JP2006317756A

JP2006317756A - Developing device and image forming apparatus using same

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Publication number: JP2006317756A
Application number: JP2005140907A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kato; 正則加藤; Nobumasa Furuya; 信正古谷; Shigeru Tanaka; 茂田中; Toshihisa Sumita; 稔久墨田; Hisaya Iwata; 尚也岩田; Hideaki Ozawa; 秀明小澤; Naoyuki Kaede; 尚之楓
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: JP4735034B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the abnormality of a developer recovering and discharging mechanism which may occur in the prior stage of the failure of a developing device main body, particularly in a developing device provided with the developer recovering and discharging mechanism. <P>SOLUTION: The developing device which is configured in such a manner that a developer carrier 3 is disposed to face an image carrier 1, a developer circulating and conveying path 4 capable of circulating and conveying developer is provided on the back of the developer carrier 3 and a stirring and conveying member 5 capable of stirring and conveying the developer is disposed in the developer circulating and conveying path 4, includes: a developer replenishing mechanism 6 which replenishes new developer to the developer circulating and conveying path 4; a developer recovering and discharging mechanism 7 which is provided in a part of the developer circulating and conveying path 4 and gradually discharges a surplus of the developer in the developer circulating and conveying path 4; a concentration detecting means 8 which detects the toner concentration of the developer in the developer circulating and conveying path 4; and an abnormality judging means 9 which judges the abnormality of the developer recovering and discharging mechanism 7, based on information from the concentration detecting means 8 and the information of the amount of the developer replenished by the developer replenishing mechanism 6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に用いられる現像装置に係り、特に、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式の現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and in particular, a two-component developing type developing device using a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier, and image formation using the same. It relates to the improvement of the apparatus.

従来、複写機やプリンタ等の電子写真方式等の画像形成装置で使用される現像装置としては、使用する現像剤の種別等により各種提案がなされているが、中でも中高速機に対しては、トナー帯電量が確保し易い二成分現像剤を使用する二成分現像方式が広く採用されている。
この種の二成分現像方式の現像装置としては、例えば、静電潜像を担持する潜像担持体に対向して現像用開口が開設された現像ハウジング内に、絶縁性樹脂を主体としたトナーと磁性を有するキャリアとからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に現像剤担持体（例えば現像ロール）を配設すると共に、この現像ロールの背面側に現像ハウジング内部の現像剤を撹拌搬送しながら現像ロールへと搬送するオーガーを配設したものが一般的である。 Conventionally, as a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, various proposals have been made depending on the type of developer used, etc. A two-component development method using a two-component developer that easily secures the toner charge amount is widely adopted.
As a developing device of this type of two-component development system, for example, a toner mainly composed of an insulating resin is provided in a developing housing in which a developing opening is opened facing a latent image carrier that carries an electrostatic latent image. A two-component developer (hereinafter simply referred to as a developer) comprising a magnetic carrier and a developer carrier is accommodated, and a developer carrier (for example, a developing roll) is disposed at a position facing the developing opening of the developing housing. In general, an auger that conveys the developer inside the developing housing to the developing roll while stirring and conveying the developer inside the developing housing is disposed on the back side of the developing roll.

このような現像装置では、現像装置の故障を検知する方式としては、例えば現像剤のトナー濃度を濃度センサ（透磁率の変化を利用した磁気センサ等）にて測定し、この濃度センサの出力波形から判断する方法が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１では、濃度センサの波形信号が現像ハウジング内のオーガーの回転に合った周期で変化することを利用し、この信号周期が所定時間以上になるとオーガーの回転が何らかの原因（現像剤搬送系に起因する）によって遅くなり、現像装置の故障発生と判断する方式が提示されている。
また、特許文献２では、濃度センサの出力波形の最大値と最小値に着目し、両者の差分が小さくなれば、オーガーの回転が遅くなり、何らかの故障が現像装置に発生したものと判断する方式が提示されている。 In such a developing device, as a method for detecting a failure of the developing device, for example, the toner concentration of the developer is measured by a concentration sensor (such as a magnetic sensor using a change in magnetic permeability), and the output waveform of this concentration sensor Is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In Patent Document 1, the fact that the waveform signal of the density sensor changes in a cycle that matches the rotation of the auger in the developing housing is utilized. If this signal cycle exceeds a predetermined time, the rotation of the auger is caused by some cause (developer transport system). A method for determining that a failure of the developing device has occurred is proposed.
Further, in Patent Document 2, paying attention to the maximum value and the minimum value of the output waveform of the density sensor, if the difference between the two becomes small, the rotation of the auger becomes slow and it is determined that some failure has occurred in the developing device. Is presented.

特開平６−６７５２６号公報（実施例、図１）JP-A-6-67526 (Example, FIG. 1) 特開２００４−２０６０４１号公報（発明の実施の形態、図５）JP 2004-206041 A (Embodiment of the Invention, FIG. 5)

上述した方式は、いずれも濃度センサの出力波形を利用している点並びに現像装置での負荷が増大に伴う駆動系の故障を検知するようになっている点では共通し、この故障検知によって現像装置本体の致命的な故障を防ぐことも可能になる。
通常、二成分現像剤を用いた現像装置内では、トナーは現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに装置内に残る。また、現像装置内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて表面の樹脂コート層の剥がれやその表面へのトナーの粘着が生じて劣化し、その結果、現像剤の帯電性能が徐々に低下してしまう。そこで、現像ハウジング内にキャリアを含む新たな現像剤を補給すると共に、余剰となった現像剤を排出することで、現像剤の帯電性能の低下を抑制するようにした現像剤回収排出機構（所謂トリクル（ｔｒｉｃｋｌｅ）方式）を備えた現像装置が知られている。
ところが、このような現像剤回収排出機構を備えた現像装置にあっては、現像装置本体の致命的な故障を防ぐために上述した故障検知方式を行っても、現像剤回収排出機構の異常検知に対応できる有効な手段とはなり難い。 All of the above-mentioned methods are common in that the output waveform of the density sensor is used and the failure of the drive system that accompanies an increase in the load on the developing device is detected. It is also possible to prevent a fatal failure of the apparatus main body.
Normally, in a developing device using a two-component developer, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and remains in the device. Also, the carrier that is stirred together with the toner in the developing device deteriorates due to peeling of the resin coating layer on the surface and adhesion of the toner to the surface as the stirring frequency increases. As a result, the charging performance of the developer is reduced. It will gradually decline. Therefore, a developer recovery / discharge mechanism (a so-called so-called “developer”) is provided that replenishes the developer housing with a new developer including a carrier and discharges the excess developer to suppress a decrease in the charging performance of the developer. 2. Description of the Related Art A developing device having a trickle system is known.
However, in a developing device having such a developer recovery / discharge mechanism, even if the failure detection method described above is performed to prevent a fatal failure of the development device main body, the developer recovery / discharge mechanism can be detected abnormally. It is unlikely to be an effective means to deal with.

すなわち、現像剤回収排出機構を備えた現像装置にあっては、例えば現像剤回収排出機構での詰まりが発生しても、その直後にはオーガーの回転負荷に対する異常は確認されず、詰まりから相当の時間経過後に、初めてオーガーの回転負荷が増大するようになる。したがって、オーガーの回転異常から故障判定を行うようにしても、現像剤回収排出機構での異常を早期に判定することはできない。 That is, in a developing device equipped with a developer recovery / discharge mechanism, even if clogging occurs in the developer recovery / discharge mechanism, for example, immediately after that, no abnormality with respect to the rotational load of the auger is confirmed, which corresponds to clogging. After the elapse of time, the rotation load of the auger increases for the first time. Therefore, even if the failure determination is performed based on the abnormal rotation of the auger, the abnormality in the developer recovery / discharge mechanism cannot be determined at an early stage.

本発明は、上述したような技術的課題を解決するためのものであり、二成分現像剤を用いた現像方式のうち、特に現像剤回収排出機構を備えた態様において、現像装置本体の故障の前段階で発生する可能性がある現像剤回収排出機構（所謂トリクル機構）の異常を検知することができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。 The present invention is for solving the technical problems as described above, and among the development methods using a two-component developer, in particular, in a mode provided with a developer recovery / discharge mechanism, a malfunction of the developing device main body is solved. It is an object of the present invention to provide a developing device capable of detecting an abnormality in a developer recovery / discharge mechanism (so-called trickle mechanism) that may occur in the previous stage, and an image forming apparatus using the same.

すなわち、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、像担持体１に対向して開口し且つトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が収容可能な現像ハウジング２を有し、この現像ハウジング２の開口に面して現像剤担持体３を配設し、この背面には現像剤が循環搬送可能な現像剤循環搬送経路４を設けると共に、この現像剤循環搬送経路４には現像剤が撹拌搬送可能な撹拌搬送部材５を配設した現像装置において、新たな現像剤を現像剤循環搬送経路４に補給する現像剤補給機構６と、現像剤循環搬送経路４の一部に設けられ且つ現像剤循環搬送経路４内の現像剤のうち余剰の現像剤を徐々に排出する現像剤回収排出機構７と、現像剤循環搬送経路４内の現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出手段８と、濃度検出手段８からの情報及び現像剤補給機構６によって補給される現像剤補給量の情報に基づいて前記現像剤回収排出機構７の異常を判定する異常判定手段９とを備えることを特徴とする。尚、図１（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を示す。 Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B, the present invention has a developing housing 2 that opens opposite to the image carrier 1 and can accommodate a two-component developer containing toner and a magnetic carrier. A developer carrier 3 is disposed facing the opening of the developing housing 2, and a developer circulation conveyance path 4 through which the developer can be circulated and conveyed is provided on the back surface. In the developing device provided with the agitating and conveying member 5 capable of agitating and conveying the developer, a developer replenishing mechanism 6 that replenishes the developer circulating and conveying path 4 with a new developer, and a part of the developer circulating and conveying path 4 And a developer recovery / discharge mechanism 7 for gradually discharging excess developer out of the developer in the developer circulation conveyance path 4, and a density for detecting the toner concentration of the developer in the developer circulation conveyance path 4. Detection means 8, information from the concentration detection means 8, and Characterized in that it comprises an abnormality determination means 9 for judging the abnormality of the developer recovering discharge mechanism 7 on the basis of the developer supply amount of information to be supplied by the image replenishment mechanism 6. FIG. 1B shows a bb cross section of FIG.

このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、二成分現像剤を用いるタイプのものであるため、トナーとしては種々の色成分を有するものが使用可能であり、単色の現像装置を備えた画像形成装置に適用可能であることは勿論のこと、複数の現像装置を備えた例えばフルカラーの画像形成装置に対しても適用可能である。
また、像担持体１としては、トナーが担持されるものであれば電子写真方式、静電記録方式を含み、像担持体１としてはドラム状、ベルト状を問わない。
更に、現像剤担持体３としては、二成分現像剤（現像剤）を担持し得るものであればよく、例えば非磁性スリーブの内部に磁界発生手段を備えた態様が通常使用される。
現像剤循環搬送経路４は、現像ハウジング２内を現像剤が循環する経路であれば、水平方向、鉛直方向のいずれであっても差し支えない。また、この現像剤循環搬送経路４中の撹拌搬送部材５は現像剤を撹拌搬送し得るものであればよく、例えばオーガー等が使用される。更に、撹拌搬送部材５は現像剤の循環搬送が可能であれば、その数量は特に限定されないが、小型化等の観点からは通常２個が用いられる。 In such technical means, since the developing device according to the present application is of a type using a two-component developer, toner having various color components can be used, and a single-color developing device is provided. The present invention can be applied to, for example, a full-color image forming apparatus including a plurality of developing devices.
The image carrier 1 includes an electrophotographic method and an electrostatic recording method as long as toner is supported. The image carrier 1 may be in a drum shape or a belt shape.
Further, the developer carrier 3 may be any one that can carry a two-component developer (developer). For example, a mode in which a magnetic field generating means is provided inside a nonmagnetic sleeve is usually used.
The developer circulation conveyance path 4 may be either a horizontal direction or a vertical direction as long as the developer circulates in the development housing 2. Further, the agitating / conveying member 5 in the developer circulation / conveying path 4 only needs to be capable of agitating and conveying the developer. For example, an auger is used. Further, the number of the agitating / conveying members 5 is not particularly limited as long as the developer can be circulated and conveyed, but two are usually used from the viewpoint of miniaturization and the like.

また、濃度検出手段８は、現像剤中のトナー濃度を検出できるものであれば特に限定されないが、小型且つ容易な構造とする観点から現像剤中の磁性キャリアを検出する透磁率型のセンサが好ましい。
更に、本発明では、現像剤回収排出機構（所謂トリクル機構）７は、余剰の現像剤の排出が可能であれば、現像剤循環搬送経路４のいずれの場所に設けても差し支えないが、通常、撹拌搬送部材５の端部側に設けられる。
そして、現像剤回収排出機構７中での異常を早期に捉える観点から、濃度検出手段８は現像剤回収排出機構７の現像剤搬送方向上流側近傍に配設されることが好ましい。 The density detecting means 8 is not particularly limited as long as it can detect the toner density in the developer. However, a magnetic permeability type sensor that detects a magnetic carrier in the developer is used from the viewpoint of a small and easy structure. preferable.
Further, in the present invention, the developer recovery / discharge mechanism (so-called trickle mechanism) 7 may be provided at any location on the developer circulation conveyance path 4 as long as it can discharge excess developer. The agitating and conveying member 5 is provided on the end side.
From the viewpoint of catching an abnormality in the developer recovery / discharge mechanism 7 at an early stage, the density detection means 8 is preferably disposed in the vicinity of the upstream side of the developer recovery / discharge mechanism 7 in the developer transport direction.

そして、現像剤補給機構６は、現像剤循環搬送経路４内に新たな現像剤を補給できれば、その方式は特に問わず、いずれの方式であってもよい。
また、本発明における現像剤補給機構６は、形成される画像の画像密度情報及び濃度検出手段８からの情報に基づいて現像剤補給量を決定することが好ましく、このように、現像剤補給機構６が、画像密度情報に基づく現像剤補給制御（ＩＣＤＣ：Image Coverage Dispense Control）を行うと共に、補助的に濃度検出手段８からの情報に基づいて制御されるようにすることで、一層適正量の現像剤を補給することが可能になる。尚、ＩＣＤＣとしては、例えば１頁当たりの画像情報信号における印字画素数の累計値（ビデオカウント数）から１頁当たりのトナー消費量を把握するようにすればよい。
更に、現像剤補給機構６は、現像剤循環搬送経路４に現像剤を補給するディスペンサを備えるようにすれば、ディスペンサによる現像剤補給が一層安定し、装置内での現像剤量が安定した現像装置を実現することが可能になる。
更にまた、この現像剤補給機構６による現像剤補給量は、上述したディスペンサの駆動時間によって設定されるようにすれば、現像剤補給機構６による現像剤循環搬送経路４内への現像剤補給量を容易に把握することができる。このとき、現像剤補給量は、ディスペンサを使用した現像剤補給機構６においては所定の時間の累積時間等で行えばよい。 The developer replenishing mechanism 6 is not particularly limited as long as it can replenish a new developer into the developer circulation conveyance path 4, and any method may be used.
The developer replenishment mechanism 6 in the present invention preferably determines the developer replenishment amount based on the image density information of the image to be formed and the information from the density detection means 8, and in this way, the developer replenishment mechanism 6 performs developer replenishment control (ICDC: Image Coverage Dispense Control) based on the image density information, and is controlled based on information from the density detecting means 8 in an auxiliary manner, so that an even more appropriate amount can be obtained. It becomes possible to replenish the developer. As the ICDC, for example, the toner consumption per page may be ascertained from the cumulative value (video count number) of the number of print pixels in the image information signal per page.
Further, if the developer replenishment mechanism 6 is provided with a dispenser for replenishing the developer in the developer circulation conveyance path 4, the developer replenishment by the dispenser becomes more stable, and the developer amount in the apparatus is stabilized. An apparatus can be realized.
Furthermore, if the developer replenishment amount by the developer replenishment mechanism 6 is set according to the above-described dispenser driving time, the developer replenishment amount into the developer circulation conveyance path 4 by the developer replenishment mechanism 6 will be described. Can be easily grasped. At this time, the developer replenishment amount may be determined by a predetermined time or the like in the developer replenishment mechanism 6 using a dispenser.

また、本発明における異常判定手段９は、濃度検出手段８から得られる時間変化割合によって算出される現像剤算出補給量と、現像剤補給機構６による現像剤補給量とを比較して現像剤回収排出機構７の異常を判定するようにすればよく、このように現像剤算出補給量と現像剤補給量とを比較することで、現像剤回収排出機構７の異常を検出することができるようになる。
更に、異常判定手段９は、現像剤補給機構６が異常かどうかを判定し、異常の場合には、現像剤回収排出機構７の異常判定を行わないようにすることが好ましく、現像剤補給機構６の異常を優先させることで、現像剤回収排出機構７の異常の有無を正しく判定することができるようになる。
更にまた、異常判定手段９は、現像剤回収排出機構７を異常と判定した場合には装置を停止させることが好ましく、このように、現像剤回収排出機構７が異常と判定されて現像装置を停止させることで、現像装置本体の故障を防ぐことができるようになる。 Further, the abnormality determination means 9 in the present invention compares the developer calculated replenishment amount calculated from the time change ratio obtained from the density detection means 8 with the developer replenishment amount by the developer replenishment mechanism 6 to collect the developer. The abnormality of the discharge mechanism 7 may be determined, and the abnormality of the developer recovery / discharge mechanism 7 can be detected by comparing the calculated developer supply amount and the developer supply amount in this way. Become.
Furthermore, it is preferable that the abnormality determination means 9 determines whether or not the developer supply mechanism 6 is abnormal, and if it is abnormal, it is preferable not to perform the abnormality determination of the developer recovery / discharge mechanism 7. By prioritizing the abnormality No. 6, it is possible to correctly determine whether the developer recovery / discharge mechanism 7 is abnormal.
Furthermore, the abnormality determining means 9 preferably stops the apparatus when it is determined that the developer recovery / discharge mechanism 7 is abnormal. Thus, the developer recovery / discharge mechanism 7 is determined to be abnormal and the developing device is By stopping it, it becomes possible to prevent a failure of the developing device main body.

このように、本発明における異常判定手段９によって、現像剤回収排出機構７の異常を判定することで、現像装置本体の故障に繋がる前段階で発生する可能性が高い現像剤回収排出機構７の異常を確認することができ、性能の安定した現像装置が実現できるようになる。
また、本件は、上述した現像装置に限られるものではなく、これらの現像装置を使用した画像形成装置をも対象とする。 As described above, the abnormality determination unit 9 according to the present invention determines the abnormality of the developer recovery / discharge mechanism 7, so that the developer recovery / discharge mechanism 7 having a high possibility of occurring in the previous stage leading to the failure of the developing device main body. Abnormality can be confirmed, and a developing device with stable performance can be realized.
In addition, the present application is not limited to the above-described developing device, but also covers an image forming apparatus using these developing devices.

本発明によれば、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤が循環搬送される現像剤循環搬送経路を備えた現像装置において、現像剤補給機構と現像剤回収排出機構と現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、濃度検出手段からの情報及び現像剤補給機構によって補給される現像剤補給量の情報に基づいて前記現像剤回収排出機構の異常を判定する異常判定手段とを備えたので、現像装置本体の故障に繋がる前段階で発生する可能性が高い現像剤回収排出機構の異常を確認することができ、性能の安定した現像装置を提供できる。
また、この現像装置を使用することで、性能が安定した画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, in a developing device having a developer circulation conveyance path through which a two-component developer including toner and a magnetic carrier is circulated, the developer replenishment mechanism, the developer recovery / discharge mechanism, and the toner concentration of the developer A density detecting unit for detecting; and an abnormality determining unit for determining an abnormality of the developer recovery / discharge mechanism based on information from the density detecting unit and information on a developer replenishment amount replenished by the developer replenishing mechanism. Therefore, it is possible to confirm an abnormality in the developer recovery / discharge mechanism that is likely to occur in the previous stage leading to a failure of the developing device main body, and to provide a developing device with stable performance.
Further, by using this developing device, an image forming apparatus having stable performance can be provided.

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図２は、本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態を示す。同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、像担持体としての感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０に対向する位置に、感光体ドラム２０を帯電するコロトロン等の帯電装置２１、帯電された感光体ドラム２０上にレーザースキャンやＬＥＤアレイ等によって潜像を形成する露光装置２２、感光体ドラム２０上に形成された潜像を可視像化する現像装置３０、現像されたトナー像を記録材としての用紙Ｓ上に転写する転写ロール等の転写装置２３、感光体ドラム２０上に残留したトナーを清掃するクリーニング装置２４等を備えている。尚、用紙Ｓ上に転写されたトナー像は、図示外の定着装置にて定着される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 2 shows an embodiment of an image forming apparatus including a developing device to which the present invention is applied. In the figure, an image forming apparatus according to the present embodiment includes a photosensitive drum 20 as an image carrier and a charging device 21 such as a corotron that charges the photosensitive drum 20 at a position facing the photosensitive drum 20. An exposure device 22 that forms a latent image on the charged photosensitive drum 20 by laser scanning, LED array, or the like; a developing device 30 that visualizes the latent image formed on the photosensitive drum 20; A transfer device 23 such as a transfer roll for transferring a toner image onto a sheet S as a recording material, and a cleaning device 24 for cleaning toner remaining on the photosensitive drum 20 are provided. The toner image transferred onto the paper S is fixed by a fixing device (not shown).

本実施の形態での現像装置３０は、感光体ドラム２０に対向する部位に現像開口３２を有し、二成分現像剤（現像剤）が収納される現像ハウジング３１に対し、この現像ハウジング３１の現像開口３２に面した箇所に現像剤担持体としての現像ロール３３を配設すると共に、この現像ロール３３の背面側の現像ハウジング３１内には現像剤を撹拌搬送する撹拌搬送部材としての一対のオーガー３５，３６が配設された現像剤循環搬送経路３４を備えている。 The developing device 30 according to the present embodiment has a developing opening 32 at a portion facing the photosensitive drum 20, and the developing housing 31 stores the two-component developer (developer). A developing roll 33 as a developer carrying member is disposed at a position facing the developing opening 32, and a pair of stirring and conveying members as agitating and conveying members for agitating and conveying the developer in the developing housing 31 on the back side of the developing roll 33. A developer circulation conveyance path 34 in which augers 35 and 36 are disposed is provided.

現像ロール３３は、回転可能な現像スリーブ３３ａの内部に、複数の磁極が配列された磁石体３３ｂを固定的に内包させたものであり、この現像スリーブ３３ａは、感光体ドラム２０の周面との間に所定の間隔を保ちながら回転駆動されるようになっている。
更に、現像スリーブ３３ａには、例えば交流が重畳された直流バイアスからなる現像バイアスを印加可能なバイアス電源（図示せず）が接続されるようになっている。
また、現像ロール３３の現像部位の上流側で現像ロール３３から離間した部位には、現像ロール３３上の現像剤量を規制する層厚規制部材としてのトリマ３７が配設される、一方、現像部位の下流側には、現像スリーブ３３ａ回転時に現像ハウジング３１内部から機外へ漏れるクラウドトナーの抑制並びに現像スリーブ３３ａ周辺に浮遊するクラウドトナーの捕獲・回収を行うシールロール３８が配設されている。 The developing roller 33 includes a rotatable developing sleeve 33a in which a magnet body 33b in which a plurality of magnetic poles are arranged is fixedly included. The developing sleeve 33a is connected to the circumferential surface of the photosensitive drum 20. Rotation driving is performed while maintaining a predetermined interval between them.
Further, a bias power source (not shown) capable of applying a developing bias composed of, for example, a DC bias on which AC is superimposed is connected to the developing sleeve 33a.
In addition, a trimmer 37 as a layer thickness regulating member for regulating the amount of developer on the developing roll 33 is disposed at a position separated from the developing roll 33 on the upstream side of the developing site of the developing roll 33, while developing A seal roll 38 is provided on the downstream side of the portion to suppress cloud toner that leaks from the inside of the developing housing 31 to the outside of the developing housing 31 when the developing sleeve 33a rotates and to capture and collect cloud toner that floats around the developing sleeve 33a. .

一方、本実施の形態の現像剤循環搬送経路３４は、一対のオーガー３５，３６が夫々収容される一対の現像剤搬送路４１，４２が形成されている。
そして、現像剤搬送路４２には、オーガー３６の斜め下方に現像剤中の磁性キャリアの透磁率変化を測定して現像剤中のトナー濃度（ＴＣ：Toner Concentration）を検出するための濃度センサ（ＡＴＣセンサ：Auto Toner Concentration）４４が配設されている。
また、オーガー３６の上端とほぼ同じ高さには、現像剤搬送路４２中の現像剤の一部を回収排出するための排出口４５が設けられ、現像剤搬送路４２中でオーバーフローした現像剤が流れるようになっている。更にこの排出口４５の先には、内部にオーガー４７を備えた現像剤排出経路４６が接続され、排出口４５からオーバーフローした現像剤は、この現像剤排出経路４６に流れ込み、オーガー４７によって搬送された後、更に複数の搬送部材（図示外）を経由して回収ボトル（図示外）に収容されるようになっている。 On the other hand, the developer circulation conveyance path 34 of the present embodiment is formed with a pair of developer conveyance paths 41 and 42 in which a pair of augers 35 and 36 are accommodated, respectively.
A density sensor (TC: Toner Concentration) for detecting a toner concentration (TC: Toner Concentration) in the developer by measuring a change in magnetic permeability of the magnetic carrier in the developer obliquely below the auger 36 is provided in the developer conveyance path 42. An ATC sensor (Auto Toner Concentration) 44 is provided.
A discharge port 45 for collecting and discharging a part of the developer in the developer transport path 42 is provided at substantially the same height as the upper end of the auger 36, and the developer overflowed in the developer transport path 42. Is flowing. Further, a developer discharge path 46 provided with an auger 47 is connected to the tip of the discharge port 45, and the developer overflowed from the discharge port 45 flows into the developer discharge path 46 and is conveyed by the auger 47. After that, it is accommodated in a recovery bottle (not shown) via a plurality of conveying members (not shown).

次に、一対の現像剤搬送路４１，４２の周辺について、図３を用いて詳細に説明する。現像剤は一対の現像剤搬送路４１，４２を主として図中矢印Ａ方向に循環搬送されるようになっている。そのため、夫々のオーガー３５，３６の羽根が工夫されている。オーガー３５には現像剤搬送路４１に亘って設けられたスパイラル状の羽根３５ａと、現像剤搬送路４１から突出した部分（現像剤の搬送方向下流側端部）に設けられ、羽根３５ａと方向の異なる羽根３５ｂとが形成され、羽根３５ａでＡ方向に搬送される現像剤に対し、羽根３５ｂでは逆の方向へ現像剤を搬送するようになり、現像剤搬送路４１中の現像剤が現像剤搬送路４２側へ循環搬送されるようになっている。また、オーガー３６には、現像剤搬送路４２のほぼ全域に亘って設けられたスパイラル状の羽根３６ａと、端部に設けられ且つ羽根３６ａと方向の異なるピッチの狭いスパイラル状の羽根３６ｂとが形成され、羽根３６ａによって主に搬送される現像剤を羽根３６ｂによって堰き止め、現像剤の進行方向を現像剤搬送路４１等へ向かわせるようになっている。
そして、本実施の形態では、オーガー３５が現像ロール３３に現像剤を供給するサプライオーガー、オーガー３６が現像剤を主に混合・撹拌・帯電するアドミクスオーガーとして機能するようになっている。
また、サプライオーガー３５側の現像剤搬送方向下流側端部（羽根３５ｂの形成位置に相当する部位）には、この現像剤循環搬送経路３４に新たな現像剤を供給する現像剤供給口４３が設けられている。 Next, the periphery of the pair of developer transport paths 41 and 42 will be described in detail with reference to FIG. The developer is circulated and conveyed mainly in the direction of arrow A in the figure through a pair of developer conveyance paths 41 and 42. Therefore, the blades of the respective augers 35 and 36 are devised. The auger 35 is provided at a spiral blade 35a provided over the developer transport path 41 and at a portion protruding from the developer transport path 41 (downstream end portion in the developer transport direction). , And the developer conveyed in the A direction by the blade 35a is conveyed in the opposite direction by the blade 35b, and the developer in the developer conveying path 41 is developed. It is circulated and conveyed to the agent conveyance path 42 side. Further, the auger 36 includes spiral blades 36a provided over almost the entire area of the developer conveyance path 42 and spiral blades 36b provided at the end portions and having a narrow pitch with a different direction from the blades 36a. The developer formed and transported mainly by the blades 36a is dammed by the blades 36b, and the traveling direction of the developer is directed to the developer transport path 41 and the like.
In the present embodiment, the auger 35 functions as a supply auger that supplies developer to the developing roll 33, and the auger 36 functions as an admixing auger that mainly mixes, agitates, and charges the developer.
Further, a developer supply port 43 for supplying a new developer to the developer circulation transport path 34 is provided at a downstream end portion in the developer transport direction on the supply auger 35 side (a portion corresponding to the formation position of the blade 35b). Is provided.

一方、ＡＴＣセンサ４４は、アドミクスオーガー３６の現像剤搬送方向下流側の羽根３６ｂが形成される部分の上流側近傍に配置され、このＡＴＣセンサ４４の下流側の現像剤搬送路４２の端部には、アドミクスオーガー３６の羽根３６ｂによって堰き止められた現像剤の一部がオーバーフローできるように排出口４５が位置するようになっている。
そのため、この排出口４５を通して余剰の現像剤が現像剤循環搬送経路３４から排出された現像剤は、現像剤排出経路４６をオーガー４７の回転によって搬送され、更に、図の矢印Ｂ方向に向かって複数の搬送部材（オーガー等）によって搬送された後、回収ボトルに至るようになる。
本実施の形態では、このように現像剤循環搬送経路３４から余剰の現像剤を回収排出する現像剤回収排出機構（以降トリクル機構と称す）を備えている。 On the other hand, the ATC sensor 44 is disposed in the vicinity of the upstream side of the portion where the blades 36 b on the downstream side in the developer conveyance direction of the admix auger 36 are formed, and the end portion of the developer conveyance path 42 on the downstream side of the ATC sensor 44. The discharge port 45 is positioned so that a part of the developer blocked by the blades 36b of the admix auger 36 can overflow.
Therefore, the developer in which the excess developer is discharged from the developer circulation transport path 34 through the discharge port 45 is transported through the developer discharge path 46 by the rotation of the auger 47, and further toward the direction of arrow B in the figure. After being transported by a plurality of transport members (such as an auger), it reaches the recovery bottle.
In this embodiment, a developer recovery / discharge mechanism (hereinafter referred to as a trickle mechanism) that recovers and discharges excess developer from the developer circulation conveyance path 34 is provided.

また、本実施の形態では、現像剤供給口４３に現像剤を補給するための現像剤補給装置が設けられている。図４は、本実施の形態における現像剤補給装置としてのディスペンサ５０を示す。
同図において、リザーブタンク５１内には、２本のスパイラル状のコイルオーガー５２，５３を夫々備える二つの現像剤流路５４，５５が構成され、現像剤はこれらの現像剤流路５４，５５間を矢印Ｃ方向に循環搬送されるようになっている。そして、現像剤流路５４の上流側には、図示外の現像剤カートリッジからリザーブタンク５１内へ現像剤が投入される現像剤受口５６を設けると共に、この現像剤流路５４の下流端でもう一つの現像剤流路５５との境界には、リザーブタンク５１から現像剤供給口４３（図３参照）への現像剤を供給するための排出部５７が設けられている。この排出部５７には、スパイラル状の羽根を持ったオーガー５８が設けられ、この排出部５７へ供給された現像剤を現像装置３０へと搬送するようになっている。尚、オーガー５８によって搬送された現像剤は、排出部５７の一端５９から他の現像剤搬送経路６０を経由して、現像装置３０へ至るようになる。 In the present embodiment, a developer supply device for supplying developer to the developer supply port 43 is provided. FIG. 4 shows a dispenser 50 as a developer supply device in the present embodiment.
In the figure, in a reserve tank 51, two developer channels 54 and 55 each having two spiral coil augers 52 and 53 are configured, and the developer is the developer channels 54 and 55. It is designed to be circulated and conveyed in the direction of arrow C. On the upstream side of the developer flow path 54, a developer receiving port 56 through which developer is introduced from a developer cartridge (not shown) into the reserve tank 51 is provided, and at the downstream end of the developer flow path 54. A discharge portion 57 for supplying the developer from the reserve tank 51 to the developer supply port 43 (see FIG. 3) is provided at the boundary with the other developer channel 55. The discharge unit 57 is provided with an auger 58 having spiral blades, and the developer supplied to the discharge unit 57 is conveyed to the developing device 30. The developer conveyed by the auger 58 reaches the developing device 30 from one end 59 of the discharge portion 57 via the other developer conveyance path 60.

更に、ディスペンサ５０では、２本のコイルオーガー５２，５３及びオーガー５８を駆動するための、例えばモータ及び変速ギア等で構成される駆動装置６１がリザーブタンク５１の外側に設けられ、この駆動装置６１をＯＮ／ＯＦＦすることで、所望の現像剤がリザーブタンク５１から現像装置３０へ供給されるようになっている。
更にまた、リザーブタンク５１の現像剤受口５６の近傍の外壁面には、リザーブタンク５１内の現像剤の充填レベルを検知する空検知センサ（空検センサ）６２が取り付けられ、例えば圧電素子による現像剤量の充填レベルが所定の量以上であるかどうかが確認されるようになっている。
尚、本実施の形態では、トリクル機構によって現像装置３０内の現像剤中の劣化キャリアが排出されることから、ディスペンサ５０に供給される現像剤にはトナー以外に若干のキャリアが含まれている。 Further, in the dispenser 50, a driving device 61 configured by, for example, a motor and a transmission gear for driving the two coil augers 52 and 53 and the auger 58 is provided outside the reserve tank 51. By turning ON / OFF, the desired developer is supplied from the reserve tank 51 to the developing device 30.
Furthermore, on the outer wall surface of the reserve tank 51 in the vicinity of the developer receiving port 56, an empty detection sensor (empty detection sensor) 62 for detecting the developer filling level in the reserve tank 51 is attached. Whether or not the filling level of the developer amount is equal to or higher than a predetermined amount is confirmed.
In this embodiment, since the deteriorated carrier in the developer in the developing device 30 is discharged by the trickle mechanism, the developer supplied to the dispenser 50 includes some carrier in addition to the toner. .

また、本実施の形態では、制御装置７０は図５に示すように構成されている。制御装置７０の入力側には、ディスペンサ５０側の空検センサ６２、現像装置３０のＡＴＣセンサ４４及び画像形成を行う際のビデオ信号等の画像情報信号７１等から信号が入力され、制御装置７０にて各種処理を行った後、ディスペンサ５０側の駆動装置６１、現像装置駆動源７２（例えば現像装置３０の現像ロール３３等の駆動源）、Ｕ／Ｉ（User Interface）画面７３等に適宜所定の情報を伝達するようになっている。 In the present embodiment, the control device 70 is configured as shown in FIG. Signals are input to the input side of the control device 70 from the blank detection sensor 62 on the dispenser 50 side, the ATC sensor 44 of the developing device 30, the image information signal 71 such as a video signal when performing image formation, and the like. After the various processes are performed, the drive device 61 on the dispenser 50 side, the development device drive source 72 (for example, the drive source of the development roll 33 of the development device 30), the U / I (User Interface) screen 73, etc. are appropriately specified. It is designed to communicate information.

例えば、本実施の形態での現像剤補給制御は次のように行っている。すなわち、印字する用紙１頁分の画像情報信号７１から、制御装置７０は印字画素数の累計値並びにこの累計値に相当するトナー消費量を算出する。そして、このトナー消費量をから補給する現像剤量を決定し、この決定された現像剤量を補給するためのディスペンサ５０の駆動時間を算出し、この駆動時間だけ駆動装置６１を駆動する（ＯＮにする）ようにしている。
更に、本実施の形態では、上述した駆動時間を所定の時間累積した値に、適宜ＡＴＣセンサ４４によるトナー濃度情報からの修正を加え、最終的な駆動装置６１の駆動制御を行うようになっている。
すなわち、本実施の形態では、画像密度情報に基づく現像剤補給制御（ＩＣＤＣ）とＡＴＣセンサ４４によるトナー濃度情報による現像剤補給制御とを併せた現像剤補給制御を採っている。 For example, the developer replenishment control in the present embodiment is performed as follows. That is, from the image information signal 71 for one page of paper to be printed, the control device 70 calculates the cumulative value of the number of print pixels and the toner consumption corresponding to this cumulative value. Then, the developer amount to be replenished is determined from the toner consumption amount, the driving time of the dispenser 50 for replenishing the determined developer amount is calculated, and the driving device 61 is driven for this driving time (ON) ).
Further, in the present embodiment, final drive control of the drive device 61 is performed by appropriately correcting the accumulated value of the drive time described above from the toner density information by the ATC sensor 44. Yes.
That is, in the present embodiment, developer supply control that combines developer supply control (ICDC) based on image density information and developer supply control based on toner density information by the ATC sensor 44 is employed.

次に、図２に基づいて、本実施の形態に係る画像形成装置のうち、現像装置３０を中心にその作動を説明する。
一対のサプライオーガー３５及びアドミクスオーガー３６によって撹拌搬送された現像剤がサプライオーガー３５によって現像ロール３３側に搬送されると、磁石体３３ｂの磁力により現像スリーブ３３ａ上に現像剤層が形成される。そして、この現像剤層が現像スリーブ３３ａの回転に伴ってトリマ３７を通過する際、現像スリーブ３３ａ上の現像剤層は所定の厚さに規制され、所定の搬送量となって感光体ドラム２０と対向する現像開口３２に運ばれる。このとき、現像スリーブ３３ａには図示外のバイアス電源より所定の現像バイアスが印加されており、これにより、現像スリーブ３３ａ上の現像剤層は感光体ドラム２０と最近接する現像領域において感光体ドラム２０上の静電潜像を現像して可視像化する。その後、現像開口３２を通過し現像を終了した現像剤は、現像スリーブ３３ａ上に担持されて搬送され、磁石体３３ｂの磁極によって形成される反発磁界により現像スリーブ３３ａから剥がされ、再び現像剤循環搬送経路３４に戻され、撹拌搬送されながら、次の現像を待つこととなる。 Next, based on FIG. 2, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described focusing on the developing device 30.
When the developer agitated and conveyed by the pair of supply auger 35 and admix auger 36 is conveyed to the developing roll 33 by the supply auger 35, a developer layer is formed on the developing sleeve 33a by the magnetic force of the magnet body 33b. . When the developer layer passes through the trimmer 37 with the rotation of the developing sleeve 33a, the developer layer on the developing sleeve 33a is regulated to a predetermined thickness, and becomes a predetermined transport amount to become the photosensitive drum 20. Is conveyed to the developing opening 32 opposite to. At this time, a predetermined developing bias is applied to the developing sleeve 33a from a bias power source (not shown), whereby the developer layer on the developing sleeve 33a is in the developing region closest to the photosensitive drum 20 in the photosensitive drum 20. The electrostatic latent image above is developed to make a visible image. After that, the developer that has passed through the developing opening 32 and completed development is carried on the developing sleeve 33a, conveyed, peeled off from the developing sleeve 33a by the repulsive magnetic field formed by the magnetic pole of the magnet body 33b, and again the developer circulation. It returns to the conveyance path 34 and waits for the next development while being agitated and conveyed.

この一連の現像プロセスの実行中に、現像剤循環搬送経路３４内での余剰現像剤の回収排出は次のようになる。
図３に示すように、現像剤供給口４３から供給された現像剤は、サプライオーガー３５の羽根３５ｂによって現像剤搬送路４１中に搬送され、サプライオーガー３５の現像剤搬送方向（図中矢印Ａ方向）と対向する形で、アドミクスオーガー３６側の現像剤搬送路４２に流れるようになる。
そして、アドミクスオーガー３６の羽根３６ａの回転によって、現像剤は現像剤搬送路４２中を搬送される。その後、アドミクスオーガー３６の堰き止め部位（羽根３６ｂで形成される部位）にて現像剤は進行を妨げられ、一部はサプライオーガー３５側の現像剤搬送路４１へ搬送される。このとき、堰き止め部位では、余剰現像剤を流す排出口４５からオーバーフローした現像剤が流れ落ち、この流れ落ちた現像剤はオーガー４７によって搬送され、図示外の回収ボトルへ回収される（所謂トリクル機構）。
そのため、現像剤循環搬送経路３４中の現像剤は、一部が新たな現像剤と置換された後、サプライオーガー３５側へ搬送され、引き続く現像に使用されるようになる。 During the execution of this series of development processes, the excess developer is recovered and discharged in the developer circulation conveyance path 34 as follows.
As shown in FIG. 3, the developer supplied from the developer supply port 43 is transported into the developer transport path 41 by the blades 35b of the supply auger 35, and the developer transport direction of the supply auger 35 (arrow A in the figure). In the form opposite to the direction) in the developer conveyance path 42 on the side of the admixing auger 36.
The developer is transported in the developer transport path 42 by the rotation of the blade 36 a of the admix auger 36. Thereafter, the developer is prevented from advancing at a damming site (a site formed by the blades 36b) of the admix auger 36, and a part thereof is conveyed to the developer conveyance path 41 on the supply auger 35 side. At this time, at the damming site, the overflowed developer flows down from the discharge port 45 through which the excess developer flows, and the developer that has flowed down is conveyed by the auger 47 and collected in a collection bottle (not shown) (so-called trickle mechanism). .
Therefore, a part of the developer in the developer circulation transport path 34 is replaced with a new developer, and then transported to the supply auger 35 side to be used for subsequent development.

このような現像剤循環搬送経路３４での現像剤の流れに対し、本件の特徴点であるトリクル機構での故障判定については、図６に示すフローによってなされる。
先ず、印字される１頁当たりの画像情報信号から印字画素数の累計値（ビデオカウント数）に基づいて、所定の時間分の累積値が算出される（ステップＳ１）。次に、この算出された累積値に基づいて、必要なトナー量に相当する現像剤量を補給するように、ディスペンサ５０（図４参照）の必要な駆動時間が算出される（ステップＳ２）。
ここで、ディスペンサ５０の算出された駆動時間は、本来ディスペンサ５０から所要の現像剤が補給されることが前提となることから、ディスペンサ５０から十分な現像剤が補給可能かどうかの確認のため、ディスペンサ５０内の空検センサ６２によって状況確認がなされる（ステップＳ３）。このとき、ディスペンサ５０駆動時間中に現像剤が排出されているにも拘わらず、空検センサ６２が連続して現像剤有りと判断すると、ディスペンサ５０故障として、現像装置３０を停止させると共に例えばＵＩ画面等に表示を行う（ステップＳ４）。
尚、図示外の現像剤カートリッジから現像剤補給が行われているにも拘わらず、空検センサ６２が現像剤量不足を検出する場合には、現像剤カートリッジが空であるとの表示をＵＩ画面等に表示する。 With respect to the developer flow in the developer circulation conveyance path 34, failure determination in the trickle mechanism, which is a feature of the present case, is performed according to the flow shown in FIG.
First, a cumulative value for a predetermined time is calculated based on a cumulative value (video count number) of the number of print pixels from an image information signal per page to be printed (step S1). Next, based on the calculated cumulative value, the required driving time of the dispenser 50 (see FIG. 4) is calculated so as to replenish the developer amount corresponding to the required toner amount (step S2).
Here, since the calculated driving time of the dispenser 50 is based on the premise that the required developer is replenished from the dispenser 50, in order to confirm whether or not sufficient developer can be replenished from the dispenser 50, The situation is confirmed by the blank inspection sensor 62 in the dispenser 50 (step S3). At this time, when the developer is discharged during the dispenser 50 driving time, if the empty test sensor 62 determines that the developer is continuously present, the developing device 30 is stopped and the UI is stopped as a failure of the dispenser 50, for example. Display is performed on a screen or the like (step S4).
In addition, when the empty test sensor 62 detects that the developer amount is insufficient even though the developer cartridge (not shown) is being replenished, a UI indicating that the developer cartridge is empty is displayed on the UI. Display on the screen.

そして、空検センサ６２の挙動が正しく行われた場合には、ＡＴＣセンサ４４からの出力が、ステップＳ２にて算出されたディスペンサ５０の駆動時間から算出されるトナー濃度の変化分に相当する目標値内（トリクル機構によって排出されるトナー分も考慮される）にあるかどうかが確認される（ステップＳ５）。目標値内にあれば、そのまま次の画像処理が行われるようになる（ステップＳ６）。
一方、目標値から外れた場合には、更にＡＴＣセンサ４４からの出力を確認し、出力変化がどう推移するかを確認する（ステップＳ７）。このとき、出力が上昇傾向でなければ、出力値に基づいた補正を行って、以降のＡＴＣセンサ４４での出力値が安定する方向にディスペンサ５０の駆動時間を修正する（ステップＳ９）。
仮に、ステップＳ７での出力値が上昇傾向にある場合には、現像剤の回収系（トリクル機構）に異常が発生したとして、現像装置３０を停止させると共に、例えばＵＩ画面等に表示を行う（ステップＳ８）。 If the behavior of the blanking sensor 62 is correctly performed, the output from the ATC sensor 44 is a target corresponding to the change in toner density calculated from the driving time of the dispenser 50 calculated in step S2. It is confirmed whether the value is within the value (considering the amount of toner discharged by the trickle mechanism) (step S5). If it is within the target value, the next image processing is performed as it is (step S6).
On the other hand, when the value deviates from the target value, the output from the ATC sensor 44 is further checked to check how the output change changes (step S7). At this time, if the output does not tend to increase, correction based on the output value is performed, and the driving time of the dispenser 50 is corrected so that the output value from the subsequent ATC sensor 44 is stabilized (step S9).
If the output value in step S7 tends to increase, it is assumed that an abnormality has occurred in the developer recovery system (trickle mechanism), and the developing device 30 is stopped and displayed on, for example, the UI screen or the like ( Step S8).

ここで、上述したフローにおけるＡＴＣセンサ４４による現像剤量とＴＣとの関係について更に詳細に説明する。
ＡＴＣセンサ出力値とＴＣとの関係は、通常、図７の実線のように表される。本実施の形態では、ＡＴＣセンサとして透磁率センサを使用しているため、ＴＣの増加につれてＡＴＣセンサ出力値は徐々に減少してくる。これは、ＴＣがアップすると磁性キャリアの割合が相対的に減少することから、ＡＴＣセンサ出力値が低下することになる。更に、このとき、現像剤量が一定量に推移する（トリクル機構を備えた方式）方式と、現像剤量が徐々に増加する（トリクル機構を搭載していない方式）方式とでは、図に示すようにこの傾きは異なる。尚、図中、実線がトリクル機構を備えた方式を示し、破線がトリクル機構を備えていない方式を示している。
すなわち、トリクル機構を備えて現像剤量が一定に推移する場合には、現像剤の嵩密度は変化しないことから、ＴＣが高くなるとＡＴＣセンサ出力値が大きく低下する。一方、トリクル機構を備えずに現像剤量が増加する場合には、現像剤の嵩密度は高くなり、ＴＣが増加しても磁性キャリアの相対的な増加量は小さく抑えられ、ＡＴＣセンサ出力値の減少は小さく抑えられるものと推定される。 Here, the relationship between the developer amount by the ATC sensor 44 and TC in the flow described above will be described in more detail.
The relationship between the ATC sensor output value and TC is usually represented as a solid line in FIG. In this embodiment, since the magnetic permeability sensor is used as the ATC sensor, the ATC sensor output value gradually decreases as the TC increases. This is because when the TC is increased, the ratio of the magnetic carrier is relatively decreased, so that the output value of the ATC sensor is decreased. Further, at this time, a method in which the developer amount changes to a constant amount (method with a trickle mechanism) and a method in which the developer amount gradually increases (method without a trickle mechanism) are shown in the drawings. This slope is different. In the drawing, a solid line indicates a system provided with a trickle mechanism, and a broken line indicates a system not provided with a trickle mechanism.
That is, when the developer amount is kept constant with the trickle mechanism, the bulk density of the developer does not change, so that the ATC sensor output value greatly decreases as TC increases. On the other hand, when the developer amount increases without providing the trickle mechanism, the bulk density of the developer increases, and even if TC increases, the relative increase amount of the magnetic carrier can be kept small, and the ATC sensor output value It is estimated that the decrease in is kept small.

また、図８は、ＴＣを一定としたときの現像剤量とＡＴＣセンサ出力値との関係を示したもので、現像剤量の増加につれてＡＴＣセンサ出力値は徐々に増加する傾向になる。すなわち、ＴＣが一定でも、現像剤量が増加すると、磁性キャリア量が相対的に増えることから、ＡＴＣセンサ出力値が上昇するようになるものと想定される。
以上のように、ＡＴＣセンサ出力値は磁性キャリア量に対して出力変化を生じるため、このような変化を踏まえた制御を行って故障判定する必要がある。 FIG. 8 shows the relationship between the developer amount and the ATC sensor output value when TC is constant, and the ATC sensor output value tends to gradually increase as the developer amount increases. That is, even if the TC is constant, it is assumed that when the developer amount increases, the magnetic carrier amount relatively increases, so that the ATC sensor output value increases.
As described above, the ATC sensor output value changes in output with respect to the amount of magnetic carrier. Therefore, it is necessary to perform failure determination by performing control based on such change.

例えば、画像密度情報に基づく現像剤補給制御（ＩＣＤＣ）並びにＡＴＣセンサ出力値による補正によって所望の現像剤量が補給されたときを想定すると、印字によるトナー消費や現像剤のトリクル排出が良好に行われている場合には、ほぼＴＣは一定に推移し、このときのＡＴＣセンサ出力値もほぼ一定となる。
一方、ＩＣＤＣ並びにＡＴＣセンサ出力値による補正が十分満足できる条件にて稼働され、印字によるトナー消費が想定されたものであるときにトリクル排出が十分機能しない場合には、徐々にＡＴＣセンサ４４部分の現像剤の嵩密度がアップするようになり、結果的にＡＴＣセンサ出力値が上昇する。そのため、見かけ上のＴＣは低下しているように判断される。そして、この見かけ上のＴＣ低下は更にディスペンサ５０による現像剤補給を促し、ＡＴＣセンサ出力値はその後も上昇するようになり、益々現像剤量が増え続けるという悪循環を生じる。
したがって、ＡＴＣセンサ出力値の変化を観測し、上昇傾向が継続したときにはトリクル機構の異常と判定し、現像装置３０を停止させるようにすればよい。 For example, assuming that a desired amount of developer is replenished by developer replenishment control (ICDC) based on image density information and correction by an ATC sensor output value, toner consumption by printing and developer trickle discharge are performed satisfactorily. In the case where the ATC sensor signal is output, the TC is substantially constant, and the ATC sensor output value at this time is also substantially constant.
On the other hand, if the trickle discharge does not function sufficiently when the operation based on the ICDC and the ATC sensor output value is sufficiently satisfied and the toner consumption due to printing is assumed, the ATC sensor 44 is gradually removed. The bulk density of the developer increases, and as a result, the ATC sensor output value increases. Therefore, it is determined that the apparent TC is decreasing. This apparent decrease in TC further encourages the replenishment of the developer by the dispenser 50, and the ATC sensor output value increases thereafter, resulting in a vicious circle in which the developer amount continues to increase.
Therefore, the change in the ATC sensor output value is observed, and when the upward trend continues, it is determined that the trickle mechanism is abnormal, and the developing device 30 is stopped.

本実施の形態では、印字用紙１枚毎にＩＣＤＣによるディスペンス時間を算出すると共に、所定の時間毎（約９ｓｅｃ）にＡＴＣセンサ４４の出力を確認し、目標値との差分があればディスペンス時間を調整するようにしている。また、ＩＣＤＣでは現像剤の過供給を避けるため具体的には必要トナー量の９０％に相当する分の現像剤を補給するようにし、残りの１０％についてはＡＴＣセンサ４４による検知にて現像剤を補給するようになっている。 In the present embodiment, the ICDC dispensing time is calculated for each sheet of printing paper, and the output of the ATC sensor 44 is confirmed every predetermined time (about 9 seconds). If there is a difference from the target value, the dispensing time is calculated. I try to adjust it. In ICDC, in order to avoid oversupply of the developer, specifically, the developer corresponding to 90% of the required toner amount is replenished, and the remaining 10% is detected by the ATC sensor 44. It comes to replenish.

本実施の形態では、以上のようなフローに従って現像装置３０がコントロールされるため、現像剤循環搬送経路３４内での現像剤のＴＣの変化を確認することで、現像剤の回収排出機構（トリクル機構）での何らかの故障発生を検知することができる。
また、本実施の形態では、ＡＴＣセンサ４４を利用して故障判定を行うことから、特別なコンポーネントを追加することなく、トリクル機構の異常や故障を検知できるため、装置のコストダウン、簡素化に効果がある。更には、回収系の異常をＡＴＣセンサ４４の出力で早めに検知できるため、検知が遅れて現像装置３０やトリクル機構の駆動系の破損を未然に防ぐことができるようになる。更に、ＡＴＣセンサ４４をトリクル機構の上流側近傍に配設したことにより、トリクル機構での異常が早期にＡＴＣセンサ４４で検知されるようになる。 In the present embodiment, since the developing device 30 is controlled according to the flow as described above, by confirming the change in the TC of the developer in the developer circulation conveyance path 34, the developer recovery and discharge mechanism (trickle) It is possible to detect the occurrence of any failure in the mechanism.
Further, in this embodiment, since the failure determination is performed using the ATC sensor 44, an abnormality or failure of the trickle mechanism can be detected without adding a special component, thereby reducing the cost and simplifying the apparatus. effective. Furthermore, since the recovery system abnormality can be detected early with the output of the ATC sensor 44, the detection is delayed and damage to the developing system 30 and the drive system of the trickle mechanism can be prevented. Furthermore, by arranging the ATC sensor 44 in the vicinity of the upstream side of the trickle mechanism, an abnormality in the trickle mechanism can be detected by the ATC sensor 44 at an early stage.

また、本実施の形態では、ＡＴＣセンサ４４として透磁率を利用したセンサを使用したが、これに限らず、例えば光学的方法でＴＣを検知したり、電気的方法でＴＣを検知するようにしてもよい。尚、このような方式では、出力値が一概に上昇するとは限らないことから、使用されるセンサに合わせた信号処理が必要であることは云うまでもない。 In this embodiment, a sensor using magnetic permeability is used as the ATC sensor 44. However, the present invention is not limited to this. For example, TC is detected by an optical method or TC is detected by an electrical method. Also good. In such a system, it is needless to say that signal processing according to the sensor to be used is necessary because the output value does not always increase.

また、本実施の形態では、モノクロ用の画像形成装置を示したが、これに限らず、例えば上述した現像装置３０を感光体ドラム上に対向して４個並べ、夫々４色のトナーを含む現像剤を使用するようにすれば、所謂４サイクル型のカラー用画像形成装置にも適用できる。更に、夫々の現像装置３０を、例えば中間転写ベルト上に並列配置する所謂タンデム型のカラー画像形成装置にも適用できる。
更にまた、図２に示すように、本実施の形態では、感光体ドラム２０と現像ロール３３とはその対向部位で互いに同じ方向に回転する方式（Ｗｉｔｈ方式）としたが、互いに反対に回転する方式（Ａｇａｉｎｓｔ方式）としても差し支えない。 In the present embodiment, a monochrome image forming apparatus is shown. However, the present invention is not limited to this. For example, four developing devices 30 described above are arranged facing each other on the photosensitive drum, and each includes four colors of toner. If a developer is used, it can be applied to a so-called four-cycle color image forming apparatus. Further, each developing device 30 can be applied to a so-called tandem type color image forming apparatus, for example, which is arranged in parallel on an intermediate transfer belt.
Furthermore, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the photosensitive drum 20 and the developing roll 33 are rotated in the same direction at the opposite portions (with method), but rotate in the opposite directions. A method (Against method) may be used.

本実施例は、上述した実施の形態での現像装置にて、ＡＴＣセンサによるＡＴＣセンサ出力値（ここではＡＴＣ出力と略す）とＴＣ又は現像剤量との関係を確認したものである。
図９は、ＡＴＣセンサの出力波形の一例を示したもので、現像装置内にＴＣ約９％の現像剤を約７５０ｇ入れた時の波形となっている。このとき、ＡＴＣ出力自体は、実測値に示すごとく、約１〜１．６Ｖの間で変化を繰り返している。ここで、１Ｖに低下する周期はＡＴＣセンサにオーガーの羽根が最接近したときに相当する。
そして、この実測値の波形の平均値（直流成分として示される）としては、約１．６Ｖが得られている。尚、本実施例では、ＡＴＣセンサを５Ｖ駆動したために、このような出力となったものであり、出力電圧そのものは駆動電圧等によって大きく変化することは云うまでもない。 In this example, the relationship between the ATC sensor output value (herein abbreviated as ATC output) by the ATC sensor and the TC or the developer amount is confirmed in the developing device according to the above-described embodiment.
FIG. 9 shows an example of the output waveform of the ATC sensor. The waveform is obtained when about 750 g of developer with about 9% TC is put in the developing device. At this time, the ATC output itself repeats changing between about 1 to 1.6 V as shown in the actual measurement values. Here, the period decreasing to 1 V corresponds to the time when the auger blades are closest to the ATC sensor.
As an average value (shown as a DC component) of the waveform of the actually measured value, about 1.6 V is obtained. In this embodiment, since the ATC sensor is driven by 5V, such an output is obtained, and it goes without saying that the output voltage itself varies greatly depending on the drive voltage or the like.

また、図１０は、ＴＣとＡＴＣ出力との関係を示すもので、現像装置内にトナー濃度（ＴＣ）の異なる現像剤を夫々７５０ｇ投入して、ＡＴＣ出力を確認した。尚、このときのＡＴＣ出力は、平均値であり、ＴＣとしては、４．９，６．２，８．９，１１．５％の４種類の現像剤で確認した。
結果は、図１０のように、ＴＣが上昇するにつれてＡＴＣ出力が低下する傾向が得られた。 FIG. 10 shows the relationship between TC and ATC output, and 750 g of each developer having a different toner density (TC) was introduced into the developing device, and the ATC output was confirmed. The ATC output at this time is an average value, and TC was confirmed with four types of developers of 4.9, 6.2, 8.9, and 11.5%.
As a result, as shown in FIG. 10, the ATC output tended to decrease as TC increased.

一方、ＴＣを一定（８．９％）にしたときに、現像装置内の現像剤量を変えたときのＡＴＣ出力の変化について確認した結果を図１１に示す。現像剤量としては、６５０，７００，７５０，８００，８５０ｇの５水準で確認し、現像剤量が増えると、ＡＴＣ出力が増加する傾向が確認された。
本実施例の結果から、実施の形態での制御フローが現像剤回収排出機構（トリクル機構）の故障に対し、有効であることが確認される。 On the other hand, FIG. 11 shows the result of confirming the change in the ATC output when the developer amount in the developing device is changed when TC is constant (8.9%). The developer amount was confirmed at five levels of 650, 700, 750, 800, and 850 g, and it was confirmed that the ATC output increased as the developer amount increased.
From the results of this example, it is confirmed that the control flow in the embodiment is effective against the failure of the developer recovery / discharge mechanism (trickle mechanism).

（ａ）は本発明に係る現像装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the outline | summary of the developing device based on this invention, (b) is explanatory drawing which shows the bb cross section of (a). 本発明が適用された実施の形態に係る画像形成装置を示す説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied. 実施の形態の現像装置内の現像剤循環搬送経路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the developer circulation conveyance path | route in the developing device of embodiment. 実施の形態の現像剤補給機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the developer supply mechanism of embodiment. 実施の形態の制御系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control system of embodiment. 実施の形態の制御フローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control flow of embodiment. トナー濃度とＡＴＣセンサ出力との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a toner density | concentration and an ATC sensor output. 現像剤量とＡＴＣセンサ出力との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a developer amount and an ATC sensor output. 実施例のＡＴＣセンサの出力波形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the output waveform of the ATC sensor of an Example. 実施例のトナー濃度とＡＴＣセンサ出力との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the toner density of an Example, and an ATC sensor output. 実施例での現像剤量とＡＴＣセンサ出力との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the developer amount and ATC sensor output in an Example.

Explanation of symbols

１…像担持体，２…現像ハウジング，３…現像剤担持体，４…現像剤循環搬送経路，５…撹拌搬送部材，６…現像剤補給機構，７…現像剤回収排出機構，８…濃度検出手段，９…異常判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image carrier, 2 ... Development | housing housing, 3 ... Developer carrier, 4 ... Developer circulation conveyance path, 5 ... Agitation conveyance member, 6 ... Developer supply mechanism, 7 ... Developer collection discharge mechanism, 8 ... Density Detection means, 9 ... abnormality determination means

Claims

There is a developing housing that opens opposite to the image carrier and can accommodate a two-component developer containing toner and a magnetic carrier, and the developer carrier is disposed facing the opening of the developing housing. In the developing device in which a developer circulation conveyance path capable of circulating and conveying the developer is provided, and a stirring conveyance member capable of agitating and conveying the developer is disposed in the developer circulation conveyance path.
A developer replenishment mechanism for replenishing a new developer to the developer circulation conveyance path;
A developer collecting / discharging mechanism that is provided in a part of the developer circulation conveyance path and gradually discharges excess developer among the developers in the developer circulation conveyance path;
A density detecting means for detecting the toner density of the developer in the developer circulation conveyance path;
A developing device comprising: an abnormality determining unit that determines an abnormality of the developer recovery / discharge mechanism based on information from the density detecting unit and information on a developer replenishment amount replenished by the developer replenishing mechanism.

The developing device according to claim 1,
A developing device, wherein the developer replenishing mechanism determines a developer replenishing amount based on image density information of an image to be formed and information from density detecting means.

The developing device according to claim 1,
The developing device according to claim 1, wherein the density detecting means is disposed in the vicinity of the upstream side of the developer collecting and discharging mechanism in the developer transport direction.

The developing device according to claim 1,
The abnormality determination means determines the abnormality of the developer recovery / discharge mechanism by comparing the developer calculated replenishment amount calculated based on the time change ratio obtained from the density detection means and the developer replenishment amount by the developer replenishment mechanism. A developing device characterized by the above.

The developing device according to claim 1,
The developer replenishing mechanism includes a dispenser that replenishes the developer in the developer circulation conveyance path.

The developing device according to claim 5, wherein
2. A developing device according to claim 1, wherein the amount of developer replenished by the developer replenishing mechanism is set according to a dispenser driving time.

The developing device according to claim 1,
The abnormality determining means determines whether or not the developer replenishing mechanism is abnormal, and in the case of abnormality, the abnormality determination of the developer recovery / discharge mechanism is not performed.

The developing device according to claim 1,
The abnormality determining means stops the apparatus when the developer recovery / discharge mechanism is determined to be abnormal.

An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.