JP2008292890A - Developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

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桂子 松本
Kiyonori Tsuda
清典 津田
Koichi Utsunomiya
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device using a premix developing method preventing image irregularities even when the device is not used for a long time, and to provide a process cartridge and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The developing device 13 is equipped with: a feeding means 28, 29, 80, 81 to newly feed a carrier C into the developing device 13; a discharge means 13d to discharge part of a developer G housed in the developing device 13; and a detection means 85 to detect the suspension time of the developing device 13. According to a detection result by the detection means 85, the feeding means 28, 29, 80, 81 newly feeds the carrier C into the developing device 13 before a developing step is started. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に新品のキャリアや現像剤を適宜に供給するプレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine thereof, and a developing device and a process cartridge installed therein. The present invention relates to a premix developing type developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that appropriately supply a carrier and a developer.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリアを補給する技術(これをプレミックス現像方式という。)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a new carrier is appropriately replenished to a developing device containing a two-component developer composed of toner and carrier (including the case where an additive is added). There is a known technique (referred to as a premix development method) (see, for example, Patent Document 1).

2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラムとの対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。   In a developing device using a two-component developer, toner is appropriately replenished into the developing device from a toner replenishing port provided in a part of the developing device according to toner consumption in the developing device. The replenished toner is agitated and mixed together with the developer in the developing device by a conveying member (agitating member) such as a conveying screw. Part of the stirred and mixed developer is supplied to a developing roller (developer carrier). After the developer carried on the developing roller is regulated to an appropriate amount by the doctor blade, the toner in the two-component developer adheres to the latent image on the photosensitive drum at a position facing the photosensitive drum.

このように、通常の現像工程において現像装置内に収容された2成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化が生じてしまう。詳しくは、キャリアが現像装置内で長時間かけて撹拌・混合されることでキャリアのコーティング層が磨耗又は剥離してキャリアの帯電能力が低下する「膜削れ現象」や、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下する「スペント現象」が生じてしまう。   As described above, since the carrier in the two-component developer accommodated in the developing device in the normal developing process remains in the developing device without being consumed, the carrier deteriorates with time. Specifically, the carrier is agitated and mixed for a long time in the developing device, so that the coating layer of the carrier is worn or peeled off and the charging ability of the carrier is reduced, or the toner on the surface of the carrier. The “spent phenomenon” in which the chargeability of the carrier decreases due to adhesion of components and additives occurs.

プレミックス現像方式は、このようなキャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止するためのものである。すなわち、現像装置内に新しいキャリア(又は新しい2成分現像剤)を適宜に補給するとともに、現像装置内に収容された2成分現像剤の一部を適宜に現像装置外に排出することで、現像装置内の劣化キャリアを減じて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力とを維持するものである。
このようなプレミックス現像方式を用いた画像形成装置は、キャリアの経時劣化が生じるごとに現像装置やキャリアを新品のものに交換する必要のある装置に比べて、経時においても出力画像の画質が安定化することになる。
The premix development method is for preventing the deterioration of the image quality of the output image due to the deterioration of the carrier over time. That is, a new carrier (or a new two-component developer) is appropriately supplied into the developing device, and a part of the two-component developer accommodated in the developing device is appropriately discharged to the outside of the developing device. The number of deteriorated carriers in the apparatus is reduced to maintain the amount of carriers accommodated in the developing apparatus and the charging ability.
An image forming apparatus using such a premix developing system has an image quality of an output image over time as compared to a developing apparatus or an apparatus that needs to replace the carrier with a new one every time the carrier deteriorates over time. Will be stabilized.

特許文献1等には、プレミックス現像方式を用いた現像装置であって、現像装置から外部への現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたものが開示されている。詳しくは、現像装置に排出口(穴部)を設けて、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤(キャリアの補給によって余剰分となった現像剤である。)が排出口から外部に排出される。   Patent Document 1 and the like disclose a developing device using a premix developing method, which uses an overflow method as means for discharging developer from the developing device to the outside. Specifically, a developing device is provided with a discharge port (hole), and when the developer surface transported to that position exceeds a predetermined height, the developer (development that has become excessive due to the replenishment of the carrier) Is discharged from the outlet to the outside.

一方、特許文献2等には、現像剤の排出手段としてオーバーフロー方式を用いたプレミックス現像方式の現像装置であって、現像剤の排出口の高さを可変できるように構成して、装置の稼動時に環境センサの検出値に応じて排出口の高さを調整する技術が開示されている。この技術は、装置の稼働中に、雰囲気中の水分量の変化にともない装置内の現像剤の嵩が変動して、装置の駆動トルクが変動したり、トナーの撹拌不良により出力画像の画質が低下したりする不具合を抑止することを目的としたものである。   On the other hand, in Patent Document 2 and the like, there is a premix developing type developing device using an overflow method as a developer discharging means, and the height of the developer discharging port can be varied. A technique for adjusting the height of the discharge port according to the detection value of the environmental sensor during operation is disclosed. In this technology, during operation of the device, the volume of developer in the device fluctuates with changes in the amount of moisture in the atmosphere, the drive torque of the device fluctuates, and the quality of the output image becomes poor due to poor toner agitation. The purpose is to suppress a problem that decreases.

また、特許文献3等には、2成分現像剤を用いた現像装置(プレミックス現像方式を用いない現像装置である。)であって、装置の放置時間と湿度変動とに応じて、ウォーミングアップ時の回転時間を補正する技術が開示されている。この技術は、装置の放置時間が長く湿度変動も大きい場合に、装置内に収容された現像剤中のトナーの帯電量が変化して異常画像が発生してしまう不具合を抑止することを目的としたものである。   Further, Patent Document 3 discloses a developing device that uses a two-component developer (a developing device that does not use a premix developing system), and is warmed up according to the time the device is left and the humidity fluctuation. A technique for correcting the rotation time is disclosed. The purpose of this technology is to suppress a problem that an abnormal image is generated due to a change in the charge amount of toner in a developer contained in the apparatus when the apparatus is left for a long time and the humidity fluctuation is large. It is a thing.

特開2001−183893号公報JP 2001-183893 A 特開2003−15418号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-15418 特開平11−212343号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-212343

上述した特許文献1等のプレミックス現像方式の現像装置は、装置の放置時間(稼動を停止している時間である。)が長くなると、装置内に収容された現像剤の剤面の高さが低下していく現象があった。詳しくは、現像剤中のトナーは現像剤を嵩高くしやすいものであるが、静置により空隙を埋めるようにトナーが沈み込んでいくため、装置内に収容された現像剤は、静的な状態が長時間続くと全体の嵩が低下してしまっていた。
特に、放置前に低湿度の環境下で装置が稼動されている場合には、現像剤の帯電量が高くなってトナー濃度(現像剤中のトナーの割合である。)が高めに制御されるために、現像剤の嵩が増加して多量の現像剤が排出口から外部に排出されてしまう。そのため、長時間放置された後に、装置内に収容された現像剤の嵩が低下する現象が顕著になっていた。
In the premix developing type developing apparatus described in Patent Document 1 and the like described above, when the apparatus is left for a long time (the time during which the operation is stopped), the height of the developer surface contained in the apparatus is increased. There was a phenomenon that decreased. Specifically, the toner in the developer tends to make the developer bulky, but since the toner sinks so as to fill the gap by standing, the developer contained in the apparatus is static. When the state lasted for a long time, the overall bulk was reduced.
In particular, when the apparatus is operated in a low-humidity environment before being left standing, the charge amount of the developer is increased and the toner concentration (the ratio of toner in the developer) is controlled to be higher. As a result, the bulk of the developer increases and a large amount of developer is discharged to the outside from the discharge port. For this reason, the phenomenon that the bulk of the developer contained in the apparatus is lowered after being left for a long time has become prominent.

そして、このように現像剤の嵩が低下した状態で現像工程をおこなうと、搬送部材によって現像ローラに供給される現像剤量(汲上げ量)にムラが生じて、出力画像上に画像ムラが生じてしまっていた。具体的には、出力画像上に搬送部材のスクリュのピッチに対応した画像ムラ(これを「スクリュピッチムラ」という。)が生じてしまっていた。図7を参照して、この「スクリュピッチムラM」は、記録媒体P上における、現像剤量の供給が不足しやすい搬送方向下流側の端部で特に顕著になっていた。
このような現象は、プレミックス現像方式に特有のものである。すなわち、装置の放置前(稼動時)にはその状態で適正量を超えた現像剤が排出口から排出されていて、長時間の放置により現像剤の嵩が低下した状態で装置を稼動させても現像剤の嵩が復帰しにくい。
When the developing process is performed in such a state that the volume of the developer is reduced in this way, unevenness occurs in the amount of developer (pumping amount) supplied to the developing roller by the conveying member, and image unevenness is generated on the output image. It has occurred. Specifically, image unevenness corresponding to the screw pitch of the conveying member (this is referred to as “screw pitch unevenness”) has occurred on the output image. Referring to FIG. 7, this “screw pitch unevenness M” is particularly prominent on the recording medium P at the end on the downstream side in the transport direction where the supply of the developer amount tends to be insufficient.
Such a phenomenon is peculiar to the premix development system. That is, before the device is left (during operation), the developer exceeding the appropriate amount in that state is discharged from the discharge port, and the device is operated in a state where the bulk of the developer is reduced by leaving it for a long time. However, the bulk of the developer is difficult to return.

また、本願発明者が研究を重ねた結果、上述の現象は、放置前と放置後との環境変動が大きい場合に、特に顕著になることを実験的に確認した。具体的に、放置中に装置の周囲の湿度が大きく低下したときには、装置内に収容された現像剤の嵩が大きく低下することを知得した。   Further, as a result of repeated research by the inventors of the present application, it has been experimentally confirmed that the above-described phenomenon becomes particularly remarkable when the environmental fluctuation before and after being left is large. Specifically, it has been found that when the humidity around the apparatus is greatly reduced during standing, the bulk of the developer contained in the apparatus is greatly reduced.

一方、上述した特許文献2等の技術は、装置の稼働中に生じる環境変化にともなう不具合を解決するためのものであって、上述した長時間の放置にともなう不具合を解決するものではない。
また、上述した特許文献3等の技術は、装置の放置時間と湿度変動とに応じてウォーミングアップ時の現像剤の撹拌時間を補正するものであって、上述したプレミックス現像方式に特有の不具合を解決するものではない。
On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 2 described above is for solving a problem associated with an environmental change that occurs during operation of the apparatus, and does not solve the problem associated with leaving the apparatus for a long time.
In addition, the technique described in Patent Document 3 described above corrects the stirring time of the developer at the time of warming up according to the standing time of the apparatus and the humidity fluctuation, and has a problem peculiar to the above-described premix developing system. It does not solve.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A premix developing type developing device and process that does not cause image unevenness on an output image even when the apparatus is left for a long time. An object of the present invention is to provide a cartridge and an image forming apparatus.

この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、装置内に収容された現像剤の一部を外部に排出する排出手段と、装置の稼動が停止している時間を検知する検知手段と、を備え、前記供給手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。   A developing device according to a first aspect of the present invention is a developing device for storing a developer having a carrier and a toner and performing a developing process for developing a latent image formed on an image carrier. Supply means for supplying a new carrier into the apparatus, discharge means for discharging a part of the developer contained in the apparatus to the outside, detection means for detecting the time during which the operation of the apparatus is stopped, The supply means supplies a new carrier into the apparatus before the development process is started according to the detection result of the detection means.

また、請求項2記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記供給手段は、前記検知手段によって検知された放置時間が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the developing device according to the first aspect of the invention, wherein the supplying means performs the developing step when the leaving time detected by the detecting means exceeds a predetermined value. Before starting, a new carrier is supplied into the apparatus.

また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、装置の周囲の環境変動を検知する第2検知手段を備え、
前記供給手段は、前記第2検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。
Further, a developing device according to a third aspect of the present invention is the invention according to the first or second aspect, further comprising a second detecting means for detecting an environmental change around the device,
The supply means supplies a new carrier into the apparatus before the development process is started according to the detection result of the second detection means.

また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項3に記載の発明において、前記第2検知手段は、装置の周囲の湿度変動を検知する湿度センサであって、前記供給手段は、前記湿度センサによって検知された湿度変動が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the third aspect, the second detection means is a humidity sensor that detects a humidity fluctuation around the apparatus, and the supply means When the humidity fluctuation detected by the humidity sensor exceeds a predetermined value, a new carrier is supplied into the apparatus before the development process is started.

また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、前記第1搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、前記第2搬送部材によって搬送された現像剤を前記第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第1搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第3搬送部材と、を備えたものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a developing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the developer carrying member faces the image carrier and carries a developer. A first conveying member facing the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction; and below the first conveying member and the developer carrying member A second conveying member arranged in a position facing the body and conveying the developer detached from the developer carrying member in the longitudinal direction; and the developer conveyed by the second conveying member in the first conveying direction. A third conveying member that conveys the developer that has reached the downstream side of the conveying path by the first conveying member to the upstream side of the conveying path by the first conveying member, while conveying the developer upstream of the conveying path by the member It is provided.

また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記排出手段は、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を外部に排出するための排出口を備えたものである。   The developing device according to a sixth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the discharge means has a predetermined height of the developer surface conveyed to that position. In this case, a discharge port is provided for discharging the developer to the outside.

また、請求項7記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μmの範囲内になるように形成されたものである。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the developing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the toner has a volume average particle size in the range of 3 to 8 μm. It is formed.

また、請求項8記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、平均円形度が0.93〜1.00の範囲内になるように形成されたものである。   The developing device according to an eighth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the toner has an average circularity within a range of 0.93 to 1.00. It is formed as follows.

また、請求項9記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記トナーは、疎水性シリカが添加されたものである。   A developing device according to a ninth aspect of the invention is the developing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the toner is added with hydrophobic silica.

また、請求項10記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項9に記載の発明において、前記疎水性シリカは、1次粒径が20nm未満のものを含有するように形成されたものである。   The developing device according to the invention of claim 10 is the developing apparatus according to claim 9, wherein the hydrophobic silica is formed so as to contain a material having a primary particle size of less than 20 nm. .

また、請求項11記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項9又は請求項10に記載の発明において、前記トナーに対する前記疎水性シリカの質量比が0.3〜5.0質量%になるように形成されたものである。   Further, in the developing device according to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the ninth or tenth aspect, the mass ratio of the hydrophobic silica to the toner is 0.3 to 5.0 mass%. It is formed as follows.

また、請求項12記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項11のいずれかに記載の発明において、前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給するものである。   A developing device according to a twelfth aspect of the present invention is the developing device according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the supply means newly supplies toner together with the carrier into the apparatus. is there.

また、この発明の請求項13記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項12のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。   A process cartridge according to a thirteenth aspect of the present invention is a process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus, and is according to any one of the first to twelfth aspects. The developing device and the image carrier are integrated.

また、この発明の請求項14記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項12のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。   An image forming apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to twelfth aspects and the image carrier.

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。   In the present application, the “process cartridge” refers to a charging unit that charges the image carrier, a developing unit (developing device) that develops a latent image formed on the image carrier, and a cleaning on the image carrier. At least one of the cleaning units and the image carrier are defined as a unit that is integrated and detachably installed on the image forming apparatus main body.

本発明は、装置の稼動が停止している時間に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給しているために、装置の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じることのない、プレミックス現像方式の現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, since the carrier is newly supplied into the apparatus before the development process is started according to the time during which the operation of the apparatus is stopped, the output is performed even if the apparatus is left for a long time. It is possible to provide a premix developing type developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus in which image unevenness does not occur on an image.

実施の形態.
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 a writing unit that emits laser light based on input image information, and 3 an original conveying unit that conveys an original D to an original reading unit 4. 4 is a document reading unit that reads image information of the document D, 7 is a paper feeding unit that accommodates a recording medium P such as transfer paper, 9 is a registration roller that adjusts the conveyance timing of the recording medium P, and 11Y, 11M, and 11C. , 11BK are photosensitive drums on which toner images of respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are formed, 12 is a charging unit that charges the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and 13 is each photosensitive drum. A developing device for developing electrostatic latent images formed on 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and a toner image formed on each of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK Transfer bias roller for transferring superimposed on the recording medium P (1 transfer bias roller), 15 denotes the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, cleaning unit for collecting the untransferred toner on 11BK, a.

また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
なお、図示は省略するが、各感光体ドラム11Y、11C、11M、11BKの上方には、キャリア(磁性キャリア)と各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)とを現像装置13に供給する供給手段としての各色の剤カートリッジがそれぞれ設置されている。
Reference numeral 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning unit that cleans the intermediate transfer belt 17, 17 an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred and superimposed, and 18 a color toner image on the intermediate transfer belt 17 on the recording medium P. A secondary transfer bias roller 20 for transferring the toner image onto the recording medium P indicates a fixing device for fixing an unfixed image on the recording medium P.
Although not shown in the drawing, a carrier (magnetic carrier) and toner (toner particles) of each color (yellow, cyan, magenta, black) are developed above the photosensitive drums 11Y, 11C, 11M, and 11BK. Each color agent cartridge is installed as a supply means for supplying to 13.

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described. Note that FIG. 2 can also be referred to for the image forming process performed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5.

詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   Specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating light emitted from an illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each RGB (red, green, blue) color separation light by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like are performed by the image processing unit based on the RGB color separation image signals to obtain yellow, magenta, cyan, and black color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。   Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. The writing unit 2 emits laser light L (see FIG. 2) based on the image information of each color toward the corresponding photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.

一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, the four photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are rotated clockwise in FIG. First, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are uniformly charged at a portion facing the charging unit 12 (this is a charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK. Thereafter, the charged surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK reach the irradiation positions of the respective laser beams.
In the writing unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the four light sources corresponding to each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   Laser light corresponding to the yellow component is irradiated on the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 11Y by a polygon mirror that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y charged by the charging unit 12.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the second photosensitive drum 11M from the left side of the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The cyan component laser light is applied to the surface of the third photosensitive drum 11C from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the cyan component is formed. The black component laser beam is applied to the surface of the fourth photosensitive drum 11BK from the left side of the paper, and an electrostatic latent image of the black component is formed.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、現像装置13との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ14が設置されている。そして、転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach positions facing the developing device 13, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing devices 13 onto the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and the latent images on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are developed (development process). .)
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process reach the facing portions of the intermediate transfer belt 17, respectively. Here, a transfer bias roller 14 is installed at each facing portion so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 17. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 17 at the position of the transfer bias roller 14 (in the primary transfer process). is there.).

そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the transfer process reach positions facing the cleaning unit 15, respectively. Then, the untransferred toner remaining on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is collected by the cleaning unit 15 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a neutralization unit (not shown), and a series of image forming processes on the photoconductive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK is completed.

他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
On the other hand, the intermediate transfer belt 17 on which the toners of the respective colors on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred (carrying) are run in the clockwise direction in the drawing and are connected to the secondary transfer bias roller 18. Reach the opposite position. Then, a color toner image carried on the intermediate transfer belt 17 is transferred onto the recording medium P at a position facing the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhered on the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and a series of transfer processes in the intermediate transfer belt 17 is completed.

ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the recording medium P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper supply unit 7 via the registration roller 9 and the like. It is a thing.
Specifically, the recording medium P fed by the paper feeding roller 8 from the paper feeding unit 7 that stores the recording medium P is guided to the registration roller 9 after passing through the conveyance guide. The recording medium P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip at the same timing.

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像(トナー)が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Then, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing device 20 by the transport belt. In the fixing device 20, the color image (toner) is fixed on the recording medium P at the nip between the fixing belt and the pressure roller.
Then, the recording medium P after the fixing step is discharged as an output image outside the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes is completed.

次に、図2〜図4にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図2は、作像部及び剤カートリッジ28を示す構成図である。図3(A)は現像装置13の上部(第1搬送スクリュ13b1の位置である。)を長手方向にみた概略断面図であって、図3(B)は現像装置13の下部(第2搬送スクリュ13b2及び第3搬送スクリュ13b3の位置である。)を長手方向にみた概略断面図である。図4は、現像装置13の端部(第3中継部13hの位置である。)を示す断面図である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であって、各剤カートリッジもほぼ同一構造であるために、図2〜図4にて作像部及び剤カートリッジは符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
Next, the image forming unit in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the image forming unit and the agent cartridge 28. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the upper portion of the developing device 13 (the position of the first conveying screw 13b1) in the longitudinal direction, and FIG. 3B is the lower portion of the developing device 13 (the second conveying screw). It is the position of the screw 13b2 and the 3rd conveyance screw 13b3.) It is the schematic sectional drawing which looked at the longitudinal direction. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an end portion of the developing device 13 (the position of the third relay portion 13h).
Since each image forming unit has almost the same structure and each agent cartridge has almost the same structure, the image forming unit and the agent cartridge in FIGS. 2 to 4 are indicated by alphabets (Y, C, M, BK) is shown in the figure.

図2に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム11、帯電部12、現像装置13(現像部)、クリーニング部15、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム11は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2, the image forming unit includes a photosensitive drum 11 as an image carrier, a charging unit 12, a developing device 13 (developing unit), a cleaning unit 15, and the like.
The photosensitive drum 11 as an image carrier is a negatively charged organic photosensitive member, and is rotated counterclockwise by a rotation driving mechanism (not shown).

帯電部12は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部12の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部15は、感光体ドラム11に摺接するクリーニングブラシ(又は、クリーニングブレード)が設置されていて、感光体ドラム11上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
The charging unit 12 is a charging roller having elasticity in which a medium-resistance foamed urethane layer in which a urethane resin, carbon black as conductive particles, a sulfurizing agent, a foaming agent, and the like are formed in a roller shape is formed on a core metal. The material of the middle resistance layer of the charging unit 12 is urethane, ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc. It is also possible to use a rubber material in which a conductive material such as the above is dispersed or a foamed material of these materials.
The cleaning unit 15 is provided with a cleaning brush (or a cleaning blade) that is in sliding contact with the photosensitive drum 11, and mechanically removes and collects untransferred toner on the photosensitive drum 11.

現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが感光体ドラム11に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム11と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム11上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。   The developing device 13 is arranged so that a developing roller 13a as a developer carrying member is close to the photosensitive drum 11, and a developing region where the photosensitive drum 11 and the magnetic brush are in contact with each other is formed. Is done. A developer G (two-component developer) composed of toner T and carrier C is accommodated in the developing device 13. The developing device 13 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 (forms a toner image). The configuration and operation of the developing device 13 will be described in detail later.

ここで、本実施の形態における現像装置13は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置13内に適宜に新品のキャリアC(現像剤G)が剤カートリッジ28から供給されるとともに、劣化した現像剤Gが現像装置13の外部に設置された剤貯留容器70に向けて排出される。
図2を参照して、剤カートリッジ28は、その内部に現像装置13内に供給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、剤カートリッジ28は、現像装置13に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置13に新品のキャリアCを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ(不図示である。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーの割合である。)の情報に基いて、シャッタ駆動部81によってシャッタ機構80の開閉動作をおこなって、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置13内に向けて現像剤Gを適宜に供給する。ここで、本実施の形態では、剤カートリッジ28の現像剤Gにおける、キャリアCに対するトナーTの混合率(トナー濃度)が比較的高く設定されている。
なお、現像剤Gの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、現像剤Gの供給の実施を判断してもよい。
Here, the developing device 13 in the present embodiment is of a premix developing system, and a new carrier C (developer G) is appropriately supplied from the agent cartridge 28 into the developing device 13 and deteriorated. The developer G thus discharged is discharged toward the agent storage container 70 installed outside the developing device 13.
Referring to FIG. 2, the agent cartridge 28 accommodates developer G (toner T and carrier C) to be supplied into the developing device 13 therein. The agent cartridge 28 functions as a toner cartridge that supplies new toner T to the developing device 13, and also functions as a supply unit that supplies new carrier C to the developing device 13. Specifically, based on information of toner density (which is a ratio of toner in the developer G) detected by a magnetic sensor (not shown) installed in the developing device 13, the shutter driving unit 81 The shutter mechanism 80 is opened and closed, and the developer G is appropriately supplied from the agent cartridge 28 as supply means into the developing device 13. Here, in the present embodiment, the mixing ratio (toner concentration) of the toner T with respect to the carrier C in the developer G of the agent cartridge 28 is set to be relatively high.
The supply of the developer G is not limited to the toner density information, but is performed based on the image density information detected from the reflectance of the toner image formed on the photosensitive belt or the intermediate transfer belt. Also good. Further, the implementation of the supply of the developer G may be determined by combining these different pieces of information.

供給手段としての供給管29は、剤カートリッジ28から供給される現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13内に確実に導くためのものである。すなわち、剤カートリッジ28から排出された現像剤Gは、供給管29を介して、補給口13eから現像装置13内に供給される。   The supply pipe 29 as a supply means is for reliably guiding the developer G (toner T and carrier C) supplied from the agent cartridge 28 into the developing device 13. That is, the developer G discharged from the agent cartridge 28 is supplied into the developing device 13 from the supply port 13 e via the supply pipe 29.

以下、画像形成装置における現像装置13について詳述する。
図2〜図4を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、搬送部材としての搬送スクリュ13b1〜13b3(オーガスクリュ)、ドクターブレード13c、等で構成されている。
現像ローラ13aは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。図3を参照して、現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブの周面に現像剤Gの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット13a1が固設されている。マグネット13a1から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤G中のキャリアCがスリーブ13a2上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアCに帯電したトナーTが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ13a2の回転によってスリーブ13a2と同方向(時計方向)に移送される。
Hereinafter, the developing device 13 in the image forming apparatus will be described in detail.
2 to 4, the developing device 13 includes a developing roller 13 a as a developer carrier, transport screws 13 b 1 to 13 b 3 (auger screws) as a transport member, a doctor blade 13 c, and the like.
The developing roller 13a is configured such that a sleeve formed of a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, conductive resin or the like in a cylindrical shape is rotated clockwise by a rotation driving mechanism (not shown). Referring to FIG. 3, a magnet 13 a 1 that forms a magnetic field is fixed in the sleeve 13 a 2 of the developing roller 13 a so as to cause the developer G to rise on the peripheral surface of the sleeve. The carrier C in the developer G rises in a chain shape on the sleeve 13a2 so as to follow the normal line of magnetic force emitted from the magnet 13a1. The charged toner T is attached to the carrier C that is spiked in a chain shape to form a magnetic brush. The magnetic brush is transferred in the same direction (clockwise) as the sleeve 13a2 by the rotation of the sleeve 13a2.

図2を参照して、ドクターブレード13cは、現像領域の上流側に設置されていて、現像ローラ13a上の現像剤Gを適量に規制する。
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像装置13内に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを水平方向に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)とともに、現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(A)の白矢印方向の供給である。)する。
Referring to FIG. 2, the doctor blade 13c is installed on the upstream side of the developing area, and regulates the developer G on the developing roller 13a to an appropriate amount.
The three conveying screws 13b1 to 13b3 stir and mix the developer G accommodated in the developing device 13 while circulating in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2).
The first conveying screw 13b1 as the first conveying member is disposed at a position facing the developing roller 13a, and conveys the developer G in the horizontal direction (the rightward direction indicated by the dashed arrow in FIG. 3A). At the same time, the developer G is supplied onto the developing roller 13a (in the direction of the white arrow in FIG. 3A).

第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1の下方であって現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ極によって現像ローラ13a上から強制的に離脱された現像剤Gであって、図3(B)の白矢印方向に離脱するものある。)を水平方向に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。   The second conveyance screw 13b2 as the second conveyance member is disposed below the first conveyance screw 13b1 and at a position facing the developing roller 13a. Then, the developer G separated from the developing roller 13a (the developer G forcibly separated from the developing roller 13a by the agent separation pole after the developing process, and separated in the direction of the white arrow in FIG. 3B). Is transported in the horizontal direction (the transport in the right direction indicated by the broken line arrow in FIG. 3B).

第3搬送部材としての第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2に隣接する位置であって、第1搬送部材13b1の斜め下方に配設されている。そして、第3搬送スクリュ13b3は、第2搬送スクリュ13b2によって搬送された現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13fを介して循環される現像剤Gを第1搬送部材13b1による搬送経路の上流側に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)。
3つの搬送スクリュ13b1〜13b3は、現像ローラ13aや感光体ドラム11と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
The 3rd conveyance screw 13b3 as a 3rd conveyance member is a position adjacent to the 2nd conveyance screw 13b2, and is arrange | positioned diagonally below the 1st conveyance member 13b1. The third transport screw 13b3 transports the developer G transported by the second transport screw 13b2 to the upstream side of the transport path by the first transport member 13b1, and from the downstream side of the transport path by the first transport screw 13b1. The developer G circulated through the first relay portion 13f is transported to the upstream side of the transport path by the first transport member 13b1 (the transport in the left direction indicated by the broken-line arrow in FIG. 3B).
The three conveying screws 13b1 to 13b3 are arranged so that the rotation shaft is substantially horizontal, like the developing roller 13a and the photosensitive drum 11.

なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路と、は壁部によって隔絶されている。
図3(B)を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の下流側と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の上流側と、は第2中継部13gを介して連通している。また、図3(A)及び図3(B)を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の上流側と、は第1中継部13fを介して連通している。また、図3(A)及び図3(B)、図4を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側と、は第3中継部13hを介して連通している。図4を参照して、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路において第3中継部13hの近傍に滞留して盛り上がった現像剤Gが、第3中継部13hを介して第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
In addition, the conveyance path by the 1st conveyance screw 13b1, the conveyance path by the 2nd conveyance screw 13b2, and the conveyance path by the 3rd conveyance screw 13b3 are isolated by the wall part.
With reference to FIG. 3 (B), the downstream side of the conveyance path by the second conveyance screw 13b2 and the upstream side of the conveyance path by the third conveyance screw 13b3 communicate with each other via the second relay portion 13g. Also, referring to FIGS. 3A and 3B, the downstream side of the conveyance path by the first conveyance screw 13b1 and the upstream side of the conveyance path by the third conveyance screw 13b3 are the first relay portion 13f. It communicates through. Further, referring to FIGS. 3A, 3B, and 4, the downstream side of the transport path by the third transport screw 13b3 and the upstream side of the transport path by the first transport screw 13b1 are the third. It communicates via the relay part 13h. Referring to FIG. 4, the developer G staying and rising in the vicinity of the third relay portion 13 h in the transport route by the third transport screw 13 b 3 is transported by the first transport screw 13 b 1 via the third relay portion 13 h. It is conveyed (supplied) to the upstream side.

このような構成により、3つの搬送スクリュ13b1〜13b3によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、装置内に収容された現像剤Gは図3中の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム11上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
なお、図示は省略するが、第3搬送スクリュ13b3による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、供給手段としての剤カートリッジ28から補給口13eを介して現像装置13内に向けて所定のトナー濃度の現像剤Gが供給される。
With such a configuration, a circulation path for circulating the developer G in the longitudinal direction in the developing device 13 is formed by the three transport screws 13b1 to 13b3. That is, when the developing device 13 is operated, the developer G accommodated in the device flows in the direction of the broken line arrow in FIG. In this way, the developer G supply path to the developing roller 13a (the transport path by the first transport screw 13a1) and the developer G recovery path to be separated from the developing roller 13a (by the second transport screw 13a2). , The density deviation of the toner image formed on the photosensitive drum 11 can be reduced.
Although illustration is omitted, a magnetic sensor for detecting the toner concentration of the developer circulating in the apparatus is installed in the conveyance path by the third conveyance screw 13b3. Then, based on the toner density information detected by the magnetic sensor, a developer G having a predetermined toner density is supplied from the agent cartridge 28 serving as a supply unit into the developing device 13 through the supply port 13e.

ここで、図2及び図3を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路中には、現像装置13内に収容された現像剤Gの一部を外部(剤貯溜容器70)に排出する排出手段としての排出口13dが設けられている。詳しくは、排出口13dは、供給手段28、29、80、81によって現像装置13内に現像剤Gが供給されて装置内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤Gを剤貯留容器70に向けて排出するためのものである。すなわち、余剰分の現像剤Gは、排出口13dの下部の高さを超えて、排出口13dから排出されて排出経路を経由して剤貯留容器70に向けて自重落下していく。このように、トナーTの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像装置の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
なお、本実施の形態では、補給口13eや排出口13dを第1搬送スクリュ13a1による搬送経路中に配設したが、補給口13eや排出口13dの位置はこれに限定されるものではない。
Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, a part of the developer G accommodated in the developing device 13 is discharged to the outside (agent storage container 70) in the transport path by the first transport screw 13 b 1. A discharge port 13d as discharge means is provided. Specifically, the discharge port 13d is a developer agent that is supplied to the developing device 13 by the supply means 28, 29, 80, 81, and the developer amount in the device is increased and conveyed to that position. When the surface (upper surface) exceeds a predetermined height, the excess developer G is discharged toward the agent storage container 70. That is, the excess developer G exceeds the lower portion of the discharge port 13d, is discharged from the discharge port 13d, and falls by its own weight toward the agent storage container 70 via the discharge path. As described above, the carrier deteriorated by being contaminated with the base resin or the external additive of the toner T is automatically discharged to the outside of the developing device, so that deterioration of the image quality can be suppressed over time.
In the present embodiment, the replenishment port 13e and the discharge port 13d are disposed in the transport path by the first transport screw 13a1, but the positions of the replenishment port 13e and the discharge port 13d are not limited to this.

ここで、本実施の形態では、現像工程に用いるトナーTとして、体積平均粒径が3〜8μmの範囲内になるように形成された小粒径トナーを用いている。これにより、出力画像の解像度が高まり高画質化が達成される。
また、トナーTとして、平均円形度が0.93〜1.00の範囲内になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、転写性が高まり高画質化が達成される。
さらに、トナーTには、1次粒径が20nm未満のものを含有するように形成された疎水性シリカを、質量比(トナーに対する疎水性シリカの質量比である。)が0.3〜5.0質量%になるように外添剤として添加している。これにより、小粒径トナーを用いた場合であっても、トナーの流動性を確保することができる。
Here, in this embodiment, as the toner T used in the developing process, a small particle diameter toner formed so that the volume average particle diameter is in the range of 3 to 8 μm is used. This increases the resolution of the output image and achieves high image quality.
Further, as the toner T, a substantially spherical toner formed so that the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00 is used. As a result, transferability is enhanced and high image quality is achieved.
Further, the toner T has a hydrophobic silica formed so as to contain a toner having a primary particle size of less than 20 nm in a mass ratio (a mass ratio of the hydrophobic silica to the toner) of 0.3 to 5. It is added as an external additive so that it may become 0.0 mass%. Thereby, the fluidity of the toner can be ensured even when a small particle size toner is used.

ここで、上述したトナーの体積平均粒径は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これらの測定装置として、「コールターカウンターTA−II」や「コールターマルチサイザーII」(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)を使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、上述した測定装置により、アパーチャーとして100μmのものを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
Here, the volume average particle diameter of the toner described above can be measured using a measuring apparatus for the particle size distribution of toner particles by a Coulter counter method. Examples of these measuring devices include “Coulter Counter TA-II” and “Coulter Multisizer II” (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toner particles or toner are measured with the above-described measuring apparatus using an aperture of 100 μm. The volume distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.

また、上述したトナーの円形度は、下式より得られた値である。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合には1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度a=L0/L
ただし、上式において、L0は粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Lは粒子の投影像の周囲長を示す。
円形度は、「フロー式粒子像分析装置FPIA−1000」(東亜医用電子社製)を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、さらに測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして上述した装置によりトナーの形状を測定する。
The circularity of the toner described above is a value obtained from the following equation. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity a = L 0 / L
In the above equation, L 0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the projected image of the particle.
The circularity can be measured using a “flow type particle image analyzer FPIA-1000” (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been previously removed, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape of the toner is measured with the above-mentioned apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 / μl.

以下、現像装置13でおこなわれる特徴的な制御について詳述する。
図2を参照して、本実施の形態では、現像装置13の稼動が停止している時間(放置時間)を検知する検知手段としてのタイマー85を設置している。そして、タイマー85(検知手段)の検知結果に応じて、供給手段28、29、80、81によって、現像工程が開始される前に現像装置13内に新たにキャリアC(現像剤G)を供給している。具体的には、タイマー85によって検知された放置時間が所定値(本実施の形態では、8時間に設定している。)を超えたときに、現像工程が再開される前のウォーミングアップ時に、剤カートリッジ28から現像装置13に向けて現像剤Gが供給される。
これにより、プレミックス現像方式の現像装置13において、装置の放置時間が長くなって装置内に収容された現像剤Gの剤面の高さ(嵩)が低下しても、現像工程がおこなわれるときには装置内に現像剤Gが補給されて正常な嵩に復帰しているために、現像ローラ13aへの現像剤供給不良にともなう「スクリュピッチムラ」(第1搬送スクリュ23b1のスクリュの回転ピッチに対応した画像ムラであって、図7を参照できる。)が記録媒体Pの画像上に生じる不具合を抑止することができる。
Hereinafter, characteristic control performed in the developing device 13 will be described in detail.
With reference to FIG. 2, in the present embodiment, a timer 85 is provided as a detection unit that detects a time during which the operation of the developing device 13 is stopped (a leaving time). Then, according to the detection result of the timer 85 (detection means), the supply means 28, 29, 80, 81 supplies a new carrier C (developer G) into the developing device 13 before the development process is started. is doing. Specifically, when the standing time detected by the timer 85 exceeds a predetermined value (8 hours in the present embodiment), the agent is warmed up before the development process is restarted. Developer G is supplied from the cartridge 28 toward the developing device 13.
As a result, in the premix developing type developing device 13, the developing process is performed even when the device is left for a long time and the height (bulk) of the developer G contained in the device decreases. In some cases, the developer G is replenished in the apparatus to return to a normal volume, and therefore, "screw pitch unevenness" (the screw rotation pitch of the first conveying screw 23b1 is reduced) due to the poor supply of the developer to the developing roller 13a. The corresponding image unevenness (see FIG. 7) can be prevented from occurring on the image of the recording medium P.

さらに、本実施の形態では、現像装置13の周囲の環境変動を検知する第2検知手段としての湿度センサ86を設置している。そして、湿度センサ86(第2検知手段)の検知結果に応じて、供給手段28、29、80、81によって、現像工程が開始される前に現像装置13内に新たにキャリアC(現像剤G)を供給している。具体的には、湿度センサ86によって検知された湿度変動が所定値(本実施の形態では、20%に設定している。)を超えたときに、現像工程が再開される前のウォーミングアップ時に、剤カートリッジ28から現像装置13に向けて現像剤Gが供給される。
これにより、プレミックス現像方式の現像装置13において、放置中に装置の周囲の湿度が大きく低下することにより装置内に収容された現像剤Gの剤面の高さ(嵩)がさらに低下しても、現像工程がおこなわれるときには装置内に現像剤Gが補給されて正常な嵩に復帰しているために、現像ローラ13aへの現像剤供給不良にともなう「スクリュピッチムラ」が記録媒体Pの画像上に生じる不具合を抑止することができる。
Further, in the present embodiment, a humidity sensor 86 is installed as a second detection unit that detects environmental changes around the developing device 13. Then, according to the detection result of the humidity sensor 86 (second detection means), a new carrier C (developer G) is supplied into the developing device 13 by the supply means 28, 29, 80, 81 before the development process is started. ). Specifically, when the humidity fluctuation detected by the humidity sensor 86 exceeds a predetermined value (in this embodiment, 20% is set), at the warm-up before the development process is restarted, The developer G is supplied from the agent cartridge 28 toward the developing device 13.
As a result, in the premix developing type developing device 13, the height (bulk) of the developer G contained in the device is further reduced due to a significant decrease in the humidity around the device during standing. However, when the developing process is performed, the developer G is replenished into the apparatus and the normal volume is restored, so that “screw pitch unevenness” due to a poor supply of the developer to the developing roller 13a occurs on the recording medium P. It is possible to suppress problems that occur on the image.

特に、本実施の形態における現像装置13は、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13a1による搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13a2による搬送経路である。)と、を分離しているために、搬送経路中の剤バランスが不均一化しやすく、剤の嵩が低下するとスクリュピッチムラが現われやすくなる。したがって、放置時間や環境変動に応じて、現像工程開始前に現像装置13内に現像剤Gを供給することによる効果が大きくなる。   In particular, the developing device 13 according to the present embodiment has a developer G supply path to the developing roller 13a (a transport path by the first transport screw 13a1) and a developer G recovery path (from the developing roller 13a). Is separated from the second conveyance screw 13a2), the agent balance in the conveyance path is likely to be non-uniform, and screw pitch unevenness is likely to appear when the volume of the agent is reduced. Therefore, the effect of supplying the developer G into the developing device 13 before the start of the developing process is increased according to the standing time and environmental fluctuation.

また、本実施の形態では、小粒径トナーを用いているために、装置の稼動中には現像剤の嵩が増加しやすく、装置の放置中には現像剤中の空隙が小さくなって現像剤の嵩が低下しやすい。また、小粒径トナーは表面積が比較的大きいため帯電量が高くなりやすく、現像装置内の現像剤のトナー濃度が高めに制御されてしまう。そのため、放置前(稼動時)と放置後との現像剤の嵩変動が大きくなりやすい。また、本実施の形態では、略球形トナーを用いているために、現像剤が細密に充填された状態になりやすく、放置後の嵩の低下が大きくなる。したがって、放置時間に応じて、現像工程開始前に現像装置13内に現像剤Gを供給することによる効果が大きくなる。   Further, in the present embodiment, since the toner having a small particle diameter is used, the volume of the developer is likely to increase during operation of the apparatus, and the void in the developer becomes small while the apparatus is left and the development is performed. The bulk of the agent tends to decrease. In addition, since the toner having a small particle size has a relatively large surface area, the charge amount tends to be high, and the toner concentration of the developer in the developing device is controlled to be high. For this reason, the bulk fluctuation of the developer is likely to increase before and after being left (at the time of operation). Further, in the present embodiment, since the substantially spherical toner is used, the developer is likely to be finely packed, and the bulk after being left is greatly reduced. Therefore, the effect of supplying the developer G into the developing device 13 before starting the developing process is increased according to the standing time.

さらに、本実施の形態では、トナーの外添剤として、トナー流動性を向上させる効果が高い小粒径の疎水性シリカを用いている。このような小粒径の疎水性シリカは比表面積が大きく吸湿性が高いために、環境によるトナーの帯電量変化が大きくなる。したがって、環境変動に応じて、現像工程開始前に現像装置13内に現像剤Gを供給することによる効果が大きくなる。   Further, in the present embodiment, hydrophobic silica having a small particle diameter, which has a high effect of improving toner fluidity, is used as an external additive for the toner. Such hydrophobic silica having a small particle size has a large specific surface area and a high hygroscopic property, so that the change in the charge amount of the toner due to the environment becomes large. Therefore, the effect of supplying the developer G into the developing device 13 before the start of the developing process is increased according to environmental fluctuations.

以下、図5のフローチャートを用いて、現像装置13でおこなわれる具体的な制御について詳述する。
まず、タイマー85によって、現像装置13の放置時間が所定時間T1以上であるかが判別される(ステップS1〜S2)。なお、本実施の形態では、所定時間T1を8時間に設定している。
その結果、放置時間が所定時間T1以上ではないと判別された場合には、現像剤の嵩の低下が大きくないものとして、作像条件の調整(現像バイアス、帯電バイアス、露光量、トナー濃度等の調整である。)をおこなって(ステップS10)、ウォーミングアップを終了する(ステップS11)。
Hereinafter, specific control performed by the developing device 13 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
First, it is determined by the timer 85 whether the developing device 13 is left for a predetermined time T1 or more (steps S1 to S2). In the present embodiment, the predetermined time T1 is set to 8 hours.
As a result, if it is determined that the standing time is not equal to or longer than the predetermined time T1, it is assumed that the bulk of the developer is not significantly reduced, and the image forming conditions are adjusted (development bias, charging bias, exposure amount, toner concentration, etc. (Step S10), and warming up is completed (Step S11).

これに対して、ステップS2にて、放置時間が所定時間T1以上であると判別された場合には、現像剤の嵩の低下が小さくないものとして、さらに現像装置13の周囲の湿度変動が所定値A以上であるかが判別される(ステップS3)。なお、本実施の形態では、所定値Aを20%に設定している。
その結果、湿度変動が所定値A以上ではないと判別された場合には、現像剤の嵩の低下がそれほど大きくないものとして、作像条件の調整をおこなって(ステップS10)、ウォーミングアップを終了する(ステップS11)。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the standing time is equal to or longer than the predetermined time T1, it is assumed that the decrease in the volume of the developer is not small, and the humidity fluctuation around the developing device 13 is further predetermined. It is determined whether the value is greater than or equal to value A (step S3). In the present embodiment, the predetermined value A is set to 20%.
As a result, if it is determined that the humidity fluctuation is not equal to or greater than the predetermined value A, it is assumed that the decrease in the volume of the developer is not so great, the image forming conditions are adjusted (step S10), and the warming up is finished. (Step S11).

これに対して、ステップS3にて、湿度変動が所定値A以上であると判別された場合には、現像剤の嵩の低下が大きいものとして、まず現像装置13を空駆動して現像剤の撹拌・混合をおこなう(ステップS4)。その後、磁気センサによって現像装置13内の現像剤のトナー濃度を検知して(ステップS5)、その検知結果Cが所定値B以上であるかを判別する(ステップS6)。ここで、所定値Bは、4%程度に設定されている。
その結果、トナー濃度が所定値B以上ではないものと判別された場合には、剤カートリッジ28から現像装置13内にキャリアC(現像剤G)を補給して(ステップS12)、ステップS5以降のフローを繰り返す。すなわち、トナー濃度が所定値Bに達するまで、剤カートリッジ28から現像装置13内にキャリアC(現像剤G)を補給する。このとき、現像剤の嵩は高くなる。
On the other hand, if it is determined in step S3 that the humidity fluctuation is equal to or greater than the predetermined value A, it is assumed that the bulk of the developer is greatly reduced, and the developing device 13 is first driven idle to remove the developer. Stirring and mixing are performed (step S4). Thereafter, the toner concentration of the developer in the developing device 13 is detected by the magnetic sensor (step S5), and it is determined whether or not the detection result C is equal to or greater than the predetermined value B (step S6). Here, the predetermined value B is set to about 4%.
As a result, when it is determined that the toner density is not equal to or higher than the predetermined value B, the carrier C (developer G) is replenished from the agent cartridge 28 into the developing device 13 (step S12). Repeat the flow. That is, the carrier C (developer G) is supplied from the agent cartridge 28 into the developing device 13 until the toner density reaches a predetermined value B. At this time, the bulk of the developer increases.

これに対して、ステップS6にて、トナー濃度が所定値B以上であるものと判別された場合には、そのときのトナー濃度Cを維持しつつ現像剤の嵩を復帰させるために、感光体ドラム11上に帯パターン(走査方向×副走査方向が、最大現像幅×3cm程度のベタ画像である。)を作成して現像装置13からトナーを排出しながら(ステップS7)、トナー濃度C付近となるように剤カートリッジ28から現像装置13内にキャリアC(現像剤G)を補給する(ステップS8)。そして、キャリアの補給量の合計が所定値Dに達したかが判別される(ステップS9)。その結果、キャリアの補給量合計が所定値Dに達していないものと判別された場合には、ステップS7以降のフロー(帯作成によるトナー排出と現像剤の補給とである。)が繰り返される。なお、上述した所定値Dは、実験に基づいて予め決定された値である。また、ステップS9におけるキャリア補給量合計には、ステップS6にてトナー濃度が所定値B以上でないと判断された場合にステップS12にて補給したキャリア量も含まれる。これにより、トナー濃度を維持しつつ、増えたキャリア量に応じて嵩が高くなることになる。
その後、作像条件の調整をおこなって(ステップS10)、ウォーミングアップを終了する(ステップS11)。
On the other hand, if it is determined in step S6 that the toner density is equal to or higher than the predetermined value B, the photosensitive member is used to restore the bulk of the developer while maintaining the toner density C at that time. A belt pattern (scanning direction × sub-scanning direction is a solid image with a maximum developing width × about 3 cm) is created on the drum 11 and the toner is discharged from the developing device 13 (step S7), while the toner density C is in the vicinity. Then, the carrier C (developer G) is replenished from the agent cartridge 28 into the developing device 13 (step S8). Then, it is determined whether or not the total replenishment amount of the carrier has reached a predetermined value D (step S9). As a result, when it is determined that the total replenishment amount of the carrier has not reached the predetermined value D, the flow after Step S7 (toner discharge by band creation and developer replenishment) is repeated. The predetermined value D described above is a value determined in advance based on experiments. The total amount of carrier replenishment in step S9 includes the amount of carrier replenished in step S12 when it is determined in step S6 that the toner density is not equal to or greater than the predetermined value B. As a result, the bulk increases according to the increased amount of carrier while maintaining the toner concentration.
Thereafter, the image forming conditions are adjusted (step S10), and the warming up is finished (step S11).

なお、上述の制御では、放置時間に関する条件と湿度変動に関する条件との双方を満足するときに、剤カートリッジ28から現像装置13内に現像剤Gを補給したが、双方の条件のうちいずれかの条件を満足するとき(特に、放置時間に関する条件を満足するとき)に、剤カートリッジ28から現像装置13内に現像剤Gを補給するように制御することもできる。
また、ステップS5〜S6でおこなわれるトナー濃度検知による判断基準と、ステップS10の作像条件調整時におこなわれるトナー濃度調整の判断基準と、は同じ必要はない。
In the above-described control, the developer G is replenished from the agent cartridge 28 into the developing device 13 when both the condition relating to the standing time and the condition relating to the humidity fluctuation are satisfied. When the conditions are satisfied (especially when the conditions regarding the standing time are satisfied), it is possible to control the developer G to be supplied from the agent cartridge 28 into the developing device 13.
Further, the determination standard based on the toner density detection performed in steps S5 to S6 and the determination standard for toner density adjustment performed when adjusting the image forming conditions in step S10 are not necessarily the same.

以下、図6を用いて、上述した本実施の形態における効果を確認するためにおこなった実験について説明する。
図6は、実施例1〜6、比較例1〜6の12通りの実験についての、実験結果を示す表図である。実施例1〜6では本実施の形態における画像形成装置本体を用いて上述した制御(現像工程開始前に現像剤を補給する制御である。)をおこない、比較例1〜6では本実施の形態における画像形成装置本体を用いて上述した制御をおこなわなかった(従来の制御をおこなった。)。
Hereinafter, with reference to FIG. 6, an experiment performed for confirming the effect of the present embodiment described above will be described.
FIG. 6 is a table showing experimental results for 12 experiments of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6. In Examples 1 to 6, the above-described control (control to replenish the developer before the start of the developing process) is performed using the image forming apparatus main body in the present embodiment, and in Comparative Examples 1 to 6, the present embodiment is performed. The above-described control was not performed using the image forming apparatus main body in (the conventional control was performed).

詳しくは、実施例1〜6、比較例1〜6において、25℃50%の環境下で画像面積率5%の画像を5000枚プリントした。その後、環境を10℃15%にかえて、12時間放置した。放置後、装置本体1の電源を入れたときに、検知された放置時間が所定時間T1以上であって、検知された湿度変動が所定値A以上であること確認した。
さらに、実施例1〜6では、その後に、現像装置を空駆動して、磁気センサによりトナー濃度が所定値Bよりも高いことを確認した。そこで、一定面積の帯パターンを作成して現像装置内のトナーを排出しながら、トナー濃度を維持できる量の現像剤を補給する動作を繰り返した。
そして、実施例1〜6、比較例1〜6において、放置後に形成された出力画像上にスクリュピッチムラが発生しているかを確認した。さらに、スクリュピッチムラが発生していない場合には、ベタ画像の画像濃度、細線再現性、地肌汚れ、転写性、についても評価した。
Specifically, in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6, 5000 images with an image area ratio of 5% were printed in an environment of 25 ° C. and 50%. Thereafter, the environment was changed to 10 ° C. and 15% and left for 12 hours. When the apparatus main body 1 was turned on after being left, it was confirmed that the detected leaving time was a predetermined time T1 or more and the detected humidity fluctuation was a predetermined value A or more.
Further, in Examples 1 to 6, after that, the developing device was idle-driven, and it was confirmed by the magnetic sensor that the toner density was higher than the predetermined value B. Therefore, the operation of supplying a developer in an amount capable of maintaining the toner concentration was repeated while creating a belt pattern having a constant area and discharging the toner in the developing device.
And in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6, it was confirmed whether the screw pitch nonuniformity has generate | occur | produced on the output image formed after being left. Furthermore, when the screw pitch unevenness did not occur, the image density, fine line reproducibility, background stain, and transferability of the solid image were also evaluated.

(1)スクリュピッチムラの評価
A3サイズの記録媒体3枚にそれぞれベタ画像を形成して、スクリュピッチムラの有無を観察した。図6中、「○」は、スクリュピッチムラが発生しない状態である。「△」は、スクリュピッチムラが発生しているが、画像の先端から後端までにスクリュピッチムラがない部分があり、スクリュピッチムラの発生部分は画像端部から幅1cm未満である。「×」は、スクリュピッチムラが全域にわたって発生している状態である。○以外の結果は、許容できないレベルとした。
(1) Evaluation of screw pitch unevenness Solid images were formed on three A3 size recording media, respectively, and the presence or absence of screw pitch unevenness was observed. In FIG. 6, “◯” indicates a state where no screw pitch unevenness occurs. “Δ” indicates that the screw pitch unevenness occurs, but there is a portion where there is no screw pitch unevenness from the front end to the rear end of the image, and the portion where the screw pitch unevenness occurs is less than 1 cm in width from the image end portion. “X” indicates a state in which screw pitch unevenness occurs over the entire area. Results other than ○ were at unacceptable levels.

(2)画像濃度の評価
A3サイズの記録媒体にベタ画像を形成して、ベタ画像の計6点(両端より4cmかつ上端又は下端から4cmの位置4点、中央部かつ上端又は下端から10cmの位置2点)について画像濃度を測定した。測定には、分光計「938 スペクトロデンシトメータ」(X−ライト社製)を用いた。ここで測定した6点の平均値及びバラツキを計算して、以下のランク付けをおこなった。なお、バラツキは、最大値と最小値との差を平均値で割った値に100を乗じたものである。
図6中の平均値について、「○」は1.4以上、「△」は1.2以上1.4未満、「×」は1.2未満である。また、バラツキについて、「○」は10%未満、「△」は10%以上20%未満、「×」は20%以上である。いずれも、×以外の結果は、許容できるレベルとした。
(2) Evaluation of image density A solid image was formed on an A3 size recording medium, and a total of 6 points (4 cm from both ends and 4 cm from the upper end or lower end, 4 points from the upper end or lower end, 10 cm from the center and upper end or lower end) The image density was measured for 2 points). For the measurement, a spectrometer “938 Spectrodensitometer” (manufactured by X-Light) was used. The average value and variation of the six points measured here were calculated, and the following ranking was performed. The variation is obtained by multiplying 100 by the value obtained by dividing the difference between the maximum value and the minimum value by the average value.
As for the average values in FIG. 6, “◯” is 1.4 or more, “Δ” is 1.2 or more and less than 1.4, and “X” is less than 1.2. Regarding the variation, “◯” is less than 10%, “Δ” is 10% or more and less than 20%, and “X” is 20% or more. In all cases, results other than “x” were acceptable levels.

(3)細線再現性の評価
主走査、副走査方向ともに、600ドット/インチ、150ライン/インチの1ドット格子ライン画像を出力して、ライン画像の切れ、かすれを3段階で目視評価した。図6中、「○」は良いレベル、「△」は普通のレベル、「×」は悪いレベルである。
(3) Evaluation of fine line reproducibility A 1-dot grid line image of 600 dots / inch and 150 lines / inch was output in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and line image breakage and blurring were visually evaluated in three stages. In FIG. 6, “◯” is a good level, “Δ” is a normal level, and “X” is a bad level.

(4)地肌汚れの評価
記録媒体としてA4サイズのPPC用紙「タイプ6200」(リコー社製)を用いて、白ベタ画像を出力して、任意の5点について画像濃度を測定した。同時に、画像形成装置を通さない同じ種類の白紙について、任意の5点について画像濃度を測定した。そして、それぞれの平均値から地肌汚れの評価をおこなった。ここで、画像濃度が紙の濃度と同等の値を示す場合は地肌汚れがまったくない状態であり、画像濃度差が大きいほど地肌汚れが悪いことになる。
図6中、「○」は白紙濃度からの増加量が0.005未満、「△」は白紙濃度からの増加量が0.005以上0.01未満、「×」は白紙濃度からの増加量が0.01以上である。×以外の結果は、許容できるレベルとした。
(4) Evaluation of background stains Using A4 size PPC paper “Type 6200” (manufactured by Ricoh) as a recording medium, a solid white image was output, and the image density was measured at any five points. At the same time, the image density was measured at arbitrary five points on the same type of white paper that did not pass through the image forming apparatus. And the background dirt was evaluated from each average value. Here, when the image density shows a value equivalent to the density of the paper, there is no background stain, and the larger the image density difference, the worse the background stain.
In FIG. 6, “◯” indicates an increase from the blank paper density of less than 0.005, “Δ” indicates an increase from the blank paper density of 0.005 to less than 0.01, and “x” indicates an increase from the blank paper density. Is 0.01 or more. Results other than “x” were acceptable levels.

(5)転写性の評価
感光体ドラム11上に1インチ×1インチの黒ベタ部が地肌部をはさんで4列×4行に並んだ画像を形成する途中で、画像形成装置を強制的に停止して、感光体ドラム上に転写前のベタ部があり、中間転写ベルト上にも転写後のベタ部がある状態とする。転写前後のベタ部について、トナー付着量を比較することにより転写率を算出する。なお、トナー付着量は、テープにベタ部のトナーを転写(付着)させて、転写後のテープ重量から転写前のテープ重量を引いた値である。転写率は、以下の式により算出される。
転写率(%)=100−[転写後のベタ部付着量(mg)÷転写前のベタ部付着量(mg)]×100
図6中、「○」は転写率が95%以上、「△」は転写率が90%以上95%未満、「×」は転写率が90%未満である。×以外の結果は、許容できるレベルとした。
(5) Evaluation of transferability In the middle of forming an image in which a black solid portion of 1 inch × 1 inch is arranged in 4 columns × 4 rows across the background on the photosensitive drum 11, the image forming apparatus is forcibly In this state, there is a solid portion before transfer on the photosensitive drum and a solid portion after transfer on the intermediate transfer belt. For the solid part before and after the transfer, the transfer rate is calculated by comparing the toner adhesion amount. The toner adhesion amount is a value obtained by transferring (attaching) the solid toner to the tape and subtracting the tape weight before transfer from the tape weight after transfer. The transfer rate is calculated by the following formula.
Transfer rate (%) = 100− [Attached amount of solid part after transfer (mg) / Attached amount of solid part before transfer (mg)] × 100
In FIG. 6, “◯” indicates a transfer rate of 95% or more, “Δ” indicates a transfer rate of 90% or more and less than 95%, and “X” indicates a transfer rate of less than 90%. Results other than “x” were acceptable levels.

ここで、実験において、5種類のトナーa〜eと、2種類の現像装置a〜bを用意した。
(1)トナーaについて
トナー母体を構成する材料は、樹脂:ポリエステル樹脂が95部、離型剤:カルナバワックスが5部、帯電制御剤:サリチル酸ジルコニウム塩が1部、着色剤:カーボンブラックが10部である。これらの材料をヘンシェルミキサー「MF20C/I型」(三井三池加工機社製)に仕込み、充分撹拌混合した後、2軸押出機(東芝機械社製)にて溶融混練して、冷却した。次いで、体積平均粒径(D4)が9.0±0.5μm、体積平均粒径と個数平均粒径(D1)との比(D4/D1)が1.15〜1.20となるように、粉砕、分級をおこない、トナー母体を作製した。このトナー母体100部に対して、添加剤(1次粒径が20nmの酸化チタン:1.0部)をヘンシェルミキサーにて添加混合して、トナーaとした。このトナーaの平均円形度は0.91であった。
Here, in the experiment, five types of toners a to e and two types of developing devices a to b were prepared.
(1) Toner a The materials constituting the toner base are resin: 95 parts of polyester resin, release agent: 5 parts of carnauba wax, charge control agent: 1 part of zirconium salicylate, and colorant: 10 of carbon black. Part. These materials were charged into a Henschel mixer “MF20C / I type” (manufactured by Mitsui Miike Processing Co., Ltd.), sufficiently stirred and mixed, then melt-kneaded with a twin screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), and cooled. Next, the volume average particle diameter (D4) is 9.0 ± 0.5 μm, and the ratio (D4 / D1) of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (D1) is 1.15 to 1.20. Then, pulverization and classification were performed to prepare a toner base. To 100 parts of the toner base, an additive (titanium oxide having a primary particle size of 20 nm: 1.0 part) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain toner a. The average circularity of the toner a was 0.91.

(2)トナーbについて
トナーaと同じトナー母体構成材料を用いて、体積平均粒径(D4)が5.5±0.5μmとなるようにする以外は、トナーaと同じ方法でトナー母体を作製した。このトナー母体100部に対して、添加剤(1次粒径が20nmの酸化チタン:2.0部)をヘンシェルミキサーにて添加混合して、トナーbとした。このトナーbの平均円形度は0.91であった。
(2) Toner b The same toner base material as that of toner a is used, and the toner base is removed in the same manner as toner a except that the volume average particle diameter (D4) is 5.5 ± 0.5 μm. Produced. To 100 parts of the toner base, an additive (titanium oxide having a primary particle diameter of 20 nm: 2.0 parts) was added and mixed with a Henschel mixer to obtain toner b. The average circularity of the toner b was 0.91.

(3)トナーcについて
冷却管、撹拌機、窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部及びジブチルチンオキサイド2部を入れて、常圧下、230℃で8時間反応させ、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応させた後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応させた。次いで、80℃まで冷却して、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート188部と2時間反応をおこないイソシアネート含有プレポリマー(1)を得た。次いで、プレポリマー(1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させて、質量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル樹脂(1)を得た。上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応させて、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル樹脂(a)を合成した。
ウレア変性ポリエステル樹脂(1)200部と、上述の変性されていないポリエステル樹脂(a)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解・混合して、トナーバインダー樹脂(1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー樹脂(1)を単離した。ビーカー内に上述のトナーバインダー樹脂(1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、カーボンブラック10部を入れて、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて12000rpmで撹拌して、均一に溶解・分散させた。
次に、ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液「スーパタイト10」(日本化学工業株式会社製)294部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れて均一に溶解した。次いで、60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに撹拌しながら、上述のトナー材料溶液を投入して10分間撹拌した。
次に、得られた混合液を撹拌棒及び温度計付きのコルベンに移して、98℃まで昇温して一部溶剤を除去して、室温に戻してから同ホモミキサーを用いて12000rpmで撹拌をおこないトナーの形状を球形から変形させて、さらに溶剤を完全に除去した。次いで、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級して、トナー母体粒子を得た。得られたトナー母体粒子100部に酸化チタン(1次粒径20nm)2.0部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナーcを作製した。このトナーcの体積平均粒径は5.54、Dv/Dnは1.14、平均円形度は0.978であった。
(3) Toner c In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introducing tube, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed under normal pressure. The mixture was reacted at 230 ° C. for 8 hours, further reacted at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, cooled to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto, and reacted for 2 hours. Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer (1) was obtained. Subsequently, 267 parts of prepolymer (1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester resin (1) having a mass average molecular weight of 64,000. In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. An unfinished polyester resin (a) was synthesized.
200 parts of urea-modified polyester resin (1) and 800 parts of the above-mentioned unmodified polyester resin (a) are dissolved and mixed in 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent to prepare a toner binder resin (1 ) In ethyl acetate / MEK. Part of the mixture was dried under reduced pressure to isolate the toner binder resin (1). In a beaker, 240 parts of the above-mentioned toner binder resin (1) in ethyl acetate / MEK solution, 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 81 ° C., melt viscosity: 25 cps), and 10 parts of carbon black were placed at 60 ° C. The mixture was stirred at 12000 rpm using a TK homomixer, and uniformly dissolved and dispersed.
Next, 706 parts of ion exchange water, 294 parts of hydroxyapatite suspension “Superite 10” (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate are uniformly dissolved in a beaker. did. Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the above-mentioned toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer.
Next, the obtained mixed liquid is transferred to a Kolben equipped with a stir bar and a thermometer, heated to 98 ° C. to partially remove the solvent, returned to room temperature, and then stirred at 12000 rpm using the same homomixer. The toner was deformed from a spherical shape, and the solvent was completely removed. Next, after filtering, washing and drying, air classification was performed to obtain toner base particles. Toner c was produced by mixing 2.0 parts of titanium oxide (primary particle size 20 nm) with 100 parts of the obtained toner base particles using a Henschel mixer. The volume average particle diameter of the toner c was 5.54, Dv / Dn was 1.14, and the average circularity was 0.978.

(4)トナーd/トナーeについて
トナーcと同じ方法でトナー母体粒子を得て、外添剤のみ以下のものに変えてトナーd、トナーeを作製した。
トナーd用の外添剤:疎水性シリカ(1次粒径 50nm)が2.0部
トナーe用の外添剤:疎水性シリカ(1次粒径 15nm)が0.7部
酸化チタン(1次粒径 15nm)が0.7部
(4) Toner d / Toner e Toner d and toner e were prepared by obtaining toner base particles by the same method as toner c, and changing only the external additive to the following.
External additive for toner d: 2.0 parts of hydrophobic silica (primary particle size 50 nm) External additive for toner e: 0.7 part of hydrophobic silica (primary particle size 15 nm)
0.7 parts of titanium oxide (primary particle size 15nm)

なお、現像剤は、各トナー7質量%と、シリコーン樹脂を被覆した平均粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア95質量%と、をターブラーシェーカーミキサーで混合することで作製した。
さらに、補給用の現像剤は、各トナーとキャリアとをキャリア濃度10質量%になるようにして、剤カートリッジ28に充填した。
The developer was prepared by mixing 7% by mass of each toner and 95% by mass of a copper-zinc ferrite carrier having an average particle diameter of 40 μm coated with a silicone resin using a tumbler shaker mixer.
Further, the developer for replenishment was filled in the agent cartridge 28 so that each toner and carrier had a carrier concentration of 10% by mass.

(1)現像装置aについて
プレミックス現像方式のものであって、搬送部材としての搬送スクリュが2つ設置された現像装置(例えば、特許文献3等の現像装置であって、プレミックス現像方式のものである。)である。
(2)現像装置bについて
プレミックス現像方式のものであって、搬送部材としての搬送スクリュが3つ設置された現像装置(本実施の形態における現像装置である。)である。
(1) About the developing device a A developing device of a premix developing type and provided with two conveying screws as conveying members (for example, a developing device of Patent Document 3, etc. Is.)
(2) Developing device b A developing device (a developing device in the present embodiment) which is of a premix developing system and has three conveying screws as conveying members.

また、実施例1〜6、比較例1〜6は、以下の条件でおこなった。
(1)実施例1、比較例1
現像装置a、トナーaを用いた。
(2)実施例2、比較例2
現像装置b、トナーaを用いた。
(3)実施例3、比較例3
現像装置b、トナーbを用いた。
(4)実施例4、比較例4
現像装置b、トナーcを用いた。
(5)実施例5、比較例5
現像装置b、トナーdを用いた。
(6)実施例6、比較例6
現像装置b、トナーeを用いた。
Moreover, Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6 were performed on the following conditions.
(1) Example 1 and Comparative Example 1
The developing device a and toner a were used.
(2) Example 2 and Comparative Example 2
The developing device b and toner a were used.
(3) Example 3 and Comparative Example 3
The developing device b and toner b were used.
(4) Example 4 and Comparative Example 4
A developing device b and a toner c were used.
(5) Example 5 and Comparative Example 5
A developing device b and a toner d were used.
(6) Example 6, Comparative Example 6
A developing device b and toner e were used.

図6の実験結果より、実施例1〜6のいずれもスクリュピッチムラは発生しなかった。また、実施例1に比べて実施例2では、ベタ画像の濃度偏差が少なくなった。さらに、実施例2に比べて実施例3〜6では、全体的に画質が向上した。
これに対して、本実施の形態における制御をおこなわない比較例1〜6では、程度の差はあるものの、いずれもスクリュピッチムラが発生した。
From the experimental results shown in FIG. 6, no screw pitch unevenness occurred in any of Examples 1 to 6. Further, compared to the first embodiment, the solid image has less density deviation in the second embodiment. Furthermore, compared with Example 2, the image quality generally improved in Examples 3 to 6.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 6 in which the control in the present embodiment is not performed, screw pitch unevenness occurred in all cases, although there was a difference in degree.

以上説明したように、本実施の形態では、現像装置13の稼動が停止している時間に応じて、現像工程が開始される前に現像装置13内に新たに現像剤G(キャリアC)を供給しているために、現像装置13の放置時間が長くなっても、出力画像上に画像ムラが生じるのを抑止することができる。   As described above, in the present embodiment, a new developer G (carrier C) is added into the developing device 13 before the development process is started, according to the time during which the operation of the developing device 13 is stopped. Therefore, even if the developing device 13 is left for a long time, the occurrence of image unevenness on the output image can be suppressed.

なお、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュ13b1〜13b3が3つ設置された現像装置13に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが2つ又は4つ以上設置された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、放置時間や環境変動に応じて、現像工程が開始される前に現像装置13内に新たに現像剤Gを供給することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第3搬送スクリュ13b3を水平に配設したが、第3搬送スクリュ13b3を水平方向に対して斜めに配設することもできる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the developing device 13 in which three conveying screws 13b1 to 13b3 as conveying members are installed. However, the developing device in which two or four or more conveying screws are installed. The present invention can also be applied to. Even in this case, the same effect as in the present embodiment can be obtained by newly supplying the developer G into the developing device 13 before the development process is started in accordance with the standing time and the environmental change. .
Moreover, in this Embodiment, although the 3rd conveyance screw 13b3 was arrange | positioned horizontally, the 3rd conveyance screw 13b3 can also be arrange | positioned diagonally with respect to a horizontal direction.

また、本実施の形態では、供給手段としての剤カートリッジ28から現像装置13に向けて現像剤G(トナーT及びキャリアC)を供給したが、供給手段からキャリアCのみを現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、トナーのみが収容されたトナーカートリッジを剤カートリッジ(キャリアカートリッジ)とは別に設置して、現像装置13に設置された磁気センサの検知結果に基いてトナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置13に向けて適宜に補給することになる。このような場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, the developer G (toner T and carrier C) is supplied from the agent cartridge 28 serving as the supply unit toward the developing device 13. However, only the carrier C is supplied from the supply unit toward the developing device 13. It can also be supplied. In that case, a toner cartridge containing only toner is installed separately from the agent cartridge (carrier cartridge), and the toner contained in the toner cartridge is developed based on the detection result of the magnetic sensor installed in the developing device 13. It will be replenished appropriately toward 13. Even in such a case, the same effect as in the present embodiment can be obtained.

また、本実施の形態においては、現像装置13が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。   Further, in the present embodiment, the present invention is applied to an image forming apparatus in which the developing device 13 is configured as a unit that is detachably attached to the main body of the image forming apparatus. However, the application of the present invention is not limited to this, and the present invention can naturally be applied to an image forming apparatus in which the image forming unit is a process cartridge.

また、本実施の形態では、湿度変動に応じて現像工程が開始される前に現像装置13内に新たに現像剤Gを供給したが、温度変動や気圧変動等の環境変動によって現像装置13内の現像剤の嵩が変動する場合には、温度変動や気圧変動等に応じて現像工程が開始される前に現像装置13内に新たに現像剤Gを供給してもよい。   Further, in the present embodiment, the developer G is newly supplied into the developing device 13 before the development process is started in accordance with the humidity variation. However, in the developing device 13 due to environmental variation such as temperature variation and atmospheric pressure variation. When the volume of the developer fluctuates, the developer G may be newly supplied into the developing device 13 before the development process is started in accordance with temperature fluctuation, atmospheric pressure fluctuation, or the like.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 作像部を示す構成図である。It is a block diagram which shows an image creation part. (A)現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、(B)現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。(A) The schematic sectional view which looked at the upper part of the developing device in the longitudinal direction, (B) The schematic sectional view which looked at the lower part of the developing device in the longitudinal direction. 現像装置の端部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the edge part of a developing device. 現像装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control performed with a developing device. 実験結果を示す表図である。It is a table | surface figure which shows an experimental result. 出力画像上にスクリュピッチムラが生じた状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which the screw pitch nonuniformity produced on the output image.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置本体(装置本体)、
11、11Y、11C、11M、11BK 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(現像部)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(第1搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(第2搬送部材)、
13b3 第3搬送スクリュ(第3搬送部材)、
13c ドクターブレード、
13d 排出口(排出手段)、
13e 補給口、
13f 第1中継部、 13g 第2中継部、 13h 第3中継部、
28 剤カートリッジ(供給手段)、
29 供給管(供給手段)、 70 剤貯溜容器、
85 タイマー(検知手段)、
86 湿度センサ(第2検知手段)、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア、
P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
11, 11Y, 11C, 11M, 11BK Photosensitive drum (image carrier),
13 Developing device (developing part),
13a Development roller (developer carrier),
13b1 first conveying screw (first conveying member),
13b2 second conveying screw (second conveying member),
13b3 third conveying screw (third conveying member),
13c doctor blade,
13d discharge port (discharge means),
13e Supply port,
13f 1st relay part, 13g 2nd relay part, 13h 3rd relay part,
28 agent cartridge (supply means),
29 supply pipe (supply means), 70 agent storage container,
85 Timer (detection means),
86 Humidity sensor (second detection means),
G developer (two-component developer), T toner, C carrier,
P Recording medium.

Claims (14)

キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像工程をおこなう現像装置であって、
装置内に新たにキャリアを供給する供給手段と、
装置内に収容された現像剤の一部を外部に排出する排出手段と、
装置の稼動が停止している時間を検知する検知手段と、
を備え、
前記供給手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする現像装置。
A developing device that stores a developer having a carrier and a toner and performs a developing process for developing a latent image formed on an image carrier,
Supply means for supplying a new carrier into the apparatus;
Discharging means for discharging a part of the developer contained in the apparatus to the outside;
Detection means for detecting the time during which the operation of the apparatus is stopped;
With
The developing device according to claim 1, wherein the supply unit supplies a new carrier into the apparatus before the development process is started in accordance with a detection result of the detection unit.
前記供給手段は、前記検知手段によって検知された放置時間が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   2. The carrier according to claim 1, wherein when the leaving time detected by the detection unit exceeds a predetermined value, the supply unit newly supplies a carrier into the apparatus before the development process is started. Development device. 装置の周囲の環境変動を検知する第2検知手段を備え、
前記供給手段は、前記第2検知手段の検知結果に応じて、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
Comprising a second detection means for detecting environmental changes around the device;
3. The development according to claim 1, wherein the supply unit supplies a new carrier into the apparatus before the development process is started in accordance with a detection result of the second detection unit. apparatus.
前記第2検知手段は、装置の周囲の湿度変動を検知する湿度センサであって、
前記供給手段は、前記湿度センサによって検知された湿度変動が所定値を超えたときに、現像工程が開始される前に装置内に新たにキャリアを供給することを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
The second detection means is a humidity sensor for detecting a humidity fluctuation around the apparatus,
4. The supply unit according to claim 3, wherein when the humidity fluctuation detected by the humidity sensor exceeds a predetermined value, a new carrier is supplied into the apparatus before the development process is started. Development device.
前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するとともに現像剤を長手方向に搬送しながら当該現像剤担持体に現像剤を供給する第1搬送部材と、
前記第1搬送部材の下方であって前記現像剤担持体に対向する位置に配設されるとともに当該現像剤担持体から離脱された現像剤を長手方向に搬送する第2搬送部材と、
前記第2搬送部材によって搬送された現像剤を前記第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送するとともに、前記第1搬送部材による搬送経路の下流側に達した現像剤を当該第1搬送部材による搬送経路の上流側に搬送する第3搬送部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の現像装置。
A developer carrying body facing the image carrying body and carrying a developer;
A first conveying member facing the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member while conveying the developer in the longitudinal direction;
A second conveying member disposed below the first conveying member and facing the developer carrying member and conveying the developer detached from the developer carrying member in the longitudinal direction;
The developer transported by the second transport member is transported to the upstream side of the transport path by the first transport member, and the developer that has reached the downstream side of the transport path by the first transport member is transferred to the first transport member. A third transport member for transporting upstream of the transport path by
The developing device according to claim 1, further comprising:
前記排出手段は、その位置に搬送される現像剤の剤面が所定高さを超えたときにその現像剤を外部に排出するための排出口を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。   The discharge means includes a discharge port for discharging the developer to the outside when the surface of the developer conveyed to the position exceeds a predetermined height. Item 6. The developing device according to Item 5. 前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μmの範囲内になるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm. 前記トナーは、平均円形度が0.93〜1.00の範囲内になるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner is formed so that an average circularity is in a range of 0.93 to 1.00. 前記トナーは、疎水性シリカが添加されたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein hydrophobic silica is added to the toner. 前記疎水性シリカは、1次粒径が20nm未満のものを含有するように形成されたことを特徴とする請求項9に記載の現像装置。   The developing device according to claim 9, wherein the hydrophobic silica is formed so as to contain a primary particle size of less than 20 nm. 前記トナーに対する前記疎水性シリカの質量比が0.3〜5.0質量%になるように形成されたことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の現像装置。   The developing device according to claim 9, wherein the developing device is formed so that a mass ratio of the hydrophobic silica to the toner is 0.3 to 5.0 mass%. 前記供給手段は、装置内に新たにトナーを前記キャリアとともに供給することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the supply unit newly supplies toner together with the carrier into the apparatus. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜請求項12のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
A process cartridge that is detachably installed on the main body of the image forming apparatus,
13. A process cartridge in which the developing device according to claim 1 and the image carrier are integrated.
請求項1〜請求項12のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 and the image carrier.
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