring the two-component developer, Outside and close to the outermost surface of the stirring member,
Detecting means for detecting a change in toner density of the two-component developer as a change in magnetic permeability; and a toner density detecting means having a substantially circular detection surface, wherein the outermost radius R (m) of the stirring member is 1.0 × 10
-2 ≦ R ≦ 1.6 × 10 −2 , Dmin: the closest distance (m) between the outermost surface of the stirring member and the sensing surface, r: radius of the sensing surface, R: the above The outermost radius of rotation of the stirring member (m), Dmax: when the longest distance (m) between the perpendicular to the detection surface and the outermost surface of the stirring member, 0 ≦ Dmin ≦ 1 × 10 −3 , 0 .4 ≦ r / R
By satisfying ≦ 0.75 and 0.6 ≦ Dmin / Dmax ≦ 1.0, both miniaturization of the apparatus and improvement of the reliability of the toner concentration detecting means can be achieved, and the stirring member and the toner The relationship between the density detecting means is optimized, the detection accuracy of the toner density detecting means can be improved, and the image stability can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される現像装置の第1実施例を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a developing device to which the present invention is applied.

【図2】本発明が適用される電子写真画像形成装置の一
例を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an electrophotographic image forming apparatus to which the present invention is applied.

【図3】本発明の第1実施例におけるT/C比とインダ
クタンス検知センサー出力の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a T / C ratio and an output of an inductance detection sensor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例に対する比較例におけるT
/C比とインダクタンス検知センサー出力の関係を示す
グラフである。
FIG. 4 shows T in a comparative example with respect to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the relationship between the / C ratio and the output of an inductance detection sensor.

【図5】本発明の第2実施例における攪拌部材とセンサ
ーの位置関係を示す拡大概略断面図である。
FIG. 5 is an enlarged schematic sectional view showing a positional relationship between a stirring member and a sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例における攪拌部材とセンサ
ーの位置関係を示す拡大概略断面図である。
FIG. 6 is an enlarged schematic sectional view showing a positional relationship between a stirring member and a sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来のインダクタンス検知センサーの配置を示
す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an arrangement of a conventional inductance detection sensor.

【図8】従来の構成でのT/C比とインダクタンス検知
センサー出力の関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a T / C ratio and an output of an inductance detection sensor in a conventional configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像装置 1a 現像容器 4 第1スクリュー(攪拌部材) 5 第2スクリュー(攪拌部材) 6 感光体ドラム(像担持体) 10 インダクタンス検知センサー(トナー濃度検知
手段) 10a 検知表面 R1 現像室 R2 攪拌室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing apparatus 1a Developing container 4 1st screw (stirring member) 5 2nd screw (stirring member) 6 Photoconductor drum (image carrier) 10 Inductance detection sensor (toner density detection means) 10a Detection surface R1 Developing room R2 Stirring room

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志田 昌規 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小澤 一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H077 AB02 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 BA08 DA10 DA42 DA52 EA03 FA01 FA26  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masanori Shida 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Ichiro Ozawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon F term (reference) 2H077 AB02 AC02 AD02 AD06 AD13 AD18 BA08 DA10 DA42 DA52 EA03 FA01 FA26

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体上に形成された静電潜像を可視
画像に現像するために、前記像担持体に対向して非磁性
トナーおよび磁性キャリアを含む2成分現像剤を担持し
搬送する、内部に固定磁界発生手段を配置する回転可能
な現像剤担持体と、2成分現像剤を収容する現像容器
と、2成分現像剤を循環、攪拌するために前記現像容器
内に配置された攪拌部材と、該攪拌部材の最外郭面より
外側でかつ近接して、2成分現像剤のトナー濃度変化を
透磁率変化として検知する、検知表面が略円形状のトナ
ー濃度検知手段とを有する現像装置において、 前記検知表面近傍の現像剤の滞留を減じるために、前記
攪拌部材の最外郭半径R(m)が1.0×10-2≦R≦
1.6×10-2の範囲であり、 Dmin:前記攪拌部材の最外郭面と前記検知表面との
最近接距離(m)、 r:前記検知表面の半径(m)、 R:前記攪拌部材の最外郭回転半径(m)、 Dmax:前記検知表面上の垂線と前記攪拌部材の最外
郭面との最長距離(m)、 としたとき、以下の3式を満足することを特徴とする現
像装置。 0≦Dmin≦1×10-3 0.4≦r/R≦0.75 0.6≦Dmin/Dmax≦1.0
1. A two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier is carried and conveyed to face an image carrier in order to develop an electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image. A rotatable developer carrier having a fixed magnetic field generating means disposed therein, a developing container containing a two-component developer, and a developing container arranged in the developing container for circulating and stirring the two-component developer. A developing device having a stirring member and toner concentration detecting means having a substantially circular detection surface for detecting a change in the toner concentration of the two-component developer as a change in the magnetic permeability outside and close to the outermost surface of the stirring member; In the apparatus, the outermost radius R (m) of the stirring member is set to 1.0 × 10 −2 ≦ R ≦ in order to reduce the stagnation of the developer near the detection surface.
In the range of 1.6 × 10 -2, Dmin: minimum distance between the outermost surface and the detection surface of the stirring member (m), r: radius of the sensing surface (m), R: the agitating member , Where Dmax is the longest distance (m) between the perpendicular to the detection surface and the outermost surface of the stirring member, and the following three formulas are satisfied. apparatus. 0 ≦ Dmin ≦ 1 × 10 −3 0.4 ≦ r / R ≦ 0.75 0.6 ≦ Dmin / Dmax ≦ 1.0
【請求項2】 前記攪拌部材はスパイラル形状を有する
ことを特徴とする請求項1の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein said stirring member has a spiral shape.
【請求項3】 前記検知表面で、前記現像容器の壁面形
状に倣っていない箇所は現像剤が接触しないようにその
表面を加工することを特徴とする請求項1の現像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein a portion of the detection surface that does not follow the wall shape of the developing container is processed so that the developer does not contact the surface.
【請求項4】 前記検知表面は、前記現像容器の内壁面
よりも前記現像容器の内側に突出していることを特徴と
する請求項1の現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein the detection surface protrudes inside the developing container from an inner wall surface of the developing container.
【請求項5】 前記トナー濃度検知手段は現像装置駆動
時の前記攪拌部材回転時に検知を行い、かつその設置場
所を、現像剤攪拌時に前記検知表面を流れる現像剤の流
速が一定であり、かつその流動が規則的である場所とす
ることを特徴とする請求項1の現像装置。
5. The toner concentration detecting means detects when the stirring member is rotating when the developing device is driven, and determines a location where the toner concentration detecting means is located at a constant flow velocity of the developer flowing on the detection surface when the developer is stirred. The developing device according to claim 1, wherein the flow is a place where the flow is regular.
【請求項6】 静電潜像が形成される像担持体を有し、
該像担持体上に形成された静電潜像を可視画像に現像す
るために、前記像担持体に対向して非磁性トナーおよび
磁性キャリアを含む2成分現像剤を担持し搬送する、内
部に固定磁界発生手段を配置する回転可能な現像剤担持
体と、2成分現像剤を収容する現像容器と、2成分現像
剤を循環、攪拌するために前記現像容器内に配置された
攪拌部材と、該攪拌部材の最外郭面より外側でかつ近接
して、2成分現像剤のトナー濃度変化を透磁率変化とし
て検知する、検知表面が略円形状のトナー濃度検知手段
とを有する現像装置を備えた画像形成装置において、 前記検知表面近傍の現像剤の滞留を減じるために、前記
攪拌部材の最外郭半径R(m)が1.0×10-2≦R≦
1.6×10-2の範囲であり、 Dmin:前記攪拌部材の最外郭面と前記検知表面との
最近接距離(m)、 r:前記検知表面の半径(m)、 R:前記攪拌部材の最外郭回転半径(m)、 Dmax:前記検知表面上の垂線と前記攪拌部材の最外
郭面との最長距離(m)、 としたとき、以下の3式を満足することを特徴とする画
像形成装置。 0≦Dmin≦1×10-3 0.4≦r/R≦0.75 0.6≦Dmin/Dmax≦1.0
6. An image carrier on which an electrostatic latent image is formed,
In order to develop the electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image, a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier is carried and conveyed in opposition to the image carrier. A rotatable developer carrier on which a fixed magnetic field generating means is arranged, a developing container for containing a two-component developer, a stirring member arranged in the developing container for circulating and stirring the two-component developer, A developing device having a toner concentration detecting means having a substantially circular detection surface for detecting a change in the toner concentration of the two-component developer as a change in magnetic permeability, outside and close to the outermost surface of the stirring member. In the image forming apparatus, the outermost radius R (m) of the stirring member is set to 1.0 × 10 −2 ≦ R ≦
In the range of 1.6 × 10 -2, Dmin: minimum distance between the outermost surface and the detection surface of the stirring member (m), r: radius of the sensing surface (m), R: the agitating member , And Dmax: the longest distance (m) between the perpendicular to the detection surface and the outermost surface of the stirring member, wherein the following three formulas are satisfied. Forming equipment. 0 ≦ Dmin ≦ 1 × 10 −3 0.4 ≦ r / R ≦ 0.75 0.6 ≦ Dmin / Dmax ≦ 1.0
【請求項7】 前記攪拌部材はスパイラル形状を有する
ことを特徴とする請求項6の画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the stirring member has a spiral shape.
【請求項8】 前記検知表面で、前記現像容器の壁面形
状に倣っていない箇所は現像剤が接触しないようにその
表面を加工することを特徴とする請求項6の画像形成装
置。
8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein a portion of the detection surface that does not follow the wall shape of the developing container is processed so that the developer does not contact the surface.
【請求項9】 前記検知表面は、前記現像容器の内壁面
よりも前記現像容器の内側に突出していることを特徴と
する請求項6の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the detection surface protrudes inside the developing container from an inner wall surface of the developing container.
【請求項10】 前記トナー濃度検知手段は現像装置駆
動時の前記攪拌部材回転時に検知を行い、かつその設置
場所を、現像剤攪拌時に前記検知表面を流れる現像剤の
流速が一定であり、かつその流動が規則的である場所と
することを特徴とする請求項6の画像形成装置。
10. The toner concentration detecting means detects when the stirring member rotates when the developing device is driven, and determines a location where the toner concentration detecting means has a constant flow velocity of the developer flowing through the detection surface when the developer is stirred. 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the flow is a place where the flow is regular.
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JP2008170816A (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Fuji Xerox Co Ltd Developing unit and image forming apparatus

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