JP2007033990A - Image forming apparatus - Google Patents

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浩司 重廣
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of image defects such as fog due to the reduction in charge amount and fluidity of a developer left for a long period of time within a developing device and to shorten a time required for a desired charge amount for the first copy, for example, when an image forming apparatus is started first in the morning. <P>SOLUTION: In a configuration wherein the developer is circulated in the developing device by a developer conveying and agitating member, the developer conveying and agitating member is rotated in a forward direction during image formation and is rotated alternately forward and backward for a prescribed time periodically to give irregular changes to a developer shape, whereby a conveyed shape is changed largely more than normal to more effectively agitate the developer and an effect of loosening the developer and giving a charge is enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成プロセスにて用いられる現像装置を備える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 used in an electrophotographic image forming process.

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、図1に示すように、像担持体として一般的にドラム状とされている感光体1の表面を帯電器2により一様に帯電させ、帯電した感光体1を露光装置3によって画像情報に応じて露光し、感光体1上に静電潜像を形成する。感光体1に形成された静電潜像は、現像装置4を用いて現像剤のトナーによってトナー像を顕像化する。そして、顕像化された画像は転写装置5によって記録媒体Sへ転写される。その後、記録媒体S上に転写されたトナー像を定着装置6によって熱及び圧力で記録媒体Sへと溶融定着する。そして、上記転写プロセス後に感光体1上に残留したトナーをクリーニング装置7によって取り除き、更に除電装置8によって感光ドラム1上に残留した電荷を除去することで感光体1は、次回の画像形成プロセスに備える。   Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, as shown in FIG. 1, the surface of a photosensitive member 1, which is generally drum-shaped as an image carrier, is uniformly charged by a charger 2 and charged. The exposed photoreceptor 1 is exposed according to image information by the exposure device 3 to form an electrostatic latent image on the photoreceptor 1. The electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1 is visualized with a developer toner using the developing device 4. The visualized image is transferred to the recording medium S by the transfer device 5. Thereafter, the toner image transferred onto the recording medium S is fused and fixed to the recording medium S by heat and pressure by the fixing device 6. Then, the toner remaining on the photosensitive member 1 after the transfer process is removed by the cleaning device 7, and the charge remaining on the photosensitive drum 1 is removed by the charge removing device 8, so that the photosensitive member 1 is used for the next image forming process. Prepare.

現像装置4としては、現像剤として非磁性トナー粒子(トナー)と磁性キャリア粒子(キャリア)とを備えた2成分現像剤を使用するものがある。特に、カラー画像形成装置においては、トナーに磁性体を含ませなくても良いため、色味が良好である等の理由から広く用いられている。   The developing device 4 uses a two-component developer including non-magnetic toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) as a developer. In particular, color image forming apparatuses are widely used because the toner does not need to contain a magnetic material, and the color is good.

例えば、2成分現像剤を用いる現像装置4は、一般的に図3及び図4に示すような構成とされる。現像装置4は、現像剤を収容する現像容器41を有する。現像容器41は、垂直方向に延在する隔壁41cによって現像室(現像剤搬送経路)41aと攪拌室(現像剤搬送経路)41bとに分けられており、現像室41aと攪拌室41b内にはそれぞれ第1の現像剤搬送攪拌部材42と第2の現像剤搬送攪拌部材43が配されている。   For example, the developing device 4 using a two-component developer is generally configured as shown in FIGS. The developing device 4 includes a developing container 41 that stores a developer. The developing container 41 is divided into a developing chamber (developer conveying path) 41a and an agitating chamber (developer conveying path) 41b by a partition wall 41c extending in the vertical direction. The developing chamber 41a and the agitating chamber 41b include A first developer carrying and stirring member 42 and a second developer carrying and stirring member 43 are disposed respectively.

又、隔壁41cの長手方向端部には、現像室41aと攪拌室41bの間で現像剤の通過を許す受け渡し部(現像剤搬送経路)41d,41eが設けられている。第1及び第2の現像剤搬送攪拌部材42,43は、現像剤を攪拌しながら搬送して現像容器41内を循環させる。現像容器41 の感光ドラム1に対向する位置には、現像剤担持体としての現像スリーブ44が回転可能に配置されている。現像スリーブ44は、磁界発生手段としてのマグネット45を内蔵する。   In addition, delivery portions (developer transport paths) 41d and 41e that allow the developer to pass between the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b are provided at the end in the longitudinal direction of the partition wall 41c. The first and second developer transport agitating members 42 and 43 transport the developer while stirring and circulate the developer container 41. A developing sleeve 44 as a developer carrying member is rotatably disposed at a position of the developing container 41 facing the photosensitive drum 1. The developing sleeve 44 incorporates a magnet 45 as a magnetic field generating means.

第1、第2の現像剤搬送攪拌手段42,43によって攪拌されながら搬送され、摩擦帯電によりキャリアの表面にトナーが付着した状態にある2成分現像剤は、マグネット45が発生する磁界によって現像スリーブ44表面に引き付けられ担持される。そして、現像剤は、現像スリーブの回転により現像剤層厚規制手段46を通過し、現像スリーブ44表面に薄層コートされて感光体1との対向部まで搬送される。該対向部では、マグネット45が発生する磁界によって現像剤は鎖状の磁気穂を形成する。この磁気穂は、感光ドラム1に近接若しくは接触し、現像スリーブ44に印加される現像バイアスによりトナーのみが感光体1表面に形成された静電潜像に転移し、感光体1表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。   The two-component developer conveyed while being agitated by the first and second developer conveying and agitating means 42 and 43 and having the toner adhered to the surface of the carrier due to frictional charging is developed by the magnetic field generated by the magnet 45. 44 is attracted and carried on the surface. Then, the developer passes through the developer layer thickness regulating means 46 by the rotation of the developing sleeve, is coated on the surface of the developing sleeve 44 as a thin layer, and is conveyed to a portion facing the photoreceptor 1. At the facing portion, the developer forms a chain-like magnetic spike by the magnetic field generated by the magnet 45. The magnetic spikes are close to or in contact with the photosensitive drum 1, and only the toner is transferred to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member 1 by the developing bias applied to the developing sleeve 44, and electrostatically is applied to the surface of the photosensitive member 1. A toner image corresponding to the latent image is formed.

上述の電子写真方式の画像形成装置において、現像装置4内において現像剤が長時間搬送及び攪拌されることなく放置された状態にあると、自重等により嵩密度を少なくするように粒子の配置が変化して半ば凝集したような状態になり流動性が低下したり、帯電しているトナー粒子の電荷が失われて現像プロセスにそのまま使用するためには帯電量が不足してしまう等の現象が発生する。そのため、帯電量不足のトナーが発生し感光体1上の静電潜像が描かれていない部分にトナーを現像してしまうカブリ等の不具合が生じる。このように現像装置4が動作せずに長時間放置された状態が続いた場合、次の画像形成を行う場合には現像条件を満足するように現像剤を十分に攪拌し、電荷付与及び流動性を良くしなければならない。   In the above-described electrophotographic image forming apparatus, when the developer is left in the developing device 4 without being conveyed and stirred for a long time, the particles are arranged so as to reduce the bulk density due to its own weight or the like. It may change to a semi-aggregated state, resulting in a decrease in fluidity, or a loss of charge on the charged toner particles, resulting in insufficient charge to be used in the development process. appear. For this reason, there is a problem such as fogging that develops toner on a portion of the photoreceptor 1 where an electrostatic latent image is not drawn due to generation of insufficiently charged toner. In this way, when the developing device 4 is not operated for a long time and continues for a long time, when the next image formation is performed, the developer is sufficiently agitated so as to satisfy the developing conditions, and the charge application and flow You must improve your sex.

従来、長時間放置後の現像剤の搬送攪拌方法としては、予め設計上決定した十分な電荷付与が可能な運転時間(数十秒〜数分)、現像剤搬送攪拌部材42,43を一定速度で空回転をする方法がある。しかし、上記の方法では、次のような問題がある。   Conventionally, as a method for conveying and stirring the developer after being left for a long time, an operation time (several tens of seconds to several minutes) in which sufficient charge can be applied as determined in advance is set, and the developer conveying and stirring members 42 and 43 are moved at a constant speed. There is a way to idle. However, the above method has the following problems.

即ち、多くの場合、現像剤搬送攪拌部材42,43は、搬送方向に設置した回転軸とその回りに螺旋状にテーパ状の羽根を備えたスクリュー形状を有している。このスクリュー状の羽根で現像剤を搬送した場合、現像剤は1ピッチ毎に同じ搬送形状を形成しながら搬送される。このため、現像剤はスクリューに沿って一定構造を保持しながら攪拌されるため、所望の攪拌状態を得るには上記のように時間を要する。   That is, in many cases, the developer transport agitating members 42 and 43 have a screw shape having a rotating shaft installed in the transport direction and spirally tapered blades around it. When the developer is conveyed by the screw-like blades, the developer is conveyed while forming the same conveyance shape for each pitch. For this reason, since the developer is stirred along the screw while maintaining a constant structure, it takes time as described above to obtain a desired stirring state.

又、攪拌能力を向上するために攪拌室41bの第2の現像剤搬送攪拌部材43に、回転軸からその径方向に突出し、現像剤搬送方向に所定の幅を持つ攪拌リブ43cを有するものがある。しかし、この攪拌リブ43cは剤面高さを上げ、搬送速度を遅くするため、画像形成時の搬送速度等を考慮すると現像室41aに設置することは難しく、現像室41aにおける攪拌効果の向上は難しい。   Further, in order to improve the stirring ability, the second developer transport stirring member 43 in the stirring chamber 41b has a stirring rib 43c protruding in the radial direction from the rotating shaft and having a predetermined width in the developer transport direction. is there. However, since the stirring rib 43c increases the height of the agent surface and slows the transport speed, it is difficult to install the stirring rib 43c in the developing chamber 41a in consideration of the transport speed at the time of image formation, and the stirring effect in the developing chamber 41a is improved. difficult.

又、特許文献1は、現像剤攪拌の方法として攪拌性の向上とトナー飛散の防止のため及び放置後の画像品質回復のため、長期放置後最初の動作可能状態における所定時間内に通常の搬送攪拌速度より遅い速度で現像剤搬送攪拌手段を回転させること及び長期放置後最初の動作可能状態における所定時間内に攪拌搬送手段の回転方向を所定回転方向と逆転する構成とすることを開示している。
特開2000−347486号公報
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133867 discloses a developer agitation method for improving the agitation property, preventing toner scattering, and restoring the image quality after being left for normal transport within a predetermined time in the first operable state after being left for a long time. Disclosed is a configuration in which the developer transport stirring means is rotated at a speed slower than the stirring speed and the rotation direction of the stirring transport means is reversed to the predetermined rotation direction within a predetermined time in the first operable state after being left for a long time. Yes.
JP 2000-347486 A

しかしながら、前者の場合、現像装置内の現像剤量によって、例えば現像剤搬送攪拌手段が隠れるほどの現像剤量の場合、所望の時間内に攪拌し十分な帯電量を現像剤に与えることができるかどうかが懸念される。又、後者の場合、長期停止後の画像品質が回復されるまでの所定の時間に現像剤搬送攪拌部材を逆回転させるもので、ファーストプリントまでの間に現像剤の帯電不良の問題を解決する動作を行うことが難しい。又、現像剤搬送攪拌部材がスクリュー形状である場合、途中で回転方向を逆転させても、スクリュー1ピッチ毎に一定の構造をもって一定時間搬送攪拌されるため、上記の所定時間搬送攪拌する方法と比較しても大きな効果はないと考えられる。   However, in the former case, depending on the amount of developer in the developing device, for example, when the amount of developer is such that the developer conveyance stirring means is hidden, the developer can be stirred within a desired time to give a sufficient charge amount to the developer. I am worried about whether or not. In the latter case, the developer conveying and stirring member is reversely rotated for a predetermined time until the image quality after the long-term stop is recovered, thereby solving the problem of poor charging of the developer before the first printing. It is difficult to perform the operation. Further, when the developer conveying and stirring member has a screw shape, even if the rotation direction is reversed in the middle, the conveying and stirring is performed for a certain time with a constant structure for each pitch of the screw. Even if it compares, it is thought that there is no big effect.

従って、本発明の目的は、電子写真方式による画像形成装置において、画像形成動作がなされずに現像装置内の現像剤が長時間放置され帯電量及び流動性が低下したときに、長時間放置後から最初の画像形成までの時間を短縮し且つ現像条件に十分な帯電量を現像剤に与えることが可能である現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus based on an electrophotographic method, after an image forming operation is not performed, the developer in the developing apparatus is left for a long time, and the charge amount and fluidity are lowered. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus including a developing device that can shorten the time from the first image formation to the first image formation and can give the developer a sufficient charge amount for the developing conditions.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、現像剤を攪拌搬送する現像剤搬送攪拌部材を少なくとも2つ以上備え、それぞれ隣り合った現像剤搬送攪拌部材の現像剤搬送方向が逆方向であり現像装置内部で現像剤が循環するように搬送される構成の現像装置及び現像剤が攪拌されずに所定時間放置されたかどうかを判断する判断手段を備える画像形成装置において、
前記判断手段によって現像剤が所定時間放置されたと判断された場合、現像剤搬送攪拌部材の攪拌搬送動作を、画像形成動作時の回転方向に対して順回転と逆回転とを交互に行うことが可能な駆動手段及び制御手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes at least two developer conveying agitating members for agitating and conveying the developer, and the developer conveying directions of the adjacent developer conveying and agitating members are opposite to each other. An image forming apparatus comprising: a developing device configured to convey the developer so that the developer circulates inside the developing device; and a determination unit that determines whether the developer has been left for a predetermined time without stirring.
When it is determined by the determination means that the developer has been left for a predetermined time, the agitating and conveying operation of the developer conveying and agitating member is alternately performed in a forward rotation and a reverse rotation with respect to the rotation direction during the image forming operation. It is characterized by comprising possible drive means and control means.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材の順回転と逆回転の片回転方向の回転時間が数回転〜十数回転程度であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect of the present invention, the rotation time in one rotation direction of the forward rotation and the reverse rotation of the developer transport stirring member is about several rotations to several tens of rotations. To do.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材が動作している間に現像剤担持体を画像形成時と同じ方向に回転させることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the developer carrying member is rotated in the same direction as that during image formation while the developer carrying and stirring member is operating.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の前記現像装置において、前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材の回転速度を通常の画像形成時の攪拌搬送速度より速くすることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, in the developing device, the rotation speed of the developer transport stirring member is made faster than the stirring transport speed during normal image formation.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、現像剤搬送攪拌部材が現像剤搬送方向に沿った回転軸及び螺旋状の羽根を備えたスクリュー状の構成をしており、螺旋状の羽根の軸方向断面形状が搬送順方向及び逆方向の面形状が互いに異なる形状であることを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to fourth aspects, wherein the developer transport stirring member has a screw-like configuration including a rotation shaft and a spiral blade along the developer transport direction. In addition, the axial cross-sectional shape of the spiral blade is a shape in which the surface shapes in the forward direction and the reverse direction are different from each other.

本発明によれば、長時間放置され帯電量及び流動性が低下した現像剤を短時間で解す及び帯電付与する効果を得ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to obtain an effect of unraveling and applying a charge in a short time for a developer that has been left for a long time and has a reduced charge amount and fluidity.

本発明により奏し得る詳細な作用効果の1つは、順方向及び逆方向の循環を交互に行うことで現像剤の搬送形状を大凡非定常的な状態で変化させ、通常の1ピッチ毎の構造を有する搬送状態よりも大きな攪拌効果を得ることが可能なことである。これは、順方向及び逆方向の循環を交互に行うことで、折り返しのときに通常より大きなせん断効果を得ることで定常的な搬送状態より大きな攪拌効果を得ることが可能なことである。これは、搬送方向を折り返す場合、それまで搬送されていた現像剤の搬送方向と現像剤搬送攪拌部材との回転方向逆転するため、現像剤搬送攪拌部材表面から現像剤内部までの速度差が大きくなり、せん断力が大きくなるためである。これにより大きな攪拌効果を得ることができるためである。   One of the detailed functions and effects that can be achieved by the present invention is to change the developer conveyance shape in an approximately non-stationary state by alternately performing circulation in the forward direction and the reverse direction, so that a normal structure for each pitch is obtained. It is possible to obtain a larger stirring effect than in a transporting state having This is because it is possible to obtain a larger agitation effect than in a normal conveyance state by alternately performing circulation in the forward direction and the reverse direction to obtain a greater shear effect than usual when turning back. This is because when the conveyance direction is turned back, the developer conveyance direction transported up to that time and the rotation direction of the developer conveyance agitation member are reversed, so the speed difference from the developer conveyance agitation member surface to the inside of the developer is large. This is because the shearing force increases. This is because a large stirring effect can be obtained.

又、現像剤搬送攪拌部材の回転する瞬間と停止の瞬間は現像剤搬送形状が定常的な形状になるまでの剤面形状が変化している途中であり、搬送形状の変化が大きくなる。回転軸のトルクを測定すると、回転初期の方が定常回転時のトルクより大きい力が掛かり、攪拌及び搬送等による形状変化に作用させるエネルギが大きくなり、搬送方向を適宜変更することで大きな攪拌効果が得られる。   Further, the moment when the developer conveying stirring member rotates and the moment when it stops, the developer surface shape is changing while the developer conveying shape becomes a steady shape, and the change in the conveying shape becomes large. When the torque of the rotating shaft is measured, a force greater than the torque at the time of steady rotation is applied in the initial stage of rotation, and the energy that acts on the shape change due to stirring and transport increases, and a large stirring effect can be obtained by appropriately changing the transport direction. Is obtained.

又、搬送方向を切り替えると、現像剤搬送攪拌部材の上側の現像剤がそれまでの搬送方向に惰性で投げ出されて移動がなされること、そして、現像剤攪拌搬送部材の搬送方向で搬送形状も変わり攪拌効果も異なることにより大きい攪拌効果が得られる。   Also, when the transport direction is switched, the developer on the upper side of the developer transport stirring member is thrown by inertia in the transport direction so far and moved, and the transport shape in the transport direction of the developer stirring transport member is also changed. A larger stirring effect is obtained because the stirring effect is different.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

<実施の形態1>
[画像形成装置の全体構成及び動作]
本実施例で用いる画像形成装置100の全体構成及び動作について説明する。
<Embodiment 1>
[Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus]
The overall configuration and operation of the image forming apparatus 100 used in this embodiment will be described.

図2に本実施の形態における画像形成装置の断面図の概略を示す。   FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of the image forming apparatus according to the present embodiment.

画像形成装置100は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置(スキャナ)或は画像形成装置本体に通信可能に接続されたホスト機器及びパーソナルコンピュータ等の通信端末からの画像情報に従ってイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色フルカラー画像を電子写真方式利用して記録媒体(紙、プラスチックシート、布等)に形成することができる。   The image forming apparatus 100 includes a document reading device (scanner) connected to the image forming apparatus main body or a yellow (Y) according to image information from a communication terminal such as a host device and a personal computer connected to the image forming apparatus main body. ), Magenta (M), cyan (C), and black (Bk) full-color images can be formed on a recording medium (paper, plastic sheet, cloth, etc.) using an electrophotographic method.

本実施の形態に係る画像形成装置100は、4連タンデム式の画像形成装置であり、複数の像形成手段としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部PY,PM,PC,PBkを有する。そして、転写装置5が備える中間転写体51が図示矢印方向に移動して、各画像形成部を通過する間に、中間転写体51上に各画像形成部において各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写体51上で重ね合わされた多重トナー像を記録媒体Sに転写することで記録画像が得られる。   The image forming apparatus 100 according to the present embodiment is a quadruple tandem type image forming apparatus, and forms first, second, and third images that respectively form yellow, magenta, cyan, and black images as a plurality of image forming units. And fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk. Then, while the intermediate transfer member 51 provided in the transfer device 5 moves in the direction of the arrow shown in the drawing and passes through each image forming unit, images of each color are superimposed on the intermediate transfer member 51 in each image forming unit. A recorded image is obtained by transferring the multiple toner images superimposed on the intermediate transfer member 51 to the recording medium S.

本実施の形態では、各画像形成プロセスユニットの構造は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下では特に区別を必要としない場合、何れかのが画像形成プロセスユニットに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Y,M,C,Bkは省略し、総括的に説明する。   In the present embodiment, the structure of each image forming process unit is substantially the same except that the development colors are different. Therefore, in the following, one of the image forming process units belongs to the image forming process unit unless particularly distinguished. The subscripts Y, M, C, and Bk given to the reference numerals to indicate that they are elements will be omitted, and will be described generally.

画像形成プロセスユニットPは、増担持体としてのドラム状の感光体(感光ドラム)1を有する。感光ドラム1の外周には、帯電手段としての帯電装置2、露光手段としての露光装置3(本実施の形態ではレーザ露光光学系)、現像手段としての現像装置4、転写手段としての転写装置5、クリーニング手段としてのクリーニング装置7、除電手段としての除電装置8が設けられている。転写装置5は、中間転写体としての中間転写ベルト51を有する。中間転写ベルトは、複数のローラに掛け回されて、図示矢印方向に回転する。又、中間転写ベルト51を介して各感光ドラム1に対向する位置には一次転写部材52が配されている。又、中間転写体51が掛け回されたローラのうち1つに対向する位置に二次転写部材53が配されている。   The image forming process unit P has a drum-shaped photoconductor (photosensitive drum) 1 as an additional carrier. On the outer periphery of the photosensitive drum 1, there are a charging device 2 as a charging unit, an exposure device 3 as an exposure unit (a laser exposure optical system in the present embodiment), a developing device 4 as a developing unit, and a transfer device 5 as a transfer unit. A cleaning device 7 as a cleaning means and a static elimination device 8 as a static elimination means are provided. The transfer device 5 has an intermediate transfer belt 51 as an intermediate transfer member. The intermediate transfer belt is wound around a plurality of rollers and rotates in the direction of the arrow shown. A primary transfer member 52 is disposed at a position facing each photosensitive drum 1 via the intermediate transfer belt 51. Further, a secondary transfer member 53 is disposed at a position facing one of the rollers around which the intermediate transfer member 51 is wound.

画像形成時には、最初に帯電装置2によって回転する感光ドラム1の表面を一様に帯電させる。次に、帯電した感光ドラム1の表面を露光装置3により画像信号に応じてレーザにより走査露光することで、感光ドラム1上に静電潜像を形成する。感光ドラム1に形成された該静電潜像は、現像装置4を用いて現像剤のトナーによりトナー像として顕像化する。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト51と感光ドラム1が当接する一次転写部において、一次転写部材52に印加される一次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト51上に転写される。例えば、4色フルカラー画像の画像形成時には、第1の画像形成プロセスユニットPYから順次、各感光ドラム1から中間転写ベルト51上にトナー像が重なるように転写され、中間転写ベルト51上に4色の多重トナー像が形成される。   At the time of image formation, the surface of the photosensitive drum 1 rotated by the charging device 2 is first uniformly charged. Next, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by scanning and exposing the surface of the charged photosensitive drum 1 with a laser according to an image signal by the exposure device 3. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is visualized as a toner image with the developer toner using the developing device 4. The toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 51 by the action of the primary transfer bias applied to the primary transfer member 52 in the primary transfer portion where the intermediate transfer belt 51 and the photosensitive drum 1 abut. The For example, at the time of image formation of a four-color full-color image, toner images are transferred from the respective photosensitive drums 1 onto the intermediate transfer belt 51 sequentially from the first image forming process unit PY, and four colors are transferred onto the intermediate transfer belt 51. Multiple toner images are formed.

一方、記録媒体の収容部としての給紙トレイ9に収容されている記録媒体Sがピックアップローラ、搬送ローラ及びレジストローラ当の記録媒体搬送手段によって、中間転写ベルト51と二次転写部材53が当接する二次転写部に中間転写ベルト51上のトナー像の位置と同期が取られて搬送されてくる。そして、中間転写ベルト51上の多重トナー像は、二次転写部において二次転写部材53に印加される二次転写バイアスの作用により記録媒体S上に転写される。   On the other hand, the recording medium S accommodated in the paper feed tray 9 as the recording medium accommodating portion is brought into contact with the intermediate transfer belt 51 and the secondary transfer member 53 by recording medium conveying means such as a pickup roller, a conveying roller and a registration roller. The toner image is conveyed in synchronization with the position of the toner image on the intermediate transfer belt 51 to the secondary transfer portion in contact therewith. The multiple toner images on the intermediate transfer belt 51 are transferred onto the recording medium S by the action of the secondary transfer bias applied to the secondary transfer member 53 in the secondary transfer portion.

そして、中間転写ベルト51から分離された記録媒体S は定着装置6へと搬送される.記録媒体S上に転写された多重のトナー像は,定着装置6に加熱及び加圧され溶融混合されるとともに、記録媒体S上に定着される。その後、記録媒体Sは、画像形成装置100の排紙トレイ10へと排紙される。   Then, the recording medium S separated from the intermediate transfer belt 51 is conveyed to the fixing device 6. The multiple toner images transferred onto the recording medium S are heated and pressurized by the fixing device 6, melted and mixed, and fixed onto the recording medium S. Thereafter, the recording medium S is discharged to the discharge tray 10 of the image forming apparatus 100.

又、一次転写プロセス終了後に感光ドラム1上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置7が備えているクリーニングブレード71によって掻き取られて回収される。そして、感光ドラム1に残留した静電潜像は、除電装置8によって消去される。これにより、感光ドラム1は次回の画像形成プロセスに備える。又、二次転写プロセス終了後に中間転写ベルト51上に残留した付着物は、中間転写体クリーナ54によって掻き取られて回収される。   In addition, deposits such as toner remaining on the photosensitive drum 1 after the completion of the primary transfer process are scraped off and collected by a cleaning blade 71 provided in the cleaning device 7. The electrostatic latent image remaining on the photosensitive drum 1 is erased by the static eliminator 8. Thereby, the photosensitive drum 1 is prepared for the next image forming process. Further, deposits remaining on the intermediate transfer belt 51 after the secondary transfer process are scraped off and collected by the intermediate transfer body cleaner 54.

尚、本実施例の画像形成装置100は、例えばブラック単色画像等、所望の単色又は4色のうち幾つかの色の画像形成プロセスユニットPを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することが可能である。
[現像装置]
次に、図3及び図4を用いて現像装置4について詳細に説明する.
現像装置4は、トナーとキャリアとを備える2成分現像剤を収容する現像容器41を有する。現像容器41には、現像剤担持体としての現像スリーブ44、現像スリーブ44内に固定して配置された磁界発生手段としてのマグネットロール45、現像スリーブ44表面に現像剤を薄層にコートするための現像剤層厚規定手段46、現像容器41内の現像剤を攪拌及び搬送するための第1、第2の現像剤搬送攪拌部材42,43が配置されている。
Note that the image forming apparatus 100 according to the present exemplary embodiment forms a single-color or multi-color image using the image forming process unit P of a desired single color or some of four colors such as a black single-color image. Is possible.
[Developer]
Next, the developing device 4 will be described in detail with reference to FIGS.
The developing device 4 includes a developing container 41 that stores a two-component developer including toner and a carrier. In the developing container 41, a developing sleeve 44 as a developer carrying member, a magnet roll 45 as a magnetic field generating means fixedly disposed in the developing sleeve 44, and a coating layer of a developer on the surface of the developing sleeve 44 in a thin layer. The developer layer thickness defining means 46 and first and second developer transport agitating members 42 and 43 for stirring and transporting the developer in the developer container 41 are disposed.

現像容器41の内部は、垂直方向に延在する隔壁41cによって現像室(現像剤搬送経路)41aと攪拌室(現像剤搬送経路)41bとに区画されている。そして、現像室41aに第1の現像剤搬送攪拌部材42が配置され、攪拌室41bに第2の現像剤搬送攪拌部材43が配置されている。隔壁41cの長手方向両端部(図3参照)には、現像室41aと攪拌室41bとの間での現像剤の通過を許す受け渡し部(現像剤搬送経路)41d,41eが設けられている。   The interior of the developing container 41 is divided into a developing chamber (developer transport path) 41a and an agitating chamber (developer transport path) 41b by a partition wall 41c extending in the vertical direction. The first developer transport stirring member 42 is disposed in the developing chamber 41a, and the second developer transport stirring member 43 is disposed in the stirring chamber 41b. At both ends in the longitudinal direction of the partition wall 41c (see FIG. 3), delivery portions (developer transport paths) 41d and 41e that allow the developer to pass between the developing chamber 41a and the stirring chamber 41b are provided.

本実施の形態では、第1、第2の現像剤搬送攪拌部材42,43は何れもスクリュー状の部材(以下、それぞれ「第1のスクリュー」、「第2のスクリュー」と言う)である。つまり、本実施の形態では、第1、第2のスクリュー42,43は、それぞれ磁性体の回転軸42a,43aの周りに、搬送部としての螺旋形状の羽根42b,43bを設けて形成されている。   In the present embodiment, the first and second developer conveying and stirring members 42 and 43 are both screw-shaped members (hereinafter referred to as “first screw” and “second screw”, respectively). In other words, in the present embodiment, the first and second screws 42 and 43 are formed by providing spiral blades 42b and 43b as conveying portions around the rotation shafts 42a and 43a of the magnetic body, respectively. Yes.

又、本実施の形態では、第2のスクリュー43には、羽根43bに加えて軸43aからその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有する攪拌リブ43cをも有している。リブ43cは、回転軸43aの回転に伴って現像剤を攪拌する。第1のスクリュー42は、現像室41a内の現像剤を攪拌、搬送する。又、第2のスクリュー43は、自動トナー補給制御(ATR:Auto Toner Replenisher)及びインダクタンスセンサ47によって検知された透磁率から現像剤のトナー濃度の変動が算出され補給トナー量が決定される。そして、第2のスクリュー43の搬送上流部にあるトナー補給口からトナーが供給して、既に攪拌室41b内にある現像剤とを攪拌、搬送してトナー濃度を均一化する。トナー濃度とは、2成分現像剤とトナーの重量パーセントで表されるトナーの濃度のことである。   In the present embodiment, in addition to the blades 43b, the second screw 43 also has a stirring rib 43c that protrudes in the radial direction from the shaft 43a and has a predetermined width in the developer transport direction. . The rib 43c stirs the developer as the rotating shaft 43a rotates. The first screw 42 agitates and conveys the developer in the developing chamber 41a. In addition, the second screw 43 calculates a change in the toner density of the developer from the magnetic toner detected by the automatic toner replenishing control (ATR: Auto Toner Replenisher) and the inductance sensor 47, and the replenishing toner amount is determined. Then, the toner is supplied from the toner replenishing port in the transport upstream portion of the second screw 43, and the developer already in the stirring chamber 41b is stirred and transported to uniformize the toner density. The toner concentration is a toner concentration expressed as a weight percentage of the two-component developer and the toner.

第1、第2のスクリュー42,43は、現像スリーブ44の回転軸方向(スクリュー長手方向)に沿ってほぼ平行に配置されている。そして、第1のスクリュー42と第2のスクリュー43とは、現像スリーブ44の回転軸方向に沿って互いに逆方向に現像剤を搬送する。こうして、現像剤は、第1、第2のスクリュー42,43によって、受け渡し部41d,41eを介して現像容器41内を循環させられる。つまり、第1、第2のスクリュー42,43の搬送力により、現像プロセスでトナーが消費されてトナー濃度が低下した現像室41a内の現像剤が一方の受け渡し部41dを介して攪拌室41b内へ移動する。又、トナーが補給されて攪拌された攪拌室41b内の現像剤が他方の受け渡し部41eを介して現像室41aへ移動する。   The first and second screws 42 and 43 are arranged substantially in parallel along the rotation axis direction (screw longitudinal direction) of the developing sleeve 44. The first screw 42 and the second screw 43 transport the developer in the opposite directions along the rotation axis direction of the developing sleeve 44. In this way, the developer is circulated in the developing container 41 by the first and second screws 42 and 43 through the transfer portions 41d and 41e. That is, the developer in the developing chamber 41a, in which the toner is consumed in the developing process due to the conveying force of the first and second screws 42 and 43 and the toner concentration is reduced, is transferred into the stirring chamber 41b through the one transfer portion 41d. Move to. In addition, the developer in the agitating chamber 41b that has been replenished and agitated with toner moves to the developing chamber 41a via the other delivery portion 41e.

現像装置4の現像室41aは、感光ドラム1に対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この現像容器41の開口部に一部露出するようにして現像スリーブ44が回転可能に配置されている。本実施の形態では、現像スリーブ44は非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転する。そして、現像スリーブ44の内部には、磁界発生手段としての周方向に沿って複数の磁極を有するマグネットロール45が固定されている。   The developing chamber 41a of the developing device 4 is opened at a position corresponding to the developing area facing the photosensitive drum 1, and the developing sleeve 44 is rotatably arranged so as to be partially exposed to the opening of the developing container 41. Has been. In the present embodiment, the developing sleeve 44 is made of a non-magnetic material and rotates in the direction of the arrow in the drawing during a developing operation. A magnet roll 45 having a plurality of magnetic poles is fixed inside the developing sleeve 44 along the circumferential direction as a magnetic field generating means.

現像室41a内の現像剤は、第1のスクリュー42により現像スリーブ44に供給される。現像スリーブ44に供給された現像剤は、マグネットロール45の発生する磁界により現像スリーブ44上に担持される。現像スリーブ44上の2成分現像剤は、現像スリーブ44が回転することによって、規制ブレード46によって層厚が規制されると共に、感光ドラム1と対向する現像領域へと搬送される。現像領域で、現像スリーブ44上の現像剤は鎖状の磁気穂を形成する。本実施の形態では、磁気穂を感光ドラム1に接触させて現像剤のトナーを感光ドラム1に供給することで、感光ドラム1上の静電潜像をトナー像として現像する。   The developer in the developing chamber 41 a is supplied to the developing sleeve 44 by the first screw 42. The developer supplied to the developing sleeve 44 is carried on the developing sleeve 44 by a magnetic field generated by the magnet roll 45. As the developing sleeve 44 rotates, the two-component developer on the developing sleeve 44 is transported to the developing region facing the photosensitive drum 1 while the layer thickness is regulated by the regulating blade 46. In the developing region, the developer on the developing sleeve 44 forms a chain-like magnetic spike. In this embodiment, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed as a toner image by bringing the magnetic spike into contact with the photosensitive drum 1 and supplying the developer toner to the photosensitive drum 1.

又、現像効率、即ち、静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、通常、現像スリーブ44には電圧印加手段としての現像バイアス電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。感光ドラム1にトナーを供給した後の現像スリーブ44上の現像剤は、更に現像スリーブが回転することによって現像室41aに戻る。
[現像剤搬送攪拌制御手段]
上記画像形成装置100及び現像装置4において、例えば、早朝のように画像形成プロセスが長時間動作されることがなかった場合、現像容器41内の現像剤が自重等により嵩密度が小さくなるように移動し、付着し合うことで流動性が低下する。又、前日の最終動作時までは攪拌、搬送され帯電していたトナー粒子も電荷を失って現像条件にそぐわない状態となる。
In order to improve the developing efficiency, that is, the application rate of the toner to the electrostatic latent image, the developing sleeve 44 usually has a developing bias voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage from a developing bias power source as a voltage applying means. Is applied. The developer on the developing sleeve 44 after supplying the toner to the photosensitive drum 1 returns to the developing chamber 41a as the developing sleeve further rotates.
[Developer transport stirring control means]
In the image forming apparatus 100 and the developing device 4, for example, when the image forming process is not operated for a long time as in the early morning, the developer in the developing container 41 is reduced in bulk density due to its own weight or the like. The fluidity is lowered by moving and adhering to each other. Also, until the final operation of the previous day, the charged and charged toner particles lose their charge and become unsuitable for the development conditions.

本実施の形態では、画像形成装置100の状態が朝一番であることを、電源スイッチのON/OFF及び定着装置6に備えられている定着ローラ61表面の温度を検知するために配されたサーミスタ62が検知した温度が予め設定した閾値を下回っているか如何かによって判断する。ここでは、その閾値を90℃と設定する。   In the present embodiment, the thermistor arranged to detect whether the state of the image forming apparatus 100 is the first in the morning, the power switch ON / OFF, and the temperature of the surface of the fixing roller 61 provided in the fixing device 6. Judgment is made based on whether the temperature detected by 62 is below a preset threshold value. Here, the threshold is set to 90 ° C.

本実施の形態では、上記問題から通常の画像形成条件への回復を援助し、ファーストコピー又はファーストプリントまでの画像形成装置100の立ち上げ時間の短縮をするために現像装置4は以下の構成を有する。   In the present embodiment, the developing device 4 has the following configuration in order to assist recovery from the above problem to normal image forming conditions and to shorten the startup time of the image forming apparatus 100 until first copy or first print. Have.

現像装置4を構成している第1、第2のスクリュー42,43の駆動装置と現像スリーブ44の駆動装置は異なっており、両スクリューと現像スリーブ44は機構上連動しない構成となっている。現像剤担持体である現像スリーブ44は、駆動系は独立しているが、スクリューが駆動している間は画像形成持と同じ速度で一定方向に回転する。又、第1、第2のスクリュー42,43の駆動装置は、駆動装置であるギア及びモータで構成されている。   The driving device for the first and second screws 42 and 43 constituting the developing device 4 and the driving device for the developing sleeve 44 are different from each other, and both the screw and the developing sleeve 44 are not interlocked mechanically. The developing sleeve 44, which is a developer carrying member, has an independent drive system, but rotates in a fixed direction at the same speed as the image forming holder while the screw is driven. Moreover, the drive device of the 1st, 2nd screws 42 and 43 is comprised with the gear and motor which are drive devices.

ギアは、該モータの回転により第1、第2のスクリュー42,43が現像容器41内に充填されている現像剤の搬送方向がそれぞれ逆方向になるように構成されている。詳細には、該モータは第1スクリュー42の受け渡し部41d側のギアに接続され、駆動力を伝達している。又、第1のスクリュー42の受け渡し部41e側端にもギアが備えられ、隣接している第2のスクリュー43のギアに駆動力を伝達することで、第1、第2のスクリュー42,43が連動して駆動する構成としている。このとき、第1、第2のスクリュー42,43の回転軸42a,42bはそれぞれ逆方向に回転する。そして、第1、第2のスクリュー42,43を螺旋状の羽根42b,43bの回転軸42a,42bに対する巻き付け方向が同方向になるように設置し、それぞれのスクリューで逆方向に現像剤を搬送して現像剤を現像容器41内部で循環させる。   The gear is configured such that the developer transport directions in which the first and second screws 42 and 43 are filled in the developer container 41 by the rotation of the motor are opposite to each other. Specifically, the motor is connected to a gear on the delivery portion 41d side of the first screw 42 and transmits a driving force. A gear is also provided at the end of the first screw 42 on the side of the transfer portion 41e, and the first and second screws 42, 43 are transmitted by transmitting a driving force to the gear of the adjacent second screw 43. Are driven in conjunction with each other. At this time, the rotating shafts 42a and 42b of the first and second screws 42 and 43 rotate in opposite directions, respectively. Then, the first and second screws 42 and 43 are installed so that the winding directions of the spiral blades 42b and 43b around the rotation shafts 42a and 42b are the same direction, and the developer is conveyed in the opposite direction by the respective screws. Then, the developer is circulated inside the developing container 41.

本発明では、現像装置4が備える第1のスクリュー42のギアに接続された駆動装置としてのモータは、両方向に回転しトルクを伝達することが可能なモータとし、回転方向を自在に制御可能な制御装置を備えている。   In the present invention, the motor as a driving device connected to the gear of the first screw 42 provided in the developing device 4 is a motor that can rotate in both directions and transmit torque, and the rotation direction can be freely controlled. A control device is provided.

又、画像形成装置100は、判断及び演算手段としてのCPU(Central Processing Unit )、記憶手段としてHDD(Hard Disk Drive )及びRAM(Random Access Memory)、他の装置との情報の授受が可能な通信手段を備えた演算装置を備えている。   In addition, the image forming apparatus 100 includes a CPU (Central Processing Unit) as a determination and calculation unit, a HDD (Hard Disk Drive) and a RAM (Random Access Memory) as storage units, and a communication capable of exchanging information with other devices. An arithmetic device including means is provided.

画像形成装置100は、電源スイッチがON又はスリープモードが解除されると、電源装置は電源ONの信号を演算装置に送信する。演算装置は、電源ONの信号及びサーミスタ62がモニタしている定着ローラ6の表面温度情報を検知、演算装置内の記憶手段に記憶している朝一判断の温度閾値とモニタした定着ローラ6の表面温度を比較し、該表面温度が閾値(本実施の形態では90℃)以下であるかどうかを判断する。定着ローラ6の表面温度が90℃以下であると、演算装置は、第1、第2のスクリュー42,43が周期的に順回転と逆回転を交互に繰り返し行うように、通信手段を用いて制御装置に命令を送信する。上記のスクリュー動作情報を受信した制御装置は、画像形成時の回転速度に対応したモータの出力情報を振幅に、順回転と逆回転の2動作を1周期とした矩形波データを作成し、その矩形波情報に応じて駆動装置のモータを駆動し、第1のスクリューに駆動力を与える。   When the power switch is turned on or the sleep mode is released, the image forming apparatus 100 transmits a power-on signal to the arithmetic device. The arithmetic unit detects the power ON signal and the surface temperature information of the fixing roller 6 monitored by the thermistor 62, and the temperature threshold of the morning judgment stored in the storage means in the arithmetic unit and the surface of the fixing roller 6 monitored. The temperature is compared, and it is determined whether or not the surface temperature is a threshold value (90 ° C. in this embodiment) or less. When the surface temperature of the fixing roller 6 is 90 ° C. or less, the arithmetic unit uses communication means so that the first and second screws 42 and 43 periodically repeat forward rotation and reverse rotation alternately. Send instructions to the control unit. The control device that has received the screw operation information creates rectangular wave data with the output information of the motor corresponding to the rotation speed at the time of image formation as the amplitude, and two cycles of forward rotation and reverse rotation as one cycle. The motor of the driving device is driven according to the rectangular wave information, and a driving force is applied to the first screw.

本実施の形態の現像装置では、第1、第2のスクリューはそれぞれ約5.5[rps]、約6.5[rps]であり、高速度カメラによる空回転治具の観察結果から、スクリュー搬送の搬送形状が初期から定常状態に至るまでに一般的に流動性が悪いと言われている常温低湿環境で凡そ0.5秒回転させれば良いことを確認した。又、搬送形状が定常状態を形成する時間を短くすること、あらゆる環境で動作させることを考慮し、片側の搬送攪拌時間を1秒とし、順方向と逆方向の搬送及び攪拌を1サイクルとしたとき、1サイクルを2秒、つまり矩形波の1周期を2秒とした。   In the developing device of the present embodiment, the first and second screws are about 5.5 [rps] and about 6.5 [rps], respectively. It has been confirmed that it is sufficient to rotate for about 0.5 seconds in a room temperature and low humidity environment, which is generally said to have poor fluidity, from the initial stage to the steady state. In consideration of shortening the time for the transport shape to form a steady state and operating in any environment, the transport stirring time on one side is set to 1 second, and the transport and stirring in the forward and reverse directions are set to one cycle. One cycle was 2 seconds, that is, one cycle of the rectangular wave was 2 seconds.

本実施の形態の効果について、1度に作製した現像剤をそれぞれの現像装置に分けて充填し、トナーが帯電しにくい高温高湿環境で朝一画像形成まで10時間放置して、従来例と帯電量を比較した例について図6を参照して以下に述べる。   Regarding the effect of this embodiment, the developer prepared at once is divided and filled in each developing device and left for 10 hours until image formation in the morning in a high-temperature and high-humidity environment where the toner is difficult to be charged. An example in which the amounts are compared is described below with reference to FIG.

又、放置前のトナーの帯電量は約23μC/gであり、10時間放置後のトナーの帯電量は約18μC/gである。   Further, the charge amount of the toner before being left is about 23 μC / g, and the charge amount of the toner after being left for 10 hours is about 18 μC / g.

従来のように、スクリュー及び現像スリーブを通常の画像形成時の回転速度で一定方向に2分間空回転を行うと、トナーの帯電量は約20μC/gまで上昇する。又、本実施の形態の方法で、現像容器41内の現像剤を現像剤搬送経路に沿って順方向と逆方向の搬送及び攪拌を1サイクル2秒周期で行った場合、2分間空回転(上記操作を60サイクル)を行った(上記走査を60サイクル)場合、約22μC/gまで帯電量が上昇する。又、2分間の帯電量の推移から、本発明の方法では従来の方法より2〜3割程度早く帯電量を上昇させることが可能となる。上述の効果から、本発明によって、従来の方法より効率良く現像剤を攪拌することができ、朝一電源ON後、最初の画像形成動作までの時間を短縮することができ、ファーストコピーまでの時間が短い画像形成装置を提供することが可能となった。   When the screw and the developing sleeve are idly rotated for 2 minutes in a fixed direction at a rotation speed at the time of normal image formation as in the prior art, the charge amount of the toner rises to about 20 μC / g. In addition, when the developer in the developer container 41 is transported in the forward and reverse directions along the developer transport path and stirred in the cycle of the second embodiment by the method of the present embodiment in a cycle of 2 seconds, When the above operation is performed 60 cycles) (the scanning is performed 60 cycles), the charge amount is increased to about 22 μC / g. Further, from the transition of the charge amount for 2 minutes, the method of the present invention can increase the charge amount about 20 to 30% faster than the conventional method. From the above effects, according to the present invention, the developer can be agitated more efficiently than the conventional method, the time until the first image forming operation can be shortened after the power is turned on in the morning, and the time until the first copy can be reduced. It has become possible to provide a short image forming apparatus.

<実施の形態2>
次に、本発明の他の実施態様について説明する。
<Embodiment 2>
Next, another embodiment of the present invention will be described.

本実施の形態の画像形成装置の基本構成は実施の形態1の画像形成装置100と同じであるので、実施の形態1のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。   Since the basic configuration of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the image forming apparatus 100 of the first embodiment, the elements having substantially the same or corresponding functions and configurations as those of the first embodiment are the same. Detailed description will be omitted.

本実施の形態では、第1、第2のスクリュー42,43を順回転、逆回転交互に回転させることで、一定周期で現像剤の循環方向を変化させる実施の形態1の方法において、第1 ,第2のスクリュー42,43の回転速度を画像形成動作時の速度より高速にすることで、より短時間で実施の形態1と同様の攪拌効果が得られるようにした。   In the present embodiment, the first and second screws 42 and 43 are alternately rotated in the forward and reverse directions to change the developer circulation direction at a constant cycle. By making the rotational speed of the second screws 42 and 43 higher than the speed during the image forming operation, the same stirring effect as that of the first embodiment can be obtained in a shorter time.

長時間放置状態は、実施の形態1と同様に電源装置の電源ON時若しくはスリープモードからの立ち上げ時に演算装置に信号を発信し、該信号を受信した演算装置は定着装置6の定着ローラ61表面の温度をサーミスタ62で検知し、記憶手段に記憶されている温度閾値90℃以下という情報と比較することで判断する。   In the state of being left unattended for a long time, a signal is transmitted to the arithmetic device when the power supply is turned on or when the power supply device is started up from the sleep mode, as in the first embodiment, and the arithmetic device that has received the signal sends the fixing roller 61 of the fixing device 6. The temperature of the surface is detected by the thermistor 62 and is determined by comparing with the information that the temperature threshold value is 90 ° C. or less stored in the storage means.

本実施の形態では、演算装置から制御装置に現像剤搬送の循環方向を順方向、逆方向交互に行うように命令を送信した場合、画像形成時におけるスクリュー回転速度の2倍にしたモータ回転速度の出力情報を振幅に、順回転と逆回転の2動作を1周期とした矩形波データを作成し、その矩形波情報に応じて駆動装置のモータを駆動し、第1のスクリューに駆動力を与える。ここで、スクリューの回転速度が11〜13[rps]の場合、現像剤の搬送形状が定常状態に至るまでの回転回数は増加するが、到達時間はほぼ同じであるため、矩形波の周期は実施の形態1と同じ2秒とした。   In this embodiment, when a command is transmitted from the arithmetic unit to the control unit so that the circulation direction of the developer conveyance is alternately performed in the forward direction and the reverse direction, the motor rotation speed that is twice the screw rotation speed during image formation. Is used to create rectangular wave data with two cycles of forward rotation and reverse rotation as one cycle, the drive motor is driven according to the rectangular wave information, and the driving force is applied to the first screw. give. Here, when the rotational speed of the screw is 11 to 13 [rps], the number of rotations until the developer conveyance shape reaches a steady state increases, but the arrival time is almost the same, so the period of the rectangular wave is The same 2 seconds as in the first embodiment was used.

以下に図6を参照して効果を示す。   The effect will be described below with reference to FIG.

実施の形態1と同様に、現像剤を現像装置に充填して、トナーが帯電しにくい高温高湿環境において、朝一画像形成まで10時間放置するようにして帯電量を測定し、実施の形態1の結果と比較する。本実施の形態の構成では、2分間動作させた後のトナー帯電量は、実施の形態1と同様に約22μC/gとなり、又、時間に対する帯電量の推移を比較すると、従来の方法で攪拌したときと比較して、4割程度早くトナーに電荷を付与することが可能となる。   Similarly to the first embodiment, the developer is filled in the developing device, and in a high temperature and high humidity environment where the toner is difficult to be charged, the charge amount is measured by leaving it to stand for 10 hours until image formation in the morning. Compare with results. In the configuration of the present embodiment, the toner charge amount after operating for 2 minutes is about 22 μC / g as in the first embodiment, and when the change of the charge amount with respect to time is compared, stirring is performed by the conventional method. Compared to the case, the toner can be charged about 40% faster.

上述の効果から、本発明によって、従来の方法より効率良く現像剤を攪拌することができ、朝一電源ON後、最初の画像形成動作までの時間を短縮することができ、ファーストコピーまでの時間が短い画像形成装置を提供することが可能となった。   From the above effects, according to the present invention, the developer can be agitated more efficiently than the conventional method, the time until the first image forming operation can be shortened after the power is turned on in the morning, and the time until the first copy can be reduced. It has become possible to provide a short image forming apparatus.

<実施の形態3>
次に、本発明の他の実施態様について説明する。
<Embodiment 3>
Next, another embodiment of the present invention will be described.

本実施の形態の画像形成装置の基本構成は実施の形態1及び2の画像形成装置100と同じであるので、実施の形態2のものと実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。   Since the basic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment is the same as that of the image forming apparatus 100 according to the first and second embodiments, elements having functions and configurations that are substantially the same as or equivalent to those of the second embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態では、実施の形態2で述べた構成に加えて、図5に示すように、スクリュー羽根42a,43bの搬送方向前後の長手断面形状を非対称にすることで画像形成時に対して順方向と逆方向の回転方向のときで搬送形状を異なる形状にした。これにより、現像剤の状態の変化をより大きくして、循環方向を順方向、逆方向交互繰り返すことによる攪拌効果を向上させる。又、画像形成プロセスに移行する場合の剤面形状を考慮して、攪拌を停止する直前の攪拌方向は順回転で終わるように制御を行うようにする。   In the present embodiment, in addition to the configuration described in the second embodiment, as shown in FIG. 5, the longitudinal sectional shapes of the screw blades 42a and 43b before and after the conveying direction are made asymmetrical so that the order of image formation is improved. The conveyance shape was made different when the rotation direction was opposite to the direction. Thereby, the change in the state of the developer is further increased, and the stirring effect is improved by alternately repeating the circulation direction in the forward direction and the reverse direction. In addition, in consideration of the shape of the surface of the agent when moving to the image forming process, control is performed so that the agitation direction immediately before the agitation is stopped ends in a forward rotation.

以下に図6を参照して効果を示す。   The effect will be described below with reference to FIG.

実施の形態1,2と同様に、現像剤を現像装置に充填して、トナーが帯電しにくい高温高湿環境において、朝一画像形成まで10時間放置して帯電量を測定し、実施の形態1,2の結果と比較する。本実施の形態の構成では、2分間動作させた後のトナー帯電量は、実施の形態1及び実施の形態3と同様に約22μC/gとなり、又、時間に対する帯電量の推移を比較は、従来の方法で攪拌したときと比較して、4〜5割程度早くトナーに電荷を付与することが可能となる。   As in the first and second embodiments, the developer is filled in the developing device, and in a high-temperature and high-humidity environment where the toner is difficult to be charged, the amount of charge is measured by standing for 10 hours until image formation in the morning. , 2 results are compared. In the configuration of the present embodiment, the toner charge amount after operating for 2 minutes is about 22 μC / g as in the first and third embodiments, and the transition of the charge amount with respect to time is compared. Compared to the case of stirring by a conventional method, the toner can be charged with about 40 to 50% faster.

上述の効果から、本発明によって、従来の方法より効率良く現像剤を攪拌することができ、朝一電源ON後、最初の画像形成動作までの時間を短縮することができ、ファーストコピーまでの時間が短い画像形成装置を提供することが可能となった。   From the above effects, according to the present invention, the developer can be agitated more efficiently than the conventional method, the time until the first image forming operation can be shortened after the power is turned on in the morning, and the time until the first copy can be reduced. It has become possible to provide a short image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置の概略図である。1 is a schematic view of an electrophotographic image forming apparatus. 画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus. 現像装置及び制御手段を示す図である。It is a figure which shows a developing device and a control means. 現像装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a developing device. スクリューの長手断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a screw. 攪拌・搬送時間に対する帯電量推移を示す図である。It is a figure which shows charge amount transition with respect to stirring and conveyance time.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像形成装置
1 感光ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 定着装置
7 クリーニング装置
8 除電装置
9 給紙トレイ
10 排紙トレイ
41 現像容器(a現像室、b攪拌室、c隔壁、d,e受け渡し部)
42,43 第1,第2のスクリュー(a回転軸,b羽根,cリブ)
44 現像スリーブ
45 マグネットロール
46 規制ブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image forming apparatus 1 Photosensitive drum 2 Charging apparatus 3 Exposure apparatus 4 Developing apparatus 5 Transfer apparatus 6 Fixing apparatus 7 Cleaning apparatus 8 Static elimination apparatus 9 Paper feed tray 10 Paper discharge tray 41 Developing container (a developing chamber, b stirring chamber, c partition) , D, e delivery part)
42, 43 First and second screw (a rotating shaft, b blade, c rib)
44 Developing sleeve 45 Magnet roll 46 Regulating blade

Claims (5)

現像剤を攪拌搬送する現像剤搬送攪拌部材を少なくとも2つ以上備え、それぞれ隣り合った現像剤搬送攪拌部材の現像剤搬送方向が逆方向であり現像装置内部で現像剤が循環するように搬送される構成の現像装置及び現像剤が攪拌されずに所定時間放置されたかどうかを判断する判断手段を備える画像形成装置において、
前記判断手段によって現像剤が所定時間放置されたと判断された場合、現像剤搬送攪拌部材の攪拌搬送動作を、画像形成動作時の回転方向に対して順回転と逆回転とを交互に行うことが可能な駆動手段及び制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
At least two developer conveying agitating members for agitating and conveying the developer are provided, and the developer conveying agitating members adjacent to each other are conveyed in a reverse direction so that the developer circulates inside the developing device. In an image forming apparatus comprising a developing device having a configuration and a determination unit that determines whether or not the developer has been left for a predetermined time without stirring,
When it is determined by the determination means that the developer has been left for a predetermined time, the agitating and conveying operation of the developer conveying and agitating member is alternately performed in a forward rotation and a reverse rotation with respect to the rotation direction during the image forming operation. An image forming apparatus comprising a drive unit and a control unit.
前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材の順回転と逆回転の片回転方向の回転時間が数回転〜十数回転程度であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the developing device, the rotation time in one rotation direction of forward rotation and reverse rotation of the developer conveying stirring member is about several rotations to several tens of rotations. 前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材が動作している間に現像剤担持体を画像形成時と同じ方向に回転させることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the developing device, the developer carrying member is rotated in the same direction as that during image formation while the developer conveying and stirring member is operating. 前記現像装置において、現像剤搬送攪拌部材の回転速度を通常の画像形成時の攪拌搬送速度より速くすることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the developing device, the rotation speed of the developer transport stirring member is made faster than the stirring transport speed during normal image formation. 現像剤搬送攪拌部材が現像剤搬送方向に沿った回転軸及び螺旋状の羽根を備えたスクリュー状の構成をしており、螺旋状の羽根の軸方向断面形状が搬送順方向及び逆方向の面形状が互いに異なる形状であることを特徴とする請求項第1〜4の何れかに記載の画像形成装置。   The developer transport agitating member has a screw-like configuration with a rotation shaft and spiral blades along the developer transport direction, and the axial cross-sectional shape of the spiral blades is the surface in the forward and reverse directions. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the shapes are different from each other.
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