JP4914516B2

JP4914516B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4914516B2
Application number: JP2010187572A
Authority: JP
Inventors: 高志矢作
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2010-08-24
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2010262318A

Description

本発明は、電子写真複写機やプリンタ、ファクシミリ等に用いられる現像装置が備えられた画像形成装置に関し、特に、トナー及びキャリアを含む現像剤を使用する現像装置が備えられた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with a developing device used in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like, and more particularly, to an image forming apparatus provided with a developing device using a developer containing toner and a carrier.

従来、電子写真複写機等の画像形成装置においては、一般に、トナーとキャリアとの混合剤を含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式で現像を行う現像装置が広く用いられている。特に、カラー画像形成装置には画像の色味などの観点から、多くの現像装置が二成分現像剤を使用している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a developing device that performs development by a two-component developing method using a two-component developer containing a mixture of toner and carrier has been widely used. In particular, in a color image forming apparatus, many developing devices use a two-component developer from the viewpoint of the color of an image.

二成分現像剤を使用する現像装置では、トナーは現像動作によって消費され、消費された量だけ新たなトナーが補給される。一方、キャリアは消費されずに現像装置の現像剤収容部である現像容器内に残る。よって、トナーと共に攪拌されるキャリアは、攪拌されることによって劣化する。キャリアの劣化は、現像剤を攪拌するときの摩擦や、回転することによって現像剤を現像位置へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラと現像ローラ上のトナー層厚を規制する現像剤規制部材（現像剤規制ブレード）との隙間を通過する際の圧縮によって、キャリア表層にトナーが付着することによって生じる。キャリアが劣化すると、現像剤の帯電性能が低下する。そこで、定期的にキャリアを交換することが行われている。 In the developing device using the two-component developer, the toner is consumed by the developing operation, and new toner is replenished by the consumed amount. On the other hand, the carrier is not consumed and remains in the developing container which is a developer accommodating portion of the developing device. Therefore, the carrier stirred together with the toner is deteriorated by stirring. The carrier deterioration is caused by friction when stirring the developer, developer regulation that regulates the toner layer thickness on the developing roller and the developing roller as the developer carrying member that transports the developer to the developing position by rotating. This is caused by the toner adhering to the carrier surface layer due to compression when passing through the gap with the member (developer regulating blade). When the carrier deteriorates, the charging performance of the developer decreases. Therefore, the carriers are regularly exchanged.

キャリアの交換は、現像装置に設けられている現像剤抜き取り口から現像剤を抜き取り、新しい現像剤を現像装置に充填するものである。つまり、キャリア交換とは、実質的に現像装置内の現像剤を全て入れ換えることであり、その時に、もちろん、トナーも更新される。この交換作業時には、粉体であるトナーが飛散し、画像形成装置及びその周囲を汚すことがある。 The replacement of the carrier is to remove the developer from the developer removal port provided in the developing device and fill the developing device with a new developer. In other words, the carrier replacement is to substantially replace all the developer in the developing device, and of course, the toner is also updated. During this replacement operation, powder toner may scatter and stain the image forming apparatus and its surroundings.

そこで、現像剤の劣化を抑え、現像剤交換作業を行わなくてもよい現像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。一般にトリクル方式といわれ、現像装置の現像容器であるハウジング側壁の所定高さに排出口を設け、トナーとキャリアを含む現像剤を現像装置に補給することによって、過剰になった現像装置内の現像剤を排出口から順次排出することによって現像剤の特性を一定にするものである（例えば、特許文献２参照。）。 In view of this, there has been proposed a developing device that suppresses the deterioration of the developer and does not require the developer replacement operation (see, for example, Patent Document 1). In general, the trickle system is used. The developer in the developing device becomes excessive by providing a discharge port at a predetermined height on the side wall of the housing, which is a developing container of the developing device, and supplying developer containing toner and carrier to the developing device. The characteristics of the developer are made constant by sequentially discharging the developer from the discharge port (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、上記従来の装置では、補給する現像剤（補給剤）のトナー濃度、現像剤に対するトナーの割合であるＴ／Ｄ比が変動した場合に、トナーの補給精度が悪くなり、現像装置へのトナー補給が不足あるいは過剰になるといった問題が生じた。 However, in the above-described conventional apparatus, when the toner concentration of the developer to be replenished (replenishment agent) and the T / D ratio, which is the ratio of the toner to the developer, fluctuate, the toner replenishment accuracy deteriorates, and There was a problem that the toner supply was insufficient or excessive.

トナーの補給が不足あるいは過剰になると現像装置内の現像剤のトナー濃度が変動し、トナー像の濃度が変動したり、現像装置からトナーが飛散してしまうことがある。 When toner replenishment is insufficient or excessive, the toner concentration of the developer in the developing device may fluctuate, the toner image concentration may fluctuate, or the toner may scatter from the developing device.

あるいは、湿度等の環境条件の変動によりトナーの持つ電荷（トリボ）が変動することによって、嵩密度が変化し、現像装置への補給精度が低下し、現像装置へのトナー補給が不足あるいは過剰になり、上記と同様な問題が生じる。 Alternatively, the charge (tribo) of the toner varies due to variations in environmental conditions such as humidity, thereby changing the bulk density, reducing the replenishment accuracy to the developing device, and insufficient or excessive toner replenishment to the developing device. Thus, the same problem as described above occurs.

特公平２−２１５９１号公報Japanese Patent Publication No. 2-21591 特開２００３−２１５９０３号公報JP 2003-215903 A

本発明の目的は、トナーとキャリアを含む現像剤を使用する現像装置において、補給剤のトナー濃度の変化を考慮して、現像装置への補給剤の補給を高精度に行い、画像の安定したトナー飛散の無い、画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device using a developer containing toner and a carrier in consideration of a change in toner concentration of the replenishing agent, replenishing the developing device with high accuracy, and stabilizing the image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus free from toner scattering.

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明によれば、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を、トナーとキャリアを含む現像剤にて現像する現像装置と、該現像装置にトナーとキャリアを含む補給剤を補給する補給剤補給装置と、を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、前記補給剤補給装置から徐々に補給剤が補給される一方で、これに応じて現像剤排出口から徐々に現像剤が排出され、
前記補給剤補給装置は、前記補給剤のトナー濃度を検知する第１のトナー濃度検知手段を有し、
前記現像装置は、前記現像装置に収容されている現像剤のトナー濃度を検知する第２のトナー濃度検知手段を有し、
前記現像装置への前記補給剤の補給は、前記第２のトナー濃度検知手段の検知結果に対応して前記補給剤補給装置からの前記現像装置への補給剤の補給量を設定した補給テーブルにて設定された補給量に従ってなされ、
前記現像装置へと前記補給剤を補給する際に、前記第１のトナー濃度検知手段で検知した濃度に応じて、前記補給剤補給装置内の補給剤のトナー濃度が高い場合は、低い場合に比べて、前記現像装置内の現像剤のトナー濃度に応じて設定されている前記補給剤補給装置の補給動作量が少なくなるように、前記補給テーブルを切り替えることを特徴とする画像形成装置が提供される。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface, a developing device that develops the electrostatic latent image with a developer containing toner and a carrier, An image forming apparatus having a replenisher replenishing device for replenishing the developing device with a replenisher containing toner and a carrier,
While the developing device is gradually replenished with the replenisher from the replenisher replenishing device, the developer is gradually discharged from the developer discharge port accordingly.
The replenisher replenishing device has first toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the replenisher,
The developing device has a second toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer contained in the developing device,
The replenishment agent is replenished to the developing device on a replenishment table in which the replenishment amount of the replenisher from the replenisher replenishing device to the developing device is set in accordance with the detection result of the second toner density detecting means. According to the replenishment amount set
When replenishing the replenisher to the developing device, the toner concentration of the replenisher in the replenisher replenisher is high or low according to the density detected by the first toner density detector. In comparison, the image forming apparatus is characterized in that the replenishment table is switched so that the replenishment operation amount of the replenisher replenishment apparatus set in accordance with the toner density of the developer in the development apparatus is reduced. Is done.

第１の本発明の一実施態様によると、前記第１のトナー濃度検知手段は、前記現像装置への前記補給剤の補給部近傍に配設される。 According to a first embodiment of the present invention, the first toner density detecting means is disposed in replenishing the vicinity of the supplement to the developing device.

第１の本発明の他の実施態様によると、前記第１のトナー濃度検知手段は、補給剤の透磁率を検知するインダクタンス検知センサである。 According to a first alternative embodiment of the present invention, the first toner density detecting means, an inductance detection sensor for detecting the magnetic permeability of the supplement.

第２の本発明によれば、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を、トナーとキャリアを含む現像剤にて現像する現像装置と、該現像装置にトナーとキャリアを含む補給剤を補給する補給剤補給装置と、を有する画像形成装置において、
前記現像装置は、前記補給剤補給装置から徐々に補給剤が補給される一方で、これに応じて現像剤排出口から徐々に現像剤が排出され、
前記補給剤補給装置は、前記補給剤のトナー濃度を検知する第１のトナー濃度検知手段を有し、
前記現像装置は、前記現像装置に収容されている現像剤のトナー濃度を検知する第２のトナー濃度検知手段を有し、
前記第１のトナー濃度検知手段は、補給剤の透磁率を検知するインダクタンス検知センサであり、前記第１のトナー濃度検知手段の検出値から補給剤の嵩密度の変化を考慮し、前記第２のトナー濃度検知手段の検知結果に対応して前記補給剤補給装置からの前記現像装置への補給剤の補給量を設定した現像剤の補給テーブルを求め、
前記現像装置への前記補給剤の補給は、前記求められた補給テーブルに従ってなされ、
前記現像装置へと前記補給剤を補給する際に、前記第１のトナー濃度検知手段の検出値から求めた補給剤の嵩密度に応じて、前記補給剤補給装置内の補給剤の嵩密度が高い場合は、低い場合に比べて、前記現像装置内の現像剤のトナー濃度に応じて設定されている前記補給剤補給装置の補給動作量が少なくなるように、前記補給テーブルを切り替えることを特徴とする画像形成装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, an image carrier on which an electrostatic latent image is formed on the surface, a developing device that develops the electrostatic latent image with a developer containing toner and a carrier, and the developing device. In an image forming apparatus having a replenisher replenishing device for replenishing a replenisher including toner and a carrier,
While the developing device is gradually replenished with the replenisher from the replenisher replenishing device, the developer is gradually discharged from the developer discharge port accordingly.
The replenisher replenishing device has first toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the replenisher,
The developing device has a second toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer contained in the developing device,
The first toner concentration detection means is an inductance detection sensor that detects the magnetic permeability of the replenishment agent, and takes into account the change in the bulk density of the replenishment agent from the detection value of the first toner concentration detection means, and the second toner concentration detection means. A developer replenishment table in which a replenishment amount of the replenisher from the replenisher replenishing device to the developing device is set in accordance with the detection result of the toner density detecting means;
The replenishment agent is replenished to the developing device according to the obtained replenishment table,
When replenishing the replenisher to the developing device, the bulk density of the replenisher in the replenisher replenisher is determined according to the bulk density of the replenisher obtained from the detection value of the first toner density detecting means. The replenishment table is switched so that the replenishment operation amount of the replenisher replenishing device set in accordance with the toner density of the developer in the developing device is smaller when it is higher than when it is low. An image forming apparatus is provided.

第２の本発明の一実施態様によると、前記第１のトナー濃度検知手段は、前記現像装置への前記補給剤の補給部近傍に配設される。 According to an embodiment of the second aspect of the present invention, the first toner density detecting means is disposed in the vicinity of the replenishment portion of the replenisher to the developing device.

第２の本発明の他の実施態様によると、前記補給剤補給装置は、螺旋状部材を回転駆動して補給剤を搬送供給する。 According to another embodiment of the second aspect of the present invention, the replenisher replenishing device conveys and replenishes the replenishing agent by rotationally driving the spiral member .

第２の本発明の他の実施態様によると、前記第１のトナー濃度検知手段近傍に補給剤を攪拌する攪拌手段を具備している。
第１、第２の本発明の他の実施態様によると、前記補給剤補給装置は、前記補給剤を収容する着脱自在の補給剤収容器を有し、該補給剤収容器は、内部の前記補給剤のトナー濃度の異なる少なくとも２つ以上の種類から選択されたものである。 According to another embodiment of the second aspect of the present invention, there is provided a stirring means for stirring the replenisher in the vicinity of the first toner concentration detecting means.
According to another embodiment of the first and second aspects of the present invention, the replenisher replenishing device has a detachable replenisher container that accommodates the replenisher, and the replenisher container is disposed inside the replenisher container. The replenisher is selected from at least two types having different toner concentrations.

本発明によれば、補給剤のトナー濃度を検知することにより、現像装置へ補給する現像剤のトナー濃度が変動しても高精度なトナー補給を行うことが可能であり、画像の安定したトナー飛散の無い画像形成装置を提供することが可能である。 According to the present invention , by detecting the toner concentration of the replenisher, it is possible to replenish toner with high accuracy even if the toner concentration of the developer replenished to the developing device fluctuates. It is possible to provide an image forming apparatus free from scattering.

又、湿度等の環境条件が変動しても高精度なトナー補給を行うことが可能であり、画像の安定したトナー飛散の無い画像形成装置を提供することが可能である。 Further, it is possible to replenish toner with high accuracy even when environmental conditions such as humidity fluctuate, and it is possible to provide an image forming apparatus that is stable in image and free from toner scattering.

本発明に係る現像装置及び補給剤補給装置の一例を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an example of a developing device and a replenisher supply device according to the present invention. 本発明に係る補給剤補給装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the replenisher supply apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る現像装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the developing device which concerns on this invention. 本発明に係る第２のトナー濃度検知手段出力値と現像装置内部のＴ／Ｄ比との関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an output value of a second toner density detecting unit according to the present invention and a T / D ratio inside the developing device. 本発明に係る第１のトナー濃度検知手段出力値と補給剤のＴ／Ｄ比との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the output value of the first toner density detection means and the T / D ratio of the replenisher according to the present invention. 本発明に係る補給テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the replenishment table which concerns on this invention. 本発明に係る現像装置及び補給剤補給装置の他の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other example of the developing device and replenisher replenishment apparatus which concern on this invention. 本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る第１のトナー濃度検知手段出力値と補給スクリューの１回転にて排出された現像剤中のトナー量の関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the output value of the first toner density detecting means according to the present invention and the amount of toner in the developer discharged by one rotation of the replenishing screw.

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.

実施例１
本発明を備えた画像形成装置１の実施例について図８を参照して説明する。図８は画像形成装置としてのカラー電子写真複写機の概略構成を模式的に示した断面説明図である。 Example 1
An embodiment of the image forming apparatus 1 including the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a color electrophotographic copying machine as an image forming apparatus.

図８に示された複写機１においては、像担持体としての、例えば、ドラム形状の電子写真感光体（感光ドラム）２を有し、この感光ドラム２が回転することにより、その周囲の画像形成手段によって、感光ドラム２周面に所望画像に基づく現像像（トナー像）が形成される。 The copying machine 1 shown in FIG. 8 has, for example, a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 2 as an image carrier, and when the photosensitive drum 2 rotates, the surrounding image is obtained. By the forming means, a developed image (toner image) based on the desired image is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 2.

その画像形成手段として、一次帯電器７は、感光ドラム２上を一様に帯電させ、露光部１０は、画像情報を、一様に帯電された感光ドラム２表面に露光して潜像を形成する。この画像情報は、原稿処理装置１１によって、所望画像が記録された原稿が画像読取部である光学読取系９に導かれ、光学読取系９を構成するＣＣＤ９ａによって、原稿から読み取られた画像情報である。 As the image forming means, the primary charger 7 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 2, and the exposure unit 10 exposes the image information to the uniformly charged surface of the photosensitive drum 2 to form a latent image. To do. This image information is the image information read from the original by the CCD 9a constituting the optical reading system 9 after the original on which the desired image is recorded is guided by the original processing apparatus 11 to the optical reading system 9 which is an image reading unit. is there.

露光部１０によって感光ドラム２周面に形成された潜像は、画像形成手段である現像装置３によって、現像剤に含まれるトナーを付着することによって顕像化される。即ち、現像され、トナー像となる。 The latent image formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 2 by the exposure unit 10 is visualized by attaching toner contained in the developer by the developing device 3 as image forming means. That is, it is developed and becomes a toner image.

こうして感光ドラム２上に顕像化されたトナー像は、画像形成手段である転写手段５によって、記録媒体であるシートＰに転写される。 The toner image visualized on the photosensitive drum 2 in this manner is transferred to a sheet P as a recording medium by a transfer unit 5 as an image forming unit.

表面のトナー像が転写された後の感光ドラム２は、表面に残留した現像剤及びその他の付着物がクリーニング装置６によって除去され、次の画像形成に備える。 After the toner image on the surface is transferred, the developer and other deposits remaining on the surface of the photosensitive drum 2 are removed by the cleaning device 6 to prepare for the next image formation.

又、ここでは、４個の現像装置３が、ロータリ３ａに搭載され、その回転運動により、順次感光ドラム２に対向する位置に搬送される。各現像装置３には、それぞれ異なる色の現像剤、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック色の色素を有する現像剤が収容される。そして、先ず第一色目のトナー像が感光ドラム２に形成され、それがシートＰに転写され、感光ドラム２上の第一色目のトナー像の転写残現像剤（トナー）がクリーニング装置６にて除去された後に、再び感光ドラム２が帯電され、第二色目のトナー像が形成され、シートＰ上に転写された第一色目のトナー像の上に重ねて転写される。こうして、順に４色のトナー像がシートＰ上に重ねて転写され、シートＰ上には、フルカラートナー像が形成される。 Also, here, four developing devices 3 are mounted on the rotary 3a and are sequentially conveyed to a position facing the photosensitive drum 2 by the rotational movement thereof. Each developing device 3 accommodates developers of different colors, for example, developers having yellow, magenta, cyan, and black colorants. First, a toner image of the first color is formed on the photosensitive drum 2 and transferred to the sheet P, and a transfer residual developer (toner) of the toner image of the first color on the photosensitive drum 2 is transferred to the cleaning device 6. Then, the photosensitive drum 2 is charged again, a second color toner image is formed, and is transferred onto the first color toner image transferred onto the sheet P. Thus, the four color toner images are sequentially transferred onto the sheet P, and a full color toner image is formed on the sheet P.

ここで、感光ドラム２、現像装置３、転写手段５、クリーニング装置６、一次帯電器７を合わせて画像形成部８とする。 Here, the photosensitive drum 2, the developing device 3, the transfer unit 5, the cleaning device 6, and the primary charger 7 are combined to form an image forming unit 8.

ここで、シートＰは、通常紙のような記録媒体はシート給送部１２から給送され、本体パス１３が搬送する、又は、ＯＨＰや厚いシート等特殊なシートの場合は手差しトレイ２３からシートＰは給送され、画像形成部８へと送り出される。そして、このシートＰは、感光ドラム２近傍に配置されたレジストローラ１９によって、転写手段５によって感光ドラム２に形成されたトナー像が転写される位置に送り込まれる。 Here, as for the sheet P, a recording medium such as normal paper is fed from the sheet feeding unit 12 and is conveyed by the main body path 13, or in the case of a special sheet such as OHP or a thick sheet, the sheet P is fed from the manual feed tray 23. P is fed and sent to the image forming unit 8. The sheet P is fed to a position where the toner image formed on the photosensitive drum 2 is transferred by the transfer means 5 by a registration roller 19 disposed in the vicinity of the photosensitive drum 2.

画像形成部８でトナー像が転写されたシートＰ上のトナー像は、定着装置１４によってシートＰに定着され、所望の画像形成物が完成する。その後のシートＰは、内排紙ローラ２０によって搬送され、このまま排紙する場合と、裏面をも印刷する場合とで、シートＰの搬送路を切り替える排出部フラッパ２２に到来する。そのまま排紙する場合は、外排紙ローラ２１によって、ここでは画像形成装置１側面に備えられるシート排出部１５に搬送され、画像形成装置１外部に排出される。裏面をも印刷する場合は、両面記録時に再給送するシートＰを誘導する再給紙搬送路１６に搬送され、反転パス１７によって反転され、反転されたシートＰは、両面パス１８にてレジストローラ１９まで搬送され、再び画像形成部８へと送られる。 The toner image on the sheet P to which the toner image has been transferred by the image forming unit 8 is fixed to the sheet P by the fixing device 14, and a desired image formed product is completed. Thereafter, the sheet P is conveyed by the inner sheet discharge roller 20 and arrives at the discharge unit flapper 22 that switches the sheet P conveyance path between when the sheet P is discharged as it is and when the back side is also printed. When the sheet is discharged as it is, it is conveyed by the outer sheet discharge roller 21 to the sheet discharge section 15 provided on the side surface of the image forming apparatus 1 here, and discharged to the outside of the image forming apparatus 1. When printing also on the back side, the sheet P is conveyed to the refeed conveyance path 16 that guides the sheet P to be re-fed at the time of double-sided recording, reversed by the reversing path 17, and the reversed sheet P is registered by the duplex path 18. It is conveyed to the roller 19 and sent to the image forming unit 8 again.

上記の画像形成装置の構成は、あくまでも一例であり、他の構成も考えられる。例えば、静電記録方式の画像形成装置でもよいし、転写手段として中間転写体を用いて、中間転写体に４色トナー像を転写した後に、シートＰに一括転写する中間転写方式を採用してもよいし、又、画像形成手段の構成は図８に示されたもの以外でもよく、電子写真方式の場合も、感光ドラム２の代わりに、ベルト形状の電子写真感光体である感光ベルトを用いたものであってもいい。又、図８に示されるような、１つの感光ドラムと現像装置を４個用いるいわゆる１Ｄ系の画像形成装置に限定するものではなく、白黒（単色）の画像形成装置や、複数の感光ドラム及びそれに作用する画像形成手段を画像形成部として並べたインライン構成の画像形成装置でもよい。もちろん、現像装置３の個数や使用する現像剤の色もいくつでもよい。 The configuration of the image forming apparatus described above is merely an example, and other configurations are also conceivable. For example, an electrostatic recording type image forming apparatus may be used, or an intermediate transfer system in which a four-color toner image is transferred to the intermediate transfer body and then transferred onto the sheet P at a time by using an intermediate transfer body as a transfer unit. Alternatively, the configuration of the image forming means may be other than that shown in FIG. 8. In the case of an electrophotographic system, a photosensitive belt which is a belt-shaped electrophotographic photosensitive member is used instead of the photosensitive drum 2. It may be what was. Further, the present invention is not limited to a so-called 1D image forming apparatus using one photosensitive drum and four developing devices as shown in FIG. 8, but a monochrome (single color) image forming apparatus, a plurality of photosensitive drums, An image forming apparatus having an inline configuration in which image forming units acting on the image forming unit are arranged as an image forming unit may be used. Of course, the number of developing devices 3 and the color of the developer used may be any number.

ここで、本実施例の画像形成装置において、現像装置３が実行する現像方式は、二成分現像方式であり、現像装置３には、トナーとキャリアを含む現像剤が収容されている。ここで、図１、図２、図３を用いて現像装置３及びそれに補給剤を補給する補給剤補給装置４について説明する。 Here, in the image forming apparatus of the present embodiment, the developing method executed by the developing device 3 is a two-component developing method, and the developing device 3 contains a developer including toner and a carrier. Here, the developing device 3 and the replenishing agent replenishing device 4 for replenishing the replenishing agent thereto will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.

現像装置３は、トナーとキャリアを含む二成分現像剤を用いた接触磁気ブラシ現像方式を用いている。 The developing device 3 uses a contact magnetic brush developing system using a two-component developer containing toner and carrier.

そして、現像装置３では、現像剤の置換、即ち、キャリアのオートリフレッシュ（ＡＣＲ）を行うために、トナーとキャリアを含む補給剤が補給され、同時に現像剤の排出が行われる。本実施例で説明する現像装置３においては、現像装置３内のトナー濃度つまり現像剤Ｄに対するトナーＴの質量混合比Ｔ／Ｄ比は８％で、補給剤のＴ／Ｄ比は８５％である。 In the developing device 3, in order to replace the developer, that is, to perform auto-refresh (ACR) of the carrier, the replenishment agent including the toner and the carrier is replenished, and the developer is discharged at the same time. In the developing device 3 described in this embodiment, the toner concentration in the developing device 3, that is, the mass mixing ratio T / D ratio of the toner T to the developer D is 8%, and the T / D ratio of the replenisher is 85%. is there.

現像装置３は、図１に示されるように、二成分現像剤を循環させながら現像を行う現像容器２４と、新規のトナー、キャリアが収容された補給剤収容器であるトナーボトル４２から現像剤の補給を実施する補給剤補給手段と、劣化した現像剤を現像剤回収タンク２７に回収する現像剤排出手段と、を有する。 As shown in FIG. 1, the developing device 3 includes a developer container 24 that performs development while circulating a two-component developer, and a developer from a toner bottle 42 that is a replenisher container containing new toner and carrier. Replenisher supply means for performing the replenishment of developer and developer discharge means for recovering the deteriorated developer in the developer recovery tank 27.

現像装置３は、二成分現像剤を循環させながら現像を行う現像容器２４と、劣化した現像剤を排出するための排出パイプ２６を設けている。排出パイプ２６の中にはスクリュー２６ａが配置されており、回収タンク２７へと劣化した現像剤を排出する。排出パイプ２６の下端には現像剤回収タンク２７が着脱自在に装着されるようになっている。そして、補給剤を補給する補給剤補給装置４が現像装置３に接続されている。 The developing device 3 includes a developing container 24 that performs development while circulating the two-component developer, and a discharge pipe 26 that discharges the deteriorated developer. A screw 26 a is disposed in the discharge pipe 26, and the deteriorated developer is discharged to the collection tank 27. A developer recovery tank 27 is detachably attached to the lower end of the discharge pipe 26. A replenisher replenishing device 4 that replenishes replenisher is connected to the developing device 3.

現像容器２４は、補給剤補給口２４ａ、及び、現像剤排出口２４ｂを有している。現像剤排出口２４ｂに排出パイプ２６が接続されるようになっている。 The developing container 24 has a replenisher supply port 24a and a developer discharge port 24b. A discharge pipe 26 is connected to the developer discharge port 24b.

補給剤補給口２４ａには、補給剤補給手段として、図２に詳しく示される補給剤補給装置４のトナーボトル４２に貯蔵されたトナー及びキャリアを搬送して補給する補給剤搬送路２８が構成されており、補給剤搬送路２８には螺旋状部材である補給スクリュー２８ａが配置されている。補給スクリュー２８ａは不図示の現像器駆動モータによりクラッチを介して回転される。補給スクリュー２８ａの現像剤搬送方向上流端には、補給スクリュー２８ａの回転量を検出するためのエンコーダ２９が一体的に取り付けられている。こうして、トナーボトル４２に貯蔵されたトナー、及び、キャリアが補給スクリュー２８ａを通って補給されるように構成されている。 In the replenisher replenishing port 24a, a replenisher transport path 28 for transporting and replenishing toner and carriers stored in the toner bottle 42 of the replenisher replenishing device 4 shown in detail in FIG. A replenishing screw 28a, which is a spiral member, is disposed in the replenishing agent conveyance path 28. The replenishing screw 28a is rotated via a clutch by a developing device drive motor (not shown). An encoder 29 for detecting the amount of rotation of the supply screw 28a is integrally attached to the upstream end of the supply screw 28a in the developer conveying direction. Thus, the toner and the carrier stored in the toner bottle 42 are replenished through the replenishing screw 28a.

現像容器２４内には、図３に示されるように、感光ドラム２と対向して、現像容器２４に収容された現像剤を感光ドラム２表面まで搬送する現像剤担持体である現像ローラ３０と、現像ローラ３０と所定の距離だけ離間して配置され、現像ローラ３０上に担持された現像剤の層厚を規制する非磁性体にて形成される層厚規制部材３１と、現像剤を撹拌して現像剤を現像ローラ３０上に供給するスクリュー３２と、現像剤を搬送するスクリュー３３が配設されている。 In the developing container 24, as shown in FIG. 3, a developing roller 30 which is a developer carrying member that conveys the developer contained in the developing container 24 to the surface of the photosensitive drum 2 facing the photosensitive drum 2 and The developer is agitated by a layer thickness regulating member 31 that is disposed at a predetermined distance from the developing roller 30 and is formed of a nonmagnetic material that regulates the layer thickness of the developer carried on the developing roller 30. A screw 32 for supplying the developer onto the developing roller 30 and a screw 33 for conveying the developer are provided.

又、現像容器２４内は、図３に示すように、仕切り壁２４ｃにより現像剤の搬送方向の上流側と下流側に仕切られている。スクリュー３２、３３は仕切り壁２４ｃに仕切られた上流側と下流側の収容部にそれぞれ配置されている。仕切り壁２４ｃは、両端部が現像容器２４の内側面には達しておらず、現像剤搬送方向で上流側と下流側はこれら両端部で連通している。 Further, as shown in FIG. 3, the inside of the developing container 24 is partitioned into an upstream side and a downstream side in the developer transport direction by a partition wall 24c. The screws 32 and 33 are respectively disposed in the upstream and downstream accommodating portions partitioned by the partition wall 24c. Both ends of the partition wall 24c do not reach the inner side surface of the developing container 24, and the upstream side and the downstream side in the developer transport direction communicate with each other at these both ends.

そして、図１、図２に示されるように、現像容器２４には、現像容器２４内に収容されている現像剤のＴ／Ｄ比を検知する為のトナー濃度検知手段（トナー濃度センサ）５１が配設されている。トナー濃度センサ５１は、現像剤の透磁率を検知して濃度を検知するインダクタンス検知センサである。図４に、室温２３℃湿度５０％ｒｈにおけるＴ／Ｄ比とトナー濃度センサ５１出力の関係を示す。ここに示されるように、例えば、透磁率が小さくなった場合、現像剤中のＴ／Ｄ比が高くなったことを意味し、逆に透磁率が大きくなった場合、現像剤中のＴ／Ｄ比が低くなったことを意味する。よって、センサ５１の出力値がＴ／Ｄ比として検出される。このセンサ５１の検出値に基づいて、現像装置３内の現像剤中のトナー消費が検知され、補給スクリュー２８ａの回転量を調整し、適量の現像剤が現像装置３へ補給されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the developing container 24 includes a toner concentration detecting means (toner concentration sensor) 51 for detecting the T / D ratio of the developer contained in the developing container 24. Is arranged. The toner concentration sensor 51 is an inductance detection sensor that detects the magnetic permeability of the developer to detect the concentration. FIG. 4 shows the relationship between the T / D ratio and the output of the toner density sensor 51 at a room temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% rh. As shown here, for example, when the magnetic permeability is reduced, it means that the T / D ratio in the developer is increased. Conversely, when the magnetic permeability is increased, the T / D in the developer is increased. It means that D ratio became low. Therefore, the output value of the sensor 51 is detected as the T / D ratio. Based on the detection value of the sensor 51, toner consumption in the developer in the developing device 3 is detected, the amount of rotation of the replenishing screw 28a is adjusted, and an appropriate amount of developer is replenished to the developing device 3. ing.

こうした構成により、現像装置３には、補給剤補給装置４から新規の補給剤が補給され、現像容器２４内の現像剤の体積が増加すると、現像容器２４内の現像剤が現像剤排出口２４ｂからオーバーフローすることにより、キャリアのオートリフレッシュ（ＡＣＲ）が行われるようになっている。 With such a configuration, when a new supply agent is supplied to the developing device 3 from the supply agent supply device 4 and the volume of the developer in the developer container 24 is increased, the developer in the developer container 24 is transferred to the developer discharge port 24b. As a result of the overflow, the carrier auto-refresh (ACR) is performed.

現像容器２４内において、図１に示されるように、現像剤排出口２４ｂは、現像容器２４の長手方向の一端側に設けられている。又、補給剤補給口２４ａ、現像剤排出口２４ｂは、スクリュー３２、３３による現像剤の搬送経路において、上流側から下流側に、現像剤が現像ローラ３０に補給される位置、現像剤排出口２４ｂ、補給剤補給口２４ａの順に配置され、補給剤補給口２４ａと現像剤排出口２４ｂは互いに離間して設けられている。 In the developing container 24, as shown in FIG. 1, the developer discharge port 24 b is provided on one end side in the longitudinal direction of the developing container 24. Further, the replenisher replenishment port 24a and the developer discharge port 24b are positions where the developer is replenished to the developing roller 30 from the upstream side to the downstream side in the developer transport path by the screws 32 and 33, and the developer discharge port. 24b and the replenisher supply port 24a are arranged in this order, and the replenisher supply port 24a and the developer discharge port 24b are provided apart from each other.

ここで、本実施例では、図２を参照すれば理解できるように、トナーボトル４２は、補給剤補給装置４に設けられており、補給剤補給装置４は、ホッパー部４１とトナーボトル４２で構成されており、ホッパー４１は、トナーボトル４２と補給剤搬送路２８とを連結している。そして、トナーボトル４２は補給剤補給装置４に対して交換可能な構成になっており、トナーボトル４２の補給剤がなくなると、別の新しいトナーボトル４２に交換することができる。ホッパー部４１内には攪拌手段（不図示）があり、トナーボトル４２から受け入れた補給剤は補給スクリュー２８ａへと送られる。 Here, in this embodiment, as can be understood with reference to FIG. 2, the toner bottle 42 is provided in the replenishing agent replenishing device 4, and the replenishing agent replenishing device 4 includes a hopper portion 41 and a toner bottle 42. The hopper 41 connects the toner bottle 42 and the replenishment agent conveyance path 28. The toner bottle 42 is configured to be replaceable with the replenishing agent replenishing device 4, and when the replenishing agent in the toner bottle 42 runs out, it can be replaced with another new toner bottle 42. There is a stirring means (not shown) in the hopper 41, and the replenisher received from the toner bottle 42 is sent to the replenishment screw 28a.

ここで、前記したようにトナーボトル４２に収容された補給剤の平均Ｔ／Ｄ比は８５％であるが、トナーボトル４２へトナーとキャリアを充填する時や物流時の振動等によってＴ／Ｄ比の分布が均一でなく、偏ってしまう場合がある。トナー充填が最も不均一だった場合は、平均Ｔ／Ｄ比８５％に対して、場所によって５０％〜９５％であった。 Here, as described above, the average T / D ratio of the replenisher accommodated in the toner bottle 42 is 85%. However, the T / D may be increased by charging the toner bottle 42 with the toner and the carrier or by vibration during distribution. The ratio distribution is not uniform and may be biased. In the case of the most uneven toner filling, the average T / D ratio was 85% to 95% depending on the location with respect to 85%.

画像形成によって、トナーが消費される分を補う為に、トナーを含む補給剤を補給するわけであるが、所望のトナー補給量に対して、補給剤のＴ／Ｄ比が変わると、補給されるトナー量が変動することになり、現像装置内のＴ／Ｄ比が所望の値にならない。 In order to make up for the amount of toner consumed by image formation, a replenisher containing toner is replenished. However, if the T / D ratio of the replenisher changes with respect to the desired toner replenishment amount, the replenisher is replenished. The toner amount to be changed fluctuates, and the T / D ratio in the developing device does not become a desired value.

このように、補給する現像剤（補給剤）のトナー濃度、現像剤に対するトナーの割合であるＴ／Ｄ比が変動した場合に、前記に説明したように、従来の装置では、トナーの補給精度が悪くなり、現像装置内の現像剤のトナー濃度が変動し、画像濃度変化やトナーの飛散等の問題が生じていた。 As described above, in the case where the toner concentration of the developer to be replenished (replenisher) and the T / D ratio, which is the ratio of the toner to the developer, fluctuate, in the conventional apparatus, the toner replenishment accuracy is as described above. As a result, the toner density of the developer in the developing device fluctuated, causing problems such as image density changes and toner scattering.

そこで、本実施例の特徴部分として、この補給剤補給装置４の攪拌手段の備えられたホッパー部４１に、トナー濃度センサ５２を備えさせ、補給剤のＴ／Ｄ比を検知し、補給剤の補給テーブルを変更して補給するものとした。 Therefore, as a characteristic part of this embodiment, the toner concentration sensor 52 is provided in the hopper portion 41 provided with the stirring means of the replenisher replenishing device 4 to detect the T / D ratio of the replenisher, and The replenishment table was changed and replenished.

ホッパー部４１に備えられた補給剤のＴ／Ｄ比を検知する為のトナー濃度センサ５２は、現像容器２４のトナー濃度センサ５１と同様に、補給剤の透磁率を検知して濃度を検知するインダクタンス検知センサであるが、補給剤は現像剤よりもＴ／Ｄ比が高い為、高Ｔ／Ｄ比に適した設定を行ったセンサである。図５に、室温２３℃湿度５０％ｒｈにおけるＴ／Ｄ比とトナー濃度センサ５２の出力の関係を示す。ここでも、図４のトナー濃度センサ５１と同様に、透磁率が小さくなった場合、現像剤中のＴ／Ｄ比が高くなったことを意味し、逆に透磁率が大きくなった場合、現像剤中のＴ／Ｄ比が低くなったことが意味される。よって、センサ５２の出力値がＴ／Ｄ比として検出される。 The toner concentration sensor 52 for detecting the T / D ratio of the replenishment agent provided in the hopper 41 detects the concentration by detecting the permeability of the replenishment agent, like the toner concentration sensor 51 of the developing container 24. Although it is an inductance detection sensor, since the replenisher has a higher T / D ratio than the developer, it is a sensor that is set to be suitable for a high T / D ratio. FIG. 5 shows the relationship between the T / D ratio and the output of the toner density sensor 52 at a room temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% rh. Here, similarly to the toner concentration sensor 51 of FIG. 4, when the magnetic permeability is small, it means that the T / D ratio in the developer is high, and conversely, when the magnetic permeability is large, the developing is performed. It means that the T / D ratio in the agent was lowered. Therefore, the output value of the sensor 52 is detected as the T / D ratio.

本実施例では、このＴ／Ｄ比検出結果に応じて、補給剤の補給テーブルを変更する。補給テーブルとは、画像形成手段の動作を制御する画像形成装置本体の制御部に設定された、現像容器２４内のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５１出力値とエンコーダ２９が検出する補給スクリュー２８ａの回転量の関係を示したテーブルである。補給スクリュー２８ａの回転量とは、即ち現像剤の補給量を意味する。 In this embodiment, the replenishment agent replenishment table is changed according to the T / D ratio detection result. The replenishment table refers to the output value of the toner density sensor 51 that detects the toner density in the developing container 24 set in the control unit of the image forming apparatus main body that controls the operation of the image forming unit, and the replenishment screw 28a that the encoder 29 detects. It is the table which showed the relationship of rotation amount. The rotation amount of the replenishment screw 28a means the amount of developer replenishment.

図６は、本実施例における、補給剤のＴ／Ｄ比の異なるときのトナー補給制御に用いる補給テーブルを示したものである。横軸はトナー濃度センサ５１の出力値から求めたＴ／Ｄ比、縦軸は補給スクリュー２８ａの回転量である。 FIG. 6 shows a replenishment table used for toner replenishment control when the T / D ratio of the replenisher is different in this embodiment. The horizontal axis represents the T / D ratio obtained from the output value of the toner density sensor 51, and the vertical axis represents the rotation amount of the replenishing screw 28a.

線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄはそれぞれ、補給剤補給装置４に設置されたトナー濃度センサ５２に検知された補給剤のＴ／Ｄ比９５％、８５％、７０％、５５％に対応している。線Ａ乃至線Ｄの傾きが異なるのは、補給スクリュー２８ａが１回転したときに排出される補給剤に含まれるトナー量が異なる為である。 Line A, line B, line C, and line D are respectively 95%, 85%, 70%, and 55% of the T / D ratio of the replenisher detected by the toner concentration sensor 52 installed in the replenisher replenishing device 4. It corresponds. The reason why the slopes of the lines A to D are different is that the amount of toner contained in the replenisher discharged when the replenishment screw 28a rotates once is different.

本実施例で用いた補給スクリュー２８ａが１回転したときに排出される補給剤に含まれるトナー量（質量）は、トナーボトル４２のＴ／Ｄ比９５％、８５％、７０％、５５％の順に、０．２０２ｇ、０．１９７ｇ、０．１８８ｇ、０．１７４ｇであった。補給スクリュー２８ａの１回転あたりの補給剤に含まれるトナー量が少ないほど、補給テーブルの傾きが急である。 The toner amount (mass) contained in the replenisher discharged when the replenishment screw 28a used in this embodiment makes one rotation is 95%, 85%, 70%, and 55% of the T / D ratio of the toner bottle 42. In order, they were 0.202 g, 0.197 g, 0.188 g, and 0.174 g. The smaller the amount of toner contained in the replenishing agent per one rotation of the replenishing screw 28a, the steeper the inclination of the replenishing table.

１６５ｇの現像剤を収容した本実施例の現像装置３のＴ／Ｄ比は８％であるから、現像剤中のトナーは１３．２ｇである。本実施例の画像形成装置における、連続画像形成時の最大トナー消費量（全面に最高濃度の画像を載せた場合のトナー消費量）は、１３．８ｇ／分であり、この消費されるトナーを逐次補給しなければならない。 Since the T / D ratio of the developing device 3 of this embodiment containing 165 g of developer is 8%, the toner in the developer is 13.2 g. In the image forming apparatus of the present embodiment, the maximum toner consumption during continuous image formation (toner consumption when the highest density image is placed on the entire surface) is 13.8 g / min. Must be replenished sequentially.

つまり、補給剤補給装置４のホッパー部４１にトナー濃度センサが無く、補給剤の正確なＴ／Ｄ比を検知せずにＴ／Ｄ比を８５％として補給する場合、補給スクリュー２８ａが１回転したときに排出される補給剤に含まれるトナー量が０．１９７ｇであることから、１３．８ｇを補給する為には補給スクリュー２８ａを７０回転することになる。 That is, when the hopper 41 of the replenisher replenishing device 4 does not have a toner concentration sensor, and the T / D ratio is replenished at 85% without detecting the accurate T / D ratio of the replenisher, the replenishment screw 28a rotates once. Since the amount of toner contained in the replenishing agent discharged is 0.197 g, the replenishing screw 28a is rotated 70 times to replenish 13.8 g.

しかし、前述したように、補給剤のＴ／Ｄ比が５５％程度にまで低下している場合があり、Ｔ／Ｄ比が５５％の場合、補給スクリュー２８ａを７０回転しても補給剤に含まれるトナーは１２．１８ｇである。つまり、１３．８ｇ消費したところに１２．１８ｇしか補給していない為、現像装置３内の現像剤は１．６２ｇ不足した状態であり、１分間で現像装置３内の現像剤のＴ／Ｄ比は７％に低下してしまう。 However, as described above, the T / D ratio of the replenishment agent may be reduced to about 55%. When the T / D ratio is 55%, the replenishment agent 28a is rotated 70 times to become a replenishment agent. The toner contained is 12.18 g. In other words, since only 12.18 g is replenished when 13.8 g is consumed, the developer in the developing device 3 is in shortage of 1.62 g, and the T / D of the developer in the developing device 3 in one minute. The ratio drops to 7%.

本実施例のように、補給剤補給装置４のホッパー部４１のトナー濃度センサ５２で補給剤のＴ／Ｄ比を検知し、補給剤のＴ／Ｄ比に応じて補給スクリュー２８ａの回転量を適宜選択、つまり補給テーブルを選択すれば、現像装置３へ補給するトナー量を正確に行うことができる。 As in this embodiment, the toner concentration sensor 52 of the hopper 41 of the replenisher replenishing device 4 detects the T / D ratio of the replenisher, and the rotation amount of the replenishment screw 28a is determined according to the T / D ratio of the replenisher. By appropriately selecting, that is, selecting a replenishment table, the amount of toner to be replenished to the developing device 3 can be accurately performed.

ここで、本実施例では、トナーボトル４２を内部の補給剤のトナー濃度が違う複数種から選んで補給剤補給装置４に交換して取り付けることができる。その際も、補給剤のトナー濃度はセンサ５２によって検知されている。 Here, in the present embodiment, the toner bottle 42 can be selected from a plurality of types having different toner concentrations of the internal replenisher and can be replaced and attached to the replenisher replenishing device 4. Also at this time, the toner concentration of the replenisher is detected by the sensor 52.

そこで、前述のように、平均Ｔ／Ｄ比８５％の補給剤のＴ／Ｄ比の分布が偏った場合には、Ｔ／Ｄ比が５０％〜９５％の範囲でばらつくが、例えば、現像装置３の現像剤のキャリアの交換を早める為に平均Ｔ／Ｄ比を２０％にしたトナーボトル４２に交換した場合等は、部分的なＴ／Ｄ比が１０％程度になることがある。 Therefore, as described above, when the distribution of the T / D ratio of the replenisher having an average T / D ratio of 85% is biased, the T / D ratio varies within a range of 50% to 95%. If the toner bottle 42 is replaced with an average T / D ratio of 20% in order to expedite replacement of the developer carrier of the apparatus 3, the partial T / D ratio may be about 10%.

このような場合、トナー濃度センサ５２で補給剤のＴ／Ｄ比の検知を行わないと、１分後の現像装置３内の現像剤のＴ／Ｄ比は５．４％にまで低下してしまう。しかし、ホッパー部４１のトナー濃度センサ５２で補給剤のＴ／Ｄ比を検知すれば、現像装置３へ補給するトナー量を正確に行うことができ、現像剤濃度を一定に保つことができる。 In such a case, if the toner concentration sensor 52 does not detect the T / D ratio of the replenisher, the T / D ratio of the developer in the developing device 3 after 1 minute is reduced to 5.4%. End up. However, if the toner concentration sensor 52 of the hopper 41 detects the T / D ratio of the replenisher, the amount of toner to be replenished to the developing device 3 can be accurately determined, and the developer concentration can be kept constant.

又、トナー濃度センサ５２の配置は、本実施例のようにホッパー部４１の攪拌部材（不図示）の近傍に設けられていることが好ましく、更に、現像装置３に補給する補給剤のＴ／Ｄ比を検知するものであるから、現像装置３に近い側が望ましい。よって、図７に示すように、補給搬送路を補給剤補給装置４の一部として、トナー濃度センサ５２を攪拌部材である補給スクリュー２８ａ近傍に配置し、補給スクリュー２８ａで搬送する補給剤や補給剤補給口２４ａ近傍に配置して検知を行うことも可能であるが、その時は、補給スクリュー２８ａの回転周期によってトナー濃度センサ５２の出力が変動する影響を受けることがない状態で、トナー濃度センサ５２の配置を、現像装置３に近い側に配置するのがより望ましい。 Further, the arrangement of the toner density sensor 52 is preferably provided in the vicinity of a stirring member (not shown) of the hopper 41 as in this embodiment, and further, the T / Since the D ratio is detected, the side closer to the developing device 3 is desirable. Therefore, as shown in FIG. 7, the replenishment conveying path is a part of the replenisher replenishing device 4, and the toner concentration sensor 52 is disposed in the vicinity of the replenishing screw 28a that is a stirring member, and the replenishing agent or replenishing conveyed by the replenishing screw 28a It is also possible to perform detection by arranging it in the vicinity of the agent replenishing port 24a, but at this time, the toner concentration sensor is in a state where the output of the toner concentration sensor 52 is not affected by the rotation period of the replenishing screw 28a. It is more desirable to arrange 52 on the side closer to the developing device 3.

実施例２
本実施例の画像形成装置、現像装置３及び補給剤補給装置４の構成は、実施例１に説明したものと同様であるので、説明を省略する。本実施例でも、図１に示すように、補給剤のＴ／Ｄ比を検知するトナー濃度センサ５２が補給剤補給装置４のホッパー部４１に配設されている。本実施例の現像剤のＴ／Ｄ比は７０％であり、インダクタンス検知センサの感度をＴ／Ｄ比７０％近傍に合わせてある。 Example 2
Since the configurations of the image forming apparatus, the developing device 3 and the replenisher replenishing device 4 of the present embodiment are the same as those described in the first embodiment, description thereof will be omitted. Also in this embodiment, as shown in FIG. 1, a toner concentration sensor 52 that detects the T / D ratio of the replenishing agent is disposed in the hopper portion 41 of the replenishing agent replenishing device 4. The developer of this embodiment has a T / D ratio of 70%, and the sensitivity of the inductance detection sensor is adjusted to the vicinity of the T / D ratio of 70%.

十分に攪拌され補給剤のＴ／Ｄ比が一定である場合、インダクタンス検知センサの出力値は概ね決まるが、厳密には補給剤の嵩密度によって変動する。 When the T / D ratio of the replenisher is sufficiently agitated and the T / D ratio of the replenisher is constant, the output value of the inductance detection sensor is generally determined, but strictly speaking, varies depending on the bulk density of the replenisher.

つまり、同じ現像剤が収容されている容器を、環境の違うところで、１２時間放置した後、その両者のインダクタンス検知センサ出力値は異なったものとなる。例えば、室温２３℃、湿度５０％ｒｈであれば、Ｔ／Ｄ比７０％の補給剤のインダクタンス検知センサ出力は２．５Ｖであったが、しかし、この補給剤を室温３０℃、湿度９０％ｒｈの環境に１２時間放置した後のインダクタンス検知センサ出力は、３．０Ｖであった。 In other words, after the containers containing the same developer are left for 12 hours in different environments, the inductance detection sensor output values of the containers are different. For example, when the room temperature is 23 ° C. and the humidity is 50% rh, the output of the inductance detection sensor of the replenisher having a T / D ratio of 70% was 2.5 V. However, this replenisher was used at a room temperature of 30 ° C. and a humidity of 90%. The inductance detection sensor output after leaving for 12 hours in the rh environment was 3.0V.

これは、インダクタンス検知センサが磁性体であるキャリアを検知するものである為に生じる現象である。つまり、高湿度環境の為に、現像剤のトリボ（単位質量当たりの電荷）が低下し、現像剤の嵩が低下つまり高密度になった為に、単位体積当たりのキャリア量が増加し、単位体積の補給剤の中のキャリア量が高まったことによる。キャリア量の増加はキャリア比率が高まったことと検知し、キャリア比率が高まることはトナー比率つまりＴ／Ｄ比が低下することと同意であるが、実際には補給剤の嵩密度が全体的に高くなっただけで質量比であるＴ／Ｄ比は変わっていない。 This is a phenomenon that occurs because the inductance detection sensor detects a magnetic carrier. In other words, because of the high humidity environment, the developer tribo (charge per unit mass) is reduced, and the bulk of the developer is reduced, that is, the density is increased. This is due to the increased amount of carrier in the volume replenisher. An increase in the amount of carrier is detected as an increase in the carrier ratio, and an increase in the carrier ratio is the same as a decrease in the toner ratio, that is, the T / D ratio. The T / D ratio, which is the mass ratio, does not change just by increasing the value.

補給剤の補給は補給スクリュー２８ａを回転駆動することによって実施されるが、補給剤の補給精度は補給スクリュー２８ａを回転したときに補給される補給剤の嵩密度の影響を受ける。 Replenishment of the replenishing agent is performed by rotationally driving the replenishing screw 28a, but the replenishment accuracy of the replenishing agent is affected by the bulk density of the replenishing agent replenished when the replenishing screw 28a is rotated.

即ち、前述の室温２３℃で湿度５０％ｒｈ環境の場合、補給スクリュー２８ａを１回転したときに排出される補給剤に含まれるトナー量は０．１８８ｇであるが、室温３０℃で湿度９０％ｒｈの場合は０．１９３ｇ、室温１５℃で湿度５％ｒｈの場合は０．１８２ｇであった。環境変動によって最大５〜６％も補給剤排出量が変動する。 That is, in the above-described room temperature of 23 ° C. and humidity of 50% rh, the amount of toner contained in the replenisher discharged when the replenishment screw 28a is rotated once is 0.188 g, but the room temperature is 30 ° C. and the humidity is 90%. The rh was 0.193 g, and the room temperature was 15 ° C. and the humidity was 5% rh. Replenisher discharge varies up to 5-6% due to environmental changes.

すると、補給剤のトナー濃度を考慮しないで、補給テーブルを変更せずに現像容器２４内の現像剤のトナー濃度のみで補給動作を行うと、現像剤の量が変動し、その中に含まれるトナー量が変動するので、現像装置３の現像剤の濃度が変動する原因になる。 Then, if the replenishment operation is performed only with the toner concentration of the developer in the developer container 24 without changing the replenishment table without considering the toner concentration of the replenisher, the amount of the developer fluctuates and is included in that. Since the toner amount fluctuates, it causes the developer concentration of the developing device 3 to fluctuate.

そこで、本実施例のようにホッパー部４１にも、トナー濃度検センサ５２としてインダクタンス検知センサを用いれば、トナー濃度センサ５２の濃度検知結果から、補給剤の嵩密度を知ることが可能であり、つまり、その嵩密度の時に補給スクリュー２８ａを１回転した時の排出量を把握することが可能であるので、それに応じて、補給テーブルを変更することができ、現像装置３へ補給する補給剤を精度よく制御でき、現像装置３内の現像剤のＴ／Ｄ比の安定が容易になる。 Therefore, if an inductance detection sensor is used as the toner concentration detection sensor 52 in the hopper 41 as in this embodiment, it is possible to know the bulk density of the replenisher from the concentration detection result of the toner concentration sensor 52. That is, since it is possible to grasp the discharge amount when the replenishment screw 28a is rotated once at the bulk density, the replenishment table can be changed accordingly, and the replenisher to be replenished to the developing device 3 can be changed. It can be controlled with high accuracy and the T / D ratio of the developer in the developing device 3 can be easily stabilized.

尚、インダクタンス検知センサであるトナー濃度センサ５２の出力値を現像剤の嵩密度に変換する為には、両者の関係を事前に把握しておく必要がある。本実施例の現像剤においては、嵩密度０．５３６ｇ／ｃｍ³の時にトナー濃度センサ５２出力は２．５Ｖ、嵩密度０．５１９ｇ／ｃｍ³の時にトナー濃度センサ出力は２．１Ｖ、嵩密度０．５５０ｇ／ｃｍ³の時にトナー濃度センサ出力は３．０Ｖであった。トナー濃度センサ出力が、２．５Ｖ、２．１Ｖ、３．０Ｖだった時の補給スクリュー２８ａを１回転した時の排出量は、それぞれ０．２６９ｇ、０．２６０ｇ、０．２７６ｇであった。この時の現像剤中のトナー量は、このスクリュー１回転した時の排出量に、Ｔ／Ｄ比（ここでは７０％、つまり０．７）を掛けた値となる。図９は、縦軸をこのようにして求めたトナー量とし、横軸にトナー濃度センサ５２の出力値とした時の、両者の関係を表した図である。つまり、図９によれば、得られたセンサ出力から、嵩密度変化を考慮した最適なトナーの補給量がわかる事になる。よって、補給制御時においては、この関係が考慮された補給テーブルを用いれば良い。 In order to convert the output value of the toner density sensor 52, which is an inductance detection sensor, into the bulk density of the developer, it is necessary to grasp the relationship between the two in advance. In developer of the present embodiment, the bulk density 0.536 g / toner density sensor 52 outputs 2.5V when cm ^3, the toner concentration sensor output when the bulk density of 0.519 g / cm ³ is 2.1V, bulk density The toner density sensor output was 3.0 V at 0.550 g / cm ³ . When the toner density sensor output was 2.5V, 2.1V, and 3.0V, the discharge amounts when the replenishment screw 28a was rotated once were 0.269 g, 0.260 g, and 0.276 g, respectively. The amount of toner in the developer at this time is a value obtained by multiplying the discharge amount when the screw rotates once by the T / D ratio (here, 70%, that is, 0.7). FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the vertical axis as the toner amount thus obtained and the horizontal axis as the output value of the toner density sensor 52. That is, according to FIG. 9, the optimum toner replenishment amount considering the change in bulk density can be found from the obtained sensor output. Therefore, a replenishment table that takes this relationship into consideration may be used during replenishment control.

以上説明したように、補給剤の濃度をインダクタンス検知センサにより検知して、そこから補給剤の嵩密度変化を考慮して、補給テーブルを選択することにより、どのような環境においても好適な現像装置３へのトナー補給が可能となった。 As described above, a developing device suitable for any environment can be obtained by detecting the concentration of the replenishment agent with the inductance detection sensor and selecting the replenishment table in consideration of the change in the bulk density of the replenishment agent therefrom. Toner 3 can be replenished.

以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。つまり、上記に述べた補給剤の濃度や補給方法は他のものでも良い。 The dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components of the image forming apparatus described above are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. In other words, the above-described replenisher concentration and replenishment method may be different.

尚、実施例１にも説明したように画像形成装置や現像装置、補給剤補給装置の構成に関しては特に限定されるものではないが、その中でも、高濃度の画像を出力することが多いカラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置の現像装置に対して特に有効である。 As described in the first embodiment, the configuration of the image forming device, the developing device, and the replenisher replenishing device is not particularly limited, but among them, color copying that often outputs high-density images. This is particularly effective for a developing device of an image forming apparatus such as a printer or a color printer.

１電子写真複写機（画像形成装置）
２感光ドラム（像担持体）
３現像装置
４補給剤補給装置
２４現像容器
２４ａ補給剤補給口
２４ｂ現像剤排出口
２６排出パイプ
２６ａスクリュー
２７回収タンク
２８補給剤搬送路
２８ａ補給スクリュー（螺旋状部材）
２９エンコーダ
４１ホッパー
４２トナーボトル（補給剤収容器）
５１トナー濃度センサ（第１のトナー濃度検知手段）
５２トナー濃度センサ（第２のトナー濃度検知手段） 1 Electrophotographic copying machine (image forming device)
2 Photosensitive drum (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Developing device 4 Replenisher supply device 24 Developer container 24a Replenisher supply port 24b Developer discharge port 26 Discharge pipe 26a Screw 27 Collection tank 28 Replenisher conveyance path 28a Replenishment screw (helical member)
29 Encoder 41 Hopper 42 Toner Bottle (Replenisher Container)
51 Toner density sensor (first toner density detecting means)
52 Toner density sensor (second toner density detecting means)

Claims

An image bearing member on which an electrostatic latent image is formed, a developing device for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner and a carrier, and a replenisher containing toner and a carrier are supplied to the developing device. An image forming apparatus having a replenisher replenishing device
While the developing device is gradually replenished with the replenisher from the replenisher replenishing device, the developer is gradually discharged from the developer discharge port accordingly.
The replenisher replenishing device has first toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the replenisher,
The developing device has a second toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer contained in the developing device,
The replenishment agent is replenished to the developing device on a replenishment table in which the replenishment amount of the replenisher from the replenisher replenishing device to the developing device is set in accordance with the detection result of the second toner density detecting means. According to the replenishment amount set
When replenishing the replenisher to the developing device, the toner concentration of the replenisher in the replenisher replenisher is high or low according to the density detected by the first toner density detector. In comparison, the image forming apparatus is characterized in that the replenishment table is switched so that the replenishment operation amount of the replenisher replenishment apparatus set according to the toner density of the developer in the developing apparatus is reduced .

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first toner density detection unit is disposed in the vicinity of a replenishment portion of the replenisher to the developing device.

3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first toner concentration detection unit is an inductance detection sensor that detects a magnetic permeability of the replenishing agent.

An image bearing member on which an electrostatic latent image is formed, a developing device for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner and a carrier, and a replenisher containing toner and a carrier are supplied to the developing device. An image forming apparatus having a replenisher replenishing device
While the developing device is gradually replenished with the replenisher from the replenisher replenishing device, the developer is gradually discharged from the developer discharge port accordingly.
The replenisher replenishing device has first toner concentration detection means for detecting the toner concentration of the replenisher,
The developing device has a second toner concentration detecting means for detecting the toner concentration of the developer contained in the developing device,
The first toner concentration detection means is an inductance detection sensor that detects the magnetic permeability of the replenishment agent, and takes into account the change in the bulk density of the replenishment agent from the detection value of the first toner concentration detection means, and the second toner concentration detection means. A developer replenishment table in which a replenishment amount of the replenisher from the replenisher replenishing device to the developing device is set in accordance with the detection result of the toner density detecting means;
The replenishment agent is replenished to the developing device according to the obtained replenishment table,
When replenishing the replenisher to the developing device, the bulk density of the replenisher in the replenisher replenisher is determined according to the bulk density of the replenisher obtained from the detection value of the first toner density detecting means. The replenishment table is switched so that the replenishment operation amount of the replenisher replenishing device set in accordance with the toner density of the developer in the developing device is smaller when it is higher than when it is low. An image forming apparatus.

5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the first toner density detecting means is disposed in the vicinity of a replenishing portion of the replenishing agent to the developing device.

6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the replenishing agent replenishing device conveys and supplies the replenishing agent by rotationally driving a spiral member.

The image forming apparatus according to claim 4, further comprising a stirring unit that stirs the replenisher in the vicinity of the first toner concentration detection unit.

The replenisher replenishing device has a detachable replenisher container that accommodates the replenisher, and the replenisher container is selected from at least two types having different toner concentrations of the replenisher therein. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.