JP2010072409A - Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents

Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2010072409A
JP2010072409A JP2008240593A JP2008240593A JP2010072409A JP 2010072409 A JP2010072409 A JP 2010072409A JP 2008240593 A JP2008240593 A JP 2008240593A JP 2008240593 A JP2008240593 A JP 2008240593A JP 2010072409 A JP2010072409 A JP 2010072409A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
developing device
developer
toner
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008240593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Nakajima
一比古 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2008240593A priority Critical patent/JP2010072409A/en
Publication of JP2010072409A publication Critical patent/JP2010072409A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that maintains the initial developing performance for an extremely long time without requiring time and effort for developer replacement, is free from fog and streak, and has high reproducibility for thin lines; and to provide an image forming method and an image forming apparatus that use the developing device and facilitate maintenance management. <P>SOLUTION: The developing device using at least two-component developer composed of toner and carrier includes: a mechanism that determines the deterioration in the carrier of the two-component developer; a mechanism that separates the deterioration carrier; a mechanism that discharges the deterioration carrier; a mechanism that returns non-deterioration carrier; and a mechanism that supplies developer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、キャリアの劣化状態を判断する機構を有する現像装置とそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device having a mechanism for determining a deterioration state of a carrier, an image forming method using the developing device, and an image forming device.

現在、電子写真方式等の静電潜像現像方式を用いた画像形成装置(例えば複写機)において、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤を使用する現像器が多用されている。   Currently, in an image forming apparatus (for example, a copying machine) using an electrostatic latent image developing method such as an electrophotographic method, a developing device using a two-component developer composed of a carrier and a toner is widely used.

このような現像器において、トナーは現像により消費されていくが、キャリアは消費されずに現像器内に残留し長期間使用される。従って、現像器内でトナーとともに撹拌されることにより、キャリア表面の樹脂被覆層の剥がれ、および表面へのトナー樹脂や添加剤等の付着が生じ、キャリアの帯電付与能が徐々に低下していくことになる。そこで、上記のキァリアを含む現像剤を定期的に交換することが行われている。   In such a developing device, the toner is consumed by development, but the carrier remains in the developing device without being consumed and is used for a long time. Therefore, stirring with the toner in the developing device causes peeling of the resin coating layer on the surface of the carrier and adhesion of the toner resin, additives, and the like to the surface, and the charge imparting ability of the carrier gradually decreases. It will be. Therefore, the developer containing the above carrier is periodically replaced.

上記のように現像剤を定期的に交換する場合、交換直前のキャリアは交換当初のキャリアと比較して機能が大幅に低下しており、これによってキャリアの交換当初と交換直前とでは画質が大幅に変化することになる。また、定期的な現像剤の交換作業は、現像器内から古い現像剤を抜き取って未使用の現像剤を充填するものであるから、交換作業はサービスマン等専門家の作業となり、作業負荷が大きいとともに、このときに現像器内のトナーが舞い上がると環境衛生上の問題が生じる。そこで、このような不都合を解消するため、現像器内のキャリアを徐々に廃棄する一方、未使用のキャリアを徐々に補給するトリクル方式の現像装置が提案されている。   When the developer is periodically replaced as described above, the carrier immediately before replacement is significantly less functional than the carrier at the beginning of replacement, which greatly improves the image quality at the beginning and immediately before replacement of the carrier. Will change. In addition, the periodic developer replacement work involves removing the old developer from the developing device and filling it with unused developer. At the same time, if the toner in the developing device rises up, a problem in environmental hygiene occurs. Therefore, in order to eliminate such inconvenience, a trickle-type developing device has been proposed in which the carrier in the developing device is gradually discarded while the unused carrier is gradually replenished.

上記のトリクル方式の現像装置の代表的なものとしては、例えば、特許文献1および特許文献2に開示されているように、現像剤補給装置から現像器へ徐々に未使用の現像剤を補給する一方、この補給によって過剰となった現像器内の現像剤を現像剤廃棄口からオーバーフローによって排出させ、現像剤回収容器に回収する方式のものが知られている。このような現像装置では、現像剤の帯電付与能は、現像器に未使用の現像剤が充填されたときからある一定の使用時間を経過するまでの間、劣化していくものの、その後は、未使用のキャリアが徐々に補給され、古いキャリアが徐々に排出されることにより、安定してほぼ一定となる。
特公平2−21591号公報 実公昭60−2596号公報
As a typical example of the above-mentioned trickle-type developing device, for example, as disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, an unused developer is gradually replenished from the developer replenishing device to the developing device. On the other hand, there is known a system in which the developer in the developing device that has become excessive due to the replenishment is discharged from the developer discharge port by overflow and collected in a developer collection container. In such a developing device, the charge imparting ability of the developer deteriorates from when the developer is filled with unused developer until a certain period of use elapses. The unused carrier is gradually replenished and the old carrier is gradually discharged, so that the carrier becomes stable and almost constant.
Japanese Patent Publication No. 2-21591 Japanese Utility Model Publication No. 60-2596

しかしながら、上記トリクル方式の現像装置においては使用中の現像剤の個々のキャリア粒子に着目すると、さほど劣化していないキャリアとかなり劣化しているキャリアが存在している。これはキャリア粒子個々の耐久力の違いや現像器内に滞留していた期間により、現像器中での撹拌による劣化度合い、現像前における現像ローラ上での現像層形成時の規制手段、あるいは現像後の現像剤剥離手段によりかかる負荷の差違により、劣化の進行が粒子ごとに異なるためと考えられる。   However, in the trickle-type developing device, when attention is paid to individual carrier particles of the developer in use, there are carriers that are not so deteriorated and carriers that are considerably deteriorated. This depends on the difference in durability of each carrier particle and the period of staying in the developing device, the degree of deterioration due to stirring in the developing device, the regulating means when forming the developing layer on the developing roller before development, or the development This is considered to be because the progress of deterioration varies from particle to particle due to the difference in load applied by the subsequent developer peeling means.

トリクル方式は、劣化キャリアと未劣化キャリアを分離せずに排出するため、さほど劣化していないキャリアも劣化したキャリアと同様に排出している。それを補うためには、劣化していないキャリアの分まで供給しなければならないことになり、無駄が多いという指摘があった。   In the trickle method, since the deteriorated carrier and the undegraded carrier are discharged without being separated, the carrier that has not deteriorated so much is discharged in the same manner as the deteriorated carrier. In order to compensate for this, it was pointed out that it was necessary to supply up to the carrier that had not deteriorated, and there was a lot of waste.

さらに、選択的に劣化キャリアを排出しないので、必要以上にかなりの量の新しいキャリアを供給しないと、現像剤全体の中でのキャリアの劣化レベルを低く止められず、キャリアのトナーへの帯電付与能が初期に比べ低くなり、カブリ等が発生し画質が低下する。耐刷性の観点においても、高画質を維持するために現像剤の交換比率を上げねばならず価格的な問題からも達成が難しい。   Furthermore, since the deteriorated carrier is not selectively discharged, unless a considerably large amount of new carrier is supplied more than necessary, the deterioration level of the carrier in the entire developer cannot be kept low, and the carrier is charged with toner. The performance becomes lower than the initial stage, fogging and the like occur, and the image quality deteriorates. From the standpoint of printing durability, it is difficult to achieve this because of a problem in terms of cost because the developer replacement ratio must be increased in order to maintain high image quality.

さらに、現在用いられているキャリアは殆んど磁性体粒子表面に樹脂被覆層を設けた、いわゆる樹脂被覆キャリアである。近年長寿命化のためキャリア表面の樹脂被覆層が除々に削られていくタイプのキャリアがあるが、トリクル方式においては長期間使用されたキャリアから、現像器中に樹脂被覆層の剥離物が徐々に増加していき、それらの剥離物が現像スリーブ上に付着するとスジ故障欠陥などの画像ムラを引き起こし、その点でも問題が生じていた。   Furthermore, most of the carriers currently used are so-called resin-coated carriers in which a resin coating layer is provided on the surface of magnetic particles. In recent years, there is a type of carrier in which the resin coating layer on the surface of the carrier is gradually scraped to extend the service life. However, in the trickle method, the peeled product of the resin coating layer is gradually removed from the carrier that has been used for a long time in the developing device. When the peeled material adheres to the developing sleeve, image unevenness such as a streak failure defect is caused, which also causes a problem.

本発明は上記問題を解決するためになされた。   The present invention has been made to solve the above problems.

即ち、本発明の目的は、現像剤交換の手間を要することがなく、極めて長期間当初の現像性能を維持することができ、カブリ発生やスジ故障がなく、細線再現性が高い現像装置と、それを用いた高画質で保守管理が容易な画像形成方法及び画像形成装置を提供することにある。   That is, the object of the present invention is to eliminate the need for developer replacement, maintain the initial development performance for a very long time, no fogging or streak failure, and a high reproducibility of fine lines, It is an object of the present invention to provide an image forming method and an image forming apparatus that use the image forming method and can easily maintain and manage.

本発明者らは鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成されることがわかった。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by adopting the following configuration.

(1)
少なくともトナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いる現像装置において、
前記2成分現像剤のキャリアの劣化状態を判断する機構と、
劣化キャリアを分離する機構と、
劣化キャリアを排出する機構と、
未劣化キャリアを還付する機構と、
現像剤を補給する機構と、
を有することを特徴とする現像装置。
(1)
In a developing device using a two-component developer comprising at least a toner and a carrier,
A mechanism for determining the deterioration state of the carrier of the two-component developer;
A mechanism for separating the deteriorated carrier;
A mechanism for discharging the deteriorated carrier,
A mechanism for returning undegraded carriers;
A mechanism for replenishing developer;
A developing device comprising:

(2)
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの形状変化を検知し、判断することを特徴とする(1)記載の現像装置。
(2)
The developing device according to (1), wherein the mechanism for determining the deterioration state of the carrier detects and determines a change in the shape of the carrier.

(3)
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの電荷量の変化を検知し、判断することを特徴とする(1)又は(2)記載の現像装置。
(3)
The developing device according to (1) or (2), wherein the mechanism for determining the deterioration state of the carrier detects and determines a change in the charge amount of the carrier.

(4)
(1)〜(3)の何れか1項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。
(4)
An image forming method, wherein an image is formed using the developing device according to any one of (1) to (3).

(5)
(1)〜(3)の何れか1項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。
(5)
An image forming apparatus that forms an image using the developing device according to any one of (1) to (3).

本発明により、現像剤交換の手間を要することがなく、極めて長期間当初の現像性能を維持することができ、カブリ発生やスジ故障がなく、細線再現性が高い現像装置と、それを用いた高画質で保守管理が容易な画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to maintain the initial developing performance for a very long period of time without requiring the need for replacement of the developer, and there is no development of fog or streak failure, and a developing device with high fine line reproducibility, and the same are used. It is possible to provide an image forming method and an image forming apparatus with high image quality and easy maintenance.

本発明について更に説明する。   The present invention will be further described.

〔本発明に用いられる現像方法〕
まず本発明に用いることの出来る現像器の一実施形態について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の現像器の拡大断面図である。なお、図1における図示の矢印は各ローラの回転方向を示し、二重矢印は現像剤の搬送方向を示す。
[Developing method used in the present invention]
First, an embodiment of a developing device that can be used in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the developing device of the present invention. Note that the illustrated arrows in FIG. 1 indicate the rotation direction of each roller, and the double arrows indicate the developer conveyance direction.

まず、本発明において、現像器とは従来よく用いられている意味であり、本来現像に寄与する部分の機構、若しくは装置を呼称している。此に対し、現像装置とは前記現像器を含み、さらに本発明にて採用された、キャリアの劣化状態を判断する機構、劣化キャリアを分離する機構と、劣化キャリアを排出する機構と、未劣化キャリアを還付する機構と、新しい現像剤を補給する機構と、をも含むものを呼称している。   First, in the present invention, the developing device has a meaning that is often used in the past, and refers to a mechanism or apparatus of a part that originally contributes to development. On the other hand, the developing device includes the developing unit, and further adopts a mechanism for judging the deterioration state of the carrier, a mechanism for separating the deteriorated carrier, a mechanism for discharging the deteriorated carrier, and a non-deteriorated mechanism. A device including a mechanism for returning the carrier and a mechanism for supplying a new developer is also referred to.

図1において、現像器14は、現像スリーブ141を、例えば外径100mmの感光体ドラム10の感光面に対向して配置している。   In FIG. 1, the developing device 14 has a developing sleeve 141 disposed so as to face the photosensitive surface of the photosensitive drum 10 having an outer diameter of 100 mm, for example.

尚、カラー画像形成装置では、後記図4で示すように通常現像器14は、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C)および黒色(K)の2成分現像剤をそれぞれ収容したものが設置されている。それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において感光体ドラム10と現像スリーブ141を備えている。   In the color image forming apparatus, as shown in FIG. 4 to be described later, the normal developing unit 14 contains yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) two-component developers. Is installed. Each of the photosensitive drums 10 and the developing sleeve 141 is provided at a developing position while maintaining a predetermined gap with respect to the circumferential surface of the photosensitive drum 10.

そして、各色毎の現像器である現像器14は、以下の如く構成される。   The developing device 14 which is a developing device for each color is configured as follows.

現像器14において、140はトナーとキャリアとから成る2成分現像剤を収容する現像剤収容部である現像器ハウジング、142は固定の磁極を有する磁界発生手段であるマグネットロール、141は内部にマグネットロール142を有する現像剤搬送体である現像スリーブ、143は現像スリーブ141上の現像剤層厚を所定量に規制する磁性材から成る層厚規制手段である層厚規制部材、148は背面に磁石板148aを有する現像剤の除去板、145は搬送供給ローラ、146,147は一対の撹拌スクリューである。   In the developing device 14, 140 is a developing device housing that is a developer containing portion that contains a two-component developer composed of toner and carrier, 142 is a magnet roll that is magnetic field generating means having a fixed magnetic pole, and 141 is a magnet inside. A developing sleeve that is a developer conveying member having a roll 142, 143 is a layer thickness regulating member that is a layer thickness regulating means made of a magnetic material that regulates the developer layer thickness on the developing sleeve 141 to a predetermined amount, and 148 is a magnet on the back surface A developer removing plate having a plate 148a, 145 is a conveyance supply roller, and 146 and 147 are a pair of stirring screws.

層厚規制手段である層厚規制部材143は、現像スリーブ141と所定の間隙で配置される例えば棒状或いは板状の磁性ステンレス材よりなり、現像スリーブ141の周面上の2成分現像剤の層厚を規制する。   The layer thickness regulating member 143 that is a layer thickness regulating means is made of, for example, a rod-like or plate-like magnetic stainless steel disposed at a predetermined gap from the developing sleeve 141, and is a two-component developer layer on the circumferential surface of the developing sleeve 141. Regulate thickness.

現像剤の除去板148は、マグネットロール142の磁極N2と対向して設けられ、磁極N2、N3の反撥磁界と除去板148の背面に設けられる磁石板148aとの作用により現像スリーブ141上の現像剤を剥ぎ取る。   The developer removing plate 148 is provided to face the magnetic pole N2 of the magnet roll 142, and the development on the developing sleeve 141 is caused by the action of the repulsive magnetic field of the magnetic poles N2 and N3 and the magnet plate 148a provided on the back surface of the removing plate 148. Remove the agent.

搬送供給ローラ145は、除去板148により剥ぎ取られた現像剤を撹拌スクリュー146に搬送すると共に、撹拌スクリュー146によりの撹拌された現像剤を層厚規制部材143へと供給する。145Aは搬送供給ローラ145に設けられ、現像剤を搬送するための羽根部である。   The transport supply roller 145 transports the developer peeled off by the removal plate 148 to the stirring screw 146 and supplies the developer stirred by the stirring screw 146 to the layer thickness regulating member 143. Reference numeral 145A denotes a blade portion that is provided on the conveyance supply roller 145 and conveys the developer.

撹拌スクリュー146及び147は、互いに相反する方向に等速で回転し、現像器14内のトナーとキャリアとを撹拌、混合し、所定のトナー成分を均等に含有する2成分現像剤とする。   The agitating screws 146 and 147 rotate at a constant speed in opposite directions to agitate and mix the toner and the carrier in the developing device 14 to obtain a two-component developer that uniformly contains a predetermined toner component.

撹拌スクリュー147の上部で現像器ハウジング140の上部の天板140Aに開口する現像剤補給口から現像器ハウジング140内に補給された現像剤は、互いに相反する方向に等速で回転する撹拌スクリュー146,147により現像器ハウジング140内に収容された現像剤と撹拌、混合されて均一な現像剤となり、該現像剤が回転する搬送供給ローラ145により層厚規制部材143に搬送され、層厚規制部材143により所定の層厚とされ、受け部材144により2成分現像剤の現像剤層が安定して現像スリーブ141の外周面上に供給される。感光体ドラム10上の潜像を現像した現像剤は磁極N2、N3の反撥磁界と除去板148の背面に設けられる磁石板148aとの作用により剥ぎ取られ、搬送供給ローラ145により再度撹拌スクリュー146へと搬送される。感光体ドラム10上の静電潜像が直流(DC)バイアスE1に必要により交流(AC)バイアスAC1が重畳される現像バイアス電圧の印加により、例えば非接触の状態で反転現像される。   The developer replenished in the developer housing 140 from the developer replenishment port opened to the top plate 140A of the upper portion of the developer housing 140 at the upper portion of the agitator screw 147 rotates at a constant speed in mutually opposite directions. , 147, and agitated and mixed with the developer contained in the developing device housing 140 to form a uniform developer, and the developer is conveyed to the layer thickness regulating member 143 by the conveyance feeding roller 145 rotating, and the layer thickness regulating member A predetermined layer thickness is set by 143, and the developer layer of the two-component developer is stably supplied onto the outer peripheral surface of the developing sleeve 141 by the receiving member 144. The developer that has developed the latent image on the photosensitive drum 10 is peeled off by the action of the repulsive magnetic field of the magnetic poles N 2 and N 3 and the magnet plate 148 a provided on the back surface of the removal plate 148, and again the agitating screw 146 by the transport supply roller 145. It is conveyed to. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 is reversely developed, for example, in a non-contact state by applying a developing bias voltage in which an alternating current (AC) bias AC1 is superimposed on a direct current (DC) bias E1 as necessary.

現像器には、従来平均粒径が数μmの非磁性トナーと平均粒径が数十μmの磁性キャリアとから成る2成分現像剤が用いられている。本発明に用いる現像剤としては、体積メディアン径が2.5〜7.5μm、好ましくは3.0〜6.5μmのトナーと質量平均粒径20〜60μm、さらに好ましくは25〜45μmのキャリアとから成る2成分現像剤が用いられる。   Conventionally, a two-component developer composed of a non-magnetic toner having an average particle diameter of several μm and a magnetic carrier having an average particle diameter of several tens of μm is used for the developing device. The developer used in the present invention includes a toner having a volume median diameter of 2.5 to 7.5 μm, preferably 3.0 to 6.5 μm, and a carrier having a mass average particle diameter of 20 to 60 μm, more preferably 25 to 45 μm. A two-component developer consisting of

尚、通常の現像器では、図1に示すトナー濃度検知センサ149によって現像器ハウジング140内のトナー濃度が所定のトナー濃度より低下したと検知される場合に、トナーのみの供給が行われる。図4に示すごとく画像形成装置中においては、現像器14に対しては、供給されるトナーは、供給手段であるホッパ200Dから現像剤搬送路300内を通って現像器14内に補給され、現像剤搬送路300の内部には搬送スクリューが設けられ、現像剤の搬送が行われる。現像剤排出口は設けられていない。   In a normal developing device, only the toner is supplied when the toner concentration detection sensor 149 shown in FIG. 1 detects that the toner concentration in the developing device housing 140 is lower than a predetermined toner concentration. As shown in FIG. 4, in the image forming apparatus, the toner supplied to the developing device 14 is replenished into the developing device 14 from the hopper 200 </ b> D serving as a supply unit through the developer transport path 300. A developer screw is provided inside the developer conveyance path 300 to convey the developer. There is no developer outlet.

又、トリクル方式の現像器においては、既に述べたようにホッパ200Dから未使用トナー(新トナー)と共に未使用キャリア(新キャリア)が補給される。未使用トナーと未使用キャリアより成る新現像剤の補給によって現像器ハウジング140内の現像剤の量は増量することとなる。これに対応して、現像器ハウジング140内の2成分現像剤の規定量に相当する量より過剰となってしまうため、現像剤量が規定レベルより上昇した2成分現像剤を排出する排出手段(現像剤排出口)が設けられている。   In the trickle type developing device, as described above, the unused carrier (new carrier) is supplied together with the unused toner (new toner) from the hopper 200D. The amount of developer in the developer housing 140 is increased by replenishing new developer composed of unused toner and unused carrier. Correspondingly, the discharge unit discharges the two-component developer whose developer amount has risen above the specified level because it becomes excessive from the amount corresponding to the specified amount of the two-component developer in the developer housing 140. A developer discharge port).

此に対して、本発明にて用いられる現像装置は、例えば図2に示す構成を有している。   On the other hand, the developing device used in the present invention has, for example, the configuration shown in FIG.

即ち、現像器14の現像剤排出口より現像剤を取り出し、これを先ずキャリア、トナー、及びキャリア被膜の剥げ落ちたもの等の不要物に分離する。この機構は本発明において必須というわけではではないが、後にひかえる機構をよりよく稼働させるため、さらには分離されたトナーを有効に再利用するため、設置することが好ましい。   That is, the developer is taken out from the developer discharge port of the developing device 14, and is first separated into unnecessary substances such as a carrier, toner, and a carrier film peeled off. Although this mechanism is not indispensable in the present invention, it is preferable to install the mechanism in order to operate the mechanism to be changed later, and to effectively reuse the separated toner.

次に、キャリアは劣化判断機構中に送り、さらに今後の使用に耐え得ないキャリア(劣化キャリア)と、なお、充分使用に耐え得る劣化していないキャリア(未劣化キャリア)に分離し、劣化キャリアは破棄する。未劣化キャリアと可能であれば先に分離したトナーも共に、現像器14に戻し、再び現像に供するが、現像により消費されたトナーと劣化キャリアの分量だけ、新トナーと新キャリアを補充する。ことれにより現像剤中のキャリアとトナーの比率及び現像剤総量を使用初期の状態に戻すことができる。また、劣化キャリアと共に不要物をも取り除ける手段を用いることが可能であるため、連続して極めて長期間使用しても、カブリ増大やスジ故障の発生、細線再現性の画質劣化等を起こすことがない。   Next, the carrier is sent to a deterioration judging mechanism, and further separated into a carrier that cannot withstand future use (deteriorated carrier) and an undegraded carrier that can withstand sufficient use (undegraded carrier). Is discarded. Both the undegraded carrier and the previously separated toner, if possible, are returned to the developing unit 14 and again used for development, but new toner and new carrier are replenished by the amount of toner and deteriorated carrier consumed by development. As a result, the ratio between the carrier and the toner in the developer and the total amount of the developer can be returned to the initial use state. In addition, since it is possible to use a means for removing unnecessary materials together with the deteriorated carrier, even if it is used continuously for a very long time, it may cause an increase in fog, occurrence of streak failure, image quality deterioration of fine line reproducibility, etc. Absent.

図2におけるキャリア・トナー・不用物の分離手段としては、例えばメッシュを介してエアーにより行う方法がある。   As a means for separating the carrier, toner and waste in FIG. 2, for example, there is a method using air through a mesh.

又、分離は必ずしも一段で行う必要はなく、複数段にて行っても良いし、さらに例えば磁気等を用いて先ずキャリアを分離し、次にトナーと不用物を分離する方法をとってもよい。   Further, the separation is not necessarily performed in one stage, and may be performed in a plurality of stages. Further, for example, a method may be used in which the carrier is first separated using magnetism or the like, and then the toner and the waste are separated.

劣化判断機構においては、形状を判断するものとしてFPIA3000の如き形状測定装置を用いる方法、帯電量検出方法としては、帯電シートに帯電量の高いキャリアを付着させて分離する方法を採ることが出来る。   In the deterioration determination mechanism, a method using a shape measuring device such as FPIA 3000 can be used to determine the shape, and a charge amount detection method can be a method in which a carrier having a high charge amount is attached to the charged sheet and separated.

さらに、例えば劣化キャリアを判断する機構、分離する機構と排出する機構等、複数の機構は同時に行える手段があれば無論同時に行っても良く、劣化状態により回収経路を切り替える等の手段がある。   Further, for example, if there is a means capable of simultaneously performing a plurality of mechanisms such as a mechanism for judging a deteriorated carrier, a mechanism for separating and a mechanism for discharging, it may be performed simultaneously, and there is a means for switching the recovery path depending on the deterioration state.

次に具体的な方法の一例として、図3に劣化判断・分離機構を帯電量検出方法にて行う手段の概念図を表す。   Next, as an example of a specific method, FIG. 3 shows a conceptual diagram of means for performing a deterioration determination / separation mechanism by a charge amount detection method.

未劣化キャリアはトナーと分離された直後は正に帯電しており、劣化キャリアは電流のリークにより未劣化キャリアに対して、正の帯電量が少ない。   The undegraded carrier is positively charged immediately after being separated from the toner, and the deteriorated carrier is less positively charged than the undegraded carrier due to current leakage.

図3は上記の特性を利用して劣化判断ならびに不要物を分離する装置の概念図である。装置の上部から自由落下により落とされた個々の粒子は筒状の落下経路中に設けられた電界の作用によりフレミングの法則に従い、未劣化キャリアは卑電位側に、劣化キャリアは相対的には貴電位側に進路を変更させられる。最も劣化したキャリアは、重力に従い真っ直ぐに落下する。電界がかかっている筒状の落下経路の下の劣化/未劣化キャリアそれぞれが落ちてくる部分に収容箱状のものを用意して各々収容することにより、劣化/未劣化キャリア分離が完了したことになる。   FIG. 3 is a conceptual diagram of an apparatus for judging deterioration and separating unnecessary materials using the above-described characteristics. Individual particles dropped from the upper part of the apparatus by free fall follow Fleming's law by the action of an electric field provided in the cylindrical drop path, undegraded carriers are on the base potential side, and degraded carriers are relatively precious. The course can be changed to the potential side. The most deteriorated carrier falls straight according to gravity. Degraded / undegraded carrier separation has been completed by preparing a storage box in the part where each deteriorated / undegraded carrier falls below the cylindrical drop path where an electric field is applied. become.

又、前段階のキャリアとトナーの分離段階で取り除けなかった剥離した樹脂などの不要物も帯電してないので同様に劣化キャリアの収まる収容箱に落ちることになる。この収容箱状の容器に収まった劣化キャリアならびに不要物は排出のための機構を経て排出され、未劣化キャリアは現像器に戻される。   In addition, since unnecessary materials such as a peeled resin that could not be removed in the carrier separation step and the toner separation step are not charged, they fall into a storage box in which deteriorated carriers are stored. The deteriorated carrier and unnecessary matter contained in the container-like container are discharged through a discharge mechanism, and the undegraded carrier is returned to the developing device.

〔本発明を実施したカラー画像形成装置の態様〕
図4に本発明の現像装置を組み込んだカラー画像形成装置の一例を示す(但し、本発明の現像装置全体の構成は非記載)。図4は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、複数の像形成体を並列配置し、その構成と機能は次に記す通りである。無論、本発明の現像装置を組み込むことが出来る画像形成装置は、図4に示すものに限られるわけではなく、モノクロ画像形成用の画像形成装置でもよく、カラー画像形成装置であっても図4に示す構成を採っていないものでもよい。
[Mode of Color Image Forming Apparatus Implementing the Present Invention]
FIG. 4 shows an example of a color image forming apparatus incorporating the developing device of the present invention (however, the configuration of the entire developing device of the present invention is not shown). FIG. 4 shows a so-called tandem color image forming apparatus in which a plurality of image forming bodies are arranged in parallel, and the configuration and function are as follows. Of course, the image forming apparatus in which the developing device of the present invention can be incorporated is not limited to the one shown in FIG. 4, and may be an image forming apparatus for forming a monochrome image or a color image forming apparatus. The structure which is not taken may be sufficient.

図4に示すカラー画像形成装置において、中間転写体である転写ベルト14aの周縁部にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)から成る4組のプロセスユニット100が設けられていて、各プロセスユニット100によって形成された単色のY、M、C、Kのトナー像が転写ベルト14a上で重ね合わせて転写され、転写されたカラートナー像は、転写材である記録紙上に一括転写され、定着されて機外に排出される構成となっている。   In the color image forming apparatus shown in FIG. 4, four sets of process units 100 made of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are provided on the peripheral edge of the transfer belt 14a as an intermediate transfer member. The single color Y, M, C, and K toner images formed by each process unit 100 are superimposed and transferred on the transfer belt 14a, and the transferred color toner image is a transfer material. It is configured to be collectively transferred onto a recording sheet, fixed and discharged outside the apparatus.

10は各色毎の像形成体である感光体ドラム、11は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器、12は各色毎の画像書込手段である露光光学系、14は各色毎の現像器、190は各色毎の感光体ドラム10のクリーニング手段であるクリーニング装置である。   10 is a photosensitive drum as an image forming body for each color, 11 is a scorotron charger as charging means for each color, 12 is an exposure optical system as image writing means for each color, 14 is a developing device for each color, A cleaning device 190 is a cleaning unit for the photosensitive drum 10 for each color.

各色毎の像形成体である感光体ドラム10は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に、表面にオーバーコート層(保護層)を設けた有機感光体層(OPC)を該金属基体の外周に形成したものであり、当接状態とされる転写ベルト14aの移動と共に回転し、接地した状態で図の矢印で示す方向に各色毎の感光体ドラム10が回転する。   The photosensitive drum 10 which is an image forming body for each color has an organic photosensitive layer (OPC) provided with an overcoat layer (protective layer) on the outer periphery of a cylindrical metal base formed of, for example, an aluminum material. The photosensitive drum 10 is formed on the outer periphery of the metal substrate, rotates with the movement of the transfer belt 14a brought into contact, and the photosensitive drum 10 for each color rotates in the direction indicated by the arrow in the figure in a grounded state.

有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)を主成分とする電荷発生層(CGL)と電荷輸送物質(CTM)を主成分とする電荷輸送層(CTL)とに機能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感光体層は、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(CTM)を1つの層中に含有する単層構成とされてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常バインダ樹脂が含有されている。   The organophotoreceptor layer has a two-layer structure that is functionally separated into a charge generation layer (CGL) mainly composed of a charge generation material (CGM) and a charge transport layer (CTL) mainly composed of a charge transport material (CTM). The photoreceptor layer. The organic photoreceptor layer may have a single layer structure containing a charge generation material (CGM) and a charge transport material (CTM) in one layer, and the single layer structure or the two layer structure of the photoreceptor layer. Usually contains a binder resin.

各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電器11は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッドとコロナ放電電極による使用されるトナー(現像時のトナー)と同極性(本実施形態においてはマイナス極性)のコロナ放電とによって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。スコロトロン帯電器11のコロナ放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用いることも可能である。   The scorotron charger 11 serving as a charging means for each color has the same polarity as the toner (toner at the time of development) used by the control grid and the corona discharge electrode respectively held at a predetermined potential (negative polarity in this embodiment). The corona discharge causes a charging action (minus charging in the present embodiment) to give a uniform potential to the photosensitive drum 10. As the corona discharge electrode of the scorotron charger 11, other sawtooth electrodes or needle electrodes can be used.

各色毎の画像書込手段である露光光学系12は、感光体ドラム10上での露光位置が、前述した各色毎のスコロトロン帯電器11に対して感光体ドラム10の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム10の周辺に配置される。露光光学系12は、別体の画像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された各色の画像データに従って感光体ドラム10の感光体層を像露光し、各色毎の感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。   In the exposure optical system 12, which is an image writing unit for each color, the exposure position on the photosensitive drum 10 is located downstream in the rotation direction of the photosensitive drum 10 with respect to the aforementioned scorotron charger 11 for each color. In this way, it is arranged around the photosensitive drum 10. The exposure optical system 12 image-exposes the photosensitive layer of the photosensitive drum 10 according to the image data of each color read by a separate image reading device and stored in the memory, and electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 10 for each color. Form an image.

各色毎の現像手段である現像器14は、既に図1を用いて説明したように感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム10に対し図示する方向に回転する例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ141を有し、内部に各色毎の現像色に従いイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の2成分現像剤を収容している。現像器14は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム10と所定の間隙、例えば100〜500μmに保たれており、現像スリーブ141に対して直流電圧又は直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、周面に担持した現像剤を穂立状態として接触の反転現像を行い、感光体ドラム10上にトナー像を形成する。   The developing device 14 which is the developing means for each color maintains a predetermined gap with respect to the peripheral surface of the photosensitive drum 10 as already described with reference to FIG. 1, and rotates in the direction shown in the figure with respect to the photosensitive drum 10, for example. It has a developing sleeve 141 formed of a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm. Yellow (Y) and magenta (M ), Cyan (C) and black (K) two-component developers. The developing unit 14 is maintained at a predetermined gap, for example, 100 to 500 μm, with a photoreceptor roller 10 by a not-shown abutting roller, and a developing bias obtained by superimposing a DC voltage or a DC voltage and an AC voltage on the developing sleeve 141. By applying the toner, the developer carried on the peripheral surface is brought into a stand-up state and contact reversal development is performed to form a toner image on the photosensitive drum 10.

さらに、現像器14を含む現像装置の部分は、図2にその概要を示した「新トナー+新キャリア」及び「未劣化キャリア」の供給口と、現像器中の「未劣化キャリア」を選別するための機構が組み込まれた構成で示される本発明の現像装置が用いられている。   In addition, the development unit including the developing unit 14 selects the “new toner + new carrier” and “undegraded carrier” supply ports, whose outline is shown in FIG. 2, and the “undegraded carrier” in the developing unit. The developing device of the present invention shown in a configuration in which a mechanism for doing so is incorporated is used.

スコロトロン帯電器11によって一様帯電した感光体ドラム10上には、露光光学系12によって像露光が行われて静電潜像を形成し、現像器14によって現像がなされてトナー像が形成される。このトナー像は転写位置において後に説明する転写ベルト14a上に転写がなされる。転写を終えてドラム上に残留した転写残トナーは、回収を行うクリーニング装置190によって清掃が行われる。   On the photosensitive drum 10 uniformly charged by the scorotron charger 11, image exposure is performed by the exposure optical system 12 to form an electrostatic latent image, and development is performed by the developer 14 to form a toner image. . The toner image is transferred onto a transfer belt 14a described later at the transfer position. The transfer residual toner remaining on the drum after the transfer is cleaned by a cleaning device 190 that collects the toner.

Y、M、C、K4色のプロセスユニット100が並列して対向する転写ベルト14aは体積抵抗率1012〜1015Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層構成のシームレスベルトである。転写ベルト14aの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。転写ベルト14aは、駆動ローラ14d、従動ローラ14e、テンションローラ14k及びバックアップローラ14jに外接して張架され、画像形成時には、不図示の駆動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ14dが回転され、各色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾性板14bにより感光体ドラム10に転写ベルト14aが押圧され、転写ベルト14aが図の矢印で示す方向に回転される。この際、転写ベルト14aの移動に従動して転写ベルト14aの駆動力を受けて感光体ドラム10が従動回転される。 The transfer belt 14a in which the Y, M, C, and K process units 100 face each other in parallel is an endless belt having a volume resistivity of 10 12 to 10 15 Ω · cm. For example, modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoro A conductive material is dispersed in engineering plastics such as ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, nylon alloy, etc., on the outer side of a semiconductive film substrate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, preferably as a toner filming prevention layer. This is a seamless belt having a two-layer structure and having a fluorine coating of 5 to 50 μm. As the substrate of the transfer belt 14a, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber or urethane rubber can also be used. The transfer belt 14a is stretched so as to circumscribe the drive roller 14d, the driven roller 14e, the tension roller 14k, and the backup roller 14j, and when the image is formed, the drive roller 14d is rotated by being driven by a drive motor (not shown). The transfer belt 14a is pressed against the photosensitive drum 10 by the pressing elastic plate 14b disposed on the upstream side of the transfer position for each color, and the transfer belt 14a is rotated in the direction indicated by the arrow in the drawing. At this time, the photosensitive drum 10 is driven to rotate by receiving the driving force of the transfer belt 14a following the movement of the transfer belt 14a.

各色毎の転写手段である1次転写器14cは、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベルト14aを挟んで各色毎の感光体ドラム10に対向して設けられ、転写ベルト14aと各色毎の感光体ドラム10との間に各色毎の転写域(符号なし)を形成する。各色毎の1次転写器14cにはトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ドラム10上のトナー像を転写ベルト14a上に転写する。   The primary transfer device 14c, which is a transfer means for each color, is preferably composed of a corona discharge device, and is provided to face the photosensitive drum 10 for each color with the transfer belt 14a interposed therebetween, and is connected to the transfer belt 14a and each color. A transfer area (no symbol) for each color is formed between the photosensitive drum 10 and the photosensitive drum 10. A DC voltage having a polarity opposite to that of the toner (in this embodiment, a positive polarity) is applied to the primary transfer device 14c for each color, and a transfer electric field is formed in the transfer area, so that the color on the photosensitive drum 10 is changed. The toner image is transferred onto the transfer belt 14a.

各色毎の除電手段である除電器14mは、好ましくはコロナ放電器により構成され、1次転写器14cにより帯電された転写ベルト14aを除電する。   The static eliminator 14m serving as a static eliminator for each color is preferably a corona discharger and neutralizes the transfer belt 14a charged by the primary transfer unit 14c.

転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板14bは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写ベルト14aを感光体ドラム10に押圧し、転写ベルト14aの移動に従動して感光体ドラム10を回転させる。   A pressing elastic plate 14b, which is a pressing means for the transfer belt, is formed of a rubber blade such as urethane and is disposed upstream of the transfer position for each color, and presses the transfer belt 14a against the photosensitive drum 10 during image formation. The photosensitive drum 10 is rotated following the movement of the transfer belt 14a.

画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動により黒(K)の画像形成ユニット100の感光体ドラム10が図の矢印で示す方向へ回転され、同時にKのスコロトロン帯電器11の帯電作用によりKの感光体ドラム10に電位の付与が開始される。   When the image recording is started, the photosensitive drum 10 of the black (K) image forming unit 100 is rotated in the direction indicated by the arrow in the drawing by the start of the not-shown photosensitive member driving motor, and at the same time, the charging action of the K scorotron charger 11 is performed. As a result, application of a potential to the K photoconductor drum 10 is started.

Kの感光体ドラム10は電位を付与されたあと、Kの露光光学系12によって第1の色信号すなわちKの画像データに対応する電気信号による画像書込が開始され、Kの感光体ドラム10の表面に原稿画像のKの画像に対応する静電潜像が形成される。   After the potential is applied to the K photoconductor drum 10, image writing is started by the K exposure optical system 12 using an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, the K image data. An electrostatic latent image corresponding to the K image of the original image is formed on the surface of the image.

前記の潜像はKの現像器14により接触状態で反転現像がなされKの感光体ドラム10の回転に応じ黒(K)のトナー像が形成される。   The latent image is subjected to reversal development in a contact state by a K developing device 14, and a black (K) toner image is formed in accordance with the rotation of the K photosensitive drum 10.

上記の画像形成プロセスによって像形成体であるKの感光体ドラム10上に形成されたKのトナー像が、Kの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるKの1次転写器14cによって、転写ベルト14a上に転写される。   The K toner image formed on the K photoconductive drum 10 as an image forming body by the image forming process described above is the primary transfer of K as the first transfer means in the K transfer area (no symbol). The image is transferred onto the transfer belt 14a by the device 14c.

次いで転写ベルト14aは、Cのトナー像と同期が取られ、シアン(C)の画像形成ユニット100によりCのスコロトロン帯電器11の帯電作用により電位が付与され、Cの露光光学系12によって第2の色信号すなわちCの画像データに対応する電気信号による画像書込が行われ、Cの現像器14による接触の反転現像によってCの感光体ドラム10上にCのトナー像が、Cの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるCの1次転写器14cによって、前記のKのトナー像の上からCのトナー像が重ね合わせて形成される。   Next, the transfer belt 14 a is synchronized with the C toner image, and a potential is applied by the charging action of the C scorotron charger 11 by the cyan (C) image forming unit 100. Is written by an electric signal corresponding to the color signal of C, that is, the C image data, and the C toner image is transferred onto the C photosensitive drum 10 by the reversal development of the contact by the C developing device 14. In (no symbol), a C toner image is superimposed on the K toner image by the C primary transfer device 14c as the first transfer means.

同様のプロセスにより、K、Cの重ね合わせトナー像と同期が取られ、マゼンタ(M)の画像形成ユニット100によりMの感光体ドラム10上に形成された、第3の色信号によるMの画像データに対応するMのトナー像が、Mの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるMの1次転写器14cによって、前記のK、Cのトナー像の上からMのトナー像が重ね合わせて形成され、更にK、C、Mの重ね合わせトナー像と同期が取られ、イエロー(Y)の画像形成ユニット100によりYの感光体ドラム10上に形成された、第4の色信号によるYの画像データに対応するYのトナー像が、Yの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるYの1次転写器14cによって、前記のK、C、Mのトナー像の上からYのトナー像が重ね合わせて形成され、転写ベルト14a上にK、C、M及びYの重ね合わせカラートナー像が形成される。   A similar process is used to synchronize with the superposed toner images of K and C, and the M image by the third color signal formed on the M photoconductor drum 10 by the magenta (M) image forming unit 100. The M toner image corresponding to the data is transferred from the above K and C toner images to the M toner by the M primary transfer device 14c serving as the first transfer means in the M transfer area (no sign). A fourth image formed on the Y photosensitive drum 10 by the yellow (Y) image forming unit 100 is formed by superimposing the images, and synchronized with the superimposed toner images of K, C, and M. The Y toner image corresponding to the Y image data based on the color signal is transferred to the above K, C, and M by the Y primary transfer device 14c as the first transfer means in the Y transfer area (no sign). Y toner image from the top of the toner image Is formed by overlapping, K, C, color toner image overlay M and Y are formed on the transfer belt 14a.

転写後の各色毎の感光体ドラム10の周面上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリーニング手段であるクリーニング装置190によりクリーニングされる。   The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 10 for each color after the transfer is cleaned by a cleaning device 190 which is a cleaning unit for the image forming body for each color.

転写ベルト14a上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット15から、転写材給送手段としてのタイミングローラ16を経て記録紙Pが第2の転写手段である2次転写器14gの転写域(符号なし)へと搬送され、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流電圧が印加される2次転写器14gにより、転写ベルト14a上の重ね合わせカラートナー像が記録紙P上に一括して転写される。   The recording paper P is the second transfer means from the paper feed cassette 15 as the transfer material storage means through the timing roller 16 as the transfer material feeding means in synchronization with the formation of the superimposed color toner image on the transfer belt 14a. The secondary transfer device 14g is transported to the transfer area (no sign) of the secondary transfer device 14g and applied with a DC voltage having a polarity opposite to that of the toner (in this embodiment, a positive polarity). The alignment color toner image is transferred onto the recording paper P at once.

カラートナー像が転写された記録紙Pは、鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極16bにより除電され、定着装置17へと搬送され、定着ローラ17aと圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられることにより記録紙P上のトナー像が定着された後、装置外部のトレイへ排出される。   The recording paper P to which the color toner image has been transferred is neutralized by a neutralizing electrode 16b which is a separating means comprising a sawtooth electrode plate, conveyed to the fixing device 17, and heat is transferred between the fixing roller 17a and the pressure roller 17b. After the toner image on the recording paper P is fixed by applying pressure, the toner image is discharged to a tray outside the apparatus.

転写後の転写ベルト14aの周面上に残った転写残トナーは、転写ベルト14aを挟んで従動ローラ14eに対向して設けられる転写ベルトのクリーニング手段であるクリーニング装置190aによりクリーニングされる。   The transfer residual toner remaining on the peripheral surface of the transfer belt 14a after the transfer is cleaned by a cleaning device 190a which is a transfer belt cleaning unit provided opposite to the driven roller 14e with the transfer belt 14a interposed therebetween.

各色毎の現像手段である現像器14で、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒色(K)の前述した2成分の現像剤をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙を保って、現像位置において図1に示す如く回転する現像スリーブ141を備えている。   The developing device 14 which is a developing unit for each color accommodates the above-described two-component developers of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K), respectively. A developing sleeve 141 that rotates at a developing position as shown in FIG. 1 while maintaining a predetermined gap with respect to the peripheral surface is provided.

各色毎の現像手段である現像器14を含む現像装置には、前記した如く図2によって説明した本発明の現像装置が用いられている。ホッパ200Dの現像剤はホッパ200Dの下端に設けた供給ローラの回転により、現像器14への供給が行われる。   As described above, the developing device of the present invention described with reference to FIG. 2 is used for the developing device including the developing device 14 which is the developing means for each color. The developer in the hopper 200D is supplied to the developing device 14 by the rotation of a supply roller provided at the lower end of the hopper 200D.

又、現像器中の現像剤からキャリアを分離する手段としてはメッシュを用い、キャリアの未劣化キャリアと劣化キャリアを分離するには、形状測定装置(FPIA3000)と図3に示した帯電量による分離装置を併用した。   Further, a mesh is used as a means for separating the carrier from the developer in the developing device. In order to separate the undegraded carrier and the deteriorated carrier of the carrier, separation by the shape measuring device (FPIA 3000) and the charge amount shown in FIG. The device was used together.

上記画像形成装置を用いて、200万枚まで実写プリントのアウトプットを行って、カブリの発生、スジ故障等の画像欠陥の程度をトリクル方式の画像形成装置と比較したが、上記画像形成装置が良好な結果であり、補充したキャリアの量は明かに少量であった。   Using the above image forming apparatus, the output of actual prints was output up to 2 million sheets, and the degree of image defects such as fogging and streak failure was compared with a trickle type image forming apparatus. The results were good and the amount of replenished carrier was clearly small.

本発明の構成を有する現像装置を取り付けた画像形成装置は、2成分現像剤の全面的な交換を行う必要がなくなり、サービスマンによる現像剤交換をはじめとするサービスは不要に出来る可能性を示唆するものである。尚、上記結果はC(シアン)画像についての結果を示しているが、Y、M、C、Kトナーいずれも同様な結果であった。   The image forming apparatus equipped with the developing device having the configuration of the present invention does not need to replace the two-component developer completely, and suggests the possibility that service such as developer replacement by a service person can be unnecessary. To do. The above results show the results for the C (cyan) image, but the Y, M, C, and K toners have similar results.

従って、トナー補給を行うのみで、現像器からの現像剤の抜きとりは行わない通常の現像方式は言うに及ばず、現像器14中の現像剤を常に抜き取り続け、これは破棄しなければならないトリクル現像方式と比較すると、本発明の現像方式は劣化キャリア以外には破棄キャリアは生ぜず、メンテナンスの劇的な軽減と廃棄現像剤による環境汚染対策の必要が無く、格段に優れた性能であることは明かである。   Therefore, the developer in the developing unit 14 is always withdrawn, not to mention the normal developing method in which the toner is replenished and the developer is not removed from the developing unit, and this must be discarded. Compared to the trickle development method, the development method of the present invention does not generate a discarded carrier other than the deteriorated carrier, and has drastically reduced maintenance and no need for environmental pollution countermeasures with a waste developer, and has a significantly superior performance. It is clear.

〔記録材〕
本発明に用いる記録材は、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙と通常よばれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
[Recording material]
The recording material used in the present invention is a support for holding a toner image, and is usually called an image support, a transfer material or a transfer paper. Specific examples include various kinds of transfer materials such as plain paper from thin paper to thick paper, coated printing paper such as art paper and coated paper, commercially available Japanese paper and postcard paper, plastic films for OHP, and cloth. However, it is not limited to these.

本発明に使用可能な現像器の一例を示す拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a developing device that can be used in the present invention. 本発明にて用いられる現像装置の一例を示す構成図。1 is a configuration diagram showing an example of a developing device used in the present invention. 劣化キャリアを分離・排出する機構の一例の構成図。The block diagram of an example of the mechanism which isolate | separates and discharges a deteriorated carrier. タンデム方式のカラー画像形成装置の構成図。1 is a configuration diagram of a tandem color image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体ドラム
14 現像器
140 現像器ハウジング
141 現像剤搬送体である現像スリーブ
142 磁界発生手段であるマグネットロール
143 層厚規制手段である層厚規制部材
145 搬送供給ローラ
146 撹拌スクリュー
147 撹拌スクリュー
148 背面に磁石板を有する現像剤の除去板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photosensitive drum 14 Developing device 140 Developing device housing 141 Developing sleeve as developer conveying member 142 Magnet roll as magnetic field generating means 143 Layer thickness restricting member as layer thickness restricting means 145 Conveying supply roller 146 Stir screw 147 Stir screw 148 Developer removal plate having a magnet plate on the back

Claims (5)

少なくともトナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いる現像装置において、
前記2成分現像剤のキャリアの劣化状態を判断する機構と、
劣化キャリアを分離する機構と、
劣化キャリアを排出する機構と、
未劣化キャリアを還付する機構と、
現像剤を補給する機構と、
を有することを特徴とする現像装置。
In a developing device using a two-component developer comprising at least a toner and a carrier,
A mechanism for determining the deterioration state of the carrier of the two-component developer;
A mechanism for separating the deteriorated carrier;
A mechanism for discharging the deteriorated carrier,
A mechanism for returning undegraded carriers;
A mechanism for replenishing developer;
A developing device comprising:
前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの形状変化を検知し、判断することを特徴とする請求項1記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the mechanism for determining the deterioration state of the carrier detects and determines a change in the shape of the carrier. 前記キャリアの劣化状態を判断する機構が、キャリアの電荷量の変化を検知し、判断することを特徴とする請求項1又は2記載の現像装置。 3. The developing device according to claim 1, wherein the mechanism for determining the deterioration state of the carrier detects and determines a change in the charge amount of the carrier. 請求項1〜3の何れか1項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。 An image forming method comprising forming an image using the developing device according to claim 1. 請求項1〜3の何れか1項記載の現像装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image using the developing device according to claim 1.
JP2008240593A 2008-09-19 2008-09-19 Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus Pending JP2010072409A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008240593A JP2010072409A (en) 2008-09-19 2008-09-19 Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008240593A JP2010072409A (en) 2008-09-19 2008-09-19 Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010072409A true JP2010072409A (en) 2010-04-02

Family

ID=42204232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008240593A Pending JP2010072409A (en) 2008-09-19 2008-09-19 Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010072409A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032421A (en) * 2010-07-28 2012-02-16 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032421A (en) * 2010-07-28 2012-02-16 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7778573B2 (en) Image forming apparatus and process cartridge
JP4872026B2 (en) Image forming apparatus
JP5342800B2 (en) Developing device and image forming apparatus including the same
JP4046311B2 (en) Image forming apparatus
JP4865408B2 (en) Image forming apparatus
JP2005189708A (en) Developing device in image forming apparatus
JP2003021961A (en) Developing method for image forming device
JP2006259305A (en) Image forming apparatus
JP4939187B2 (en) Image forming apparatus
JP2008122720A (en) Image forming apparatus
JP2008003479A (en) Image forming apparatus
JP5268328B2 (en) Image forming apparatus
JP2001194860A (en) Color image forming device
JP4847259B2 (en) Image forming apparatus
JP2008009149A (en) Image forming apparatus
JP2007079119A (en) Developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP2010072409A (en) Developing device having mechanism for supplying carrier, image forming method, and image forming apparatus
JP5845689B2 (en) Image forming apparatus
JP2009042493A (en) Toner forced consumption controller, image forming device, and toner forced consumption method
JP2004021142A (en) Image forming apparatus
JP3741950B2 (en) Image forming apparatus
JP2000066495A (en) Developing device and image forming device using the same
JP4855154B2 (en) Image forming apparatus
JP4391165B2 (en) TRANSFER METHOD, TRANSFER DEVICE, IMAGE FORMING METHOD, AND IMAGE FORMING DEVICE
JP2000122491A (en) Image forming device