JP2012048112A - Image forming apparatus - Google Patents

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智宏 加藤
Junji Murauchi
淳二 村内
Kazuhiro Saito
和広 斎藤
Tetsuya Kagawa
哲哉 加川
洋朗 ▲高▼田
Hiroaki Takada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable use of a 2-component developer with an appropriate carrier ratio according to a toner amount consumed by printing operation.SOLUTION: In a development apparatus, while an electrostatic latent image formed on a photoreceptor is developed using a developer containing a carrier and a toner, at least some of the carrier is disposed with supplying the developer from a replaceable supply bottle. When a replacement timing of a supply bottle is detected, a toner consumption tendency of printing operation carried out in a prescribed period until the replacement timing is determined and information for the appropriate carrier ratio of the developer supplied from the supply bottle is generated on the basis of the determination result to display on a display panel part.

Description

本発明は、感光体上の静電潜像を、2成分現像剤を用いて現像する現像装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that develops an electrostatic latent image on a photoreceptor using a two-component developer.

プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置の現像装置には、感光体ドラム上のトナー画像を、トナーのみによって構成される1成分現像剤を用いて形成する方式と、トナーと磁性のキャリアとを含む2成分現像剤を用いて形成する方式とがある。
1成分現像剤(トナー)を用いる方式では、現像装置に対するトナーの供給、トナーに対する電荷付与、トナーの回収等において、各種部材がトナーと接触することによりトナーに圧力等の負荷が加わる。トナーは、流動性改質材として無機微粒子がコーティング処理されており、圧力等の負荷が加わると、トナーの表面が熱的に変化するおそれ、トナー表面に無機微粒子が埋め込まれる等によってトナーの劣化が促進されるおそれ等がある。
A developing device of an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine includes a method of forming a toner image on a photosensitive drum using a one-component developer composed only of toner, and a toner and magnetic material. There is a method of forming using a two-component developer containing a carrier.
In a method using a one-component developer (toner), a load such as pressure is applied to the toner when various members come into contact with the toner in supplying the toner to the developing device, applying a charge to the toner, collecting the toner, and the like. The toner is coated with inorganic fine particles as a fluidity modifier. When a load such as pressure is applied, the toner surface may change thermally, and the toner deteriorates due to the inorganic fine particles embedded in the toner surface. May be promoted.

特に、画像形成装置の画像形成速度を高速化するためには、トナーも高速で供給する必要がある。このために、トナーと接触する各種部材が高速回転され、より大きな負荷がトナーに加わる。これにより、トナーの劣化がさらに促進され、形成されるトナー画像の品質が低下するおそれがある。このことから、1成分現像剤を用いる場合には、画像形成装置による画像形成速度を高速化することに限界がある。   In particular, in order to increase the image forming speed of the image forming apparatus, it is necessary to supply toner at a high speed. For this reason, various members in contact with the toner are rotated at high speed, and a larger load is applied to the toner. Thereby, the deterioration of the toner is further promoted, and the quality of the formed toner image may be lowered. For this reason, when a one-component developer is used, there is a limit to increasing the image forming speed by the image forming apparatus.

また、形成されるトナー画像を高画質化するために、例えば、6μm以下の直径にまでトナーの小径化が進められている。しかし、トナーの小径化に伴って、多量の外添材が必要になり、また、流動性も悪くなる。このために、小径のトナーでは、負荷が加わると、凝集、外添材の埋め込み等が発生しやすくなる。
さらに、省電力化等のために、トナーの定着温度を低温化することも行われている。しかしながら、トナーの定着温度を低温化すると、トナーの熱的な耐性が低下することになる。このために、トナーに負荷が加わることによりトナー表面に熱が加わると、トナーの劣化が促進されることになる。
Further, in order to improve the image quality of the formed toner image, for example, the diameter of the toner has been reduced to a diameter of 6 μm or less. However, as the diameter of the toner is reduced, a large amount of external additive is required and the fluidity is also deteriorated. For this reason, with a small diameter toner, when a load is applied, aggregation, embedding of an external additive, and the like are likely to occur.
Further, the toner fixing temperature is lowered to save power. However, when the fixing temperature of the toner is lowered, the thermal resistance of the toner is lowered. For this reason, when heat is applied to the toner surface by applying a load to the toner, the deterioration of the toner is promoted.

このような1成分現像剤を用いる方式に対して、2成分現像剤を用いる方式では、磁性を有するキャリア粒子とトナーとを現像装置内において撹拌および混合することによりトナーを帯電させて、帯電状態のトナーをキャリアとともに、回転する磁性ローラによって搬送するようになっている。2成分現像剤は、磁性ローラの外周面上に、一様な高さの磁気ブラシを形成し、感光体上の静電潜像をトナーによって現像する。   In contrast to such a system using a one-component developer, in a system using a two-component developer, the toner is charged by stirring and mixing the magnetic carrier particles and the toner in the developing device, and the charged state. The toner is conveyed together with the carrier by a rotating magnetic roller. The two-component developer forms a magnetic brush having a uniform height on the outer peripheral surface of the magnetic roller, and develops the electrostatic latent image on the photoreceptor with toner.

静電潜像を現像した後の磁性ローラ上の現像剤は、現像装置内に循環されて、磁性ローラとは反発する磁界、スクレーパ等によって、磁性ローラから分離される。分離された現像剤は、再度、静電潜像の現像に使用される。
このように、2成分現像剤を用いる方式では、トナーに対する帯電を、粒状のキャリアとの混合によって行うことから、トナーに加わる負荷は、各種部材が接触する1成分現像剤を用いる方式よりも小さくなる。これにより、1成分現像剤よりもトナーの寿命が長くなり、また、高速での画像形成によっても、トナーが劣化することが抑制される。
The developer on the magnetic roller after developing the electrostatic latent image is circulated in the developing device and separated from the magnetic roller by a magnetic field, a scraper, or the like that repels the magnetic roller. The separated developer is used again for developing the electrostatic latent image.
As described above, in the method using the two-component developer, the toner is charged by mixing with the particulate carrier, so that the load applied to the toner is smaller than the method using the one-component developer in which various members are in contact. Become. Thereby, the lifetime of the toner is longer than that of the one-component developer, and the deterioration of the toner is suppressed even when the image is formed at a high speed.

しかしながら、2成分現像剤では、現像装置内においてキャリアが長期間にわたって使用されると、トナーの成分が徐々にキャリアに移行するキャリアスペントが生じ、トナーに対するキャリアの仕事関数差が小さくなるという問題がある。これにより、トナーを帯電させるためのキャリアの能力が低下し、磁性ローラ上を搬送される現像剤からのトナーの飛散、感光体における静電潜像以外にトナーが付着する地肌カブリ等が生じるおそれがある。   However, in the case of a two-component developer, when the carrier is used for a long time in the developing device, a carrier spent in which the toner components gradually move to the carrier is generated, and the work function difference of the carrier with respect to the toner is reduced. is there. As a result, the ability of the carrier to charge the toner is reduced, and toner scattering from the developer conveyed on the magnetic roller may occur, and background fogging on which the toner adheres in addition to the electrostatic latent image on the photoreceptor may occur. There is.

キャリアの電荷付与能力が低下すると、従来、サービスマンによって現像装置内の現像剤を交換するようになっている。しかし、ユーザは、現像剤の交換が必要なことを、サービスマンに連絡する必要があり、ユーザにとっては煩わしいものになっている。
また、トナー成分がキャリアに移行するキャリアスペントを抑制するために、例えば、キャリア表面に、低表面エネルギーのシリコーン樹脂、フッ素化樹脂、ポリエチレン樹脂等をコーティング処理することが行われている。これにより、キャリアの寿命を長くすることができ、現像剤の交換頻度を低減することができる。しかし、このような構成としても、キャリアの寿命を現像装置自体の寿命と同程度にまで長くすることは困難であり、現像装置が寿命に達するまでには数回にわたって現像剤を交換する必要がある。
When the charge imparting ability of the carrier is lowered, the developer in the developing device is conventionally replaced by a service person. However, the user needs to notify the service person that the developer needs to be replaced, which is troublesome for the user.
Further, in order to suppress the carrier spent in which the toner component is transferred to the carrier, for example, the surface of the carrier is coated with a low surface energy silicone resin, a fluorinated resin, a polyethylene resin, or the like. Thereby, the lifetime of a carrier can be lengthened and the replacement frequency of a developer can be reduced. However, even with such a configuration, it is difficult to extend the lifetime of the carrier to the same level as the lifetime of the developing device itself, and it is necessary to replace the developer several times before the developing device reaches its lifetime. is there.

また、2成分系現像剤を用いる方式でも、1成分系現像剤を用いる方式と同様に、トナーの小径化に伴って多量の外添剤が使用されると、定着温度の低温化によってトナーの熱的な耐性が低下すること等から、キャリアを長寿命化することは、さらに困難になっており、現像剤の交換する頻度も増加する傾向にある。
このような問題に対して、特許文献1には、現像装置内において使用されているキャリアを少量ずつ廃棄しつつ、トナーとキャリアとを、それぞれ個別に少量ずつ現像装置内に補給することにより、現像装置内における劣化したキャリアを劣化していないキャリアと入れ替える構成が提案されている。このように、キャリアとトナーとをそれぞれ個別に補給することにより、現像装置内においてキャリアとトナーとを所望の混合比に維持することができる。しかしながら、キャリアとトナーとをそれぞれ個別に現像装置に補給する構成では、それぞれを補給するための構成、制御等が複雑になり、しかも装置全体が大きくなるという問題がある。
Also, in the method using a two-component developer, as in the method using a one-component developer, if a large amount of external additive is used as the diameter of the toner is reduced, the fixing temperature is lowered. Extending the life of the carrier has become more difficult due to a decrease in thermal resistance and the like, and the frequency of changing the developer tends to increase.
In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses that the toner and the carrier are individually replenished into the developing device individually while discarding the carrier used in the developing device in small amounts. A configuration has been proposed in which a deteriorated carrier in the developing device is replaced with a carrier that has not deteriorated. In this manner, by separately supplying the carrier and the toner, the carrier and the toner can be maintained at a desired mixing ratio in the developing device. However, in the configuration in which the carrier and the toner are individually replenished to the developing device, there are problems that the configuration and control for replenishing each become complicated, and that the entire apparatus becomes large.

特許文献2および3には、複数のカラー現像器が回転軸を中心として回転するロータリー式現像装置において、カラー現像器が反転位置にまで回転した場合に、重力によって現像器内の現像剤を一定量ずつ廃棄する構成が開示されている。このような構成により、カラー現像器内のキャリアとトナーとを含む現像剤中のキャリアを、現像動作を中断することなく入れ替えることができる。   In Patent Documents 2 and 3, in a rotary developing device in which a plurality of color developing devices rotate about a rotation axis, when the color developing device rotates to a reversal position, the developer in the developing device is fixed by gravity. A configuration is disclosed in which the amount is discarded. With such a configuration, the carrier in the developer containing the carrier and the toner in the color developer can be replaced without interrupting the developing operation.

しかしながら、このような構成は、各カラー現像器が反転するロータリー式の現像装置において適用することができるものの、各カラー現像器が反転しない高速タイプのタンデム方式のカラー画像形成装置に対しては適用することができない。
特許文献4には、トリクル方式の現像装置が開示されている。トリクル方式の現像装置では、劣化していない状態のキャリアがトナーとともに現像装置内に補給されるとともに、現像装置内の現像剤のレベルが一定値以上になると、現像剤が少量ずつ廃棄されるようになっている。従って、現像装置内のキャリアは、一定のレベル以下に劣化することを抑制することができる。
However, such a configuration can be applied to a rotary type developing device in which each color developing device is reversed, but is applied to a high-speed tandem color image forming apparatus in which each color developing device is not reversed. Can not do it.
Patent Document 4 discloses a trickle developing device. In a trickle type developing device, an undegraded carrier is replenished into the developing device together with the toner, and when the developer level in the developing device exceeds a certain level, the developer is discarded little by little. It has become. Therefore, it is possible to suppress the carrier in the developing device from deteriorating to a certain level or less.

特開2007−477111号公報JP 2007-477111 A 特開平10−161420号公報JP-A-10-161420 特開2000−231250号公報JP 2000-231250 A 特開2000−81787号公報JP 2000-81787 A

トリクル方式の現像装置では、通常、現像装置に、現像剤が収容された補給ボトル等の補給容器が装着されて、補給容器内の現像剤が現像装置内に補給されるようになっている。補給容器内の現像剤のトナーとキャリアとは、予め設定された一定の比率で混合されており、現像剤(トナーおよびキャリア)におけるキャリアの比率(重量%、以下、このキャリア比率をトリクルレートとする)は、通常、5〜30%程度で一定に設定されている。従って、現像装置内には、常に、一定のトリクルレートになった現像剤が補給されることになる。   In a trickle-type developing device, a replenishing container such as a replenishing bottle containing developer is usually attached to the developing device so that the developer in the replenishing container is replenished into the developing device. The developer toner and the carrier in the replenishing container are mixed at a predetermined ratio, and the carrier ratio in the developer (toner and carrier) (% by weight, hereinafter, this carrier ratio is referred to as trickle rate). Is normally set to a constant value of about 5 to 30%. Therefore, the developer having a constant trickle rate is always supplied into the developing device.

このような構成の現像装置では、べた画像等のように、トナー消費量が多い高印字率の現像動作(プリント動作)が続くと、消費されるトナー量が多くなるために、補給容器内の現像剤が頻繁に補給される。この場合、現像装置内では、現像剤が補給されることによって現像剤量が増加することにより、現像剤の一部が廃棄されることになる。
従って、補給容器から現像装置内に補給される現像剤は、比較的短時間で廃棄されることになる。廃棄される現像剤には、劣化していない状態のキャリアが多く含まれるために、劣化していないキャリアが無駄に廃棄されることによって、経済性が損なわれるおそれがある。
In the developing device having such a configuration, if a developing operation (printing operation) with a high printing rate that consumes a large amount of toner, such as a solid image, continues, the amount of toner consumed increases. Developer is replenished frequently. In this case, in the developing device, a part of the developer is discarded by increasing the amount of the developer by supplying the developer.
Therefore, the developer supplied from the supply container into the developing device is discarded in a relatively short time. Since the developer to be discarded contains a large number of undegraded carriers, there is a risk that economic efficiency may be impaired by unnecessarily discarding undegraded carriers.

これに対して、文字画像等のように、トナー消費量が少ない低印字率の現像動作が続く場合には、消費されるトナー量が少なくなり、現像装置に対する現像剤の補給回数が減少し、補給される現像剤量も減少することになる。この場合には、廃棄される現像剤量が低下するために、補給されるキャリアは、現像装置内において、比較的長時間にわたって滞留することになり、トナーおよびキャリアのそれぞれの劣化が促進されることになる。   On the other hand, when a developing operation with a low printing rate with a small amount of toner consumption, such as a character image, continues, the amount of consumed toner decreases, and the number of times the developer is replenished to the developing device decreases. The amount of developer to be replenished also decreases. In this case, since the amount of developer to be discarded is reduced, the replenished carrier stays in the developing device for a relatively long time, and the deterioration of the toner and the carrier is promoted. It will be.

特に、キャリアは、トナースペント、減耗等によってキャリアの帯電能力が低下すると、トナー飛散の増加、トナー粒状性の低下、かぶり等による画像品質の低下等が生じるおそれがある。
画像形成装置を使用するユーザによっては、高印字率の画像のプリント枚数が多い場合と、低印字率の画像のプリント枚数が多い場合とがある。高印字率の画像のプリント枚数が多いユーザの場合には、劣化していない状態のキャリアが多量に廃棄されることになり、低印字率の画像のプリント枚数が多いユーザの場合には、現像装置内におけるキャリアの劣化が促進されることになる。
In particular, when the chargeability of the carrier is reduced due to toner spent, depletion, or the like, there is a possibility that toner scattering increases, toner granularity decreases, image quality decreases due to fogging, and the like.
Depending on the user who uses the image forming apparatus, there are a case where the number of printed images with a high printing rate is large and a case where the number of printed images with a low printing rate is large. In the case of a user who has a large number of images printed with a high printing rate, a large amount of undegraded carrier is discarded, and in the case of a user with a large number of images printed with a low printing rate, development is performed. The deterioration of the carrier in the apparatus is promoted.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリントされる頻度が多い画像のトナー消費量に対応した適切な比率のキャリアが含まれる現像剤を使用することが可能な画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to use a developer containing a carrier in an appropriate ratio corresponding to the toner consumption of an image that is frequently printed. An object is to provide a possible image forming apparatus.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像を、キャリアとトナーとを含む現像剤を用いて現像する間に、交換可能になった補給容器から現像剤を補給しつつ、少なくともキャリアの一部を排出する現像装置を備えた画像形成装置であって、前記補給容器の交換時期を検出する交換時期検出手段と、前記交換時期検出手段によって検出される交換時期までの所定期間内に実行されたプリント動作におけるトナー消費量の傾向を判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に基づいて、補給容器から補給される現像剤として適切なキャリア比率に関する情報を生成する現像剤情報生成手段と、当該現像剤情報生成手段によって生成された情報を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention is replaceable during development of an electrostatic latent image formed on a photoreceptor using a developer containing a carrier and toner. An image forming apparatus provided with a developing device that discharges at least a part of a carrier while replenishing a developer from a replenishing container, wherein the replacement time detecting unit detects a replacement time of the replenishing container, and the replacement time detecting unit Suitable as a developer to be replenished from the replenishing container based on the determination result of the determination means and the determination result of the determination means in the printing operation executed within a predetermined period until the replacement time detected by And a developer information generating means for generating information relating to the carrier ratio, and an output means for outputting information generated by the developer information generating means.

本発明の画像形成装置では、補給容器の交換時に、それまでの所定期間内に実行されたプリント動作のトナー消費量の傾向を判定し、判定されたトナー消費量の傾向に対して、補給容器から補給される現像剤の適切なキャリア比率に関する情報が生成されて出力されるために、その後に実行されるプリント動作に対応したキャリア比率の現像剤を使用することが可能になる。これにより、キャリアが無駄に消費されること、あるいは、キャリアの劣化による画質が低下することを抑制することができる。   In the image forming apparatus according to the present invention, when the supply container is replaced, the tendency of the toner consumption amount of the printing operation executed within a predetermined period until then is determined, and the supply container is determined with respect to the determined trend of the toner consumption amount. Since the information on the appropriate carrier ratio of the developer replenished from the printer is generated and output, it is possible to use the developer having the carrier ratio corresponding to the printing operation to be executed thereafter. As a result, it is possible to suppress the waste of the carrier or the deterioration of the image quality due to the deterioration of the carrier.

好ましくは、前記判定手段は、1回のプリント動作毎に印字率を算出し、前記所定期間に実行された全てのプリント動作を、予め設定された印字率の範囲に基づいて分類し、それぞれの印字率の範囲に分類されたプリント動作の回数に基づいて、実行されたプリント動作のトナー消費量の傾向として印字率の傾向を判定することを特徴とする。
好ましくは、前記現像剤情報生成手段は、前記判定手段によって高トナー消費量の傾向と判定される場合には、低キャリア比率の情報を生成し、前記判定手段によって低トナー消費量の傾向と判定される場合には、高キャリア比率の情報を生成することを特徴とする。
Preferably, the determination unit calculates a printing rate for each printing operation, classifies all the printing operations executed in the predetermined period based on a preset printing rate range, Based on the number of printing operations classified into the printing rate range, the tendency of the printing rate is determined as the trend of toner consumption of the executed printing operation.
Preferably, the developer information generation unit generates information on a low carrier ratio when the determination unit determines that the tendency is high toner consumption, and the determination unit determines that the tendency is low toner consumption. If so, it is characterized in that information on a high carrier ratio is generated.

好ましくは、前記現像装置は、それぞれが異なるキャリア比率に設定された現像剤が収容された複数種類の補給容器が選択的に着脱可能になっていることを特徴とする。
好ましくは、前記現像剤情報生成手段は、前記判定手段によって判定されたトナー消費量の傾向に適した補給容器の種類に関する情報を生成することを特徴とする。
好ましくは、前記現像装置は、装着された補給容器における現像剤のキャリア比率に関する情報を取得する取得手段を有することを特徴とする。
Preferably, the developing device is characterized in that a plurality of types of replenishing containers each containing a developer set to a different carrier ratio are selectively removable.
Preferably, the developer information generating unit generates information on the type of supply container suitable for the tendency of toner consumption determined by the determining unit.
Preferably, the developing device includes an acquisition unit that acquires information relating to a carrier ratio of the developer in the replenishment container that is mounted.

好ましくは、前記取得手段にて取得された現像剤のキャリア比率に関する情報が、前記現像剤情報生成手段によって生成された補給容器の種類に関する情報とは異なる場合に警告を発する警告手段をさらに有することを特徴とする。   Preferably, the information processing apparatus further includes warning means for issuing a warning when the information on the carrier ratio of the developer acquired by the acquisition means is different from the information on the type of supply container generated by the developer information generation means. It is characterized by.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置であるモノクロプリンタの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a monochrome printer which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. そのモノクロプリンタの画像プロセス部に設けられた現像装置の平断面を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a flat cross section of a developing device provided in an image process section of the monochrome printer. その現像装置における主要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part in the developing device. モノクロプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of a monochrome printer. モノクロプリンタのCPUによって実行される現像剤情報表示制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of developer information display control executed by a CPU of a monochrome printer. トリクルレートが低くなった現像剤を使用することにより、廃棄されるキャリア量を低減できることを示すグラフである。6 is a graph showing that the amount of discarded carrier can be reduced by using a developer having a low trickle rate. (a)〜(d)は、それぞれ、プリント動作の全体における傾向が低印字率の場合に、高トリクルレート(30%)の現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けることによる効果を概念的に示したグラフである。(A) to (d) conceptually show the effect of continuing to use a replenishing bottle containing a high trickle rate (30%) developer when the tendency of the entire printing operation is low printing rate. It is the graph shown.

[プリンタの構成]
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるモノクロプリンタの概略構成を示す模式図である。このプリンタは、外部の端末装置等から入力される画像データに基づいて、電子写真方式により記録シート上にトナー画像を形成する画像プロセス部10と、記録シートを画像プロセス部10に供給する給紙部31と、画像プロセス部10において記録シート上に転写されたトナー画像を記録シート上に定着する定着部33とを備えている。
[Printer configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a monochrome printer which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This printer includes an image processing unit 10 that forms a toner image on a recording sheet by an electrophotographic method based on image data input from an external terminal device and the like, and a paper feed that supplies the recording sheet to the image processing unit 10 And a fixing unit 33 that fixes the toner image transferred onto the recording sheet in the image processing unit 10 onto the recording sheet.

画像プロセス部10には、図1に矢印Xで示す方向に回転可能に配置された感光体ドラム11が設けられており、感光体ドラム11の上方には、給紙部31から供給される記録シートが搬送される搬送経路34が水平方向に沿って設けられている。給紙部31内の記録シートは、タイミングローラ32によって、所定のタイミングで搬送経路34を搬送されて、感光体ドラム11に供給される。   The image processing unit 10 is provided with a photosensitive drum 11 that is rotatably arranged in a direction indicated by an arrow X in FIG. 1. A recording supplied from a paper feeding unit 31 is provided above the photosensitive drum 11. A conveyance path 34 through which the sheet is conveyed is provided along the horizontal direction. The recording sheet in the sheet feeding unit 31 is conveyed by the timing roller 32 through the conveyance path 34 at a predetermined timing, and is supplied to the photosensitive drum 11.

搬送経路34に対向する感光体ドラム11の上部表面に対して回転方向下流側には、クリーニング部12および帯電ローラ13が感光体ドラム11の回転方向に沿って順番に配置されている。クリーニング部12は、板状のブレード12aによって感光体ドラム11の表面をクリーニングする。帯電ローラ13は、感光体ドラム11の表面を一様に帯電する。   A cleaning unit 12 and a charging roller 13 are sequentially arranged along the rotation direction of the photosensitive drum 11 on the downstream side in the rotation direction with respect to the upper surface of the photosensitive drum 11 facing the conveyance path 34. The cleaning unit 12 cleans the surface of the photosensitive drum 11 with a plate-like blade 12a. The charging roller 13 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 11.

帯電ローラ13に対して感光体ドラム11の回転方向下流側の表面位置には、感光体ドラム11の下方に配置された露光走査装置14からレーザビームLが照射されるようになっている。露光走査装置14は、画像データに対応して変調されたレーザ光Lを感光体ドラム11の表面に照射して、帯電された感光体ドラム11の表面に、画像データに対応した静電潜像を形成する。   A laser beam L is applied to a surface position downstream of the charging roller 13 in the rotation direction of the photosensitive drum 11 from an exposure scanning device 14 disposed below the photosensitive drum 11. The exposure scanning device 14 irradiates the surface of the photosensitive drum 11 with a laser beam L modulated according to the image data, and the electrostatic latent image corresponding to the image data is applied to the charged surface of the photosensitive drum 11. Form.

露光走査装置14からのレーザ光Lの照射位置に対して感光体ドラム11の回転方向下流側には、現像装置20が感光体ドラム11に対向して配置されている。現像装置20は、非磁性トナー(以下、単に「トナー」という)と、磁性キャリア(以下、単に「キャリア」という)とを含む2成分現像剤を用いて、感光体ドラム11の表面に形成された静電潜像をトナーによって現像する。現像装置20の具体的な構成については後述する。   A developing device 20 is disposed opposite the photosensitive drum 11 on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 11 with respect to the irradiation position of the laser beam L from the exposure scanning device 14. The developing device 20 is formed on the surface of the photosensitive drum 11 using a two-component developer including a non-magnetic toner (hereinafter simply referred to as “toner”) and a magnetic carrier (hereinafter simply referred to as “carrier”). The electrostatic latent image is developed with toner. A specific configuration of the developing device 20 will be described later.

感光体ドラム11の上方には、記録シートの搬送経路34を挟んで対向して転写ローラ16が配置されている。転写ローラ16は、感光体ドラム11の表面に接しており、感光体ドラム11の表面と転写ローラ16との間に、転写ニップTNが形成されている。転写ニップTNには、感光体ドラム11のトナー画像が搬送されるタイミングに同期して、記録シートが搬送される。   A transfer roller 16 is disposed above the photosensitive drum 11 so as to face each other with a recording sheet conveyance path 34 interposed therebetween. The transfer roller 16 is in contact with the surface of the photosensitive drum 11, and a transfer nip TN is formed between the surface of the photosensitive drum 11 and the transfer roller 16. A recording sheet is conveyed to the transfer nip TN in synchronization with the timing at which the toner image on the photosensitive drum 11 is conveyed.

感光体ドラム11上のトナー画像は、転写ローラ16によって形成される電界の静電力により、転写ニップTNを通過する記録シートSに転写される。
転写ニップTNを通過した記録シートは、定着部33へ搬送される。定着部33には、相互に圧接された加熱ローラ33aと加圧ローラ33bとが設けられており、加熱ローラ33aと加圧ローラ33bとの間に定着ニップFNが形成されている。加熱ローラ33aの軸心部にはヒータランプ33cが配置されており、ヒータランプ33cによって加熱ローラ33aが加熱されるようになっている。
The toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to the recording sheet S passing through the transfer nip TN by the electrostatic force of the electric field formed by the transfer roller 16.
The recording sheet that has passed through the transfer nip TN is conveyed to the fixing unit 33. The fixing unit 33 includes a heating roller 33a and a pressure roller 33b that are in pressure contact with each other, and a fixing nip FN is formed between the heating roller 33a and the pressure roller 33b. A heater lamp 33c is disposed at the axial center of the heating roller 33a, and the heating roller 33a is heated by the heater lamp 33c.

転写ニップTNを通過して定着部33に搬送される記録シートのトナー画像は、記録シートが定着ニップFNを通過する間に、加熱および加圧されて記録シート上に定着される。定着部33においてトナー画像が定着された記録シートは、排紙トレイ(図示せず)上に排出される。
感光体ドラム11上のトナー画像を形成するトナーは、転写ローラ16からの静電力では完全に記録シート上に転写されず、一部が感光体ドラム11上に残留する場合があるが、この残留トナーは、クリーニング部12においてブレード12aによって除去される。
The toner image of the recording sheet that passes through the transfer nip TN and is conveyed to the fixing unit 33 is fixed on the recording sheet by being heated and pressurized while the recording sheet passes through the fixing nip FN. The recording sheet on which the toner image is fixed in the fixing unit 33 is discharged onto a paper discharge tray (not shown).
The toner that forms the toner image on the photosensitive drum 11 may not be completely transferred onto the recording sheet by the electrostatic force from the transfer roller 16, and a part of the toner may remain on the photosensitive drum 11. The toner is removed by the blade 12 a in the cleaning unit 12.

プリンタには、画像プロセス部10を含むプリンタの全体を制御するための制御部51が設けられている。制御部51は、外部の端末等から入力された画像データに基づいて、露光走査装置14から照射されるレーザ光を変調する。また、制御部51は、操作パネル52に設けられたパネル表示部52aを制御するようになっている。操作パネル52には、パネル表示部52aの周囲に、警告灯52bおよび52c、スピーカー52d等が設けられている。   The printer is provided with a control unit 51 for controlling the entire printer including the image processing unit 10. The control unit 51 modulates the laser light emitted from the exposure scanning device 14 based on image data input from an external terminal or the like. Further, the control unit 51 controls a panel display unit 52 a provided on the operation panel 52. The operation panel 52 is provided with warning lights 52b and 52c, a speaker 52d, and the like around the panel display section 52a.

なお、画像プロセス部10において、感光体ドラム11を帯電ローラ13によって帯電する構成であったが、このような構成に代えて、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、コロナ放電式帯電装置、感光体ドラム11の表面に接触しない近接帯電部材等を用いてもよい。また、感光体ドラム11上のトナー像を記録シートに転写ローラ16によって転写する構成に代えて、ワイヤ放電式転写装置、あるいは、中間転写ベルト等の中間転写体を配置して2段階以上の転写を行う方式等でもよい。さらに、クリーニング部12は、板状のブレード12aを使用する構成に代えて、回転型ブラシ、固定型ブラシ等を使用してもよい。   In the image processing unit 10, the photosensitive drum 11 is charged by the charging roller 13, but instead of such a configuration, a rotary or fixed brush charging device, a corona discharge charging device, A proximity charging member or the like that does not contact the surface of the photosensitive drum 11 may be used. Further, in place of the configuration in which the toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to the recording sheet by the transfer roller 16, an intermediate transfer body such as a wire discharge type transfer device or an intermediate transfer belt is arranged to transfer in two or more stages. A method of performing the above may be used. Further, the cleaning unit 12 may use a rotary brush, a fixed brush, or the like instead of the configuration using the plate-like blade 12a.

[現像装置の構成]
現像装置20には、トナーと、キャリアとを含む2成分現像剤が収容されるハウジング21内に、それぞれが、感光体ドラム11にほぼ平行に配置された現像ローラ27、供給スクリュー25および撹拌スクリュー24が設けられている。現像ローラ27は、感光体ドラム11に近接して配置されており、現像ローラ27に対して感光体ドラム11とは反対側に、供給スクリュー25および撹拌スクリュー24が、順番に配置されている。
[Developer configuration]
The developing device 20 includes a developing roller 27, a supply screw 25, and a stirring screw, which are disposed in a housing 21 in which a two-component developer containing toner and a carrier is accommodated, and are substantially parallel to the photosensitive drum 11. 24 is provided. The developing roller 27 is disposed in the vicinity of the photosensitive drum 11, and the supply screw 25 and the stirring screw 24 are sequentially disposed on the opposite side of the developing roller 27 from the photosensitive drum 11.

供給スクリュー25の上方には、ハウジング21内に現像剤を補給するホッパー22が設けられている。ホッパー22の上部には、キャリアとトナーとが含む2成分現像剤が収容された円筒形状の補給ボトル41が水平状態で装着されるようになっている。補給ボトル41は、ホッパー22に対して着脱可能になっている。
補給ボトル41は、一方の端部(先端部)が先細り形状に形成されており、その先端に開口部が設けられている。補給ボトル41は、先端部がホッパー22の上部に装着されて、他方の端部(底部)がボトルホルダー28に係合されることにより、水平状態に保持される。
Above the supply screw 25, a hopper 22 for replenishing developer in the housing 21 is provided. A cylindrical supply bottle 41 containing a two-component developer containing a carrier and toner is mounted on the hopper 22 in a horizontal state. The supply bottle 41 is detachable from the hopper 22.
The supply bottle 41 has one end portion (tip portion) formed in a tapered shape, and an opening is provided at the tip thereof. The replenishing bottle 41 is held in a horizontal state by the tip portion being mounted on the upper portion of the hopper 22 and the other end portion (bottom portion) being engaged with the bottle holder 28.

ボトルホルダー28は、ボトル回転用モータ43によって回転されるようになっており、ボトルホルダー28の回転によって、水平状態になった補給ボトル41が回転される。補給ボトル41の周面には、螺旋溝が形成されており、補給ボトル41の回転によって、内部の現像剤が開口部に向って搬送されて、ホッパー22内に供給される。
補給ボトル41には、トナーとキャリアと混合比率が予め設定された所定のトリクルレート(現像剤中のキャリアの重量%比)になった現像剤が収容されている。ホッパー22には、例えば、トリクルレートが5%(高印字率用)、15%(標準)、30%(低印字率用)の現像剤がそれぞれ収容された3種類の補給ボトル41が、それぞれ着脱可能になっている。
The bottle holder 28 is rotated by a bottle rotation motor 43, and the supply bottle 41 in a horizontal state is rotated by the rotation of the bottle holder 28. A spiral groove is formed on the peripheral surface of the supply bottle 41, and the developer inside is conveyed toward the opening by the rotation of the supply bottle 41 and supplied into the hopper 22.
The replenishment bottle 41 contains a developer having a predetermined trickle rate (weight% ratio of the carrier in the developer) in which the mixing ratio of the toner and the carrier is set in advance. In the hopper 22, for example, three types of supply bottles 41 each containing developer having a trickle rate of 5% (for high printing rate), 15% (standard), and 30% (for low printing rate) are respectively provided. Detachable.

それぞれの補給ボトル41には、収容された現像剤におけるトリクルレートの情報等が記憶されたICチップ41aが設けられている。また、ボトルホルダー28には、補給ボトル41に取り付けられたICチップ41aに記憶された情報を読み取るICチップリーダー28aが設けられている。
ホッパー22には、ホッパー22内の現像剤のレベルを検出するレベルセンサー22aが設けられている。レベルセンサー22aは、ホッパー22内の現像剤が所定レベル以下に低下することによって所定の信号を出力する。ボトル回転用モータ43は、レベルセンサー22aがホッパー22内の現像剤が所定レベル以下になったことを検出することによって回転駆動されて、補給ボトル41内の現像剤がホッパー22内に供給される。
Each replenishing bottle 41 is provided with an IC chip 41a in which information on trickle rate in the stored developer is stored. The bottle holder 28 is provided with an IC chip reader 28 a that reads information stored in the IC chip 41 a attached to the supply bottle 41.
The hopper 22 is provided with a level sensor 22 a that detects the level of the developer in the hopper 22. The level sensor 22a outputs a predetermined signal when the developer in the hopper 22 falls below a predetermined level. The bottle rotation motor 43 is rotationally driven when the level sensor 22a detects that the developer in the hopper 22 has become a predetermined level or less, and the developer in the replenishment bottle 41 is supplied into the hopper 22. .

ホッパー22の下端部には、ホッパー22内の現像剤を、現像装置20のハウジング21内に供給する補給用スクリュー22cが撹拌スクリュー24に平行に設けられている。補給用スクリュー22cは、補給用モータ44により回転されて、撹拌スクリュー24の一方の端部の上方に設けられた補給口21p(図2参照)にまで現像剤を搬送する。補給口21pへ搬送された現像剤は、補給口21pを通って、ハウジング21内における撹拌スクリュー24の一方の端部に補給される。   A replenishing screw 22 c for supplying the developer in the hopper 22 into the housing 21 of the developing device 20 is provided at the lower end of the hopper 22 in parallel with the stirring screw 24. The replenishment screw 22c is rotated by the replenishment motor 44 and conveys the developer to a replenishment port 21p (see FIG. 2) provided above one end of the stirring screw 24. The developer conveyed to the supply port 21p passes through the supply port 21p and is supplied to one end of the stirring screw 24 in the housing 21.

ハウジング21内における撹拌スクリュー24の一方の端部に補給された現像剤は、撹拌スクリュー24の他方の端部から、撹拌スクリュー24と平行になった供給スクリュー25へと搬送されて、供給スクリュー25によって撹拌スクリュー24の搬送方向とは反対方向に搬送される。
ハウジング21の底面には、供給スクリュー25における現像剤の搬送方向下流側の端部に対向して、現像剤を排出するための排出口21m(図2参照)が設けられている。ハウジング21の下方には、排出口21mから排出される現像剤を回収する現像剤回収容器23が、ハウジング21に対して着脱可能に設けられている。
The developer replenished to one end of the stirring screw 24 in the housing 21 is conveyed from the other end of the stirring screw 24 to a supply screw 25 parallel to the stirring screw 24, and is supplied to the supply screw 25. Is conveyed in a direction opposite to the conveying direction of the stirring screw 24.
A discharge port 21m (see FIG. 2) for discharging the developer is provided on the bottom surface of the housing 21 so as to face the end of the supply screw 25 on the downstream side in the developer transport direction. Below the housing 21, a developer collection container 23 that collects the developer discharged from the discharge port 21 m is provided detachably with respect to the housing 21.

図2は、現像装置20の循環搬送路を上方から見た場合の模式的な断面図である。図1および図2に示すように、ハウジング21の内部は、撹拌スクリュー24が収容された混合室21aと、現像ローラ27および供給スクリュー25が収容された現像室21bとに、隔壁21cによって分割されている。隔壁21cは、撹拌スクリュー24および供給スクリュー25に沿って垂直状態(図1参照)に配置されている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view when the circulation conveyance path of the developing device 20 is viewed from above. As shown in FIGS. 1 and 2, the inside of the housing 21 is divided by a partition wall 21c into a mixing chamber 21a in which the stirring screw 24 is accommodated and a developing chamber 21b in which the developing roller 27 and the supply screw 25 are accommodated. ing. The partition wall 21c is arranged in a vertical state (see FIG. 1) along the stirring screw 24 and the supply screw 25.

撹拌スクリュー24は、シャフト24aのほぼ全域にわたって、一定のピッチの螺旋羽根24bが設けられたスパイラルスクリューである。また、供給スクリュー25は、シャフト25aにおける隔壁21cに沿った領域に、一定のピッチの第1螺旋羽根25bが設けられたスパイラルスクリューである。
撹拌スクリュー24は、螺旋羽根24bによって、混合室21a内の現像剤が、図2に矢印Aで示す方向に搬送されるように、所定方向に回転される。また、供給スクリュー25は、第1螺旋羽根25bによって、現像室21b内の現像剤が、図2に矢印Bで示す方向に搬送されるように、撹拌スクリュー24の回転方向とは逆方向に回転される。
The stirring screw 24 is a spiral screw in which spiral blades 24b having a constant pitch are provided over almost the entire area of the shaft 24a. The supply screw 25 is a spiral screw in which first spiral blades 25b having a constant pitch are provided in a region along the partition wall 21c in the shaft 25a.
The stirring screw 24 is rotated in a predetermined direction by the spiral blade 24b so that the developer in the mixing chamber 21a is conveyed in the direction indicated by the arrow A in FIG. Further, the supply screw 25 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the stirring screw 24 so that the developer in the developing chamber 21b is conveyed in the direction indicated by the arrow B in FIG. Is done.

なお、混合室21aの底部には、混合室21a内を搬送される現像剤のトナー濃度を検出するための磁気センサー29が設けられている。この磁気センサー29によって検出される混合室21a内のトナー濃度に基づいて、ホッパー22の下部に設けられた補給用スクリュー22cが回転されて、ホッパー22内の現像剤が混合室21a内へ供給される。従って、混合室21a内のトナー濃度が低下すると、トナーとともに、所定のトリクル比のキャリアが混合室21a内に補給されることになる。   At the bottom of the mixing chamber 21a, a magnetic sensor 29 is provided for detecting the toner concentration of the developer conveyed in the mixing chamber 21a. Based on the toner concentration in the mixing chamber 21a detected by the magnetic sensor 29, the replenishing screw 22c provided at the lower portion of the hopper 22 is rotated, and the developer in the hopper 22 is supplied into the mixing chamber 21a. The Accordingly, when the toner concentration in the mixing chamber 21a is lowered, a carrier having a predetermined trickle ratio is supplied to the mixing chamber 21a together with the toner.

ハウジング21の内部には、撹拌スクリュー24による現像剤の搬送方向下流側において、現像剤を、図2に矢印Fで示すように、混合室21aから現像室21bへと流動させる第1開口部21dが設けられている。撹拌スクリュー24のシャフト24aにおける現像剤の搬送方向下流側の端部は、第1開口部21dに対向している。第1開口部21dに対向する撹拌スクリュー24の端部には、螺旋羽根24bとは螺旋の向きが逆向きとなった逆巻き螺旋羽根24cがシャフト24aに設けられている。   Inside the housing 21, on the downstream side of the developer conveying direction by the stirring screw 24, as shown by an arrow F in FIG. 2, a first opening 21d that allows the developer to flow from the mixing chamber 21a to the developing chamber 21b. Is provided. An end portion of the shaft 24a of the stirring screw 24 on the downstream side in the developer conveyance direction faces the first opening 21d. At the end of the agitating screw 24 facing the first opening 21d, a reversely wound spiral blade 24c having a spiral direction opposite to that of the spiral blade 24b is provided on the shaft 24a.

また、ハウジング21の内部には、供給スクリュー25による現像剤の搬送方向下流側部分において、現像室21bから混合室21aへと流動させる第2開口部21eが、隔壁21cに隣接して設けられている。供給スクリュー25によって現像室21b内を搬送される現像剤の一部は、図2に矢印Eで示すように、第2開口部21eを通って混合室21aへ搬送される。   Further, in the housing 21, a second opening portion 21e that flows from the developing chamber 21b to the mixing chamber 21a is provided adjacent to the partition wall 21c in the downstream portion of the developer conveying direction by the supply screw 25. Yes. A part of the developer conveyed in the developing chamber 21b by the supply screw 25 is conveyed to the mixing chamber 21a through the second opening 21e as shown by an arrow E in FIG.

混合室21a内に配置された撹拌スクリュー24のシャフト24aおよび螺旋羽根24bは、第2開口部21eよりもさらに現像剤搬送方向の上流側に向って延びており、シャフト24aおよび螺旋羽根24bにおける現像剤搬送方向の上流側端部は、混合室21aにおける現像剤搬送方向上流側に向って突出した現像剤流入部21f内に位置している。現像剤流入部21fは、螺旋羽根24bの端部を収容する円筒状になっており、現像剤流入部21fの上部に、ホッパー22からの現像剤がハウジング21内に供給する補給口21pが設けられている。   The shaft 24a and the spiral blade 24b of the stirring screw 24 disposed in the mixing chamber 21a extend further to the upstream side in the developer conveying direction than the second opening 21e, and the development in the shaft 24a and the spiral blade 24b. The upstream end portion in the developer transport direction is located in the developer inflow portion 21f protruding toward the upstream side in the developer transport direction in the mixing chamber 21a. The developer inflow portion 21f has a cylindrical shape that accommodates the end of the spiral blade 24b, and a replenishment port 21p through which the developer from the hopper 22 is supplied into the housing 21 is provided above the developer inflow portion 21f. It has been.

現像室21b内に配置された供給スクリュー25のシャフト25aは、第2開口部21eよりもさらに現像剤搬送方向の下流側に向って延びており、シャフト25aにおける現像剤搬送方向の下流側端部は、撹拌室21bにおける現像剤搬送方向の下流側に向って突出した現像剤排出部21g内に位置している。現像剤排出部21gは、供給スクリュー25のシャフト25aとは同軸状態の円筒形状に構成されている。   The shaft 25a of the supply screw 25 disposed in the developing chamber 21b extends further downstream in the developer transport direction than the second opening 21e, and the downstream end of the shaft 25a in the developer transport direction. Is located in the developer discharge portion 21g protruding toward the downstream side in the developer conveying direction in the stirring chamber 21b. The developer discharge portion 21g is configured in a cylindrical shape coaxial with the shaft 25a of the supply screw 25.

供給スクリュー25のシャフト25aには、第2開口部21eに対向する部分に、第1螺旋羽根25bとは螺旋の向きが逆向きになった逆巻き螺旋羽根25cが設けられている。逆巻き螺旋羽根25cは、第1螺旋羽根25bの螺旋ピッチよりも小さな螺旋ピッチになっている。
現像剤排出部21g内に位置する供給スクリュー25のシャフト25aには、第1螺旋羽根25bと螺旋の向きが同じであって、第1螺旋羽根25bよりも小さな螺旋ピッチの第2螺旋羽根25dが設けられている。
The shaft 25a of the supply screw 25 is provided with a reversely wound spiral blade 25c having a spiral direction opposite to that of the first spiral blade 25b at a portion facing the second opening 21e. The reverse spiral spiral blade 25c has a spiral pitch smaller than the spiral pitch of the first spiral blade 25b.
The shaft 25a of the supply screw 25 located in the developer discharge portion 21g has a second spiral blade 25d having the same spiral direction as the first spiral blade 25b and a smaller spiral pitch than the first spiral blade 25b. Is provided.

供給スクリュー25のシャフト25aには、逆巻き螺旋羽根25cと第2螺旋羽根25dとの間に、シャフト25aに対して直交状態になった円板状の仕切り板25eがシャフト25aに対して同軸状態で設けられている。
現像剤排出部21gの底面には、現像剤排出口21mが設けられており、この現像剤排出口21mの下側に現像剤回収容器23が装着されるようになっている。
On the shaft 25a of the supply screw 25, a disk-shaped partition plate 25e that is orthogonal to the shaft 25a is coaxial with the shaft 25a between the reversely wound spiral blade 25c and the second spiral blade 25d. Is provided.
A developer discharge port 21m is provided on the bottom surface of the developer discharge portion 21g, and a developer recovery container 23 is mounted below the developer discharge port 21m.

供給スクリュー25の逆巻き螺旋羽根25cと仕切り板25eと第2螺旋羽根25dと現像剤排出部21gとは、ハウジング21内の現像剤量が多くなると、現像剤排出口21mから排出するトリクル排出機構を構成している。
現像室21b内に設けられた現像ローラ27は、供給スクリュー25と感光体ドラム11との間に、感光体ドラム11の外周面とは所定の現像ギャップが形成された状態で配置されている(図1参照)。この現像ローラ27は、ハウジング21に回転可能に支持された円筒状の現像スリーブ27aと、その内部に、ハウジング21に対して回転しないように固定された円柱状の磁石体27bとを有するマグネットローラである。
The reverse spiral spiral blade 25c of the supply screw 25, the partition plate 25e, the second spiral blade 25d, and the developer discharge portion 21g provide a trickle discharge mechanism that discharges from the developer discharge port 21m when the amount of developer in the housing 21 increases. It is composed.
The developing roller 27 provided in the developing chamber 21b is disposed between the supply screw 25 and the photosensitive drum 11 in a state where a predetermined developing gap is formed with respect to the outer peripheral surface of the photosensitive drum 11 ( (See FIG. 1). The developing roller 27 has a cylindrical developing sleeve 27a rotatably supported by the housing 21 and a cylindrical magnet body 27b fixed therein so as not to rotate with respect to the housing 21. It is.

現像スリーブ27aは、感光体ドラム11との対向位置においてそれぞれの表面位置が逆方向(カウンター方向)になるように、回転駆動される。
現像スリーブ27aの内部に設けられた磁石体27bは、図1に示すように、感光体ドラム11に近接する位置に、第1N極(N1)が設けられており、この第1N極(N1)に対して現像スリーブ27aの回転方向の上流側(回転方向とは反対側)に、第1S極(S1)と、第2N極(N2)と、第3N極(N3)と、第2S極(S2)とが、順番に配置されている。感光体ドラム11に近接する第1N極(N1)は、キャリアを現像スリーブ27aに引き付けるようになっている。
The developing sleeve 27a is rotationally driven so that the respective surface positions are opposite to each other (counter direction) at the position facing the photosensitive drum 11.
As shown in FIG. 1, the magnet body 27b provided inside the developing sleeve 27a is provided with a first N pole (N1) at a position close to the photosensitive drum 11, and this first N pole (N1). The first S pole (S1), the second N pole (N2), the third N pole (N3), and the second S pole (on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 27a (opposite to the rotation direction) S2) are arranged in order. The first N pole (N1) close to the photosensitive drum 11 is adapted to attract the carrier to the developing sleeve 27a.

現像スリーブ27aの上方には、現像スリーブ27aに沿って平行に延びる帯板状の規制板21nが、現像スリーブ27aの外周面とは所定の規制ギャップを形成した状態で配置されている。規制板21nは、現像スリーブ27aによって所定量の現像剤が搬送されるように、現像スリーブ27aの外周面に付着する現像剤の層の厚みを規制する。
混合室21a内の現像剤は、撹拌スクリュー24の螺旋羽根24bによって、第1開口部21dにまで搬送される間に、トナーとキャリアとが撹拌および混合される。これによりトナーが帯電される。トナーが帯電状態になった現像剤は、第1開口部21dを通って、現像室21b内に供給され、供給スクリュー25の第1螺旋羽根25bによって、現像ローラ27に沿って搬送される。現像剤は、現像ローラ27に沿って搬送される間に、現像スリーブ27aの外周面に供給される。
Above the developing sleeve 27a, a strip-shaped regulating plate 21n extending in parallel along the developing sleeve 27a is disposed in a state where a predetermined regulating gap is formed with the outer peripheral surface of the developing sleeve 27a. The regulating plate 21n regulates the thickness of the developer layer attached to the outer peripheral surface of the developing sleeve 27a so that a predetermined amount of developer is conveyed by the developing sleeve 27a.
While the developer in the mixing chamber 21a is conveyed to the first opening 21d by the spiral blade 24b of the stirring screw 24, the toner and the carrier are stirred and mixed. As a result, the toner is charged. The developer charged with toner is supplied into the developing chamber 21 b through the first opening 21 d and is conveyed along the developing roller 27 by the first spiral blade 25 b of the supply screw 25. The developer is supplied to the outer peripheral surface of the developing sleeve 27 a while being conveyed along the developing roller 27.

現像スリーブ27aの外周面に供給された現像剤は、現像スリーブ27aの外周面において磁気ブラシを形成し、磁気ブラシによって、感光体ドラム11上に形成された静電潜像をトナー現像する。静電潜像に付着しないトナーは、キャリアとともに現像室21b内に戻される。
現像スリーブ27aの外周面に供給されることなく、現像室21b内を搬送される現像剤、あるいは、感光体ドラム11に付着することなく現像室21b内に戻される現像剤は、供給スクリュー25の第1螺旋羽根25bによって、逆巻き螺旋羽根25cへと搬送される。
The developer supplied to the outer peripheral surface of the developing sleeve 27a forms a magnetic brush on the outer peripheral surface of the developing sleeve 27a, and toner develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 with the magnetic brush. The toner that does not adhere to the electrostatic latent image is returned to the developing chamber 21b together with the carrier.
The developer conveyed in the developing chamber 21 b without being supplied to the outer peripheral surface of the developing sleeve 27 a or the developer returned to the developing chamber 21 b without adhering to the photosensitive drum 11 is supplied to the supply screw 25. The first spiral blade 25b conveys the reverse wound spiral blade 25c.

図3は、逆巻き螺旋羽根25cの周辺部の縦断面図である。図3に示すように、逆巻き螺旋羽根25cは、第1螺旋羽根25bによって搬送される現像剤に対して、第1螺旋羽根25bによる搬送方向とは反対方向(図3に矢印Dで示す方向)への搬送力を加える。
これにより、第1螺旋羽根25bによって搬送される現像剤は、逆巻き螺旋羽根25cおよび仕切り板25eによって堰き止められた状態になる。この場合、仕切り板25eをオーバーフローしない現像剤は、図2に矢印Eで示すように、第2開口部21e内を通って混合室21aに搬送される。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the peripheral portion of the reversely wound spiral blade 25c. As shown in FIG. 3, the reverse spiral spiral blade 25c is opposite to the transport direction by the first spiral blade 25b with respect to the developer transported by the first spiral blade 25b (the direction indicated by the arrow D in FIG. 3). Add transport force to
As a result, the developer conveyed by the first spiral blade 25b is in a state of being blocked by the reversely wound spiral blade 25c and the partition plate 25e. In this case, the developer that does not overflow the partition plate 25e is conveyed to the mixing chamber 21a through the second opening 21e as indicated by an arrow E in FIG.

しかしながら、現像剤補給ボトル41から現像剤が補給されることにより、現像室21b内の現像剤量が増加すると、図3に矢印Cで示すように、現像剤の一部が仕切り板25eをオーバーフローして、現像剤排出部21g内に流入する。現像剤排出部21g内に流入した現像剤は、第2螺旋羽根25dによって、現像剤排出口21mにまで搬送されて、現像剤排出口21mを通って現像剤回収容器23内に排出(廃棄)される。   However, when the amount of developer in the developing chamber 21b is increased by replenishing the developer from the developer replenishing bottle 41, a part of the developer overflows the partition plate 25e as shown by an arrow C in FIG. Then, it flows into the developer discharge portion 21g. The developer that has flowed into the developer discharge portion 21g is conveyed to the developer discharge port 21m by the second spiral blade 25d, and discharged (discarded) into the developer recovery container 23 through the developer discharge port 21m. Is done.

[現像剤の構成]
現像装置20において使用される2成分系現像剤のトナーおよびキャリアは、特に限定されるものではなく、一般的に使用されている公知のトナーおよびキャリアを使用することができる。
トナーは、通常、バインダー樹脂中に着色剤を混合し、また、必要に応じて荷電制御剤、離型剤等を混合して所定の粒径に造粒した後に、外添剤をコーティング処理することによって製造される。トナーは、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の一般的な公知の方法で製造することができる。トナーの粒径としては、特に限定されるものではないが、3〜15μm程度が好ましい。
[Configuration of developer]
The toner and carrier of the two-component developer used in the developing device 20 are not particularly limited, and known toners and carriers that are generally used can be used.
In general, a toner is mixed with a colorant in a binder resin, and if necessary, a charge control agent, a release agent and the like are mixed and granulated to a predetermined particle size, and then an external additive is coated. Manufactured by. The toner can be produced by a generally known method such as a pulverization method, an emulsion polymerization method, or a suspension polymerization method. The particle size of the toner is not particularly limited, but is preferably about 3 to 15 μm.

トナーに使用されるバインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を使用することができる。特に、これらの樹脂単体もしくは複合体により、軟化温度が80〜160℃の範囲、ガラス転移点が50〜75℃の範囲とすることが好ましい。   The binder resin used in the toner is not particularly limited. For example, styrene resin (monopolymer or copolymer containing styrene or a styrene substitution product), polyester resin, epoxy resin, chloride Vinyl resin, phenol resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyurethane resin, silicone resin and the like can be used. In particular, it is preferable that the softening temperature is in the range of 80 to 160 ° C. and the glass transition point is in the range of 50 to 75 ° C. by the resin alone or the composite.

また、着色剤としては、一般に使用される公知のものを使用することができ、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシニアンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤は、通常、上記のバインダー樹脂100重量部に対して2〜20重量部の割合で用いることが好ましい。   In addition, as the colorant, commonly known ones can be used, such as carbon black, aniline black, activated carbon, magnetite, benzine yellow, permanent yellow, naphthol yellow, phthalocyanine blue, first sky blue, Ultramarine blue, rose bengal, lake red, etc. can be used. The colorant is usually preferably used in a ratio of 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の荷電制御材としても、公知のものを使用することができ、正帯電性トナー用の荷電制御材としては、例えば、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂などがある。負帯電性トナー用荷電制御材としては、Cr、Co、Al、Fe等の金属を含有したアゾ系染料、サリチル酸金属化合物、カーリックスアレン化合物等がある。荷電制御材は、一般に、上記のバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の割合で用いることが好ましい。   As the charge control material, known materials can be used. Examples of the charge control material for the positively chargeable toner include nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, and triphenylmethane compounds. , Imidazole compounds, and polyamine resins. Examples of the charge control material for negatively chargeable toners include azo dyes containing metals such as Cr, Co, Al, and Fe, salicylic acid metal compounds, and curixarene compounds. In general, the charge control material is preferably used at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

また、上記の離型材としても、一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス等を、単独で、あるいは、2種類以上組み合わせて使用することができる。離型材としては、上記のバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の割合で用いることが好ましい。   In addition, as the above-mentioned mold release material, publicly known known materials can be used. For example, polyethylene, polypropylene, carnauba wax, sazol wax and the like are used alone or in combination of two or more. be able to. As a mold release material, it is preferable to use it in the ratio of 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of said binder resin.

また、トナーに外添する粒子としては、一般に使用されている公知のものを使用することができる。流動性の改善を目的としては、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動化剤を使用することができ、特に、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイル等で撥水化した流動化剤が好適である。このような流動化剤は、通常、上記のトナー100重量部に対して、0.1〜5重量部の割合で添加して用いられる。外添剤の平均一次粒径は10〜100nmであることが好ましい。   As the particles externally added to the toner, commonly used known particles can be used. For the purpose of improving fluidity, fluidizing agents such as silica, titanium oxide, and aluminum oxide can be used. In particular, water repellency is achieved with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, or the like. A fluidizing agent is preferred. Such a fluidizing agent is usually used by adding 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. The average primary particle size of the external additive is preferably 10 to 100 nm.

キャリアも、特に限定されず、一般的に使用されている公知のバインダー型キャリア、コート型キャリア等を使用することができる。キャリア粒径としては、特に限定されるものではないが、15〜100μmが好ましい。
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることもできる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電微粒子、表面コーティング層の種類によって制御することができる。
The carrier is not particularly limited, and a commonly used binder-type carrier, coat-type carrier, or the like that is generally used can be used. Although it does not specifically limit as a carrier particle size, 15-100 micrometers is preferable.
The binder-type carrier can be fixed with magnetic fine particles or provided with a surface coating layer. The charging characteristics such as the polarity of the binder type carrier can be controlled by the material of the binder resin, the charged fine particles, and the type of the surface coating layer.

バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が例示される。
バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネラレルフェライト、鉄以外の金属(Mn、Ni、Mg、Cu等)を一種または二種以上含有するスピネラレルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化鉄を有する鉄、合金等の粒子を用いることができる。その形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に、高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。また、化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマクネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類および含有量を適宜選択することにより、所望の磁性を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は、磁性樹脂キャリア中に50〜90重量%の量で添加することが好ましい。
Examples of the binder resin used for the binder-type carrier include thermoplastic resins such as vinyl resins, polyester resins, nylon resins, polyolefin resins, and the like represented by polystyrene resins, and thermosetting resins such as phenol resins. The
Magnetic fine particles of the binder-type carrier include spinellar ferrites such as magnetite and gamma iron oxide, spinelar ferrites containing one or more metals other than iron (Mn, Ni, Mg, Cu, etc.) and barium. Magnetoplumbite-type ferrite such as ferrite, iron having an iron oxide on the surface, particles such as an alloy can be used. The shape may be any of granular, spherical and acicular. In particular, when high magnetization is required, it is preferable to use iron-based ferromagnetic fine particles. In consideration of chemical stability, it is preferable to use ferromagnetic fine particles of a magnetite, pumbitite type ferrite such as spinel ferrite containing gamma iron oxide and barium ferrite. A magnetic resin carrier having desired magnetism can be obtained by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles. The magnetic fine particles are preferably added in an amount of 50 to 90% by weight in the magnetic resin carrier.

バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられ、これらの樹脂を表面にコートして硬化させてコート層を形成することにより、帯電付与能力を向上させることができる。
バインダー型キャリア表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一に混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的および熱的な衝撃力を与え、微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにして固定することにより行われる。
Silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, etc. are used as the surface coating material for the binder type carrier, and these resins are coated on the surface and cured to form a coating layer, thereby providing a charge imparting ability. Can be improved.
For example, the charging fine particles or the conductive fine particles can be fixed to the surface of the binder-type carrier by, for example, mixing the magnetic resin carrier and the fine particles uniformly, and adhering these fine particles to the surface of the magnetic resin carrier. By applying a strong impact force and fixing the fine particles so as to be driven into the magnetic resin carrier.

この場合、微粒子は磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すようにして固定される。帯電性微粒子としては、有機あるいは無機の絶縁性材料が用いられる。具体的には、有機系として、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれら架橋物等の有機絶縁性微粒子を用いることができ、帯電レベルおよび極性については、素材、重合触媒、表面処理等により、希望するレベルの帯電及び極性を得ることができる。また、無機系としては、シリカ、二酸化チタン等の負帯電性の無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正帯電特性の無機微粒子等が用いられる。   In this case, the fine particles are not completely embedded in the magnetic resin carrier, but are fixed so that a part thereof protrudes from the surface of the magnetic resin carrier. As the chargeable fine particles, an organic or inorganic insulating material is used. Specifically, organic insulating fine particles such as polystyrene, styrene copolymer, acrylic resin, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, fluororesin, and cross-linked products thereof can be used as an organic system. Regarding the charge level and polarity, a desired level of charge and polarity can be obtained by a material, a polymerization catalyst, a surface treatment, and the like. Further, as the inorganic type, negatively charged inorganic fine particles such as silica and titanium dioxide, and positively charged inorganic fine particles such as strontium titanate and alumina are used.

一方、コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子に樹脂コートがなされてなるキャリアであり、コート型キャリアにおいてもバインダー型キャリア同様、キャリア表面に正または負の帯電性の帯電性微粒子を固着させることもできる。コート型キャリアの極性等の帯電性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子により制御することができ、バインダー型キャリアと同様の材料を用いることができる。特に、コート樹脂はバインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。   On the other hand, a coated carrier is a carrier in which a carrier core particle made of a magnetic material is coated with a resin, and in a coated carrier, positive or negative chargeable fine particles are fixed on the surface of the carrier, like a binder carrier. It can also be made. The chargeability such as the polarity of the coat type carrier can be controlled by the type of the surface coating layer and the chargeable fine particles, and the same material as the binder type carrier can be used. In particular, the same resin as the binder resin of the binder type carrier can be used as the coating resin.

逆極性粒子、トナーおよびキャリアの組み合わせによるトナーおよび逆極性粒子の帯電極性は、それぞれを混合撹拌して現像剤とした後に現像剤からトナーまたは逆極性粒子を分離するための電界の方向から容易に知ることができる。
現像装置20のハウジング21内においては、トナーとキャリアとの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整すればよく、トナー比はトナーとキャリアの合計量に対して3〜30重量%、好ましくは4〜20重量%が適している。
Charge polarity of toner and reverse polarity particles by combination of reverse polarity particles, toner and carrier can be easily from the direction of the electric field to separate the toner or reverse polarity particles from the developer after mixing and stirring each to make the developer I can know.
In the housing 21 of the developing device 20, the mixing ratio of the toner and the carrier may be adjusted so as to obtain a desired toner charge amount, and the toner ratio is 3 to 30% with respect to the total amount of the toner and the carrier. %, Preferably 4 to 20% by weight is suitable.

[制御系の構成]
図4は、プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。制御部51は、CPU51a、通信I/F(インターフェース)部51b、RAM51c、ROM51dなどを有する。
通信I/F部51bは、外部のクライアント端末とLANを接続するためのLANカード、LANボード等であり、LANを介してクライアント端末から送信されるプリントジョブのデータを受信してCPU51aへ送る。
[Control system configuration]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the printer control system. The control unit 51 includes a CPU 51a, a communication I / F (interface) unit 51b, a RAM 51c, a ROM 51d, and the like.
The communication I / F unit 51b is a LAN card, a LAN board, or the like for connecting a LAN with an external client terminal, and receives print job data transmitted from the client terminal via the LAN and sends it to the CPU 51a.

RAM51cは、揮発性メモリであって、CPU51aにおけるプログラム実行時のワークエリアとなる。
ROM51dには、プリンタにおける各部の動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。
CPU51aは、取得した画像データに基づき、ROM51dから必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部10、給紙部31、定着部33の動作を統一的に制御し、画像形成動作を円滑に実行させる。
The RAM 51c is a volatile memory and serves as a work area when the CPU 51a executes a program.
The ROM 51d stores a program for controlling the operation of each unit in the printer.
The CPU 51a reads a necessary program from the ROM 51d based on the acquired image data, controls the operations of the image processing unit 10, the paper feeding unit 31, and the fixing unit 33 uniformly, and smoothly executes the image forming operation.

CPU51aは、現像装置20においては、磁気センサー29によって検出される混合室21a内のトナー濃度に基づいて、補給用モータ44を回転して、ホッパー22内の現像剤を混合室21a内に供給する。また、CPU51aは、レベルセンサー22aによって検出されるホッパー22内の現像剤量に基づいて、補給用モータ44を回転して、補給ボトル41内の現像剤をホッパー22内に補給する。   In the developing device 20, the CPU 51a rotates the replenishment motor 44 based on the toner concentration in the mixing chamber 21a detected by the magnetic sensor 29 to supply the developer in the hopper 22 into the mixing chamber 21a. . Further, the CPU 51a rotates the supply motor 44 based on the developer amount in the hopper 22 detected by the level sensor 22a to supply the developer in the supply bottle 41 into the hopper 22.

また、CPU51aは、レベルセンサー22aの検出結果に基づいてボトル回転用モータ43を所定時間にわたって回転しても、レベルセンサー22aによって検出されるホッパー22内の現像剤のレベルが増加しない場合には、補給ボトル41内の現像剤がなくなったものとして、所定の警告を発するように、操作パネル52に設けられた表示パネル部52a、警告灯52b、スピーカー52d等を制御する。   Further, when the level of the developer in the hopper 22 detected by the level sensor 22a does not increase even when the bottle rotation motor 43 is rotated for a predetermined time based on the detection result of the level sensor 22a, the CPU 51a The display panel unit 52a, the warning lamp 52b, the speaker 52d, and the like provided on the operation panel 52 are controlled so that a predetermined warning is issued on the assumption that the developer in the supply bottle 41 has run out.

さらに、CPU51aは、補給ボトル41の交換時に、新たに装着された補給ボトル41に取り付けられたICチップ41aに記憶された情報を、ICチップリーダー28aによって取得して、読み取られた情報に基づいて、操作パネル52に設けられた表示パネル部52a、警告灯52b、スピーカー52d等を制御するようになっている。
また、本実施の形態において、CPU51aは、補給ボトル41の交換時に、それまでの所定期間におけるプリント履歴から印字率を算出して、算出された印字率に基づいて、主として実行されるプリント動作に対するトリクルレートの適正値を求めて、求められたトリクルレートの適正値を、操作パネル52の表示パネル部52aに表示する現像剤情報表示制御を実行する。
Further, the CPU 51a acquires the information stored in the IC chip 41a attached to the newly mounted supply bottle 41 when the supply bottle 41 is replaced by the IC chip reader 28a, and based on the read information. The display panel 52a, the warning lamp 52b, the speaker 52d and the like provided on the operation panel 52 are controlled.
Further, in the present embodiment, the CPU 51a calculates the printing rate from the printing history in a predetermined period until the replacement bottle 41 is replaced, and the printing operation that is mainly executed based on the calculated printing rate. An appropriate value of the trickle rate is obtained, and developer information display control for displaying the obtained appropriate value of the trickle rate on the display panel unit 52a of the operation panel 52 is executed.

このために、CPU51aは、外部のクライアント端末等からプリントジョブが入力されると、プリントジョブに含まれる1回のプリント動作毎に、画像データに基づいて印字率を算出し、算出された印字率に基づいて、それぞれのプリント動作が、高印字率、標準印字率、低印字率のいずれであるかを判定する。判定された各プリント動作の印字率に関する情報は、RAM51cに記憶する。   For this reason, when a print job is input from an external client terminal or the like, the CPU 51a calculates a print rate based on the image data for each print operation included in the print job, and calculates the calculated print rate. Based on the above, it is determined whether each printing operation is a high printing rate, a standard printing rate, or a low printing rate. Information regarding the printing rate of each determined printing operation is stored in the RAM 51c.

[現像剤情報表示制御]
図5は、CPU51aによって実行される現像剤情報表示制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。現像剤情報表示制御が指示されると、CPU51aは、プリンタが初期状態であることを示すイニシャルフラグFがセット状態(F=1)であるかを確認する(図5のステップS11参照、以下同様)。イニシャルフラグFは、プリンタが初期状態において、補給ボトル41がホッパー22に装着されていることによりセット状態(F=1)になる。その後、補給ボトル41が取り外されることによって、リセット状態(F=0)とされる。
[Developer information display control]
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of developer information display control executed by the CPU 51a. When the developer information display control is instructed, the CPU 51a confirms whether or not the initial flag F indicating that the printer is in the initial state is in the set state (F = 1) (see step S11 in FIG. 5, and so on). ). The initial flag F is set (F = 1) when the replenishment bottle 41 is mounted on the hopper 22 in the initial state of the printer. Thereafter, the supply bottle 41 is removed, and the reset state (F = 0) is established.

イニシャルフラグFがリセット状態(F=0)の場合(ステップS11において「NO」)の処理(ステップS12〜S15)については後述する。
プリンタが初期状態である場合、イニシャルフラグFがセット状態(F=1)であることから(ステップS11において「YES」)、ステップS16に進んで、ホッパー22に設けられたレベルセンサー22aの出力に基づいて、ホッパー22に装着された補給ボトル41がエンプティ(空)状態になっているかを判定する。
The process (steps S12 to S15) when the initial flag F is in the reset state (F = 0) (“NO” in step S11) will be described later.
When the printer is in the initial state, since the initial flag F is in the set state (F = 1) (“YES” in step S11), the process proceeds to step S16 and the output of the level sensor 22a provided in the hopper 22 is set. Based on this, it is determined whether the supply bottle 41 attached to the hopper 22 is in an empty (empty) state.

プリンタが初期状態の場合、補給ボトル41がエンプティでないために(ステップS16において「NO」)、ステップS17に進む。CPU51aは、プリントジョブの指示が与えられる毎に、画像形成部10、給紙部31、定着部33のそれぞれを制御して、通常のプリント動作を実行することになる。
ステップS17では、CPU51aは、プリントジョブが指示されると、プリントジョブに含まれる画像データ、用紙サイズ、プリント枚数のデータ等のプリント履歴を、順次、RAM51cに記憶する。
When the printer is in the initial state, since the supply bottle 41 is not empty (“NO” in step S16), the process proceeds to step S17. The CPU 51a controls the image forming unit 10, the paper feeding unit 31, and the fixing unit 33 each time a print job instruction is given, and executes a normal printing operation.
In step S17, when a print job is instructed, the CPU 51a sequentially stores print histories such as image data, paper size, and print count data included in the print job in the RAM 51c.

なお、通常のプリント動作が実行される場合には、磁気センサー29によって検出された現像装置20における混合室21a内のトナー濃度に基づいて、補給用モータ44が回転される。これにより、補給用スクリュー22cが回転されて、ホッパー22内の現像剤がハウジング21内に補給される。
また、現像装置20内の現像剤量が増加すると、トリクル排出機構によって、キャリアの一部が、トナーとともに、排出口21mを通って、現像剤回収容器23に排出(廃棄)される。
When a normal printing operation is performed, the replenishment motor 44 is rotated based on the toner concentration in the mixing chamber 21 a in the developing device 20 detected by the magnetic sensor 29. As a result, the replenishment screw 22 c is rotated and the developer in the hopper 22 is replenished into the housing 21.
When the amount of the developer in the developing device 20 increases, a part of the carrier is discharged (discarded) together with the toner to the developer collecting container 23 through the discharge port 21m by the trickle discharge mechanism.

このような通常のプリント動作が実行されることによって、補給ボトル41内の現像剤が消費される。その後、ホッパー22内の現像剤レベルが低下したことが、レベルセンサー22aによって検出され、さらに、ボトル回転用モータ43が回転されても、レベルセンサー22aによって検出される現像剤のレベルが増加しない状態になると、CPU51aは、補給ボトル41内の現像剤がなくなり、補給ボトル41を交換するべきときであると判定する(ステップS16において「YES」)。   By executing such a normal printing operation, the developer in the supply bottle 41 is consumed. Thereafter, it is detected by the level sensor 22a that the developer level in the hopper 22 has decreased, and further, even when the bottle rotation motor 43 is rotated, the level of the developer detected by the level sensor 22a does not increase. Then, the CPU 51a determines that it is time to replace the supply bottle 41 when the developer in the supply bottle 41 runs out (“YES” in step S16).

このような状態になると、CPU51aは、ステップS18に進んで、この時点までの予め設定された所定の期間におけるプリント履歴をRAM51cから取得する。この場合のプリント履歴が取得される所定の期間としては、例えば、ホッパー22に装着された補給ボトル41の現像剤が消費される期間、あるいは、現像剤がなくなる直前における所定回数のプリントが実行される期間等である。なお、本実施形態では、ホッパー22に装着された1本の補給ボトル41の現像剤が消費される期間のプリント履歴を取得するものとする。   In such a state, the CPU 51a proceeds to step S18, and acquires a print history from the RAM 51c for a predetermined period set up to this point. As a predetermined period in which the print history is acquired in this case, for example, a predetermined number of times of printing is executed in a period in which the developer in the supply bottle 41 attached to the hopper 22 is consumed or just before the developer runs out. Period. In the present embodiment, it is assumed that the print history of the period during which the developer in one supply bottle 41 attached to the hopper 22 is consumed is acquired.

次に、取得されたプリント履歴に基づいて、1回のプリント動作における印字率を算出して、算出された印字率毎に、高印字率、標準印字率、低印字率のいずれかに分類する(ステップS19)。1回のプリント動作における印字率の算出は、記録シートのサイズとドット数とに基づいて、単位面積当たりのドット数によって算出される。
この場合、例えば、それぞれのプリントにおける印字率が5〜15%の範囲を「標準印字率」と判定し、15%よりも大きい場合には「高印字率」、5%よりも小さい場合には「低印字率」と判定する。
Next, based on the acquired print history, the printing rate in one printing operation is calculated, and the calculated printing rate is classified into one of high printing rate, standard printing rate, and low printing rate. (Step S19). The printing rate in one printing operation is calculated by the number of dots per unit area based on the size of the recording sheet and the number of dots.
In this case, for example, the range of 5 to 15% of the printing rate in each print is determined as the “standard printing rate”, and when the printing rate is larger than 15%, the “high printing rate” is smaller than 5%. Judged as “low printing rate”.

このようにして、各プリント画像のそれぞれが、高印字率、標準印字率、低印字率のいずれかに分類されると、プリント動作の全体の回数(全プリント枚数)に対して、高印字率、標準印字率、低印字率のそれぞれに分類されたプリント動作の回数(プリント枚数)の割合を算出し、取得されたプリント履歴の期間の全体におけるプリント動作の印字率の傾向について判定する(ステップS20)。   In this way, when each print image is classified into one of the high print rate, standard print rate, and low print rate, the high print rate is higher than the total number of print operations (total number of prints). The ratio of the number of times of printing operations (number of printed sheets) classified into the standard printing rate and the low printing rate is calculated, and the tendency of the printing rate of the printing operation in the entire period of the acquired printing history is determined (step S20).

プリント動作の印字率の傾向は、例えば、全プリント回数に対する「高印字率」のプリント回数の割合が、「標準印字率」および「低印字率」のプリント回数の割合よりも大きく、しかも、40%以上になっている場合には、「高印字率傾向」と判定し、「低印字率」のプリント回数の割合が、「標準印字率」および「高印字率」のプリント回数の割合よりも大きく、しかも、40%以上になっている場合には、「低印字率傾向」と判定する。そして、それら以外の場合には、「標準印字率傾向」と判定する。従って、「高印字率」および「低印字率」のプリント回数の割合が、それぞれ40%の場合には、「標準印字率傾向」と判定される。   The tendency of the printing rate of the printing operation is, for example, that the ratio of the number of printing times of “high printing rate” to the total number of printings is larger than the rate of printing times of “standard printing rate” and “low printing rate”. % Or more, it is judged as “High printing rate trend”, and the ratio of the number of printing times of “Low printing rate” is higher than the number of printing times of “Standard printing rate” and “High printing rate”. If it is large and is 40% or more, it is determined as “low printing rate tendency”. In other cases, it is determined as “standard printing rate trend”. Therefore, when the ratio of the number of times of printing of “high printing rate” and “low printing rate” is 40%, it is determined as “standard printing rate trend”.

次いで、ステップS21に進んで、判定されたプリント動作全体における印字率の傾向が「高印字率傾向」であるかを確認する。「高印字率傾向」の場合(ステップS21において「YES」)には、低トリクルレートの補給ボトル41が適切であることを、操作パネル52に設けられた表示パネル部52aに表示する(ステップS22)。その後、ステップS26に進む。   Next, the process proceeds to step S21, where it is confirmed whether the tendency of the printing rate in the determined printing operation is “high printing rate tendency”. In the case of “high printing rate tendency” (“YES” in step S21), the fact that the low trickle rate supply bottle 41 is appropriate is displayed on the display panel unit 52a provided on the operation panel 52 (step S22). ). Thereafter, the process proceeds to step S26.

プリント動作の印字率の傾向が、「高印字率傾向」である場合には、1回のプリント動作毎に消費されるトナー量が多いために頻繁に現像剤が補給される。これにより、現像装置20におけるハウジング21内の現像剤は、キャリアの劣化が進行していない比較的短時間で、現像剤回収容器23に排出されることになる。
しかしながら、現像装置20のハウジング21に補給される現像剤を、キャリアの割合が低い低トリクルレートの現像剤とすると、ハウジング21内において滞留するキャリア量が低減されるために、ハウジング21内における個々のキャリアの滞留時間が比較的長くなる。これにより、個々のキャリアが撹拌および混合に供せられる時間が比較的長くなる。従って、個々のキャリアは劣化が進行していない状態で現像剤回収容器23に排出されるキャリアの割合を低減することができる。
When the printing rate tendency of the printing operation is “high printing rate tendency”, the amount of toner consumed for each printing operation is large, so the developer is frequently replenished. As a result, the developer in the housing 21 in the developing device 20 is discharged to the developer recovery container 23 in a relatively short time in which the deterioration of the carrier has not progressed.
However, if the developer replenished to the housing 21 of the developing device 20 is a low trickle-rate developer having a low carrier ratio, the amount of carrier staying in the housing 21 is reduced. The residence time of the carrier becomes relatively long. This relatively increases the time during which the individual carriers are subjected to stirring and mixing. Accordingly, it is possible to reduce the proportion of carriers discharged to the developer recovery container 23 in a state where the individual carriers are not deteriorated.

このことから、所定期間におけるプリント動作の印字率の傾向が「高印字率傾向」である場合には、劣化していないキャリアが現像剤回収容器23に排出される割合を低減するために、低トリクルレートの現像剤が好適であることを、表示パネル部52aに表示する。
ステップS21において、判定されたプリント動作の印字率の傾向が「高印字率傾向」でない場合(ステップS21において「NO」)には、ステップS23に進んで、判定されたプリント動作の印字率の傾向が「低印字率傾向」であるかを確認する。「低印字率傾向」の場合(ステップS23において「YES」)には、高トリクルレートの補給ボトル41が適切であることを、操作パネル52に設けられた表示パネル部52aに表示する(ステップS24)。その後、ステップS26に進む。
From this, when the tendency of the printing rate of the printing operation in the predetermined period is “high printing rate tendency”, in order to reduce the rate at which undegraded carriers are discharged into the developer recovery container 23, The display panel unit 52a displays that a trickle-rate developer is suitable.
If the printing rate tendency of the determined printing operation is not “high printing rate trend” in step S21 (“NO” in step S21), the process proceeds to step S23, and the printing rate tendency of the determined printing operation is determined. Confirms whether or not it is “low printing tendency”. In the case of “low printing rate tendency” (“YES” in step S23), the fact that the high trickle rate supply bottle 41 is appropriate is displayed on the display panel 52a provided on the operation panel 52 (step S24). ). Thereafter, the process proceeds to step S26.

プリント動作の印字率の傾向が「低印字率傾向」である場合には、消費されるトナー量が少なくなり、補給される現像剤量は減少する。これにより、現像装置20におけるハウジング21内のキャリアは、比較的長時間にわたってハウジング21内に滞留することになり、キャリアの劣化が促進されることになる。
しかしながら、現像装置20のハウジング21に補給される現像剤を、キャリアの割合が高い高トリクルレートの現像剤とすると、ハウジング21内における全キャリア量が増加するために、キャリアの排出が促進され、ハウジング21内におけるキャリアの滞留時間が短くなる。これにより、個々のキャリアが撹拌および混合に供せられる時間が比較的短くなり、個々のキャリアの劣化が進行することを抑制できる。
When the tendency of the printing rate of the printing operation is “low printing rate tendency”, the amount of consumed toner decreases and the amount of developer to be replenished decreases. Thereby, the carrier in the housing 21 in the developing device 20 stays in the housing 21 for a relatively long time, and the deterioration of the carrier is promoted.
However, if the developer replenished to the housing 21 of the developing device 20 is a high trickle-rate developer having a high carrier ratio, the total carrier amount in the housing 21 increases, so that the discharge of the carrier is promoted. The residence time of the carrier in the housing 21 is shortened. Thereby, the time for which each carrier is subjected to stirring and mixing becomes relatively short, and the progress of deterioration of the individual carrier can be suppressed.

このことから、所定期間におけるプリント動作の印字率の傾向が「低印字率傾向」である場合には、ハウジング21内でのキャリアの劣化の進行を抑制するために、高トリクルレートの現像剤が好適であることを、表示パネル部52aに表示する。
ステップS23において、所定期間におけるプリント動作全体の印字率の傾向が「低印字率傾向」でない場合(ステップS23において「NO」)には、「標準印字率傾向」と判定して、標準トリクルレートの補給ボトル41が適切であることを、操作パネル52に設けられた表示パネル部52aに表示する(ステップS25)。その後、ステップS26に進む。
From this, when the tendency of the printing rate of the printing operation in the predetermined period is “low printing rate tendency”, in order to suppress the progress of the deterioration of the carrier in the housing 21, a high trickle rate developer is used. The fact that it is suitable is displayed on the display panel unit 52a.
In step S23, if the trend of the printing rate of the entire printing operation in the predetermined period is not “low printing rate trend” (“NO” in step S23), it is determined as “standard printing rate trend” and the standard trickle rate is changed. The fact that the replenishment bottle 41 is appropriate is displayed on the display panel unit 52a provided on the operation panel 52 (step S25). Thereafter, the process proceeds to step S26.

ステップS26では、イニシャルフラグFがセット状態(F=1)になっているかを判定する。イニシャルフラグFがセット状態(F=1)になっている場合には(ステップS26において「YES」)、ステップS27に進んで、イニシャルフラグFをリセット状態(F=0)として、ステップS28に進み、現像剤情報表示制御を終了するかを確認する。   In step S26, it is determined whether or not the initial flag F is set (F = 1). If the initial flag F is in the set state (F = 1) (“YES” in step S26), the process proceeds to step S27, the initial flag F is set to the reset state (F = 0), and the process proceeds to step S28. Whether to end the developer information display control is confirmed.

ステップS26において、イニシャルフラグFがセット状態(F=1)になっていない場合には、直接、ステップS28に進む。ステップS28では、現像剤情報表示制御を強制終了するためのスイッチ等の操作、CPU51aからの指示等により、現像剤情報表示制御を終了する必要があるかを確認する。
ステップS28において、現像剤情報表示制御を終了する必要がない場合には(ステップS28において「NO」)、ステップS11に戻る。ステップS28において、現像剤情報表示制御を終了する必要がある場合(ステップS28において「YES」)には、現像剤情報表示制御を終了する。
In step S26, if the initial flag F is not set (F = 1), the process proceeds directly to step S28. In step S28, it is confirmed whether or not the developer information display control needs to be ended by an operation of a switch or the like for forcibly terminating the developer information display control, an instruction from the CPU 51a, or the like.
In step S28, when it is not necessary to end the developer information display control (“NO” in step S28), the process returns to step S11. If it is necessary to end the developer information display control in step S28 ("YES" in step S28), the developer information display control is ended.

イニシャルフラグFは、ステップS27においてリセット状態(F=0)とされると、ステップS11において「NO」と判定されてステップS12に進み、補給ボトル41が交換されるまで待機状態になる。
操作パネル52の表示パネル部52aに、補給される現像剤のトリクルレートに関する情報が表示されると、ユーザは、通常、表示パネル部52aの表示に基づいて、低トリクルレート(5%)、標準トリクルレート(15%)、高トリクルレート(30%)のいずれかの現像剤が収容された補給ボトル41をホッパー22に装着することになる。
When the initial flag F is set to the reset state (F = 0) in step S27, it is determined as “NO” in step S11, proceeds to step S12, and is in a standby state until the supply bottle 41 is replaced.
When information related to the trickle rate of the developer to be supplied is displayed on the display panel unit 52a of the operation panel 52, the user usually selects a low trickle rate (5%), standard based on the display on the display panel unit 52a. A replenishment bottle 41 containing either a trickle rate (15%) or a high trickle rate (30%) developer is mounted on the hopper 22.

補給ボトル41がホッパー22に装着されることが、例えばICチップリーダー28aによって検出されると(ステップS12において「YES」)、装着された補給ボトル41が、表示パネル部52aに表示されたトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41が装着されたかを判定する(ステップS31)。この判定は、装着された補給ボトル41のICチップの情報をICチップリーダー28aによって読み取り、装着された補給ボトル41のトリクルレートが、表示パネル部52aに表示されたトリクルレートに一致しているかに基づいて行われる。   When the IC bottle reader 28a detects that the supply bottle 41 is attached to the hopper 22 (“YES” in step S12), the attached supply bottle 41 is displayed on the display panel unit 52a. It is determined whether the replenishment bottle 41 containing the developer is attached (step S31). This determination is based on whether the IC chip reader 28a reads information on the IC chip of the attached supply bottle 41, and the trickle rate of the attached supply bottle 41 matches the trickle rate displayed on the display panel 52a. Based on.

装着された補給ボトル41の現像剤のトリクルレートと、表示パネル部52aに表示されたトリクルレートが一致しない場合には、装着された補給ボトル41が適切でないとして(ステップS31において「NO」)、警告を発する(ステップS32)。この場合は、ステップS12に戻り、適切なトリクルレートの補給ボトル41がホッパー22に装着されるまで警告が発せられることになる。   When the trickle rate of the developer in the attached supply bottle 41 does not match the trickle rate displayed on the display panel unit 52a, the attached supply bottle 41 is not appropriate ("NO" in step S31). A warning is issued (step S32). In this case, the process returns to step S <b> 12 and a warning is issued until the appropriate trickle rate supply bottle 41 is mounted on the hopper 22.

この場合の警告としては、例えば、操作パネル52に設けられた警告灯52bを点灯することによって行われる。また、操作パネル52の表示パネル部52aに装着された補給ボトル41が適切でない旨の表示をしてもよく、あるいは、スピーカー52dによる警告音の発生を行ってもよい。さらに、これらを組み合わせるようにしてもよい。
なお、ステップS32における警告は、所定時間が経過した後に停止させるようにしてもよい。また、ステップS32において警告が発せられた後にステップS12に戻ることなく、現像剤情報表示制御を終了するようにしもよい。
As a warning in this case, for example, the warning lamp 52b provided on the operation panel 52 is turned on. Further, it may be displayed that the supply bottle 41 attached to the display panel portion 52a of the operation panel 52 is not appropriate, or a warning sound may be generated by the speaker 52d. Furthermore, these may be combined.
Note that the warning in step S32 may be stopped after a predetermined time has elapsed. Further, the developer information display control may be terminated without returning to step S12 after the warning is issued in step S32.

さらに、ステップS32において、警告を発する構成に代えて、プリント動作を禁止する構成としてもよい。
ホッパー22に装着された補給ボトル41が、表示パネル部52aに表示されたトリクルレートに一致した適切な状態になっている場合には(ステップS31において「YES」)、ステップS33に進んで、警告が発せられているかを確認する。そして警告が発せられている場合(ステップS33において「YES」)には警告を終了させて(ステップS34)、ステップS15に進み、警告が発せられていない場合(ステップS33において「NO」)には、直接、ステップS15に進む。ステップS15では、表示パネル部52aに表示されたトリクルレートに関する情報をクリアする。
Further, in step S32, instead of a configuration for issuing a warning, a configuration for prohibiting the printing operation may be employed.
If the supply bottle 41 attached to the hopper 22 is in an appropriate state that matches the trickle rate displayed on the display panel 52a (“YES” in step S31), the process proceeds to step S33, where a warning is given. Check if is issued. If a warning is issued (“YES” in step S33), the warning is terminated (step S34), and the process proceeds to step S15. If no warning is issued (“NO” in step S33), The process proceeds directly to step S15. In step S15, the information regarding the trickle rate displayed on the display panel unit 52a is cleared.

その後は、装着された補給ボトル41がエンプティになるまで、CPU51aは、プリントジョブの指示が与えられ毎に、画像形成部10、給紙部31、定着部33のそれぞれを制御して、通常のプリント動作を実行することになり、また、プリントジョブ毎の画像データ、用紙サイズ、プリント枚数のデータ等のプリント履歴を、順次、RAM51cに記憶することになる(ステップS17)。そして、装着された補給ボトル41がエンプティになると、ステップS18以降の処理が実行される。   After that, the CPU 51a controls each of the image forming unit 10, the paper feeding unit 31, and the fixing unit 33 each time a print job instruction is given until the attached supply bottle 41 becomes empty. The print operation is executed, and the print history such as the image data for each print job, the paper size, the number of prints, and the like is sequentially stored in the RAM 51c (step S17). When the attached supply bottle 41 becomes empty, the processing from step S18 onward is executed.

このように、プリント履歴に基づいて判定される所定期間内のプリント動作の印字率の傾向が高印字率傾向の場合に、低トリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41がホッパー22に装着されてプリント動作が実行されると、廃棄される現像剤量に含まれるキャリアの量を低減することができる。
図6は、トリクルレートが低くなった現像剤を使用することにより、廃棄されるキャリア量を低減できることを示すグラフである。このグラフでは、トリクルレートが20%、15%、10%、5%の現像剤を用いて、80%の印字率でプリント動作を連続して実行した場合に、現像剤回収容器23に排出(廃棄)される現像剤に含まれたキャリア量(廃棄キャリア量)の割合を、トリクルレートが20%の現像剤における廃棄キャリア量を1としてそれぞれ示している。
As described above, when the printing rate tendency of the printing operation within a predetermined period determined based on the printing history is a high printing rate tendency, the supply bottle 41 containing the low trickle-rate developer is attached to the hopper 22. When the printing operation is performed, the amount of carrier contained in the amount of developer to be discarded can be reduced.
FIG. 6 is a graph showing that the amount of discarded carrier can be reduced by using a developer having a low trickle rate. In this graph, when a printing operation is continuously executed at a printing rate of 80% using a developer with a trickle rate of 20%, 15%, 10%, and 5%, the developer is discharged into the developer collection container 23 ( The ratio of the amount of carrier contained in the developer to be discarded (the amount of discarded carrier) is shown with the amount of discarded carrier in the developer having a trickle rate of 20% as 1, respectively.

図6のグラフから明らかなように、80%の高印字率でプリント動作を実行する場合には、トリクルレート低い現像剤ほど、廃棄キャリア量が低減している。従って、所定期間内におけるプリント動作が高印字率傾向の場合に、20%よりも低いトリクルレートの現像剤を使用することにより、廃棄されるキャリア量を低減することができ、経済性を向上させることができる。   As is apparent from the graph of FIG. 6, when the printing operation is performed at a high printing rate of 80%, the amount of waste carrier is reduced as the developer has a lower trickle rate. Therefore, when the printing operation within a predetermined period tends to have a high printing rate, by using a developer having a trickle rate lower than 20%, it is possible to reduce the amount of discarded carrier and improve economy. be able to.

また、所定期間内におけるプリント動作が低印字率傾向の場合に、高トリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41がホッパー22に装着されてプリント動作が実行されると、プリント画像の画質の低下およびトナー飛散を抑制することができる。
図7(a)は、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、高トリクルレート(30%)の現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けることにより、プリント画像におけるかぶりの発生を防止できることを概念的に示したグラフであり、この場合には、図7(a)に実線で示すように、高トリクルレート(30%)の現像剤で低印字率のプリント動作を連続して実行する場合には、プリント画像にかぶりが発生することはない。
Further, when the printing operation within a predetermined period tends to have a low printing rate, if the replenishing bottle 41 containing the developer with a high trickle rate is mounted on the hopper 22 and the printing operation is executed, the image quality of the printed image is improved. Reduction and toner scattering can be suppressed.
FIG. 7A shows a case where a replenishment bottle containing a high trickle rate (30%) developer is continuously used when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously executed. 8 is a graph conceptually showing that it is possible to prevent the occurrence of fogging in a printed image. In this case, as shown by a solid line in FIG. 7A, low printing is performed with a developer having a high trickle rate (30%). In the case where the rate printing operation is continuously executed, the printed image is not fogged.

これに対して、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、低(5%)または標準(15%)のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けると、3本目の補給ボトルに交換した後には、図7(a)に破線で示すように、プリント画像にかぶりが発生するようになる。なお、図7(a)における一点鎖線は、破線で示す範囲の平均値である。   In contrast, when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously performed, a replenishment bottle containing a low (5%) or standard (15%) trickle rate developer is used. If it continues to be used, after the replacement with the third supply bottle, as shown by the broken line in FIG. In addition, the dashed-dotted line in Fig.7 (a) is an average value of the range shown with a broken line.

図7(b)は、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、高トリクルレート(30%)の現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けることにより、プリント画像におけるドットの粒状性が低下することを防止できることを概念的に示したグラフであり、この場合には、図7(b)に実線で示すように、プリント画像には、ドットの粒状性が低下することはない。   FIG. 7B shows a case where a replenishment bottle containing a high trickle rate (30%) developer is continuously used when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously executed. FIG. 7 is a graph conceptually showing that it is possible to prevent a drop in the granularity of dots in a print image. In this case, as shown by a solid line in FIG. There is no decline in sex.

これに対して、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、低(5%)または標準(15%)のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けると、3本目の補給ボトルに交換した後には、図7(b)に破線で示すように、プリント画像におけるドットの粒状性が低下する。なお、図7(b)における一点鎖線は、破線で示す範囲の平均値である。   In contrast, when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously performed, a replenishment bottle containing a low (5%) or standard (15%) trickle rate developer is used. If it continues to be used, after it is replaced with the third supply bottle, as shown by the broken line in FIG. In addition, the dashed-dotted line in FIG.7 (b) is an average value of the range shown with a broken line.

図7(c)は、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、高トリクルレート(30%)の現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けることにより、現像装置20の周囲にトナー飛散が生じることを防止できることを概念的に示したグラフであり、この場合には、図7(c)に実線で示すように、トナー飛散が生じることはない。   FIG. 7C shows a case where a replenishment bottle containing a high trickle rate (30%) developer is continuously used when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously executed. 7 is a graph conceptually showing that toner scattering can be prevented from occurring around the developing device 20, and in this case, toner scattering does not occur as shown by a solid line in FIG. 7C.

これに対して、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、低(5%)または標準(15%)のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けると、3本目の補給ボトルに交換した後には、図7(c)に破線で示すように、トナー飛散が生じるようになる。なお、図7(c)における一点鎖線は、破線で示す範囲の平均値である。   In contrast, when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously performed, a replenishment bottle containing a low (5%) or standard (15%) trickle rate developer is used. If it continues to be used, after the replacement with the third supply bottle, as shown by the broken line in FIG. 7C, toner scattering occurs. In addition, the dashed-dotted line in FIG.7 (c) is an average value of the range shown with a broken line.

図7(d)は、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、高トリクルレート(30%)の現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けることにより、プリント画像における細線再現性の低下を防止できることを概念的に示したグラフであり、この場合には、図7(d)に実線で示すように、プリント画像において細線再現性が低下することはない。   FIG. 7D shows a case where a replenishment bottle containing a high trickle rate (30%) developer is continuously used when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously executed. FIG. 7 is a graph conceptually showing that a reduction in fine line reproducibility in a printed image can be prevented. In this case, as shown by a solid line in FIG. Absent.

これに対して、印字率が3%の低印字率のプリント動作を連続して実行する場合に、低(5%)または標準(15%)のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトルを使用し続けると、3本目の補給ボトルに交換した後には、図7(d)に破線で示すように、プリント画像における細線再現性が低下する。なお、図7(d)における一点鎖線は、破線で示す範囲の平均値である。   In contrast, when a printing operation with a low printing rate of 3% is continuously performed, a replenishment bottle containing a low (5%) or standard (15%) trickle rate developer is used. If it continues to be used, the thin line reproducibility in the printed image decreases after the replacement with the third supply bottle, as indicated by the broken line in FIG. In addition, the dashed-dotted line in FIG.7 (d) is an average value of the range shown with a broken line.

以上のように、プリント動作の印字率の傾向が低印字率傾向の場合に、高トリクルレートの現像剤を使用することによって、プリント画像の画質の低下、トナー飛散を抑制することができる。
なお、上記の説明における「印字率」、「トリクルレート」等の数値は、一例を示すものであり、それらの数値に限定されるものではない。
As described above, when the printing rate tendency of the printing operation is a low printing rate tendency, the use of a high trickle-rate developer can suppress degradation of the image quality of the printed image and toner scattering.
The numerical values such as “printing rate” and “trickle rate” in the above description are merely examples, and are not limited to these numerical values.

[変形例]
上記の実施形態では、印字率に基づいて、所定期間におけるプリント動作の全体の傾向を判定する構成であったが、トナー濃度等によって得られる単位面積当たりのトナー消費量に基づいて、所定期間におけるプリント動作の全体の傾向を判定するようにしてもよい。
[Modification]
In the above-described embodiment, the overall tendency of the printing operation in a predetermined period is determined based on the printing rate. However, based on the toner consumption amount per unit area obtained by the toner density or the like, in the predetermined period. The overall tendency of the printing operation may be determined.

また、上記の実施形態では、補給ボトル41に、収容された現像剤のキャリア比率であるトリクルレートに関する情報が記憶されたICチップ41aを設ける構成であったが、このような構成に限らない。
例えば、収容された現像剤のキャリア比率に対応して、補給ボトル41の形状を異ならせて、現像装置20のホッパー22に、装着された補給ボトル41の形状を検出する検出手段を設けて、装着された補給ボトル41が、判定されたトリクルレートの現像剤が収容されていない場合に、警告を発する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the supply bottle 41 is provided with the IC chip 41a in which information related to the trickle rate, which is the carrier ratio of the stored developer, is provided. However, the present invention is not limited to such a configuration.
For example, a detecting unit that detects the shape of the replenishment bottle 41 attached to the hopper 22 of the developing device 20 by changing the shape of the replenishment bottle 41 according to the carrier ratio of the stored developer is provided. The attached replenishment bottle 41 may be configured to issue a warning when the determined trickle-rate developer is not stored.

さらには、所定のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41が適切であると判定された場合には、当該トリクルレートの現像剤が収容された補給ボルト41のみをホッパー22に装着可能とし、他のトリクルレートの現像剤が収容された補給ボルト41をホッパー22に対して装着できないようにする構成としてもよい。
例えば、収容された現像剤が、低トリクルレート(5%)、標準トリクルレート(15%)、高トリクルレート(30%)のそれぞれの補給ボルト41に対して異なる位置に、それぞれ異なる形状の突起部を設けるとともに、各突起部がそれぞれ挿入できる凹部をホッパー22に設ける。また、各凹部に対して、突起部が挿入されない状態と、突起部が挿入される状態とに変位する遮蔽板をそれぞれ設けるとともに、各遮蔽板を変位させる変位手段をそれぞれ設ける構成とする。
Furthermore, when it is determined that the replenishment bottle 41 containing a predetermined trickle-rate developer is appropriate, only the replenishment bolt 41 containing the trickle-rate developer can be attached to the hopper 22. The replenishing bolt 41 containing another trickle-rate developer may not be attached to the hopper 22.
For example, the developer contained therein has differently shaped protrusions at different positions with respect to the supply bolts 41 of low trickle rate (5%), standard trickle rate (15%), and high trickle rate (30%). A recess is provided in the hopper 22 so that each protrusion can be inserted. Further, each of the recesses is provided with a shielding plate that is displaced between a state in which no projection is inserted and a state in which the projection is inserted, and a displacement means that displaces each shielding plate.

この場合、適切なトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41の突起部に対応した凹部以外のそれぞれの凹部に、対応する補給ボトル41の突起部がそれぞれ挿入されないように、各凹部に設けられた遮蔽板をそれぞれ変位させる。これにより、適切なトリクルレートの現像剤が収容された補給ボトル41以外の種類の補給ボトル41は、ホッパー22に装着することができなくなる。   In this case, it is provided in each recess so that the corresponding protrusion of the replenishment bottle 41 is not inserted into each of the recesses other than the recess corresponding to the protrusion of the replenishment bottle 41 containing the appropriate trickle-rate developer. Each of the shield plates is displaced. As a result, the supply bottles 41 of a type other than the supply bottle 41 in which an appropriate trickle-rate developer is accommodated cannot be attached to the hopper 22.

また、本発明に係る画像形成装置は、モノクロ画像を形成するプリンタに限らす、カラーまたはモノクロの画像を形成できる複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等にも適用できる。カラー画像を形成する画像形成装置の場合には、各カラーの現像装置毎に、トナー消費量に関する情報に基づいて、所定期間でのプリント動作全体におけるトナー消費量の傾向について判定されることになる。   The image forming apparatus according to the present invention can be applied not only to a printer that forms a monochrome image, but also to a copying machine, a FAX, an MFP (Multiple Function Peripheral) that can form a color or monochrome image. In the case of an image forming apparatus that forms a color image, the tendency of toner consumption in the entire printing operation in a predetermined period is determined for each color developing device based on information on the toner consumption. .

本発明は、トナーとキャリアを有する2成分現像剤を用いた現像装置を有する画像形成装置において、補給される現像剤を、プリント動作に対応したキャリア比とすることができる技術として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique capable of setting a replenished developer to a carrier ratio corresponding to a printing operation in an image forming apparatus having a developing device using a two-component developer having a toner and a carrier.

10 画像プロセス部
11 感光体ドラム
20 現像装置
21 ハウジング
21a 混合室
21b 現像室
21c 隔壁
21d 第1開口部
21e 第2開口部
21f 現像剤流入部
21g 現像剤排出部
21m 排出口
21n 規制板
22 ホッパー
22a レベルセンサー
22c 補給用スクリュー
23 現像剤回収容器
24 撹拌スクリュー
24a シャフト
24b 螺旋羽根
25 供給スクリュー
25a シャフト
25b 第1螺旋羽根
25c 逆巻き螺旋羽根
25d 第2螺旋羽根
25e 仕切り板
27 現像ローラ
27a 現像スリーブ
27b 磁石体
28 ボトルホルダー
28a ICチップリーダー
41 補給ボトル
41a ICチップ
43 ボトル回転用モータ
51 制御部
52 操作パネル
52a 表示パネル部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image process part 11 Photoconductor drum 20 Developing apparatus 21 Housing 21a Mixing chamber 21b Developing chamber 21c Partition 21d 1st opening 21e 2nd opening 21f Developer inflow part 21g Developer discharge part 21m Discharge port 21n Restriction board 22 Hopper 22a Level sensor 22c Replenishment screw 23 Developer recovery container 24 Stirring screw 24a Shaft 24b Spiral blade 25 Supply screw 25a Shaft 25b First spiral blade 25c Reverse winding spiral blade 25d Second spiral blade 25e Partition plate 27 Developing roller 27a Developing sleeve 27b Magnet body 28 Bottle holder 28a IC chip reader 41 Supply bottle 41a IC chip 43 Bottle rotation motor 51 Control unit 52 Operation panel 52a Display panel unit

Claims (7)

感光体上に形成された静電潜像を、キャリアとトナーとを含む現像剤を用いて現像する間に、交換可能になった補給容器から現像剤を補給しつつ、少なくともキャリアの一部を排出する現像装置を備えた画像形成装置であって、
前記補給容器の交換時期を検出する交換時期検出手段と、
前記交換時期検出手段によって検出される交換時期までの所定期間内に実行されたプリント動作におけるトナー消費量の傾向を判定する判定手段と、
当該判定手段の判定結果に基づいて、補給容器から補給される現像剤として適切なキャリア比率に関する情報を生成する現像剤情報生成手段と、
当該現像剤情報生成手段によって生成された情報を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
While developing the electrostatic latent image formed on the photoconductor using a developer containing a carrier and toner, at least a part of the carrier is supplied while replenishing the developer from a supply container that can be replaced. An image forming apparatus including a developing device for discharging,
Replacement time detection means for detecting the replacement time of the replenishing container;
Determination means for determining a tendency of toner consumption in a printing operation executed within a predetermined period until the replacement time detected by the replacement time detection means;
Developer information generating means for generating information relating to a carrier ratio suitable as a developer replenished from the replenishing container based on the determination result of the determining means;
Output means for outputting the information generated by the developer information generating means;
An image forming apparatus comprising:
前記判定手段は、1回のプリント動作毎に印字率を算出し、前記所定期間に実行された全てのプリント動作を、予め設定された印字率の範囲に基づいて分類し、それぞれの印字率の範囲に分類されたプリント動作の回数に基づいて、実行されたプリント動作のトナー消費量の傾向として印字率の傾向を判定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 determination means calculates a printing rate for each printing operation, classifies all printing operations executed during the predetermined period based on a preset printing rate range, and sets each printing rate. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a tendency of the printing rate is determined as a tendency of toner consumption of the executed printing operation based on the number of printing operations classified into the range. 前記現像剤情報生成手段は、前記判定手段によって高トナー消費量の傾向と判定される場合には、低キャリア比率の情報を生成し、前記判定手段によって低トナー消費量の傾向と判定される場合には、高キャリア比率の情報を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   The developer information generation unit generates information on a low carrier ratio when the determination unit determines that the toner consumption tends to be high and the determination unit determines that the toner consumption tends to be low The image forming apparatus according to claim 1, wherein information on a high carrier ratio is generated. 前記現像装置は、それぞれが異なるキャリア比率に設定された現像剤が収容された複数種類の補給容器が選択的に着脱可能になっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。   4. The developing device according to claim 1, wherein a plurality of types of replenishing containers each containing a developer set at a different carrier ratio are selectively detachable. 5. The image forming apparatus described in 1. 前記現像剤情報生成手段は、前記判定手段によって判定されたトナー消費量の傾向に適した補給容器の種類に関する情報を生成することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 4, wherein the developer information generation unit generates information related to a type of supply container suitable for a tendency of toner consumption determined by the determination unit. 前記現像装置は、装着された補給容器における現像剤のキャリア比率に関する情報を取得する取得手段を有することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 5, wherein the developing device includes an acquisition unit configured to acquire information related to a carrier ratio of the developer in the attached supply container. 前記取得手段にて取得された現像剤のキャリア比率に関する情報が、前記現像剤情報生成手段によって生成された補給容器の種類に関する情報とは異なる場合に警告を発する警告手段をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The apparatus further comprises warning means for issuing a warning when the information on the carrier ratio of the developer acquired by the acquiring means is different from the information on the type of supply container generated by the developer information generating means. The image forming apparatus according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019066890A (en) * 2017-07-25 2019-04-25 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
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