JP7155974B2 - Developing device and image forming apparatus having the same - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いる現像装置に関し、特に、現像ローラーと規制ブレードとの隙間への現像剤の詰まりを抑制する方法に関するものである。 The present invention relates to a developing device used in image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles, and more particularly to a method for suppressing clogging of developer in a gap between a developing roller and a regulating blade.

従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における現像方式としては、主として粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、その可視像(トナー像)を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。 Conventionally, as a developing method in an image forming apparatus using an electrophotographic process, a powder developer is mainly used. After the visible image (toner image) is transferred onto the recording medium, a process of fixing is generally performed.

現像剤は、トナーおよび磁性キャリアから成る二成分現像剤と、非磁性或いは磁性を帯びたトナーのみから成る一成分現像剤とに大別される。磁性一成分現像剤を用いる現像方式としては、現像ローラー内部に複数の磁極を備えた固定マグネット体を配置し、磁気的担持力を利用して現像容器内のトナーを現像ローラー上に担持した後、規制ブレードを利用して層厚規制を行うことによりトナー薄層を形成し、現像位置において感光体ドラムへトナーを飛翔させる、いわゆるジャンピング一成分現像方式が知られている。 Developers are roughly classified into two-component developers consisting of toner and magnetic carrier, and one-component developers consisting only of non-magnetic or magnetic toner. As a development method using a magnetic one-component developer, a fixed magnet body having a plurality of magnetic poles is arranged inside the developing roller, and the toner in the developing container is carried on the developing roller using magnetic carrying force. A so-called jumping one-component development system is known, in which a toner thin layer is formed by regulating the layer thickness using a regulating blade, and the toner is caused to fly onto the photosensitive drum at the development position.

磁性一成分現像方式では、現像ローラー上のトナー層の安定性の確保およびトナーへの帯電付与性能の向上のために、規制ブレードの先端に十分な磁力が必要である。そのため、従来、規制ブレードの側面にブレードマグネットを貼り付けることにより規制ブレード先端の磁力を高める技術がある。しかし、ブレードマグネットを貼り付けると、現像装置内でブレードマグネットの周辺およびブレード先端に凝集トナーが発生し易くなる。その結果、現像ローラー上のトナー層に乱れが生じ、白筋等の画像不具合が発生し易くなる。 In the magnetic one-component development system, sufficient magnetic force is required at the tip of the regulating blade in order to ensure the stability of the toner layer on the developing roller and to improve the performance of charging the toner. Therefore, conventionally, there is a technique of increasing the magnetic force at the tip of the regulating blade by attaching a blade magnet to the side surface of the regulating blade. However, when the blade magnet is attached, toner aggregates tend to occur around the blade magnet and around the tip of the blade in the developing device. As a result, the toner layer on the developing roller is disturbed, and image defects such as white streaks are likely to occur.

そこで、特許文献1には、規制部材の温度を検知する温度検知部材が所定値以上の温度を検知すると、現像剤担持体を所定の範囲で逆回転させることにより凝集トナーの発生を抑制する方法が開示されている。また、特許文献2には、現像剤担持体の内側に配置された複数磁極を持つ磁界発生手段の配置角度を、画像形成装置の使用環境や使用状況に応じて変化させることにより、画像濃度の低下や白地部かぶりによる画像品質の劣化を改良する方法が開示されている。 In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-100001 discloses a method for suppressing the generation of aggregated toner by rotating a developer carrying member in the reverse direction within a predetermined range when a temperature detecting member for detecting the temperature of a regulating member detects a temperature equal to or higher than a predetermined value. is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100000 discloses that the image density can be improved by changing the arrangement angle of a magnetic field generating means having a plurality of magnetic poles arranged inside a developer bearing member according to the usage environment and usage conditions of the image forming apparatus. A method is disclosed to improve image quality degradation due to degradation and white background fogging.

特開2006-268056号公報JP 2006-268056 A 特開2005-49574号公報JP 2005-49574 A

しかしながら、特許文献1のように現像ローラーを逆回転させる方法では、規制ブレードの内側(ブレードマグネット周辺)の凝集トナーは回収し易いが、最も画像に影響を与えやすい規制ブレード先端部の凝集トナーを回収することが難しいため、トナーの凝集を抑制する効果は十分ではなかった。 However, in the method of rotating the developing roller in reverse as in Patent Document 1, it is easy to collect the aggregated toner inside the regulating blade (around the blade magnet), but the aggregated toner at the tip of the regulating blade, which most likely affects the image, is removed. Since it is difficult to collect the toner, the effect of suppressing toner aggregation was not sufficient.

また、特許文献2の技術は、印字中に感光体ドラムと対向する主極の位置関係を微小に変化させることにより、現像領域におけるトナーの磁気拘束力を変化させて感光体ドラム上に付着するトナー量を調整することを目的としており、規制部における低融点トナーの滞留およびブロッキングを抑制することは困難であった。 Further, in the technique of Patent Document 2, by slightly changing the positional relationship of the main pole facing the photosensitive drum during printing, the magnetic binding force of the toner in the developing area is changed so that the toner adheres to the photosensitive drum. It was intended to adjust the amount of toner, and it was difficult to suppress retention and blocking of the low-melting-point toner in the regulating portion.

本発明は、上記問題点に鑑み、規制ブレード先端の磁力を高磁力に維持し、且つブレードマグネット周辺およびブレード先端での現像剤凝集物の発生を抑制可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a developing device capable of maintaining a high magnetic force at the tip of a regulating blade and suppressing the generation of developer aggregates around the blade magnet and at the tip of the blade, and an image forming apparatus equipped with the developing device. The purpose is to provide an apparatus.

上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、筐体と、現像剤担持体と、規制ブレードと、磁石部材と、ブレードマグネットと、を備え、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置である。筐体は、磁性を有する現像剤を収納する。現像剤担持体は、筐体に回転可能に支持され、外周面に現像剤を担持する。規制ブレードは磁性材料で形成されており、現像剤担持体に対し所定の間隔を隔てて配置され、現像剤担持体上に担持された現像剤の層厚を規制する規制部を形成する。磁石部材は、現像剤担持体の内部に配置されるシャフトと、シャフトの外周面に固定され、S極およびN極を含む複数の磁極と、を有する。ブレードマグネットは、規制ブレードに固定され、規制ブレードの先端に磁極を誘起する。磁石部材は、現像剤担持体に対向するブレードマグネットの対向磁極と同極性の磁極が規制部に配置された第1の位置と、対向磁極と異極性の磁極が規制部に配置された第2の位置と、に移動可能である。ブレードマグネットは、対向磁極の先端が規制ブレードの先端よりも現像剤担持体の径方向外側に配置された基準位置と、対向磁極の先端が規制ブレードの先端よりも現像剤担持体の径方向内側に突出した突出位置と、に移動可能である。現像装置は、非画像形成時に磁石部材を第2の位置に配置し、ブレードマグネットを基準位置に配置した状態で、現像剤担持体を画像形成時の回転方向である正方向に回転させて規制部に滞留した現像剤を除去する第1現像剤除去モードと、磁石部材を第1の位置に配置し、ブレードマグネットを突出位置に配置した状態で、現像剤担持体を正方向と反対方向である逆方向に回転させてブレードマグネットと現像剤担持体との間に滞留した現像剤を除去する第2現像剤除去モードと、を含む現像剤除去モードを実行可能である。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention includes a housing, a developer carrier, a regulating blade, a magnet member, and a blade magnet, and is formed on an image carrier. A developing device for developing an electrostatic latent image. The housing accommodates developer having magnetism. The developer carrier is rotatably supported by the housing and carries developer on its outer peripheral surface. The regulating blade is made of a magnetic material, is arranged at a predetermined distance from the developer carrier, and forms a regulating portion that regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrier. The magnet member has a shaft arranged inside the developer carrier, and a plurality of magnetic poles including an S pole and an N pole fixed to the outer peripheral surface of the shaft. A blade magnet is fixed to the regulating blade and induces a magnetic pole at the tip of the regulating blade. The magnet member has a first position where a magnetic pole having the same polarity as the opposing magnetic pole of the blade magnet facing the developer carrying member is arranged in the regulating portion, and a second position where a magnetic pole having a different polarity from the opposing magnetic pole is arranged in the regulating portion. position and can be moved to. The blade magnet has a reference position where the tip of the opposing magnetic pole is arranged radially outside the tip of the regulating blade on the developer carrier, and a reference position where the tip of the opposing magnetic pole is radially inside the developer carrier on the tip of the regulating blade. and a protruding position protruding to the upper side. The developing device rotates and regulates the developer carrier in the positive direction, which is the rotational direction during image formation, with the magnet member arranged at the second position and the blade magnet arranged at the reference position during non-image formation. a first developer removing mode for removing the developer accumulated in the portion, and a state in which the magnet member is arranged at the first position and the blade magnet is arranged at the projecting position, and the developer carrying member is moved in the forward direction and the opposite direction. It is possible to execute a developer removing mode including a second developer removing mode in which the blade magnet is rotated in a certain opposite direction to remove the developer staying between the blade magnet and the developer carrier.

本発明の第1の構成によれば、非画像形成時に規制ブレードと現像剤担持体との間に反発磁界を発生させた上で現像剤担持体を正回転させる第1現像剤除去モードと、ブレードマグネットと現像剤担持体との間に反発磁界を発生させた上で現像剤担持体を逆回転させる第2現像剤除去モードとを含む現像剤除去モードを実行することにより、現像剤凝集物による規制部の穂詰まり、およびそれに起因する白筋或いはグレー縦筋などの画像不具合を効果的に抑制することができる。さらに、第1現像剤除去モードの実行時はブレードマグネットが基準位置に配置されるため、規制ブレードの先端に付着した現像剤凝集物を除去し易くなる。また、第2現像剤除去モードの実行時はブレードマグネットが突出位置に配置されるため、規制ブレードとブレードマグネットとの段差部分に滞留した現像剤凝集物を除去し易くなる。 According to the first configuration of the present invention, a first developer removing mode in which a repelling magnetic field is generated between the regulating blade and the developer carrier during non-image formation and then the developer carrier is rotated forward; By executing a developer removal mode including a second developer removal mode in which a repelling magnetic field is generated between the blade magnet and the developer carrier and then the developer carrier is reversely rotated, developer aggregates are formed. It is possible to effectively suppress the clogging of the regulating portion caused by the grain and the resulting image defects such as white streaks or gray vertical streaks. Furthermore, since the blade magnet is placed at the reference position when the first developer removal mode is executed, it becomes easier to remove developer aggregates adhering to the tip of the regulating blade. Further, since the blade magnet is arranged at the projecting position when the second developer removal mode is executed, it becomes easier to remove the developer aggregates remaining in the stepped portion between the regulating blade and the blade magnet.

本発明の一実施形態に係る現像装置4を備えた画像形成装置100の概略断面図Schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 equipped with a developing device 4 according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る現像装置4の平面図および正面図A plan view and a front view of the developing device 4 according to the first embodiment of the present invention. 第1実施形態の現像装置4の側面断面図Side cross-sectional view of the developing device 4 of the first embodiment 第1実施形態の現像装置4における現像ローラー25周辺の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of the periphery of the developing roller 25 in the developing device 4 of the first embodiment; 図4における現像ローラー25を軸方向と垂直な方向から見た断面図FIG. 5 is a cross-sectional view of the developing roller 25 in FIG. 4 as seen from a direction perpendicular to the axial direction; 画像形成装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an example of control paths used in the image forming apparatus 100; 第1実施形態の現像装置4における現像剤除去モードの制御例を示すフローチャート3 is a flow chart showing an example of control of the developer removal mode in the developing device 4 of the first embodiment; 固定マグネット体27のN2極27dを規制ブレード29に対向する位置に移動させた状態を示す現像装置4の現像ローラー25周辺の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of the developing roller 25 and its surroundings of the developing device 4, showing the state in which the N2 pole 27d of the fixed magnet body 27 is moved to a position facing the regulation blade 29; 図8における規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図8. A partially enlarged view showing the direction of the magnetic field around the restricting portion 30 in FIG. 固定マグネット体27のS2極27cを規制ブレード29に対向する位置に移動させた状態を示す現像装置4の現像ローラー25周辺の拡大図FIG. 10 is an enlarged view of the developing roller 25 and its surroundings of the developing device 4, showing a state in which the S2 pole 27c of the stationary magnet body 27 is moved to a position facing the regulating blade 29; 図10における規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図FIG. 10 is a partially enlarged view showing the direction of the magnetic field around the restricting portion 30 in FIG. 10 固定マグネット27を逆方向に回転させてN1極27bを規制ブレード29に対向する位置に移動させた状態を示す現像装置4の現像ローラー25周辺の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of the development roller 25 and its surroundings of the development device 4, showing a state in which the fixed magnet 27 is rotated in the opposite direction to move the N1 pole 27b to a position facing the regulation blade 29; 固定マグネット27を逆方向に回転させた場合の規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図であり、N1極27bが規制部30に接近する状態を示す図FIG. 10 is a partial enlarged view showing the orientation of the magnetic field around the restricting portion 30 when the fixed magnet 27 is rotated in the opposite direction, showing a state in which the N1 pole 27b approaches the restricting portion 30; 固定マグネット27を逆方向に回転させた場合の規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図であり、N1極27bが規制部30を通過した状態を示す図FIG. 4 is a partial enlarged view showing the orientation of the magnetic field around the restricting portion 30 when the fixed magnet 27 is rotated in the opposite direction, and shows a state in which the N1 pole 27b has passed through the restricting portion 30; 現像駆動時間Tと規制部30における凝集発生レベルとの関係を示すグラフGraph showing the relationship between the development drive time T and the aggregation generation level in the regulation section 30 凝集発生係数a_Nの温度依存性を示すグラフGraph showing temperature dependence of aggregation occurrence coefficient a_N 印字率毎のトナー劣化特性を示すグラフGraph showing toner deterioration characteristics for each coverage rate 図15においてトナー劣化度が1未満の場合と2の場合とで現像剤除去モードの実行頻度を比較したグラフFIG. 15 is a graph comparing the execution frequency of the developer removal mode when the toner deterioration degree is less than 1 and when it is 2. 本発明の第2実施形態に係る現像装置4における現像剤除去モードの制御例を示すフローチャートFIG. 10 is a flow chart showing an example of control of the developer removal mode in the developing device 4 according to the second embodiment of the present invention; FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る現像装置4を備えた画像形成装置100の概略断面図である。画像形成装置(例えばモノクロプリンター)100では、印字動作を行う場合、画像形成装置100内の画像形成部9において、パーソナルコンピューター(以下、パソコンという)等の上位機器(図示せず)から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置4により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。現像装置4へのトナーの供給はトナーコンテナ5から行われる。画像形成装置100では、感光体ドラム1を図1において時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム1に対する画像形成プロセスが実行される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 100 including a developing device 4 according to one embodiment of the invention. When the image forming apparatus (for example, a monochrome printer) 100 performs a printing operation, the image forming unit 9 in the image forming apparatus 100 receives an image from a host device (not shown) such as a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer). An electrostatic latent image is formed based on the document image data, and toner is adhered to the electrostatic latent image by the developing device 4 to form a toner image. Toner is supplied to the developing device 4 from a toner container 5 . In the image forming apparatus 100, the image forming process for the photoreceptor drum 1 is executed while rotating the photoreceptor drum 1 clockwise in FIG.

画像形成部9には、感光体ドラム1の回転方向(時計回り方向)に沿って、帯電装置2、露光ユニット3、現像装置4、転写ローラー6、クリーニング装置7、および除電装置(図示せず)が配設されている。感光体ドラム1は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電装置2により表面を均一に帯電させる。そして、後述する露光ユニット3からの光ビームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン(a-Si)等が好ましい。 The image forming unit 9 includes a charging device 2 , an exposure unit 3 , a developing device 4 , a transfer roller 6 , a cleaning device 7 , and a neutralizing device (not shown) along the rotation direction (clockwise direction) of the photosensitive drum 1 . ) are provided. The photosensitive drum 1 is, for example, an aluminum drum laminated with a photosensitive layer, and the charging device 2 uniformly charges the surface thereof. Then, an electrostatic latent image is formed on the surface receiving the light beam from the exposure unit 3, which will be described later, with the charge attenuated. Although the above photosensitive layer is not particularly limited, amorphous silicon (a-Si) or the like, which is excellent in durability, is preferable.

帯電装置2は、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させる。帯電装置2は、例えば細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体ドラム1の表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット3は、画像データに基づいて光ビーム(例えばレーザービーム)を感光体ドラム1に照射し、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成する。 The charging device 2 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1 . As the charging device 2, for example, a corona discharge device that discharges electricity by applying a high voltage to thin wires or the like as electrodes is used. Instead of the corona discharge device, a contact-type charging device that applies a voltage while a charging member typified by a charging roller is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 may be used. The exposure unit 3 irradiates the photosensitive drum 1 with a light beam (for example, a laser beam) based on image data to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 .

現像装置4は、感光体ドラム1の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。なお、本実施形態では磁性トナーから成る磁性一成分現像剤(以下、トナーという)が現像装置4に収容されている。また、現像装置4の詳細については後述する。クリーニング装置7は、感光体ドラム1の長手方向(図1の紙面と垂直な方向)に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に移行(転写)された後に、感光体ドラム1の表面に残留したトナーを除去する。 The developing device 4 adheres toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 to form a toner image. In this embodiment, the developing device 4 contains magnetic one-component developer (hereinafter referred to as toner) made of magnetic toner. Details of the developing device 4 will be described later. The cleaning device 7 includes a cleaning roller, a cleaning blade, etc., which make line contact in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). Toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 is removed.

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム1に向けて、用紙収容部10から用紙が用紙搬送路11およびレジストローラー対13を経由して所定のタイミングで画像形成部9に搬送される。転写ローラー6は、感光体ドラム1表面に形成されたトナー像を乱さずに、用紙搬送路11を搬送されてくる用紙に移行(転写)させる。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、クリーニング装置7により感光体ドラム1表面の残留トナーが除去され、除電装置により残留電荷が除去される。 A sheet of paper is conveyed from the sheet containing section 10 to the image forming section 9 at a predetermined timing through the sheet conveying path 11 and the pair of registration rollers 13 toward the photosensitive drum 1 on which the toner image is formed as described above. . The transfer roller 6 transfers (transfers) the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 to a sheet conveyed along the sheet conveying path 11 without disturbing the toner image. After that, in preparation for subsequent formation of a new electrostatic latent image, the cleaning device 7 removes the residual toner on the surface of the photosensitive drum 1, and the static eliminator removes the residual charge.

トナー像が転写された用紙は感光体ドラム1から分離され、定着装置8に搬送されて加熱および加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着装置8を通過した用紙は、排出ローラー対14を通過して用紙排出部15に排出される。 The paper on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 1, conveyed to the fixing device 8, and heated and pressurized to fix the toner image on the paper. After passing through the fixing device 8 , the paper passes through the pair of discharge rollers 14 and is discharged to the paper discharge section 15 .

図2(a)、(b)は、本発明の第1実施形態に係る現像装置4の平面図および正面図であり、図3は、第1実施形態の現像装置4の側面断面図である。なお、図2(a)では便宜上、上面カバーを取り外して内部が見える状態を表現している。図2および図3に示すように、ハウジング20内はハウジング20と一体形成された仕切壁20aによって、第1貯留室21と第2貯留室22とに区画されている。第1貯留室21には第1攪拌スクリュー23が、第2貯留室22には第2攪拌スクリュー24が配設されている。 2A and 2B are a plan view and a front view of the developing device 4 according to the first embodiment of the invention, and FIG. 3 is a side sectional view of the developing device 4 of the first embodiment. . For convenience, FIG. 2A shows a state in which the inside can be seen with the top cover removed. As shown in FIGS. 2 and 3, the interior of the housing 20 is divided into a first storage chamber 21 and a second storage chamber 22 by a partition wall 20a integrally formed with the housing 20. As shown in FIG. A first stirring screw 23 is provided in the first storage chamber 21 and a second stirring screw 24 is provided in the second storage chamber 22 .

第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24は、それぞれ支軸(回転軸)の周囲に螺旋羽根を設けた構成になっており、互いに平行な状態でハウジング20に回転可能に軸支されている。なお、図2(a)に示すように、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24の軸方向であるハウジング20の長手方向の両端部においては仕切壁20aが存在せず、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24間でのトナーの受け渡しが可能となっている。これにより、第1攪拌スクリュー23は、第1貯留室21内のトナーを攪拌しながら矢印P方向へと搬送して第2貯留室22に搬送し、第2攪拌スクリュー24は、第2貯留室22に搬送されてきたトナーを攪拌しながら矢印Q方向へと搬送して現像ローラー25に供給する。 The first stirring screw 23 and the second stirring screw 24 each have a structure in which spiral blades are provided around a support shaft (rotating shaft), and are rotatably supported by the housing 20 in parallel to each other. . In addition, as shown in FIG. 2( a ), there is no partition wall 20 a at both ends of the housing 20 in the longitudinal direction, which is the axial direction of the first stirring screw 23 and the second stirring screw 24 . 23, the transfer of toner between the second stirring screws 24 is possible. As a result, the first stirring screw 23 transports the toner in the first storage chamber 21 in the direction of the arrow P while stirring it to the second storage chamber 22, and the second stirring screw 24 moves the toner in the second storage chamber 22. The toner conveyed to 22 is conveyed in the direction of arrow Q while being agitated and supplied to developing roller 25 .

現像ローラー25は、感光体ドラム1(図1参照)の回転に応じて回転することで、感光体ドラム1の感光層にトナーを供給する。現像ローラー25の内部には複数の磁極を有する永久磁石から成る固定マグネット体27が固定されている。固定マグネット体27の磁力により現像ローラー25の表面にトナーを付着(担持)させて磁気ブラシを形成する。現像ローラー25は、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24と平行な状態で、ハウジング20に回転可能に軸支されている。 The developing roller 25 supplies toner to the photosensitive layer of the photosensitive drum 1 by rotating in accordance with the rotation of the photosensitive drum 1 (see FIG. 1). A stationary magnet body 27 made of a permanent magnet having a plurality of magnetic poles is fixed inside the developing roller 25 . A magnetic brush is formed by attaching (carrying) toner to the surface of the developing roller 25 by the magnetic force of the fixed magnet body 27 . The developing roller 25 is rotatably supported by the housing 20 in parallel with the first stirring screw 23 and the second stirring screw 24 .

規制ブレード29は、その長手方向(図2の左右方向)が最大現像幅よりも大きく形成されており、現像ローラー25と所定の間隔を隔てて配置されることにより、感光体ドラム1に供給するトナー量(トナー層厚)を規制する規制部30を形成する。規制ブレード29の材質としては、磁性体のSUS(ステンレス)等が用いられる。 The regulating blade 29 is formed so that its longitudinal direction (horizontal direction in FIG. 2) is larger than the maximum development width, and is arranged at a predetermined distance from the developing roller 25 to supply the photosensitive drum 1 with the developing roller 25 . A regulating portion 30 is formed to regulate the amount of toner (toner layer thickness). As a material of the regulating blade 29, a magnetic SUS (stainless steel) or the like is used.

第2攪拌スクリュー24に対向する第2貯留室22の底面には、ハウジング20内に貯留されるトナー量を検知するトナー量検知センサー(図示せず)が設けられている。このトナー量検知センサーの検知結果に応じて、トナーコンテナ5(図1参照)に貯留されたトナーがハウジング20の上部に設けられた現像剤供給口20bを介してハウジング20内に供給される。 A toner amount detection sensor (not shown) for detecting the amount of toner stored in the housing 20 is provided on the bottom surface of the second storage chamber 22 facing the second stirring screw 24 . The toner stored in the toner container 5 (see FIG. 1) is supplied into the housing 20 through the developer supply port 20b provided at the top of the housing 20 according to the detection result of the toner amount detection sensor.

現像ローラー25の回転軸にはDSコロ31a、31bが回転可能に外挿されている。DSコロ31a、31bは、感光体ドラム1の外周面の軸方向両端部に当接することにより現像ローラー25と感光体ドラム1との距離を厳密に規制している。DSコロ31a、31bにはベアリングが内蔵されており、感光体ドラム1に従動して回転することでドラム表面の摩耗を防止できる。また、現像ローラー25の軸方向両端部にはハウジング20と現像ローラー25との隙間からのトナーの漏出を防止するための磁気シール部材33a、33bが配設されている。 DS rollers 31 a and 31 b are rotatably fitted around the rotation shaft of the developing roller 25 . The DS rollers 31 a and 31 b strictly regulate the distance between the developing roller 25 and the photoreceptor drum 1 by coming into contact with both ends of the outer peripheral surface of the photoreceptor drum 1 in the axial direction. The DS rollers 31a and 31b have bearings built therein, and rotate following the photosensitive drum 1 to prevent abrasion of the drum surface. Magnetic sealing members 33 a and 33 b are provided at both ends of the developing roller 25 in the axial direction to prevent leakage of toner from the gap between the housing 20 and the developing roller 25 .

図4は、第1実施形態の現像装置4における現像ローラー25周辺の拡大図である。図5は、図4における現像ローラー25を軸方向と垂直な方向から見た断面図である。図4に示すように、固定マグネット体27は、S1極27a、S2極27cと、N1極27b、N2極27dから成る4つの磁極27a~27dが金属製のシャフト27eに固定されている。 FIG. 4 is an enlarged view around the developing roller 25 in the developing device 4 of the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the developing roller 25 in FIG. 4 as seen from a direction perpendicular to the axial direction. As shown in FIG. 4, the stationary magnet body 27 has four magnetic poles 27a to 27d consisting of an S1 pole 27a, an S2 pole 27c and an N1 pole 27b and an N2 pole 27d fixed to a metal shaft 27e.

図5に示すように、現像ローラー25の長手方向両端部にはフランジ部25a、25bが装着されており、フランジ部25aには駆動入力軸25cが固定されている。固定マグネット体27のシャフト27eは、一端(図5の右端)がハウジング20(図3参照)に固定されており、フランジ部25a、25bとシャフト27eとの間にはベアリング軸受26a、26bが配置されている。現像駆動モーター41(図6参照)から駆動入力ギア(図示せず)を介して駆動入力軸25cに回転駆動力が入力されると、現像ローラー25はフランジ部25a、25bと共に回転するが、固定マグネット体27は回転しない。 As shown in FIG. 5, flange portions 25a and 25b are attached to both longitudinal ends of the developing roller 25, and a drive input shaft 25c is fixed to the flange portion 25a. One end (right end in FIG. 5) of the shaft 27e of the stationary magnet body 27 is fixed to the housing 20 (see FIG. 3), and bearings 26a and 26b are arranged between the flange portions 25a and 25b and the shaft 27e. It is When a rotational drive force is input to the drive input shaft 25c from the development drive motor 41 (see FIG. 6) through a drive input gear (not shown), the development roller 25 rotates together with the flange portions 25a and 25b, but is fixed. The magnet body 27 does not rotate.

また、シャフト27eの一端には駆動入力ギア37が固定されており、駆動入力ギア37にはマグネット駆動モーター43(図6参照)が接続されている。 A drive input gear 37 is fixed to one end of the shaft 27e, and a magnet drive motor 43 (see FIG. 6) is connected to the drive input gear 37. As shown in FIG.

図4に戻って、規制ブレード29の先端近傍にはブレードマグネット35が付設されている。ブレードマグネット35はマグネット支持ステー36に固定されており、マグネット支持ステー36は規制ブレード29の背面側(図4の右側)に上下に移動可能に支持されている。 Returning to FIG. 4 , a blade magnet 35 is attached near the tip of the regulation blade 29 . The blade magnet 35 is fixed to a magnet support stay 36, and the magnet support stay 36 is supported on the back side (right side in FIG. 4) of the regulation blade 29 so as to be vertically movable.

マグネット支持ステー36の上面には、規制ブレード29の上面を貫通するシャフト36aと、シャフト36aの上端に固定されるシャフト36aよりも大径の被押圧面36b(いずれも図9参照)が設けられている。シャフト36aにはコイルバネ38が外挿されており、コイルバネ38は規制ブレード29の上面と被押圧面36bとの間に挟持されている。 The upper surface of the magnet support stay 36 is provided with a shaft 36a passing through the upper surface of the regulating blade 29 and a pressed surface 36b having a larger diameter than the shaft 36a fixed to the upper end of the shaft 36a (see FIG. 9 for both). ing. A coil spring 38 is fitted around the shaft 36a, and the coil spring 38 is sandwiched between the upper surface of the regulating blade 29 and the pressed surface 36b.

規制ブレード29の上部には偏芯カム39が配置されている。偏芯カム39が被押圧面36bに接触しながら回転することで、偏芯カム39の押圧力とコイルバネ38の付勢力とでマグネット支持ステー36と共にブレードマグネット35を上下に移動させる。偏芯カム39にはブレードマグネット移動モーター44が連結されている。なお、シャフト36a、被押圧面36b、コイルバネ38、および偏芯カム39は、少なくとも規制ブレード29の長手方向(図4の紙面と垂直な方向)の両端部に設けられている。 An eccentric cam 39 is arranged above the regulating blade 29 . As the eccentric cam 39 rotates while contacting the surface 36b to be pressed, the pressing force of the eccentric cam 39 and the biasing force of the coil spring 38 move the blade magnet 35 up and down together with the magnet support stay 36 . A blade magnet moving motor 44 is connected to the eccentric cam 39 . The shaft 36a, the pressed surface 36b, the coil spring 38, and the eccentric cam 39 are provided at least at both ends of the regulating blade 29 in the longitudinal direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 4).

ブレードマグネット35は、画像形成時には対向磁極35aの先端エッジが規制ブレード29の先端よりも内側(現像ローラー25の径方向外側)に位置する基準位置(図4の位置)に配置されている。 The blade magnet 35 is arranged at a reference position (position shown in FIG. 4) where the tip edge of the opposing magnetic pole 35a is located inside (diametrically outside of the developing roller 25) the tip of the regulating blade 29 during image formation.

図2に示したように、ブレードマグネット35は磁気シール部材33a、33bの間において規制ブレード29の長手方向(図2の左右方向)の略全域に亘って付設されている。ブレードマグネット35はS極を下向きにして規制ブレード29に接触しており、規制ブレード29の先端にはN極が誘起される。これにより、固定マグネット体27のS2極(規制極)27cとの間で規制部30に引き合う方向の磁界が発生する。なお、図4に示すように現像ローラー25と対向するブレードマグネット35の対向磁極35aと同極性の磁極(ここではS2極27c)を規制ブレード29に対向する位置に配置した状態を、固定マグネット27の第1の位置とする。 As shown in FIG. 2, the blade magnet 35 is provided between the magnetic seal members 33a and 33b over substantially the entire length of the regulating blade 29 in the longitudinal direction (horizontal direction in FIG. 2). The blade magnet 35 contacts the regulating blade 29 with the S pole facing downward, and the N pole is induced at the tip of the regulating blade 29 . As a result, a magnetic field is generated between the fixed magnet body 27 and the S2 pole (regulating pole) 27c in a direction that attracts the regulating portion 30 . As shown in FIG. 4, the fixed magnet 27 is the first position of .

この磁界により、規制ブレード29と現像ローラー25との間にトナー粒子が連なった磁気ブラシが形成され、磁気ブラシが規制部30を通過することにより所望の高さに層規制される。一方、磁気ブラシの形成に用いられなかったトナーは規制ブレード29の上流側(右側)の側面に沿って滞留する。その後、現像ローラー25が反時計回り方向に回転して磁気ブラシが感光体ドラム1に対向する領域(現像領域)に移動すると、N1極(主極)27bにより磁界が付与されるため、磁気ブラシは感光体ドラム1の表面に接触して静電潜像を現像する。 Due to this magnetic field, a magnetic brush of continuous toner particles is formed between the regulating blade 29 and the developing roller 25, and the magnetic brush passes through the regulating portion 30 to be regulated to a desired height. On the other hand, the toner not used for forming the magnetic brush stays along the upstream (right) side of the regulation blade 29 . Thereafter, when the developing roller 25 rotates counterclockwise and the magnetic brush moves to an area (developing area) facing the photosensitive drum 1, a magnetic field is applied by the N1 pole (main pole) 27b. contacts the surface of the photosensitive drum 1 to develop the electrostatic latent image.

さらに現像ローラー25が反時計回り方向に回転すると、今度はS1極(搬送極)27aにより現像ローラー25の外周面に沿う方向の磁界が付与されて、磁気ブラシと共にトナー像の形成に使われなかったトナーが現像ローラー25上に回収される。さらに、S1極27aとN2極27dの間の欠損部分において磁気ブラシが現像ローラー25から離脱してハウジング20内に落下する。そして、第2攪拌スクリュー24により攪拌、搬送された後、N2極(汲上極)27dの磁界により再び現像ローラー25上に磁気ブラシが形成される。 When the developing roller 25 further rotates in the counterclockwise direction, the S1 pole (conveying pole) 27a applies a magnetic field in the direction along the outer peripheral surface of the developing roller 25, which is not used for forming the toner image together with the magnetic brush. The collected toner is collected on the developing roller 25 . Further, the magnetic brush separates from the developing roller 25 and falls into the housing 20 at the missing portion between the S1 pole 27a and the N2 pole 27d. After being stirred and conveyed by the second stirring screw 24, a magnetic brush is again formed on the developing roller 25 by the magnetic field of the N2 pole (drawing pole) 27d.

現像ローラー25の両端部を囲むハウジング20には、それぞれ磁気シール部材33a、33bが配置されている。なお、図4では磁気シール部材33aのみを図示している。磁気シール部材33a、33bは、図4に示すように、現像ローラー25と非接触の状態、即ち、現像ローラー25の外周面と所定の間隔(ギャップ)を隔てた状態で現像ローラー25の両端部に配設される。また、磁気シール部材33a、33bは、現像ローラー25を挟んで感光体ドラム1の反対側に配設されている。 Magnetic sealing members 33a and 33b are arranged in the housing 20 surrounding both ends of the developing roller 25, respectively. Note that FIG. 4 shows only the magnetic seal member 33a. As shown in FIG. 4, the magnetic seal members 33a and 33b are not in contact with the developing roller 25, i.e., are separated from the outer peripheral surface of the developing roller 25 by a predetermined gap. is placed in The magnetic seal members 33a and 33b are arranged on the opposite side of the photosensitive drum 1 with the developing roller 25 interposed therebetween.

図6は、画像形成装置100に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of control paths used in the image forming apparatus 100. As shown in FIG. Since various parts of the apparatus are controlled when the image forming apparatus 100 is used, the overall control path of the image forming apparatus 100 is complicated. Therefore, here, the portion of the control path that is necessary for implementing the present invention will be mainly described.

現像駆動部40は、現像駆動モーター41、現像クラッチ42、マグネット駆動モーター43、ブレードマグネット移動モーター44を備える。現像駆動モーター41は、第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24、および現像ローラー25を回転駆動する。現像クラッチ42は、現像駆動モーター41から第1攪拌スクリュー23、第2攪拌スクリュー24、および現像ローラー25へ入力される回転駆動力のON、OFFを行う。マグネット駆動モーター43は、シャフト27eを回転させることによりシャフト27eに固定された固定マグネット体27を所定角度回転させる。ブレードマグネット移動モーター44は、偏芯カム39を回転させてマグネット支持ステー36と共にブレードマグネット35を上下方向に移動させる。 The development drive unit 40 includes a development drive motor 41 , a development clutch 42 , a magnet drive motor 43 and a blade magnet movement motor 44 . The development driving motor 41 rotates the first stirring screw 23 , the second stirring screw 24 , and the developing roller 25 . The development clutch 42 turns ON/OFF the rotational drive force input from the development drive motor 41 to the first stirring screw 23 , the second stirring screw 24 , and the development roller 25 . The magnet drive motor 43 rotates the fixed magnet body 27 fixed to the shaft 27e by a predetermined angle by rotating the shaft 27e. The blade magnet moving motor 44 rotates the eccentric cam 39 to vertically move the blade magnet 35 together with the magnet support stay 36 .

電圧制御回路51は、帯電電圧電源52、現像電圧電源53、転写電圧電源54と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させる。これらの各電源は電圧制御回路51からの制御信号によって、帯電電圧電源52は帯電装置2内のワイヤーに、現像電圧電源53は現像装置4内の現像ローラー25に、転写電圧電源54は転写ローラー6に、それぞれ所定の電圧を印加する。 The voltage control circuit 51 is connected to a charging voltage power supply 52 , a developing voltage power supply 53 and a transfer voltage power supply 54 , and operates these power supplies according to output signals from the control section 90 . These power sources are controlled by a control signal from the voltage control circuit 51, the charging voltage power source 52 to the wire in the charging device 2, the developing voltage power source 53 to the developing roller 25 in the developing device 4, and the transfer voltage power source 54 to the transfer roller. 6 is applied with a predetermined voltage.

画像入力部60は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部60より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。 The image input unit 60 is a receiving unit that receives image data transmitted from a personal computer or the like to the image forming apparatus 100 . The image signal input from the image input section 60 is converted into a digital signal and sent to the temporary storage section 94 .

機内温湿度センサー61は、画像形成装置100内部の温度および湿度、特に現像装置4周辺の温度および湿度を検知するものであり、画像形成部9の近傍に配置される。 The internal temperature and humidity sensor 61 detects the temperature and humidity inside the image forming apparatus 100 , particularly the temperature and humidity around the developing device 4 , and is arranged near the image forming section 9 .

操作部70には、液晶表示部71、各種の状態を示すLED72が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。 The operation unit 70 is provided with a liquid crystal display unit 71 and LEDs 72 for indicating various states, such as to indicate the state of the image forming apparatus 100 and to display the image forming state and the number of print copies. Various settings of the image forming apparatus 100 are performed from the printer driver of the personal computer.

制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、タイマー97、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部70からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。 The control unit 90 includes a CPU (Central Processing Unit) 91 as a central processing unit, a read-only memory (ROM) 92, a readable/writable memory (RAM) (Random Access Memory) 93, a temporary A temporary storage unit 94 for temporarily storing image data, etc., a counter 95, a timer 97, and a plurality of units (here, 2) I/F (interface) 96 at least.

ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、RAM93(或いはROM92)には、後述するようなタイマー97により計測された現像装置4の累積駆動時間Tと規制部30における凝集発生レベルとの関係(図16参照)や、累積駆動時間Tsumと凝集発生係数、トナー劣化係数との関係が規定されたテーブル(表1参照)も記憶される。 The ROM 92 stores a program for controlling the image forming apparatus 100 and data such as numerical values necessary for control that are not changed while the image forming apparatus 100 is in use. The RAM 93 stores necessary data generated during control of the image forming apparatus 100, data temporarily necessary for controlling the image forming apparatus 100, and the like. The RAM 93 (or ROM 92) also stores the relationship between the cumulative drive time T of the developing device 4 measured by a timer 97 (described later) and the aggregation occurrence level in the regulating section 30 (see FIG. 16), the cumulative drive time Tsum A table (see Table 1) defining the relationship between , aggregation occurrence coefficient, and toner deterioration coefficient is also stored.

一時記憶部94は、パソコン等から送信される画像データを受信する画像入力部60より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。タイマー97は、現像装置4の使用開始からの累積駆動時間Tsum(第1駆動時間)と、直近の現像剤除去モードの実行からの累積駆動時間T(第2駆動時間)とを別個に計測する。 The temporary storage unit 94 temporarily stores an image signal input from the image input unit 60 that receives image data transmitted from a personal computer or the like and converted into a digital signal. A counter 95 accumulates and counts the number of printed sheets. The timer 97 separately measures the cumulative drive time Tsum (first drive time) from the start of use of the developing device 4 and the cumulative drive time T (second drive time) from the most recent execution of the developer removal mode. .

また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、定着装置8、画像形成部9、現像駆動部40、電圧制御回路51、画像入力部60、操作部70等が挙げられる。 Further, the control unit 90 transmits a control signal from the CPU 91 to each part and device in the image forming apparatus 100 through the I/F 96 . Signals and input signals indicating the state of each part and device are transmitted to the CPU 91 through the I/F 96 . The parts and devices controlled by the control section 90 include, for example, the fixing device 8, the image forming section 9, the development driving section 40, the voltage control circuit 51, the image input section 60, the operation section 70, and the like.

前述したように、磁性一成分現像剤として低融点トナーを用いて高温環境下で連続印字を行った場合、現像装置4の規制部30に滞留したトナーが軟化してブロッキングを起こし、穂詰まりが発生する。そこで、本実施形態では、非画像形成時に規制部30に滞留したトナー(現像剤)を除去する現像剤除去モードを実行可能としている。以下、現像剤除去モードについて詳細に説明する。 As described above, when continuous printing is performed in a high-temperature environment using a low-melting-point toner as a magnetic one-component developer, the toner remaining in the regulating portion 30 of the developing device 4 softens and causes blocking, resulting in clogging. Occur. Therefore, in the present embodiment, a developer removal mode for removing the toner (developer) remaining in the regulating portion 30 during non-image formation can be executed. The developer removal mode will be described in detail below.

図7は、第1実施形態の現像装置4における現像剤除去モードの制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1~図6を参照しながら、図7のステップに沿って現像剤除去モードの実行手順について説明する。 FIG. 7 is a flow chart showing a control example of the developer removal mode in the developing device 4 of the first embodiment. The execution procedure of the developer removal mode will be described along the steps of FIG. 7 while referring to FIGS. 1 to 6 as necessary.

パソコン等の上位機器から印字命令が入力され、印字が開始されると(ステップS1)、制御部90(図6参照)は印字が継続しているか否かを判断する(ステップS2)。印字が継続している場合は、次に印字枚数が規定枚数に到達したか否かを判断する(ステップS3)。印字枚数が規定枚数に到達していない場合は(ステップS3でNo)ステップS2に戻り印字を継続する。規定枚数に到達するまでに印字が終了した場合は(ステップS2でNo)処理を終了する。 When a print command is input from a host device such as a personal computer and printing is started (step S1), the control section 90 (see FIG. 6) determines whether or not printing is continuing (step S2). If printing continues, it is then determined whether or not the number of printed sheets has reached a specified number (step S3). If the number of printed sheets has not reached the specified number (No in step S3), the process returns to step S2 to continue printing. If printing is completed before reaching the specified number of sheets (No in step S2), the process is terminated.

印字枚数が規定枚数に到達した場合は(ステップS3でYes)、制御部90からの制御信号により用紙収容部10からの給紙を停止(ステップS4)する。また、現像電圧電源52(図6参照)から現像ローラー25への現像バイアスの印加を停止する(ステップS5)とともに現像クラッチ42(図6参照)をOFFにして(ステップS6)現像ローラー25の回転を停止する。 When the number of sheets to be printed reaches the prescribed number (Yes in step S3), the control signal from the control unit 90 stops the paper feeding from the paper container 10 (step S4). Further, the application of the developing bias from the developing voltage power supply 52 (see FIG. 6) to the developing roller 25 is stopped (step S5), and the developing clutch 42 (see FIG. 6) is turned off (step S6) to rotate the developing roller 25. to stop.

そして、制御部90からマグネット駆動モーター43(図6参照)に制御信号が送信され、固定マグネット体27を画像形成時における現像ローラー25の回転方向(正方向、図4の反時計回り方向)に所定角度回転させて、N2極(汲上極)27dが規制ブレード29に対向する位置に移動させる(ステップS7)。なお、ブレードマグネット35の対向磁極35aと異極性の磁極(ここではN2極27d)を規制ブレード29に対向する位置に配置した状態を固定マグネット27の第2の位置とする。 Then, a control signal is transmitted from the control unit 90 to the magnet drive motor 43 (see FIG. 6), and the fixed magnet body 27 is rotated in the direction of rotation of the developing roller 25 (forward direction, counterclockwise direction in FIG. 4) during image formation. By rotating it by a predetermined angle, the N2 pole (pumping pole) 27d is moved to a position facing the regulation blade 29 (step S7). A second position of the fixed magnet 27 is a state in which a magnetic pole opposite in polarity to the opposing magnetic pole 35a of the blade magnet 35 (here, the N2 pole 27d) is arranged at a position facing the regulating blade 29. FIG.

図8は、固定マグネット体27のN2極27dを規制ブレード29に対向する位置に移動させた状態を示す現像装置4の現像ローラー25周辺の拡大図である。図9は、図8における規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図である。N2極27dを規制ブレード29に対向配置させると、図9に示すように規制ブレード29の先端に誘起されたN極とN2極27dの間に磁力線(図9の破線で表示、反発磁界)が発生する。次に、図8の状態で現像クラッチ42(図6参照)をONにして(ステップS8)、現像ローラー25を正方向(図8の反時計回り方向)に回転させて(ステップS9)第1現像剤除去モードを実行する。 FIG. 8 is an enlarged view of the development roller 25 and its surroundings of the development device 4, showing a state in which the N2 pole 27d of the stationary magnet body 27 is moved to a position facing the regulation blade 29. As shown in FIG. FIG. 9 is a partially enlarged view showing the direction of the magnetic field around the restricting portion 30 in FIG. When the N2 pole 27d is arranged to face the regulating blade 29, as shown in FIG. 9, a line of magnetic force (indicated by a broken line in FIG. 9, a repelling magnetic field) is generated between the N pole induced at the tip of the regulating blade 29 and the N2 pole 27d. Occur. Next, in the state of FIG. 8, the developing clutch 42 (see FIG. 6) is turned ON (step S8), and the developing roller 25 is rotated in the forward direction (counterclockwise direction in FIG. 8) (step S9). Execute developer removal mode.

これにより、図9に示すように、規制ブレード29の先端に付着したトナー凝集物Gに現像ローラー25の回転方向の力が作用する。その結果、トナー凝集物Gが規制ブレード29の先端から除去される。このとき、ブレードマグネット35は対向磁極35aの先端エッジが規制ブレード29の先端よりも内側に位置する基準位置に配置されている。そのため、規制ブレード29の先端に付着したトナー凝集物Gを除去し易くなる。 As a result, as shown in FIG. 9, a force in the rotational direction of the developing roller 25 acts on the toner aggregates G adhering to the tip of the regulating blade 29 . As a result, toner aggregates G are removed from the tip of regulation blade 29 . At this time, the blade magnet 35 is arranged at the reference position where the tip edge of the opposing magnetic pole 35 a is located inside the tip of the regulating blade 29 . Therefore, the toner aggregates G adhering to the tip of the regulating blade 29 can be easily removed.

次に、図8の状態から固定マグネット27を逆方向(図8の時計回り方向)に回転させて、図10に示すようにS2極27cが規制ブレード29に対向する第1の位置に配置する(ステップS10)。さらに、制御部90からブレードマグネット移動モーター44に制御信号が送信され、偏芯カム39の大径部が被押圧面36bに当接するように偏芯カム39を回転させる。これにより、マグネット支持ステー36と共にブレードマグネット35を、対向磁極35aの先端エッジが規制ブレード29の先端よりも外側(現像ローラー25の径方向内側)に突出した突出位置に配置する(ステップS11)。そして、その状態で現像ローラー25を画像形成時と逆方向(図10の時計回り方向)に回転させて(ステップS12)第2現像剤除去モードを実行する。 Next, the stationary magnet 27 is rotated in the opposite direction (clockwise direction in FIG. 8) from the state shown in FIG. (Step S10). Further, a control signal is sent from the control unit 90 to the blade magnet moving motor 44 to rotate the eccentric cam 39 so that the large diameter portion of the eccentric cam 39 contacts the pressed surface 36b. As a result, the blade magnet 35 together with the magnet support stay 36 is arranged at a protruding position where the tip edge of the opposing magnetic pole 35a protrudes outward (inward in the radial direction of the developing roller 25) from the tip of the regulating blade 29 (step S11). Then, in this state, the developing roller 25 is rotated in the opposite direction (clockwise direction in FIG. 10) to that during image formation (step S12) to execute the second developer removing mode.

図10は、本実施形態の現像装置4において固定マグネット体27のS2極27cを規制ブレード29に対向する位置に移動させた状態を示す現像装置4の現像ローラー25周辺の拡大図、図11は、図10における規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図である。 FIG. 10 is an enlarged view of the developing roller 25 and its surroundings of the developing device 4 showing a state in which the S2 pole 27c of the stationary magnet body 27 is moved to a position facing the regulating blade 29 in the developing device 4 of this embodiment, and FIG. 11 is a partially enlarged view showing the direction of the magnetic field around the restricting portion 30 in FIG. 10; FIG.

ブレードマグネット35の対向磁極と同極性(規制ブレード29の先端に誘起された磁極と異極性)のS2極27cを規制ブレード29に対向する位置に配置することにより、図11に示すようにブレードマグネット35と現像ローラー25との間に反発磁界を発生させる。この状態で現像ローラー25を逆回転させることにより、ブレードマグネット35周辺のトナー凝集物Gに現像ローラー25の回転方向の力が作用する。その結果、トナー凝集物Gがブレードマグネット35の先端から除去される。 By arranging the S2 pole 27c having the same polarity as the opposing magnetic pole of the blade magnet 35 (different polarity from the magnetic pole induced at the tip of the regulating blade 29) at a position facing the regulating blade 29, the blade magnet 35 as shown in FIG. A repelling magnetic field is generated between 35 and the developing roller 25 . By rotating the developing roller 25 in the reverse direction in this state, a force in the rotational direction of the developing roller 25 acts on the toner aggregates G around the blade magnet 35 . As a result, toner aggregates G are removed from the tip of blade magnet 35 .

このとき、ブレードマグネット35は対向磁極35aの先端エッジが規制ブレード29の先端よりも外側に突出する突出位置に配置されている。これにより、規制ブレード29とブレードマグネット35の段差部分に溜まったトナー凝集物Gが現像ローラー25側に押し出されるため、逆回転する現像ローラー25によって押し出されたトナー凝集物Gを除去し易くなる。 At this time, the blade magnet 35 is arranged at a protruding position where the tip edge of the opposing magnetic pole 35 a protrudes outside the tip of the regulating blade 29 . As a result, the toner aggregates G accumulated in the stepped portion between the regulating blade 29 and the blade magnet 35 are pushed out toward the developing roller 25, so that the toner aggregates G pushed out by the developing roller 25 rotating in the reverse direction can be easily removed.

その後、制御部90からブレードマグネット移動モーター44に制御信号が送信され、偏芯カム39の小径部が被押圧面36bに当接するように偏芯カム39を回転させる。これにより、ブレードマグネット35を再び基準位置(図4参照)に移動する(ステップS13)。制御部90は印字が継続しているか否かを判断し(ステップS14)、印字が継続している場合は(ステップS14でYes)ステップS1に戻って印字を再開する。印字が終了している場合は(ステップS14でNo)処理を終了する。 After that, a control signal is transmitted from the control unit 90 to the blade magnet moving motor 44, and the eccentric cam 39 is rotated so that the small diameter portion of the eccentric cam 39 contacts the pressed surface 36b. As a result, the blade magnet 35 is moved again to the reference position (see FIG. 4) (step S13). The control unit 90 determines whether or not printing continues (step S14), and if printing continues (Yes in step S14), the process returns to step S1 to resume printing. If printing has ended (No in step S14), the process ends.

図7の制御によれば、規制ブレード29と現像ローラー25との間に反発磁界を発生させた上で現像ローラー25を正回転させることにより、規制ブレード29の先端に付着したトナー凝集物Gが現像ローラー25側に移動して付着する。現像ローラー25に付着したトナー凝集物Gは、現像ローラー25に連れ回りして下方に移動し、現像ローラー25の下端部からハウジング20内に回収される。 According to the control shown in FIG. 7, by generating a repulsive magnetic field between the regulation blade 29 and the developing roller 25 and rotating the developing roller 25 forward, the toner aggregates G attached to the tip of the regulation blade 29 are removed. It moves to the developing roller 25 side and adheres. The toner aggregates G adhering to the developing roller 25 rotate together with the developing roller 25 and move downward, and are collected from the lower end portion of the developing roller 25 into the housing 20 .

特に、ガラス転移点(Tg)が55℃以下の低融点トナーを現像ローラー25の線速(プロセス速度)500mm/sec以上の現像システムで用いる場合であって、高温環境下で連続印字を繰り返した場合においても規制部30にトナー凝集物Gが滞留せず、熱や機械的ストレスによるトナーのブロッキングが抑制される。従って、規制部30でのトナーの穂詰まり、およびそれに起因する白筋或いはグレー縦筋などの画像不具合を効果的に防止することができる。 In particular, when a low melting point toner with a glass transition point (Tg) of 55° C. or less is used in a developing system with a linear speed (process speed) of 500 mm/sec or more for the developing roller 25, continuous printing is repeated in a high temperature environment. Even in this case, the toner aggregates G do not stay in the regulating portion 30, and blocking of the toner due to heat or mechanical stress is suppressed. Therefore, it is possible to effectively prevent the clogging of the toner at the regulation portion 30 and the resulting image defects such as white streaks or gray vertical streaks.

また、第1現像剤除去モードに続いて第2現像剤除去モードを実行することにより、規制ブレード29の先端に付着したトナー凝集物Gと、ブレードマグネット35の先端に付着したトナー凝集物Gの両方を効果的に除去することができる。さらに、第2現像剤除去モードの実行時にブレードマグネット35を基準位置から突出位置に移動させることにより、規制ブレード29とブレードマグネット35との段差部分に滞留したトナー凝集物Gがブレードマグネット35によって押し出され、トナー凝集物Gを効率よく除去することができる。 Further, by executing the second developer removal mode following the first developer removal mode, the toner aggregates G adhering to the tip of the regulating blade 29 and the toner aggregates G adhering to the tip of the blade magnet 35 are removed. Both can be effectively removed. Furthermore, by moving the blade magnet 35 from the reference position to the projecting position when the second developer removal mode is executed, the toner aggregates G staying at the stepped portion between the regulating blade 29 and the blade magnet 35 are pushed out by the blade magnet 35 . Thus, the toner aggregates G can be efficiently removed.

なお、図7の制御例では第1現像剤除去モードの実行時に固定マグネット27を正方向(図8の反時計回り方向)に回転させてN2極27dを規制ブレード29に対向する位置に配置したが、図12に示すように、固定マグネット27を逆方向(図8の時計回り方向)に回転させてN1極(主極)27bを規制ブレード29に対向する位置に配置してもよい。 In the control example of FIG. 7, the fixed magnet 27 is rotated in the positive direction (counterclockwise direction in FIG. 8) when the first developer removal mode is executed, and the N2 pole 27d is arranged at a position facing the regulation blade 29. However, as shown in FIG. 12, the fixed magnet 27 may be rotated in the opposite direction (clockwise direction in FIG. 8) to arrange the N1 pole (main pole) 27b at a position facing the regulating blade 29. FIG.

図13および図14は、固定マグネット27を逆方向に回転させた場合の規制部30周辺の磁界の向きを示す部分拡大図であり、それぞれN1極27bが規制部30に接近する状態、規制部30を通過した状態を示す図である。なお、図12~図14ではシャフト36a、被押圧面36b、コイルバネ38、偏芯カム39は記載を省略している。 13 and 14 are partially enlarged views showing the direction of the magnetic field around the regulating portion 30 when the fixed magnet 27 is rotated in the opposite direction. It is a figure which shows the state which passed 30. FIG. 12 to 14, the shaft 36a, pressed surface 36b, coil spring 38, and eccentric cam 39 are omitted.

N1極27bが逆方向(図12の左方向)から規制部30に接近するとき、図13に示すように規制ブレード29の先端に誘起されたN極とN1極27bとの間に現像装置4の内側(図13の右方向)に向かう磁力線(反発磁界)が発生する。この反発磁界によって規制ブレード29の先端に付着したトナー凝集物Gが一旦現像装置4の内側に振られる。 When the N1 pole 27b approaches the regulating portion 30 from the opposite direction (left direction in FIG. 12), as shown in FIG. A line of magnetic force (repulsive magnetic field) directed toward the inside of (right direction in FIG. 13) is generated. Due to this repulsive magnetic field, the toner aggregates G adhering to the tip of the regulation blade 29 are once swung inside the developing device 4 .

図13の状態からさらに固定マグネット27が逆方向に回転し、N1極27bが規制部30を通過すると、図14に示すように規制ブレード29の先端に誘起されたN極とN1極27bとの間の磁界の向きが反転し、現像装置4の外側(図14の左方向)に向かう磁力線(反発磁界)が発生する。この反発磁界によって今度はトナー凝集物Gが現像装置4の外側に振られる。このように磁界の変化に応じてトナー凝集物Gが振動するため、振動による解し効果が期待でき、現像ローラー25を正回転させた際にトナー凝集物Gを除去し易くなる。 When the fixed magnet 27 rotates in the opposite direction from the state of FIG. 13 and the N1 pole 27b passes through the restricting portion 30, the N pole and the N1 pole 27b induced at the tip of the restricting blade 29 as shown in FIG. The direction of the magnetic field between them is reversed, and a line of magnetic force (repulsive magnetic field) directed toward the outside of the developing device 4 (to the left in FIG. 14) is generated. This repulsive magnetic field causes the toner aggregates G to be shaken to the outside of the developing device 4 this time. Since the toner aggregate G vibrates in accordance with the change in the magnetic field in this manner, a loosening effect can be expected due to the vibration, and the toner aggregate G can be easily removed when the developing roller 25 rotates forward.

また、第1現像剤除去モードの実行時に、図12に示すように固定マグネット27を逆方向(時計回り方向)に回転させてN1極(主極)27bを規制ブレード29に対向する位置に配置した場合、第2現像剤除去モードの実行時には固定マグネット27を正方向(反時計回り方向)に回転させてS2極27cを規制ブレード29に対向する位置に配置することになる。 12, the fixed magnet 27 is rotated in the opposite direction (clockwise direction) so that the N1 pole (main pole) 27b is arranged at a position facing the regulation blade 29 when the first developer removal mode is executed. In this case, the fixed magnet 27 is rotated in the forward direction (counterclockwise direction) to arrange the S2 pole 27c at a position facing the regulation blade 29 when the second developer removal mode is executed.

このとき、S2極27cが現像装置4の内側からブレードマグネット35の対向磁極35a(S極)に接近するため、対向磁極35aとS2極27cとの間に現像装置4の外側に向かう反発磁界が発生する。これにより、ブレードマグネット35の先端に付着したトナー凝集物Gが一旦現像装置4の外側(図14の左方向)に振られる。その後、S2極27cがブレードマグネット35を通過すると反発磁界の向きが現像装置4の内側(図14の右方向)に反転し、今度はトナー凝集物Gが現像装置4の内側に振られる。従って、振動による解し効果が期待できるため、現像ローラー25を逆回転させた際にトナー凝集物Gを除去し易くなる。 At this time, since the S2 pole 27c approaches the opposing magnetic pole 35a (S pole) of the blade magnet 35 from the inside of the developing device 4, a repelling magnetic field toward the outside of the developing device 4 is generated between the opposing magnetic pole 35a and the S2 pole 27c. Occur. As a result, the toner aggregate G adhering to the tip of the blade magnet 35 is once swung outside the developing device 4 (to the left in FIG. 14). After that, when the S2 pole 27c passes through the blade magnet 35, the direction of the repelling magnetic field is reversed to the inside of the developing device 4 (to the right in FIG. 14), and the toner aggregate G is swung inside the developing device 4 this time. Therefore, since the loosening effect by vibration can be expected, the toner aggregate G can be easily removed when the developing roller 25 is reversely rotated.

さらに、機内温湿度センサー61の検知結果に応じて第1現像剤除去モードの実行頻度を変更することもできる。即ち、機内温度が高温になるほど第1現像剤除去モードの実行頻度を多く(インターバルを短く)することで、トナーの凝集を抑制し、画像不具合を効果的に防止することができる。 Furthermore, the execution frequency of the first developer removal mode can be changed according to the detection result of the internal temperature and humidity sensor 61 . That is, by increasing the execution frequency (shortening the interval) of the first developer removal mode as the temperature inside the machine increases, it is possible to suppress toner aggregation and effectively prevent image defects.

なお、機内温湿度センサー61に代えて、画像形成装置100外部の温度(機外温度)を検知する機外温度センサーを設け、機外温度センサーにより検知された機外温度に応じて第1現像剤除去モードの実行頻度を変更してもよい。 Instead of the internal temperature/humidity sensor 61, an external temperature sensor for detecting the temperature outside the image forming apparatus 100 (external temperature) is provided. You may change the execution frequency of agent removal mode.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。図15は、現像駆動時間Tと規制部30における凝集発生レベル(層形成ランク)との関係を示すグラフである。図15から明らかなように、現像駆動時間Tと凝集発生レベルとは相関しており、現像駆動時間Tが長くなるほど凝集発生レベルは高くなる。また、図15のグラフの傾きで示されるように、現像駆動時間Tに対する凝集発生レベルの上昇度(以下、凝集発生係数という)は温度によって変化し、温度が高くなるほど傾きは大きくなる。 Next, a second embodiment of the invention will be described. FIG. 15 is a graph showing the relationship between the development driving time T and the aggregation generation level (layer formation rank) in the regulation section 30. As shown in FIG. As is clear from FIG. 15, the development driving time T and the aggregation generation level are correlated, and the longer the development driving time T, the higher the aggregation generation level. Further, as shown by the slope of the graph in FIG. 15, the degree of increase in the level of cohesion generation with respect to the development drive time T (hereinafter referred to as cohesion generation coefficient) changes with temperature, and the higher the temperature, the greater the slope.

そこで、本実施形態では現像剤除去モードの実行タイミングを現像駆動時間Tに基づいて決定する。具体的には、現像駆動時間Tに基づいて凝集発生レベルが第1レベル(ここではレベル2)に到達したか否かを判定し、第1レベルに到達した時点で現像剤除去モードを実行する。 Therefore, in this embodiment, the execution timing of the developer removal mode is determined based on the development driving time T. FIG. Specifically, it is determined whether or not the aggregation generation level has reached the first level (here, level 2) based on the development drive time T, and the developer removal mode is executed when the first level is reached. .

このとき、凝集発生係数の温度依存性を考慮して、以下の式(1)により各温度における現像駆動時間Tを基準温度Sにおける駆動時間Tstに換算する。
Tst=T×(a_N/a_S)・・・(1)
ただし、
a_S;基準温度Sにおける凝集発生係数
a_N;温度Nにおける凝集発生係数
である。
At this time, the development driving time T at each temperature is converted into the driving time Tst at the reference temperature S by the following equation (1), considering the temperature dependency of the cohesion generation coefficient.
Tst=T×(a_N/a_S) (1)
however,
a_S; aggregation occurrence coefficient at reference temperature S; a_N; aggregation occurrence coefficient at temperature N;

図16は、凝集発生係数a_Nの温度依存性を示すグラフである。例えば基準温度Sを35℃とすると、現像駆動時間Tが40℃で120(min)であるとき、図16から35℃における凝集発生係数(a_35)=0.5、40℃における凝集発生係数(a_40)=1.0であるから、式(1)よりTst=120×(1.0/0.5)=240(min)となる。図15より、35℃での現像駆動時間Tが240minであるとき凝集発生レベルはレベル2であるから、図15の破線で示すように240minのインターバルで現像剤除去モードが実行される。 FIG. 16 is a graph showing the temperature dependence of the aggregation occurrence coefficient a_N. For example, if the reference temperature S is 35° C., and the development driving time T is 120 (min) at 40° C., from FIG. a_40)=1.0, Tst=120×(1.0/0.5)=240 (min) from the equation (1). From FIG. 15, when the development drive time T at 35° C. is 240 minutes, the aggregation occurrence level is level 2, so the developer removal mode is executed at intervals of 240 minutes as indicated by the dashed line in FIG.

ところで、現像装置4内のトナーが劣化すると凝集発生レベルが高くなるため、トナーの劣化度を考慮して現像剤除去モードの実行頻度を決定することが好ましい。そこで、本実施形態ではトナーの劣化度を考慮して、以下の式(2)により算出駆動時間Tcalを算出する。
Tcal=T×(a_N/a_S)×α・・・(2)
ただし、
α;トナー劣化係数
である。
By the way, when the toner in the developing device 4 deteriorates, the aggregation occurrence level increases. Therefore, it is preferable to determine the execution frequency of the developer removal mode in consideration of the degree of deterioration of the toner. Therefore, in this embodiment, the calculated driving time Tcal is calculated by the following equation (2) in consideration of the degree of toner deterioration.
Tcal=T×(a_N/a_S)×α (2)
however,
α: Toner deterioration coefficient.

トナー劣化係数αは、印字率と現像装置4の累積駆動時間Tsum(第1駆動時間)に応じて決定される。一般に印字率が低いほど、累積駆動時間Tsumが長くなるほどトナーの劣化度合いは大きくなる。印字率毎のトナー劣化特性を示すグラフを図17に示す。図17において、印字率1%、3.8%、5%、10%、50%のトナー劣化特性を、それぞれ実線、点線、破線、一点鎖線、二点鎖線で示す。 The toner deterioration coefficient α is determined according to the printing rate and the accumulated driving time Tsum (first driving time) of the developing device 4 . In general, the lower the print rate and the longer the cumulative drive time Tsum, the greater the degree of toner deterioration. FIG. 17 shows a graph showing toner deterioration characteristics for each printing rate. In FIG. 17, the toner deterioration characteristics at printing ratios of 1%, 3.8%, 5%, 10% and 50% are indicated by a solid line, a dotted line, a broken line, a one-dot chain line and a two-dot chain line, respectively.

また、図17のグラフより算出したトナー劣化度、トナー劣化係数αと印字率および累積駆動時間Tsumとの関係を表1に示す。 Table 1 shows the relationship between the degree of toner deterioration calculated from the graph of FIG.

Figure 0007155974000001
Figure 0007155974000001

図17より、印字率1%以下で累積駆動時間Tsumが50min以上、印字率3.8%以下で累積駆動時間Tsumが66.6min以上、印字率5%以下で累積駆動時間Tsumが83.3min以上(トナー劣化レベル15以上)の場合のトナー劣化度を1とし、表1に示すようにトナー劣化係数αを1.5とする。 From FIG. 17, the cumulative driving time Tsum is 50 minutes or more at the printing rate of 1% or less, the cumulative driving time Tsum is 66.6 minutes or more at the printing rate of 3.8% or less, and the cumulative driving time Tsum is 83.3 minutes at the printing rate of 5% or less. The degree of toner deterioration in the above case (the toner deterioration level is 15 or higher) is assumed to be 1, and as shown in Table 1, the toner deterioration coefficient α is assumed to be 1.5.

同様に、印字率1%以下で累積駆動時間Tsumが117min以上、印字率が1%よりも大きく3.8%以下で累積駆動時間Tsumが200min以上、印字率が3.8%よりも大きく5%以下で累積駆動時間Tsumが400min以上(トナー劣化レベル30以上)の場合のトナー劣化度を2とし、表1に示すようにトナー劣化係数αを2とする。また、印字率1%以下で累積駆動時間Tsumが183min以上、印字率3.8%以下で累積駆動時間Tsumが1283min以上(トナー劣化レベル45以上)の場合のトナー劣化度を3とし、表1に示すようにトナー劣化係数αを5とする。 Similarly, the cumulative driving time Tsum is 117 min or more at a printing rate of 1% or less, the cumulative driving time Tsum is 200 min or more at a printing rate greater than 1% and 3.8% or less, and the printing rate is greater than 3.8% and 5 minutes. % or less and the accumulated driving time Tsum is 400 min or more (toner deterioration level 30 or more), the toner deterioration degree is 2, and the toner deterioration coefficient α is 2 as shown in Table 1. Also, the toner deterioration degree is set to 3 when the cumulative driving time Tsum is 183 minutes or more at the printing rate of 1% or less, and the cumulative driving time Tsum is 1283 minutes or more at the printing rate of 3.8% or less (the toner deterioration level is 45 or more). The toner deterioration coefficient α is set to 5 as shown in .

印字率が3.8%よりも大きく5%以下の場合(図17の点線と破線の間)は、累積駆動時間Tsumが400min以上になると累積駆動時間Tsumの増加による劣化度の進行と印字によるトナーの入れ換わりとが平衡状態となり、トナー劣化度が2から3になることはない。なお、トナー劣化度が1未満の場合、印字率が5%を超える場合はトナー劣化係数αを一律に1とする。 When the printing rate is greater than 3.8% and less than or equal to 5% (between the dotted line and the dashed line in FIG. 17), when the cumulative driving time Tsum reaches 400 minutes or more, the degree of deterioration progresses due to an increase in the cumulative driving time Tsum and printing The replacement of the toner is balanced, and the degree of toner deterioration does not change from 2 to 3. When the degree of toner deterioration is less than 1 and the printing rate exceeds 5%, the toner deterioration coefficient α is uniformly set to 1.

図18は、図15においてトナー劣化度が1未満の場合と2の場合とで現像剤除去モードの実行頻度を比較したグラフである。例えばトナー劣化度が2である場合、トナー劣化係数αは×2であるから算出駆動時間Tcalは2倍となり、駆動時間Tst=120minのとき凝集発生レベルがレベル2に到達する。その結果、図18の点線で示すように120minのインターバルで現像剤除去モードが実行される。即ち、トナー劣化度が1未満の場合(図18の破線で表示)に比べて第1現像剤除去モードの実行頻度が多くなる(2倍になる)。 FIG. 18 is a graph comparing the execution frequency of the developer removal mode when the toner deterioration degree is less than 1 and when the toner deterioration degree is 2 in FIG. For example, when the toner deterioration degree is 2, the toner deterioration coefficient α is ×2, so the calculated drive time Tcal is doubled, and the aggregation occurrence level reaches level 2 when the drive time Tst=120 min. As a result, the developer removal mode is executed at intervals of 120 minutes as indicated by the dotted line in FIG. That is, the frequency of execution of the first developer removal mode increases (doubles) compared to when the degree of toner deterioration is less than 1 (indicated by the dashed line in FIG. 18).

図19は、本発明の第2実施形態に係る現像装置4における現像剤除去モードの制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1~図6、図15~図18を参照しながら、図19のステップに沿って現像剤除去モードの実行手順について説明する。 FIG. 19 is a flow chart showing a control example of the developer removal mode in the developing device 4 according to the second embodiment of the invention. Referring to FIGS. 1 to 6 and 15 to 18 as necessary, the procedure for executing the developer removal mode will be described along the steps of FIG.

パソコン等の上位機器から印字命令が入力され、印字が開始されると(ステップS1)、制御部90(図6参照)は印字が継続しているか否かを判断する(ステップS2)。印字が終了していない場合は(ステップS2でNo)印字を継続する。 When a print command is input from a host device such as a personal computer and printing is started (step S1), the control section 90 (see FIG. 6) determines whether or not printing is continuing (step S2). If printing is not finished (No in step S2), printing is continued.

印字が終了している場合は(ステップS2でYes)、タイマー97により計測された現像駆動時間Tを検出する(ステップS3)。また、機内温湿度センサー61(図6参照)により機内温度を検出する(ステップS4)。そして、検出された現像駆動時間Tと機内温度から凝集発生係数a_Nを決定する(ステップS5)。 If printing is completed (Yes in step S2), the development drive time T measured by the timer 97 is detected (step S3). Further, the internal temperature is detected by the internal temperature and humidity sensor 61 (see FIG. 6) (step S4). Then, the cohesion generation coefficient a_N is determined from the detected development driving time T and the internal temperature of the machine (step S5).

また、式(1)を用いて現像駆動時間Tを基準温度S(35℃)での駆動時間Tstに換算する(ステップS6)。さらに、印字率と現像装置4の累積駆動時間Tsumとに基づいてトナー劣化係数αを決定し(ステップS7)、式(2)を用いて算出駆動時間Tcalを算出する(ステップS8)。 Also, the development driving time T is converted into the driving time Tst at the reference temperature S (35° C.) using the formula (1) (step S6). Further, the toner deterioration coefficient α is determined based on the coverage rate and the cumulative drive time Tsum of the developing device 4 (step S7), and the calculated drive time Tcal is calculated using equation (2) (step S8).

制御部90は、算出駆動時間Tcalが閾値(ここでは240min)未満であるか否かを判定する(ステップS9)。算出駆動時間Tcalが240min未満である場合は(ステップS9でYes)、ステップS1に戻り印字を再開する。算出駆動時間Tcalが240min以上である場合は(ステップS9でNo)、N2極27dを規制ブレード29に対向する位置に移動し(ステップS10)、現像ローラー25を正方向(図8の反時計回り方向)に回転させる(ステップS11)ことにより第1現像剤除去モードが実行される。 The control unit 90 determines whether or not the calculated driving time Tcal is less than a threshold value (here, 240 minutes) (step S9). If the calculated drive time Tcal is less than 240 minutes (Yes in step S9), the process returns to step S1 to resume printing. If the calculated driving time Tcal is 240 minutes or more (No in step S9), the N2 pole 27d is moved to a position facing the regulation blade 29 (step S10), and the developing roller 25 is rotated in the forward direction (counterclockwise in FIG. 8). direction) (step S11), the first developer removal mode is executed.

次に、S2極27cを規制ブレード29に対向する位置に移動し(ステップS12)、ブレードマグネット35を突出位置へ移動して(ステップS13)、現像ローラー25を逆方向(図8の時計回り方向)に回転させる(ステップS14)ことにより第2現像剤除去モードが実行される。その後、ブレードマグネット35を基準位置へ移動し(ステップS15)、現像駆動時間Tをリセットして(ステップS16)処理を終了する。 Next, the S2 pole 27c is moved to a position facing the regulating blade 29 (step S12), the blade magnet 35 is moved to the projecting position (step S13), and the developing roller 25 is rotated in the opposite direction (clockwise direction in FIG. 8). ) (step S14), the second developer removal mode is executed. After that, the blade magnet 35 is moved to the reference position (step S15), the development driving time T is reset (step S16), and the process is finished.

図19の制御によれば、前回の現像剤除去モードの実行からの現像駆動時間Tおよびトナー劣化係数に基づいて算出される算出駆動時間Tcalに応じて現像剤除去モードが実行される。即ち、トナーの劣化度合いに応じた適切な頻度で現像剤除去モードが実行される。その結果、規制部30におけるトナーの穂詰まりや、それに起因する縦筋画像の発生を効果的に抑制することができる。 According to the control of FIG. 19, the developer removal mode is executed in accordance with the development drive time T from the previous execution of the developer removal mode and the calculated drive time Tcal calculated based on the toner deterioration coefficient. That is, the developer removal mode is executed at an appropriate frequency according to the degree of toner deterioration. As a result, it is possible to effectively suppress toner clogging in the regulating portion 30 and the resulting vertical streak image.

凝集発生レベルが第1レベル(レベル2)よりも進行した第2レベル(ここではレベル3)に到達した後、現像装置4が一定時間駆動したときは、液晶表示部71に現像装置4の寿命、或いは現像装置4の交換を促す表示の少なくとも一方を表示する。これにより、トナーが劣化した状態で現像装置4が長期間使用されることがなくなり、トナーの劣化に起因する規制部30へのトナーの穂詰まりや縦筋画像の発生を防止することができる。 When the development device 4 is driven for a certain period of time after the aggregation generation level reaches the second level (here, level 3) which is more advanced than the first level (level 2), the life of the development device 4 is displayed on the liquid crystal display 71. , or at least one of an indication prompting replacement of the developing device 4 is displayed. As a result, the developing device 4 is not used for a long period of time in a state where the toner has deteriorated, and it is possible to prevent toner from clogging the regulating portion 30 and occurrence of vertical streak images due to the deterioration of the toner.

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、固定マグネット体27は2つのN極と2つのS極を有する4極構成であるが、本発明は、5極構成、或いは3極構成の固定マグネット体27にも同様に適用可能である。また、上記各実施形態では第1現像剤除去モードの実行後に第2現像剤除去モードを実行しているが、第2現像剤除去モードの実行後に第1現像剤除去モードを実行してもよい。 In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the fixed magnet body 27 has a quadrupole configuration having two N poles and two S poles, but the present invention applies the fixed magnet body 27 to a five-pole configuration or a three-pole configuration. is also applicable. Also, in each of the above embodiments, the second developer removal mode is executed after the first developer removal mode is executed, but the first developer removal mode may be executed after the second developer removal mode is executed. .

また、上記各実施形態ではコイルバネ38、偏芯カム39、ブレードマグネット移動モーター44によってブレードマグネット35が基準位置と突出位置とに移動する構成としたが、ブレードマグネット35の移動機構はこれに限定されず、ソレノイドやラック&ピニオン機構等、従来公知の機構を用いることができる。 In each of the above-described embodiments, the blade magnet 35 is moved between the reference position and the projecting position by the coil spring 38, the eccentric cam 39, and the blade magnet moving motor 44. However, the mechanism for moving the blade magnet 35 is limited to this. Instead, a conventionally known mechanism such as a solenoid or a rack and pinion mechanism can be used.

本発明は、磁性一成分現像剤を用いる現像装置、およびそれに用いる現像剤担持体に利用可能である。本発明の利用により、高温環境下で連続印字を行った場合でもトナー規制部でのトナーの穂詰まりを抑制可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to a developing device using a magnetic one-component developer and a developer carrier used therein. By utilizing the present invention, it is possible to provide a developing device capable of suppressing toner clogging in the toner regulating portion even when continuous printing is performed in a high-temperature environment, and an image forming apparatus having the same.

4 現像装置
9 画像形成部
20 ハウジング(筐体)
23 第1攪拌スクリュー
24 第2攪拌スクリュー
25 現像ローラー(現像剤担持体)
27 固定マグネット体(磁石部材)
27a S1極(搬送極)
27b N1極(主極)
27c S2極(規制極)
27d N2極(汲上極)
27e シャフト
29 規制ブレード
30 規制部
35 ブレードマグネット
35a 対向磁極
61 機内温湿度センサー(温度検知装置)
71 液晶表示部(表示装置)
90 制御部
97 タイマー(時間カウント部)
100 画像形成装置
G トナー凝集物
4 developing device 9 image forming unit 20 housing
23 First stirring screw 24 Second stirring screw 25 Development roller (developer carrier)
27 fixed magnet body (magnet member)
27a S1 pole (transport pole)
27b N1 pole (main pole)
27c S2 pole (regulation pole)
27d N2 pole (pumping pole)
27e Shaft 29 Regulating Blade 30 Regulating Part 35 Blade Magnet 35a Opposing Magnetic Pole 61 Internal Temperature and Humidity Sensor (Temperature Detection Device)
71 liquid crystal display (display device)
90 control unit 97 timer (time counting unit)
100 Image forming apparatus G Toner aggregate

Claims (10)

磁性を有する現像剤を収納する筐体と、
前記筐体に回転可能に支持され、外周面に前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対し所定の間隔を隔てて配置され、前記現像剤担持体上に担持された前記現像剤の層厚を規制する規制部を形成する磁性材料で形成された規制ブレードと、
前記現像剤担持体の内部に配置されるシャフトと、前記シャフトの外周面に固定され、S極およびN極を含む複数の磁極と、を有する磁石部材と、
前記規制ブレードに固定され、前記規制ブレードの先端に磁極を誘起するブレードマグネットと、
を備え、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
前記磁石部材は、前記現像剤担持体に対向する前記ブレードマグネットの対向磁極と同極性の磁極が前記規制部に配置された第1の位置と、前記対向磁極と異極性の磁極が前記規制部に配置された第2の位置と、に移動可能であり、
前記ブレードマグネットは、前記対向磁極の先端が前記規制ブレードの先端よりも前記現像剤担持体の径方向外側に配置された基準位置と、前記対向磁極の先端が前記規制ブレードの先端よりも前記現像剤担持体の径方向内側に突出した突出位置と、に移動可能であり、
非画像形成時に前記磁石部材を前記第2の位置に配置し、前記ブレードマグネットを前記基準位置に配置した状態で、前記現像剤担持体を画像形成時の回転方向である正方向に回転させて前記規制部に滞留した前記現像剤を除去する第1現像剤除去モードと、
前記磁石部材を前記第1の位置に配置し、前記ブレードマグネットを前記突出位置に配置した状態で、前記現像剤担持体を前記正方向と反対方向である逆方向に回転させて前記ブレードマグネットと前記現像剤担持体との間に滞留した前記現像剤を除去する第2現像剤除去モードと、
を含む現像剤除去モードを実行可能であることを特徴とする現像装置。
a housing for containing a developer having magnetism;
a developer carrier that is rotatably supported by the housing and that carries the developer on its outer peripheral surface;
a regulating blade disposed at a predetermined distance from the developer carrier and formed of a magnetic material forming a regulating portion for regulating the layer thickness of the developer carried on the developer carrier;
a magnet member having a shaft arranged inside the developer carrying member and a plurality of magnetic poles including an S pole and an N pole fixed to the outer peripheral surface of the shaft;
a blade magnet that is fixed to the regulating blade and induces a magnetic pole at the tip of the regulating blade;
In a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier,
The magnet member has a first position where a magnetic pole having the same polarity as the opposing magnetic pole of the blade magnet facing the developer carrier is arranged in the regulating portion, and a first position where the magnetic pole having the opposite polarity to the opposing magnetic pole is arranged in the regulating portion. a second position located at and movable to;
The blade magnet has a reference position where the tip of the opposing magnetic pole is arranged radially outside the tip of the regulating blade, and a reference position where the tip of the opposing magnetic pole is positioned radially outward of the tip of the regulating blade. and a protruding position protruding radially inward of the agent carrier,
With the magnet member positioned at the second position and the blade magnet positioned at the reference position during non-image formation, the developer carrier is rotated in the positive direction, which is the direction of rotation during image formation. a first developer removal mode for removing the developer remaining in the regulating portion;
With the magnet member arranged at the first position and the blade magnet arranged at the projecting position, the developer carrying member is rotated in the reverse direction opposite to the forward direction to rotate the blade magnet and the blade magnet. a second developer removal mode for removing the developer that has accumulated between itself and the developer carrier;
A developing device capable of executing a developer removing mode including:
前記第1現像剤除去モードの実行時に、前記磁石部材を前記逆方向に回転させて前記磁石部材を前記第1の位置から前記第2の位置に移動させることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 2. The apparatus according to claim 1, wherein when the first developer removing mode is executed, the magnet member is rotated in the opposite direction to move the magnet member from the first position to the second position. development equipment. 前記第2現像剤除去モードの実行時に、前記磁石部材を前記正方向に回転させて前記磁石部材を前記第2の位置から前記第1の位置に移動させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。 2. The magnet member is rotated in the forward direction to move the magnet member from the second position to the first position when the second developer removal mode is executed. Item 3. The developing device according to item 2. 画像形成時における前記現像剤担持体の回転速度が500mm/sec以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の現像装置。 4. The developing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotational speed of said developer carrier during image formation is 500 mm/sec or more. 前記現像剤は、磁性トナーのみからなる磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の現像装置。 5. The developing device according to claim 1, wherein the developer is a magnetic one-component developer consisting only of magnetic toner. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the developing device according to any one of claims 1 to 5. 前記現像装置の使用開始時からの累積駆動時間である第1駆動時間Tsumと、直前の前記第1現像剤除去モードの実行からの累積駆動時間である第2駆動時間Tと、を別個に計測する時間カウント部と、
前記現像装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記時間カウント部により計測された前記第2駆動時間Tに基づいて前記現像剤の凝集発生レベルが第1レベルに到達したか否かを判定し、前記第1レベルに到達したとき前記現像剤除去モードを実行することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
A first driving time Tsum, which is the cumulative driving time from the start of use of the developing device, and a second driving time T, which is the cumulative driving time from execution of the first developer removing mode immediately before, are separately measured. a time counting unit for
a control unit that controls the developing device;
with
The control section determines whether or not the level of occurrence of aggregation of the developer has reached a first level based on the second driving time T measured by the time counting section, and determines whether or not the level of developer aggregation has reached the first level. 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the developer removing mode is executed when the developer is removed.
前記画像形成装置内部または外部の温度を検知する温度検知装置を備え、
前記制御部は、以下の式(1)により前記温度検知装置により検知された温度Nにおける前記第2駆動時間Tを基準温度Sにおける駆動時間Tstに換算し、前記駆動時間Tstに基づいて前記凝集発生レベルが前記第1レベルに到達したか否かを判定することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
Tst=T×(a_N/a_S)・・・(1)
ただし、
a_S;基準温度Sにおける凝集発生係数
a_N;温度Nにおける凝集発生係数
である。
A temperature detection device that detects the temperature inside or outside the image forming apparatus,
The control unit converts the second driving time T at the temperature N detected by the temperature detection device to a driving time Tst at the reference temperature S using the following equation (1), and converts the aggregation based on the driving time Tst. 8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein it is determined whether or not the occurrence level has reached the first level.
Tst=T×(a_N/a_S) (1)
however,
a_S; aggregation occurrence coefficient at reference temperature S; a_N; aggregation occurrence coefficient at temperature N;
前記制御部は、以下の式(2)により前記現像剤の劣化度合いを考慮した算出駆動時間Tcalを算出し、前記算出駆動時間Tcalに基づいて前記凝集発生レベルが前記第1レベルに到達したか否かを判定することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
Tcal=T×(a_N/a_S)×α・・・(2)
ただし、
α;トナー劣化係数
である。
The control unit calculates a calculated driving time Tcal considering the degree of deterioration of the developer according to the following equation (2), and determines whether the aggregation generation level has reached the first level based on the calculated driving time Tcal. 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein determination is made as to whether or not.
Tcal=T×(a_N/a_S)×α (2)
however,
α: Toner deterioration coefficient.
前記凝集発生レベルに基づいて予測される前記現像装置の寿命の表示、または前記現像装置の交換を促す表示を表示可能である表示装置を備え、
前記制御部は、前記凝集発生レベルが前記第1レベルよりも進行した第2レベルに到達した後に一定時間駆動したとき、前記表示装置を用いて前記現像装置の寿命を示す表示、前記現像装置の交換を促す表示の少なくとも一方を表示することを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
a display device capable of displaying an indication of the life expectancy of the developing device predicted based on the aggregation occurrence level or an indication prompting replacement of the developing device;
When the control unit is driven for a predetermined period of time after the aggregation generation level reaches a second level advanced from the first level, the control unit uses the display device to display the end of life of the developing device. 10. The image forming apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein at least one of display prompting replacement is displayed.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013248A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Kyocera Mita Corp Developing apparatus and image forming apparatus equipped with the same
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10133518A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Hitachi Ltd Electrophotographic device and its control method
JP3551752B2 (en) * 1998-02-26 2004-08-11 富士ゼロックス株式会社 Developing device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011013248A (en) 2009-06-30 2011-01-20 Kyocera Mita Corp Developing apparatus and image forming apparatus equipped with the same
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