JP2001183893A - Color image forming device - Google Patents

Color image forming device

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JP2001183893A
JP2001183893A JP36471399A JP36471399A JP2001183893A JP 2001183893 A JP2001183893 A JP 2001183893A JP 36471399 A JP36471399 A JP 36471399A JP 36471399 A JP36471399 A JP 36471399A JP 2001183893 A JP2001183893 A JP 2001183893A
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JP
Japan
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toner
carrier
image forming
developer
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP36471399A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tokimatsu
宏行 時松
Seiko Itagaki
板垣  整子
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Publication of JP2001183893A publication Critical patent/JP2001183893A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize excellent developing available over a long term without being replenished often by a service man as a color image forming device constituted such that a color image is formed by plural developing units using the two-component developer. SOLUTION: Toner can be supplied to the respective developing units 13 from a supply toner housing part 31 by a toner supply means 32 and carrier can be supplied to the respective units 13 from a supply carrier housing part 33 by a carrier supply means 34. Then, the toner is supplied according to the consumption thereof associated with an image forming action and the carrier is supplied according to the total working time of the developing units.

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、電子写真方式によ
ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、
特に二成分現像剤を用いた複数の現像器によってカラー
画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color image forming apparatus for forming a color image by an electrophotographic system,
In particular, the present invention relates to a color image forming apparatus that forms a color image by a plurality of developing devices using a two-component developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置では、
一様に帯電した像形成体に像露光を行って潜像を形成
し、潜像を現像してトナー像としたのちトナー像を記録
紙等の転写材に転写することが行われる。トナー像を担
持した転写材が定着装置を通過することによりトナーは
転写材上に定着する。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus,
A latent image is formed by performing image exposure on a uniformly charged image forming body, developing the latent image into a toner image, and then transferring the toner image to a transfer material such as recording paper. As the transfer material carrying the toner image passes through the fixing device, the toner is fixed on the transfer material.

【0003】潜像を現像するに当たっては、現像性に優
れていることからトナーとキャリアとから成る二成分現
像剤が多く用いられる。トナーとキャリアとは現像器内
で撹拌されてトナーはキャリア外面に静電的に付着した
状態となり、現像領域へと搬送され現像バイアスが印加
された条件下でトナーはキャリアから離れて像形成体の
潜像部分に静電的に付着する。現像器内では現像によっ
てトナーが消費されるので、現像器内にはインダクスン
ス等を用いて現像剤中でのトナー量を検知するトナー濃
度検知手段が設けられていて、トナーが所定比率より低
下するとトナーホッパ等のトナー供給部からトナーを現
像器内に補充することがなされている。
In developing a latent image, a two-component developer composed of a toner and a carrier is often used because of its excellent developability. The toner and the carrier are agitated in the developing device, and the toner is electrostatically attached to the outer surface of the carrier. The toner is conveyed to the developing area and the toner is separated from the carrier under the condition that the developing bias is applied, and the toner is separated from the carrier. Electrostatically adheres to the latent image portion of. Since toner is consumed by development in the developing device, a toner concentration detecting means for detecting the amount of toner in the developer using an inductance or the like is provided in the developing device, and when the toner falls below a predetermined ratio, A toner is supplied from a toner supply unit such as a toner hopper into a developing device.

【0004】各現像器内のトナーは消費された新たなト
ナーによって不足した分の補充が行われるが、キャリア
は持続して使用される。キャリアは長期に渡って使用さ
れると、個々のキャリアの外周には1μmに満たない微
小なトナーが付着し、これが原因となって現像性能が次
第に低下して来て良好なトナー像が得られないようにな
る。このために所定枚数の画像形成がなされた時点で像
形成体の周囲に近接配置した各々の現像器を取外して内
部の現像剤を交換し新規なキャリアと交換することによ
って再び良好な現像が行われるようなサービス業務がな
されていた。
[0004] The toner in each developing unit is replenished for the shortage by the consumed new toner, but the carrier is continuously used. When the carrier is used for a long period of time, fine toner of less than 1 μm adheres to the outer periphery of each carrier, and as a result, the developing performance gradually decreases and a good toner image is obtained. Will not be. For this reason, when a predetermined number of images have been formed, good development is performed again by removing each of the developing devices arranged in the vicinity of the image forming body, replacing the internal developer, and replacing it with a new carrier. Service business was performed.

【0005】このようなところから、補給するトナーと
共に新しいキャリアを一定比率で加えて補給し、現像性
能の低下したキャリアを序々に新しいキャリアと交換し
て行くことによってサービス業務としての現像剤の交換
を必要としなくする提案、即ちトリクル現像と呼ばれる
提案が特公平2−21591号公報によってなされてい
る。
[0005] From such a situation, a new carrier is added at a fixed ratio together with the toner to be replenished and replenished, and the carrier having deteriorated developing performance is gradually replaced with a new carrier, whereby the developer is replaced as a service business. Has been proposed by Japanese Patent Publication No. 2-15991 (hereinafter referred to as "trickle development").

【0006】また、回転する像形成体の周縁部に複数の
Y,M,C,K等トナー色を異にした現像剤を内蔵した
現像器を設け、像形成体上にトナー像を重ね合わせてカ
ラートナー像を形成後一括して転写材へ転写するカラー
画像形成装置が本出願人等によって提供されている。こ
の様式は像形成体周囲を帯電器や現像器やクリーナを余
分な空間を設けずに有効に配置することによりカラー画
像形成装置を小型化できる特徴を有している。かかるカ
ラー画像形成装置では、各現像器毎に内部のトナーの消
費を検知し、検知結果に基づいてトナー補給を行うこと
がなされている。
Further, a developing device containing a plurality of developers having different toner colors such as Y, M, C, and K is provided at a peripheral portion of the rotating image forming body, and a toner image is superposed on the image forming body. A color image forming apparatus for forming a color toner image and transferring the color toner image to a transfer material at once is provided by the present applicant. This type has a feature that the color image forming apparatus can be miniaturized by effectively arranging a charger, a developing device and a cleaner around the image forming body without providing an extra space. In such a color image forming apparatus, the consumption of the toner inside the developing unit is detected, and the toner is replenished based on the detection result.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の提案されたトリ
クル現像ではトナー消費量に比例してトナーと一定比率
をもったキャリアの供給を行って来た。しかしこのよう
な現像剤の補給方法では画像形成装置の使用状況によっ
てキャリアの特性変化が顕著に現れ、現像されたトナー
画像にも差異が生じて来る。
In the conventionally proposed trickle development, a carrier having a fixed ratio with the toner has been supplied in proportion to the toner consumption. However, in such a developer replenishment method, the characteristics of the carrier significantly change depending on the use condition of the image forming apparatus, and a difference occurs in a developed toner image.

【0008】本発明は、像形成体の周囲に近接して複数
の現像器を配したカラー画像形成装置において、現像剤
交換という作業を必要としないで、過剰のキャリアを消
費することなく、各現像器が常に良好な現像条件が維持
されて、長期に亘って安定して良好なカラー画像の得ら
れる画像形成装置を提供することを目的とする。
According to the present invention, in a color image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged in proximity to the periphery of an image forming body, an operation of replacing a developer is not required, an excessive amount of carrier is not consumed, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a developing device always maintains good developing conditions and can obtain a good color image stably over a long period of time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、カラートナ
ーと共通のキャリアから成る二成分現像剤を有する複数
の現像器を像形成体の周縁部に設けてカラー画像を形成
するカラー画像形成装置において、各現像器へ個別にカ
ラートナーとキャリアとを供給する手段と収納部とを有
し、カラートナーは画像形成に伴うトナー消費量に応じ
て供給し、キャリアは画像形成に伴う現像器の動作頻度
に応じて供給されることを特徴とするカラー画像形成装
置(請求項1の発明)及び、カラートナーと共通のキャ
リアから成る二成分現像剤を有する複数の現像器を像形
成体の周縁部に設けてカラー画像を形成するカラー画像
形成装置において、各現像器へ個別にカラートナーとキ
ャリアとを供給する手段と収納部とを有し、カラートナ
ーは画像形成に伴うトナー消費量に応じて供給し、キャ
リアは画像形成に伴って消費されるトナー消費量に反比
例して供給されることを特徴とするカラー画像形成装置
(請求項2の発明)によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus which forms a color image by providing a plurality of developing units having a two-component developer comprising a color toner and a common carrier at a peripheral portion of an image forming body. A means for individually supplying a color toner and a carrier to each developing device, and a storage unit, wherein the color toner is supplied according to the amount of toner consumed during the image formation, and the carrier is supplied to the developing device during the image formation. A color image forming apparatus which is supplied in accordance with an operation frequency; and a plurality of developing devices having a two-component developer composed of a color toner and a common carrier are provided on the periphery of the image forming body. A color image forming apparatus for forming a color image by providing a color toner and a carrier to each developing device individually, and a storage unit, wherein the color toner is used for image formation. Supplies in accordance with the toner consumption, the carrier is achieved by a color image forming apparatus characterized by being fed in inverse proportion to the toner consumption amount consumed in association with image formation (the invention of claim 2).

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先だ
って、本発明のカラー画像形成装置に用いられる現像器
について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to the description of an embodiment of the present invention, a developing device used in a color image forming apparatus of the present invention will be described.

【0011】図1は現像器13の1例についてその断面
構成を示したもので、矢示方向に回転する像形成体であ
る感光体ドラム10に対向して設けられている。
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an example of the developing device 13, which is provided so as to face a photosensitive drum 10 which is an image forming body which rotates in the direction of an arrow.

【0012】130はアルミニウムやステンレス鋼のよ
うな非磁性導電性材料から成り、回転軸を筐体136の
側壁に嵌入して矢印方向に回転する現像スリーブであ
る。現像スリーブ130には保護抵抗138を介して直
流電源と交流電源とを重畳したバイアス電源137によ
って電圧印加がなされる。
Reference numeral 130 denotes a developing sleeve which is made of a non-magnetic conductive material such as aluminum or stainless steel, and whose rotating shaft is fitted into the side wall of the housing 136 and rotates in the direction of the arrow. A voltage is applied to the developing sleeve 130 via a protective resistor 138 by a bias power supply 137 in which a DC power supply and an AC power supply are superimposed.

【0013】131は現像スリーブ130内部に固定し
て周方向に複数のN,S磁極を配設した磁石体で、N,
S磁極は通常300〜1500ガウスの磁束密度に磁化
されており、その磁力により現像スリーブ130上に現
像剤を保持し現像剤の穂を形成する。
Reference numeral 131 denotes a magnet body fixed inside the developing sleeve 130 and having a plurality of N and S magnetic poles arranged in the circumferential direction.
The S magnetic pole is usually magnetized to a magnetic flux density of 300 to 1500 Gauss, and the magnetic force holds the developer on the developing sleeve 130 to form a developer spike.

【0014】132は現像スリーブ130上の現像剤層
厚を所定量に規制する棒状の磁性体からなる現像剤層厚
規制部材である。133は現像剤供給ローラで、現像ス
リーブ上に新しく撹拌された二成分現像剤を供給するロ
ーラである。134は現像剤撹拌スクリュ、135はト
ナー補給路で、後に説明する現像剤補給路135を通っ
てトナー及びキャリアを現像剤容量を保持する筐体13
6内の現像剤溜まりへ供給する。
Reference numeral 132 denotes a developer layer thickness regulating member made of a rod-shaped magnetic material for regulating the developer layer thickness on the developing sleeve 130 to a predetermined amount. Reference numeral 133 denotes a developer supply roller which supplies a newly stirred two-component developer onto the developing sleeve. Reference numeral 134 denotes a developer stirring screw; 135, a toner supply path; and a case 13 that holds toner and carriers through a developer supply path 135, which will be described later, to hold a developer capacity.
6 to the developer pool.

【0015】トナー補給路135によって新たに供給さ
れたトナーは、現像剤撹拌スクリュ134によって既存
の現像剤と撹拌され、摩擦帯電によって所定の帯電(Q
/M)に設定したのち、トナーは磁性キャリア表面に付
着した状態となって、現像剤供給ローラ133によって
現像スリーブ130に供給される。現像スリーブ130
周面上には内部の磁石体131によってトナーが表面に
付着した磁性キャリアが付着し、矢示方向に回転する。
現像スリーブ130の周面に付着した現像剤は、現像剤
層厚規制部材132によって現像剤の層厚が一様な薄層
となるよう規制がなされる。現像スリーブ130上の現
像剤の層厚を一様とする技術については本出願人による
特開平2−64675号に詳しく記載されている。
The toner newly supplied through the toner supply path 135 is stirred with the existing developer by the developer stirring screw 134, and a predetermined charge (Q
/ M), the toner is attached to the surface of the magnetic carrier, and is supplied to the developing sleeve 130 by the developer supply roller 133. Developing sleeve 130
A magnetic carrier having toner adhered to the surface by the internal magnet body 131 adheres to the peripheral surface, and rotates in the arrow direction.
The developer attached to the peripheral surface of the developing sleeve 130 is regulated by the developer layer thickness regulating member 132 such that the layer thickness of the developer becomes a uniform thin layer. The technique for making the layer thickness of the developer on the developing sleeve 130 uniform is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-64675 by the present applicant.

【0016】一様の層厚に規制された現像剤層は現像ス
リーブ130の回転に伴って、基体部を接地された感光
体ドラム10に対向した現像領域に移動し、現像スリー
ブ130にバイアス電源137によって印加されたバイ
アス電圧によって、感光体ドラム10と現像スリーブ1
30との間では振動電界が生じて、それによって現像領
域における現像剤はトナーがキャリアと分離飛翔して感
光体ドラム10上の潜像部分に付着し、潜像をトナー粒
子で顕像化する現像が行われる。
With the rotation of the developing sleeve 130, the developer layer whose uniform thickness is regulated moves the base portion to a developing area facing the grounded photosensitive drum 10, and supplies a bias power to the developing sleeve 130. 137, the photosensitive drum 10 and the developing sleeve 1
An oscillating electric field is generated between the photosensitive drum 30 and the toner, so that the toner in the developing area is separated from the carrier by the toner and adheres to the latent image portion on the photosensitive drum 10 to visualize the latent image with toner particles. Development takes place.

【0017】磁石体131の磁極の配置関係と磁極の磁
束密度を適切に設定することにより、狭い現像間隙Ds
dを設定することができ、充分な現像電界が保持され、
また、磁性キャリアも強い磁気束縛力によって保持され
ていることから、トナーは非接触状態で容易に飛翔して
感光体ドラム10の潜像部分には良好な画質のトナー像
が形成される。
By appropriately setting the arrangement relationship of the magnetic poles of the magnet body 131 and the magnetic flux density of the magnetic poles, the developing gap Ds
d can be set, a sufficient developing electric field is maintained,
Further, since the magnetic carrier is also held by the strong magnetic binding force, the toner easily flies in a non-contact state, and a good quality toner image is formed on the latent image portion of the photosensitive drum 10.

【0018】本発明のカラー画像形成装置に用いられる
現像装置は、非接触現像法によってカブリがなく画像濃
度の高い現像を容易に行うことができる優れた特長を有
しているが、カブリがなく鮮明な画像の現像を行う好ま
しい条件について以下さらに詳しく説明する。
The developing device used in the color image forming apparatus of the present invention has an excellent feature that a non-contact developing method can easily perform development with a high image density without fog. Preferred conditions for developing a clear image will be described in more detail below.

【0019】現像装置には、従来平均粒径が十数μmの
非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百μmの磁性キャリ
アとから成る二成分現像剤が用いられている。しかし本
発明に用いる現像剤としては、振動電界によってトナー
の移行制御を効果的に行うことができるから、平均粒径
が1〜20μm、好ましくは4〜10μmのトナーと平
均粒径10〜60μm、さらに好ましくは20〜50μ
mのキャリアとから成る二成分現像剤を用いることが好
ましい。この点について説明する。
Conventionally, a two-component developer comprising a non-magnetic toner having an average particle size of tens of μm and a magnetic carrier having an average particle size of tens to hundreds of μm has been used in the developing device. However, as the developer used in the present invention, the transfer of the toner can be effectively controlled by the oscillating electric field. Therefore, the toner having an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 4 to 10 μm, and the average particle diameter of 10 to 60 μm, More preferably, 20-50μ
It is preferable to use a two-component developer comprising m carriers. This will be described.

【0020】(キャリア)一般に磁性キャリア粒子は平
均粒径が大きいと、現像スリーブ130上に形成される
磁気ブラシの穂の状態が粗くなるために、電界により振
動を与えながら静電潜像を現像しても、トナー像にムラ
が現れ易く、穂におけるトナー濃度が低くなるので高濃
度の現像が行われない等の問題点がある。この問題点を
解消するには、磁性キャリア粒子の平均粒径dcを小さ
くすればよく、実験の結果体積平均粒径dcが10〜6
0μm、好ましくは20〜50μmであると上記問題点
は発生しないことが判明した。
(Carrier) In general, if the average particle size of the magnetic carrier particles is large, the state of the ears of the magnetic brush formed on the developing sleeve 130 becomes coarse, so that the electrostatic latent image is developed while being vibrated by an electric field. However, there is a problem that unevenness tends to appear in the toner image, and the toner density in the ears becomes low, so that high-density development is not performed. In order to solve this problem, the average particle diameter dc of the magnetic carrier particles may be reduced.
It has been found that the above problem does not occur when the thickness is 0 μm, preferably 20 to 50 μm.

【0021】dcが10μm以下であると、キャリアを
十分に磁化させることが困難で、トナー粒子と共に像形
成体10表面に付着するようになったり、飛散し易くな
る。
When dc is 10 μm or less, it is difficult to sufficiently magnetize the carrier, and the carrier adheres to the surface of the image forming body 10 together with the toner particles, or easily scatters.

【0022】また、dcが60μm以上になると、キャ
リアの比表面積が小さくなるため、トナーを十分に帯電
することができない。また、被覆率が高くなるためトナ
ー飛散も起こり易くなる。
On the other hand, when dc is 60 μm or more, the specific surface area of the carrier becomes small, so that the toner cannot be sufficiently charged. Further, since the covering ratio is high, toner scattering is also likely to occur.

【0023】キャリアの磁化の強さ(最大磁化)は、5
〜60emu/g、好ましくは10〜40emu/gで
ある。この強さは現像スリーブ130上の磁束密度にも
よるが、現像スリーブ130の一般的な磁束密度の条件
下においては、5emu/g未満では磁気的な束縛力が
働かずキャリア飛散の原因となる。また、60emu/
gを超えるとキャリアの穂立ちが高くなり過ぎ、感光体
ドラム10と非接触状態を保つことが困難になる。
The intensity of magnetization of the carrier (maximum magnetization) is 5
-60 emu / g, preferably 10-40 emu / g. Although this strength depends on the magnetic flux density on the developing sleeve 130, under a general magnetic flux density condition of the developing sleeve 130, if it is less than 5 emu / g, the magnetic binding force does not work and causes carrier scattering. . In addition, 60 emu /
If the ratio exceeds g, the ears of the carrier become too high, and it is difficult to maintain a non-contact state with the photosensitive drum 10.

【0024】このような磁性キャリアは、磁性体として
従来の磁性キャリアにおけると同様の、鉄,クロム,ニ
ッケル,コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や
合金、例えば、四三酸化鉄,γ−酸化第二鉄,二酸化ク
ロム,酸化マンガン,フェライト,マンガン−銅系合
金、といった強磁性体の球形化された粒子、又はそれら
の球形磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂,ビニル系樹
脂,エチレン系樹脂,ロジン変性樹脂,アクリル系樹
脂,ポリアミド樹脂,エポキシ系樹脂,ポリエステル系
樹脂,シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の単独、又は共
重合体で球形に被覆することで得られる。
Such a magnetic carrier is made of a metal such as iron, chromium, nickel, or cobalt, or a compound or alloy thereof, such as triiron tetroxide, γ-oxide, as in a conventional magnetic carrier. Ferromagnetic spherical particles such as ferric iron, chromium dioxide, manganese oxide, ferrite, and manganese-copper alloy, or the surfaces of these spherical magnetic particles are made of styrene resin, vinyl resin, ethylene resin. , Rosin-modified resin, acrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin, silicone resin, fluorine resin, or the like, or by spherical coating with a copolymer.

【0025】また、これらの樹脂の中に、磁性体微粒子
を分散して含有させた、いわゆる樹脂分散型キャリアも
用いることができる。
A so-called resin-dispersed carrier in which magnetic fine particles are dispersed and contained in these resins can also be used.

【0026】(トナー)一般にトナー粒子は、平均粒径
が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯電量
が減少し、相対的にファンデルワールス力のような付着
力が大きくなって、飛散し易くなり、カブリが発生し易
くなる。そして、平均粒径が10μm以下になると、こ
の問題が顕著に現れるようになる。その点を本実施形態
の現像装置では現像を振動電界下で行うことで解消する
ようにしている。
(Toner) Generally, when the average particle size of the toner particles is reduced, the charge amount is qualitatively reduced in proportion to the square of the particle size, and the adhesive force such as van der Waals force is relatively increased. Scattered easily, and fogging is likely to occur. Then, when the average particle size is 10 μm or less, this problem becomes remarkable. In the developing device according to the present embodiment, this problem is solved by performing the development under an oscillating electric field.

【0027】トナーの体積平均粒径D50(μm)が大き
くなると、既に触れているように、画像の荒れが目立つ
ようになる。D50が10μm以下の微粒子化したトナー
を用いると、解像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に
再現した鮮明な高画質画像を与えるようになる。D50
20μm以上では、画質の低下を生じ、1μm以下にな
ると、帯電不良、飛散等が起こり易くなる。
When the volume average particle diameter D 50 (μm) of the toner increases, as already mentioned, the roughness of the image becomes conspicuous. If D 50 is used the toner following micronized 10 [mu] m, the resolution is remarkably improved, so give a clear high-quality images shading difference also faithfully reproduced. D 50 is 20μm or more, results in degradation of image quality, at the 1μm or less, poor charging, scattering and the like easily occurs.

【0028】以上の理由からトナーの体積平均粒径D50
は1〜20μm、好ましくは3μm≦D50≦10μmで
ある。
For the above reasons, the volume average particle diameter D 50 of the toner
Is 1 to 20 μm, preferably 3 μm ≦ D 50 ≦ 10 μm.

【0029】D50が10μmより大きい場合は粒径が大
きく解像力が不足し、D50が3μmより小さい場合は凝
集力が大きく、摩擦帯電不良となり易い。
When D 50 is larger than 10 μm, the particle size is large and the resolution is insufficient, and when D 50 is smaller than 3 μm, the cohesive force is large and triboelectric charging tends to be poor.

【0030】また、トナー粒子が電界に追随して動作す
るために、トナー粒子の帯電量の絶対値は、2成分現像
剤においては、特に3〜30μC/gにするのが現像性
確保、カブリや飛散防止の観点から望ましい。特に粒径
の小さい場合は高い帯電量が必要である。
In addition, since the toner particles operate following the electric field, the absolute value of the charge amount of the toner particles is preferably set to 3 to 30 μC / g in the case of a two-component developer, in particular, in order to secure the developing property and to prevent the fog. And from the viewpoint of preventing scattering. In particular, when the particle size is small, a high charge amount is required.

【0031】このようなトナーのバインダー樹脂として
は、スチレン系樹脂,ビニル系樹脂,エチル系樹脂,ロ
ジン変性樹脂,アクリル系樹脂,ポリアミド樹脂,エポ
キシ樹脂,ポリエステル樹脂や、これらのスチレン−ア
クリル系樹脂等の共重合体樹脂又は混合した樹脂等が好
ましい。これらの樹脂にカラー顔料等の着色成分や、必
要に応じて帯電制御剤、ワックス等の離型剤等を加え
て、従来公知の粉砕造粒法,懸濁重合法,乳化重合法等
のトナー製造方法と同等の方法によって作ることができ
る。
Examples of the binder resin for such a toner include a styrene resin, a vinyl resin, an ethyl resin, a rosin-modified resin, an acrylic resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a polyester resin, and a styrene-acryl resin. And the like, or a mixed resin or the like. To these resins, a coloring component such as a color pigment, and if necessary, a charge controlling agent, a release agent such as a wax, etc. are added, and toners such as a conventionally known pulverization granulation method, suspension polymerization method and emulsion polymerization method are used. It can be made by a method equivalent to the manufacturing method.

【0032】(現像剤)本発明に用いる現像装置に用い
る二成分現像剤としては、以上述べたような球状のキャ
リア粒子とトナーとが従来の二成分現像剤におけると同
様の割合で混合した現像剤が好ましく用いられるが、キ
ャリアとして、一般のコーティングキャリア(密度5〜
8g/cm3)を使用した場合、現像剤中のトナー濃度
は2〜30重量%、好ましくは5〜20重量%である。
(Developer) As the two-component developer used in the developing device used in the present invention, the above-mentioned spherical carrier particles and toner are mixed at the same ratio as in the conventional two-component developer. An agent is preferably used. As a carrier, a general coating carrier (density 5 to 5) is used.
8 g / cm 3 ), the toner concentration in the developer is 2 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight.

【0033】2重量%より小であると、現像に必要なト
ナー数が確保できなく、被覆率が低下するため帯電過
剰、現像性低下を招く。
If the amount is less than 2% by weight, the number of toners required for development cannot be secured, and the coverage decreases, resulting in excessive charging and a decrease in developability.

【0034】30重量%より大であると、被覆率が大と
なり、帯電不良、トナー飛散が起こり易くなる。
If it is more than 30% by weight, the coverage becomes large, and poor charging and toner scattering tend to occur.

【0035】ただし、現像剤中のキャリアとして前述し
たような密度の比較的軽い(2〜4g/cm3)樹脂分
散型キャリアを用いた場合の現像剤中のトナー濃度は、
一般の樹脂被覆キャリアを用いる場合よりもやや高く、
5〜40重量%、より好ましくは10〜30重量%とす
るのがよい。
However, when a relatively light (2-4 g / cm 3 ) resin-dispersed carrier having the above-mentioned density is used as the carrier in the developer, the toner concentration in the developer is as follows:
Slightly higher than when using a general resin-coated carrier,
The content is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight.

【0036】筐体136の内面で常に撹拌された現像剤
と接する位置には例えばインダクタンスによって現像剤
中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ139
が設けられていて、制御部(図示せず)はトナー濃度検
知センサ139によって検知したトナー濃度が予め設定
された設定トナー濃度よりも低くなったときは、現像に
よって消費されたトナーのトナー補給が行われる。本発
明においては後に説明するキャリアの補給も併せて行わ
れる。
A toner concentration detecting sensor 139 for detecting the toner concentration in the developer by, for example, inductance is provided at a position on the inner surface of the housing 136 which is always in contact with the stirred developer.
Is provided, and when the toner density detected by the toner density detection sensor 139 becomes lower than a preset toner density, the control unit (not shown) replenishes the toner consumed by the development with toner. Done. In the present invention, replenishment of the carrier, which will be described later, is also performed.

【0037】現像剤には、必要に応じて、粒子の流動滑
りをよくするための流動化剤や像形成体1面の清浄化に
役立つクリーニング剤等が混合される。流動化剤として
は、コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或い
は非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニ
ング剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或
いは弗素等表面活性剤等を用いることができる。
If necessary, a fluidizing agent for improving the fluid sliding of the particles and a cleaning agent useful for cleaning the surface of the image forming body 1 are mixed with the developer. As the fluidizing agent, colloidal silica, silicon varnish, metal soap or nonionic surfactant can be used. As the cleaning agent, a surfactant such as fatty acid metal salt, organic group-substituted silicon or fluorine can be used. Can be.

【0038】以上が現像剤についての条件であり、次
に、このような現像剤で現像剤層を形成して感光体ドラ
ム10上の静電潜像を現像する現像条件について述べ
る。
The conditions for the developer have been described above. Next, the developing conditions for forming a developer layer with such a developer and developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 will be described.

【0039】現像スリーブ130と感光体ドラム10の
間隙は50〜1,000μmの間に設定されていること
が好ましい。この間隙が50μmよりも狭いと、均一に
現像作用する非接触の現像層の形成が困難となり、ま
た、十分なトナーを現像領域に供給することもできなく
なって、安定した現像が行われなくなる。逆に間隙が
1,000μmを超すようになると、対向電極効果が低
下して十分な現像濃度が得られないようになる。そし
て、間隙を50〜1,000μmの範囲にすると、適当
な厚さの非接触の現像剤層を均一に形成できるようにな
る。そこで間隙と現像剤層の厚さを、非画像形成時振動
電界を生じさせていない状態の下で、現像剤層が感光体
ドラム10の表面に接触せず、しかもできるだけ近接す
るような条件に設定することが行われる。それによっ
て、トナー像に掃き目が生じたり、またカブリが生じた
りすることが防止される。現像スリーブ130が感光体
ドラム10に近接する位置は、トナー等の飛散防止上、
重力の方向が現像スリーブ130に向かうようになる位
置が好ましいが、勿論、それに限られるものではない。
また、現像スリーブ130は外径が10〜30mmの間
が好ましく用いられ、現像スリーブ130の回転速度及
び回転方向は、トナー等の飛散防止の点からは、遅い速
度で方向が感光体ドラム10の移動方向と反対が好まし
いが、現像剤層による画像再現性の点からは感光体ドラ
ム10の移動方向と同方向で速度が殆ど同じかそれより
も早いことが好ましい。従って、現像スリーブ130の
周速を感光体ドラム10の周速の1.5〜3.5倍以内
に抑え、方向は同方向とすることが好ましい。しかし、
これに限定されるものではない。
The gap between the developing sleeve 130 and the photosensitive drum 10 is preferably set between 50 and 1,000 μm. If this gap is smaller than 50 μm, it is difficult to form a non-contact developing layer that uniformly performs a developing action, and it is also impossible to supply a sufficient amount of toner to the developing area, so that stable development cannot be performed. Conversely, when the gap exceeds 1,000 μm, the counter electrode effect is reduced, and a sufficient development density cannot be obtained. When the gap is in the range of 50 to 1,000 μm, a non-contact developer layer having an appropriate thickness can be uniformly formed. Therefore, the gap and the thickness of the developer layer are adjusted so that the developer layer does not come into contact with the surface of the photosensitive drum 10 and is as close as possible under the condition that no oscillating electric field is generated during non-image formation. Setting is done. As a result, it is possible to prevent sweeping or fogging from occurring in the toner image. The position where the developing sleeve 130 is close to the photosensitive drum 10 is used to prevent scattering of toner and the like.
A position where the direction of gravity is directed toward the developing sleeve 130 is preferable, but, of course, the position is not limited thereto.
The outer diameter of the developing sleeve 130 is preferably 10 mm to 30 mm, and the rotation speed and the rotation direction of the developing sleeve 130 are changed at a low speed in order to prevent scattering of toner and the like. The direction is preferably opposite to the moving direction, but from the viewpoint of the image reproducibility due to the developer layer, it is preferable that the speed is almost the same or faster in the same direction as the moving direction of the photosensitive drum 10. Therefore, it is preferable that the peripheral speed of the developing sleeve 130 be kept within 1.5 to 3.5 times the peripheral speed of the photosensitive drum 10, and the direction be the same. But,
It is not limited to this.

【0040】振動電界下での現像は、現像スリーブ13
0にバイアス電源137によって、カブリ防止及び現像
濃度に関係する直流電圧と、現像濃度及び階調性に関係
する交流電圧との重畳した電圧を印加して、それにより
現像領域に振動電界を生ぜしめて行うのが好ましい。直
流成分としては反転現像にあっては、バイアス電圧の直
流成分は感光体ドラム10の非画像背景部における受容
電位と略等しい電圧に設定される。交流成分としては周
波数が100Hz〜20kHz、好ましくは1〜10k
Hz、振幅が100〜5000Vの範囲が用いられる。
以上の交流成分は正弦波に限らず、矩形波や三角波等で
あってもよい。交流成分の周波数は、低過ぎると、振動
のピッチが現像に表れるようになり、反対に高過ぎて
も、電界の振動に現像剤が追従できなくなって、現像濃
度が低下し、鮮明な高画質画像の再現ができなくなると
言う傾向が現れる。交流成分の振幅は、周波数も関係す
るが、大なる程現像剤層を振動させるようになって、そ
れだけ効果を増すことになるが、その反面、大なる程カ
ブリを生じ易くし、落雷現象のような絶縁破壊も起こり
易くする。しかし、現像剤のキャリア粒子が樹脂等によ
って絶縁化され、さらには球形化されていると、絶縁破
壊は防止されるし、カブリの発生も直流成分で防止でき
る。なお、現像スリーブ130の表面は樹脂や酸化被膜
によって絶縁乃至半絶縁被覆するようにしてもよいし、
表面に凹凸を設けて現像剤層の搬送性を向上するように
することもなされる。以上の現像剤及び現像条件を用い
ることによって、安定してカブリがなく、解像力に優れ
た鮮明な現像が行われる。
For development under an oscillating electric field, the developing sleeve 13 is used.
The bias power supply 137 applies a superimposed voltage of a DC voltage related to fogging prevention and development density and an AC voltage related to development density and gradation, thereby generating an oscillating electric field in the development area. It is preferred to do so. As the DC component, in the reversal development, the DC component of the bias voltage is set to a voltage substantially equal to the receiving potential of the non-image background portion of the photosensitive drum 10. The frequency of the AC component is 100 Hz to 20 kHz, preferably 1 to 10 kHz.
Hz and an amplitude of 100 to 5000 V are used.
The AC component is not limited to a sine wave, but may be a rectangular wave, a triangular wave, or the like. If the frequency of the AC component is too low, the pitch of the vibration will appear in the development.On the other hand, if it is too high, the developer will not be able to follow the vibration of the electric field, and the development density will decrease, resulting in a clear high image quality. There is a tendency that images cannot be reproduced. The amplitude of the AC component is related to the frequency, but the greater the amplitude, the more the developer layer vibrates and the more the effect increases, but on the other hand, the larger the amplitude, the easier it is to cause fog, Such dielectric breakdown is likely to occur. However, if the carrier particles of the developer are insulated by a resin or the like and are made spherical, the dielectric breakdown can be prevented, and the generation of fog can be prevented by the DC component. The surface of the developing sleeve 130 may be insulated or semi-insulated with a resin or an oxide film,
The surface may be provided with irregularities to improve the transportability of the developer layer. By using the above-mentioned developer and developing conditions, clear development with no fog and excellent resolving power can be performed stably.

【0041】本発明に用いられる現像器13では、現像
剤撹拌スクリュ134に沿った筐体136の背面側の壁
部の現像剤界面近くに穴部136aが設けられていて、
内部の現像剤量が所定の量を越えると越えた分の現像剤
は穴部136aからあふれだし、あふれた現像剤は廃キ
ャリア回収部136bへと落下し、落下した現像剤は廃
キャリア回収用スクリュ136cによって廃トナーボッ
クスへと搬送される。
In the developing device 13 used in the present invention, a hole 136a is provided near the developer interface on the rear wall of the housing 136 along the developer stirring screw 134.
When the amount of the developer inside exceeds a predetermined amount, the excess developer overflows from the hole 136a, and the overflowed developer falls to the waste carrier collection part 136b, and the dropped developer is used for waste carrier collection. It is transported to the waste toner box by the screw 136c.

【0042】従来のトリクル現像においては、補給する
トナーに一定比率の少量のキャリアを混合しておいて、
トナー濃度検知センサ139によって検知した筐体13
6内のトナー濃度が予め設定された設定トナー濃度より
も低下すると、トナー補給に際して一定比率の少量のキ
ャリアをトナーと一緒に供給していた。本発明において
は、後に説明する複数の現像器を用いたカラー画像形成
装置について各現像器へ補給するトナー量と補給するキ
ャリア量とは独立に現像剤補給の制御を行うもので、次
の2つの実施の形態について説明する。
In the conventional trickle development, a small amount of carrier at a fixed ratio is mixed with the toner to be replenished.
Case 13 detected by toner concentration detection sensor 139
When the toner density in the toner cartridge 6 becomes lower than a preset toner density, a small amount of a predetermined ratio of carrier is supplied together with the toner when supplying the toner. In the present invention, in a color image forming apparatus using a plurality of developing devices, which will be described later, the amount of toner to be supplied to each developing device and the amount of carrier to be supplied are controlled independently of developer supply. One embodiment will be described.

【0043】(実施の形態1)本実施の形態のカラー画
像形成装置は、各現像器について個別に現像剤の補給を
行うが、この際カラートナーは画像形成に伴うトナー消
費量に応じて供給し、キャリアは画像形成に伴う現像器
の動作頻度に応じて供給されるよう制御がなされるもの
で、図2は現像剤の補給制御を示すブロック図で、図3
は現像器へ補給路を通って現像剤補給を行う状態を示す
説明図である。
(Embodiment 1) In the color image forming apparatus of the present embodiment, the developer is individually supplied to each developing unit. At this time, the color toner is supplied in accordance with the amount of toner consumed for image formation. The carrier is controlled so as to be supplied in accordance with the operation frequency of the developing device accompanying the image formation. FIG. 2 is a block diagram showing the replenishment control of the developer.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state in which developer is supplied to the developing device through a supply path.

【0044】画像形成が開始されると、現像スリーブ1
30は回転し、現像スリーブ130の周面上に付着した
現像剤は現像領域において現像が行われ、トナーが消費
される。筐体136内の現像剤はトナー濃度検知センサ
139によってトナー比率の検知がなされていて、トナ
ー比率が所定のトナー比率よりも低下したと検知する
と、制御部T1は供給ローラ等を用いたトナー補給手段
32を作動させて、補給トナー収納部31内のトナーを
現像剤補給路135を通って筐体136内へ補給する。
トナー補給によって筐体136内の現像剤のトナー比率
が所定のトナー比率まで回復したとトナー濃度検知セン
サ139が検知すると、制御部T1はトナー補給手段3
2を停止して、トナー補給を中止する。
When the image formation is started, the developing sleeve 1
The rotation of 30 causes the developer attached on the peripheral surface of the developing sleeve 130 to be developed in the developing area, and the toner is consumed. The toner in the housing 136 is detected by the toner concentration detection sensor 139. When the toner ratio is detected to be lower than a predetermined toner ratio, the control unit T1 supplies toner using a supply roller or the like. By operating the means 32, the toner in the replenishment toner storage unit 31 is replenished into the housing 136 through the developer replenishment path 135.
When the toner concentration detection sensor 139 detects that the toner ratio of the developer in the housing 136 has recovered to the predetermined toner ratio by the toner replenishment, the control unit T1 controls the toner replenishing unit 3
2 is stopped to stop toner supply.

【0045】また、画像形成が開始されると、例えば現
像器13の動作時間の積算やプリント枚数の積算等、現
像器13の動作頻度検出手段30Aによって現像器13
の動作時間やプリント枚数の計測が行われる。制御部T
1は動作頻度検出手段30Aによって所定の検出結果、
例えば100枚のプリント枚数の現像動作がなされたと
検出すると、例えば供給ローラを用いたキャリア補給手
段34を所定回転数だけ回転させ、補給キャリア収納部
33から例えば20gのキャリアを現像剤補給路135
を通って例えば約1kgのキャリアを内蔵した筐体13
6内へ補給する。かかるキャリアの補給はトナー補給と
は別個に行っても差し支えないが、例えば100枚のプ
リントがなされた後の、トナー濃度検知センサ139の
検知に基づいて行われるトナー補給時に例えば20gの
キャリアを合流し混合した形で現像剤補給路135を通
って筐体136内へ補給することが搬送性をよくして好
ましい。
When the image formation is started, the operation frequency detecting means 30A of the development unit 13 detects the operation time of the development unit 13 and the number of prints.
The operation time and the number of prints are measured. Control unit T
1 is a predetermined detection result by the operation frequency detection means 30A,
For example, when it is detected that the developing operation for 100 printed sheets has been performed, for example, the carrier replenishing means 34 using a supply roller is rotated by a predetermined number of revolutions, and a 20 g of carrier is supplied from the replenishment carrier accommodating portion 33 to the developer replenishing path 135.
Through which the housing 13 containing, for example, a carrier of about 1 kg
Replenish into 6. The replenishment of the carrier may be performed separately from the replenishment of the toner. It is preferable to replenish the toner in the case 136 through the developer replenishing passage 135 in a mixed form because the transportability is improved.

【0046】現像剤補給路135は中空のパイプで、重
力により或いは内部に設けた搬送スクリュを回転するこ
とによって、トナーやキャリアの搬送・補給が行われ
る。現像剤補給路135はトナー補給路に対してキャリ
アを途中から合流して搬送するようにした補給路であっ
ても、キャリア補給路に対してトナーを途中から合流し
て搬送するようにした補給路であっても差し支えない。
また、別に設けた補給路に対してトナーを合流しキャリ
アを合流するようにした搬送路であってもよい。
The developer supply path 135 is a hollow pipe, and the supply and supply of toner and carrier are performed by gravity or by rotating a transfer screw provided therein. Even when the developer supply path 135 is a supply path in which the carrier is joined to the toner supply path from the middle and is conveyed, the supply is such that the toner is joined to the carrier supply path from the middle and is conveyed. It can be on the road.
Alternatively, the transport path may be configured such that toner is merged into a separately provided supply path and the carrier is merged.

【0047】現像剤は現像器13の動作頻度によって次
第にキャリアの劣化が生じるので、本実施の形態におい
ては動作頻度に応じてキャリア補給を行うようにしたも
ので、図4は本発明の効果を示すグラフであって、横軸
にプリント数、縦軸にトナーの帯電量を示している。ト
ナー帯電量の低下は現像剤の劣化の指標をなすもので、
曲線CT2はキャリア補給をしない場合の平均的なトナ
ーの帯電量の低下を示すカーブで、曲線CT1は本実施
形態でのキャリア補給を行った場合のトナーの帯電量の
低下を示すカーブで、本実施の形態でのキャリア補給を
行った場合には、現像剤交換を行うことなく5万プリン
ト以上の画像形成に亘って良好な現像がなされて画質の
安定化が得られることを示している。なお、曲線CT3
は従来のトリグル方式によってトナー補給と一定比率を
もってキャリア補給を行った場合のトナーの帯電量の低
下を示すカーブである。
Since the carrier gradually deteriorates depending on the operation frequency of the developing device 13, the carrier is replenished according to the operation frequency in the present embodiment, and FIG. 4 shows the effect of the present invention. In the graph, the horizontal axis indicates the number of prints, and the vertical axis indicates the charge amount of the toner. A decrease in toner charge is an indicator of developer deterioration,
A curve CT2 is a curve showing a decrease in the average charge amount of the toner when the carrier is not replenished, and a curve CT1 is a curve showing the decrease in the charge amount of the toner when the carrier is replenished in the present embodiment. This indicates that when the carrier is replenished in the embodiment, good development is performed over 50,000 prints or more without forming a developer, and image quality can be stabilized. Note that the curve CT3
Is a curve showing a decrease in the charge amount of the toner when the carrier is replenished at a fixed ratio with the toner replenishment by the conventional toggle method.

【0048】(実施の形態2)本実施形態のカラー画像
形成装置は、各現像器について個別に現像剤の補給を行
うが、この際カラートナーは画像形成に伴うトナー消費
量に応じて供給し、キャリアは画像形成に伴って消費さ
れるトナー消費量に反比例して供給されるよう制御がな
されるもので、図5は現像剤の補給制御を示すブロック
図で、図6は現像器へ補給路を通って現像剤補給を行う
状態を示す説明図である。
(Embodiment 2) In the color image forming apparatus of this embodiment, the developer is individually supplied to each of the developing devices. At this time, the color toner is supplied in accordance with the amount of toner consumed during image formation. The carrier is controlled so as to be supplied in inverse proportion to the amount of toner consumed during the image formation. FIG. 5 is a block diagram showing the supply control of the developer, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state in which developer is supplied through a path.

【0049】画像形成が開始されると、現像スリーブ1
30は回転し、現像スリーブ130の周面上に付着した
現像剤は現像領域において現像が行われ、トナーが消費
される。筐体136内の現像剤はトナー濃度検知センサ
139によってトナー比率の検知がなされていて、トナ
ー比率が所定のトナー比率よりも低下したと検知する
と、制御部T2は供給ローラを回転することによってト
ナー補給を行うトナー補給手段32を作動させて、補給
トナー収納部31内のトナーを現像剤補給路135を通
って筐体136内へ補給する。トナー補給手段32に
は、供給ローラの回転数を計測することによって補給ト
ナー量を検出する補給トナー量検出部S32が設けられ
ていて、トナー補給時には補給トナー量の計測が行われ
る。
When the image formation is started, the developing sleeve 1
The rotation of 30 causes the developer attached on the peripheral surface of the developing sleeve 130 to be developed in the developing area, and the toner is consumed. The toner in the housing 136 is detected by the toner concentration detection sensor 139 at the toner ratio. When the toner ratio is detected to be lower than the predetermined toner ratio, the control unit T2 rotates the supply roller to control the toner. By operating the toner replenishing means 32 for replenishing, the toner in the replenishment toner storage unit 31 is replenished into the housing 136 through the developer replenishment path 135. The toner replenishing means 32 is provided with a replenished toner amount detection unit S32 for detecting the replenished toner amount by measuring the number of rotations of the supply roller, and measures the replenished toner amount when replenishing the toner.

【0050】トナー補給によって筐体136内の現像剤
のトナー比率が所定のトナー比率まで回復したとトナー
濃度検知センサ139が検知すると、制御部T2はトナ
ー補給手段32を停止してトナー補給を中止する。
When the toner concentration detecting sensor 139 detects that the toner ratio of the developer in the housing 136 has recovered to the predetermined toner ratio by the toner replenishment, the controller T2 stops the toner replenishing means 32 and stops the toner replenishment. I do.

【0051】また画像形成が開始されると、現像器13
の動作時間の検出方法としてプリント枚数が用いられ、
プリント枚数を計測し積算するプリント枚数積算部30
Bによってプリント枚数の計測が行われる。但し両面プ
リントの場合は2として計測する。制御部T2はプリン
ト枚数積算部30Bが例えば100枚のプリントを終え
たことを検知すると、その間に補給トナー量検出部32
aがどれだけの量トナー補給を行ったかの検出を行う。
本実施形態においては100枚のプリントの間に消費さ
れるトナー量は100枚のプリントの間に補給されたト
ナー量と等しいとして処理を行っている。
When the image formation is started, the developing device 13
The number of prints is used as a method of detecting the operation time of
Number-of-prints accumulator 30 for measuring and integrating the number of prints
The number of prints is measured by B. However, in the case of double-sided printing, it is measured as 2. When the control unit T2 detects that the print number accumulating unit 30B has completed, for example, printing 100 sheets, the replenishment toner amount detecting unit 32
A is detected as to how much toner has been supplied.
In the present embodiment, the processing is performed on the assumption that the amount of toner consumed during printing of 100 sheets is equal to the amount of toner supplied during printing of 100 sheets.

【0052】制御部T2では100枚のプリント終了時
点において補給トナー量の検出を行い、補給トナー量検
出部S32で検出した補給トナー量が予め設定した標準
とする補給範囲にあるときは20gのキャリア補給を行
う。また、補給トナー量検出部S32で検出した補給ト
ナー量が予め設定した補給範囲以下のときには30gの
キャリア補給を行う。また、検出した補給トナー量が予
め設定した補給範囲以上のときには10gのキャリア補
給を行う。
The control unit T2 detects the amount of replenishment toner at the end of printing 100 sheets. If the replenishment toner amount detected by the replenishment toner amount detection unit S32 is within a preset standard replenishment range, a carrier of 20 g is used. Replenish. When the replenishment toner amount detected by the replenishment toner amount detection unit S32 is equal to or less than a preset replenishment range, 30 g of carrier replenishment is performed. Further, when the detected amount of supplied toner is equal to or larger than the preset supply range, 10 g of carrier is supplied.

【0053】本実施形態においては、所定量の画像形成
中に消費するトナー消費量が少ない程現像剤は劣化する
ことから、キャリアを多く供給して現像剤の回復を促す
もので、図7は本発明の効果を示すグラフであって、横
軸にプリント数、縦軸に現像剤の劣化の指標としてトナ
ー帯電量を示している。曲線CT11はキャリア補給を
行わないで現像を行い、画像形成に当たってトナー消費
量が多い場合のトナーの帯電量の低下を示すカーブで、
曲線CT12はキャリア補給を行わないで現像を行い、
画像形成に当たってトナー消費量が少ない場合のトナー
の帯電量の低下を示している。本実施形態においては、
トナー消費量の少ないときはトナー消費量の多いときに
較べて多量のキャリア補給を行い、このことによって曲
線CT10に示すようにトナーの帯電量は略一定状態に
維持される。本実施形態でのキャリア補給を行った場合
には現像剤交換を行わないで5万プリント以上の画像形
成が、総て良好な現像が行われることが認められた。
In the present embodiment, since the developer deteriorates as the amount of toner consumed during the formation of a predetermined amount of image decreases, a large amount of carrier is supplied to promote the recovery of the developer. 5 is a graph showing the effect of the present invention, in which the horizontal axis indicates the number of prints, and the vertical axis indicates the toner charge amount as an index of the deterioration of the developer. A curve CT11 is a curve showing a decrease in the charge amount of the toner when the development is performed without performing the carrier replenishment and the toner consumption is large in forming the image.
Curve CT12 is developed without carrier replenishment,
This shows a decrease in the charge amount of the toner when the toner consumption amount is small during image formation. In the present embodiment,
When the amount of toner consumption is small, a larger amount of carrier is replenished than when the amount of toner consumption is large, whereby the charge amount of the toner is maintained at a substantially constant state as shown by the curve CT10. When the carrier was replenished in the present embodiment, it was confirmed that the image formation of 50,000 prints or more was performed without developing agent replacement, and all favorable development was performed.

【0054】次に上記説明を行った現像器13を複数組
搭載してカラー画像形成を行うカラー画像形成装置の説
明を行う。図8は、本発明の現像装置を複数組搭載した
画像形成装置の一例であるカラープリンタの断面構成図
であり、図9はその像形成体の断面構成図である。
Next, a description will be given of a color image forming apparatus for forming a color image by mounting a plurality of sets of the developing devices 13 described above. FIG. 8 is a cross-sectional view of a color printer as an example of an image forming apparatus equipped with a plurality of developing devices of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the image forming body.

【0055】図8または図9によれば、像形成体である
感光体ドラム10は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外
周に、透光性の導電層及び有機感光層(OPC)の光導
電体層を形成したものである。
According to FIG. 8 or FIG. 9, the photosensitive drum 10 as an image forming body is formed on the outer periphery of a cylindrical base formed of a light-transmitting member such as glass or light-transmitting acrylic resin. It is formed by forming a photoconductive layer and a photoconductor layer of an organic photosensitive layer (OPC).

【0056】感光体ドラム10は、図示しない駆動源か
らの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図
1の矢印で示す時計方向に回転される。
The photosensitive drum 10 is rotated clockwise as shown by an arrow in FIG. 1 with the light-transmitting conductive layer grounded by power from a drive source (not shown).

【0057】本発明では、画像露光用の露光ビームは、
その結像点である感光体ドラム10の光導電体層におい
て、光導電体層の光減衰特性(光キャリア生成)に対し
て適正なコントラストを付与できる波長の露光光量を有
していればよい。従って、本実施形態における感光体ド
ラムの透光性の基体の光透過率は、100%である必要
はなく、露光ビームの透過時にある程度の光を吸収する
ような特性を有していてもよい。要は、適切なコントラ
ストを付与できればよい。透光性の基体の素材として
は、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモ
ノマーを重合したものが、透光性、強度、精度、表面性
等において優れており好ましく用いられるが、その他一
般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
トなどの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光
光に対して透光性を有していれば、着色していてもよ
い。透光性の導電層としては、インジウム錫酸化物(I
TO)、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅
や、Au、Ag、Ni、Alなどからなる透光性を維持
した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空蒸着
法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種CV
D法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用できる。
また、光導電体層としては各種有機感光層(OPC)が
使用できる。
In the present invention, the exposure beam for image exposure is
The photoconductor layer of the photoconductor drum 10, which is the image forming point, only needs to have an exposure light amount of a wavelength that can provide an appropriate contrast with respect to the light attenuation characteristic (photocarrier generation) of the photoconductor layer. . Therefore, the light transmittance of the light-transmitting substrate of the photosensitive drum in the present embodiment does not need to be 100%, and may have a characteristic of absorbing a certain amount of light when transmitting the exposure beam. . The point is that any suitable contrast can be provided. As a material of the light-transmitting substrate, an acrylic resin, particularly one obtained by polymerizing a methyl methacrylate monomer, is preferably used because of its excellent light-transmitting properties, strength, accuracy, surface properties, etc. Various translucent resins such as acryl, fluorine, polyester, polycarbonate, polyethylene terephthalate and the like used for the above can be used. Further, as long as it has a light-transmitting property with respect to the exposure light, it may be colored. As the light-transmitting conductive layer, indium tin oxide (I
TO), tin oxide, lead oxide, indium oxide, copper iodide, or a metal thin film of Au, Ag, Ni, Al, or the like that maintains light transmissivity. Reactive deposition method, various sputtering methods, various CV
D method, dip coating method, spray coating method and the like can be used.
Various organic photosensitive layers (OPC) can be used as the photoconductor layer.

【0058】光導電体層の感光層としての有機感光層
は、電荷発生物質(CGM)を主成分とする電荷発生層
(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする電
荷輸送層(CTL)とに機能分離された二層構成の感光
層とされる。二層構成の有機感光層は、CTLが厚いた
めに有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。
なお有機感光層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送
物質(CTM)を1つの層中に含有する単層構成とされ
てもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、
通常バインダ樹脂が含有される。
The organic photosensitive layer serving as the photosensitive layer of the photoconductor layer includes a charge generation layer (CGL) mainly composed of a charge generation substance (CGM) and a charge transport layer (CTM) mainly composed of a charge transport substance (CTM). And CTL). An organic photosensitive layer having a two-layer structure has high durability as an organic photosensitive layer due to its thick CTL and is suitable for the present invention.
The organic photosensitive layer may have a single layer structure containing a charge generation material (CGM) and a charge transport material (CTM) in one layer. ,
Usually, a binder resin is contained.

【0059】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器11、画像書込手段としての露光光学系1
2、現像手段としての現像器13は、それぞれ、イエロ
ー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色
(K)の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、本実施形態においては、図1の矢印にて示す感光
体ドラム10の回転方向に対して、Y、M、C、Kの順
に配置される。
A scorotron charger 11 as a charging unit described below, and an exposure optical system 1 as an image writing unit will be described.
2. The developing device 13 as a developing unit is prepared for an image forming process for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K), respectively. Are arranged in the order of Y, M, C, and K with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 10 indicated by the arrow in FIG.

【0060】帯電手段としてのスコロトロン帯電器11
は像形成体である感光体ドラム10の移動方向に対して
直交する方向(図1において紙面垂直方向)に感光体ド
ラム10と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム
10の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持さ
れた制御グリッド(符号なし)と、コロナ放電電極11
aとして、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性の
コロナ放電とによって帯電作用(本実施形態においては
マイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な
電位を与える。コロナ放電電極11aとしては、その他
ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。
Scorotron charger 11 as charging means
Is mounted so as to face and be close to the photosensitive drum 10 in a direction perpendicular to the moving direction of the photosensitive drum 10 as an image forming body (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1). A control grid (no symbol) maintained at a predetermined potential with respect to the body layer;
As a, for example, a sawtooth electrode is used, and a charging action (in this embodiment, negative charging) is performed by corona discharge having the same polarity as that of the toner, thereby giving a uniform potential to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode 11a, a wire electrode or a needle electrode may be used.

【0061】各色毎の露光光学系12は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのLED(発光ダイオード)を
感光体ドラム10の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子(不図示)と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ(不図示)とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。円柱状の保持部材2
0に、各色毎の露光光学系12が取付けられて感光体ド
ラム10の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
の他、FL(蛍光体発光)、EL(エレクトロルミネッ
センス)、PL(プラズマ放電)等の複数の発光素子を
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。
The exposure optical system 12 for each color has a linear exposure element (LED) in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) as light emitting elements for image exposure light are arranged in an array parallel to the axis of the photosensitive drum 10. (Not shown) and a selfoc lens (not shown) as an equal-magnification imaging element are configured as an exposure unit attached to a holder. Cylindrical holding member 2
At 0, the exposure optical system 12 for each color is attached and housed inside the base of the photosensitive drum 10. In addition, as the exposure element, a linear element in which a plurality of light emitting elements such as FL (phosphor emission), EL (electroluminescence), and PL (plasma discharge) are arranged in an array is used.

【0062】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
12は、感光体ドラム10上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器11と現像器13との間で、現像器13に対
して感光体ドラム10の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム10の内部に配置される。
The exposure optical system 12 as an image writing means for each color sets the exposure position on the photosensitive drum 10 between the scorotron charger 11 and the developing unit 13 and the photosensitive unit with respect to the developing unit 13. It is arranged inside the photoconductor drum 10 in a state provided on the upstream side in the rotation direction of the drum 10.

【0063】露光光学系12は、別体のコンピュータ
(不図示)から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム10に像露光を行い、感光体ドラム10上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Y、M、Cのトナーの透光性の高い6
80〜900nmの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。
The exposure optical system 12 performs image processing based on image data of each color sent from a separate computer (not shown) and stored in the memory, and then performs image processing on the uniformly charged photosensitive drum 10. Exposure is performed to form a latent image on the photosensitive drum 10. The emission wavelength of the light-emitting element used in this embodiment is usually 6 for the toners of Y, M, and C, which have high translucency.
The wavelength in the range of 80 to 900 nm is good, but the wavelength may be shorter than this, since the color toner does not have sufficient translucency since image exposure is performed from the back surface.

【0064】各色毎の現像手段としての現像器13は、
内部にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)
若しくは黒色(K)の二成分の現像剤を収容し、それぞ
れ、例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの
円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成さ
れた現像剤担持体である現像スリーブ130を備えてい
る。
The developing device 13 as a developing means for each color includes
Inside yellow (Y), magenta (M), cyan (C)
Alternatively, a two-component developer of black (K) is accommodated, and is a cylindrical developer carrier made of non-magnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm, respectively. A certain developing sleeve 130 is provided.

【0065】現像領域では、現像スリーブ130は、突
き当てコロ(不図示)により感光体ドラム10と所定の
間隙、例えば100〜1000μmをあけて非接触に保
たれ、感光体ドラム10の回転方向と最近接位置におい
て順方向に回転するようになっており、現像時、現像ス
リーブ130に対してトナーと同極性(本実施形態にお
いてはマイナス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流
電圧ACを重畳する現像バイアス電圧を印加することに
より、感光体ドラム10の露光部に対して非接触の反転
現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像ムラを防
ぐために20μm程度以下が必要である。
In the developing area, the developing sleeve 130 is kept out of contact with the photosensitive drum 10 with a predetermined gap, for example, 100 to 1000 μm, by abutting rollers (not shown). It rotates in the forward direction at the closest position. At the time of development, an AC voltage AC is superimposed on a DC voltage of the same polarity as the toner (in the present embodiment, a negative polarity) or a DC voltage with respect to the developing sleeve 130. By applying the developing bias voltage, non-contact reversal development is performed on the exposed portion of the photosensitive drum 10. At this time, the precision of the development interval needs to be about 20 μm or less in order to prevent image unevenness.

【0066】以上のように現像器13は、スコロトロン
帯電器11による帯電と露光光学系12による像露光に
よって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を、非
接触の状態で感光体ドラム10の帯電極性と同極性のト
ナー(本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であ
り、トナーは負極性)により反転現像する。
As described above, the developing unit 13 transfers the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 by the charging by the scorotron charger 11 and the image exposure by the exposure optical system 12 in a non-contact state. Reversal development is performed with toner having the same polarity as the charge polarity of No. 10 (in the present embodiment, the photosensitive drum is negatively charged, and the toner has a negative polarity).

【0067】図9に示すように、感光体ドラム10と保
持部材20とは、装置背面側と前面側の端部において、
それぞれ感光体ドラム10を回転可能に支持する支持部
材であるフランジ部材10A,10Bと、保持部材20
を支持するフランジ120A,120Bとを圧入もしく
はネジ等の手段を介して一体的に構成されている。感光
体ドラム10は、その支持部材であるフランジ部材10
Aならびにフランジ部材10Bが、保持部材20のフラ
ンジ120Aの一体とする固定部材であるシャフト12
1ならびにフランジ120Bに対して、それぞれベアリ
ングB1ならびにベアリングB2を介して回動自在に支
持されている。
As shown in FIG. 9, the photosensitive drum 10 and the holding member 20 are located at the rear and front ends of the apparatus.
Flange members 10A and 10B, which are support members for rotatably supporting the photosensitive drum 10, respectively, and a holding member 20
Are integrally formed with the flanges 120A and 120B for supporting by pressing means or means such as screws. The photosensitive drum 10 has a flange member 10 as a support member.
A and the flange member 10B are shafts 12 which are fixed members integrally formed with the flange 120A of the holding member 20.
1 and the flange 120B are rotatably supported via bearings B1 and B2, respectively.

【0068】シャフト121は感光体ドラム10を保持
する軸部121Aを備えており、また背面側の装置基板
70には係合穴140Aを備えるシャフト121の保持
手段である支軸140が設けられている。係合穴140
AにはリニアベアリングB4が嵌入されており、受け部
材140aを挟んで支軸140がネジ等により背面側の
装置基板70に固定されている。支軸140は駆動歯車
G1に噛合する歯車G2の中心に位置され、歯車G2を
一体とする伝導部材141をベアリングB3を介して回
動自在に支持している。一方装置前面側の装置基板70
には保持部材20に固定される露光光学系12を一体と
する感光体ドラム10を挿脱可能とする開口部70Aが
開口されている。
The shaft 121 has a shaft portion 121A for holding the photoreceptor drum 10, and a support shaft 140 as a holding means for the shaft 121 having an engagement hole 140A is provided on the rear device board 70. I have. Engagement hole 140
A is fitted with a linear bearing B4, and the support shaft 140 is fixed to the rear device substrate 70 by screws or the like with the receiving member 140a interposed therebetween. The support shaft 140 is located at the center of the gear G2 that meshes with the drive gear G1, and rotatably supports a conductive member 141 that integrates the gear G2 via a bearing B3. On the other hand, the device substrate 70 on the front side of the device
An opening 70 </ b> A that allows the photosensitive drum 10 that integrates the exposure optical system 12 fixed to the holding member 20 to be inserted and removed is opened.

【0069】保持部材20は背面側の装置基板70に対
しては、シャフト121の軸部121Aを支軸130に
設けられたリニアベアリングB4に挿入し、軸部121
Aに挿通した係合ピン121Pを支軸140の係合部1
40Bに形成したV字状の溝に係合することにより露光
光学系12の角度関係位置を規制して取り付けられ、前
面側の装置基板70に対しては、端部の一体とするフラ
ンジ120Cを緩衝材Kを挟み前蓋120Dを軸方向に
押圧した状態でネジ52により固定することにより所定
の位置に装着される。
The holding member 20 inserts the shaft portion 121A of the shaft 121 into the linear bearing B4 provided on the support shaft 130 with respect to the device board 70 on the rear side, and
A of the engagement pin 121P of the support shaft 140
By engaging with a V-shaped groove formed in 40B, the exposure optical system 12 is attached while regulating the angular position thereof. The front cover 120D is mounted at a predetermined position by fixing the front cover 120D with the screw 52 while pressing the front cover 120D in the axial direction with the buffer material K interposed therebetween.

【0070】感光体ドラム10を支持する支持部材であ
るフランジ部材10Aの側面に取付けられる係合部材で
あるカプリング10Cと、歯車G2を一体とする伝導部
材141の側面に取付けられる結合部材である駆動ピン
141Aと、止めネジ51とにより、フランジ部材10
Aと歯車G2との結合部が構成され、保持部材20を一
体とする感光体ドラム10の装着状態においては、フラ
ンジ部材10Aの側面に取付けられるカプリング10C
が歯車G2を有する伝導部材141の側面に取付けられ
る駆動ピン141Aに嵌込まれ、係合後、歯車G2を有
する伝導部材131とフランジ部材10Aを有する感光
体ドラム10とが中心及び外周面を合わされた状態で、
感光体ドラム10の側方から止めネジ51を用いて駆動
ピン141Aとカプリング10Cとが固定され、フラン
ジ部材10Aと歯車G2とが結合、固定される。
The coupling 10C, which is an engagement member attached to the side surface of the flange member 10A, which is a support member for supporting the photosensitive drum 10, and the drive member, which is a coupling member attached to the side surface of the transmission member 141 that integrates the gear G2. The flange member 10 is formed by the pin 141A and the set screw 51.
A coupling portion between the gear A and the gear G2 is formed, and when the photosensitive drum 10 having the holding member 20 integrated therewith is mounted, the coupling 10C attached to the side surface of the flange member 10A.
Is fitted into a drive pin 141A attached to the side surface of the conductive member 141 having the gear G2, and after engagement, the conductive member 131 having the gear G2 and the photosensitive drum 10 having the flange member 10A are aligned at the center and the outer peripheral surface. In the state
The drive pin 141A and the coupling 10C are fixed from the side of the photosensitive drum 10 using the set screw 51, and the flange member 10A and the gear G2 are connected and fixed.

【0071】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により、駆動歯車G1の回転動力が
歯車G2により結合部を介して感光体ドラム10に伝達
され、感光体ドラム10が図8の矢印で示す時計方向へ
回転され、同時にYのスコロトロン帯電器11の帯電作
用により感光体ドラム10に電位の付与が開始される。
感光体ドラム10は電位を付与されたあと、Yの露光光
学系12において第1の色信号すなわちYの画像データ
に対応する電気信号による露光が開始され感光体ドラム
10の回転走査によってその表面の感光層に原稿画像の
イエロー(Y)の画像に対応する静電潜像が形成され
る。この潜像はYの現像器13により非接触の状態で反
転現像され、感光体ドラム10上にイエロー(Y)のト
ナー像が形成される。
When the image forming body driving motor (not shown) is started by the start of image formation, the rotational power of the driving gear G1 is transmitted to the photosensitive drum 10 via the coupling portion by the gear G2, and the photosensitive drum 10 is moved to the position shown in FIG. , And at the same time, application of a potential to the photosensitive drum 10 is started by the charging action of the Y scorotron charger 11.
After a potential is applied to the photosensitive drum 10, exposure by the first color signal, that is, an electric signal corresponding to Y image data is started in the Y exposure optical system 12, and the surface of the photosensitive drum 10 is rotated by the rotational scanning. An electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) image of the original image is formed on the photosensitive layer. This latent image is reversely developed in a non-contact state by the Y developing device 13, and a yellow (Y) toner image is formed on the photosensitive drum 10.

【0072】次いで、感光体ドラム10は前記イエロー
(Y)のトナー像の上に、Mのスコロトロン帯電器11
の帯電作用により電位が付与され、Mの露光光学系12
の第2の色信号すなわちマゼンタ(M)の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Mの現像器13
による非接触の反転現像によって前記のイエロー(Y)
のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナー像が重ね合わ
せて形成される。
Next, the photoreceptor drum 10 places an M scorotron charger 11 on the yellow (Y) toner image.
A potential is applied by the charging action of the M exposure optical system 12
Exposure is performed using an electrical signal corresponding to the second color signal of m, i.e., magenta (M) image data.
Yellow (Y) by non-contact reversal development
A toner image of magenta (M) is formed on the toner image of FIG.

【0073】同様のプロセスにより、Cのスコロトロン
帯電器11、露光光学系12及び現像器13によってさ
らに第3の色信号に対応するシアン(C)のトナー像
が、また、Kのスコロトロン帯電器11、露光光学系1
2及び現像器13によって第4の色信号に対応する黒色
(K)のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム10の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。
By the same process, the cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further obtained by the C scorotron charger 11, the exposure optical system 12 and the developing device 13, and the K scorotron charger 11. , Exposure optical system 1
A black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially superimposed and formed by the second and developing units 13, and a color toner image is formed on the peripheral surface within one rotation of the photosensitive drum 10. You.

【0074】このように、本実施の形態では、Y、M、
C及びKの露光光学系12による感光体ドラム10の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム10の内部より
透光性の基体を通して行われる。従って、第2、第3及
び第4の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成
されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形
成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム1
0の外部から露光してもよい。
As described above, in this embodiment, Y, M,
The exposure of the organic photosensitive layer of the photoconductor drum 10 by the C and K exposure optical systems 12 is performed through a transparent substrate from the inside of the photoconductor drum 10. Therefore, the exposure of the image corresponding to the second, third, and fourth color signals can form an electrostatic latent image without being shielded by the previously formed toner image, which is preferable. Photoconductor drum 1
0 may be exposed from outside.

【0075】一方、転写材としての記録紙Pは、転写材
収納手段としての給紙カセット15より、送り出しロー
ラ(符号なし)により送り出され、給送ローラ(符号な
し)により給送されてタイミングローラ16へ搬送され
る。
On the other hand, the recording paper P as a transfer material is sent out from a paper feed cassette 15 as a transfer material storage means by a feed roller (no code) and fed by a feed roller (no code) to a timing roller. It is conveyed to 16.

【0076】記録紙Pは、タイミングローラ16の駆動
によって、感光体ドラム10上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器1
50の帯電により搬送ベルト14aに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト14aにより密着搬送された
記録紙Pは、転写域でトナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器14cにより、感光体ドラム10の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Pに転写される。
The recording paper P is synchronized with the color toner image carried on the photosensitive drum 10 by the driving of the timing roller 16, and the recording paper P is charged by the paper charger 1 as paper charging means.
Due to the electrification of 50, the toner is attracted to the conveyor belt 14a and fed to the transfer area. The recording paper P, which is closely transported by the transport belt 14a, is moved around the photosensitive drum 10 by a transfer unit 14c as a transfer unit to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied in a transfer area. The color toner images on the surface are collectively transferred to the recording paper P.

【0077】カラートナー像が転写された記録紙Pは、
転写材分離手段としての紙分離AC除電器14hにより
除電されて、搬送ベルト14aから分離され、定着装置
17へと搬送される。
The recording paper P on which the color toner image has been transferred is
The paper is discharged by a paper separation AC neutralizer 14h as a transfer material separating unit, separated from the transport belt 14a, and transported to the fixing device 17.

【0078】定着装置17はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材(上側の定
着部材)としての熱線定着ローラ17aと、下側の定着
部材としての加圧ゴムローラ47aとにより構成され、
熱線定着ローラ17aの内部には、光源によっては可視
光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光するハ
ロゲンランプ171gが熱線照射手段として配設され
る。
The fixing device 17 includes a heat-ray fixing roller 17a as an upper roll-shaped rotating member for heat ray fixing (upper fixing member) for fixing a color toner image, and a pressure rubber roller 47a as a lower fixing member. Is composed of
Inside the heat ray fixing roller 17a, a halogen lamp 171g that emits heat rays such as infrared rays or far infrared rays including visible light depending on a light source is provided as a heat ray irradiation unit.

【0079】熱線定着ローラ17aと加圧ゴムローラ4
7aとの間で形成されるニップ部Nで記録紙Pが挟持さ
れ、熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラー
トナー像が定着され、記録紙Pが排紙ローラ18により
送られて、装置上部のトレイへ排出される。
Heat ray fixing roller 17a and pressure rubber roller 4
The recording paper P is sandwiched by a nip portion N formed between the recording paper P and the color toner image on the recording paper P by applying heat and pressure. Is discharged to the tray at the top of the device.

【0080】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置19に設けられたクリーニングブレード19
aによりクリーニングされる。残留トナーを除去された
感光体ドラム10はスコロトロン帯電器11によって一
様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。
The toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 after the transfer is transferred to a cleaning blade 19 provided in a cleaning device 19 as an image forming body cleaning means.
Cleaning is performed by a. The photosensitive drum 10 from which the residual toner has been removed is uniformly charged by the scorotron charger 11, and enters the next image forming cycle.

【0081】現像器13(Y)、13(M)、13
(C)、13(K)には、それぞれイエロー、マゼン
タ、シアン、黒のトナーを内蔵した補給トナー収納部3
1(Y)、31(M)、31(C)、31(K)と、キ
ャリア補給を行う共通の補給キャリア収納部33が設け
られている。現像器13(Y)にはイエローのトナーが
補給トナー収納部31(Y)から、またキャリアについ
ては共通の補給キャリア収納部33から、先に説明した
ところによって随時現像剤補給路135(Y)を通って
供給される。現像器13(M)、13(C)、13
(K)についても同様である。
Developing units 13 (Y), 13 (M), 13
(C) and 13 (K) respectively show replenishment toner storage units 3 containing yellow, magenta, cyan, and black toners.
1 (Y), 31 (M), 31 (C), 31 (K), and a common supply carrier storage section 33 for supplying a carrier are provided. The developing unit 13 (Y) receives the yellow toner from the replenishment toner storage unit 31 (Y), and the carrier from the common replenishment carrier storage unit 33, as described above. Supplied through. Developing units 13 (M), 13 (C), 13
The same applies to (K).

【0082】トナーとキャリアは混合して供給すると搬
送性をよくすることから、現像剤補給路135はキャリ
アの補給時にトナーを供給する方式の補給路(図8)で
あっても、またトナーの補給路にキャリアを供給する方
式の補給路であってもよい。更にまた現像剤補給路13
5は現像器13への供給路にトナーの供給及びキャリア
の供給がなされる方式であってもよい。何れの方式であ
っても、現像器13に対してはトナーとキャリアとは合
流した形で現像剤補給路135から供給される。
Since the toner and the carrier are mixed and supplied to improve the transportability, the developer supply path 135 may be a supply path (FIG. 8) for supplying the toner at the time of the supply of the carrier. The supply path may be a supply path that supplies a carrier to the supply path. Further, the developer supply path 13
5 may be a system in which toner and carrier are supplied to a supply path to the developing device 13. In either case, the toner and the carrier are supplied to the developing device 13 from the developer supply path 135 in a merged manner.

【0083】補給キャリア収納部33からはキャリアの
供給がなされるが、キャリアにも流動滑りをよくするト
ナーに用いたと同じ流動化剤を混合することも有効であ
る。
Although the carrier is supplied from the replenishment carrier storage section 33, it is also effective to mix the carrier with the same fluidizing agent as used for the toner for improving the fluid sliding.

【0084】またキャリアは現像器13の動作頻度等に
応じて供給を行っているが、環境変化や感光体の特性変
化によっても現像特性が変化して来ることから、環境温
湿度が所定値よりも高くなった時、或いは表面電位計に
よって測定された感光体の帯電電位が所定値よりも低く
なったとき、キャリアの供給量を増加して供給するよう
制御することによって、現像画質の安定化が更に図られ
ることとなる。
The carrier is supplied in accordance with the operation frequency of the developing unit 13 and the like. However, since the developing characteristics change due to environmental changes and changes in the characteristics of the photosensitive member, the environmental temperature and humidity are lower than a predetermined value. When the charge potential of the photosensitive member measured by a surface voltmeter becomes lower than a predetermined value, the supply amount of the carrier is controlled to be increased so that the developed image quality is stabilized. Will be further achieved.

【0085】[0085]

【発明の効果】請求項1及び請求項2の発明によるとき
は、現像装置内へ新しいキャリアが適切に供給されて、
良好な現像性能が安定して接続され、かかる現像装置を
使用したカラー画像形成装置では、サービスマンによる
現像剤交換を必要としないで、過剰のキャリアを消費す
ることもなく、高画質の画像が長期に亘って安定して得
られることとなった。
According to the first and second aspects of the present invention, a new carrier is appropriately supplied into the developing device.
With a stable connection of good developing performance, a color image forming apparatus using such a developing device does not require replacement of a developer by a service person, consumes excessive carrier, and can produce a high-quality image. It can be obtained stably over a long period of time.

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

【図1】現像器の断面構成図。FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a developing device.

【図2】実施の形態1での現像剤の補給制御を示すブロ
ック図。
FIG. 2 is a block diagram illustrating developer supply control according to the first embodiment.

【図3】実施の形態1での現像剤補給を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating developer supply in the first embodiment.

【図4】実施の形態1での発明の効果を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the effect of the invention in the first embodiment.

【図5】実施の形態2での現像剤の補給制御を示すブロ
ック図。
FIG. 5 is a block diagram illustrating developer supply control according to a second embodiment.

【図6】実施の形態2での現像剤補給を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing developer supply in the second embodiment.

【図7】実施の形態2での発明の効果を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing the effect of the invention in the second embodiment.

【図8】カラープリンタの断面構成図。FIG. 8 is a sectional configuration diagram of a color printer.

【図9】図8の像形成体の断面構成図。FIG. 9 is a sectional configuration diagram of the image forming body of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器、現像装置 31 補給トナー収納部 32 トナー補給手段 33 補給キャリア収納部 34 キャリア補給手段 135 現像剤補給路 139 トナー濃度検知センサ REFERENCE SIGNS LIST 10 photoconductor drum 11 scorotron charger 12 exposure optical system 13 developing device, developing device 31 supply toner storage unit 32 toner supply unit 33 supply carrier storage unit 34 carrier supply unit 135 developer supply path 139 toner density detection sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA21 CA21 FA01 2H030 AD16 BB04 BB25 BB36 2H077 AA28 AA39 AB02 AB18 AC02 AC04 AD06 AD13 AD24 AD36 BA01 CA19 DA10 DA22 DA42 DA54 DA78 DB02 EA03 EA16 GA13 GA17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H005 AA21 CA21 FA01 2H030 AD16 BB04 BB25 BB36 2H077 AA28 AA39 AB02 AB18 AC02 AC04 AD06 AD13 AD24 AD36 BA01 CA19 DA10 DA22 DA42 DA54 DA78 DB02 EA03 EA16 GA13 GA17

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラートナーと共通のキャリアから成る
二成分現像剤を有する複数の現像器を像形成体の周縁部
に設けてカラー画像を形成するカラー画像形成装置にお
いて、各現像器へ個別にカラートナーとキャリアとを供
給する手段と収納部とを有し、カラートナーは画像形成
に伴うトナー消費量に応じて供給し、キャリアは画像形
成に伴う現像器の動作頻度に応じて供給されることを特
徴とするカラー画像形成装置。
In a color image forming apparatus for forming a color image by providing a plurality of developing units having a two-component developer composed of a color toner and a common carrier on a peripheral portion of an image forming body, each developing unit is individually provided. A means for supplying a color toner and a carrier, and a storage unit, wherein the color toner is supplied in accordance with the amount of toner consumed in forming the image, and the carrier is supplied in accordance with the operation frequency of the developing device in accordance with the image formation A color image forming apparatus, comprising:
【請求項2】 カラートナーと共通のキャリアから成る
二成分現像剤を有する複数の現像器を像形成体の周縁部
に設けてカラー画像を形成するカラー画像形成装置にお
いて、各現像器へ個別にカラートナーとキャリアとを供
給する手段と収納部とを有し、カラートナーは画像形成
に伴うトナー消費量に応じて供給し、キャリアは画像形
成に伴って消費されるトナー消費量に反比例して供給さ
れることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. In a color image forming apparatus for forming a color image by providing a plurality of developing units having a two-component developer composed of a color toner and a common carrier on a peripheral portion of an image forming body, each developing unit is individually provided. A means for supplying a color toner and a carrier, and a storage unit, wherein the color toner is supplied in accordance with the amount of toner consumed in forming the image, and the carrier is supplied in inverse proportion to the amount of toner consumed in forming the image. A color image forming apparatus supplied.
【請求項3】 トナーとキャリアとは合流し、供給路を
通って各現像器へ供給されることを特徴とする請求項1
又は2に記載のカラー画像形成装置。
3. The toner according to claim 1, wherein the toner and the carrier merge and are supplied to each developing unit through a supply path.
Or the color image forming apparatus according to 2.
【請求項4】 環境変化や像形成体特性が変動したとき
は、トナー補給と共に供給するキャリア量を変更して供
給可能としたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1
項に記載のカラー画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when a change in the environment or a change in the characteristics of the image forming body is performed, the amount of the carrier to be supplied together with the toner replenishment is changed so that the toner can be supplied.
Item 10. A color image forming apparatus according to item 9.
【請求項5】 各現像器には、撹拌スクリュ上部の現像
剤界面近傍の現像器外壁に、あふれた現像剤の排出を行
う排出口を設けたことを特徴とする請求項1〜4の何れ
か1項に記載のカラー画像形成装置。
5. The developing device according to claim 1, wherein a discharge port for discharging the overflowed developer is provided on an outer wall of the developer near an interface of the developer above the stirring screw. The color image forming apparatus according to claim 1.
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