JPH03168672A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPH03168672A
JPH03168672A JP1309518A JP30951889A JPH03168672A JP H03168672 A JPH03168672 A JP H03168672A JP 1309518 A JP1309518 A JP 1309518A JP 30951889 A JP30951889 A JP 30951889A JP H03168672 A JPH03168672 A JP H03168672A
Authority
JP
Japan
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developer
roller
developing
developing roller
torque
Prior art date
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Pending
Application number
JP1309518A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okamoto
洋 岡本
Chujiro Yokoyama
横山 忠次郎
Moriyoshi Matsushiro
松代 守可
Kazuyuki Fukui
一之 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of JPH03168672A publication Critical patent/JPH03168672A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve reliability and maintenance characteristic by discretely driving a 1st developing roller which directly replenishes a developer and a 2nd developing roller on the downstream of developer flow and controlling the rotating speed of a developer replenishing roller according to the driving torque difference. CONSTITUTION:The developing rollers 3, 4 are driven by discrete motors M1, M2 and the replenishing roller 5 and bucket roller 6 are driven by a motor M3 via gears 21 to 25. The accumulating weight Wt of the developer 11 is the difference between a supplying rate Q1 and a conveying rate Q2 and the torque of the roller 3, i.e. the motor M1 is increased by the stationary magnet in a sleeve 7. The developer to the roller 4 is decreased to the required min. quantity by a developer regulating member 12 and the driving torque of the roller 4, i.e. the motor M2 is prevented from increasing. The rotating speed of the roller 5 is, thereupon, controlled by the torque difference, i.e. driving current difference of the motors M1, M2 to maintain the specified weight Wt. The developer is stably supplied in this way and the deterioration of the carrier by the accumulation is prevented. The reliability and maintenance characteristic are improved in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は複写機やレーザビーム・プリンタといった画像
形或装置に用いられる現像装置に関し、詳しくは2或分
現像剤を用いるもので、複数の現像ローラおよびそれら
に何れかの現像ローラを通じて現像剤を補給する現像剤
補給ローラを備えた現像装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a developing device used in an image forming device such as a copying machine or a laser beam printer. The present invention relates to a developing device including a developing roller and a developer replenishing roller that supplies developer to the developing rollers through either of the developing rollers.

(従来の技術) この種の現像装置では、現像剤を補給ローラ等で攪拌し
ながら搬送して現像ローラの何れかに供給し、この現像
ローラから他の現像ローラに現像剤を移行させて途中で
の適度な量規制のもと現像に供する。2戒分現像剤はト
ナーとキャリャとからなり、トナーは前記撹拌によって
接触帯電されてキャリャとともに現像ローラに供給され
る.各現像ローラは供給される現像剤を感光体の側に搬
送しながら自身が持つ磁極による磁気作用を及ぼして現
像剤の磁気ブラシを形戒する.この磁気ブラシが感光体
の表面を摺擦したとき、現像ローラに与えられているバ
イアス電位と、感光体の表面電位との差によって感光体
の表面の静電潜像が形成されている部分にトナーが電気
的に吸引されて付着し静電潜像を現像する。
(Prior art) In this type of developing device, the developer is conveyed while being stirred by a replenishment roller, etc., and supplied to one of the developing rollers, and the developer is transferred from this developing roller to another developing roller. The film is subjected to development under appropriate quantity control. The two-command developer consists of toner and carrier, and the toner is contact-electrified by the stirring and is supplied to the developing roller together with the carrier. Each developing roller conveys the supplied developer to the photoreceptor and uses its own magnetic pole to exert a magnetic action to control the developer's magnetic brush. When this magnetic brush rubs the surface of the photoreceptor, the difference between the bias potential applied to the developing roller and the surface potential of the photoreceptor causes the area on the surface of the photoreceptor where an electrostatic latent image is formed to be Toner is electrically attracted and adheres to develop the electrostatic latent image.

ところで、トナーの接触帯電量は表面を構或する有機物
分子の極性基の種類と数を選択することによって制御で
きる.したがってトナー表面への極性基の導入のため樹
脂モノマーの持つ極性基や、トナー中に練り込む顔料や
染料の持つ極性基が利用され、所定の極性基に制御して
いる。
By the way, the amount of contact charge of toner can be controlled by selecting the type and number of polar groups of organic molecules that make up the surface. Therefore, in order to introduce polar groups onto the toner surface, polar groups possessed by resin monomers or polar groups possessed by pigments or dyes mixed into the toner are utilized, and the polar groups are controlled to a predetermined polarity.

しかし現像剤に強いストレスがかかると、染料や極性制
御剤のように分子量が小さいものでは、トナー表面から
接触相手であるキャリャ表面に移行する現象が起こりや
′すい.固体の接触帯電においてこの現象は物質移動(
Mass Trans−fer)とよばれる.またトナ
ーの材質がストレスに対し脆弱なときキャリャ表面を汚
染する.以上のようなキャリャに物質移動あるいは汚染
といったいわゆるキャリャ劣化がおこると、新たに補給
されたトナーを接触帯電させる能力が低下する。このた
め現像に供されるトナーの荷電量がキャリャ劣化の進行
につれて低下してトナーは磁気的、電気的な拘束を受け
にくく浮遊しやすくなり、画像の白地部分にもトナーが
付着するいわゆるカプリの原因となったり、トナーが複
写機等の機内を浮遊して機内を汚染する原因となる。
However, when strong stress is applied to the developer, substances with small molecular weights such as dyes and polarity control agents tend to migrate from the toner surface to the carrier surface with which they come in contact. In contact charging of solids, this phenomenon is caused by mass transfer (
It is called Mass Transfer. Also, when the toner material is vulnerable to stress, it contaminates the carrier surface. When so-called carrier deterioration such as material transfer or contamination occurs in the carrier as described above, the ability to contactly charge newly supplied toner is reduced. For this reason, the amount of charge on the toner used for development decreases as the carrier deteriorates, making the toner less susceptible to magnetic and electrical restraint and becoming more likely to float. Otherwise, the toner may float inside the copying machine and contaminate the inside of the machine.

したがって従来では、キャリャ劣化が起こりにくいよう
に、現像剤そのものや、現像剤の攪拌搬送の機構、およ
び感光体への供給の機構等を種々に工夫している.そし
てキャリャ劣化や機内汚染が生じた場合、および生しや
すくなる時期になった場合に、サービスマンによる現像
剤の入れ換えや清掃といった保守を行うようにしている
. (発明が解決使用とする課題) ところで近時では、複写機やプリンタの高速化が益々進
む中、信頼性の向上、コピー、プリントのコストの低減
が大きな課題となっている。
Therefore, in the past, various improvements have been made to the developer itself, the mechanism for agitating and transporting the developer, the mechanism for supplying the developer to the photoreceptor, etc., in order to prevent carrier deterioration. When carrier deterioration or internal contamination occurs, or when the time is ripe for corrosion, service personnel perform maintenance such as replacing the developer and cleaning. (Problems to be Solved by the Invention) Recently, as copying machines and printers have become faster and faster, improving reliability and reducing copying and printing costs have become major issues.

このため保守は常に充分に行われなければならない反面
、保守の必要回数を少なくすることが望まれる。
For this reason, while maintenance must always be carried out sufficiently, it is desirable to reduce the number of times maintenance is required.

しかし従来の現像剤および現像装置では、高速機の場合
特にキャリャ劣化が比較的早期に発生するので、信頼性
を保証するためには保守を比較的頻繁に行う必要があり
、コピー、プリントのコストが充分に低減されない. そこで本発明は現像剤の現像ローラへの搬送、供給の機
構を、本発明者の知見したキャリャ劣化が現像剤の自然
な流れを制限する例えば供給量を規制する部分での現像
剤の溜まりに大きく起因しているという点に基づいて改
良し、かつ現像剤の溜まりの状態の適正な検出を図って
、前記のような問題を確実に解消することができる現像
装置を提供することを課題とするものである. (課題を解決するための手段) 本発明は上記のような課題を達戒するため、複数の現像
ローラおよびそれらに何れかの現像ローラを通じて現像
剤を供給する現像剤補給ローラを備えた現像装置におい
て、それらローラをそれぞれ別個の駆動手段によって駆
動するようにすると共に、現像剤を現像剤補給ローラか
ら直接補給される第1のローラと、それより現像剤流れ
方向の下流側の第2のローラとの駆動トルクを検出し、
それら検出値の差に応じて現像剤補給ローラの回転数を
制御することを特徴とするものである。
However, with conventional developers and development devices, carrier deterioration occurs relatively early, especially in high-speed machines, so maintenance must be performed relatively frequently to ensure reliability, which increases the cost of copying and printing. is not sufficiently reduced. Therefore, the present invention aims to improve the mechanism for conveying and supplying developer to the developing roller, so that carrier deterioration, which the inventors have discovered, restricts the natural flow of developer, such as developer accumulation in areas where the supply amount is regulated. It is an object of the present invention to provide a developing device that can reliably solve the above-mentioned problems by improving the problem based on the fact that the problem is largely caused by the problem, and by properly detecting the state of developer accumulation. It is something to do. (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a developing device including a plurality of developing rollers and a developer replenishing roller that supplies developer to the developing rollers through any one of the developing rollers. The rollers are driven by separate driving means, and the first roller is supplied with developer directly from the developer replenishment roller, and the second roller is located downstream of the first roller in the developer flow direction. Detects the driving torque of
The present invention is characterized in that the number of rotations of the developer supply roller is controlled according to the difference between these detected values.

(作  用) 現像剤が現像剤補給ローラによって各現像ローラに何れ
かの現像ローラを介し搬送、供給するのに、第1のロー
ラへの供給量を安定した現像のために実際の必要量を上
回って設定されるが、過剰な現像剤は第1の現像ローラ
から感光体に現像剤が移行するときに感光体によって進
行を制限されて、各現像ローラから感光体へは適正な量
の現像剤を供給して現像を行うことができる。
(Function) When the developer is conveyed and supplied to each developing roller by the developer replenishing roller via one of the developing rollers, the amount supplied to the first roller is adjusted to the actual required amount for stable development. However, when the developer is transferred from the first developing roller to the photoconductor, the progress of the excess developer is restricted by the photoconductor, so that only the appropriate amount of developer is transferred from each development roller to the photoconductor. Development can be performed by supplying an agent.

この際進行を規制された過剰な現像剤は、その規制され
る部分で滞留し次第に大きな溜まりをなしていく。この
現像剤の溜まりはその大きさに応じて第1の現像ローラ
に駆動抵抗を及ぼし、第1の現像ローラを単独で駆動し
ている駆動手段の駆動トルクが増大する。また第1の現
像ローラの現像剤流れ方向下流側の現像ローラは、前記
規制後の適正な量の現像剤が供給されるので、感光体と
の間で現像剤の溜まりを生じるほどの規制はうけず、下
流側の現像ローラを単独で駆動している駆動手段の駆動
トルクは現像剤の溜まりによって変化することはない。
At this time, the excess developer whose progress is regulated stays in the regulated area and gradually forms a large pool. This developer pool exerts driving resistance on the first developing roller depending on its size, and the driving torque of the driving means that independently drives the first developing roller increases. Further, since the developing roller on the downstream side of the first developing roller in the developer flow direction is supplied with an appropriate amount of developer after the regulation, there is no regulation that causes accumulation of developer between it and the photoreceptor. However, the driving torque of the driving means that independently drives the downstream developing roller does not change due to the accumulation of developer.

これら現像ローラの駆動トルクは検出され、それら検出
値の差に応じて前記現像剤補給ローラが単独で駆動され
ていることを利用して現像剤補給ローラの回転を制御す
るので、第1の現像ローラでの駆動トルクの変化に現像
剤の溜まり以外の機械的原因、つまり軸受の摩耗やトナ
ー、紙粉等の侵入といったことが影響していても、この
原因によるトルク変化分は前記下流側の現像ローラのト
ルク変化として検出してそれを第1の現像ローラの駆動
トルクから差し引いたデータで前記制御が行われること
になり、実際の現像剤の溜まり状態に応じて現像剤の供
給量を適正に制御し、現像剤の溜まり量およびそれによ
る第1の現像ローラの駆動トルクが所定範囲になるよう
に各現像ローラへの影響なく確実に制御することができ
る。
The driving torques of these developing rollers are detected, and the rotation of the developer replenishing roller is controlled by utilizing the fact that the developer replenishing roller is driven independently according to the difference between these detected values. Even if the change in drive torque at the roller is affected by mechanical causes other than developer accumulation, such as bearing wear or intrusion of toner, paper dust, etc., the torque change due to this cause will be The control is performed using data that is detected as a torque change of the developing roller and subtracted from the driving torque of the first developing roller, and the amount of developer supplied is adjusted appropriately according to the actual developer accumulation state. It is possible to reliably control the accumulated amount of developer and the resulting drive torque of the first developing roller within a predetermined range without affecting each developing roller.

(実 施 例) 以下本発明の実施例を図に基づき説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図、第2図は本発明の第lの実施例における現像装
置を示している。この現像装置は従来の装置と同様に、
感光ドラムlの近傍に設けられた装置ハウジング2と、
この装置ハウジング2内に感光ドラムlと対向して配設
され感光ドラムlと同一方向に回転駆動される上下一対
の現像ローラ3、4と、この現像ローラ3、4の背面側
に上現像ローラ3と近接して設けられた補給ローラ5と
、装置ハウジング2内の下方側に設けられたパケットロ
ーラ6とから構戒されている。
1 and 2 show a developing device according to a first embodiment of the present invention. This developing device, like the conventional device,
a device housing 2 provided near the photosensitive drum l;
A pair of upper and lower developing rollers 3 and 4 are disposed in the device housing 2 facing the photosensitive drum 1 and driven to rotate in the same direction as the photosensitive drum 1, and an upper developing roller is provided on the back side of the developing rollers 3 and 4. 3, and a packet roller 6 provided on the lower side within the device housing 2.

現像ローラ3、4および補給ローラ5は、第1図〜第3
図に示すように感光ドラムlと同一方向に回転駆動され
るスリーブ7、8、9と、それらの内部に組み込まれた
複数の固定磁石N?Sとからなっている。上現像ローラ
3については補給ローラ5例の背面側上部から感光ドラ
ム1側の前面下部にかけて、スリーブ7の表面の磁束密
度が400〜1000ガウスの固定磁石がSI,N1、
St,N2の順■に4本配設され、かつそれら固定磁石
SIとNよとの間にさらに400〜800ガウスの固定
磁石S,が設けられている。
The developing rollers 3 and 4 and the supply roller 5 are shown in FIGS.
As shown in the figure, sleeves 7, 8, and 9 are rotationally driven in the same direction as the photosensitive drum l, and a plurality of fixed magnets N? It consists of S. Regarding the upper developing roller 3, fixed magnets with a magnetic flux density of 400 to 1000 Gauss on the surface of the sleeve 7 are arranged from the upper part of the back side of the 5 replenishing rollers to the lower front part of the photosensitive drum 1 side.
Four fixed magnets St and N2 are arranged in this order, and a fixed magnet S of 400 to 800 Gauss is further provided between these fixed magnets SI and N.

下現像ローラ4については、感光ドラムl側の前面上部
から補給ローラ5例の背面下部にかけて、前記同様の磁
束密度を有する固定磁石がNI′、S,゜、N2゜、S
t’、Ns’ の順に5本配設されている。
Regarding the lower developing roller 4, from the upper front surface on the photosensitive drum l side to the lower rear surface of the 5 replenishment rollers, fixed magnets having the same magnetic flux density as described above are NI', S, °, N2 °, S.
Five wires are arranged in the order of t' and Ns'.

補給ローラ5については、バケットローラ6側の背面下
部から現像ローラ3、4側の前面下部にかけて、N,”
を除き前記の磁束密度を有する固定磁石がNl’、S1
”、N.s、Sz″、N,”の順に5本配設されている
。なお固定磁石N1”は他の磁石群の磁石密度より強い
ものが使用されており、その磁束密度は800〜130
0ガウスである。
Regarding the replenishment roller 5, from the lower back side on the bucket roller 6 side to the lower front side on the developing rollers 3 and 4 side, N, ”
The fixed magnets having the above magnetic flux densities except for Nl', S1
Five fixed magnets are arranged in the order of ``, N.s, Sz'', and N.''.The fixed magnet N1'' is stronger than the magnet density of the other magnet groups, and its magnetic flux density is 800~ 130
It is 0 Gauss.

そして本実施例の現像装置においては、上現像ローラ3
の固定磁石S1と、補給ローラ5の固定磁石N,”との
間で吸引磁界が形威され、また補給ローラ5の固定磁石
N3′の後方は幅広の同極着磁部になっており、はるか
後方の固定磁石N1”との間で反発磁界が形威されるよ
うになっている。
In the developing device of this embodiment, the upper developing roller 3
An attractive magnetic field is formed between the fixed magnet S1 of the replenishment roller 5 and the fixed magnet N,'' of the replenishment roller 5, and a wide homopolar magnetized portion is formed behind the fixed magnet N3' of the replenishment roller 5. A repulsive magnetic field is created between it and the fixed magnet N1'' located far behind.

このように構或された本実施例の現像装置においては、
前記バケットローラ6により掬い上げられた現像剤11
が、補給ローラ5のスリーブ9上へ供給された後、この
スリーブ9の回転に伴って補給ローラ5の固定磁石N3
″上へ搬送される。
In the developing device of this embodiment configured in this way,
Developer 11 scooped up by the bucket roller 6
is supplied onto the sleeve 9 of the replenishment roller 5, and as the sleeve 9 rotates, the fixed magnet N3 of the replenishment roller 5
``Transported upwards.''

そして現像剤l1は前記固定磁石N,II上において、
固定磁石N,”とSIとの間に作用する吸引磁界、およ
び固定磁石N3“とN1″との間に作用する反発磁界の
各作用により、上現像ローラ3へ転移され、次いでこの
現像ローラ3内に設けられた各固定磁石N+ 、Nz 
、Nz 、S3および下現像ローラ4に設けられた各固
定磁石NI′、SI″、N2′、S2゜、N3゜に案内
されて、感光ドラム1と現像ローラ3、4との間を下降
する。
Then, the developer l1 is placed on the fixed magnets N and II,
Due to the attraction magnetic field that acts between the fixed magnets N,'' and SI, and the repulsive magnetic field that acts between the fixed magnets N3'' and N1'', the image is transferred to the upper developing roller 3, and then this developing roller 3 Each fixed magnet N+, Nz provided inside
. .

なお上現像ローラ3の固定磁石S1とN1との間には上
現像ローラ3の側周面に対向して、0.3〜1.0Mの
間隙を保って現像剤規制板12が設置されている。現像
剤はこの間隙を通過することにより一定量が先へ搬送さ
れるように規制される。
Note that a developer regulating plate 12 is installed between the fixed magnets S1 and N1 of the upper developing roller 3, facing the side peripheral surface of the upper developing roller 3, with a gap of 0.3 to 1.0 m maintained. There is. The developer is regulated so that a certain amount is transported forward by passing through this gap.

このとき上現像ローラ3の固定磁石N2および下現像ロ
ーラ4の固定磁石N2゜の各部位において、現像剤1l
の磁気ブラシが感光ドラム1の表面に接触するため、感
光ドラムl上の静電潜像が可視化される。
At this time, 1 liter of developer is applied to each portion of the fixed magnet N2 of the upper developing roller 3 and the fixed magnet N2° of the lower developing roller 4.
Since the magnetic brush contacts the surface of the photosensitive drum 1, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is visualized.

第2図は本実施例の現像装置の駆動系を示しており、現
像ローラ3、4はそれぞれ駆動モータMl,Mzによっ
て単独で駆動される。補給ローラ5およびパケットロー
ラ6は1つの駆動モータM3によってそれぞれ別個のギ
ャ21、22およびギャ23、24、25を介して同時
駆動される。
FIG. 2 shows the drive system of the developing device of this embodiment, and the developing rollers 3 and 4 are driven independently by drive motors Ml and Mz, respectively. The supply roller 5 and the packet roller 6 are simultaneously driven by one drive motor M3 via separate gears 21, 22 and gears 23, 24, 25, respectively.

ところで、前記のような2成分現像剤11を用いたスリ
ーブ現像方式において、前記現像剤規制板12等による
現像剤規制部で、現像剤1lの搬送が規制されることに
よって生じる現像剤11の溜まり量Wtと前記規制を受
ける例えば上現像ローラ3の駆動トルクT、および現像
剤の劣化速度の相互に相関関係があることを本発明者等
は知見した。
By the way, in the sleeve development method using the two-component developer 11 as described above, the developer 11 accumulates when the conveyance of the developer 1 liter is regulated by the developer regulating portion such as the developer regulating plate 12. The inventors have discovered that there is a correlation between the amount Wt, the driving torque T of the upper developing roller 3, which is subject to the above-mentioned regulation, and the deterioration rate of the developer.

これについて説明すると、第3図に示す現像剤1lの動
きから分かるように、現像剤11の溜まり量Wtは供給
される現像剤11の供給量Q,とスリーブ7によって搬
送される現像剤l1の搬送量Q.とのバランスによって
決定される。ここに溜まりlwtと搬送fttQ.との
間にも第4図に示すような相関関係がある。また溜まり
lwtが増加するとそれにつれて搬送ffiQ.も増大
する傾向がある。したがって供給ffiQ,が増加する
と溜まりlwtが増加し、搬送ffiQ.も増加する。
To explain this, as can be seen from the movement of the developer 1l shown in FIG. Transport amount Q. determined by the balance between The lwt accumulated here and the transported fttQ. There is also a correlation as shown in FIG. Also, as the accumulated lwt increases, the conveyance ffiQ. There is also a tendency to increase. Therefore, when the supply ffiQ, increases, the accumulation lwt increases, and the conveyance ffiQ. will also increase.

供給量Q1と搬送量Q2とが同じ値になったところでバ
ランスがとれることになる。逆の場合も同様である。
A balance is achieved when the supply amount Q1 and the conveyance amount Q2 reach the same value. The same applies to the opposite case.

溜まり部の現像剤l1はスリーブ7内の固定磁石により
磁気的に拘束されており、この拘束はスリーブ7の回転
に対し抗力となる。したがって溜まり部の現像剤l1の
量つまり溜まり量Wtが多い程抗力が大きくなり回転ト
ルクが増大する。
The developer l1 in the pooled portion is magnetically restrained by a fixed magnet within the sleeve 7, and this restraint acts as a drag force against the rotation of the sleeve 7. Therefore, the larger the amount of developer l1 in the pooled portion, that is, the amount Wt stored, the greater the drag and the greater the rotational torque.

一方拘束された現像剤1lはスリーブ7の回転につれて
移動しようとして現像剤規制板12に衝突し、またその
後現像剤規制板12により進行を妨げられてスリーブ7
の表面およびそこにある現像剤l1の層との間で摩擦を
生じながら溜まり部で滞留し、前記衝突や摩擦を繰り返
しながらストレスをうけることになる。
On the other hand, the restrained developer 1l attempts to move as the sleeve 7 rotates and collides with the developer regulating plate 12, and is then prevented from advancing by the developer regulating plate 12, causing the sleeve 7 to move.
The developer 11 stays in the reservoir while friction is generated between the surface of the developer l1 and the layer of the developer l1 thereon, and is subjected to stress while repeating the collisions and friction.

以上の説明で明らかなように、現像剤11の溜まりlw
tが多いとスリーブ7の回転トルクの増大と、現像剤1
1にかかるストレスの増大がおこる。
As is clear from the above explanation, the accumulation of developer 11 lw
When t is large, the rotational torque of the sleeve 7 increases and the developer 1
An increase in the stress placed on 1 occurs.

このような現象は現像剤11が感光ドラム1と接する部
分でも同様に起こる。これを複数の現像ローラ3、4を
もった本実施例の場合について見ると、上現像ローラ3
から感光ドラム1に供給される現像剤11は現像剤規制
板12による規制の有無に係わらず、安定な現像のため
にやはり必要量以上に供給量が設定されることに変わり
はない。このため上現像ローラ3によって感光ドラムl
へ搬送され供給される現像剤11の過剰分は感光ドラム
1に到ったとき感光ドラム1によって進行を妨げられ、
それが滞留して次第に大きな溜まりをなす。そしてこの
溜まりの大きさに応じて上現像ローラ3の駆動トルクが
増大ずる。
This phenomenon also occurs at the portion where the developer 11 contacts the photosensitive drum 1. Looking at this in the case of this embodiment having a plurality of developing rollers 3 and 4, the upper developing roller 3
Regardless of whether or not the developer 11 supplied to the photosensitive drum 1 is regulated by the developer regulating plate 12, the supplied amount is still set to be greater than the required amount for stable development. Therefore, the upper developing roller 3
When the excess amount of the developer 11 transported and supplied to the photosensitive drum 1 reaches the photosensitive drum 1, its progress is blocked by the photosensitive drum 1.
It stays and gradually forms a large accumulation. The driving torque of the upper developing roller 3 increases depending on the size of this accumulation.

なお上現像ローラ3より現像剤の流れ方向下流側の今1
つの下現像ローラ4は、上流側の現像ローラ3からは感
光ドラムIによって最終的に必要最小限にまで規制され
かつ1回の現像に{』(された後の現像剤l1が供給さ
れるので、過剰現像剤11の量はほとんどなく感光ドラ
ムlによる規制に起因した現像剤11の溜まりは駆動ト
ルクを変動させる程には生じない。
Note that the current 1 on the downstream side of the upper developing roller 3 in the flow direction of the developer
The two lower developing rollers 4 are supplied with developer l1 from the upstream developing roller 3, which is finally regulated to the minimum required amount by the photosensitive drum I and which has been subjected to one development process. Since the amount of excess developer 11 is almost negligible, accumulation of developer 11 due to regulation by the photosensitive drum 1 does not occur to the extent that it changes the driving torque.

現像剤11に前記ストレスが生じると、すでに述べたよ
うにキャリャ劣化の原因となり画質上のカブリや・浮遊
トナーによる機内汚染を招く第5図はそのような現象の
一実験例として得た、繰り返しコピー枚数と画像の白地
中に生じたカブリのトナー個数との関係を示している。
When the stress occurs in the developer 11, as mentioned above, it causes carrier deterioration, resulting in fogging in the image quality and contamination in the machine due to floating toner. It shows the relationship between the number of copies and the number of toner particles that cause fog in the white background of an image.

これによると溜まりfiWtが多く回転トルクTが大き
いとき、溜まり量Wtが少なく回転トルクが小さいとき
よりも、カブリのトナー個数の増加が速いことが分かる
According to this, it can be seen that when the accumulated amount fiWt is large and the rotational torque T is large, the number of foggy toner increases faster than when the accumulated amount Wt is small and the rotational torque is small.

このトナー個数が数千個/ cm ”位になると肉眼で
判別されるから、信頼性の確保のために現像剤11の交
換が必要となる。そして先にも述べたようにコピーやプ
リントのコスト低減のために現像剤l1の交換といった
保守の必要回数は少なくなるようにする必要がある。
When the number of toner particles reaches several thousand pieces/cm'', it can be detected with the naked eye, so it is necessary to replace the developer 11 to ensure reliability.As mentioned earlier, the cost of copying and printing increases. In order to reduce this, it is necessary to reduce the number of times maintenance such as replacing the developer l1 is required.

そこで現像剤11のストレスをさげるために溜まり量W
tを制御することを目的とし、現像剤1lの溜まりを生
じる上現像ローラ3のトルクを検出して溜まりlwtの
判定要素とし、この検出値に応じ上現像ローラ3の前段
の補給ローラ5の回転数を制御して上現像ローラ3のト
ルクをある一定値以下に下げ、溜まりlwtを一定量以
下に抑えるようにする。
Therefore, in order to reduce the stress on the developer 11, the accumulated amount W
For the purpose of controlling t, the torque of the upper developing roller 3 that causes accumulation of 1 liter of developer is detected and used as a determining factor for accumulation lwt, and the rotation of the replenishment roller 5 in front of the upper developing roller 3 is controlled according to this detected value. The torque of the upper developing roller 3 is lowered to a certain value or less by controlling the number, and the accumulation lwt is suppressed to a certain amount or less.

しかしトルクを下げ過ぎて溜まりlwtが減少し過ぎる
と、現像剤11の搬送量Q2が低下し過ぎ、現像された
画像の濃度が低下し過ぎて画質が不充分なものとなる。
However, if the torque is lowered too much and the accumulation lwt decreases too much, the conveyance amount Q2 of the developer 11 decreases too much, the density of the developed image decreases too much, and the image quality becomes insufficient.

したがってある範囲のトルクに制御する。Therefore, the torque is controlled within a certain range.

なお以上の説明の中で、現像剤l1のトナー濃度が変わ
ったり、環境が変わると、現像剤11中のキャリャ相互
の間隔が変わることが知られており、実質的に一定体積
の現像剤11中のキャリャの磁性数の密度が変化したこ
とになる。
In the above explanation, it is known that when the toner concentration of the developer 11 changes or the environment changes, the distance between the carriers in the developer 11 changes, so that the developer 11 with a substantially constant volume This means that the magnetic number density of the carriers inside has changed.

一定体積中の現像剤1lの磁性数密度が変化すると、前
述のメカニズムで現像剤l1が受けるストレス、および
回転トルクが変化する。これに対処するため本実施例で
は複写機使用上適当なインターバルでトルクの検出とそ
れによる溜まりlwtの制御とを行うようにする。
When the magnetic number density of the developer 1l in a constant volume changes, the stress and rotational torque applied to the developer 11 change by the mechanism described above. To deal with this, in this embodiment, the torque is detected and the residual lwt is controlled based on the torque detection at intervals appropriate for the use of the copying machine.

さらに上現像ローラ3の駆動トルクを検出するのに、そ
の検出値には上現像ローラ3の軸受の摩耗やトナー、紙
粉等の侵入による経時的な機械的要因が影響しており、
これを除去することが望まれる。これを満足するため本
実施例では、上現像ローラ3の現像剤の流れ方向下流側
にあって現像剤の溜まりを生じない下現像ローラ4の駆
動トルクをも検出する。従ってこの検出値には現像剤の
溜まりによる影響はなく、もっぱら前記機械的要因によ
って変動する。そしてこの検出値を前記上現像ローラ3
の駆動トルクの検出値から差し引く。これによって上現
像ローラの駆動トルクを前記機械的要因の影響なしに得
ることができる。
Furthermore, when detecting the drive torque of the upper developing roller 3, the detected value is affected by mechanical factors over time such as wear of the bearing of the upper developing roller 3 and intrusion of toner, paper dust, etc.
It is desirable to remove this. In order to satisfy this requirement, in this embodiment, the driving torque of the lower developing roller 4, which is located downstream of the upper developing roller 3 in the developer flow direction and does not cause any accumulation of developer, is also detected. Therefore, this detected value is not affected by the accumulation of developer and varies solely due to the mechanical factors mentioned above. Then, this detected value is applied to the upper developing roller 3.
Subtract from the detected drive torque value. Thereby, the driving torque for the upper developing roller can be obtained without being affected by the mechanical factors.

したがってこの上下の現像ローラ3、4の各駆動トルク
の差に応じてパケットローラ6の回転数を制御すること
により、この制御が実際の現像剤の溜まりlwtに応じ
適正におこなわれるようにする。
Therefore, by controlling the number of rotations of the packet roller 6 according to the difference in driving torque between the upper and lower developing rollers 3 and 4, this control can be performed appropriately according to the actual developer accumulation lwt.

第6図はそのような制御を行う複写機における制御回路
の電気的接続状態を示し、駆動モータM,〜M,はそれ
ぞれCPU30によって制御されるドライバー回路31
〜33により駆動される。各ドライバー回路31〜33
にはそれぞれAMP34〜36が接続され、各ドライバ
ー回路31〜33でのモータ駆動電流を検出しそれがC
PU3 0でモニタされ、駆動電流は駆動モータの駆動
トルクと比例関係にあることから駆動モータM1〜M,
による駆動トルクが個々にモニタされるようにしてある
。図におけるMSは複写機の電源をオンするメインスイ
ッチ、M0は複写機のメインモー夕、37はメインモー
タM0のドライバー回路である。
FIG. 6 shows the electrical connection state of the control circuit in a copying machine that performs such control, and the drive motors M, -M, each have a driver circuit 31 controlled by the CPU 30.
~33. Each driver circuit 31 to 33
are connected to AMP34-36, respectively, and detect the motor drive current in each driver circuit 31-33.
Since the drive current is monitored by PU30 and has a proportional relationship with the drive torque of the drive motor, the drive motors M1 to M,
The driving torque is individually monitored. In the figure, MS is a main switch for turning on the power of the copying machine, M0 is a main motor of the copying machine, and 37 is a driver circuit for the main motor M0.

第7図は前記制御回路による全体の制御についてのメイ
ンルーチンのフローチャートを示している。複写機のメ
インスイッチMSによる電源オンでスタートする。ステ
ップ#1でCPU30のRAMのクリアおよび標準モー
ドのための初期設定を行う。ステップ#2ではCPU3
0の前記モニタに基づく適正な現像装置駆動状態の設定
を行う。次にステップ#3でCPU30の内部タイマを
スタートさせる。この内部タイマにより以下の制御に要
する時間、すなわちlルーチンの時間を規制する。次の
ステップ#4ではトナーの補給の要否を判定するための
トナー濃度検知センサの入力、その他複写機各部のスイ
ッチ、センサ等の入力をおこなう。次にステップ#5で
ジャム発生その他のトラブル等の有無を調べ、コピー可
能かどうかを判定する.コピー可能でない場合はステッ
プ#7に移行して異常処理を行った後、ステップ#8に
進む.他方コピー可能である場合はステップ#6で前記
設定された現像装置駆動状態に従ったコピー制御をおこ
ない、次いでステップ#8でその他の処理を行う.最後
のステップ#9で内部タイマの終了を判定し、終了であ
ればステップ#3ヘリターンして以後ステップ#3〜#
9の処理を繰り返す。したがってステップ#2の現像装
?駆動状態設定サブルーチンは複写機の電源オンのとき
のみ実行され、2回目移行では省略されるので、それが
必要以上に頻繁に行われてコピー速度が低下するのを回
避している。
FIG. 7 shows a flowchart of a main routine for overall control by the control circuit. The process starts by turning on the main switch MS of the copying machine. In step #1, the RAM of the CPU 30 is cleared and initial settings for the standard mode are performed. In step #2, CPU3
An appropriate developing device driving state is set based on the monitor of 0. Next, in step #3, the internal timer of the CPU 30 is started. This internal timer regulates the time required for the following control, that is, the time for the l routine. In the next step #4, inputs are made to the toner concentration detection sensor for determining whether or not toner needs to be replenished, as well as other switches and sensors of various parts of the copying machine. Next, in step #5, it is checked whether there is a jam or other trouble, and it is determined whether copying is possible. If copying is not possible, proceed to step #7, perform abnormality processing, and then proceed to step #8. On the other hand, if copying is possible, copy control is performed in accordance with the set developing device driving state in step #6, and then other processing is performed in step #8. In the last step #9, it is determined whether the internal timer has finished, and if it is finished, it returns to step #3 and thereafter steps #3 to ##
Repeat step 9. Therefore, the developing device in step #2? The drive state setting subroutine is executed only when the copying machine is powered on, and is omitted on the second shift, so that it is prevented from being executed more frequently than necessary and reducing the copying speed.

第8図は現像装置駆動状態設定サブルーチンのフローチ
ャートを示している。ステップ#11では駆動モータM
,−M,を駆動する。同時にメインモータM0も駆動し
て感光ドラム1を回転させ、現像剤l1の流れが感光ド
ラム1の表面に傷を付けないようにする。ステップ#l
2では駆動モータM+およびM2の駆動電流T。.およ
びT’xzを検知し、基準値T REFと比較してその
差が一定値εより以下であればステップ#16に移行す
る。
FIG. 8 shows a flowchart of the developing device driving state setting subroutine. In step #11, drive motor M
, -M,. At the same time, the main motor M0 is also driven to rotate the photosensitive drum 1 to prevent the flow of the developer l1 from damaging the surface of the photosensitive drum 1. Step #l
2 is the drive current T of the drive motors M+ and M2. .. and T'xz are detected and compared with the reference value TREF, and if the difference is less than the constant value ε, the process moves to step #16.

一定値εは駆動電流T■の数lO%程度以下である。The constant value ε is approximately several 10% or less of the drive current T.

ステップ#13では前記差が一定値ε以上でかつ駆動電
流T。l−’rl4zが基準値TR!,より大であると
き、ステップ#14に移行し駆動モータM,の回転数を
下げてステップ#12にリタ?ンする.逆に駆動電流T
■−T..が基準値T11EFより小であるとき、ステ
ップ#l5に移行し駆動モータM,の回転数を上げてス
テップ#12にもどる。
In step #13, the difference is greater than or equal to a certain value ε and the drive current is T. l-'rl4z is the reference value TR! , then the process moves to step #14, lowers the rotation speed of the drive motor M, and returns to step #12. Turn on. Conversely, the driving current T
■-T. .. When is smaller than the reference value T11EF, the process moves to step #15, the rotational speed of the drive motor M is increased, and the process returns to step #12.

以上のルーチンを進むことによって駆動モータM1の駆
動電流即ち駆動トルクはある値におさまってくる。これ
がステップ#12で判別されるとステップ#16に移行
し、駆動モータM,の回転数を記憶すると共にメインモ
ータMo1駆動モータM,〜M3を全て停止して本サブ
ルーチンを終了しメインルーチンにリターンする.なお
現像装置駆動状態設定サブルーチンの実行回数を適度に
増加させる適当なタイξングとしては、コピーのスター
ト時がある.もっともこの場合は所定枚数以上のコピー
枚数が設定されている場合に限るのがより適当である。
By proceeding through the above routine, the drive current of the drive motor M1, that is, the drive torque, settles down to a certain value. If this is determined in step #12, the process moves to step #16, where the rotational speed of the drive motor M is memorized, and the main motor Mo1 drive motor M, ~M3 are all stopped, this subroutine ends, and the process returns to the main routine. do. An appropriate timing for appropriately increasing the number of executions of the developing device driving state setting subroutine is at the start of copying. However, in this case, it is more appropriate to limit the number of copies to a predetermined number or more.

また別の方法として現像装置駆動状態設定サブルーチン
をオペレータ等が随時に実行するための特別な操作キー
を設けることも考えられるし、自動的に行うにしても前
記以外の適当な時期を自由に設定することができる。
Another method would be to provide a special operation key for an operator or the like to execute the developing device drive state setting subroutine at any time, or even if it is to be executed automatically, it can be freely set at an appropriate time other than the above. can do.

上記実施例では駆動モータの駆動電流をモニターするこ
とによって、ローラの駆動トルクを検出するようにした
が、これ以外にも、例えばローラの回転速度又は回転速
度を検出することによってローラにかかる負荷を判定し
、この判定結果に基づいて補給ローラ5あるいはバケン
トローラ6の回転数を制御してもよい。
In the above embodiment, the drive torque of the roller is detected by monitoring the drive current of the drive motor, but it is also possible to detect the load on the roller by, for example, detecting the rotational speed or speed of the roller. The rotational speed of the replenishment roller 5 or the bucket roller 6 may be controlled based on the determination result.

(発明の効果) 本発明によれば、複数の現像ローラの現像剤補給ローラ
から現像剤の供給を受けて現像剤の溜まりを生じる第1
の現像ローラと、それより現像剤の流れ方向下流側にあ
って現像剤の溜まりを生じない第2の現像ローラと、前
記現像剤補給ローラとをそれぞれ別個の駆動手段により
駆動することを利用し、これら第1、第2各現像ローラ
の駆動トルクの検出値の差に応じて前記現像剤補給ロー
ラの回転を制III L,、第1の現像ローラでの駆動
トルクの変化に現像剤の溜まり以外の機械的要因、つま
り軸受の摩耗やトナ、紙粉等の侵入といったことが影響
していても、この要因によるトルク変化分は第2の現像
ローラのトルク変化として検出してそれを第1の現像ロ
ーラの駆動トルクから差し引いたデータで前記制御が行
われるようにするので、実際の現像剤の溜まり状態に応
じて現像剤の供給量を適正に制御し、現像剤の溜まり量
およびそれによる第1の現像ローラの駆動トルクが所定
範囲になるように各現像ローラへの影響なく確実に制御
することができ、現像剤の過不足のないより安定した供
給を確保しながら現像剤の溜まりによるキャリャ劣化を
抑制し、信頼性の向上と保守の必要回数の低減とを確実
に図ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the first roller that receives developer from the developer replenishment roller of a plurality of developing rollers and generates a pool of developer
The second developing roller, which is located downstream of the second developing roller in the developer flow direction and does not cause accumulation of developer, and the developer replenishment roller are each driven by separate driving means. , The rotation of the developer replenishing roller is controlled according to the difference in the detected value of the driving torque of each of the first and second developing rollers. Even if other mechanical factors such as bearing wear or intrusion of toner or paper dust are affecting the torque, the torque change due to this factor is detected as a torque change of the second developing roller and transferred to the first developing roller. Since the control is performed using the data subtracted from the driving torque of the developing roller, the amount of developer supplied can be appropriately controlled according to the actual state of developer accumulation, and the amount of developer accumulated and the resulting It is possible to reliably control the driving torque of the first developing roller within a predetermined range without affecting each developing roller, ensuring a more stable supply without over or under developer, and preventing buildup of developer. Carrier deterioration can be suppressed, and reliability can be improved and the number of required maintenance operations can be surely reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す複写機の現像装置
の断面図、第2図は現像装置の駆動系を示す斜視図、第
3図は上現像ローラまわりの現像剤の流れを示す断面図
、第4図は現像剤の溜まり量Wtと搬送fftQ.との
相関関係を示すグラフ、第5図は繰り返しコピー枚数と
カブリのトナー数との相関関係を示すグラフ、第6図は
制御回路のブロック図、第7図は制御回路の制御の全体
のメインルーチンを示すフローチャート、第8図は現像
装置駆動状態設定サブルーチンを示すフローチャートで
ある。 32、 35、 MZ% 33−・−・−・・ M3 現像ローラ 補給ローラ バケットローラ 現像剤 現像剤規制部材 C P U ドライバー回路 AMP 駆動モータ
Fig. 1 is a sectional view of a developing device of a copying machine showing a first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view showing a drive system of the developing device, and Fig. 3 is a flow of developer around an upper developing roller. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the accumulated developer amount Wt and the conveyance fftQ. Figure 5 is a graph showing the correlation between the number of repeated copies and the number of fogged toners, Figure 6 is a block diagram of the control circuit, and Figure 7 is the overall main control of the control circuit. Flowchart showing the routine. FIG. 8 is a flowchart showing the developing device driving state setting subroutine. 32, 35, MZ% 33-----... M3 Developing roller supply roller bucket roller developer Developer regulating member CPU Driver circuit AMP Drive motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の現像ローラおよびそれらに何れかの現像ロ
ーラを通じて現像剤を補給する現像剤補給ローラを備え
た現像装置において、 それらローラをそれぞれ別個の駆動手段に て駆動するようにすると共に、現像剤を現像剤補給ロー
ラから直接補給される第1の現像ローラと、それより現
像剤流れ方向下流に位置する第2の現像ローラとの駆動
トルクを検出し、それら検出値の差に応じて補給ローラ
の回転数を制御することを特徴とする現像装置。
(1) In a developing device equipped with a plurality of developing rollers and a developer replenishing roller that replenishes developer through one of the developing rollers, each of the rollers is driven by a separate driving means, and the developing roller is The driving torque between the first developing roller, which is directly supplied with developer from the developer replenishing roller, and the second developing roller located downstream in the developer flow direction is detected, and replenishment is performed according to the difference between these detected values. A developing device characterized by controlling the number of rotations of a roller.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333819A (en) * 2006-06-12 2007-12-27 Canon Inc Image forming apparatus
CN102621854A (en) * 2011-01-28 2012-08-01 佳能株式会社 Developing device

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