JP2001305861A - Image forming device and process cartridge - Google Patents

Image forming device and process cartridge

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JP2001305861A
JP2001305861A JP2000117885A JP2000117885A JP2001305861A JP 2001305861 A JP2001305861 A JP 2001305861A JP 2000117885 A JP2000117885 A JP 2000117885A JP 2000117885 A JP2000117885 A JP 2000117885A JP 2001305861 A JP2001305861 A JP 2001305861A
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JP
Japan
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developer
toner
container
image forming
forming apparatus
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Application number
JP2000117885A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsuneji Masuda
恒司 桝田
Hideaki Suzuki
秀明 鈴木
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heavy-duty image forming device capable of stabilizing the property of developer and dispensing with the exchange of developer using amorphous silicon photoreceptor and a cleaning-less system. SOLUTION: A container 5a for the replenishing developer consisting of toner and carriers and a container 5b for the recovered developer discharged from the developer container 2 of the developer device 1 are integrally mounted to the developer device as a developer cartridge 5 capable of mounting and dismounting so as to exchange the degraded developer containing the residual toner to new developer.

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、例えば複写機ある
いはプリンタなどとされる電子写真方式の画像形成装置
およびプロセスカートリッジに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and a process cartridge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電子写真方式の画像形成装置で
は、感光体として有機光導電体(以下、「OPCドラ
ム」という)が一般的に用いられてきた。
2. Description of the Related Art In a conventional electrophotographic image forming apparatus, an organic photoconductor (hereinafter, referred to as "OPC drum") has been generally used as a photoconductor.

【0003】しかしながら、OPCドラムは一般的に機
械的耐久性が低いという欠点があった。つまり、感光体
に対して紙粉やトナー、感光体表面を清掃するためのク
リーニングブレードなどが物理的に接触して摺擦するこ
とで、感光体表面に摩耗や引っかき傷が発生する。同時
にクリーニングブレードも感光体との摩擦によって摩耗
するため、長期の使用が困難であるという問題があっ
た。従って、画像形成装置の長期使用に伴い、感光体や
クリーニングブレードを交換する作業が必要であった。
[0003] However, OPC drums generally have the disadvantage of low mechanical durability. In other words, paper powder, toner, a cleaning blade for cleaning the surface of the photoreceptor, and the like physically contact and rub against the photoreceptor, thereby causing wear and scratches on the surface of the photoreceptor. At the same time, the cleaning blade also wears due to friction with the photoreceptor, which makes it difficult to use the cleaning blade for a long time. Therefore, with the long-term use of the image forming apparatus, it is necessary to replace the photosensitive member and the cleaning blade.

【0004】この問題に対する解決策として、アモルフ
ァスシリコン系ドラム(以下、「a−Siドラム」とい
う)を感光体として用いることが提案されている。a−
Siドラムは、OPCドラムと比較して非常に高硬度で
あり、機械的耐久性が高いので、上記のような問題が発
生せず、感光体の交換が必要ない。
As a solution to this problem, it has been proposed to use an amorphous silicon drum (hereinafter referred to as "a-Si drum") as a photosensitive member. a-
The Si drum has a very high hardness and a high mechanical durability as compared with the OPC drum, so that the above-described problem does not occur and the photoconductor does not need to be replaced.

【0005】さらに、感光体上の転写残トナーを現像装
置で回収するいわゆるクリーニングレスシステムを採用
することで、クリーニングブレードの交換も不必要とす
ることができる。
Further, by adopting a so-called cleaningless system in which the transfer residual toner on the photoreceptor is collected by the developing device, it is not necessary to replace the cleaning blade.

【0006】これにより、高メンテナンス性、低ランニ
ングコストの画像形成装置を提供できるようになった。
As a result, an image forming apparatus with high maintainability and low running cost can be provided.

【0007】一方、近年複写機/プリンタの市場が拡大
しさまざまな機能が要求されている中で、特に高耐久性
が重要視されてきている。そのため、画像形成装置の寿
命を従来に比べ大きく伸ばし、さらにメンテナンス性を
高め、ランニングコストも低下させる必要性がでてき
た。
On the other hand, in recent years, as the market for copiers / printers has expanded and various functions have been required, high durability has been particularly emphasized. Therefore, there is a need to extend the service life of the image forming apparatus greatly, to further improve the maintainability, and to reduce the running cost.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなa−Siドラムを用い、かつクリーニングレス
システムを採用した画像形成装置では、装置の寿命を従
来に比べて大きく伸ばそうとすると、以下のような問題
が生じた。
However, in an image forming apparatus using the a-Si drum as described above and employing a cleaning-less system, if the life of the apparatus is to be greatly extended as compared with the conventional one, the following problem will occur. Problems have arisen.

【0009】すなわち、感光体上から現像装置で回収さ
れた転写残トナーの大部分は、現像剤中で攪拌され、再
帯電し再び現像されていくが、一部の転写残トナーは長
期の使用により現像装置中に蓄積される。この蓄積され
た転写残トナーは、トナー粒度が小さく、また外添剤の
コート量が少ないので、現像剤自体の特性に悪影響を及
ぼし、いわゆる現像剤の劣化が促進される。
That is, most of the transfer residual toner collected from the photoreceptor by the developing device is agitated in the developer, recharged, and developed again. Accumulates in the developing device. Since the accumulated transfer residual toner has a small toner particle size and a small amount of the external additive, the characteristics of the developer itself are adversely affected, and so-called deterioration of the developer is promoted.

【0010】また、感光体の帯電器として接触方式の磁
気ブラシ帯電器を用いた場合は、帯電器から感光体へ付
着した帯電用キャリアが現像装置に入り込み、現像剤と
混ざることにより一層劣化が促進される。
When a contact type magnetic brush charger is used as a charger for the photoreceptor, the charging carrier adhered to the photoreceptor from the charger enters the developing device and is mixed with the developer to further deteriorate. Promoted.

【0011】従って、せっかく感光ドラムやクリーニン
グブレードの交換が必要ない構成としたにも関わらず、
非常に面倒な現像剤の交換作業が比較的短期間で必要に
なってしまう。
Therefore, despite the fact that the photosensitive drum and the cleaning blade are not required to be replaced,
A very troublesome replacement operation of the developer is required in a relatively short time.

【0012】またこのことは、少なくとも感光体と現像
装置とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジ
を画像形成装置本体に着脱可能に装着するプロセスカー
トリッジについても同じことがいえる。
The same applies to a process cartridge in which at least the photosensitive member and the developing device are integrally formed as a cartridge, and this cartridge is detachably mounted on the main body of the image forming apparatus.

【0013】従って、本発明の主な目的は、アモルファ
スシリコン系感光体を用い、かつクリーニングレスシス
テムを採用した画像形成装置において、現像剤の特性を
安定化するとともに、現像剤の交換作業を不要とできる
高耐久性の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 stabilize the characteristics of a developer in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoreceptor and employing a cleaning-less system, and it is not necessary to replace the developer. To provide a highly durable image forming apparatus.

【0014】本発明の他の目的は、アモルファスシリコ
ン系感光体を用い、かつクリーニングレスシステムを採
用したプロセスカートリッジにおいて、現像剤の特性を
安定化するとともに、現像剤の交換作業を不要とできる
高耐久性のプロセスカートリッジを提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a process cartridge using an amorphous silicon-based photoreceptor and employing a cleaning-less system, which stabilizes the characteristics of the developer and eliminates the need to replace the developer. It is to provide a durable process cartridge.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置およびプロセスカートリッジにて達成され
る。要約すれば、本発明は、アモルファスシリコン系感
光体と、前記アモルファスシリコン系感光体に形成され
た静電潜像を現像するための、トナーおよびキャリアを
含む2成分現像剤を収容する現像装置とを有する、クリ
ーニングレスシステムを備えた画像形成装置において、
前記現像装置に補給するためのトナーおよびキャリアを
収容した第1の容器と、前記現像装置から排出された2
成分現像剤を回収する第2の容器と、を有することを特
徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by an image forming apparatus and a process cartridge according to the present invention. In summary, the present invention provides an amorphous silicon-based photoreceptor, and a developing device containing a two-component developer containing a toner and a carrier for developing an electrostatic latent image formed on the amorphous silicon-based photoreceptor. In an image forming apparatus provided with a cleaning-less system,
A first container containing a toner and a carrier to be supplied to the developing device, and a second container discharged from the developing device.
And a second container for collecting the component developer.

【0016】本発明による一実施態様によれば、少なく
とも前記アモルファスシリコン系感光体と、前記現像装
置と、をプロセスカートリッジとして一体的に構成し、
画像形成装置本体に対して着脱可能とした。また、前記
プロセスカートリッジを複数有し、前記アモルファスシ
リコン系感光体にそれぞれ形成されたトナー像を転写材
搬送手段に担持された転写材、または中間転写体に重ね
て転写することにより複数色の画像を形成する画像形成
装置が提供される。
According to one embodiment of the present invention, at least the amorphous silicon photoconductor and the developing device are integrally configured as a process cartridge,
It is detachable from the image forming apparatus main body. Further, a plurality of the process cartridges are provided, and a plurality of color images are formed by transferring the toner images formed on the amorphous silicon-based photoreceptor onto a transfer material carried by a transfer material transporting unit or an intermediate transfer body in a superimposed manner. And an image forming apparatus for forming the image.

【0017】本発明による他の態様によれば、アモルフ
ァスシリコン系感光体と、前記アモルファスシリコン系
感光体に形成された静電潜像を現像するための、トナー
およびキャリアを含む2成分現像剤を収容する現像装置
とを一体的に有し、画像形成装置本体に着脱可能なクリ
ーニングレスシステムを備えたプロセスカートリッジに
おいて、前記現像装置に補給するためのトナーおよびキ
ャリアを収容した第1の容器と、前記現像装置から排出
された2成分現像剤を回収する第2の容器と、を有する
ことを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided an amorphous silicon-based photoconductor, and a two-component developer including a toner and a carrier for developing an electrostatic latent image formed on the amorphous silicon-based photoconductor. A process container having an integrated cleaning device and a cleaning-less system detachable from the image forming apparatus main body; a first container storing toner and a carrier for replenishing the development device; A second container for collecting the two-component developer discharged from the developing device.

【0018】上記各発明において、前記トナーは重合ト
ナーであることが好ましい。
In each of the above inventions, the toner is preferably a polymerized toner.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
およびプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus and a process cartridge according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【0020】実施例1 本発明の第1実施例について図1および図2により説明
する。
Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】まず本実施例の画像形成装置について図2
により説明する。
FIG. 2 shows the image forming apparatus of the present embodiment.
This will be described below.

【0022】帯電器21によって一様に帯電された感光
ドラム28の表面をレーザー22からのレーザ光によっ
て露光し、感光ドラム28上に画像情報に応じた静電潜
像を形成する。この静電潜像を現像装置1によって現像
し、感光ドラム28上にトナー像を形成する。
The surface of the photosensitive drum 28 uniformly charged by the charger 21 is exposed to laser light from the laser 22 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 28 in accordance with image information. The electrostatic latent image is developed by the developing device 1 to form a toner image on the photosensitive drum 28.

【0023】本実施例では、帯電器として非接触のコロ
ナ帯電器を用いているが、他に、帯電ローラや磁性粒子
を用いた接触帯電方式でもよい。また感光ドラム28
は、水素化アモルファスシリコンを感光層として用いて
いるa−Siドラム(アモルファス系感光体)である。
In this embodiment, a non-contact corona charger is used as the charger, but a contact charging system using a charging roller or magnetic particles may be used. Also, the photosensitive drum 28
Is an a-Si drum (amorphous photoconductor) using hydrogenated amorphous silicon as a photosensitive layer.

【0024】このトナー像を転写帯電器23による転写
バイアスによって、転写ベルト24によって搬送されて
きた記録紙27に転写し、その後、記録紙27を転写ベ
ルト24から剥離し、定着器25によって加圧・加熱
し、トナー像を定着し、永久画像を得る。
The toner image is transferred to the recording paper 27 conveyed by the transfer belt 24 by the transfer bias of the transfer charger 23, and then the recording paper 27 is separated from the transfer belt 24 and pressed by the fixing device 25. Heating to fix the toner image to obtain a permanent image;

【0025】なお、本実施例の画像形成装置はクリーニ
ングレスシステムを採用しており、感光ドラム28のク
リーニング装置はなく、転写後に感光ドラム28上に残
った残トナーは、現像装置1による現像同時クリーニン
グによって感光ドラム28から除去される。
The image forming apparatus of this embodiment employs a cleaningless system. There is no cleaning device for the photosensitive drum 28, and the residual toner remaining on the photosensitive drum 28 after the transfer is transferred to the developing device 1 at the same time. It is removed from the photosensitive drum 28 by cleaning.

【0026】ここで、現像同時クリーニングとは、現像
時にかぶり取りバイアス(現像時に印加する直流電圧と
感光体表面の電位差Vback)によって回収する方法
である。
Here, the simultaneous cleaning with development is a method of recovering by fogging bias during development (a DC voltage applied during development and a potential difference Vback on the surface of the photoconductor).

【0027】周知のように、a−Siドラムはビッカー
ズ硬度が1500〜2000kg/cm2(=1.5×
102〜2.0×102MPa)と、機械的強度が極めて
高い。さらに、クリーニングレスシステムとしたこと
で、長期の使用によるドラム表面の摩耗や傷などが発生
しない。
As is well known, the a-Si drum has a Vickers hardness of 1500 to 2000 kg / cm 2 (= 1.5 ×
10 2 to 2.0 × 10 2 MPa), which is extremely high in mechanical strength. Further, by adopting a cleaning-less system, abrasion and scratches on the drum surface due to long-term use do not occur.

【0028】つぎに、図1によって、現像装置1につい
て詳しく説明する。
Next, the developing device 1 will be described in detail with reference to FIG.

【0029】現像装置1には、非磁性トナーと磁性キャ
リアからなる2成分現像剤が収容されており、その混合
比は重量比でおおよそ1:9程度である。この比はトナ
ーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで
適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値
に従わなければならないものではない。非磁性トナーは
負帯電のポリエステル樹脂であり、粉砕法によって作製
され、平均粒径7.0μm、コロイダルシリカ微粉末が
外添されている。
The developing device 1 contains a two-component developer composed of a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and the mixing ratio thereof is about 1: 9 by weight. This ratio should be properly adjusted in accordance with the charge amount of the toner, the particle size of the carrier, the configuration of the image forming apparatus, and the like, and does not necessarily have to follow this numerical value. The non-magnetic toner is a negatively charged polyester resin, produced by a pulverization method, and externally added with colloidal silica fine powder having an average particle size of 7.0 μm.

【0030】現像装置1は感光ドラム28に対向した現
像領域が開口しており、この開口部に一部露出するよう
にして現像スリーブ3が回転可能に配置されている。現
像スリーブ3は非磁性材料で構成され、磁界発生手段で
ある固定のマグネット4を内包している。また、現像ス
リーブ3は、現像動作時に、図1の矢印方向に回転し、
現像容器2内に収容された2成分現像剤を層状に保持搬
送して、感光ドラム28と対向する現像領域に供給し、
感光ドラム28に形成されている静電潜像を現像すると
と同時に転写残トナーを感光ドラム28上から除去す
る。
The developing device 1 has an opening in a developing region facing the photosensitive drum 28, and the developing sleeve 3 is rotatably disposed so as to be partially exposed at the opening. The developing sleeve 3 is made of a non-magnetic material and includes a fixed magnet 4 as a magnetic field generating means. The developing sleeve 3 rotates in the direction of the arrow in FIG.
The two-component developer contained in the developing container 2 is held and transported in a layered form and supplied to a developing area facing the photosensitive drum 28,
At the same time as developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 28, the transfer residual toner is removed from the photosensitive drum 28.

【0031】静電潜像を現像した後、転写残トナーとし
て感光ドラム28上から除去されたトナーは、現像スリ
ーブ3の回転に従って搬送され、現像容器2内に回収さ
れる。また現像容器2には現像スリーブ3に近い側に第
1現像剤循環スクリュー2aが、現像スリーブ3から遠
い側に第2現像剤循環スクリュー2bがそれぞれ配置さ
れ、これらの動作によって現像剤は現像容器2内を循環
し、また混合攪拌される。現像剤中の転写残トナーは、
このときの混合攪拌で再帯電し、再び現像領域へと搬送
される。現像剤循環の方向は、本実施例では第1現像剤
循環スクリュー2a側で図1の手前側から奥側に向かう
方向、第2現像剤循環スクリュー2b側では図1の奥側
から手前側に向かう方向である。
After the electrostatic latent image is developed, the toner removed from the photosensitive drum 28 as transfer residual toner is conveyed along with the rotation of the developing sleeve 3 and collected in the developing container 2. In the developing container 2, a first developer circulating screw 2a is arranged on a side closer to the developing sleeve 3, and a second developer circulating screw 2b is arranged on a side farther from the developing sleeve 3. By these operations, the developer is turned into the developing container. 2 and then mixed and stirred. Transfer residual toner in the developer is
It is recharged by the mixing and stirring at this time, and is again conveyed to the developing area. In this embodiment, the direction of the developer circulation is from the near side to the far side of FIG. 1 on the first developer circulating screw 2a side, and from the far side of FIG. 1 to the near side on the second developer circulating screw 2b side. It is the direction to go.

【0032】つぎに、本発明の特徴部分である現像剤の
補給回収について詳しく説明する。
Next, the replenishment and recovery of the developer, which is a feature of the present invention, will be described in detail.

【0033】本実施例では、補給用現像剤を収容した第
1の容器である現像剤補給容器5aと、劣化した現像剤
を回収する第2の容器である回収現像剤容器5bとは、
図3に示すように、簡易な構成とするために一体型の現
像剤カートリッジ5として構成し、画像形成装置本体に
対して容易に着脱可能とされている。現像剤カートリッ
ジ5を画像形成装置本体に手前側から挿入すると、回収
現像剤容器5bのシャッター機構6b’がスライドし
て、現像剤回収口6bが開口し、さらに現像剤補給容器
5aの手前側に設けられた把手5cを図中右側、つまり
矢印R方向にひねることで、回収現像剤容器5bが画像
形成装置本体に固定されたまま現像剤補給容器5aが回
転し、現像剤補給口6aが開口する。
In the present embodiment, the developer supply container 5a, which is the first container storing the supply developer, and the collection developer container 5b, which is the second container for collecting the deteriorated developer,
As shown in FIG. 3, in order to make the configuration simple, the configuration is made as an integral type developer cartridge 5 and is easily detachable from the image forming apparatus main body. When the developer cartridge 5 is inserted into the main body of the image forming apparatus from the near side, the shutter mechanism 6b 'of the collected developer container 5b slides to open the developer collecting port 6b, and further to the front side of the developer supply container 5a. By twisting the provided handle 5c in the right direction in the drawing, that is, in the direction of arrow R, the developer supply container 5a rotates while the collected developer container 5b is fixed to the image forming apparatus main body, and the developer supply port 6a is opened. I do.

【0034】なお、現像剤カートリッジ5を画像形成装
置本体から離脱する際には、把手5cを図中左側、つま
り矢印L方向にひねることで両開口部6a、6bが閉
じ、内包する粉体が外部にもれることはない。
When the developer cartridge 5 is detached from the main assembly of the image forming apparatus, the handle 5c is twisted in the left direction in the drawing, that is, in the direction of arrow L to close both openings 6a and 6b, and the powder contained therein is removed. There is no leakage.

【0035】また、補給現像剤容器5a内には、補給さ
れる現像剤を攪拌するための攪拌部材7が内蔵されてい
る。図3に現像剤カートリッジ5の内部が一部示されて
いるが、攪拌部材7はこれに示したように樹脂フィルム
などをらせん状にしたものを剛体の軸で回転駆動するよ
うにしたものであり、適宜回転することで現像剤補給容
器5a内の現像剤を攪拌し、また現像剤の補給を補助す
る。
A stirring member 7 for stirring the replenished developer is built in the replenishment developer container 5a. FIG. 3 shows a part of the inside of the developer cartridge 5. The stirring member 7 is formed by spirally rotating a resin film or the like as shown in FIG. Yes, the developer is rotated appropriately to stir the developer in the developer supply container 5a, and to assist in the supply of the developer.

【0036】画像形成によって消費された分のトナー
は、攪拌部材7の回転力と重力によって、現像剤補給容
器5aから現像剤補給口6aを通過して、現像容器2に
付設された補給スクリュー8へと搬送され、補給スクリ
ュー8の回転に従い現像容器2内に補給される。
The toner consumed by the image formation passes from the developer supply container 5a through the developer supply port 6a by the rotational force and gravity of the stirring member 7, and is supplied to the supply screw 8 attached to the developer container 2. Is supplied to the developing container 2 as the supply screw 8 rotates.

【0037】このようにして現像剤カートリッジ5から
現像装置1に補給現像剤が補給される。
In this way, the replenishment developer is supplied from the developer cartridge 5 to the developing device 1.

【0038】この補給現像剤のトナーおよびキャリアの
混合比は重量比で9:1程度であるが、特にこの数値に
限定されるものではない。すなわち、補給現像剤は、現
像装置1の現像容器2内における2成分現像剤の比に対
してトナーの量が圧倒的に多く、体積比を考えればトナ
ー中にキャリアが微量混合されているものと考えること
もできる。つまり、画像形成によって消費されたトナー
を補う際に、微量のキャリアを徐々に補給していくこと
になる。補給現像剤のキャリアの比が多くなれば、同じ
量のトナー補給でキャリアの入れ替わり量が多くなり、
現像装置1内の2成分現像剤はフレッシュな状態に近づ
くが、その分キャリアの消費量が多くなる。このためそ
れぞれの装置において適当な混合比を別途定めるのが好
ましい。
The mixing ratio of the toner and the carrier in the replenishment developer is about 9: 1 by weight, but is not particularly limited to this value. That is, the replenishment developer is such that the amount of toner is overwhelmingly larger than the ratio of the two-component developer in the developing container 2 of the developing device 1, and a small amount of carrier is mixed in the toner in consideration of the volume ratio. It can also be considered. That is, when supplementing the toner consumed by image formation, a small amount of carrier is gradually supplied. If the ratio of the carrier of the replenishment developer increases, the replacement amount of the carrier increases with the same amount of toner replenishment,
Although the two-component developer in the developing device 1 approaches a fresh state, the consumption of the carrier increases accordingly. For this reason, it is preferable to determine an appropriate mixing ratio in each device separately.

【0039】また、トナー(およびキャリア)の補給量
は補給スクリュー8の回転数によっておおよそ定められ
るが、この回転数は図示しないトナー補給量制御手段に
よって定められる。トナー補給量制御の方法としては2
成分現像剤のトナー濃度を光学的あるいは磁気的に検知
するものや、感光ドラム28上の基準潜像を現像してそ
のトナー像の濃度を検知する方法などさまざまな方法が
知られているので、いずれかの方法を適宜選択すること
が可能である。
The amount of toner (and carrier) supplied is roughly determined by the number of rotations of the supply screw 8, and this number of rotations is determined by toner supply amount control means (not shown). There are two methods for controlling the toner supply amount.
Various methods are known, such as a method of optically or magnetically detecting the toner density of the component developer, and a method of developing a reference latent image on the photosensitive drum 28 and detecting the density of the toner image. Either method can be appropriately selected.

【0040】画像形成によるトナー消費とトナー補給量
制御手段による補給を繰り返すと、現像容器2内にはト
ナー補給時に共に補給されたキャリアが増加する。2成
分現像剤のトナー濃度はトナー補給量制御手段によって
略一定に保たれているので、現像容器2中の現像剤量が
増加することになる。過剰になった2成分現像剤は、現
像剤回収口6bの開口部を超えた分が回収現像剤容器5
bへと落下し収容される。
When toner consumption by image formation and toner replenishment by the toner replenishment amount control means are repeated, the number of carriers replenished together with toner replenishment in the developing container 2 increases. Since the toner concentration of the two-component developer is kept substantially constant by the toner supply amount control means, the amount of the developer in the developing container 2 increases. The excess two-component developer exceeds the opening of the developer collecting port 6b in the collected developer container 5.
b and is stored.

【0041】図3に示すように、現像剤回収口6bは現
像容器2の軸方向奥側よりにあり、現像剤補給口6aは
現像剤補給口6aよりもやや手前側に位置する。すなわ
ち、現像剤回収口6bは現像容器2内の現像剤の循環方
向に関し、現像剤補給口6aの上流側に位置しており、
現像剤補給口6aから補給されたフレッシュなキャリア
は現像容器2内に収容された2成分現像剤と、現像容器
2内でほぼ1周分循環し混合攪拌されており、回収現像
剤容器5bに回収現像剤は大半が現像装置1内で画像形
成を繰り返した、転写残トナーを含む古い現像剤であ
る。
As shown in FIG. 3, the developer recovery port 6b is located at the back side in the axial direction of the developing container 2, and the developer supply port 6a is located slightly closer to the developer supply port 6a. That is, the developer collection port 6b is located upstream of the developer supply port 6a with respect to the direction of circulation of the developer in the developer container 2,
The fresh carrier supplied from the developer supply port 6a is circulated and mixed with the two-component developer contained in the developing container 2 for approximately one round in the developing container 2, and is transferred to the collected developer container 5b. Most of the collected developer is an old developer containing the untransferred toner, in which image formation is repeated in the developing device 1.

【0042】このようにして2成分現像剤の入れ替えが
徐々に行われる。
In this manner, the replacement of the two-component developer is performed gradually.

【0043】上記のように本実施例の画像形成装置は、
a−Siドラムを用い、かつクリーニングレスシステム
を備えていることにより、ドラム交換やクリーニングブ
レード交換をなくして高耐久性を実現し、また、転写残
トナーを含む劣化した現像剤を、新しい現像剤と徐々に
入れ替えていく機構を有することにより、現像剤全体と
しての特性を安定させ、現像剤の交換作業を不要とし、
高メンテナンス性、および低ランニングコストを達成す
ることができる。
As described above, the image forming apparatus of the present embodiment
By using an a-Si drum and having a cleaningless system, high durability can be achieved without replacing the drum or cleaning blade, and the deteriorated developer including the transfer residual toner can be replaced with a new developer. With a mechanism that gradually replaces the developer, the characteristics of the entire developer are stabilized, eliminating the need for developer replacement work.
High maintainability and low running cost can be achieved.

【0044】実施例2 つぎに、本発明の第2実施例について図4により説明す
る。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0045】本実施例は、図4に示すように、第1実施
例における現像装置1と、感光ドラム28と、帯電器2
1と、現像剤カートリッジ5とをプロセスカートリッジ
9として一体的に構成し、不図示の装着手段を介して画
像形成装置本体に対して容易に着脱可能としたものであ
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the developing device 1, the photosensitive drum 28, and the charger 2 in the first embodiment are used.
1 and the developer cartridge 5 are integrally formed as a process cartridge 9 and can be easily attached to and detached from the image forming apparatus main body via a mounting means (not shown).

【0046】本実施例においては、プロセスカートリッ
ジ9の現像装置1に対して、第1実施例にて説明した現
像剤カートリッジ5によって2成分現像剤の入れ替えを
行うものである。
In this embodiment, the two-component developer is replaced with the developing device 1 of the process cartridge 9 by the developer cartridge 5 described in the first embodiment.

【0047】本実施例においても、第1実施例と同様の
効果を得ることができる。
In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

【0048】実施例3 つぎに、本発明の第3実施例について説明する。Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0049】本実施例では、第1および第2実施例にお
ける現像剤中の非磁性トナーを重合トナーとした。その
他の構成は第1、第2実施例と同様である。
In this embodiment, the non-magnetic toner in the developer in the first and second embodiments is a polymerized toner. Other configurations are the same as those of the first and second embodiments.

【0050】トナーの生成方法としては、重合法のモノ
マーに着色剤および荷電制御剤を添加したモノマー組成
物を、水系の媒体中で懸濁し、重合させることで、球形
状のトナー粒子を得た。なお、生成法は上記手法に限る
ものではなく、乳化重合法などで生成してもよく、また
他の添加物が入っていてもかまわない。
As a method for producing the toner, spherical monomer particles were obtained by suspending a monomer composition obtained by adding a colorant and a charge control agent to a monomer of a polymerization method in an aqueous medium and polymerizing the same. . The production method is not limited to the above-mentioned method, and may be produced by an emulsion polymerization method or the like, or may contain other additives.

【0051】周知のように、重合トナーは粉砕トナーに
比べその形状が球形に近いので、高転写効率が達成可能
なので転写残トナーを非常に少なくできる。そのため、
現像剤中に蓄積される転写残トナー量も少なくなり、現
像剤の劣化が軽減される。
As is well known, the polymerized toner has a nearly spherical shape compared to the pulverized toner, so that high transfer efficiency can be achieved, so that the transfer residual toner can be extremely reduced. for that reason,
The transfer residual toner amount accumulated in the developer is also reduced, and the deterioration of the developer is reduced.

【0052】従って、補給される現像剤の比を小さくし
て、キャリアの消費量を少なくすることが可能となり、
より低ランニングコストを実現できる。
Therefore, it is possible to reduce the ratio of the developer to be replenished and to reduce the consumption of the carrier.
Lower running costs can be realized.

【0053】実施例4 つぎに、本発明の第4実施例について図5により説明す
る。
Embodiment 4 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0054】本実施例の画像形成装置は、図5に示すよ
うに、複数色のトナー像を形成するため、第2実施例に
て説明した、異なる色のトナーが収容されたプロセスカ
ートリッジ9Y、9M、9C、9Kが中間転写体である
中間転写ベルト124の水平部に沿って横方向に配置さ
れている。
As shown in FIG. 5, the image forming apparatus according to the present embodiment forms toner images of a plurality of colors. 9M, 9C, and 9K are arranged in a horizontal direction along a horizontal portion of the intermediate transfer belt 124 as an intermediate transfer body.

【0055】現像剤の補給・回収を行う現像剤カートリ
ッジ5Y、5M、5C、5Kをそれぞれ備えており、各
プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kで形成さ
れたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像
は、各プロセスカートリッジの転写帯電器23Y、23
M、23C、23Kによって中間転写ベルト124上に
順次重ねて転写され、その後、二次転写帯電器123に
よって転写紙27上に一括して転写される。
The image forming apparatus is provided with developer cartridges 5Y, 5M, 5C, and 5K for supplying and collecting the developer, respectively. The yellow, magenta, cyan, and black toners formed by the process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K are provided. The images are transferred to the transfer chargers 23Y, 23Y of each process cartridge.
M, 23C, and 23K sequentially transfer the image onto the intermediate transfer belt 124 in a superimposed manner, and thereafter, the image is collectively transferred onto the transfer paper 27 by the secondary transfer charger 123.

【0056】一般に本実施例のようなタンデム方式のフ
ルカラー画像形成装置は、上流側のプロセスカートリッ
ジから中間転写体に転写されたトナーが、下流側のプロ
セスカートリッジの感光ドラムへ再転写するという問題
がある。そのため再転写した他色のトナーが転写残トナ
ーとともに現像装置へ混入し、混色などが起こってしま
い現像剤の劣化を促進してしまう。
In general, the tandem type full-color image forming apparatus as in this embodiment has a problem that the toner transferred from the upstream process cartridge to the intermediate transfer member is re-transferred to the photosensitive drum of the downstream process cartridge. is there. For this reason, the re-transferred toner of another color is mixed into the developing device together with the untransferred toner, causing color mixing or the like, thereby promoting deterioration of the developer.

【0057】しかしながら、本実施例では、転写残トナ
ーおよび混入トナーを含んだ現像剤を回収するので、上
記の問題、つまり混色による現像剤の劣化を未然に防止
することができる。
However, in this embodiment, since the developer containing the untransferred toner and the mixed toner is collected, the above problem, that is, the deterioration of the developer due to the color mixture can be prevented.

【0058】なお、本実施例では、中間転写体を備えた
タンデム方式のフルカラー画像形成装置について説明し
たが、上記各プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、
9Kによって形成した各色のトナー像を搬送ベルトに担
持した転写紙27に順次重ねて転写するタンデム式のフ
ルカラー画像形成装置においても本発明を適用すること
ができ、それにより、混色による現像剤の劣化を未然に
防止することができる。
In this embodiment, the tandem type full-color image forming apparatus provided with the intermediate transfer member has been described, but each of the process cartridges 9Y, 9M, 9C,
The present invention can also be applied to a tandem-type full-color image forming apparatus in which toner images of each color formed by 9K are sequentially superimposed and transferred onto a transfer paper 27 carried on a transport belt, whereby the deterioration of the developer due to color mixing is achieved. Can be prevented beforehand.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置およびプロセスカートリッジによれば、
現像装置に補給するためのトナーおよびキャリアを収容
した第1の容器と、前記現像装置から排出された2成分
現像剤を回収屡する第2の容器と、を有することによ
り、現像剤の特性を安定化するとともに、現像剤の交換
作業を不要とすることができ、高メンテナンス性および
低ランニングコストを達成することができる。
As is apparent from the above description, according to the image forming apparatus and the process cartridge of the present invention,
By having a first container containing a toner and a carrier for replenishing the developing device and a second container for frequently collecting the two-component developer discharged from the developing device, the characteristics of the developer can be improved. In addition to stabilization, it is not necessary to replace the developer, and high maintenance and low running cost can be achieved.

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

【図1】本発明に係る現像装置および現像剤カートリッ
ジの一実施例を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a developing device and a developer cartridge according to the present invention.

【図2】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図3】図1の現像剤カートリッジを示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view illustrating the developer cartridge of FIG. 1;

【図4】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a process cartridge according to the present invention.

【図5】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像装置 5 現像剤カートリッジ 5a 現像剤補給容器(第1の容器) 5b 回収現像剤容器(第2の容器) 9 プロセスカートリッジ 27 転写材 28 アモルファスシリコン系感光体 124 中間転写ベルト(中間転写体) Reference Signs List 1 developing device 5 developer cartridge 5a developer supply container (first container) 5b recovered developer container (second container) 9 process cartridge 27 transfer material 28 amorphous silicon photoconductor 124 intermediate transfer belt (intermediate transfer member)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/01 111 G03G 9/08 384 15/08 507B Fターム(参考) 2H005 AB06 FA02 2H030 AA07 AB02 AD01 BB71 2H077 AA37 AC16 BA09 CA19 EA03 GA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 15/01 111 G03G 9/08 384 15/08 507B F term (Reference) 2H005 AB06 FA02 2H030 AA07 AB02 AD01 BB71 2H077 AA37 AC16 BA09 CA19 EA03 GA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アモルファスシリコン系感光体と、前記
アモルファスシリコン系感光体に形成された静電潜像を
現像するための、トナーおよびキャリアを含む2成分現
像剤を収容する現像装置とを有する、クリーニングレス
システムを備えた画像形成装置において、 前記現像装置に補給するためのトナーおよびキャリアを
収容した第1の容器と、前記現像装置から排出された2
成分現像剤を回収する第2の容器と、を有することを特
徴とする画像形成装置。
An amorphous silicon-based photoconductor, and a developing device for housing a two-component developer containing a toner and a carrier for developing an electrostatic latent image formed on the amorphous silicon-based photoconductor. An image forming apparatus provided with a cleaningless system, comprising: a first container containing toner and a carrier for replenishing the developing device;
A second container for collecting the component developer.
【請求項2】 少なくとも前記アモルファスシリコン系
感光体と、前記現像装置と、をプロセスカートリッジと
して一体的に構成し、画像形成装置本体に対して着脱可
能としたことを特徴とする請求項1の画像形成装置。
2. The image according to claim 1, wherein at least the amorphous silicon-based photoconductor and the developing device are integrally formed as a process cartridge, and are detachably mountable to an image forming apparatus main body. Forming equipment.
【請求項3】 前記プロセスカートリッジを複数有し、
前記アモルファスシリコン系感光体にそれぞれ形成され
たトナー像を転写材搬送手段に担持された転写材、また
は中間転写体に重ねて転写することにより複数色の画像
を形成することを特徴とする請求項2の画像形成装置。
3. A process cartridge comprising a plurality of process cartridges,
4. A multi-color image is formed by transferring a toner image formed on each of the amorphous silicon-based photoconductors onto a transfer material carried by a transfer material conveying unit or onto an intermediate transfer body. 2 image forming apparatus.
【請求項4】 前記トナーは重合トナーであることを特
徴とする請求項1、2、または3の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner is a polymerized toner.
【請求項5】 前記第1の容器と前記第2の容器とは一
体的に構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能で
あることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first container and the second container are integrally formed, and are detachable from an image forming apparatus main body.
【請求項6】 アモルファスシリコン系感光体と、前記
アモルファスシリコン系感光体に形成された静電潜像を
現像するための、トナーおよびキャリアを含む2成分現
像剤を収容する現像装置とを一体的に有し、画像形成装
置本体に着脱可能なクリーニングレスシステムを備えた
プロセスカートリッジにおいて、 前記現像装置に補給するためのトナーおよびキャリアを
収容した容器と、前記現像装置から排出された2成分現
像剤を収容する容器と、を有することを特徴とするプロ
セスカートリッジ。
6. An amorphous silicon-based photoconductor and a developing device that contains a two-component developer containing a toner and a carrier for developing an electrostatic latent image formed on the amorphous silicon-based photoconductor are integrally formed. And a container containing a toner and a carrier for replenishing the developing device, and a two-component developer discharged from the developing device. And a container for accommodating therein.
【請求項7】 前記トナーは重合トナーであることを特
徴とする請求項6のプロセスカートリッジ。
7. The process cartridge according to claim 6, wherein said toner is a polymerized toner.
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