JP2006243116A - Image forming apparatus - Google Patents

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宏 秋田
Seiko Itagaki
板垣  整子
Isamu Miura
勇 三浦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of outputting an image having high image quality over a long term by decreasing the stress of developer arised in a developing device. <P>SOLUTION: A developer supply roller 44 supplying the developer to a developing roller 41 comprises a rotating sleeve and a magnet body arranged inside the sleeve, and is constituted to move to a plurality of stop positions by rotating the magnet body in the inner periphery direction of the sleeve. The image forming apparatus controls so that the developer may be supplied to the developing roller through the supply roller from a developer stirring part in the developing device by setting the magnet body inside the supply roller to the 1st stop position for a time equivalent to the inside of an image forming area in an image forming mode, and the amount of the developer supplied to the developing roller 41 may be made small by setting the magnet body inside the supply roller to the 2nd stop position for the time equivalent to the outside of the image forming area. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及び複合機能を有する画像形成装置等に用いられ、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that is used in a copying machine, a printer, a facsimile, an image forming apparatus having a composite function, and the like and develops an electrostatic latent image on an image carrier.

近年、電子写真方式の画像形成装置においても、オフセット印刷並みの高画質と高耐久性が要求されるようになっている。高耐久性を実現する上でポイントとなるのは、現像剤の寿命である。 In recent years, electrophotographic image forming apparatuses are also required to have the same high image quality and high durability as offset printing. The key to achieving high durability is the life of the developer.

電子写真方式の画像形成装置においては、一般にトナーとキャリアから構成される二成分現像剤を用いた方が、一成分現像剤の場合よりも画質面で有利である。しかし、二成分現像剤の寿命を延ばすには、如何にして現像剤へ与えるストレスを減らすかが重要となる。現像剤へのストレスは現像装置(あるいは現像システム)内のあらゆる箇所で与えられるが、その中でも代表的な箇所は、(1)現像剤層形成部と、(2)画像形成領域(像担持体との対向部)である。   In an electrophotographic image forming apparatus, it is generally more advantageous in terms of image quality to use a two-component developer composed of a toner and a carrier than a one-component developer. However, in order to extend the life of the two-component developer, it is important how to reduce the stress applied to the developer. The stress on the developer is applied everywhere in the developing device (or developing system). Among them, typical places are (1) a developer layer forming portion and (2) an image forming area (image carrier). And the opposite portion).

現像剤へのストレスを低減する従来技術としては、特許文献1に見られるように、現像時以外には現像ローラの回転を停止する、という技術がある。   As a conventional technique for reducing the stress on the developer, there is a technique in which the rotation of the developing roller is stopped except during the development, as can be seen in Patent Document 1.

この従来技術の場合には、上記のストレス箇所(1)(2)のうち(1)現像剤層形成部での現像剤ストレスは回避できるものの、(2)画像形成領域に関しては、現像剤が担持されたままで像担持体と現像ローラが速度差を持っているためにストレスを受けてしまう。従って現像剤ストレス低減技術としては不完全なものである。
特開平2−125273号公報
In the case of this prior art, although (1) developer stress in the developer layer forming portion can be avoided among the stressed locations (1) and (2), (2) the developer is not used in the image forming area. Since the image carrier and the developing roller have a speed difference while being carried, they are stressed. Therefore, the developer stress reduction technique is incomplete.
JP-A-2-125273

本発明の目的は、現像剤に与えるストレスを極力少なくすることにより、高画質の画像を長期に亘って出力することが出来る画像形成装置を提供することである。即ち、本発明は、画像形成領域内など画像形成に必要な時だけ現像ローラに現像剤を供給する事により、現像剤層形成部や画像形成領域での現像剤ストレスを極力低減する現像装置を提供する事を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting a high-quality image over a long period of time by minimizing the stress applied to the developer. That is, the present invention provides a developing device that reduces developer stress in the developer layer forming section and the image forming area as much as possible by supplying the developer to the developing roller only when it is necessary for image formation such as in the image forming area. It is intended to provide.

請求項1に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を、現像ローラ上に担持されたトナーを含む磁性現像剤によって現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、前記現像装置は、回転する現像スリーブとその内部に配置した少なくとも汲上磁極を有する磁界発生手段とを有する現像ローラと、前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、現像剤を攪拌して前記現像剤供給ローラに搬送する現像剤攪拌部材と、を有し、前記現像剤供給ローラは、回転するスリーブと、該スリーブの内部に配置された磁石体とから成り、該磁石体を前記スリーブの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成し、画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、前記現像剤供給ローラ内部の磁石体を第1の停止位置に設定することで現像装置内の現像剤撹拌部から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラに現像剤を供給し、画像形成領域外に相当する時間では、前記現像剤供給ローラ内部の磁石体を第2の停止位置に設定することで前記現像ローラに供給する現像剤量を少なくするように制御することを特徴とする画像形成装置である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an image having a developing device that forms a toner image by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a magnetic developer containing toner carried on a developing roller. In the forming apparatus, the developing device includes a developing roller having a rotating developing sleeve and a magnetic field generating means having at least a top magnetic pole disposed therein, a developer supplying roller for supplying the developer to the developing roller, and developing A developer stirring member that stirs the agent and conveys the developer to the developer supply roller, and the developer supply roller includes a rotating sleeve and a magnet body disposed inside the sleeve, The magnet body is configured to be movable to a plurality of stop positions by rotating in the inner circumferential direction of the sleeve, and during the time corresponding to the image forming area in the image forming mode, the developer supply roller By setting the magnet body inside the roller to the first stop position, the developer is supplied to the developing roller from the developer stirring unit in the developing device via the developer supplying roller, and corresponds to the outside of the image forming area. In the image forming apparatus, the time is controlled so that the amount of developer supplied to the developing roller is reduced by setting the magnet body inside the developer supplying roller to a second stop position.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での前記現像剤供給ローラ内部の磁石体の停止位置を、通常の画像形成モードの際の第1の停止位置とは異なる第3の停止位置に設定する事により、前記現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくなるように制御することを特徴とする画像形成装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when a specific image forming mode different from the normal image forming mode is selected in the operation unit of the image forming apparatus, the time corresponding to the image forming area is set. By setting the stop position of the magnet in the developer supply roller at a third stop position different from the first stop position in the normal image forming mode, the development supplied to the developing roller The image forming apparatus is characterized in that the amount of the agent is controlled to be smaller than that in a normal image forming mode.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2において、前記現像ローラと前記現像剤供給ローラとは、該両ローラの対向部においてそれぞれの表面が反対方向に移動して現像剤を供給することを特徴とする画像形成装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the developing roller and the developer supply roller have their surfaces moved in opposite directions at opposite portions of the two rollers to supply the developer. An image forming apparatus characterized by the above.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項において、前記現像ローラの回転軸中心と前記現像ローラに近い前記現像剤撹拌部材の回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を30°未満に設定したことを特徴とする画像形成装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a straight line connecting a rotation axis center of the developing roller and a rotation axis center of the developer stirring member close to the developing roller is a horizontal line. An image forming apparatus characterized in that an included angle is set to be less than 30 °.

請求項1の発明によれば、現像ローラに現像剤を供給するための現像剤供給部材を用い、現像剤供給部材の内部に配置した磁石体の位相を変更し、画像形成領域内及び画像形成領域外に相当する時間により切り換え制御を行う。これにより、現像ローラ上に必要な時間(画像形成領域内に相当する時間)のみ現像剤を汲み上げて搬送することが可能となり、現像剤層形成部および画像形成装置部において現像剤が受けるストレスを少なくすることができるので、現像剤寿命を延長する効果がある。   According to the first aspect of the present invention, the developer supplying member for supplying the developer to the developing roller is used, the phase of the magnet body arranged inside the developer supplying member is changed, and the image forming area and the image forming are changed. Switching control is performed according to the time corresponding to outside the area. As a result, the developer can be pumped and transported on the developing roller only for a necessary time (a time corresponding to the image forming area), and the stress received by the developer in the developer layer forming unit and the image forming apparatus unit can be increased. Since it can be reduced, there is an effect of extending the developer life.

また、連続大量プリント時や高速プリント時に発生する画像濃度低下等の問題が解消され、高品質のプリント画像を出力する事が可能である。更に、カラー画像形成装置における各色の画像濃度を均一に保持し、高画質のカラー画像を得る事ができる。   In addition, problems such as a decrease in image density that occurs during continuous mass printing and high-speed printing are solved, and a high-quality printed image can be output. Further, the image density of each color in the color image forming apparatus can be kept uniform, and a high-quality color image can be obtained.

請求項2の発明によれば、画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御する事により、トナースペントを低減する事が出来る。   According to the invention of claim 2, when the specific image forming mode different from the normal image forming mode is selected in the operation unit of the image forming apparatus, the amount of developer supplied to the developing roller is set to the normal image forming mode. The toner spent can be reduced by controlling the amount to be less.

請求項3の発明によれば、現像ローラと現像剤供給ローラとが、該両ローラの対向部においてそれぞれの表面が反対方向に移動して現像剤を供給することにより、現像剤供給ローラから現像ローラに現像剤が効率よく搬送される。   According to the third aspect of the present invention, the developing roller and the developer supply roller develop the toner from the developer supply roller by supplying the developer with the respective surfaces moving in opposite directions at the opposing portions of the rollers. The developer is efficiently conveyed to the roller.

請求項4の発明によれば、現像ローラの回転軸中心と該現像ローラに最も近い現像剤攪拌部材の回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を30°未満に設定したことにより、現像装置の高さを低減した薄型に形成する事が可能となると共に、現像剤攪拌部材によって攪拌される現像剤の上層が現像ローラの水平線位置より下方に近い位置に配置されている事により、現像剤攪拌部材によって汲み上げられた現像剤を現像剤供給ローラを介して現像ローラの汲上磁極に安定して搬送する事が可能である。   According to the fourth aspect of the present invention, the development angle is set so that the angle formed by the straight line connecting the rotation axis center of the developing roller and the rotation axis center of the developer stirring member closest to the developing roller to the horizontal line is less than 30 °. It is possible to form a thin device with a reduced height of the apparatus, and the upper layer of the developer stirred by the developer stirring member is arranged at a position closer to the lower side than the horizontal line position of the developing roller. The developer pumped up by the agent stirring member can be stably conveyed to the upper magnetic pole of the developing roller via the developer supply roller.

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. The description in this column does not limit the technical scope of the claims or the meaning of terms.

[画像形成装置]
図1は、画像形成装置本体A、画像読取装置SC、自動原稿送り装置DFから成る画像成装置の構成図である。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus including an image forming apparatus main body A, an image reading apparatus SC, and an automatic document feeder DF.

図示の画像形成装置本体Aは、像担持体(感光体ドラム)1、帯電手段2、像露光手段(画像書込手段)3、現像手段4、転写手段5、除電手段6、分離爪7、クリーニング手段8等から成る画像形成部と、定着手段9と、用紙搬送系と、から構成されている。   The illustrated image forming apparatus main body A includes an image carrier (photosensitive drum) 1, a charging unit 2, an image exposure unit (image writing unit) 3, a developing unit 4, a transfer unit 5, a charge eliminating unit 6, a separation claw 7, The image forming unit includes a cleaning unit 8 and the like, a fixing unit 9, and a paper transport system.

用紙搬送系は、給紙カセット10、第1給紙手段11、第2給紙手段12、搬送手段13、排紙手段14、及び手差し給紙手段15から成る第1搬送部と、用紙Pを循環再給紙する循環再給紙部とから構成されている。   The paper transport system includes a first transport unit including a paper feed cassette 10, a first paper feed unit 11, a second paper feed unit 12, a transport unit 13, a paper discharge unit 14, and a manual paper feed unit 15; It is composed of a circulation refeeding section that circulates and refeeds paper.

給紙カセット10及び第1給紙手段11は、複数の給紙手段(図示の3段)により形成され、複数種のサイズの用紙Pを収容して給紙する。用紙サイズは、操作部21による手動設定、又は用紙サイズ検知手段による自動用紙サイズ設定によって入力される。   The paper feed cassette 10 and the first paper feed means 11 are formed by a plurality of paper feed means (three stages in the figure), and accommodate and feed a plurality of types of paper P. The paper size is input by manual setting by the operation unit 21 or automatic paper size setting by the paper size detecting means.

搬送手段13を通過して定着手段9によって定着処理された用紙Pは、搬送路切換手段16により、ストレート排紙パスの搬送路r1、反転排紙パスの搬送路r2、両面循環パスの搬送路r3の何れかに選択されて搬送される。   The paper P that has passed through the conveying means 13 and has been fixed by the fixing means 9 is conveyed by a conveying path switching means 16 to a straight discharge path conveying path r1, a reverse discharging path conveying path r2, and a double-sided circulation path conveying path. One of r3 is selected and conveyed.

搬送路r1を通過する用紙Pは、画像形成面を上にして(フェースアップ)排出される。搬送路r2を通過する用紙Pは、両面循環パスの搬送路r3、r4に進行した後、逆転搬送されて搬送路r2を通過して、画像形成面を下にして(フェースダウン)排出される。   The paper P passing through the transport path r1 is discharged with the image forming surface facing up (face up). The paper P passing through the transport path r2 advances to the transport paths r3 and r4 of the double-sided circulation path, and is then transported in reverse, passes through the transport path r2, and is discharged with the image forming surface facing down (face down). .

第2搬送部は、画像形成部により画像形成された用紙Pを搬送路切換手段16により排紙手段14の手前で分岐させ、用紙Pを循環再給紙路に沿って搬送し、循環再給紙路途中で反転搬送ローラ17により用紙Pを反転した後に第2給紙手段12を経て画像形成部に再給紙する。   The second transport unit branches the paper P on which the image has been formed by the image forming unit, before the paper discharge unit 14 by the transport path switching unit 16, transports the paper P along the circulation refeeding path, and recirculates the paper. The paper P is reversed by the reverse conveying roller 17 in the middle of the paper path, and then fed again to the image forming unit via the second paper feeding unit 12.

自動原稿送り装置DFの原稿台上に載置された原稿dは給紙手段により搬送され、画像読取装置SCの光学系により原稿dの片面又は両面の画像が読みとられ、イメージセンサCCDにより読み込まれる。イメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部20において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、像露光手段3に画像信号を送る。   The document d placed on the document table of the automatic document feeder DF is transported by the paper feeding means, and one or both side images of the document d are read by the optical system of the image reading device SC and read by the image sensor CCD. It is. The analog signal photoelectrically converted by the image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in the image processing unit 20 and then sent to the image exposure means 3.

像露光手段3においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部の像担持体1に照射され、潜像を形成する。画像形成部においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙カセット10、手差し給紙手段15から給送された用紙Pは転写手段5により画像が転写される。画像を担持した用紙Pは、定着手段9により定着され、排紙手段14から排出される。   In the image exposure means 3, the output light from the semiconductor laser is applied to the image carrier 1 of the image forming unit to form a latent image. In the image forming unit, processes such as charging, exposure, development, transfer, separation, and cleaning are performed. An image is transferred by the transfer means 5 on the paper P fed from the paper feed cassette 10 and the manual paper feed means 15. The paper P carrying the image is fixed by the fixing unit 9 and discharged from the paper discharge unit 14.

或いは搬送路切換手段16により循環再給紙部に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Pは反転搬送ローラ17により反転された後に再び画像形成部において両面画像処理された後、定着手段9によって定着処理され、排紙手段14により排出される。   Alternatively, the single-sided image processed paper P sent to the circulation refeed unit by the conveyance path switching unit 16 is reversed by the reverse conveyance roller 17 and then subjected to double-sided image processing in the image forming unit, and then fixed by the fixing unit 9. The paper is processed and discharged by the paper discharge means 14.

[現像装置の構成]
図2は、本発明に係る現像装置4の実施の形態を示す断面図、図3は現像装置4の下部機構の平面図である。
[Developer configuration]
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the developing device 4 according to the present invention, and FIG. 3 is a plan view of a lower mechanism of the developing device 4.

現像装置4の筐体は下方の下部ケーシング40と、上方の上部ケーシング50とから成る二分割構成をなし、開閉可能である。   The housing of the developing device 4 has a two-part configuration including a lower lower casing 40 and an upper upper casing 50, and can be opened and closed.

下部ケーシング40内には、現像ローラ41、第1現像剤攪拌部材(以下、第1攪拌スクリューと称す)42、第2現像剤攪拌部材(以下、第2攪拌スクリューと称す)43、現像剤供給ローラ(以下、供給ローラと称す)44等が配置されている。   In the lower casing 40, a developing roller 41, a first developer stirring member (hereinafter referred to as a first stirring screw) 42, a second developer stirring member (hereinafter referred to as a second stirring screw) 43, a developer supply A roller (hereinafter referred to as a supply roller) 44 and the like are disposed.

下部ケーシング40は、第1攪拌スクリュー42を収容する現像剤供給室401と、第2攪拌スクリュー43を収容する現像剤攪拌室402とから成る。現像剤供給室401と現像剤攪拌室402とは、下部ケーシング40の底部から直立した隔壁403を挟んで両側に形成されている。   The lower casing 40 includes a developer supply chamber 401 that houses the first stirring screw 42 and a developer stirring chamber 402 that houses the second stirring screw 43. The developer supply chamber 401 and the developer stirring chamber 402 are formed on both sides with a partition wall 403 standing upright from the bottom of the lower casing 40.

下部ケーシング40の上部を覆う上部ケーシング50内には、現像剤量規制部材51と現像剤量規制部材51を支持する支持部材52が配置されている。現像剤量規制部材51は感光体ドラム1上の現像剤層の厚さを規制する。   A developer amount regulating member 51 and a support member 52 that supports the developer amount regulating member 51 are disposed in the upper casing 50 that covers the upper portion of the lower casing 40. The developer amount regulating member 51 regulates the thickness of the developer layer on the photosensitive drum 1.

現像ローラ41は回転可能な現像スリーブ41Aと固定された磁界発生手段(マグネットロール)41Bとから構成されている。   The developing roller 41 includes a rotatable developing sleeve 41A and a fixed magnetic field generating means (magnet roll) 41B.

現像スリーブ41Aと第1攪拌スクリュー42とが対向する領域において、現像スリーブ41Aは下方から上方に回動し、第1攪拌スクリュー42は上方から下方に回動する。   In a region where the developing sleeve 41A and the first stirring screw 42 face each other, the developing sleeve 41A rotates from below to above, and the first stirring screw 42 rotates from above to below.

現像ローラ41は、静電潜像を担持する感光体ドラム1に対向して配置され、図示しない駆動源により駆動回転される。現像スリーブ41Aには、現像バイアスとして交流電源E1による交流電圧と、直流電源E2による直流電圧とが重畳される。   The developing roller 41 is disposed to face the photosensitive drum 1 carrying the electrostatic latent image, and is driven to rotate by a driving source (not shown). On the developing sleeve 41A, an AC voltage from the AC power source E1 and a DC voltage from the DC power source E2 are superimposed as a developing bias.

磁界発生手段41Bは、現像スリーブ41Aの内方に配置され、5極の磁極N1,N2,N3,S1,S2を有する。磁極S1は感光体ドラム1に対向する主磁極、磁極N1は剥取磁極、磁極N2は汲上磁極である。現像剤量規制部材51の先端部は磁界発生手段41Bの磁極S2の近傍に配置されている。   The magnetic field generating means 41B is disposed inside the developing sleeve 41A and has five magnetic poles N1, N2, N3, S1, and S2. The magnetic pole S1 is a main magnetic pole facing the photosensitive drum 1, the magnetic pole N1 is a stripped magnetic pole, and the magnetic pole N2 is a top magnetic pole. The tip of the developer amount regulating member 51 is disposed in the vicinity of the magnetic pole S2 of the magnetic field generating means 41B.

磁界発生手段41Bの複数個の磁極のうち互いに隣接する2磁極N1,N2は、同極性に配置され反発磁界を形成している。現像剤剥ぎ取り用の剥取磁極N1は、現像スリーブ41A上の現像剤を剥ぎ取り飛散させる。現像剤受け入れ用の汲上磁極N2は、第1攪拌スクリュー42により供給された現像剤を汲み上げて現像スリーブ41A上に付着させる。   Two magnetic poles N1 and N2 adjacent to each other among the plurality of magnetic poles of the magnetic field generating means 41B are arranged in the same polarity to form a repulsive magnetic field. The stripping magnetic pole N1 for stripping off the developer strips off and disperses the developer on the developing sleeve 41A. The developer receiving upper magnetic pole N2 draws up the developer supplied by the first stirring screw 42 and attaches it to the developing sleeve 41A.

第1攪拌スクリュー42は、第2攪拌スクリュー43から搬送された現像剤を攪拌して搬送し、現像ローラ41に均一に供給する。第1攪拌スクリュー42、第2攪拌スクリュー43は何れも螺旋状のスクリュー部材である。   The first agitating screw 42 agitates and conveys the developer conveyed from the second agitating screw 43 and supplies it uniformly to the developing roller 41. The first stirring screw 42 and the second stirring screw 43 are both helical screw members.

第2攪拌スクリュー43は第1攪拌スクリュー42に平行配置され、トナー補給手段47(図3参照)から補給される新規トナーと現像スリーブ41Aから還流された現像剤とを混合、攪拌して第1攪拌スクリュー42の上流部に搬送する。   The second agitating screw 43 is arranged in parallel to the first agitating screw 42, and mixes and agitates the new toner replenished from the toner replenishing means 47 (see FIG. 3) and the developer refluxed from the developing sleeve 41A to a first agitation. It is conveyed to the upstream part of the stirring screw 42.

第1攪拌スクリュー42は回転軸方向に現像剤を搬送するとともに、回転軸のほぼ直角方向に現像剤を放出する。   The first stirring screw 42 conveys the developer in the direction of the rotation axis and releases the developer in a direction substantially perpendicular to the rotation axis.

現像ローラ41の回転軸中心R1と、現像ローラ41に近い第1攪拌スクリュー42の回転軸中心R2とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ1を30°未満に設定する事により、第1攪拌スクリュー42によって攪拌される現像剤の上層が現像ローラ41の水平線位置より下方近傍に配置され、汲上磁極N2と供給ローラ44とによって現像剤を安定して汲み上げる事が可能である。   By setting an angle θ1 formed by a straight line connecting the rotation axis center R1 of the developing roller 41 and the rotation axis center R2 of the first stirring screw 42 close to the developing roller 41 to be a horizontal line, the first stirring screw 42 is set to less than 30 °. The upper layer of the developer agitated by the above is disposed in the vicinity below the horizontal line position of the developing roller 41, and the developer can be pumped stably by the upper magnetic pole N2 and the supply roller 44.

[現像剤]
現像剤は、磁性キャリアと非磁性重合トナーとから成る二成分現像剤である。磁性キャリアの1キロエルステッド中の磁化量は20〜70emu/gの範囲にあり、磁性キャリアの粒径は50μm以下の磁性キャリアである。非磁性重合トナーの粒径は7.5μm以下である。
[Developer]
The developer is a two-component developer composed of a magnetic carrier and a nonmagnetic polymer toner. The amount of magnetization in 1 kilo Oersted of the magnetic carrier is in the range of 20 to 70 emu / g, and the particle size of the magnetic carrier is 50 μm or less. The particle size of the nonmagnetic polymer toner is 7.5 μm or less.

[現像剤の循環搬送]
図4は現像装置4における現像剤の循環を示す模式図である。以下、現像剤の循環を説明する。
[Circulating developer transport]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the circulation of the developer in the developing device 4. Hereinafter, the circulation of the developer will be described.

(1)現像剤攪拌室402の上流側において、現像剤供給室401から還流される現像剤と、トナー補給手段47から補給される新規トナーとが搬入され、第2攪拌スクリュー43により攪拌、混合され、矢印V1で示す現像剤移動方向に搬送される。   (1) On the upstream side of the developer stirring chamber 402, the developer refluxed from the developer supply chamber 401 and the new toner replenished from the toner replenishing means 47 are carried in and stirred and mixed by the second stirring screw 43. Then, the developer is conveyed in the developer moving direction indicated by an arrow V1.

(2)混合された現像剤は、現像剤攪拌室402の下流側の第1開口部404を通過して、矢印V2で示すように搬送され、現像剤供給室401の上流側に導入される。現像剤供給室401内において、現像剤は第1攪拌スクリュー42により現像剤移動方向に搬送されつつ、矢印V3で示すように搬送される。   (2) The mixed developer passes through the first opening 404 on the downstream side of the developer agitating chamber 402, is conveyed as indicated by the arrow V2, and is introduced upstream of the developer supply chamber 401. . In the developer supply chamber 401, the developer is conveyed as indicated by an arrow V3 while being conveyed in the developer moving direction by the first stirring screw 42.

(3)第1攪拌スクリュー42は回転軸方向に現像剤を搬送しつつ、矢印V4に示すように現像剤を供給ローラ44に放出する。   (3) The first stirring screw 42 discharges the developer to the supply roller 44 as indicated by an arrow V4 while conveying the developer in the direction of the rotation axis.

(4)回転する供給ローラ44上に担持された現像剤は、回転する現像スリーブ41Aに放出されて付着し、現像剤量規制部材51によって現像剤層厚が規制されて通過し、矢印V5で示すように搬送される。   (4) The developer carried on the rotating supply roller 44 is discharged and adhered to the rotating developing sleeve 41A, and the developer layer thickness is regulated by the developer amount regulating member 51, and passes through the arrow V5. Conveyed as shown.

(6)現像スリーブ41Aに担持された現像剤は、感光体ドラム1と対向する現像剤領域において現像処理される。現像処理後にトナー濃度が低下した現像剤は、剥取磁極N1により、現像ローラ41から剥ぎ取られる。   (6) The developer carried on the developing sleeve 41 </ b> A is developed in the developer area facing the photosensitive drum 1. The developer whose toner concentration has decreased after the development processing is peeled off from the developing roller 41 by the peeling magnetic pole N1.

(7)剥ぎ取られた現像剤は、矢印V6に示すように現像剤供給室401内に搬入される。   (7) The removed developer is carried into the developer supply chamber 401 as indicated by an arrow V6.

(8)現像剤供給室401内に搬送された現像剤は、第1攪拌スクリュー42によって矢印V7に示すように搬送され、第2開口部405を通過して、矢印V8に示すように現像剤攪拌室402の上流側に導入される。   (8) The developer conveyed into the developer supply chamber 401 is conveyed by the first agitating screw 42 as indicated by an arrow V7, passes through the second opening 405, and as indicated by an arrow V8. It is introduced upstream of the stirring chamber 402.

(9)現像剤攪拌室402において、図示しないトナー濃度センサのトナー濃度検知信号によりトナー補給手段47によるトナー補給が行われ、現像剤は矢印V1に合流する。   (9) In the developer stirring chamber 402, toner supply by the toner supply means 47 is performed by a toner concentration detection signal of a toner concentration sensor (not shown), and the developer joins the arrow V1.

現像剤は上述のような循環系で搬送されるが、一部の現像剤は現像剤供給室401と現像剤攪拌室402間を矢印V1,V2,V3,V6,V7,V8で示すように循環する。   The developer is conveyed in the circulation system as described above, but a part of the developer is indicated by arrows V1, V2, V3, V6, V7, and V8 between the developer supply chamber 401 and the developer stirring chamber 402. Circulate.

[供給ローラと制御手段]
図5は供給ローラ44内に配置された磁石体の駆動を示す断面図である。図6は供給ローラ44の制御を示すブロック図である。
[Supply roller and control means]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing driving of the magnet body disposed in the supply roller 44. FIG. 6 is a block diagram showing the control of the supply roller 44.

供給ローラ44は、回転するスリーブ44Aと、その内部に配置した磁石体44Bから成る。汲上磁極S3及び磁極S4,N4を有する磁石体44Bは、スリーブ44Aの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成されている。   The supply roller 44 includes a rotating sleeve 44A and a magnet body 44B disposed therein. The magnet body 44B having the upper magnetic pole S3 and the magnetic poles S4 and N4 is configured to be movable to a plurality of stop positions by rotating in the inner circumferential direction of the sleeve 44A.

以下、供給ローラ44の磁石体44Bの停止位置制御の一例を説明する。   Hereinafter, an example of the stop position control of the magnet body 44B of the supply roller 44 will be described.

図5(a)は、通常の画像形成モードにおける磁石体44Bの位相を第1の停止位置に設定した状態を示す。第1の停止位置は磁石体44Bの最下点からの角度φ1で示される。第1の停止位置の角度φ1は0°〜30°の範囲内に設定される。   FIG. 5A shows a state where the phase of the magnet body 44B in the normal image forming mode is set to the first stop position. The first stop position is indicated by an angle φ1 from the lowest point of the magnet body 44B. The angle φ1 of the first stop position is set within a range of 0 ° to 30 °.

通常の画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、現像に十分な量の現像剤を現像ローラ41上に汲み上げる必要がある。このときには、供給ローラ44の磁石体44Bの磁極S3,S4,N4のうちの汲上磁極S3が第1攪拌スクリュー42から現像剤を汲み上げ易いように第1攪拌スクリュー42に対向する第1の停止位置にいる。   In a time corresponding to the image forming area in the normal image forming mode, it is necessary to draw up a sufficient amount of developer onto the developing roller 41 for development. At this time, a first stop position that opposes the first agitating screw 42 so that the scooping magnetic pole S3 of the magnetic poles S3, S4, N4 of the magnet body 44B of the supply roller 44 can easily draw the developer from the first agitating screw 42. I'm in.

図5(b)は、通常の画像形成モードにおける磁石体44Bの位相を第2の停止位置に設定した状態を示す。第2の停止位置は磁石体44Bの最下点からの角度φ2で示される。第2の停止位置の角度φ2は40°〜90°の範囲内に設定される。   FIG. 5B shows a state in which the phase of the magnet body 44B in the normal image forming mode is set to the second stop position. The second stop position is indicated by an angle φ2 from the lowest point of the magnet body 44B. The angle φ2 of the second stop position is set within a range of 40 ° to 90 °.

画像形成領域外(用紙間や画像形成シーケンス開始時や終了時)の時間は、現像をする必要が無いので、現像ローラ41上に現像剤層を形成する必要が無い。もしくは現像剤の搬送量を少なく設定しても良い。従って現像ローラ41上に現像剤を汲み上げる必要が無い。もしくは汲み上げ量を減らしてよい。このときには、供給ローラ44の磁石体44Bのうちの汲上磁極S3が下方を向かないようにして、現像剤汲み上げ量を減らすようにする。従って、磁石体44Bを画像形成領域内の時間の位相(第1の停止位置)から回転させて他の位相(第2の停止位置)に設定する。   Since it is not necessary to perform development outside the image forming area (between sheets or at the start or end of the image forming sequence), it is not necessary to form a developer layer on the developing roller 41. Alternatively, the developer transport amount may be set small. Therefore, it is not necessary to pump up the developer on the developing roller 41. Or the pumping amount may be reduced. At this time, the pumping magnetic pole S3 of the magnet body 44B of the supply roller 44 is not directed downward so as to reduce the developer pumping amount. Therefore, the magnet body 44B is rotated from the time phase (first stop position) in the image forming area and set to another phase (second stop position).

図5(c)は、特定の画像形成モードにおける磁石体44Bの位相を第3の停止位置に設定した状態を示す。第3の停止位置は磁石体44Bの最下点からの角度φ3で示される。第3の停止位置は角度φ3は20°〜40°の範囲内に設定される。   FIG. 5C shows a state in which the phase of the magnet body 44B in the specific image forming mode is set to the third stop position. The third stop position is indicated by an angle φ3 from the lowest point of the magnet body 44B. In the third stop position, the angle φ3 is set within a range of 20 ° to 40 °.

画像形成領域内外の境界での供給ローラ44の磁石体44Bの停止位置切り換えのタイミングについては、搬送量の時間的な安定を考慮して、画像形成開始の10〜20mm程度前には第1の停止位置の領域に入るように設定し、画像形成終了後10mm程度以降まで第1の停止位置の領域としておくのが現実的である。供給ローラ44の磁石体44Bの停止位置切り換えの実際のタイミングは、現像ニップよりも供給ローラ44の方が現像ローラ41の回転方向の上流側にあることを考慮して設定する。   Regarding the timing of switching the stop position of the magnet body 44B of the supply roller 44 at the boundary between the inside and outside of the image forming area, the first time is about 10 to 20 mm before the start of image forming in consideration of the temporal stability of the conveyance amount. It is realistic to set it so that it enters the stop position area, and keep it as the first stop position area until about 10 mm after the end of image formation. The actual timing of switching the stop position of the magnet body 44B of the supply roller 44 is set in consideration of the fact that the supply roller 44 is upstream of the developing nip in the rotation direction of the developing roller 41.

さらに、正確な画像濃度が要求されない文字画像のみのようなときに設定される、いわゆる「文字モード」のような特定の画像形成モードが選択された場合には、現像ローラ41上の現像剤搬送量を少なめに設定しても良い。この場合には、通常の画像形成モードでの供給ローラ44の磁石体44Bの第1の停止位置(画像形成領域内)とは異なる第3の停止位置(画像形成領域内)に設定する。画像形成領域外では通常の画像形成モードと同じ第2の停止位置で問題ない。もちろん、異なる停止位置に設定してもよい。第3の停止位置は第1の停止位置と第2の停止位置の間の領域に設定するのが現実的である。   Further, when a specific image forming mode such as a so-called “character mode”, which is set only for a character image that does not require an accurate image density, is selected, the developer conveyance on the developing roller 41 is performed. A small amount may be set. In this case, the third stop position (in the image forming area) different from the first stop position (in the image forming area) of the magnet body 44B of the supply roller 44 in the normal image forming mode is set. Outside the image forming area, there is no problem at the same second stop position as in the normal image forming mode. Of course, different stop positions may be set. It is realistic to set the third stop position in a region between the first stop position and the second stop position.

以上のように供給ローラ44の磁石体44Bの停止位置の切り換えを制御することで、現像剤量規制部材51や現像ニップ部での現像剤ストレスをさらに低減することが可能となる。   As described above, by controlling the switching of the stop position of the magnet body 44B of the supply roller 44, it is possible to further reduce the developer stress at the developer amount regulating member 51 and the development nip portion.

本発明の現像装置4は、現像ローラ41と第1撹拌スクリュー42の高低差が小さいタイプであり、現像ローラ41の回転軸中心と現像ローラ41に最も近い第1撹拌スクリュー42の回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす角度が30°未満である。従って、現像ローラ41上の現像剤の入れ替わり不良によるゴースト画像が発生しないようにするために、供給ローラ44の回転方向を現像ローラ41に対してカウンタ方向としている。   The developing device 4 of the present invention is a type in which the height difference between the developing roller 41 and the first stirring screw 42 is small, and the rotation axis center of the developing roller 41 and the rotation axis center of the first stirring screw 42 closest to the developing roller 41 are The angle between the straight line connecting the lines and the horizontal line is less than 30 °. Accordingly, the rotation direction of the supply roller 44 is set to the counter direction with respect to the developing roller 41 in order to prevent a ghost image from being generated due to a poor replacement of the developer on the developing roller 41.

[共通の条件]
画像形成装置:A4判用紙ヨコ 毎分75枚処理機(図1に示すデジタルモノクロ機)
プロセススピード:420mm/sec
画像形成領域:非画像形成領域=62.5:37.5
感光体ドラム1の直径:80mm
感光体1の帯電電圧V0:−700V
現像ローラ41の電位Va:−500V
感光体ベタ露光電位Vi:−50V
現像バイアスAC成分:1.0kVp−p(矩形波、5kHz)
像露光手段3: 半導体レーザー(波長780nm)
現像ローラ41の直径:30mm /磁極数:5極
現像ローラ41の磁極数:5極
現像ローラ41の長手方向の着磁部分長さ:330mm
感光体ドラム1の表面から現像ローラ41までの表面距離:約0.3mm
現像ローラ41上の現像剤搬送量:約250g/m2(通常モードの画像形成領域内)
現像ローラ41の移動速度/プロセススピード:2.0
供給ローラ44の直径:25mm
供給ローラ44の磁極数:3極
供給ローラ44表面と現像ローラ41表面との間隙距離:約3mm
供給ローラ44のスリーブ44Bの移動速度:現像ローラ41の現像スリーブ41Aの移動速度と等速
現像ローラ41と供給ローラ44の回転方向:対向部でカウンター方向
現像ローラ41の回転軸中心R1と供給ローラ44の回転軸中心R3とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ2:5.0°
供給ローラ44の磁石体44Bの位相:
第1の停止位置の場合、汲上磁極S3が最下点よりも回転方向下流側に20°
第2の停止位置の場合、汲上磁極S3が最下点よりも回転方向下流側に70°
第3の停止位置の場合、汲上磁極S3が最下点よりも回転方向下流側に40°
第1攪拌スクリュー42、第2撹拌スクリュー43の外径:20mm
現像ローラ41の回転軸中心R1と現像ローラ41に近い第1攪拌スクリュー42の回転軸中心R2とを結ぶ直線が水平線となす俯角θ1:20°
トナー:体積平均粒径4.5μmの重合トナー(黒)
キャリア:体積平均粒径25μm/磁化の強さ 60emu/g
トナー濃度:6%
[実施例1]
実施例1は請求項1の要件を満たすものである。
[Common conditions]
Image forming device: A4 size paper, 75 sheets per minute processing machine (digital monochrome machine shown in Fig. 1)
Process speed: 420mm / sec
Image forming area: non-image forming area = 62.5: 37.5
Diameter of the photosensitive drum 1: 80 mm
Charge voltage V0 of the photoreceptor 1: -700V
Potential Va of the developing roller 41: −500V
Photoconductor solid exposure potential Vi: -50V
Development bias AC component: 1.0 kVp-p (rectangular wave, 5 kHz)
Image exposure means 3: Semiconductor laser (wavelength 780 nm)
Diameter of developing roller 41: 30 mm / Number of magnetic poles: 5 poles Number of magnetic poles of developing roller 41: 5 poles Length of magnetized portion of developing roller 41 in longitudinal direction: 330 mm
Surface distance from the surface of the photosensitive drum 1 to the developing roller 41: about 0.3 mm
Developer conveyance amount on the developing roller 41: about 250 g / m 2 (in the image forming area in the normal mode)
Moving speed / process speed of developing roller 41: 2.0
Diameter of supply roller 44: 25 mm
Number of magnetic poles of supply roller 44: 3 poles Distance between supply roller 44 surface and developing roller 41 surface: about 3 mm
The moving speed of the sleeve 44B of the supply roller 44: The moving speed of the developing sleeve 41A of the developing roller 41 is equal to the moving speed of the developing roller 41. The angle θ2 of the straight line connecting the rotation axis center R3 of 44 and the horizontal line: 5.0 °
Phase of magnet body 44B of supply roller 44:
In the case of the first stop position, the upper magnetic pole S3 is 20 ° downstream from the lowest point in the rotation direction.
In the case of the second stop position, the upper magnetic pole S3 is 70 ° downstream from the lowest point in the rotation direction.
In the case of the third stop position, the upper magnetic pole S3 is 40 ° downstream from the lowest point in the rotation direction.
Outer diameter of the first stirring screw 42 and the second stirring screw 43: 20 mm
An angle θ1: 20 ° formed by a straight line connecting a rotation axis center R1 of the developing roller 41 and a rotation axis center R2 of the first stirring screw 42 close to the developing roller 41 with a horizontal line.
Toner: Polymerized toner with a volume average particle size of 4.5 μm (black)
Carrier: volume average particle size 25 μm / magnetization strength 60 emu / g
Toner concentration: 6%
[Example 1]
Example 1 satisfies the requirements of claim 1.

供給ローラ44の内部に配置した磁石体44Bの位相を画像形成領域内外に対応して切り換える。即ち、画像形成領域内に相当する時間は、現像に十分な量の現像剤を汲み上げることができるように、磁石体44Bの位相を図5(a)に示す第1の停止位置に設定し、汲上磁極S3が下方に向き、第1攪拌スクリュー42に近接した位置に設定する。   The phase of the magnet body 44B disposed inside the supply roller 44 is switched corresponding to the inside and outside of the image forming area. That is, during the time corresponding to the image forming area, the phase of the magnet body 44B is set to the first stop position shown in FIG. 5A so that a sufficient amount of developer can be pumped up. The upper magnetic pole S3 is directed downward and is set at a position close to the first stirring screw 42.

画像形成領域外に相当する時間は、現像剤の汲み上げを極力少なくするために磁石体44Bの位相を図5(b)に示す第2の停止位置に設定する。   During the time corresponding to the outside of the image forming area, the phase of the magnet body 44B is set to the second stop position shown in FIG. 5B in order to minimize the pumping of the developer.

第1の停止位置に設定した時の現像ローラ41上の現像剤搬送量は約250g/m2、第2の停止位置に設定した時には現像剤搬送量は0となる。画像形成領域内の相当時間での磁石体44Bの位相(停止位置)は後述する2種類の画像パターン(A,B)によって切り換えない。 The developer transport amount on the developing roller 41 when set to the first stop position is about 250 g / m 2 , and the developer transport amount is 0 when set to the second stop position. The phase (stop position) of the magnet body 44B in the image forming area for a considerable time is not switched by two types of image patterns (A, B) described later.

[実施例2]
実施例2は請求項2の要件を満たすものである。
[Example 2]
The second embodiment satisfies the requirements of claim 2.

画像形成装置の操作部21において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での供給ローラ44内部の磁石体44Bの停止位置を、通常の画像形成モードの際の第1の停止位置とは異なる第3の停止位置に設定する事により、現像ローラ41に供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくするように制御する。   When a specific image forming mode different from the normal image forming mode is selected in the operation unit 21 of the image forming apparatus, the stop position of the magnet body 44B in the supply roller 44 at the time corresponding to the image forming area is set. By setting the third stop position different from the first stop position in the normal image forming mode, the amount of developer supplied to the developing roller 41 is controlled to be smaller than that in the normal image forming mode. To do.

実施例1の条件に加えて、画像形成領域内の相当時間での磁石体44Bの位相(停止位置)を後述する2種類の画像パターン(A,B)によって切り換える。   In addition to the conditions of the first embodiment, the phase (stop position) of the magnet body 44B in a corresponding time within the image forming area is switched by two types of image patterns (A, B) described later.

磁石体44Bの位相と現像剤搬送量は、画像Aのときは第1の停止位置で約250g/m2、画像Bのときは第3の停止位置で約150g/m2である。 The phase of the magnetic body 44B and the developer conveyance amount are about 250 g / m 2 at the first stop position for the image A, and about 150 g / m 2 at the third stop position for the image B.

[比較例]
特許文献1のように、画像形成領域外では現像ローラの回転を停止するタイプ(供給ローラは存在しない)では、現像ローラの回転軸中心と現像ローラに最も近い供給スクリューの回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角は25°である。現像ローラの汲上磁極は通常の固定磁石とする。現像剤搬送量は約250g/m2
[Comparative example]
As in Patent Document 1, in the type in which the rotation of the developing roller is stopped outside the image forming area (there is no supply roller), the rotation shaft center of the developing roller is connected to the rotation shaft center of the supply screw closest to the developing roller. The included angle between the straight line and the horizontal line is 25 °. The upper magnetic pole of the developing roller is a normal fixed magnet. The developer conveyance amount is about 250 g / m 2 .

[各実施例/比較例での性能比較]
図7は供給ローラ44の位相切り換え制御の実施例及び比較例のタイミングチャートである。なお、実施例及び比較例において、A4判サイズの用紙3枚を連続プリントする例を示す。
[Performance comparison in each example / comparative example]
FIG. 7 is a timing chart of an embodiment of the phase switching control of the supply roller 44 and a comparative example. In the examples and comparative examples, three A4 size sheets are continuously printed.

実施例1,2においては、画像形成時に現像ローラ41を連続回転させ、供給ローラ44の位相を第1の停止位置又は第2の停止位置の何れかに切り換え制御する。比較例においては、現像ローラをオン、オフ制御している。   In the first and second embodiments, the developing roller 41 is continuously rotated during image formation, and the phase of the supply roller 44 is switched to either the first stop position or the second stop position. In the comparative example, the developing roller is on / off controlled.

上記の各実施例/比較例において、実写テストを行い、現像剤劣化状態を比較した。   In each of the above examples / comparative examples, a live-action test was performed to compare developer deterioration states.

[テスト内容]
印字パターン:平均印字率6%のモノクロ画像
2種類の画像パターン(A,B)の枚数比=(60%、40%)
画像A:印字率3%分のベタ画像+印字率3%分の文字画像
画像B:印字率6%分の文字画像
印字モード:A4判サイズ用紙、連続印字10万枚プリント
環境:一般環境(20℃、50%)
現像剤劣化状態の確認:1万枚プリント毎に現像剤を採取し、トナースペントを測定する。
[Test content]
Print pattern: Monochrome image with an average print rate of 6%
Number ratio of two types of image patterns (A, B) = (60%, 40%)
Image A: Solid image for 3% printing rate + Character image for 3% printing rate
Image B: Character image for a printing rate of 6% Printing mode: A4 size paper, continuous printing 100,000 sheets printing Environment: General environment (20 ° C, 50%)
Confirmation of developer deterioration state: Collect developer for every 10,000 prints and measure toner spent.

トナースペントの測定方法:キャリア5gを溶剤メチルエチルケトン(MEK)100mlに溶かした溶液の透過率を測定した。10万枚プリントで透過率85%以上ならば現像剤耐久OKとする。
[テスト結果]
テスト結果を図8に示す。図8はプリント枚数とトナースペントの透過率を示す特性図である。
Toner spent measuring method: The transmittance of a solution obtained by dissolving 5 g of a carrier in 100 ml of a solvent methyl ethyl ketone (MEK) was measured. If 100,000 sheets are printed and the transmittance is 85% or more, the developer durability is OK.
[test results]
The test results are shown in FIG. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the number of prints and the transmittance of toner spent.

本発明の要件を満たしている実施例1及び実施例2の場合には、10万枚プリント終了時でもトナースペントの透過率が85%を越えており、現像剤劣化の度合いは小さいといえる。特に、2種類の画像パターン(A,B)によって供給ローラ44内部の磁石体44Bの位相(停止位置)を切り換えた実施例2の場合には良好な結果を示している。   In the case of Example 1 and Example 2 that satisfy the requirements of the present invention, the transmittance of the toner spent exceeds 85% even after the completion of printing 100,000 sheets, and it can be said that the degree of developer deterioration is small. In particular, in the case of Example 2 in which the phase (stop position) of the magnet body 44B inside the supply roller 44 is switched by using two types of image patterns (A, B), good results are shown.

一方、供給ローラ44を設置せず、画像形成領域外で現像ローラ41を停止するだけの比較例1の場合には現像剤劣化の進行が速く、10万枚プリント終了時のトナースペントの透過率は80%を割っている。   On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which the supply roller 44 is not installed and the developing roller 41 is merely stopped outside the image forming area, the developer deterioration proceeds rapidly and the transmittance of the toner spent at the end of printing 100,000 sheets. Is 80%.

図9は供給ローラ44の磁極角度と現像剤搬送量の実施例を示す特性図である。   FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of the magnetic pole angle of the supply roller 44 and the developer conveyance amount.

横軸は供給ローラ44内に配置された磁石体44Bの汲上磁極S3の最下点からの角度φ、縦軸は現像剤搬送量を示す。   The horizontal axis indicates the angle φ from the lowest point of the upper magnetic pole S3 of the magnet body 44B arranged in the supply roller 44, and the vertical axis indicates the developer conveyance amount.

汲上磁極S3の最下点からの角度φが増大するに従って、現像剤搬送量は低下する。第1の停止位置は角度φ1は0°〜20°の範囲内に設定される。第2の停止位置は角度φ2は40°〜50°の範囲内に設定される。第3の停止位置は角度φ3は20°〜40°の範囲内に設定される。これにより、角度φを変化させて現像剤搬送量を容易に制御する事が出来る。   As the angle φ from the lowest point of the upper magnetic pole S3 increases, the developer conveyance amount decreases. In the first stop position, the angle φ1 is set within a range of 0 ° to 20 °. In the second stop position, the angle φ2 is set within a range of 40 ° to 50 °. In the third stop position, the angle φ3 is set within a range of 20 ° to 40 °. Thus, the developer conveyance amount can be easily controlled by changing the angle φ.

オペレータが画像形成装置本体Aの操作部21において、通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードがを選択された場合には、例えば、操作部21においてトナーセーブモードが設定された場合には、制御手段は画像形成領域内に相当する時間の角度φを通常の画像形成モードの際の角度φ1よりも大きい角度φ3に設定する。トナーセーブモードとは、文字のみの画像、余白の多い画像、故意に画像濃度を低下させて判読可能にする場合等に設定される。   When the operator selects a specific image forming mode different from the normal image forming mode in the operation unit 21 of the image forming apparatus main body A, for example, when the toner save mode is set in the operation unit 21. The control means sets the angle φ corresponding to the time in the image forming area to an angle φ3 larger than the angle φ1 in the normal image forming mode. The toner save mode is set when, for example, an image with only characters, an image with a large margin, or a case where the image density is intentionally lowered so that the image can be read.

画像形成装置本体、画像読取装置、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の構成図。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus including an image forming apparatus main body, an image reading apparatus, and an automatic document feeder. 本発明に係る現像装置の実施の形態を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a developing device according to the present invention. 現像装置の下部機構の平面図。The top view of the lower mechanism of a developing device. 現像装置における現像剤の循環を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing circulation of a developer in the developing device. 供給ローラ内に配置された磁石体の駆動を示す断面図。Sectional drawing which shows the drive of the magnet body arrange | positioned in a supply roller. 供給ローラの制御を示すブロック図。The block diagram which shows control of a supply roller. 供給ローラの位相切り換え制御の実施例及び比較例のタイミングチャート。The timing chart of the Example and comparative example of phase switching control of a supply roller. プリント枚数とトナースペントの透過率を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the number of prints and the transmittance of toner spent. 供給ローラの磁極角度と現像剤搬送量の実施例を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating an example of a magnetic pole angle of a supply roller and a developer conveyance amount.

符号の説明Explanation of symbols

1 像担持体(感光体ドラム)
4 現像装置
21 操作部
40 下部ケーシング
41 現像ローラ
41A 現像スリーブ
41B 磁界発生手段(マグネットロール)
42 第1現像剤攪拌部材(第1攪拌スクリュー)
43 第2現像剤攪拌部材(第2攪拌スクリュー)
44 現像剤供給ローラ(供給ローラ)
44A スリーブ
44B 磁石体
50 上部ケーシング
51 現像剤量規制部材
A 画像形成装置本体
N1 剥取磁極
N2、S3 汲上磁極
S1 主磁極
S2,N3,S4,N4 磁極
P 用紙
θ1,θ2 俯角
φ,φ1,φ2,φ3 角度
1 Image carrier (photosensitive drum)
4 Developing Device 21 Operation Unit 40 Lower Casing 41 Developing Roller 41A Developing Sleeve 41B Magnetic Field Generating Unit (Magnet Roll)
42 First developer stirring member (first stirring screw)
43 Second developer stirring member (second stirring screw)
44 Developer supply roller (supply roller)
44A Sleeve 44B Magnet body 50 Upper casing 51 Developer amount regulating member A Image forming apparatus main body N1 Stripped magnetic pole N2, S3 Floating magnetic pole S1 Main magnetic pole S2, N3, S4, N4 Magnetic pole P Paper θ1, θ2 Depression angle φ, φ1, φ2 , Φ3 angle

Claims (4)

像担持体上に形成された静電潜像を、現像ローラ上に担持されたトナーを含む磁性現像剤によって現像してトナー像を形成する現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、回転する現像スリーブとその内部に配置した少なくとも汲上磁極を有する磁界発生手段とを有する現像ローラと、
前記現像ローラに現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
現像剤を攪拌して前記現像剤供給ローラに搬送する現像剤攪拌部材と、を有し、
前記現像剤供給ローラは、回転するスリーブと、該スリーブの内部に配置された磁石体とから成り、該磁石体を前記スリーブの内周方向に回転することにより複数の停止位置に移動可能に構成し、
画像形成モードにおける画像形成領域内に相当する時間では、前記現像剤供給ローラ内部の磁石体を第1の停止位置に設定することで現像装置内の現像剤撹拌部から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラに現像剤を供給し、
画像形成領域外に相当する時間では、前記現像剤供給ローラ内部の磁石体を第2の停止位置に設定することで前記現像ローラに供給する現像剤量を少なくするように制御することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus having a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a magnetic developer containing toner carried on a developing roller to form a toner image.
The developing device comprises a developing roller having a rotating developing sleeve and a magnetic field generating means having at least a top magnetic pole disposed therein;
A developer supply roller for supplying a developer to the developing roller;
A developer stirring member that stirs the developer and conveys it to the developer supply roller,
The developer supply roller includes a rotating sleeve and a magnet body arranged inside the sleeve, and is configured to be movable to a plurality of stop positions by rotating the magnet body in the inner circumferential direction of the sleeve. And
During the time corresponding to the image forming area in the image forming mode, the magnet body inside the developer supply roller is set to the first stop position so that the developer agitating unit in the developing device passes through the developer supply roller. Supply developer to the developing roller,
In the time corresponding to the time outside the image forming area, the amount of the developer supplied to the developing roller is controlled by setting the magnet body inside the developer supplying roller to the second stop position. Image forming apparatus.
前記画像形成装置の操作部において通常の画像形成モードとは異なる特定の画像形成モードを選択した場合には、画像形成領域内に相当する時間での前記現像剤供給ローラ内部の磁石体の停止位置を、通常の画像形成モードの際の第1の停止位置とは異なる第3の停止位置に設定する事により、前記現像ローラに供給する現像剤量を通常の画像形成モードよりも少なくなるように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 When the specific image forming mode different from the normal image forming mode is selected in the operation unit of the image forming apparatus, the stop position of the magnet body in the developer supply roller at the time corresponding to the image forming area Is set to a third stop position different from the first stop position in the normal image forming mode, so that the amount of developer supplied to the developing roller is smaller than that in the normal image forming mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled. 前記現像ローラと前記現像剤供給ローラとは、該両ローラの対向部においてそれぞれの表面が反対方向に移動して現像剤を供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing roller and the developer supply roller supply the developer by moving surfaces of the developing roller and the developer supply roller in opposite directions at opposite portions thereof. . 前記現像ローラの回転軸中心と前記現像ローラに近い前記現像剤撹拌部材の回転軸中心とを結ぶ直線が水平線となす俯角を30°未満に設定したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。 4. The depression angle between a straight line connecting a rotation axis center of the developing roller and a rotation axis center of the developer stirring member close to the developing roller and a horizontal line is set to be less than 30 °. The image forming apparatus according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021155A (en) * 2012-07-12 2014-02-03 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP2014109765A (en) * 2012-12-04 2014-06-12 Konica Minolta Inc Image forming apparatus

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