JP4645660B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。本発明は、特に、新規現像剤を少しずつ供給するとともに劣化現像剤を少しずつ排出するというトリクル方式の現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus and an image forming apparatus using the developing device. The present invention particularly relates to a trickle-type developing device that supplies a new developer little by little and discharges a deteriorated developer little by little, and an image forming apparatus using the developing device.

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式として、現像剤の主成分としてトナーを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナー及びキャリアを用いる二成分現像方式と、が知られている。   As a developing method used in an electrophotographic image forming apparatus, a one-component developing method using toner as a main component of a developer and a two-component developing method using toner and a carrier as main components of a developer are known. Yes.

トナー及びキャリアを用いた二成分現像方式は、トナーとキャリアとを摩擦接触させることによって両者を所定の極性に荷電させるため、一成分現像剤を用いた一成分現像方式よりも、トナーの受けるストレスが少ないという特徴を有している。キャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、トナーがキャリア表面に付着することによってキャリアが汚れることも少ない。しかし、長期間の使用により、キャリア表面に付着した汚れ(スペント)が増加し、そのためにトナーを帯電する能力が次第に低下する。その結果、かぶりやトナー飛散の問題が発生する。二成分現像装置の長寿命化を図るために、現像装置に収容するキャリアの量を増やすことも考えられるが、これは現像装置の大型化を招くために望ましくない。   In the two-component development method using toner and carrier, both toner and carrier are charged with a predetermined polarity by frictional contact between the toner and carrier, so that the stress received by the toner is higher than that in the one-component development method using one-component developer. It has the feature that there are few. Since the surface area of the carrier is larger than that of the toner, the carrier is less likely to become dirty due to the toner adhering to the surface of the carrier. However, due to long-term use, dirt (spent) adhering to the carrier surface increases, and as a result, the ability to charge the toner gradually decreases. As a result, the problem of fogging and toner scattering occurs. In order to extend the life of the two-component developing device, it is conceivable to increase the amount of carrier accommodated in the developing device, but this is not desirable because it leads to an increase in the size of the developing device.

二成分現像剤に係る上記問題を解消するため、特許文献1には、新規の現像剤を少しずつ現像装置内に補給するとともに、帯電性能の劣化した現像剤を少しずつ現像装置から排出することによって、劣化キャリアの増加を抑制するといういわゆるトリクル方式の現像装置が開示されている。この現像装置は、現像剤の嵩変動を利用して、余剰となった劣化現像剤を排出して現像装置内の現像剤の嵩レベルを大略一定に保つ構成である。このトリクル方式の現像装置によれば、現像装置内の劣化キャリアが少しずつ新規キャリアに置換され、現像装置内のキャリアの帯電性能を大略一定に保つことが可能となる。
特開昭59−100471号公報
In order to solve the above-mentioned problems related to the two-component developer, Patent Document 1 discloses that a new developer is gradually supplied into the developing device and a developer whose charging performance is deteriorated is gradually discharged from the developing device. Discloses a so-called trickle-type developing device that suppresses an increase in deteriorated carriers. This developing device is configured to discharge the excess deteriorated developer by using the fluctuation in the developer volume and to keep the developer bulk level in the developing device substantially constant. According to this trickle-type developing device, the deteriorated carrier in the developing device is gradually replaced with a new carrier, and the charging performance of the carrier in the developing device can be kept substantially constant.
JP 59-1000047 A

しかしながら、現像装置内での現像剤の嵩は、現像装置内での現像剤の状態によって、すなわちトナー濃度やキャリアの劣化状態によって、変化するものであるから、現像剤の嵩が同じであっても、現像剤を構成する内容物の割合が異なっている。   However, the volume of the developer in the developing device changes depending on the state of the developer in the developing device, that is, depending on the toner concentration and the deterioration state of the carrier. However, the proportion of the contents constituting the developer is different.

現像装置内でのトナー濃度は、例えば、現像剤の透磁率を検出するトナー濃度検出センサによって検出される。そのために、トナー濃度検出センサの測定精度は、あまり高いものではなく、測定値として示されたトナー濃度が、真のトナー濃度と異なっていることもある。また、トナー濃度検出センサ周辺での現像剤の充填状態や、画像形成装置の周囲環境の変動によって、トナー濃度検出センサから得られたトナー濃度が、正しくないトナー濃度を示すことがある。   The toner concentration in the developing device is detected by, for example, a toner concentration detection sensor that detects the magnetic permeability of the developer. For this reason, the measurement accuracy of the toner concentration detection sensor is not so high, and the toner concentration indicated as the measurement value may be different from the true toner concentration. Further, the toner concentration obtained from the toner concentration detection sensor may show an incorrect toner concentration due to the state of the developer being charged around the toner concentration detection sensor and the fluctuation of the surrounding environment of the image forming apparatus.

上記のような様々な要因によって、トナー濃度検出センサから得られたトナー濃度が適正とされる基準トナー濃度よりも高く検出されることがある。トリクル方式の現像装置では、現像装置内での現像剤の嵩レベルが大略一定に保たるように制御されているので、何かの拍子でトナー濃度が高いと検出された場合、現像装置内でのトナー濃度が適正な基準トナー濃度に戻るまで、しばらくの間、現像剤の補給が行われることなく、通常の画像形成が続けて行われる。現像装置内のトナー濃度が基準トナー濃度に戻ったときには、現像装置内でのトナー量すなわち現像剤量が少なくなっているので、現像装置内での現像剤の嵩レベルが低下する。現像装置内で現像剤の嵩レベルが低下することは、現像装置内で現像剤が不足していることを意味している。現像装置内で現像剤を攪拌するために攪拌スクリューが用いられるが、通常、攪拌スクリューは現像ローラの長手方向へ現像剤を攪拌しつつ搬送するために現像ローラに沿って配置されている。このような状態で攪拌スクリューにより現像剤が搬送されるとスクリューの螺旋の移動にあわせて現像剤の希薄な部分も移動していくため、現像ローラにはスクリューに対応した不均一な供給がなされることとなる。そして、不均一なトナー供給の影響は、形成された画像上に現れてしまう。したがって、従来のトリクル方式の現像装置では、攪拌スクリューによる不均一なトナー供給を反映したいわゆるスクリュームラ現象が発生するために、高品質な画像を維持できないという問題がある。   Due to various factors as described above, the toner density obtained from the toner density detection sensor may be detected to be higher than the appropriate reference toner density. In a trickle-type developing device, the bulk level of the developer in the developing device is controlled so as to be kept substantially constant, so if it is detected that the toner concentration is high at any moment, Until the toner density of the toner returns to an appropriate reference toner density, normal image formation is continued without supplying the developer for a while. When the toner concentration in the developing device returns to the reference toner concentration, the amount of toner in the developing device, that is, the amount of developer is reduced, so that the bulk level of the developer in the developing device is lowered. A decrease in the bulk level of the developer in the developing device means that the developer is insufficient in the developing device. In order to stir the developer in the developing device, a stirring screw is used. Usually, the stirring screw is disposed along the developing roller in order to transport the developer while stirring the developer in the longitudinal direction of the developing roller. In this state, when the developer is transported by the stirring screw, the thin portion of the developer moves in accordance with the spiral movement of the screw, so that the developing roller is supplied unevenly corresponding to the screw. The Rukoto. The influence of uneven toner supply appears on the formed image. Therefore, the conventional trickle-type developing device has a problem that a high-quality image cannot be maintained because a so-called screw unevenness phenomenon reflecting non-uniform toner supply by a stirring screw occurs.

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置内でのトナー濃度及び現像剤の嵩レベルの変動をできるだけ少なくすることによって、長期にわたって良好な画像形成を行うことのできる現像装置及び画像形成装置を提供することである。   Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is that a good image can be obtained over a long period of time by minimizing fluctuations in the toner concentration and the bulk level of the developer in the trickle type developing apparatus using a two-component developer. It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus capable of forming images.

課題を解決するための手段および作用・効果Means and actions / effects for solving the problems

前記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
現像槽内における現像槽内現像剤の量を検出する現像剤量検出手段と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定レベルを下回っていると現像剤量検出手段によって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする現像装置が提供される。
In order to solve the technical problem, according to the present invention,
An agitating member that agitates a developer in a developing tank containing toner and a carrier while being conveyed along a conveying path of the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and is agitated is an electrostatic latent image carrier. A developer carrying body to be supplied to the developing device,
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Developer amount detecting means for detecting the amount of developer in the developing tank in the developing tank;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitation member rotation control means further embeds air in the developer tank when the developer amount detection means detects that the amount of developer in the developer tank is below a predetermined level in the developer tank. There is provided a developing device characterized in that the number of rotations of the agitating member is increased so that the apparent volume of the developer in the developing tank increases .

上記現像装置によれば、現像剤量検出手段により現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定レベルを下回っていると現像剤量検出手段によって検出された場合、攪拌部材の回転数がアップされる。攪拌部材の回転数アップにより現像槽内において現像剤が激しく攪拌されるために、現像槽内現像剤がより多くの空気を抱き込むことが起こる。現像槽内現像剤における空気の抱き込みにより、現像槽内における現像剤の見かけ上の嵩が増大する。その結果、現像槽内での液面レベルを回復させることができ、濃度ムラ等の画像不良の発生を抑制することができる。   According to the developing device, when the developer amount detecting means detects that the developer amount in the developing tank is below a predetermined level by the developer amount detecting means, the rotation speed of the stirring member is Is up. Since the developer is vigorously stirred in the developing tank due to the increase in the number of rotations of the stirring member, the developer in the developing tank may entrap more air. The apparent volume of the developer in the developing tank increases due to the inclusion of air in the developer in the developing tank. As a result, the liquid level in the developing tank can be recovered, and image defects such as density unevenness can be suppressed.

現像剤量検出手段は様々な形態で実現可能であるが、現像剤量検出手段は、現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出する液面レベル検出センサを有しているように構成される。   Although the developer amount detecting means can be realized in various forms, the developer amount detecting means has a liquid level detecting sensor for detecting the liquid level of the developer in the developing tank in the developing tank. Configured.

液面レベル検出センサは様々な形態で実現可能であるが、液面レベル検出センサは、現像槽内に配設された一対の発光素子及び受光素子から構成され、現像槽内現像剤で発光素子からの光線が遮光されることにより現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出するように構成される。   Although the liquid level detection sensor can be realized in various forms, the liquid level detection sensor is composed of a pair of light emitting elements and light receiving elements arranged in the developing tank, and the light emitting element is made of the developer in the developing tank. Is configured to detect the level of the developer in the developing tank in the developing tank by blocking the light beam from the developing tank.

所定の目的が達成された場合、攪拌部材に対して過剰な負荷をかけることを防止することが好ましい。したがって、攪拌部材回転制御手段は、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定のレベルまで復帰したと現像剤量検出手段によって判断された場合、攪拌部材の回転数を元の回転数に戻す。   When a predetermined purpose is achieved, it is preferable to prevent an excessive load from being applied to the stirring member. Therefore, when the developer amount detecting means determines that the developer amount in the developing tank has returned to a predetermined level in the developing tank, the stirring member rotation control means determines the rotation speed of the stirring member as the original rotation speed. Return to.

また、前記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、基準トナー濃度よりも所定量以上高いトナー濃度がトナー濃度検出センサによって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする現像装置が提供される。
In order to solve the technical problem, according to the present invention,
An agitating member that agitates a developer in a developing tank containing toner and a carrier while being conveyed along a conveying path of the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and is agitated is an electrostatic latent image carrier. A developer carrying body to be supplied to the developing device,
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitating member rotation control unit further includes the developer in the developing tank in the developing tank when the toner density detecting sensor detects a toner density higher than a reference toner density by a predetermined amount or more . A developing device is provided in which the rotational speed of the stirring member is increased to a rotational speed that increases the bulk .

現像槽内の現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構を有するいわゆるトリクル方式の現像装置において、現像槽内のトナー濃度が基準トナー濃度よりも高いと検出されているということは、しばらくの間補給動作が行われないために、トナーが消費されることにより、現像槽内での現像槽内現像剤の量が近い将来少なくなることが予想される。上記現像装置によれば、現トナー濃度が基準トナー濃度よりも所定値以上高いと検出されたとき、現像剤量検出手段を用いて現像槽内現像剤の量の大小を判断することなく、攪拌部材の回転数をアップするように攪拌部材回転制御手段が制御する。攪拌部材の回転数アップにより現像槽内において現像剤が激しく攪拌されるために、現像槽内現像剤がより多くの空気を抱き込むことが起こる。現像槽内現像剤における空気の抱き込みにより、現像槽内における現像剤の見かけ上の嵩が増大する。その結果、現像槽内での液面レベルを回復させることができ、濃度ムラ等の画像不良の発生を抑制することができる。   In a so-called trickle-type developing device having a discharge mechanism for discharging the developer in the developing tank exceeding the predetermined amount when the developer amount in the developing tank exceeds a predetermined amount, the toner concentration in the developing tank is The fact that it is detected that the toner density is higher than the reference toner concentration means that since the replenishment operation is not performed for a while, the toner is consumed and the amount of developer in the developing tank in the developing tank is near in the future. Expected to decrease. According to the developing device, when it is detected that the current toner density is higher than the reference toner density by a predetermined value or more, the developer amount detection means is used to determine the amount of developer in the developing tank without determining the amount of developer. The stirring member rotation control means controls so as to increase the rotation speed of the member. Since the developer is vigorously stirred in the developing tank due to the increase in the number of rotations of the stirring member, the developer in the developing tank may entrap more air. The apparent volume of the developer in the developing tank increases due to the inclusion of air in the developer in the developing tank. As a result, the liquid level in the developing tank can be recovered, and image defects such as density unevenness can be suppressed.

上述した現像装置は、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える画像形成装置に組み込んで使用される。 The developing device described above is agitated while transporting a rotatable electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its peripheral surface, and the developer in the developing tank containing toner and carrier along the transport path of the developing tank. And an agitating member that is disposed adjacent to the agitating member and that supplies the agitated developer in the developing tank to the electrostatic latent image bearing member.

以下に、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語(例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」)を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置1及び現像装置34では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating a specific direction (for example, “up”, “down”, “left”, “right”, and other terms including them, “clockwise direction”, “counterclockwise” ”) Is used to facilitate understanding of the invention with reference to the drawings, and the present invention should not be construed as being limited by the meaning of these terms. Further, in the image forming apparatus 1 and the developing device 34 described below, the same reference numerals are used for the same or similar components.

図1乃至5を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1及び当該装置に使用される現像装置34について説明する。   The image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure and the developing device 34 used in the apparatus will be described with reference to FIGS.

〔画像形成装置〕
図1は、本発明に係る電子写真式画像形成装置1の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置1は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置1は、静電潜像坦持体である感光体12を有する。実施形態において、感光体12は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体12は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体12の周囲には、感光体12の回転方向に沿って、帯電装置26、露光装置28、現像装置34、転写装置36、およびクリーニング装置40がそれぞれ配置されている。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 shows portions related to image formation of an electrophotographic image forming apparatus 1 according to the present invention. The image forming apparatus 1 may be any of a copier, a printer, a facsimile machine, and a multi-function machine having a combination of these functions. The image forming apparatus 1 includes a photoreceptor 12 that is an electrostatic latent image carrier. In the embodiment, the photoconductor 12 is formed of a cylindrical body, but the present invention is not limited to such a form, and an endless belt type photoconductor can be used instead. The photosensitive member 12 is drivingly connected to a motor (not shown), and is rotated in the direction of the arrow based on the driving of the motor. Around the photoconductor 12, a charging device 26, an exposure device 28, a developing device 34, a transfer device 36, and a cleaning device 40 are arranged along the rotation direction of the photoconductor 12.

帯電装置26は、感光体12の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する。実施形態では、帯電装置26は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置)も使用できる。感光体12の近傍又は感光体12から離れた場所に配置された露光装置28は、帯電された感光体12の外周面に向けて、画像光30を出射する。露光装置28を通過した感光体12の外周面には、画像光30が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分とからなる静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。現像装置34は、後述する現像槽内現像剤3を用いて静電潜像を可視像化する。現像装置34の詳細は後に説明する。転写装置36は、感光体12の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどの用紙38に転写する。図1に示した実施形態では、転写装置36は円筒形状のローラとして図示されているが、他の形態の転写装置(例えば、ワイヤ放電式転写装置)も使用できる。クリーニング装置40は、転写装置36で用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残留する未転写トナーを感光体12の外周面から回収する。実施形態では、クリーニング装置40は板状のブレードとして図示されているが、代わりに他の形態のクリーニング装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式クリーニング装置)も使用できる。   The charging device 26 charges the photoreceptor layer that is the outer peripheral surface of the photoreceptor 12 to a predetermined potential. In the embodiment, the charging device 26 is represented as a cylindrical roller. However, instead of this, other types of charging devices (for example, a rotary or fixed brush-type charging device or a wire-discharge-type charging device) may be used. Can be used. The exposure device 28 disposed in the vicinity of the photoreceptor 12 or away from the photoreceptor 12 emits image light 30 toward the outer peripheral surface of the charged photoreceptor 12. On the outer peripheral surface of the photoconductor 12 that has passed through the exposure device 28, an electrostatic latent image is formed that includes a portion where the image light 30 is projected and a portion where the potential is attenuated and a portion where the charged potential is substantially maintained. In the embodiment, the portion where the potential is attenuated is the electrostatic latent image portion, and the portion where the charged potential is substantially maintained is the electrostatic latent image non-image portion. The developing device 34 visualizes the electrostatic latent image using the developer 3 in the developing tank described later. Details of the developing device 34 will be described later. The transfer device 36 transfers the visible image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor 12 to a paper 38 such as paper or film. In the embodiment shown in FIG. 1, the transfer device 36 is illustrated as a cylindrical roller, but other types of transfer devices (for example, a wire discharge transfer device) may be used. The cleaning device 40 collects untransferred toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 12 without being transferred onto the paper 38 by the transfer device 36 from the outer peripheral surface of the photoconductor 12. In the embodiment, the cleaning device 40 is illustrated as a plate-shaped blade, but other types of cleaning devices (for example, a rotary or fixed brush type cleaning device) may be used instead.

このような構成を備えた画像形成装置1が画像を形成するとき、感光体12はモータ(図示せず)の駆動に基づいて例えば反時計周り方向に回転する。このとき、帯電装置26を通過する感光体12の外周部分は、帯電装置26で所定の電位に帯電される。帯電された感光体12の外周部分は、露光装置28で画像光30が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体12の回転と共に現像装置34のところまで搬送され、現像装置34によって可視像化される。可視像化されたトナー像は、感光体12の回転と共に転写装置36のところまで搬送され、転写装置36により用紙38に転写される。トナー像が転写された用紙38は定着装置20のところまで搬送され、用紙38にトナー像が固定される。転写装置36を通過した感光体12の外周部分はクリーニング装置40のところまで搬送され、用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残存するトナーが感光体12から掻き取られる。   When the image forming apparatus 1 having such a configuration forms an image, the photoconductor 12 rotates, for example, counterclockwise based on driving of a motor (not shown). At this time, the outer peripheral portion of the photoreceptor 12 that passes through the charging device 26 is charged to a predetermined potential by the charging device 26. The image light 30 is exposed to the outer peripheral portion of the charged photoconductor 12 by the exposure device 28 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is conveyed to the developing device 34 along with the rotation of the photosensitive member 12 and is visualized by the developing device 34. The visualized toner image is conveyed to the transfer device 36 along with the rotation of the photoconductor 12 and transferred to the paper 38 by the transfer device 36. The paper 38 to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 20 and the toner image is fixed to the paper 38. The outer peripheral portion of the photosensitive member 12 that has passed through the transfer device 36 is conveyed to the cleaning device 40, and the toner remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive member 12 without being transferred to the paper 38 is scraped off from the photosensitive member 12.

〔現像装置〕
現像装置34は、非磁性トナー(以下、単にトナーという。)及び磁性キャリア(以下、単にキャリアという。)を含む2成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽66と、を備えている。現像槽66は感光体12に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ48が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ48は、円筒状の部材であり、感光体12と平行に且つ感光体12の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。
[Development equipment]
The developing device 34 includes 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), and a developing tank 66 that accommodates various members. . The developing tank 66 has an opening that is open toward the photosensitive member 12, and a developing roller 48 is provided in a space formed in the vicinity of the opening. The developing roller 48 as a developer carrying member is a cylindrical member, and is pivotally supported in parallel with the photosensitive member 12 and through a predetermined developing gap with the outer peripheral surface of the photosensitive member 12.

現像ローラ48は、回転不能に固定された磁石体48aと、磁石体48aの周囲を回転可能に支持された円筒状のスリーブ48b(第一の回転円筒体)と、を有するいわゆるマグネットローラである。現像ローラ48のスリーブ48bの上方には、現像槽66に固定され、現像ローラ48のスリーブ48bの中心軸と平行に延在する規制板62が、所定の規制ギャップを介して対向配置されている。現像ローラ48の内側にある磁石体48aは、スリーブ48bの回転方向に沿って、N1、S2、N3、N2、S1という5個の磁極を有する。これらの磁極のうち、主磁極N1は、感光体12と対向するように配置されている。スリーブ48bの上の現像剤を剥離させるための反発磁界を発生させる同極のN2及びN3は、現像槽66の内部に対向配置されている。現像ローラ48のスリーブ48bは、感光体1の回転方向と逆向きに(カウンター方向に)回転する。   The developing roller 48 is a so-called magnet roller having a magnet body 48a that is fixed so as not to rotate, and a cylindrical sleeve 48b (first rotating cylinder body) that is rotatably supported around the magnet body 48a. . Above the sleeve 48b of the developing roller 48, a regulating plate 62 that is fixed to the developing tank 66 and extends in parallel with the central axis of the sleeve 48b of the developing roller 48 is disposed to face with a predetermined regulating gap therebetween. . The magnet body 48a inside the developing roller 48 has five magnetic poles N1, S2, N3, N2, and S1 along the rotation direction of the sleeve 48b. Of these magnetic poles, the main magnetic pole N <b> 1 is disposed to face the photoconductor 12. N2 and N3 of the same polarity that generate a repulsive magnetic field for peeling off the developer on the sleeve 48 b are disposed opposite to each other inside the developing tank 66. The sleeve 48b of the developing roller 48 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive member 1 (in the counter direction).

図2は、現像装置34を上から見た模式的断面図である。図2に示すように、現像ローラ48の背後には、現像剤攪拌搬送室67が形成されている。現像剤攪拌搬送室67は、現像ローラ48の近傍に形成された第二搬送路70と現像ローラ48から離れた第一搬送路68と、第一搬送路68及び第二搬送路70を間仕切る隔壁76と、を有する。第一搬送路68の搬送方向の上流側の上方には、現像剤補給タンク80が配設されていて、現像剤補給タンク80が補給口82を介して第一搬送路68と連通している。現像剤補給タンク80には、トナーを主成分としてキャリアを含有する補給用現像剤2が充填されている。補給用現像剤2のキャリア比は、好ましくは5乃至40重量%であり、より好ましくは10乃至30重量%である。また、第二搬送路70の搬送方向の下流側の下方には、現像剤回収タンク90が配設されていて、現像剤回収タンク90が回収口92を介して第二搬送路70と連通している。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device 34 as viewed from above. As shown in FIG. 2, a developer stirring and conveying chamber 67 is formed behind the developing roller 48. The developer stirring and conveying chamber 67 partitions the second conveying path 70 formed in the vicinity of the developing roller 48, the first conveying path 68 away from the developing roller 48, the first conveying path 68 and the second conveying path 70. And a partition wall 76. A developer supply tank 80 is disposed above the upstream side of the first conveyance path 68 in the conveyance direction, and the developer supply tank 80 communicates with the first conveyance path 68 via a supply port 82. . The developer supply tank 80 is filled with a supply developer 2 containing toner as a main component and containing a carrier. The carrier ratio of the replenishment developer 2 is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. Further, a developer recovery tank 90 is disposed below the second transport path 70 in the transport direction, and the developer recovery tank 90 communicates with the second transport path 70 via a recovery port 92. ing.

現像剤補給タンク80の底部には、制御部100によって駆動制御される現像剤供給ローラが配置されている。現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、その駆動時間に応じた量の新規の補給用現像剤2が、流下して現像槽66の第一搬送路68に供給される。   At the bottom of the developer supply tank 80, a developer supply roller that is driven and controlled by the control unit 100 is disposed. When the developer supply roller is driven to rotate, an amount of new replenishment developer 2 corresponding to the driving time flows down and is supplied to the first transport path 68 of the developing tank 66.

第一搬送路68には、現像槽内現像剤3を攪拌しながら搬送する攪拌部材である第一スクリュー72が回転可能に枢支されている。第二搬送路70には、第一搬送路68からの現像槽内現像剤3を攪拌しながら現像ローラ48に搬送する第二スクリュー74が回転可能に枢支されている。この場合、第一搬送路68と第二搬送路70との両端部に位置する隔壁76の上部が切り欠かれることによって連絡通路が形成されている。第一搬送路68の搬送方向の下流側端部に到達した現像槽内現像剤3が連絡通路を介して第二搬送路70へ送り込まれ、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部に到達した現像槽内現像剤3が連絡通路を介して第一搬送路68に送り込まれる。その結果、図2の矢印方向にしたがって、現像槽内現像剤3が現像剤攪拌搬送室内を循環する。   A first screw 72 that is a stirring member that transports the developer 3 in the developing tank while stirring the developer 3 in the developing tank is rotatably supported in the first transport path 68. A second screw 74 that rotatably conveys the developer 3 in the developing tank from the first conveyance path 68 to the developing roller 48 while being stirred is rotatably supported on the second conveyance path 70. In this case, the communication path is formed by cutting out the upper portions of the partition walls 76 located at both ends of the first transport path 68 and the second transport path 70. The developer 3 in the developing tank that has reached the downstream end of the first transport path 68 in the transport direction is sent to the second transport path 70 through the communication path, and the downstream end of the second transport path 70 in the transport direction. The developer 3 in the developing tank that has reached 1 is fed into the first transport path 68 through the communication path. As a result, the developer 3 in the developing tank circulates in the developer agitating / conveying chamber according to the direction of the arrow in FIG.

第一スクリュー72及び第二スクリュー74は、シャフトに所定のピッチで螺旋状の羽根が固定されたスパイラルスクリューである。図4は、現像装置34の一部分を横から見た模式的断面図であり、図2の右端部に対応している。図4に示すように、第二スクリュー74は、図中の右側に延在して、回収口92の上まで延在している。第二スクリュー74は、第二搬送路70から第一搬送路68に向かう連絡通路及び第一搬送路68の下流側側端部に対応する位置において、スパイラルスクリューの螺旋の向きが他の部分とは逆向きに構成されている逆羽根部77を有する。第二スクリュー74の羽根のピッチは、搬送方向の下流側端部(図2の右端部)において他の部分に比べて小さくなっている。その結果、第二スクリュー74が回転すると、第二スクリュー74の搬送方向の下流側端部(右端部)での現像槽内現像剤3の高さが他の部分に比べて高くなる。すなわち、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)において、現像槽内現像剤3の盛り上がりが形成される。   The first screw 72 and the second screw 74 are spiral screws in which spiral blades are fixed to a shaft at a predetermined pitch. 4 is a schematic cross-sectional view of a part of the developing device 34 as viewed from the side, and corresponds to the right end of FIG. As shown in FIG. 4, the second screw 74 extends to the right side in the drawing and extends above the recovery port 92. The second screw 74 has a connecting path from the second transport path 70 to the first transport path 68 and a position corresponding to the downstream side end of the first transport path 68 so that the spiral direction of the spiral screw is different from that of the other part. Has a reverse blade portion 77 configured in the reverse direction. The pitch of the blades of the second screw 74 is smaller at the downstream end (right end in FIG. 2) in the transport direction than at other portions. As a result, when the second screw 74 rotates, the height of the developer 3 in the developing tank at the downstream end (right end) in the transport direction of the second screw 74 becomes higher than the other portions. That is, the rising of the developer 3 in the developing tank is formed at the downstream end (right end) in the transport direction of the second transport path 70.

ここで、現像装置34は、いわゆるトリクル方式を採用したものであるから、余剰の現像槽内現像剤3を流出させるための流出口75を有している。すなわち、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に位置する側壁の上部が部分的に切り欠かれた切欠75を設けることによって、流出口75が形成されている。第二スクリュー74によって搬送される現像剤は、通常の状態では逆羽根部77によってせき止められることにより、図2及び4の実線矢印のように、第二搬送路70から第一搬送路68へと搬送される。現像槽内における現像槽内現像剤3が増えて現像槽内の液面が上昇すると、逆羽根部77のせき止め作用に抗して側壁の上部に設けられた流出口75を現像槽内現像剤3が乗り越えて、隣接する回収室に溢出する。回収室に溢出した余剰の現像槽内現像剤3は、図4の点線矢印に従って回収口92まで搬送され、回収口92を介して現像剤回収タンク90に回収(廃棄)される。   Here, since the developing device 34 employs a so-called trickle system, the developing device 34 has an outlet 75 for allowing the excess developer 3 in the developing tank to flow out. That is, the outflow port 75 is formed by providing the notch 75 in which the upper part of the side wall located at the downstream end (right end) in the transport direction of the second transport path 70 is partially cut out. The developer conveyed by the second screw 74 is blocked by the reverse blade portion 77 in a normal state, so that the developer is transferred from the second conveyance path 70 to the first conveyance path 68 as indicated by solid arrows in FIGS. Be transported. When the developer 3 in the developing tank increases in the developing tank and the liquid level in the developing tank rises, the outflow port 75 provided at the upper part of the side wall against the damming action of the reverse blade 77 is provided in the developer in the developing tank. 3 gets over and overflows to the adjacent collection chamber. Excess developer 3 in the developing tank overflowing into the recovery chamber is conveyed to the recovery port 92 according to the dotted arrow in FIG. 4 and recovered (discarded) to the developer recovery tank 90 via the recovery port 92.

図2に示すように、現像剤攪拌搬送室67には、現像剤攪拌搬送室67内でのトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサ78が設けられている。トナー濃度検出センサ78は、例えば、コイルのインダクタンスの変化から、現像剤攪拌搬送室67内を搬送される現像槽内現像剤3の透磁率を検出する。トナー濃度検出センサ78により検出された透磁率から、現像槽内現像剤3に対するトナーの比率が求められる。例えば、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が少ない場合は、トナー比率が高いと検出される。一方、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が多い場合は、トナー比率が低いと検出される。そして、このトナー濃度検出センサ78から出力された電圧信号は、制御部100に入力され、この検出信号に基づいて、必要な補給量が算出されるとともに、現像剤補給タンク80の現像剤補給ローラが駆動され、所定量の補給用現像剤2が現像槽66内に補給される。   As shown in FIG. 2, the developer agitation transport chamber 67 is provided with a toner concentration detection sensor 78 that detects the toner concentration in the developer agitation transport chamber 67. For example, the toner concentration detection sensor 78 detects the magnetic permeability of the developer 3 in the developing tank conveyed in the developer agitating / conveying chamber 67 from a change in inductance of the coil. From the magnetic permeability detected by the toner concentration detection sensor 78, the ratio of the toner to the developer 3 in the developing tank is obtained. For example, when the amount of carrier contained in the developer 3 in the developing tank is small, it is detected that the toner ratio is high. On the other hand, when the amount of carrier contained in the developer 3 in the developing tank is large, it is detected that the toner ratio is low. The voltage signal output from the toner concentration detection sensor 78 is input to the control unit 100. Based on the detection signal, a necessary supply amount is calculated and the developer supply roller of the developer supply tank 80 is calculated. Is driven, and a predetermined amount of the replenishment developer 2 is replenished into the developing tank 66.

現像装置34において、印字動作により、循環している現像槽内現像剤3のトナー濃度が低下すると、トナーと少量のキャリアとを含有する補給用現像剤2が現像剤補給タンク80から補給される。補給用現像剤2は、トナーとキャリアとが一体的な形態で、あるいはトナーとキャリアとが別々の形態で供給される。補給された新規の補給用現像剤2は、すでに存在する現像槽内現像剤3と混合・攪拌されながら、上記現像剤攪拌搬送室67の第一搬送路68及び第二搬送路70に沿って搬送される。基本的には、トナーは感光体12で消費されるのに対して、キャリアは現像装置34内に蓄積されるが、印刷枚数の増加に伴ってキャリアの帯電性能は次第に低下する。補給用現像剤2にはトナーよりも嵩高いキャリアが少量含まれているので、補給用現像剤2の補給に伴って、現像装置34内での現像槽内現像剤3の量が徐々に増加する。そして、嵩の増えた現像槽内現像剤3が現像剤攪拌搬送室67を循環する。現像剤攪拌搬送室67を循環しきれない余剰の現像槽内現像剤3は、逆羽根部77を乗り越えて、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に設けられた流出口75から流出して、回収口92を介して現像剤回収タンク90に回収される。   In the developing device 34, when the toner concentration of the developer 3 in the developing tank circulating is reduced by the printing operation, the replenishment developer 2 containing toner and a small amount of carrier is replenished from the developer replenishment tank 80. . In the replenishment developer 2, the toner and the carrier are supplied in an integrated form, or the toner and the carrier are supplied separately. The supplied new replenishment developer 2 is mixed and agitated with the existing developer tank developer 3 along the first conveyance path 68 and the second conveyance path 70 of the developer agitation conveyance chamber 67. Be transported. Basically, the toner is consumed by the photoconductor 12, whereas the carrier is accumulated in the developing device 34. However, as the number of printed sheets increases, the charging performance of the carrier gradually decreases. Since the replenishment developer 2 contains a small amount of carrier bulkier than the toner, the amount of the developer 3 in the developing tank in the developing device 34 gradually increases as the replenishment developer 2 is replenished. To do. The developer 3 in the developing tank having an increased volume circulates in the developer agitating / conveying chamber 67. The surplus developer 3 in the developing tank that cannot circulate through the developer agitating / conveying chamber 67 gets over the reverse blade portion 77 and is provided at the downstream end (right end) of the second conveying path 70 in the conveying direction. It flows out from the outlet 75 and is collected in the developer collection tank 90 through the collection port 92.

図5に示すように、現像剤攪拌搬送室67内には、現像剤量検出手段を構成する液面レベル検出センサ112が設けられている。液面レベル検出センサ112は、例えば、赤外線LED等の発光素子112aと、発光素子112aからの光線112cを受光する受光素子112bと、から構成されている。そして、発光素子112aからの光線112cが現像槽内現像剤3で遮光されたことを受光素子112cが検出することによって、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルになっていることが検出される。   As shown in FIG. 5, a liquid level detection sensor 112 that constitutes a developer amount detection unit is provided in the developer stirring and conveying chamber 67. The liquid level detection sensor 112 includes, for example, a light emitting element 112a such as an infrared LED and a light receiving element 112b that receives a light beam 112c from the light emitting element 112a. Then, when the light receiving element 112c detects that the light beam 112c from the light emitting element 112a is shielded by the developer 3 in the developing tank, the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank 66 in the developing tank 66 is detected. ) Is at a predetermined level.

現像剤攪拌搬送室67を構成する第一搬送路68及び第二搬送路70は、図1のように同じ高さに配置されたり、図5のように異なった高さに配置されたりして、様々な構成をとることができる。このような液面レベル検出センサ112は、現像槽66内の高さ方向の上位位置に配設される。   The first conveyance path 68 and the second conveyance path 70 constituting the developer stirring and conveying chamber 67 are arranged at the same height as shown in FIG. 1 or at different heights as shown in FIG. Various configurations can be taken. Such a liquid level detection sensor 112 is disposed at a higher position in the height direction in the developing tank 66.

補給用現像剤2の補給量は、トナー濃度検出センサ78によって検出された現像槽内現像剤3のトナー濃度と、画像形成時の画像情報(ドットカウンタ)と、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比と、に基づいて決定される。現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比は、現像装置34内でのキャリアの劣化を抑制するとともに、コストアップを招かない程度に調整される。トナーの補給動作に伴って、キャリアが少しずつ供給される。   The replenishment amount of the replenishment developer 2 includes the toner concentration of the developer 3 in the developing tank detected by the toner concentration detection sensor 78, image information (dot counter) at the time of image formation, and the developer replenishment tank 80. It is determined based on the carrier ratio to the replenishment developer 2. The carrier ratio with respect to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80 is adjusted to the extent that the deterioration of the carrier in the developing device 34 is suppressed and the cost is not increased. As the toner is replenished, the carrier is supplied little by little.

図3は、画像形成装置1の現像装置34に係る制御ブロック図を示している。   FIG. 3 is a control block diagram relating to the developing device 34 of the image forming apparatus 1.

制御手段としての制御部100は、CPU(Central Processing Unit)102、ROM(Read Only Memory)104、RAM(Random Access Memory)106等から構成される。ROM104内に格納されている各種処理プログラムやテーブルに従って、CPU102は画像形成装置1での各種動作を集中的に制御する。ROM104には、例えば、トナー濃度検出センサ78で検出された電圧から現像槽内現像剤3のトナー濃度に変換・算出するためのトナー濃度算出テーブルや、現実の現像槽内現像剤3のトナー濃度と基準トナー濃度との間の差異から補給すべき現像剤量を算出するための現像剤補給用テーブルが格納されている。RAM106は、制御部100により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成している。   The control unit 100 as a control unit includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a ROM (Read Only Memory) 104, a RAM (Random Access Memory) 106, and the like. The CPU 102 centrally controls various operations in the image forming apparatus 1 according to various processing programs and tables stored in the ROM 104. In the ROM 104, for example, a toner concentration calculation table for converting / calculating the voltage detected by the toner concentration detection sensor 78 to the toner concentration of the developer 3 in the developing tank, or the toner concentration of the actual developer 3 in the developing tank 3 is stored. A developer replenishment table for calculating the amount of developer to be replenished from the difference between the toner density and the reference toner density is stored. The RAM 106 forms a work area for temporarily storing various programs executed by the control unit 100 and data related to these programs.

CPU102には、現像装置34や現像剤補給タンク80やカウンタ108、現像剤量検出手段を構成する液面レベル検出センサ112が接続されている。現像装置34を構成する攪拌部材72,74やトナー濃度検出センサ78や現像ローラ48の動作が、制御部100のCPU102によって制御される。制御部100のCPU102は、攪拌部材72,74の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段として用いられている。そして、トナー濃度検出センサ78で検出された現像槽内現像剤3のトナー濃度や、画像形成時の画像情報や、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比等は、RAM106に一時的に記憶されている。   Connected to the CPU 102 are a developing device 34, a developer supply tank 80, a counter 108, and a liquid level detection sensor 112 that constitutes a developer amount detecting means. The operations of the agitating members 72 and 74, the toner density detection sensor 78, and the developing roller 48 constituting the developing device 34 are controlled by the CPU 102 of the control unit 100. The CPU 102 of the control unit 100 is used as a stirring member rotation control unit that controls the rotation speed of the stirring members 72 and 74. The toner density of the developer 3 in the developing tank detected by the toner density detection sensor 78, the image information at the time of image formation, the carrier ratio to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80, and the like are stored in the RAM 106. Is temporarily stored.

〔現像剤〕
2成分現像剤は、トナーと、トナーを帯電させるためのキャリアと、を含んでいる。本発明においては、画像形成装置1において従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約3乃至15μmである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。
(Developer)
The two-component developer contains toner and a carrier for charging the toner. In the present invention, a known toner that has been generally used in the image forming apparatus 1 can be used. The particle size of the toner is, for example, about 3 to 15 μm. A toner containing a colorant in a binder resin, a toner containing a charge control agent and a release agent, and a toner holding an additive on the surface can also be used.

トナーは、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造される。   The toner is produced by a known method such as a pulverization method, an emulsion polymerization method, or a suspension polymerization method.

トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、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、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約80乃至160℃の範囲であり、ガラス転移点が約50乃至75℃の範囲であることが好ましい。   The binder resin used for the toner is not limited. For example, styrene resin (monopolymer or copolymer containing styrene or styrene-substituted product), polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, phenol resin. , Polyethylene resin, polypropylene resin, polyurethane resin, silicone resin, or any mixture of these resins. The binder resin preferably has a softening temperature in the range of about 80 to 160 ° C. and a glass transition point in the range of about 50 to 75 ° C.

着色剤は、公知の材料、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、フタロシアニンブルー、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。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂100重量部に対して、2乃至20重量部であることが好ましい。   For the colorant, a known material 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. should be used. Can do. In general, the addition amount of the colorant is preferably 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、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、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Cr、Co、Al、Fe等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。   As the charge control agent, materials conventionally known as charge control agents can be used. Specifically, for the positively charged toner, for example, nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds, imidazole compounds, and polyamine resins can be used as charge control agents. For the negatively charged toner, metal-containing azo dyes such as Cr, Co, Al, and Fe, salicylic acid metal compounds, alkyl salicylic acid metal compounds, and curixarene compounds can be used as charge control agents. The charge control agent 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.

離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、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、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。   As the release agent, a known release agent conventionally used as a release agent can be used. As the material for the release agent, for example, polyethylene, polypropylene, carnauba wax, sazol wax, or a mixture of them as appropriate is used. The release agent 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.

さらに、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で疎水化した材料を用いるのが好ましい。流動化剤は、トナー100重量部に対して、0.1乃至5重量部の割合で添加することが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は、9乃至100nmであることが好ましい。   Furthermore, a fluidizing agent that promotes fluidization of the developer may be added. As the fluidizing agent, for example, inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, and aluminum oxide, and resin fine particles such as acrylic resin, styrene resin, silicone resin, and fluorine resin can be used. In particular, it is preferable to use a material hydrophobized with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil or the like. The fluidizing agent is preferably added at a ratio of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. The number average primary particle size of these additives is preferably 9 to 100 nm.

キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約15乃至100μmであることが好ましい。   As the carrier, a known carrier that has been generally used can be used. Either a binder type carrier or a coat type carrier may be used. The carrier particle size is not limited, but is preferably about 15 to 100 μm.

バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。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、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。   The binder type carrier is obtained by dispersing magnetic fine particles in a binder resin, and those having fine particles or a coating layer charged positively or negatively on the surface can be used. The charging characteristics such as polarity of the binder type carrier can be controlled by the material of the binder resin, the chargeable 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などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。   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 typified by polystyrene resins, and curable resins such as phenol resins. .

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、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、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。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や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及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化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乃至90重量%の量で添加することが適切である。   Magnetic fine particles of the binder type carrier include spinel ferrite such as magnetite and gamma iron oxide, and magnets such as spinel ferrite and barium ferrite containing one or more metals other than iron (Mn, Ni, Mg, Cu, etc.). Plumbite type ferrite, iron or alloy particles having an oxide layer on the surface can be used. The shape of the carrier may be granular, spherical, or needle-shaped. 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 magnetoplumbite type ferrite such as spinel ferrite and barium ferrite containing magnetite and gamma iron oxide. A magnetic resin carrier having a desired magnetization can be obtained by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles. The magnetic fine particles are suitably 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る。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。   Silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, etc. are used as the surface coating material for the binder type carrier. The charge imparting ability of the carrier can be improved by coating and curing these resins on the carrier surface to form a coat layer.

バインダー型キャリアの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・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。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、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、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の架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。   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 the fine particles to the surface of the magnetic resin carrier. This is done by driving fine particles into the magnetic resin carrier by applying a strong impact force. 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. Organic and inorganic insulating materials are used for the chargeable fine particles. Specifically, organic insulating materials include polystyrene, styrene-based copolymers, acrylic resins, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, fluororesin, and cross-linked products thereof such as organic insulating fine particles. is there. The charge imparting ability and the charge polarity can be adjusted to the material of the chargeable fine particles, the polymerization catalyst, the surface treatment and the like. As the inorganic insulating material, 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.

コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、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。   The coat type carrier is a carrier in which carrier core particles made of a magnetic material are coated with a resin, and like the binder type carrier, chargeable fine particles that are charged positively or negatively can be fixed to the surface of the carrier. The charging characteristics such as the polarity of the coated carrier can be adjusted by selecting the type of surface coating layer and the electrifying fine particles. As the coating resin, the same resin as the binder resin of the binder type carrier can be used.

現像槽内現像剤3のトナー及びキャリアの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整される。現像槽内現像剤3のトナー比は、トナー及びキャリアの合計量に対して、好ましくは3乃至20重量%であり、より好ましくは4乃至15重量%である。また、現像剤補給タンク80に充填されている補給用現像剤2は、トナー及び少量のキャリアを含有したものであり、補給用現像剤2のキャリア比は、好ましくは1乃至50重量%であり、より好ましくは5乃至30重量%である。   The mixing ratio of the toner and the carrier in the developer 3 in the developing tank is adjusted so as to obtain a desired toner charge amount. The toner ratio of the developer 3 in the developing tank is preferably 3 to 20% by weight, more preferably 4 to 15% by weight, based on the total amount of toner and carrier. The replenishment developer 2 filled in the developer replenishment tank 80 contains toner and a small amount of carrier, and the carrier ratio of the replenishment developer 2 is preferably 1 to 50% by weight. More preferably, it is 5 to 30% by weight.

このように構成された現像装置34の動作を説明する。   The operation of the developing device 34 configured as described above will be described.

画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ48のスリーブ48bは矢印方向(反時計回り)に回転する。第一スクリュー72の回転及び第二スクリュー74の回転により、現像剤攪拌搬送室67に存する現像槽内現像剤3は、第一搬送路68と第二搬送路70とを循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。本発明に用いるトナー及びキャリアの帯電性は、このような組み合わせに限定されるものでない。キャリアの外形寸法は、トナーに比べて相当大きい。そのため、正極性に帯電したキャリアの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。   During image formation, the sleeve 48b of the developing roller 48 rotates in the direction of the arrow (counterclockwise) based on the driving of a motor (not shown). Due to the rotation of the first screw 72 and the rotation of the second screw 74, the developer 3 in the developer tank existing in the developer stirring and transporting chamber 67 is stirred while being circulated and transported through the first transport path 68 and the second transport path 70. Is done. As a result, the toner contained in the developer and the carrier are in frictional contact with each other and are charged with opposite polarities. In the embodiment, it is assumed that the carrier is positively charged and the toner is negatively charged. The chargeability of the toner and carrier used in the present invention is not limited to such a combination. The outer dimension of the carrier is considerably larger than that of the toner. Therefore, the negatively charged toner adheres around the positively charged carrier mainly based on the electrical attraction force of both.

帯電された現像槽内現像剤3は、第二スクリュー74によって第二搬送路70に搬送される過程で現像ローラ48に供給される。この現像剤は、現像ローラ48内部の磁石体48aの磁力によってスリーブ48bの表面側に保持され、スリーブ48bと共に反時計周り方向に回転移動して、現像ローラ48に対向して設けられた規制板62で通過量を規制された後、感光体12と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域において、磁石体48aの主磁極N1の磁力によって穂立ち(磁気ブラシ)が形成される。現像領域では、感光体12上の静電潜像と現像バイアスの印加された現像ローラ48との間に形成された電界(直流に交流が重畳された電界)がトナーに与える力により、トナーが感光体12上の静電潜像側へと移動して、この静電潜像が顕像へと現像される。現像領域でトナーを消費した現像剤は、現像槽66に向けて搬送され、現像槽66の第二搬送路70に対向して設けられた磁石体48aのN3,N2の反発磁界によって現像ローラ48上から剥離され、現像槽66内へと回収される。回収された現像剤は、第二搬送路70を搬送されている現像槽内現像剤3と混合される。   The charged developer 3 in the developing tank is supplied to the developing roller 48 while being transported to the second transport path 70 by the second screw 74. The developer is held on the surface side of the sleeve 48 b by the magnetic force of the magnet body 48 a inside the developing roller 48, rotates in the counterclockwise direction together with the sleeve 48 b, and is a regulation plate provided facing the developing roller 48. After the passage amount is restricted at 62, the sheet is conveyed to a development area facing the photoconductor 12. In the developing area, a head (magnetic brush) is formed by the magnetic force of the main magnetic pole N1 of the magnet body 48a. In the development region, the toner is caused by the force applied to the toner by the electric field (electric field in which alternating current is superimposed on direct current) formed between the electrostatic latent image on the photoreceptor 12 and the developing roller 48 to which the developing bias is applied. It moves toward the electrostatic latent image on the photoconductor 12, and this electrostatic latent image is developed into a visible image. The developer that has consumed the toner in the developing region is conveyed toward the developing tank 66 and is developed by the repulsive magnetic field of N3 and N2 of the magnet body 48a provided facing the second conveying path 70 of the developing tank 66. It is peeled off from above and collected into the developing tank 66. The collected developer is mixed with the developer 3 in the developing tank being transported through the second transport path 70.

このような画像形成によって現像槽内現像剤3の中からトナーが消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像槽内現像剤3に補給されることが好ましい。そのために、現像装置34は、現像剤攪拌搬送室67に存する現像槽内現像剤3に対するトナーの比を測定するトナー濃度検出センサ78を備えている。また、第一搬送路68の上方には現像剤補給タンク80が設けてある。   When the toner is consumed from the developer 3 in the developing tank by such image formation, it is preferable that an amount of toner corresponding to the consumed amount is supplied to the developer 3 in the developer tank. For this purpose, the developing device 34 includes a toner concentration detection sensor 78 that measures the ratio of the toner to the developer 3 in the developing tank existing in the developer agitating / conveying chamber 67. A developer supply tank 80 is provided above the first conveyance path 68.

次に、第一実施形態に係る現像装置34の動作を、図6及び7を参照しながら説明する。   Next, the operation of the developing device 34 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図6は、本発明の第一実施形態に係る現像装置34の補給動作のフローチャートを示している。図7は、現像槽66内における現像槽内現像剤3の体積推移の測定結果を示している。   FIG. 6 shows a flowchart of the replenishment operation of the developing device 34 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the measurement results of the volume transition of the developer 3 in the developer tank in the developer tank 66.

図6は、図示しない全体制御(メインルーチン)のうちの現像装置34の補給制御(液面制御)に関するサブルーチンを示している。   FIG. 6 shows a subroutine related to replenishment control (liquid level control) of the developing device 34 in the overall control (main routine) (not shown).

ステップS102において、現像剤量検出手段としての液面検出センサ112によって、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)がモニターされる。ステップS110において、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルを維持しているか否かが判別される。現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルを維持している場合、YESの方が選択されて、当該サブルーチンが終了してメインルーチンに戻る。   In step S <b> 102, the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66 is monitored by the liquid level detection sensor 112 as the developer amount detecting means. In step S110, it is determined whether or not the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank 66 in the developing tank 66 is maintained at a predetermined level. When the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank 66 in the developing tank 66 is maintained at a predetermined level, YES is selected, the subroutine is terminated, and the process returns to the main routine.

ステップS110において、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルを維持せずに低下している場合、NOの方が選択されて、ステップS120の攪拌部材回転数アップモードに移行する。   In step S110, if the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66 is lowered without maintaining a predetermined level, NO is selected, and the stirring in step S120 is performed. Transition to the member rotation speed up mode.

ステップS120の攪拌部材回転数アップモードでは、例えば、攪拌部材72,74が通常回転数200rpmで回転していたのを回転数300rpmにアップさせる。すなわち、攪拌部材回転数アップモードでは、一例として、攪拌部材72,74の回転数を通常動作時よりも50%アップさせている。   In the stirring member rotation speed up mode in step S120, for example, the stirring members 72 and 74 that have been rotating at the normal rotation speed of 200 rpm are increased to the rotation speed of 300 rpm. That is, in the stirring member rotation speed increase mode, as an example, the rotation speed of the stirring members 72 and 74 is increased by 50% compared to the normal operation.

攪拌部材72,74の回転数のアップに伴って、現像槽66内において現像槽内現像剤3が激しく攪拌されるために現像槽内現像剤3がより多くの空気を抱き込むことになる。現像槽内現像剤3における多量の空気の抱き込みにより、現像槽66内における現像槽内現像剤3の見かけ上の嵩が次第に増大して、液面レベルが次第にアップする。現像槽66内での液面レベルが所定レベルに戻るまで攪拌部材72,74の高回転数が維持される。現像槽66内での液面レベルが所定レベルに戻ると、攪拌部材72,74の回転数が元の回転数に戻される。その結果、現像槽66内での液面レベルが所定レベルに回復するとともに、攪拌部材72,74の回転数も元の回転数に回復する。このような攪拌部材回転数アップモードのサブルーチンが終了すると、メインルーチンに戻る。また、液面検出センサ112によって現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)がモニターされているので、液面レベル(嵩レベル)が低下しているならば、攪拌部材回転数アップモードのサブルーチンが実行される。したがって、当該サブルーチンが繰り返し実行されて、攪拌部材72,74の高い回転数が維持されるとともに現像槽66内での液面レベルが所定レベルに維持される。   As the number of revolutions of the agitating members 72 and 74 is increased, the developer 3 in the developing tank is vigorously stirred in the developing tank 66, so that the developer 3 in the developing tank entraps more air. Due to entrapment of a large amount of air in the developer tank developer 3, the apparent volume of the developer tank developer 3 in the developer tank 66 gradually increases, and the liquid level gradually increases. The high rotational speed of the stirring members 72 and 74 is maintained until the liquid level in the developing tank 66 returns to a predetermined level. When the liquid level in the developing tank 66 returns to a predetermined level, the rotation speed of the stirring members 72 and 74 is returned to the original rotation speed. As a result, the liquid level in the developing tank 66 is restored to a predetermined level, and the rotational speeds of the stirring members 72 and 74 are also restored to the original rotational speed. When such a stirring member rotation speed up mode subroutine ends, the process returns to the main routine. Further, since the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66 is monitored by the liquid level detection sensor 112, if the liquid level (bulk level) is lowered, A subroutine of the stirring member rotation speed up mode is executed. Therefore, the subroutine is repeatedly executed to maintain the high rotational speed of the stirring members 72 and 74 and to maintain the liquid level in the developing tank 66 at a predetermined level.

図7は、現像槽66内における現像槽内現像剤3の体積推移を調べたものである。図7において、横軸が印刷枚数(枚)であり、縦軸が現像槽66内における現像槽内現像剤3の容積(ml)である。図7において、回転数300rpmというのは、液面レベルの低下により200rpmの通常回転数を300rpmにアップさせている本発明の実施例である。また、回転数200rpmというのは、液面レベルの変動に関係なく200rpmの通常回転数を維持している比較例である。   FIG. 7 shows the change in the volume of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66. In FIG. 7, the horizontal axis represents the number of printed sheets (sheets), and the vertical axis represents the volume (ml) of the developer 3 in the developing tank 66 in the developing tank 66. In FIG. 7, the rotation speed of 300 rpm is an embodiment of the present invention in which the normal rotation speed of 200 rpm is increased to 300 rpm due to a decrease in the liquid level. The rotation speed of 200 rpm is a comparative example in which the normal rotation speed of 200 rpm is maintained regardless of the fluctuation of the liquid level.

図7に示されているように、回転数200rpmの比較例の場合、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベルが低下してから所定レベルに戻るまでにかなりの時間を必要とするが、回転数300rpmの本発明の実施例の場合、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベルが短時間で所定レベルに戻ることができる。   As shown in FIG. 7, in the case of the comparative example with the rotation speed of 200 rpm, it takes a considerable time until the liquid level of the developer 3 in the developer tank in the developer tank 66 decreases to return to the predetermined level. Although necessary, in the case of the embodiment of the present invention having a rotational speed of 300 rpm, the liquid level of the developer 3 in the developing tank 66 can return to the predetermined level in a short time.

上述したような液面制御サブルーチンにおいて攪拌部材回転数アップモードに移行することにより、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルまで回復し、画像形成装置1で画像形成を行った結果、スクリュームラ等の画像不良の発生回避に対して、攪拌部材回転数アップモードが有効であることが確認された。   By shifting to the stirring member rotation speed up mode in the liquid level control subroutine as described above, the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66 is restored to a predetermined level, and image formation is performed. As a result of performing image formation with the apparatus 1, it was confirmed that the stirring member rotation speed increase mode is effective for avoiding the occurrence of image defects such as screw unevenness.

次に、第二実施形態に係る現像装置34の動作を、図8を参照しながら説明する。   Next, the operation of the developing device 34 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図8は、本発明の第二実施形態に係る現像装置34の補給制御のサブルーチンのフローチャートを示している。なお、第二実施形態に係る補給制御のサブルーチンに関する理解を助けるために、以下のような具体的な数値を提示しながら説明するが、当該数値によって本実施形態が限定されるものではなく、単なる一例として提示した数値に過ぎない。   FIG. 8 shows a flowchart of a subroutine for replenishment control of the developing device 34 according to the second embodiment of the present invention. In addition, in order to assist the understanding regarding the subroutine of the replenishment control according to the second embodiment, description will be given while presenting the following specific numerical values, but the present embodiment is not limited by the numerical values, and is merely It is only a numerical value presented as an example.

トリクル方式の現像装置34において貯蔵される現像槽内現像剤3の基準トナー濃度は7重量%であり、その量は約250gである。一回のパッチ画像形成によって消費されるトナー量は、約0.5gである。補給用現像剤2のキャリア比は、15重量%である。一回の補給用現像剤2の補給量は、約0.6gであり、トナー量に換算すれば約0.5gである。   The reference toner concentration of the developer 3 in the developing tank stored in the trickle developing device 34 is 7% by weight, and the amount is about 250 g. The amount of toner consumed by one patch image formation is about 0.5 g. The carrier ratio of the replenishment developer 2 is 15% by weight. The replenishment amount of the developer 2 for one replenishment is about 0.6 g, which is about 0.5 g in terms of the toner amount.

図8は、図示しない全体制御(メインルーチン)のうちの現像装置34の補給制御に関するサブルーチンを示している。ステップS202において、トナー濃度検出センサ78によって、現像剤攪拌搬送室67に存する現像槽内現像剤3の現トナー濃度に関する電圧信号が出力される。ステップS214において、出力された電圧信号は、制御部100で現トナー濃度の値に変換・算出される。ステップS220において、現トナー濃度が基準トナー濃度(7重量%)よりも低いか否かが判別される。現トナー濃度が基準トナー濃度(7重量%)よりも低いと判別された場合、ステップS222において、トナー濃度検出センサ78によって検出された現トナー濃度と、画像形成時の画像情報(ドットカウンタ)と、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比と、に基づいて、補給用現像剤2の補給量が算出される。そして、ステップS224において、所定量の補給用現像剤2が補給されたあと、メインルーチンに戻る。   FIG. 8 shows a subroutine related to replenishment control of the developing device 34 in the overall control (main routine) (not shown). In step S <b> 202, the toner concentration detection sensor 78 outputs a voltage signal relating to the current toner concentration of the developer 3 in the developing tank existing in the developer stirring and conveying chamber 67. In step S214, the output voltage signal is converted and calculated by the control unit 100 into a current toner density value. In step S220, it is determined whether or not the current toner concentration is lower than the reference toner concentration (7% by weight). If it is determined that the current toner concentration is lower than the reference toner concentration (7% by weight), the current toner concentration detected by the toner concentration detection sensor 78 and the image information (dot counter) at the time of image formation in step S222. The replenishment amount of the replenishment developer 2 is calculated based on the carrier ratio with respect to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80. In step S224, after a predetermined amount of replenishment developer 2 is replenished, the process returns to the main routine.

ステップS220において、現トナー濃度が基準トナー濃度以上であると判別された場合、ステップS230において、現トナー濃度が基準トナー濃度(7重量%)+修正値(0.5重量%)=7.5重量%よりも低いか否かが判別される。現トナー濃度が7.5重量%よりも低いと判別された場合、当該サブルーチンが終了してメインルーチンに戻る。トナー濃度検出センサ78の測定精度や、トナー濃度検出センサ78周辺での現像槽内現像剤3の充填状態や、画像形成装置の周囲環境の変動によって、現トナー濃度が基準トナー濃度(7重量%)+修正値(0.5重量%)=7.5重量%以上であると判別された場合、例えば現トナー濃度が9重量%であると判別された場合、現像槽66内における現像槽内現像剤3の液面レベルが低下するであろうと予測される。その場合、ステップS240において、攪拌部材回転数アップモードに移行する。   If it is determined in step S220 that the current toner density is equal to or higher than the reference toner density, in step S230, the current toner density is the reference toner density (7% by weight) + correction value (0.5% by weight) = 7.5. It is determined whether it is lower than wt%. If it is determined that the current toner concentration is lower than 7.5% by weight, the subroutine ends and returns to the main routine. Depending on the measurement accuracy of the toner concentration detection sensor 78, the state in which the developer 3 in the developing tank is filled around the toner concentration detection sensor 78, and the surrounding environment of the image forming apparatus, the current toner concentration may become the reference toner concentration (7 wt%). ) + Correction value (0.5 wt%) = 7.5 wt% or more, for example, when it is determined that the current toner concentration is 9 wt%, the inside of the developing tank in the developing tank 66 It is predicted that the liquid level of developer 3 will decrease. In that case, in step S240, the mode shifts to the stirring member rotation speed up mode.

ステップS240の攪拌部材回転数アップモードでは、後述するように、攪拌部材72,74が通常回転数200rpmで回転していたのを回転数300rpm又は回転数350rpmにアップさせる。すなわち、攪拌部材回転数アップモードでは、一例として、攪拌部材72,74の回転数を通常動作時よりも50%又は75%アップさせている。   In the stirring member rotation speed up mode in step S240, as described later, the stirring members 72 and 74 that have been rotating at the normal rotation speed of 200 rpm are increased to the rotation speed of 300 rpm or the rotation speed of 350 rpm. That is, in the stirring member rotation speed increase mode, as an example, the rotation speed of the stirring members 72 and 74 is increased by 50% or 75% compared to the normal operation.

攪拌部材72,74の回転数のアップに伴って、現像槽66内において現像槽内現像剤3が激しく攪拌されるために現像槽内現像剤3がより多くの空気を抱き込むことになる。現像槽内現像剤3における多量の空気の抱き込みにより、現像槽66内における現像槽内現像剤3の見かけ上の嵩が次第に増大して、液面レベルが次第にアップする。現像槽66内での液面レベルが所定レベルに戻るまで攪拌部材72,74の高回転数が維持される。現像槽66内での液面レベルが所定レベルに戻ると、攪拌部材72,74の回転数が元の回転数に戻される。その結果、現像槽66内での液面レベルが所定レベルに回復するとともに、攪拌部材72,74の回転数も元の回転数に回復する。このような攪拌部材回転数アップモードのサブルーチンが終了すると、メインルーチンに戻る。また、液面検出センサ112によって現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)がモニターされているので、液面レベル(嵩レベル)が低下しているならば、攪拌部材回転数アップモードのサブルーチンが実行される。したがって、当該サブルーチンが繰り返し実行されて、攪拌部材72,74の高い回転数が維持されるとともに現像槽66内での液面レベルが所定レベルに維持される。   As the number of revolutions of the agitating members 72 and 74 is increased, the developer 3 in the developing tank is vigorously stirred in the developing tank 66, so that the developer 3 in the developing tank entraps more air. Due to entrapment of a large amount of air in the developer tank developer 3, the apparent volume of the developer tank developer 3 in the developer tank 66 gradually increases, and the liquid level gradually increases. The high rotational speed of the stirring members 72 and 74 is maintained until the liquid level in the developing tank 66 returns to a predetermined level. When the liquid level in the developing tank 66 returns to a predetermined level, the rotation speed of the stirring members 72 and 74 is returned to the original rotation speed. As a result, the liquid level in the developing tank 66 is restored to a predetermined level, and the rotational speeds of the stirring members 72 and 74 are also restored to the original rotational speed. When such a stirring member rotation speed up mode subroutine ends, the process returns to the main routine. Further, since the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank in the developing tank 66 is monitored by the liquid level detection sensor 112, if the liquid level (bulk level) is lowered, A subroutine of the stirring member rotation speed up mode is executed. Therefore, the subroutine is repeatedly executed to maintain the high rotational speed of the stirring members 72 and 74 and to maintain the liquid level in the developing tank 66 at a predetermined level.

表1は、攪拌部材回転数アップモードに移行したあと、画像不良が発生してから解消するまでの印刷枚数を調べたものである。実施例1では、液面レベルの低下予測に基づいて200rpmの通常回転数を300rpmにアップさせている。実施例2では、液面レベルの低下予測に基づいて200rpmの通常回転数を350rpmにアップさせている。また、比較例では、液面レベルの変動に関係なく200rpmの通常回転数を維持している。   Table 1 shows the number of printed sheets from the occurrence of the image defect to the elimination after the shift to the stirring member rotation speed increase mode. In the first embodiment, the normal rotation speed of 200 rpm is increased to 300 rpm based on the prediction of the decrease in the liquid level. In Example 2, the normal rotation speed of 200 rpm is increased to 350 rpm based on the prediction of the decrease in the liquid level. In the comparative example, the normal rotation speed of 200 rpm is maintained regardless of the fluctuation of the liquid level.


Figure 0004645660

ここで、〇印は、スクリュームラ等の画像不良が解消していることを意味し、×印は、スクリュームラ等の画像不良が存在することを意味する。
Figure 0004645660

Here, the symbol “◯” means that image defects such as screw unevenness have been eliminated, and the symbol “x” means that image defects such as screw unevenness exist.

表1から、実施例1及び2の場合には、早期にスクリュームラ等の画像不良が解消しているのに対して、比較例の場合には、スクリュームラ等の画像不良が解消されるに至るために多くの印刷枚数を要したことが分かる。   From Table 1, in the case of Examples 1 and 2, image defects such as screw unevenness are resolved at an early stage, whereas in the comparative example, image defects such as screw unevenness are resolved. It can be seen that it took a large number of printed sheets to reach.

上述したような補給制御サブルーチンにおいて攪拌部材回転数アップモードに移行することにより、現像槽66内での現像槽内現像剤3の液面レベル(嵩レベル)が所定レベルまで回復し、画像形成装置1で画像形成を行った結果、スクリュームラ等の画像不良の発生回避に対して、攪拌部材回転数アップモードが有効であることが確認された。   In the replenishment control subroutine as described above, the liquid level (bulk level) of the developer 3 in the developing tank is restored to a predetermined level in the developing tank 66 by shifting to the stirring member rotation speed up mode, and the image forming apparatus. As a result of image formation at 1, it was confirmed that the stirring member rotation speed increase mode is effective for avoiding image defects such as screw unevenness.

なお、上記各実施形態においては、具体的な数値を用いながら説明したが、当該数値によって本願発明が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び均等物によって画定される範囲を逸脱しない範囲で本願発明を様々に変形させることができる。   In each of the above embodiments, the description has been made using specific numerical values, but the present invention is not limited by the numerical values, and is within a range not departing from the scope defined by the claims and equivalents. The present invention can be variously modified.

上述した第一実施形態においては、液面レベル検出センサ112という何らかの現像剤量検出手段を設けることにより現像槽内の現像剤が所定量あるか否かを検出しているが、現像槽内の現像剤が所定量あるか否かを検出することができるのであれば、トルク検出センサの使用等の他の方法でもよいことは言うまでもない。   In the first embodiment described above, it is detected whether there is a predetermined amount of developer in the developing tank by providing some developer amount detecting means called the liquid level detection sensor 112. It goes without saying that other methods such as the use of a torque detection sensor may be used as long as it is possible to detect whether or not the developer is in a predetermined amount.

また、上述した第二実施形態において、現トナー濃度や画像形成時の画像情報(ドットカウンタ)に基づいて補給量を算出しているが、補給量を算出することなく一定量を補給するように構成することもできる。   In the second embodiment described above, the replenishment amount is calculated based on the current toner density and the image information (dot counter) at the time of image formation, but a constant amount is replenished without calculating the replenishment amount. It can also be configured.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示した画像形成装置の現像装置を上から見た模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1 as viewed from above. 図2に示した画像形成装置の現像装置に係るブロック図である。FIG. 3 is a block diagram relating to a developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 2. 図1に示した画像形成装置の現像装置の一部分を横から見た模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a part of the developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the side. 現像槽内の液面レベル(嵩レベル)を検出する様子を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a mode that the liquid level (bulk level) in a developing tank is detected. 本発明の第一実施形態に係る現像装置の液面制御サブルーチンのフローチャートである。3 is a flowchart of a liquid level control subroutine of the developing device according to the first embodiment of the present invention. 現像槽内における現像剤の体積推移の測定結果を示している。The measurement result of the volume transition of the developer in the developing tank is shown. 本発明の第二実施形態に係る現像装置の補給制御サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the replenishment control subroutine of the developing device according to the second embodiment of the present invention.

1:画像形成装置
2:補給用現像剤
3:現像槽内現像剤
12:感光体
20:定着装置
22:定着ローラ
26:帯電装置
28:露光装置
30:画像光
34:現像装置
36:転写装置
38:用紙
40:クリーニング装置
48:現像ローラ(現像剤担持体)
48a:磁石体
48b:スリーブ
62:規制板
66:現像槽
67:現像剤攪拌搬送室
68:第一搬送路
70:第二搬送路
72:第一スクリュー(攪拌部材)
74:第二スクリュー(攪拌部材)
75:切欠(流出口)
76:隔壁
77:逆羽根部
78:トナー濃度検出センサ
80:現像剤補給タンク
82:補給口
90:現像剤回収タンク
92:回収口
100:制御部
102:中央演算処理装置(CPU)
104:読み出し専用メモリ(ROM)
106:読み書き可能メモリ(RAM)
108:カウンタ
112:液面レベル検出センサ(現像剤量検出手段)
112a:発光素子
112b:受光素子
112c:光線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Image forming device 2: Developer for replenishment 3: Developer in developing tank 12: Photoconductor 20: Fixing device 22: Fixing roller 26: Charging device 28: Exposure device 30: Image light 34: Developing device 36: Transfer device 38: Paper 40: Cleaning device 48: Developing roller (developer carrier)
48a: Magnet body 48b: Sleeve 62: Restriction plate 66: Developing tank 67: Developer stirring and conveying chamber 68: First conveying path 70: Second conveying path 72: First screw (stirring member)
74: Second screw (stirring member)
75: Notch (outlet)
76: partition wall 77: reverse blade portion 78: toner concentration detection sensor 80: developer supply tank 82: supply port 90: developer recovery tank 92: recovery port 100: control unit 102: central processing unit (CPU)
104: Read-only memory (ROM)
106: Read / write memory (RAM)
108: Counter 112: Liquid level detection sensor (developer amount detection means)
112a: light emitting element 112b: light receiving element 112c: light beam

Claims (12)

トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
現像槽内における現像槽内現像剤の量を検出する現像剤量検出手段と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定レベルを下回っていると現像剤量検出手段によって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする現像装置。
An agitating member that agitates the developer in the developing tank containing the toner and the carrier while being conveyed along a conveying path in the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and carries the electrostatic latent image A developer carrying body to be supplied to the body,
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Developer amount detecting means for detecting the amount of developer in the developing tank in the developing tank;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitation member rotation control means further embeds air in the developer tank when the developer amount detection means detects that the amount of developer in the developer tank is below a predetermined level in the developer tank. A developing device characterized in that the number of revolutions of the stirring member is increased to a number of revolutions that increases the apparent bulk of the developer in the developing tank .
前記現像剤量検出手段は、現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出する液面レベル検出センサを有していることを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the developer amount detecting means includes a liquid level detecting sensor that detects a liquid level of the developer in the developing tank in the developing tank. 前記液面レベル検出センサは、現像槽内に配設された一対の発光素子及び受光素子から構成され、現像槽内現像剤で発光素子からの光線が遮光されることにより現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出することを特徴とする、請求項2に記載の現像装置。   The liquid level detection sensor is composed of a pair of a light emitting element and a light receiving element disposed in the developing tank, and the light from the light emitting element is shielded by the developer in the developing tank, thereby developing the developing tank in the developing tank. The developing device according to claim 2, wherein the level of the internal developer is detected. 前記攪拌部材回転制御手段は、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定のレベルまで復帰したと現像剤量検出手段によって判断された場合、攪拌部材の回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一つに記載の現像装置。 The stirring member rotation control means sets the rotation speed of the stirring member to the original rotation speed when the developer amount detection means determines that the amount of developer in the developing tank in the developing tank has returned to a predetermined level. and returning, developing device according to any one of claims 1 to 3. トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、基準トナー濃度よりも所定量以上高いトナー濃度がトナー濃度検出センサによって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする現像装置。
An agitating member that agitates the developer in the developing tank containing the toner and the carrier while being conveyed along a conveying path in the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and carries the electrostatic latent image A developer carrying body to be supplied to the body,
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitating member rotation control unit further includes the developer in the developing tank in the developing tank when the toner density detecting sensor detects a toner density higher than a reference toner density by a predetermined amount or more . A developing device characterized in that the rotational speed of the stirring member is increased to a rotational speed that increases the bulk .
前記攪拌部材回転制御手段は、基準トナー濃度よりも所定量以上高いトナー濃度がトナー濃度検出センサによって検出されなくなった場合、攪拌部材の回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする、請求項5に記載の現像装置。   The agitation member rotation control means returns the agitation member rotation number to the original rotation number when a toner concentration higher than a reference toner concentration by a predetermined amount or more is not detected by the toner concentration detection sensor. Item 6. The developing device according to Item 5. 周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える画像形成装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
現像槽内における現像槽内現像剤の量を検出する現像剤量検出手段と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定レベルを下回っていると現像剤量検出手段によって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its peripheral surface, and a stirring member that stirs the developer in the developing tank containing toner and carrier while being transported along the transport path in the developing tank; An image forming apparatus comprising: a developer carrying member that is arranged adjacent to the stirring member and supplies the stirred developer in the developing tank to the electrostatic latent image carrier.
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Developer amount detecting means for detecting the amount of developer in the developing tank in the developing tank;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitation member rotation control means further embeds air in the developer tank when the developer amount detection means detects that the amount of developer in the developer tank is below a predetermined level in the developer tank. An image forming apparatus , wherein the number of rotations of the stirring member is increased to a number of rotations that increases an apparent bulk of the developer in the developing tank .
前記現像剤量検出手段は、現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出する液面レベル検出センサを有していることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, wherein the developer amount detecting unit includes a liquid level detecting sensor that detects a liquid level of the developer in the developing tank in the developing tank. 前記液面レベル検出センサは、現像槽内に配設された一対の発光素子及び受光素子から構成され、現像槽内現像剤で発光素子からの光線が遮光されることにより現像槽内における現像槽内現像剤の液面レベルを検出することを特徴とする、請求項8に記載の画像形成現像装置。   The liquid level detection sensor is composed of a pair of a light emitting element and a light receiving element disposed in the developing tank, and the light from the light emitting element is shielded by the developer in the developing tank, thereby developing the developing tank in the developing tank. The image forming and developing apparatus according to claim 8, wherein the level of the internal developer is detected. 前記攪拌部材回転制御手段は、現像槽内での現像槽内現像剤の量が所定のレベルまで復帰したと現像剤量検出手段によって判断された場合、攪拌部材の回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする、請求項7乃至9のいずれか一つに記載の画像形成装置。 The stirring member rotation control means sets the rotation speed of the stirring member to the original rotation speed when the developer amount detection means determines that the amount of developer in the developing tank in the developing tank has returned to a predetermined level. and returning, the image forming apparatus according to any one of claims 7 to 9. 周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内の搬送路に沿って搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置され攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える画像形成装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽内のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサと、
前記現像槽に設けられ、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、
攪拌部材の回転数を制御する攪拌部材回転制御手段と、
トナー濃度検出センサによって検出されたトナー濃度が予め定められた基準トナー濃度よりも低いとき、現像剤補給タンクから補給用のトナー及びキャリアを現像槽へ補給する補給動作を制御する制御手段と、を備えてなり、
前記攪拌部材は、第一スクリューと、該第一スクリューに対向配置された第二スクリューと、を備え、
前記搬送路は、前記第一スクリューが配設された第一搬送路と、前記第二スクリューが配設された第二搬送路と、前記第一搬送路の下流側及び前記第二搬送路の上流側をつなぐ第一連絡路と、前記第二搬送路の下流側及び前記第一搬送路の上流側をつなぐ第二連絡路と、を含み、前記第一搬送路と第一連絡路と第二搬送路と第二連絡路とによって現像槽内現像剤が循環する循環経路を形成しており、
前記攪拌部材回転制御手段は、さらに、基準トナー濃度よりも所定量以上高いトナー濃度がトナー濃度検出センサによって検出された場合、空気を抱き込んで現像槽内の現像槽内現像剤の見かけ上の嵩が増大するような回転数に、前記攪拌部材の回転数を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its peripheral surface, and a stirring member that stirs the developer in the developing tank containing toner and carrier while being transported along the transport path in the developing tank; An image forming apparatus comprising: a developer carrying member that is arranged adjacent to the stirring member and supplies the stirred developer in the developing tank to the electrostatic latent image carrier.
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A toner concentration detection sensor for detecting a toner concentration in the developing tank;
A discharge mechanism that is provided in the developing tank and discharges the developer in the developing tank that has exceeded the amount outside the developing tank when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount;
Stirring member rotation control means for controlling the rotation speed of the stirring member;
Control means for controlling a replenishment operation for replenishing the developer tank with replenishment toner and carrier from the developer replenishment tank when the toner concentration detected by the toner concentration detection sensor is lower than a predetermined reference toner density; Prepared
The stirring member includes a first screw and a second screw disposed to face the first screw,
The transport path includes a first transport path in which the first screw is disposed, a second transport path in which the second screw is disposed, a downstream side of the first transport path, and a second transport path. A first communication path connecting the upstream side; a second communication path connecting the downstream side of the second transport path and the upstream side of the first transport path; and the first transport path, the first communication path, and the first A circulation path through which the developer in the developing tank circulates is formed by the two transport paths and the second communication path,
The agitating member rotation control unit further includes the developer in the developing tank in the developing tank when the toner density detecting sensor detects a toner density higher than a reference toner density by a predetermined amount or more . An image forming apparatus characterized in that the number of rotations of the stirring member is increased to a number of rotations that increases the bulk .
前記攪拌部材回転制御手段は、基準トナー濃度よりも所定量以上高いトナー濃度がトナー濃度検出センサによって検出されなくなった場合、攪拌部材の回転数を元の回転数に戻すことを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。   The agitation member rotation control means returns the agitation member rotation number to the original rotation number when a toner concentration higher than a reference toner concentration by a predetermined amount or more is not detected by the toner concentration detection sensor. Item 12. The image forming apparatus according to Item 11.
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