JP2010066582A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that stably performs image formation by preventing image failure resulting from a decrease in the height of the level of an agent and a temperature increase of a conveying member in a developing apparatus of a vertical stir configuration. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a developing sleeve 28 that conveys two-component developer; a first conveying screw 26 that recovers and conveys the developer after development; a second conveying screw 25 disposed above the first conveying screw 26 and used to supply the two-component developer to the developing sleeve 28; an inductance detection sensor 20 for detecting a toner concentration; and a toner concentration reference value correcting means. In the image forming apparatus, a drive source M1 for driving the developing sleeve 28 and a drive source M2 for driving the first and second conveying screws 26 and 25 are separate drive sources. The apparatus has a control section that controls the rotational speed of the first and second conveying screws 26 and 25 based on an amount of correction of a reference value of an inductance detection sensor 20, which is corrected by the toner concentration reference value correcting means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a recorded image display device, and a facsimile.

電子写真方式を用いた複写機などの画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する。このような現像に使用される従来技術にかかる現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いるものが知られており、その一例を図4に示す。図4は従来技術に係る現像装置の模式的断面図である。   In an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic system, a developer is attached to an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum to make a visible image. As a developing apparatus according to the prior art used for such development, one using a two-component developer composed of a toner and a carrier is known, and an example thereof is shown in FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view of a developing device according to the prior art.

図4に示すように、二成分現像剤を用いる現像装置においては、二成分現像剤を攪拌しながら搬送する第一、第二の搬送スクリュー(搬送部材)106、105とを水平方向に2本配置しているものが多い。第二の搬送スクリュー105は現像剤担持体108(以下、現像スリーブと記述)に現像剤を供給し、現像領域を通過した後の現像剤を回収するために用いられる。また、第一の搬送スクリュー106は、現像スリーブ108から回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合攪拌するために用いられる。   As shown in FIG. 4, in a developing device using a two-component developer, two first and second conveying screws (conveying members) 106 and 105 that convey the two-component developer while stirring are horizontally provided. Many are arranged. The second conveying screw 105 is used to supply the developer to the developer carrier 108 (hereinafter referred to as a developing sleeve) and collect the developer after passing through the developing region. The first conveying screw 106 is used for mixing and stirring the developer collected from the developing sleeve 108 and the newly supplied developer.

一方、近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省スペースを達成するために装置本体の小型化の要求が強くなっており、特にフルカラーの画像形成放置においては、現像装置を複数配置するために小型化の要望が強い。そこで、図6に示した構成の縦攪拌型の現像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, in recent years, in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine or a printer, there has been a strong demand for downsizing of the apparatus main body in order to achieve space saving. In order to arrange a plurality of developing devices, there is a strong demand for downsizing. Therefore, a vertical stirring type developing device having the configuration shown in FIG. 6 is known (for example, see Patent Document 1).

図6に示す現像装置101eは、図4に示した現像装置101dとは異なり、二成分現像剤を攪拌・混合するための搬送スクリューが上下に配置されていることが特徴である。第一の搬送スクリュー106は、現像容器102の下側の攪拌室104内の現像剤を搬送しつつ、現像スリーブ108から回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合攪拌するために用いられる。また第二の搬送スクリュー105は、現像容器102の上側の現像室103内の現像剤を搬送して現像スリーブ108に供給するために用いられる。このように縦攪拌型の現像装置101eは、現像室103と攪拌室104が垂直方向に配置されているため、水平方向の占有スペースが小さくて済むという利点がある。このため、例えば複数の現像装置を水平方向に並列配置するタンデム方式のカラー画像形成装置でも小型化を図ることが可能となる。   Unlike the developing device 101d shown in FIG. 4, the developing device 101e shown in FIG. 6 is characterized in that conveying screws for stirring and mixing the two-component developer are arranged vertically. The first conveying screw 106 mixes and stirs the developer collected from the developing sleeve 108 and the newly supplied developer while conveying the developer in the stirring chamber 104 below the developing container 102. Used. The second conveying screw 105 is used to convey the developer in the developing chamber 103 above the developing container 102 and supply it to the developing sleeve 108. As described above, the vertical stirring type developing device 101e has an advantage that the space occupied in the horizontal direction can be reduced because the developing chamber 103 and the stirring chamber 104 are arranged in the vertical direction. Therefore, for example, a tandem color image forming apparatus in which a plurality of developing devices are arranged in parallel in the horizontal direction can be reduced in size.

また、図4に示す現像装置101dでは、現像室103から現像スリーブ108への現像剤の供給を行い、現像後の現像剤は再び現像室103に回収している。このため、現像によってトナー濃度の低下した現像剤が十分に攪拌されないまま現像スリーブ108に供給されてしまう恐れがある。それに対して、図6に示す縦攪拌型の現像装置101eでは、上側の現像室103からは現像スリーブ108に現像剤を供給するだけで現像後の現像剤を回収することがないため、常にトナー濃度が均一な現像剤を現像スリーブ108に対して供給することができる。そのため、トナー濃度ムラに起因する画像濃度ムラや長手方向での濃度差のない均一な画像を得ることができる。   In the developing device 101 d shown in FIG. 4, the developer is supplied from the developing chamber 103 to the developing sleeve 108, and the developed developer is collected again in the developing chamber 103. For this reason, there is a possibility that the developer whose toner concentration is reduced by the development is supplied to the developing sleeve 108 without being sufficiently stirred. On the other hand, in the vertical agitation type developing device 101e shown in FIG. 6, the developer after the development is not collected only by supplying the developer to the developing sleeve 108 from the upper developing chamber 103, so that the toner is always used. A developer having a uniform concentration can be supplied to the developing sleeve 108. Therefore, it is possible to obtain a uniform image with no image density unevenness due to toner density unevenness and no density difference in the longitudinal direction.

特開平5−333691号JP-A-5-333691

縦攪拌型の現像装置101eは、第二の搬送スクリュー105によって長手方向に現像剤を搬送しながら、その現像剤の一部を現像スリーブ108に供給していく。一旦現像スリーブ108上にコートされた現像剤は、現像領域通過後に第一の搬送スクリュー106によって回収される。このため、図5に示すように、第二の搬送スクリュー105によって搬送される現像剤量は搬送方向下流に行くほど少なくなる。逆に第一の搬送スクリュー106によって搬送される現像剤量は、現像スリーブ108から回収される現像剤の分が増えていくので搬送方向下流に行くほど多くなる。よって、縦攪拌型の現像装置101eでは、搬送スクリュー105、106の長手方向で剤面高さが傾く。   The vertical stirring type developing device 101 e supplies a part of the developer to the developing sleeve 108 while conveying the developer in the longitudinal direction by the second conveying screw 105. The developer once coated on the developing sleeve 108 is collected by the first conveying screw 106 after passing through the developing region. For this reason, as shown in FIG. 5, the amount of developer conveyed by the second conveying screw 105 decreases as it goes downstream in the conveying direction. Conversely, the amount of developer conveyed by the first conveying screw 106 increases as the amount of developer recovered from the developing sleeve 108 increases, so that it goes downstream in the conveying direction. Therefore, in the vertical stirring type developing device 101e, the height of the surface of the developer is inclined in the longitudinal direction of the conveying screws 105 and 106.

そのため、第二の搬送スクリュー105の搬送方向下流(図5のA部分)では、剤面高さが低くなりやすいため、現像スリーブ108に対する現像剤の供給不足によるコート不良が発生しやすいという課題がある。このようなコート不良の発生は濃度ムラとなって画像に表れてしまうため、その回避策が必要となる。   For this reason, the coating surface height tends to be low at the downstream of the second conveying screw 105 in the conveying direction (A portion in FIG. 5), so that the problem of poor coating due to insufficient supply of the developer to the developing sleeve 108 is likely to occur. is there. The occurrence of such a coating defect appears as an uneven density and appears in the image, and therefore a countermeasure is required.

第二の搬送スクリュー105の搬送方向下流での剤面高さは、第一の搬送スクリュー106から第二の搬送スクリュー105へ現像を受け渡す汲み上げ部における現像剤の汲み上げ性に依存している。汲み上げ部での現像剤の汲み上げ性が悪いと単位時間当たりに第二の搬送スクリュー105に供給される現像剤量が減るために第二の搬送スクリュー105の搬送方向下流での剤面高さが低くなってしまう。この現像剤の汲み上げ性は現像剤のトナー濃度によって変化し、特にトナー濃度が低くなるほど汲み上げ性が低下する。トナー濃度が低くなると現像剤の流動性が高くなる傾向があり、流動性が高くなった現像剤は搬送スクリュー表面との摩擦抵抗が小さくなることで表面を滑りやすくなり、その結果、下から上に汲み上がりにくくなるためと考えられる。   The surface height of the second conveying screw 105 downstream in the conveying direction depends on the pumping property of the developer in the pumping unit that transfers the development from the first conveying screw 106 to the second conveying screw 105. If the developer pumping performance at the pumping section is poor, the amount of developer supplied to the second transport screw 105 per unit time is reduced, so that the surface height of the second transport screw 105 downstream in the transport direction is high. It will be lower. The pumping performance of the developer varies depending on the toner concentration of the developer. In particular, the pumping performance decreases as the toner concentration decreases. As the toner concentration decreases, the developer fluidity tends to increase, and the developer with increased fluidity becomes slippery because the frictional resistance with the surface of the conveying screw decreases, and as a result, from the bottom up It is thought that it becomes difficult to pump up to.

このような理由から、汲み上げ性の観点からは、現像剤のトナー濃度はできるだけ初期のトナー濃度から下げないことが望ましい。しかし、実際には現像剤の耐久が進むにつれてトナー濃度が下がる(下げるように制御する)のが一般的である。その理由としてキャリア表面への外添剤の蓄積が挙げられる。耐久が進むにつれてキャリア表面にはトナーから離脱した外添剤が次第に付着し、表面に蓄積するようになる。キャリア表面に外添剤が蓄積すると、トナーに対する帯電付与能力が低下するため、耐久が進んだ現像剤の帯電量は低下することになる。しかし、現像剤の帯電量が低下するとかぶりやトナー飛散が悪化するため、帯電量を維持するためにトナー濃度を下げるように制御することが多い。帯電量を維持するためにトナー濃度を下げるように制御する手段としては、基準トナー像を現像してその濃度が一定になるようにトナー濃度を制御する手段(パッチ検)がある。また、現像装置の駆動時間やプリント枚数に応じてトナー濃度を制御する手段などがある。   For these reasons, it is desirable that the toner concentration of the developer is not lowered from the initial toner concentration as much as possible from the viewpoint of drawability. However, in practice, the toner concentration generally decreases (controls to decrease) as the durability of the developer progresses. The reason for this is the accumulation of external additives on the carrier surface. As the durability progresses, the external additive detached from the toner gradually adheres to the surface of the carrier and accumulates on the surface. When the external additive accumulates on the surface of the carrier, the charge imparting ability with respect to the toner is lowered, so that the charge amount of the developer having advanced durability is lowered. However, when the charge amount of the developer is lowered, fogging and toner scattering are deteriorated. Therefore, in order to maintain the charge amount, control is often performed to lower the toner concentration. As means for controlling the toner density to be lowered in order to maintain the charge amount, there is means for developing the reference toner image and controlling the toner density so that the density becomes constant (patch detection). There is also a means for controlling the toner density according to the driving time of the developing device and the number of prints.

このような制御が行われると、耐久が進むにつれて次第にトナー濃度を下げるように制御されるため、それに伴って現像剤の汲み上げ性も低下していくこととなる。その結果、耐久が進んだ状態での現像装置ではどうしても上記したような現像スリーブに対する現像剤の供給不足によるコート不良が発生しやすくなるという課題があった。   When such control is performed, the toner density is controlled to gradually decrease as the durability progresses, and accordingly, the pumping-up performance of the developer also decreases. As a result, there has been a problem that the developing device in a state where the durability has progressed inevitably causes a coating defect due to insufficient supply of the developer to the developing sleeve as described above.

この課題に対する解決策としてまず考えられるのは、搬送スクリューの回転速度を速くすることである。搬送スクリューの回転速度を速くすると、単位時間内に第一の搬送スクリュー106から第二の搬送スクリュー105へ汲み上げられる剤量が増える。このため、たとえ現像剤のくみ上げ性が悪化しても、第二の搬送スクリュー105によって搬送される剤量が多くなる。その結果、第二の搬送スクリュー105の搬送方向下流側での剤面高さを高く保つことができることでコート不良を回避することが可能となる。   A possible solution to this problem is to increase the rotational speed of the conveying screw. When the rotation speed of the conveying screw is increased, the amount of agent pumped from the first conveying screw 106 to the second conveying screw 105 within a unit time increases. For this reason, even if the developer lifting property deteriorates, the amount of the agent conveyed by the second conveying screw 105 increases. As a result, it is possible to avoid coating defects by maintaining a high surface level on the downstream side of the second conveying screw 105 in the conveying direction.

しかしながら、搬送スクリューの回転速度を常に速くすると、スクリューと軸受けの摺擦部における摩擦による昇温が顕著になりやすい傾向がある。昇温が大きくなると、スクリュー端部に付着したトナーが熱により固まって凝集塊となる。この凝集塊がSBギャップに詰まって白スジとなったり、また凝集塊が現像されてから転写されるときに転写抜けを引き起こして白抜け画像を発生するなどの恐れがある。また、昇温以外にもスクリュー端部シールの耐久性が低下するなどの課題も発生していた。   However, if the rotational speed of the conveying screw is constantly increased, the temperature rise due to friction at the rubbing portion between the screw and the bearing tends to be prominent. As the temperature rises, the toner adhering to the end of the screw is hardened by heat and becomes an aggregate. There is a possibility that the agglomerates clog the SB gap and become white stripes, or when the agglomerates are transferred after being developed, transfer omission may occur and a whiteout image may be generated. In addition to the temperature rise, problems such as a decrease in durability of the screw end seal have also occurred.

そこで本発明は、縦攪拌構成の現像装置において、剤面高さの低下や搬送部材の昇温に起因する画像不良の発生を抑制し、安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。   Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of image defects due to a decrease in the coating surface height and the temperature rise of the conveying member and performing stable image formation in a developing device having a vertical stirring configuration. To do.

上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を表面に担持して像担持体と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体と、現像後に前記現像剤担持体から剥ぎ取られた前記二成分現像剤を回収して搬送する第一の搬送部材と、前記第一の搬送部材の上方に配置され、前記二成分現像剤を搬送しつつ、前記現像剤担持体へ前記二成分現像剤を供給する第二の搬送部材と、前記二成分現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度検知手段と、前記トナー濃度検知手段の基準値を補正するためのトナー濃度基準値補正手段と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体を駆動する駆動源と前記第一、第二の搬送部材を駆動する駆動源がそれぞれ別の駆動源であるとともに、前記トナー濃度基準値補正手段によって補正される前記トナー濃度検知手段の基準値の補正量に基づいて、前記第一、第二の搬送部材の回転速度を制御する制御部を有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes a developer carrying that carries a two-component developer composed of toner and a carrier on the surface and conveys it to a developing region facing the image carrier. A first conveying member that collects and conveys the two-component developer peeled off from the developer carrying member after development, and the two-component developer disposed above the first conveying member. A second conveying member for supplying the two-component developer to the developer carrying member, a toner concentration detecting means for detecting a toner concentration of the two-component developer, and the toner concentration detecting means And a toner density reference value correcting means for correcting the reference value of the image forming apparatus, wherein a driving source for driving the developer carrier and a driving source for driving the first and second conveying members are respectively provided. With another drive source And a control unit for controlling the rotation speeds of the first and second conveying members based on the correction amount of the reference value of the toner density detecting means corrected by the toner density reference value correcting means. To do.

本発明によれば、縦攪拌構成の現像装置において、剤面高さの低下や搬送部材の昇温に起因する画像不良の発生を抑制し、安定した画像形成を行うことができる   According to the present invention, in a developing device having a vertical stirring configuration, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to a decrease in the level of the agent surface and the temperature rise of the conveying member, and to perform stable image formation.

[第一実施形態]
本発明に係る画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(画像形成装置)
図1は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。図1に示すように、画像形成装置は、画像形成手段としての4つの画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)を備えている。各画像形成部Pa〜Pdは、像担持体としての矢印方向(反時計方向)に回転するドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)を備えている。感光体ドラム1a〜1dの周囲には、帯電器2(2a、2b、2c、2d)、露光手段としてのレーザービームスキャナ3(3a、3b、3c、3d)、現像装置4(4a、4b、4c、4d)、転写ローラ6(6a、6b、6c、6d)、クリーニング手段19(19a、19b、19c、19d)を有する。レーザービームスキャナ3は、感光体ドラム1の図上方に配置されている。各画像形成部Pa〜Pdは同様の構成であるため、画像形成部Pと総称して説明し、各画像形成部Pa〜Pdの説明は省略する。
(Image forming device)
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus includes four image forming portions P (Pa, Pb, Pc, Pd) as image forming means. Each of the image forming units Pa to Pd includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member that rotates in an arrow direction (counterclockwise) as an image carrier, that is, a photosensitive drum 1 (1a, 1b, 1c, and 1d). Yes. Around the photosensitive drums 1a to 1d, there are a charger 2 (2a, 2b, 2c, 2d), a laser beam scanner 3 (3a, 3b, 3c, 3d) as exposure means, and a developing device 4 (4a, 4b, 4c, 4d), transfer roller 6 (6a, 6b, 6c, 6d), and cleaning means 19 (19a, 19b, 19c, 19d). The laser beam scanner 3 is disposed above the photosensitive drum 1 in the figure. Since the image forming units Pa to Pd have the same configuration, they will be collectively referred to as the image forming unit P, and description of the image forming units Pa to Pd will be omitted.

次に、上記構成の画像形成装置全体の通常モードにおける画像形成シーケンスについて説明する。   Next, an image forming sequence in the normal mode of the entire image forming apparatus having the above configuration will be described.

先ず、感光体ドラム1が、帯電器2によって一様に帯電される。通常モードでは感光体ドラム1は、矢示の時計方向に286mm/secのプロセススピード(周速度)で回転する。   First, the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 2. In the normal mode, the photosensitive drum 1 rotates at a process speed (circumferential speed) of 286 mm / sec in the clockwise direction indicated by the arrow.

上記一様に帯電された感光体ドラム1は、次に、上記のレーザービームスキャナ3により、画像信号により変調されたレーザー光により走査露光が行われる。レーザービームスキャナ3は、半導体レーザーを内蔵しており、この半導体レーザーは、CCD等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御され、レーザー光を射出する。   Next, the uniformly charged photosensitive drum 1 is subjected to scanning exposure with the laser beam modulated by the image signal by the laser beam scanner 3. The laser beam scanner 3 incorporates a semiconductor laser, and this semiconductor laser is controlled in response to an original image information signal output from an original reading apparatus having a photoelectric conversion element such as a CCD, and emits laser light.

これによって、帯電器2によって帯電された感光体ドラム1の表面電位が画像部において変化して、感光体ドラム1上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4によって反転現像され、可視画像、即ち、トナー像とされる。   As a result, the surface potential of the photosensitive drum 1 charged by the charger 2 changes in the image portion, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 4 to be a visible image, that is, a toner image.

本実施形態では、現像装置4は、現像剤としてトナーとキャリアを混合した現像剤を使用する二成分現像方式を用いる。   In the present embodiment, the developing device 4 uses a two-component developing system that uses a developer in which toner and a carrier are mixed as a developer.

また、上記工程を各画像形成部Pa〜Pd毎に行うことによって、感光体ドラム1a〜1d上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が形成される。   Further, by performing the above process for each of the image forming portions Pa to Pd, toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are formed on the photosensitive drums 1a to 1d.

本実施形態では、各画像形成部Pa〜Pdの下方位置には、中間転写ベルト(中間転写体)5が配置される。中間転写ベルト5は、ローラ51、52、53に懸架され、矢印方向に移動自在とされる。   In the present embodiment, an intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 5 is disposed below the image forming units Pa to Pd. The intermediate transfer belt 5 is suspended by rollers 51, 52, and 53 and is movable in the direction of the arrow.

上記感光体ドラム1(1a〜1d)上のトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ6(6a〜6d)によって一度中間転写体である中間転写ベルト5に転写される。これによって、中間転写ベルト5上にてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光体ドラム1上に転写されずに残ったトナーはクリーニング手段19に回収される。   The toner image on the photosensitive drum 1 (1a to 1d) is once transferred to the intermediate transfer belt 5 as an intermediate transfer member by a transfer roller 6 (6a to 6d) as a primary transfer unit. As a result, toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are superimposed on the intermediate transfer belt 5 to form a full color image. Further, the toner remaining without being transferred onto the photosensitive drum 1 is collected by the cleaning means 19.

この中間転写ベルト5上のフルカラー画像は、給送カセット12から取り出され、給送ローラ13、給送ガイド11を経由して進行した紙などの記録シートSに、二次転写手段としての二次転写ローラ10の作用により転写される。転写されずに中間転写ベルト5表面に残ったトナーは中間転写ベルトクリーニング手段18に回収される。   The full-color image on the intermediate transfer belt 5 is taken out from the feeding cassette 12 and transferred to a recording sheet S such as paper that has advanced via a feeding roller 13 and a feeding guide 11 as a secondary transfer means. Transfer is performed by the action of the transfer roller 10. The toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 5 without being transferred is collected by the intermediate transfer belt cleaning means 18.

一方、トナー像が転写された記録シートSは、定着器(熱ローラ定着器)16に送られ、画像の定着が行われ、排出トレイ17に排出される。   On the other hand, the recording sheet S to which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (heat roller fixing device) 16 where the image is fixed and discharged to a discharge tray 17.

尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光体ドラム1を使用したが、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。   In the present embodiment, the photosensitive drum 1 that is a drum-shaped organic photosensitive member that is usually used is used as the image carrier. However, an inorganic photosensitive member such as an amorphous silicon photosensitive member can also be used. It is also possible to use a belt-like photoreceptor. The charging method, transfer method, cleaning method, and fixing method are not limited to the above methods.

(現像装置4)
次に、図2及び図3を参照して、所謂、縦攪拌型の現像装置4の動作を説明する。図2は本実施形態に係る現像装置4の横断面図である。図3は本実施形態に係る現像装置4の縦断面図である。
(Developing device 4)
Next, the operation of the so-called vertical stirring type developing device 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing device 4 according to this embodiment. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the developing device 4 according to this embodiment.

図2、図3に示すように、現像装置4は、現像容器22を備え、現像容器22内に現像剤としてトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。また、現像容器22内に、現像剤担持体としての現像スリーブ28と、現像スリーブ28上に担持された現像剤の穂を規制する規制ブレード(穂切り部材)29を有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the developing device 4 includes a developing container 22 in which a two-component developer containing toner and a carrier as a developer is accommodated. Further, the developing container 22 includes a developing sleeve 28 as a developer carrying member and a regulating blade (ear cutting member) 29 that regulates the ears of the developer carried on the developing sleeve 28.

本実施形態にて、現像容器22の内部は、その略中央部がシート面に垂直方向に延在する隔壁27によって現像室23と攪拌室24に上下に区画されており、現像剤は現像室23及び攪拌室24に収容されている。   In the present embodiment, the inside of the developing container 22 is partitioned into a developing chamber 23 and an agitating chamber 24 by a partition wall 27 having a substantially central portion extending in a direction perpendicular to the sheet surface. 23 and the stirring chamber 24.

現像室23及び攪拌室24には、現像剤攪拌・搬送手段として第一の搬送スクリュー(第一の搬送部材)26、第二の搬送スクリュー(第二の搬送部材)25がそれぞれ配置されている。第一の搬送スクリュー26は、攪拌室24の底部に現像スリーブ28の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転して攪拌室24内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第二の搬送スクリュー25は、現像室23内の底部に第一の搬送スクリュー26とほぼ平行に配置され、現像室23内の現像剤を第一の搬送スクリュー26と反対方向に搬送する。このように、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転による搬送によって、現像剤が隔壁27の両端部の開口部(即ち、連通部)41、42を通じて現像室23と攪拌室24との間で循環される。   In the developing chamber 23 and the stirring chamber 24, a first conveying screw (first conveying member) 26 and a second conveying screw (second conveying member) 25 are arranged as developer agitating / conveying means, respectively. . The first conveying screw 26 is disposed substantially parallel to the bottom of the stirring chamber 24 along the axial direction of the developing sleeve 28, and rotates to allow the developer in the stirring chamber 24 to move in one direction along the axial direction. Transport. The second conveying screw 25 is disposed at the bottom of the developing chamber 23 substantially parallel to the first conveying screw 26 and conveys the developer in the developing chamber 23 in the opposite direction to the first conveying screw 26. . As described above, the developer is transported by the rotation of the first and second transport screws 26 and 25, so that the developer passes through the openings (that is, the communication portions) 41 and 42 at both ends of the partition wall 27. Cycled between.

本実施形態では、現像スリーブ28、第一の搬送スクリュー26、第二の搬送スクリュー25を全て同一の駆動モータ(駆動源)で駆動しない。具体的には、現像スリーブ28を駆動する駆動モータ(第一の駆動源)M1とは別の駆動モータ(第二の駆動源)M2で第一、第二の搬送スクリュー26、25を駆動する。この構成により、現像スリーブ28の回転速度に対する第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度の比率を任意に変更することが可能となっている。   In the present embodiment, the developing sleeve 28, the first conveying screw 26, and the second conveying screw 25 are not all driven by the same drive motor (drive source). Specifically, the first and second conveying screws 26 and 25 are driven by a drive motor (second drive source) M2 that is different from the drive motor (first drive source) M1 that drives the developing sleeve 28. . With this configuration, it is possible to arbitrarily change the ratio of the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 to the rotational speed of the developing sleeve 28.

なお、第一、第二の搬送スクリュー26、25の直径は18mm、ピッチは20mmになっており、それぞれ390rpmの回転数で回転している。   The first and second conveying screws 26 and 25 have a diameter of 18 mm and a pitch of 20 mm, and are rotated at a rotation speed of 390 rpm.

現像容器22の感光体ドラム1に対向した現像領域に相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ28が感光体ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。   There is an opening at a position corresponding to the developing region of the developing container 22 facing the photosensitive drum 1, and the developing sleeve 28 is rotatably disposed in the opening so as to be partially exposed in the photosensitive drum direction. Yes.

ここで、現像スリーブ28の直径は20mm、感光体ドラム1の直径は40mm、又、この現像スリーブ28と感光体ドラム1との最近接領域を約400μmの距離とする。これによって、現像部に搬送した現像剤を感光体ドラム1と接触させた状態で、現像が行えるように設定されている。   Here, the diameter of the developing sleeve 28 is 20 mm, the diameter of the photosensitive drum 1 is 40 mm, and the closest region between the developing sleeve 28 and the photosensitive drum 1 is a distance of about 400 μm. Thus, the developer conveyed to the developing unit is set so as to be developed in a state where the developer is brought into contact with the photosensitive drum 1.

なお、現像スリーブ28はアルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成されている。現像スリーブ28の内部には磁界手段であるマグネットローラ28mが非回転状態で設置されている。マグネットローラ28mは、現像部における感光体ドラム1に対向して配置された現像極S2、規制ブレード29に対向して配置された磁極S1、磁極S1、S2の間に配置された磁極N1、現像室23及び攪拌室24にそれぞれ対向して配置された磁極N2及びN3を有している。また、現像スリーブ28の回転数は250rpmに設定されている。   The developing sleeve 28 is made of a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel. Inside the developing sleeve 28, a magnet roller 28m as a magnetic field means is installed in a non-rotating state. The magnet roller 28m includes a developing pole S2 disposed facing the photosensitive drum 1 in the developing unit, a magnetic pole S1 disposed facing the regulating blade 29, a magnetic pole N1 disposed between the magnetic poles S1 and S2, and a developing unit. Magnetic poles N2 and N3 are arranged to face the chamber 23 and the stirring chamber 24, respectively. The rotation speed of the developing sleeve 28 is set to 250 rpm.

現像スリーブ28は、現像時に図3中の矢印方向(反時計方向)に回転し、規制ブレード29による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された2成分現像剤を担持する。そして、担持した2成分現像剤を、感光体ドラム1と対向した現像領域に搬送し、感光体ドラム1上に形成された静電潜像に供給して潜像を現像する。   The developing sleeve 28 rotates in the direction of the arrow (counterclockwise) in FIG. 3 at the time of development and carries a two-component developer whose layer thickness is regulated by the cutting of the magnetic brush by the regulating blade 29. Then, the carried two-component developer is transported to a developing area facing the photosensitive drum 1 and supplied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 to develop the latent image.

規制ブレード29は、非磁性部材29aと、鉄材のような磁性部材29bで構成され、感光体ドラム1よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。非磁性部材29aは、現像スリーブ28の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成されている。そして、規制ブレード29の先端部と現像スリーブ28との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域へと送られる。   The regulating blade 29 is composed of a non-magnetic member 29a and a magnetic member 29b such as an iron material, and is disposed upstream of the photosensitive drum 1 in the developing sleeve rotation direction. The nonmagnetic member 29 a is formed of plate-like aluminum or the like extending along the longitudinal axis of the developing sleeve 28. Then, both the developer toner and the carrier pass between the tip of the regulating blade 29 and the developing sleeve 28 and are sent to the developing region.

尚、規制ブレード29の現像スリーブ28の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ28上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、規制ブレード29によって、現像スリーブ28上の単位面積当りの現像剤コート量を30mg/cm2に規制している。なお、規制ブレード29と現像スリーブ28は、間隙を200〜1000μm、好ましくは400〜700μmに設定される。本実施形態では600μmに設定した。   By adjusting the gap between the regulating blade 29 and the surface of the developing sleeve 28, the amount of the developer magnetic brush carried on the developing sleeve 28 is regulated and the amount of developer conveyed to the developing region is adjusted. Is done. In the present embodiment, the amount of developer coat per unit area on the developing sleeve 28 is regulated to 30 mg / cm 2 by the regulating blade 29. The gap between the regulating blade 29 and the developing sleeve 28 is set to 200 to 1000 μm, preferably 400 to 700 μm. In this embodiment, it is set to 600 μm.

(トナー補給制御方法)
トナー補給制御方法について説明する。現像剤を第一の搬送スクリュー26から第二の搬送スクリュー25へ汲み上げるための開口部(汲み上げ部)41には、二成分現像剤のトナー濃度を検知するためのインダクタンス検知センサ(トナー濃度検知手段)20が設置されている。センサ20の検知出力に応じて現像装置4の上方に配置されたトナー補給手段32により、現像装置内にトナーが補給される。
(Toner supply control method)
A toner replenishment control method will be described. An opening (pumping portion) 41 for pumping the developer from the first transport screw 26 to the second transport screw 25 has an inductance detection sensor (toner concentration detection means) for detecting the toner concentration of the two-component developer. ) 20 is installed. The toner is replenished in the developing device by the toner replenishing means 32 disposed above the developing device 4 in accordance with the detection output of the sensor 20.

二成分現像剤は磁性キャリアと非磁性トナーを主成分としていることから、現像剤のトナー濃度(キャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合)が変化すると磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率が変化する。この見かけの透磁率をセンサ20によって検知すると、図8に示すように、検知出力(Vsig)はトナー濃度(T/D比)に応じてほぼ直線的に変化する。即ち、センサ20の検知出力は現像装置4内に存在する二成分現像剤のトナー濃度に対応する。   Since the two-component developer is mainly composed of a magnetic carrier and a non-magnetic toner, if the toner concentration of the developer (the ratio of the toner particle weight to the total weight of the carrier particles and the toner particles) changes, the magnetic carrier and the non-magnetic toner The apparent permeability due to the mixing ratio changes. When this apparent permeability is detected by the sensor 20, as shown in FIG. 8, the detection output (Vsig) changes substantially linearly according to the toner concentration (T / D ratio). That is, the detection output of the sensor 20 corresponds to the toner concentration of the two-component developer present in the developing device 4.

すなわち、トナー濃度が高くなると現像剤中に占める非磁性トナーの割合が高くなるため、現像剤の見かけの透磁率が低くなり、検知出力は小さくなる。これとは逆にトナー濃度が低くなると、現像剤の見かけの透磁率が高くなるため、検知出力は大きくなる。このようにしてセンサ20を用いて現像剤のトナー濃度を検知することが可能となる。   That is, as the toner concentration increases, the proportion of non-magnetic toner in the developer increases, so the apparent permeability of the developer decreases and the detection output decreases. On the contrary, when the toner concentration is lowered, the apparent magnetic permeability of the developer is increased, so that the detection output is increased. In this way, the toner density of the developer can be detected using the sensor 20.

制御部80は、検知したVsigを不揮発性のメモリ手段(不図示)に予め記録されているトナー濃度基準値Vrefと比較し、両者の差分(Vsig−Vref)の計算結果に基づいてトナー補給時間を制御する。トナー濃度基準値Vrefは目標とするトナー濃度に対応した出力値であるため、Vsigはこのトナー濃度基準値に近づくように制御がなされる。   The control unit 80 compares the detected Vsig with a toner density reference value Vref recorded in advance in a non-volatile memory unit (not shown), and based on the calculation result of the difference (Vsig−Vref), the toner replenishment time. To control. Since the toner density reference value Vref is an output value corresponding to the target toner density, Vsig is controlled so as to approach this toner density reference value.

例えば、Vsig−Vref>0の場合は現像剤のトナー濃度が目標とするトナー濃度よりも低い状態であるため、その差分の大きさに応じて必要なトナー補給量を決定する。そのため、VsigとVrefの差が大きいほど多くのトナーが補給されることになる。また、Vsig−Vref≦0の場合はトナー濃度が目標よりも高いため、トナー補給を停止し、画像形成動作によるトナー消費によってトナー濃度を下げるようにする。以上のようにしてトナー補給制御が行われる。   For example, when Vsig−Vref> 0, the toner density of the developer is in a state lower than the target toner density, and therefore the necessary toner replenishment amount is determined according to the difference. Therefore, the larger the difference between Vsig and Vref, the more toner is supplied. Further, when Vsig−Vref ≦ 0, the toner concentration is higher than the target, so that the toner supply is stopped and the toner concentration is lowered by the toner consumption by the image forming operation. The toner replenishment control is performed as described above.

なお、本実施形態に用いている現像剤の初期トナー濃度は7%であり、センサ20の初期のトナー濃度基準値はトナー濃度7%のときの出力が2.5Vになるように調整されている。本発明はかかる数値に限定されるものではなく、初期トナー濃度、及び初期のトナー濃度基準値Vrefの調整値はこれ以外の数値のものを用いても良い。   The initial toner concentration of the developer used in this embodiment is 7%, and the initial toner concentration reference value of the sensor 20 is adjusted so that the output when the toner concentration is 7% is 2.5V. Yes. The present invention is not limited to such numerical values, and the initial toner density and the adjustment value of the initial toner density reference value Vref may be other numerical values.

前述したように、現像剤の耐久が進むとキャリアの帯電付与能力が低下する。このため、センサ20によってトナー濃度を初期トナー濃度である7%を維持するように制御すると、次第に現像剤の帯電量が低下してしまうことになり、かぶりやトナー飛散が悪化する課題が生じてしまう。   As described above, as the developer durability increases, the charge imparting ability of the carrier decreases. For this reason, if the sensor 20 is controlled so that the toner density is maintained at 7%, which is the initial toner density, the charge amount of the developer gradually decreases, resulting in a problem that fogging and toner scattering deteriorate. End up.

そこで本実施形態では現像剤の帯電量を維持する手段として、基準トナー像の濃度が一定になるようにセンサ20のトナー濃度基準値を変化させるパッチ検知方式によるトナー濃度基準値補正手段81を用いている。パッチ検知方式によるトナー濃度基準値補正手段81について以下で説明する。   Therefore, in this embodiment, as a means for maintaining the charge amount of the developer, a toner density reference value correcting means 81 based on a patch detection method for changing the toner density reference value of the sensor 20 so that the density of the reference toner image is constant is used. ing. The toner density reference value correction means 81 using the patch detection method will be described below.

耐久によってキャリアの帯電能力が低下し、現像剤の帯電量が徐々に低下すると、ニ成分現像方式の場合、所定のコントラストで現像された基準トナー像(基準パッチ)の濃度が次第に濃くなる。基準パッチの濃度をほぼ一定に保つためには、現像剤の帯電量をほぼ一定に維持する必要があるが、帯電能力の低下したキャリアで現像剤の帯電量を一定に保つにはトナー濃度を下げる必要がある。そこで、本実施形態では、所定間隔で基準パッチを形成し、制御部80がその基準パッチ濃度が略一定になるように、センサ20のトナー濃度基準値Vrefを補正し、トナー濃度を変化させて現像剤の帯電量が略一定になるような制御を行っている。   When the chargeability of the carrier decreases due to durability and the charge amount of the developer gradually decreases, in the case of the two-component development method, the density of the reference toner image (reference patch) developed with a predetermined contrast gradually increases. In order to keep the density of the reference patch substantially constant, it is necessary to keep the charge amount of the developer substantially constant. To maintain the charge amount of the developer constant with a carrier having a reduced charging capacity, the toner density must be set. Need to lower. Therefore, in this embodiment, reference patches are formed at predetermined intervals, and the control unit 80 corrects the toner density reference value Vref of the sensor 20 so that the reference patch density becomes substantially constant, thereby changing the toner density. Control is performed so that the charge amount of the developer becomes substantially constant.

本実施形態でのパッチ検知制御の実行間隔はプリント40枚ごとに実行される。パッチ検知制御の実行タイミングになると、感光ドラム1上に所定のコントラストで基準パッチを現像する。その後、この基準パッチを中間転写体5に転写し、中間転写体に対向した光学式の濃度センサ(画像濃度検知手段)70によってその濃度信号(検知結果)Vpsを検知する。濃度信号Vpsを予めメモリに記録されている初期基準信号Vprと比較する。   The execution interval of patch detection control in this embodiment is executed every 40 prints. When the execution timing of the patch detection control is reached, the reference patch is developed on the photosensitive drum 1 with a predetermined contrast. Thereafter, this reference patch is transferred to the intermediate transfer body 5 and its density signal (detection result) Vps is detected by an optical density sensor (image density detection means) 70 facing the intermediate transfer body. The density signal Vps is compared with the initial reference signal Vpr recorded in advance in the memory.

Vps−Vpr>0の場合は、基準パッチの濃度が初期濃度よりも濃くなっていると判断され、検知センサ20のトナー濃度基準値Vrefを高くする、すなわちトナー濃度を下げる側に補正される。   When Vps−Vpr> 0, it is determined that the density of the reference patch is higher than the initial density, and the toner density reference value Vref of the detection sensor 20 is increased, that is, corrected to lower the toner density.

基準パッチの濃度信号が初期基準信号よりも低い場合、すなわちVps−Vpr<0の場合は、センサ20のトナー濃度基準値Vrefを低くする。すなわちトナー濃度を上げる側に補正する。   When the density signal of the reference patch is lower than the initial reference signal, that is, when Vps−Vpr <0, the toner density reference value Vref of the sensor 20 is lowered. That is, correction is performed to increase the toner density.

トナー濃度基準値の補正量はVps−Vprから求まる基準パッチの濃度信号と初期基準信号の差分によって決まり、この差分が大きいほどトナー濃度基準値の補正量を大きくする。   The correction amount of the toner density reference value is determined by the difference between the density signal of the reference patch obtained from Vps−Vpr and the initial reference signal. The larger the difference, the larger the correction amount of the toner density reference value.

このように基準パッチの濃度信号に基づいてトナー濃度を変化させることによって現像剤の帯電量を略一定に保つことが可能となり、帯電量の低下に伴って顕著になりやすいかぶりやトナー飛散の発生を抑制できる。   Thus, by changing the toner density based on the density signal of the reference patch, it becomes possible to keep the charge amount of the developer substantially constant, and the occurrence of fog and toner scattering that tends to become noticeable as the charge amount decreases. Can be suppressed.

前述したように、トナー濃度を低くするように制御がなされると、現像剤の流動性が上がるため、縦攪拌型の現像装置4では、汲み上げ部41での汲み上げ性が初期よりも低下してしまうことになる。現像剤の汲み上げ性が低下すると第二の搬送スクリュー25の下流側における剤面高さが低くなり、現像剤の供給不足によるコート不良が発生する恐れがある。そこで、本実施形態ではパッチ検知方式によって補正されるセンサ20のトナー濃度基準値の補正量に基づいて第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を制御する。   As described above, when the control is performed so as to reduce the toner concentration, the fluidity of the developer is increased. Therefore, in the vertical stirring type developing device 4, the pumping performance in the pumping unit 41 is lower than the initial level. Will end up. If the developer draw-up performance is reduced, the surface height on the downstream side of the second conveying screw 25 is lowered, which may cause a coating failure due to insufficient supply of the developer. Therefore, in this embodiment, the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are controlled based on the correction amount of the toner density reference value of the sensor 20 corrected by the patch detection method.

前述したように、現像剤が初期状態のときの第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度は390rpmに設定されている。現像スリーブ28の回転速度は250rpmに設定されている。   As described above, the rotation speed of the first and second conveying screws 26 and 25 when the developer is in the initial state is set to 390 rpm. The rotation speed of the developing sleeve 28 is set to 250 rpm.

基準パッチの濃度検知の結果、センサ20のトナー濃度基準値を初期よりも下げる方向に補正された場合、表1のように、トナー濃度の目標値に基づいて第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度も補正される。例えば、トナー濃度が6.2%になるように目標値が補正された場合、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を507rpmに変更して画像形成を行うようにする。このとき、現像スリーブ28の速度は現像性を保つために250rpmのままで変化させず、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度だけを速くするように制御する。こうすることでトナー濃度が下がって現像剤の汲み上げ性が低下したときでも、それを補うように搬送スクリューの回転速度を速くすることができるため、現像剤の汲み上げ量の低下に起因する画像不良を抑制できる。   As a result of the detection of the density of the reference patch, when the toner density reference value of the sensor 20 is corrected to be lower than the initial value, as shown in Table 1, the first and second conveying screws 26 are based on the target value of the toner density. , 25 is also corrected. For example, when the target value is corrected so that the toner density is 6.2%, the rotation speed of the first and second conveying screws 26 and 25 is changed to 507 rpm to perform image formation. At this time, the speed of the developing sleeve 28 is controlled so as to increase only the rotational speed of the first and second conveying screws 26 and 25 without changing the speed at 250 rpm in order to maintain developability. In this way, even if the toner concentration decreases and the developer pumping performance decreases, the rotation speed of the conveying screw can be increased to compensate for this, so image defects due to a decrease in the developer pumping amount Can be suppressed.

また、センサ20のトナー濃度基準値を初期よりも上げる方向に補正された場合、すなわちトナー濃度目標値が7%以上に補正された場合は、現像剤の汲み上げ性が低下する恐れがない。このため、表1のように第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度は初期速度から変えないようにしている。   Further, when the toner density reference value of the sensor 20 is corrected so as to be higher than the initial value, that is, when the toner density target value is corrected to 7% or more, there is no possibility that the pumping-up performance of the developer is lowered. For this reason, as shown in Table 1, the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are not changed from the initial speed.

Figure 2010066582
Figure 2010066582

ここで、トナー補給制御の流れについて説明する。図7はトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、画像形成動作を開始すると(S1)、パッチ検知タイミングか否かを判断する(S2)。パッチ検知を行わない場合は、そのまま画像形成を行い(S7)、画像形成動作を終了する(S8)。   Here, the flow of toner supply control will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of toner supply control. As shown in FIG. 7, when the image forming operation is started (S1), it is determined whether it is a patch detection timing (S2). When patch detection is not performed, image formation is performed as it is (S7), and the image formation operation is terminated (S8).

パッチ検知を行う場合は、パッチ検知を実行し(S3)、Vps−Vpr>0かVps−Vpr<0を判断する(S4)。   When performing patch detection, patch detection is executed (S3), and Vps−Vpr> 0 or Vps−Vpr <0 is determined (S4).

Vps−Vpr>0の場合は、Vps−Vprの差分からVrefの補正量を決定し、トナー濃度を下げる側に補正する(S5)。そして、トナー濃度の目標値に基づいて第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度だけを速くする(S6)。そして、画像形成を行い(S7)、画像形成動作を終了する(S8)。   When Vps−Vpr> 0, the correction amount of Vref is determined from the difference between Vps−Vpr, and the correction is performed to reduce the toner density (S5). Then, only the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are increased based on the target value of the toner density (S6). Then, image formation is performed (S7), and the image formation operation is terminated (S8).

Vps−Vpr<0の場合は、Vps−Vprの差分からVrefの補正量を決定し、トナー濃度を上げる側に補正する(S9)。そして、この場合は、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度は変えない。そして、画像形成を行い(S7)、画像形成動作を終了する(S8)。   When Vps−Vpr <0, the correction amount of Vref is determined from the difference between Vps−Vpr and corrected to increase the toner density (S9). In this case, the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are not changed. Then, image formation is performed (S7), and the image formation operation is terminated (S8).

なお、本実施形態ではトナー濃度検知手段としてインダクタンス検知センサ20を用いたが、他のトナー濃度検知手段、例えば現像剤からの反射光に基づいてトナー濃度を検知する光学式濃度センサを用いてもよい。   In this embodiment, the inductance detection sensor 20 is used as the toner concentration detection means. However, other toner concentration detection means, for example, an optical density sensor that detects the toner density based on the reflected light from the developer may be used. Good.

以上説明したように、縦攪拌型の現像装置4を使用した画像形成装置において、現像剤の帯電量を略一定に維持するためにトナー濃度を下げる方向に制御がなされた場合でも、現像剤面高さを適切な範囲内に制御することが可能となる。これにより、かぶりやトナー飛散の発生とともに、剤面高さの低下に起因するコート不良の発生も抑制できる。   As described above, in the image forming apparatus using the vertical stirring type developing device 4, even when the toner density is controlled to be kept constant in order to maintain the charge amount of the developer substantially constant, the developer surface It becomes possible to control the height within an appropriate range. As a result, it is possible to suppress the occurrence of fogging and toner scattering, as well as the occurrence of poor coating due to the decrease in the coating surface height.

また、耐久によって変化する現像剤のトナー濃度に応じて搬送スクリューの速度を適正に制御することにより、搬送スクリューの昇温に起因する画像不良の発生を抑制し、安定した画像形成を行うことができる。   In addition, by appropriately controlling the speed of the conveying screw according to the toner concentration of the developer that changes depending on the durability, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to the temperature rise of the conveying screw and to perform stable image formation. it can.

[第二実施形態]
次に本発明に係る画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図9は本実施形態に係るトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of toner replenishment control according to this embodiment.

本実施形態における画像形成装置は、上記第一実施形態のような基準パッチの濃度検知は行わず、現像剤の耐久状態に応じてトナー濃度基準値を補正する。   The image forming apparatus according to this embodiment does not detect the density of the reference patch as in the first embodiment, and corrects the toner density reference value according to the durability state of the developer.

前述したように、キャリアの帯電付与能力は耐久とともに低下していくが、その低下の度合いは現像剤が画像形成に使用された時間、すなわち現像スリーブの積算回転時間(積算駆動時間)とともにほぼ直線的に低下する。そのため、現像剤の初期状態からの現像スリーブ28の積算回転時間を計測すれば、キャリアの帯電付与能力低下に伴う現像剤の帯電量の低下量、更には現像剤の帯電量を略一定にするためのトナー濃度目標値もほぼ推察することができる。   As described above, the charge imparting ability of the carrier decreases with the endurance, but the degree of the decrease is almost linear with the time the developer is used for image formation, that is, the accumulated rotation time (integrated drive time) of the developing sleeve. Decline. Therefore, if the accumulated rotation time of the developing sleeve 28 from the initial state of the developer is measured, the amount of decrease in the developer amount accompanying the decrease in the charge imparting ability of the carrier, and further the amount of charge of the developer is made substantially constant. Therefore, the toner density target value can be almost inferred.

そこで、本実施形態では現像剤の初期状態からの現像スリーブ28の積算回転時間に基づいて決定されるトナー濃度目標値から第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を制御する。   Therefore, in the present embodiment, the rotation speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are controlled from the toner density target value determined based on the accumulated rotation time of the developing sleeve 28 from the initial state of the developer.

プリント動作がスタートして現像スリーブ28が回転するとき、その回転時間を計測して初期からの積算回転時間を不図示のメモリに記憶する。その回転時間はプリントするシートサイズによって変化し、当然、大きなシートサイズのものをプリントしたときは現像スリーブ28の回転時間は長くなる。   When the developing operation starts and the developing sleeve 28 rotates, the rotation time is measured and the accumulated rotation time from the initial stage is stored in a memory (not shown). The rotation time varies depending on the sheet size to be printed. Naturally, when a large sheet size is printed, the rotation time of the developing sleeve 28 becomes longer.

本実施形態における画像形成装置のプロセススピードは、上記第一実施形態と同じく286mm/secであり、例えばA4サイズの画像を1枚プリントする場合、現像スリーブ28の回転時間は1.01secである。現像スリーブ28の積算回転時間に基づいたトナー濃度目標値を表2に示す。表2に示すように、現像スリーブ28の積算回転時間が増えるに従ってトナー濃度の目標値を下げるようにセンサ20のトナー濃度基準値の補正が行われ、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度が決定される。各トナー濃度目標値における第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度は、上記第一実施形態と同様に表1に基づいて制御される。   The process speed of the image forming apparatus in the present embodiment is 286 mm / sec as in the first embodiment. For example, when printing one A4 size image, the rotation time of the developing sleeve 28 is 1.01 sec. Table 2 shows toner density target values based on the accumulated rotation time of the developing sleeve 28. As shown in Table 2, the toner density reference value of the sensor 20 is corrected so as to lower the target value of the toner density as the integrated rotation time of the developing sleeve 28 increases, and the first and second conveying screws 26 and 25 are corrected. Is determined. The rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 at each toner density target value are controlled based on Table 1 as in the first embodiment.

Figure 2010066582
Figure 2010066582

ここで、トナー補給制御の流れについて説明する。図9に示すように、画像形成動作を開始すると(S21)、現像スリーブ28の積載回転時間を読み取る(S22)。そして、読み取った積載回転時間(現像剤の耐久状態)に応じてトナー濃度基準値Vrefを変更する必要があるか否か判断する(S23)。   Here, the flow of toner supply control will be described. As shown in FIG. 9, when the image forming operation is started (S21), the stacking rotation time of the developing sleeve 28 is read (S22). Then, it is determined whether or not it is necessary to change the toner density reference value Vref according to the read stacking rotation time (developer durability state) (S23).

Vrefを変更する必要がない場合は、そのまま画像形成動作を行い(S26)、現像スリーブ28の積算回転時間を記憶し(S27)、画像形成動作を終了する(S28)。   If it is not necessary to change Vref, the image forming operation is performed as it is (S26), the accumulated rotation time of the developing sleeve 28 is stored (S27), and the image forming operation is ended (S28).

Vrefを変更する必要がある場合は、積載回転時間に応じてVrefの補正量を決定し(S24)、第一、第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を補正する(S25)。そして、画像形成動作を行い(S26)、現像スリーブ28の積算回転時間を記憶し(S27)、画像形成動作を終了する(S28)。   When it is necessary to change Vref, the correction amount of Vref is determined according to the loading rotation time (S24), and the rotation speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are corrected (S25). Then, an image forming operation is performed (S26), the accumulated rotation time of the developing sleeve 28 is stored (S27), and the image forming operation is terminated (S28).

本実施形態では上記第一実施形態のように基準パッチを作成してその濃度を検知することを行っていないため、基準パッチの濃度を検知するためのセンサを設置する必要がなく、センサ分のコストを削減することが可能となる。   In the present embodiment, since the reference patch is not created and its density is not detected as in the first embodiment, it is not necessary to install a sensor for detecting the density of the reference patch. Costs can be reduced.

また、基準パッチを形成するためには、通常の画像形成動作を一時的に中断する必要があるため、その分、生産性が低下してしまうデメリットがあるが、本実施形態ではそのような生産性の低下が生じることがない。   Further, since it is necessary to temporarily interrupt the normal image forming operation in order to form the reference patch, there is a demerit that productivity is reduced by that amount. There is no loss of sex.

以上説明したように、縦攪拌型の現像装置を使用した画像形成装置において、現像スリーブ28の積算回転時間に基づいてトナー濃度の目標値を制御する場合でも、現像剤面高さを適切な範囲内に制御することが可能となる。これにより、かぶりやトナー飛散の発生とともに、剤面高さの低下に起因するコート不良の発生も抑制できる。   As described above, in the image forming apparatus using the vertical stirring type developing device, even when the target value of the toner density is controlled based on the accumulated rotation time of the developing sleeve 28, the developer surface height is set to an appropriate range. Can be controlled within. As a result, it is possible to suppress the occurrence of fogging and toner scattering, as well as the occurrence of poor coating due to the decrease in the coating surface height.

また、耐久によって変化する現像剤のトナー濃度に応じて搬送スクリューの速度を適正に制御することにより、搬送スクリューの昇温に起因する画像不良の発生を抑制し、安定した画像形成を行うことができる。   In addition, by appropriately controlling the speed of the conveying screw according to the toner concentration of the developer that changes depending on the durability, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to the temperature rise of the conveying screw and to perform stable image formation. it can.

第一実施形態に係る画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment. 第一実施形態に係る現像装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the developing device according to the first embodiment. 第一実施形態に係る現像装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the developing device according to the first embodiment. 従来の現像装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the conventional developing device. 従来の縦攪拌型現像装置内の剤面高さの概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the agent surface height in the conventional vertical stirring type developing device. 従来の縦攪拌型現像装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the conventional vertical stirring type developing apparatus. 第一実施形態に係るトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a flow of toner supply control according to the first embodiment. 現像剤のトナー濃度とインダクタンス検知センサ出力の関係を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a toner concentration of a developer and an inductance detection sensor output. 第二実施形態に係るトナー補給制御の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a flow of toner supply control according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

M1、M2 …駆動モータ(第一、第二の駆動源)
1 …感光体ドラム(像担持体)
4 …現像装置
20 …インダクタンス検知センサ
22 …現像容器
23 …現像室
24 …攪拌室
25、26 …搬送スクリュー(第一、第二の搬送部材)
28 …現像スリーブ(現像剤担持体)
30 …現像剤補給口
31 …トナーホッパー
32 …トナー補給手段
70 …光学式濃度センサ(画像濃度検知手段)
80 …制御部
81 …トナー濃度基準値補正手段
M1, M2 ... drive motors (first and second drive sources)
1 ... Photosensitive drum (image carrier)
4 ... developing device 20 ... inductance detection sensor 22 ... developing container 23 ... developing chamber 24 ... stirring chamber 25, 26 ... conveying screw (first and second conveying members)
28 ... Development sleeve (developer carrier)
30: Developer replenishment port 31 ... Toner hopper 32 ... Toner replenishing means 70 ... Optical density sensor (image density detecting means)
80: Control unit 81: Toner density reference value correcting means

Claims (4)

トナーとキャリアから成る二成分現像剤を表面に担持して像担持体と対向する現像領域に搬送する現像剤担持体と、
現像後に前記現像剤担持体から剥ぎ取られた前記二成分現像剤を回収して搬送する第一の搬送部材と、
前記第一の搬送部材の上方に配置され、前記二成分現像剤を搬送しつつ、前記現像剤担持体へ前記二成分現像剤を供給する第二の搬送部材と、
前記二成分現像剤のトナー濃度を検知するためのトナー濃度検知手段と、
前記トナー濃度検知手段の基準値を補正するためのトナー濃度基準値補正手段と、を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持体を駆動する駆動源と前記第一、第二の搬送部材を駆動する駆動源がそれぞれ別の駆動源であるとともに、
前記トナー濃度基準値補正手段によって補正される前記トナー濃度検知手段の基準値の補正量に基づいて、前記第一、第二の搬送部材の回転速度を制御する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
A developer carrier for carrying a two-component developer comprising a toner and a carrier on the surface and transporting the developer to a development area facing the image carrier;
A first conveying member that collects and conveys the two-component developer peeled off from the developer carrier after development; and
A second conveying member that is disposed above the first conveying member and supplies the two-component developer to the developer carrier while conveying the two-component developer;
Toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the two-component developer;
An image forming apparatus comprising: a toner density reference value correcting means for correcting a reference value of the toner density detecting means;
The drive source for driving the developer carrying member and the drive source for driving the first and second transport members are separate drive sources, respectively.
And a controller that controls the rotation speeds of the first and second conveying members based on a correction amount of a reference value of the toner density detecting unit corrected by the toner density reference value correcting unit. Image forming apparatus.
前記制御部は、前記トナー濃度検知手段の基準値をトナー濃度を下げる方向に補正する場合に、前記第一、第二の搬送部材の回転速度を速くするように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The control unit controls to increase the rotation speed of the first and second conveying members when correcting the reference value of the toner density detecting means in a direction to decrease the toner density. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1.
前記トナー濃度基準値補正手段が、前記像担持体上に現像された基準トナー像の濃度を、画像形成装置内に設置された光学式の画像濃度検知手段によって検知し、検知結果に基づいて前記トナー濃度検知手段の基準値を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The toner density reference value correcting means detects the density of the reference toner image developed on the image carrier by an optical image density detecting means installed in the image forming apparatus, and based on the detection result, The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference value of the toner density detecting unit is corrected.
前記トナー濃度基準値補正手段が、前記現像剤担持体の積算駆動時間に基づいて前記トナー濃度検知手段の基準値を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner density reference value correcting unit corrects the reference value of the toner density detecting unit based on an integrated driving time of the developer carrier.
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