JPH1165251A - Developing device - Google Patents

Developing device

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Publication number
JPH1165251A
JPH1165251A JP9235440A JP23544097A JPH1165251A JP H1165251 A JPH1165251 A JP H1165251A JP 9235440 A JP9235440 A JP 9235440A JP 23544097 A JP23544097 A JP 23544097A JP H1165251 A JPH1165251 A JP H1165251A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
carrier
toner
cartridge
developing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP9235440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Migaku Aoshima
琢 青島
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox 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
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP9235440A priority Critical patent/JPH1165251A/en
Publication of JPH1165251A publication Critical patent/JPH1165251A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and sufficiently maintain developer electrification capability over a long period of time by supplying carrier or developer whose amount corresponds to an amount of supplied toner, and also discharging used developer. SOLUTION: When a cartridge 5a is replaced with fresh one, a replenishment control means 7 replenishes a development housing 2 with a fixed amount of carrier or developer (an amount matching an mount of toner in the cartridge 5a). On the other hand, a discharge control means 8 carries e.g. by a developer carrying member 4, used developer in a direction opposite to that used for a normal operation, thereby leading the used developer into the position of a developer discharge means 6, and discharging by a developer discharge means 6 the developer whose amount corresponds to that of the newly added carrier or developer. In the case, the timing of the start of the operations of the replenishment control means 7 and discharge control means 8 are set on condition that the cartridge 5a is loaded in a toner/carrier replenishment means 5. This prevents the developer from being supplied insufficiently or excessively and maintains the electrification capability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写装置あるいはプリンタなどの画像形成装置において用
いられる現像装置に係り、特に、現像剤担持体上に磁気
ブラシの現像剤層を形成し、潜像担持体と現像剤担持体
の間に電界を印加して潜像担持体上の潜像を現像する現
像装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, and more particularly to a developing device for forming a developer layer of a magnetic brush on a developer carrier. The present invention relates to an improvement in a developing device that applies an electric field between a latent image carrier and a developer carrier to develop a latent image on the latent image carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いた画像形成装
置の現像装置では、キャリアとトナーからなる二成分現
像剤が多く用いられており、この種の現像装置として
は、感光体等の潜像担持体に対向する部分が現像用開口
として開口する現像ハウジングを有し、この現像用開口
に面した部位に現像剤担持体(現像ロール)を配設する
と共に、この現像剤担持体の背面側には、新規に補充さ
れた現像剤またはトナーと現像ハウジング内の現像剤と
が攪拌されながら現像剤担持体へ搬送される現像剤搬送
部材を配設したものが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device of an image forming apparatus using an electrophotographic method, a two-component developer composed of a carrier and a toner is often used. A developing housing having a portion facing the image carrier and having an opening as a developing opening, a developer carrier (developing roll) disposed at a portion facing the developing opening, and a back surface of the developer carrier; On the side, there is generally provided a developer transporting member which transports the newly replenished developer or toner and the developer in the developing housing to the developer carrier while being stirred.

【0003】上記のような現像装置では、使用期間が長
くなるにつれて現像剤、特にキャリアの帯電能力が低下
し、画質の劣化などの原因となる。このため、ユーザー
又はサービスマンが現像装置内の現像剤を交換してい
た。しかしながら、現像剤の交換は時間がかかる上に作
業性が悪いことが多い。このような課題を回避するため
に、トナーだけではなくキャリア又は現像剤を供給する
と共に、現像装置内の現像剤を排出する、いわゆるトリ
ックル現像装置が提案されている。この種の現像装置と
しては、例えば、特公平2−21591号公報のよう
に、ハウジング側壁の所定高さに現像剤溢出部を設けて
現像剤の排出を行う装置や、特開昭53−22747号
公報のように、一定量の現像剤を供給し、体積変動を検
知して現像ハウジング内の現像剤が所定体積となるか現
像剤濃度が一定となるように制御する装置や、あるい
は、特開平4−66984号公報のように、一定枚数毎
に現像剤の補給、劣化現像剤の搬送・排出を行うように
排出開口を制御する装置や、あるいは、特開平5−18
8781号公報のように、現像装置の重量を計測して現
像剤の投入・排出を制御する装置などが挙げられる。こ
れらの装置では、現像剤の交換作業を行うことなく、現
像剤の劣化に伴う帯電能力の低下に起因した、画質劣化
や背景部カブリなどの画像欠陥を回避できる点で好まし
い。
In the above-described developing device, the charging ability of the developer, particularly the carrier, decreases as the use period increases, which causes deterioration of image quality and the like. For this reason, the user or the service person has exchanged the developer in the developing device. However, replacement of the developer is time-consuming and often has poor workability. In order to avoid such a problem, there has been proposed a so-called trickle developing device that supplies not only the toner but also the carrier or the developer and discharges the developer in the developing device. As this type of developing device, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-21591, there is provided a device in which a developer overflow portion is provided at a predetermined height of a housing side wall to discharge the developer, and Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-22747. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163, an apparatus that supplies a fixed amount of developer, detects a volume change, and controls the developer in the developing housing to have a predetermined volume or a constant developer concentration, or As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 4-66984, a device for controlling the discharge opening so as to replenish the developer and to transport and discharge the deteriorated developer every fixed number of sheets,
As disclosed in JP-A-8781, there is a device that measures the weight of a developing device and controls the charging and discharging of the developer. These apparatuses are preferable in that image defects such as image quality deterioration and background fog due to a decrease in charging ability due to the deterioration of the developer can be avoided without performing a developer replacement operation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公平
2−21591号公報所載のタイプのように、ある高さ
に排出口を設けただけの装置では、急速なトナー濃度の
変化に伴う現像剤の体積変化の影響を受けやすい。従っ
て、トナー濃度が急激に増加した後に減少した場合、現
像装置内の現像剤量が不足し、現像剤担持体への供給量
が不足することがある。また、特開昭53−22747
号公報や特開平5−188781号公報所載のタイプで
は、現像剤担持体への供給量不足を回避できるものの、
現像剤の供給・排出を決めるための特別な検出手段や制
御手段を必要とし、現像装置のコストアップにつなが
る。更に、特開平4−66984号公報所載のタイプで
は、画像形成枚数の計数カウンターの出力を使用するた
め、特別な検出手段を必要としていない。しかし、形成
する画像面積率によっては予想以上に現像剤の帯電能力
が低下し、画質劣化が進んだり、必要以上のキャリアを
供給してしまいランニングコストが高くなったりする。
このことは、現像剤の帯電能力低下が、キャリアにトナ
ーの成分が付着することに起因することを示しているの
であり、現像剤の帯電能力低下は画像形成枚数よりも現
像トナー量や供給トナー量に関係していると言える。従
って、少なくともキャリア又は現像剤が供給され、現像
剤排出部を持つ現像装置(トリックル方式の現像装置)
においては、簡単な構成で、供給されるトナーに応じた
量に対応した量のキャリア又は現像剤を供給すると共に
現像剤を所定量だけ排出することが重要な技術的課題で
ある。
However, in an apparatus such as that disclosed in Japanese Patent Publication No. Hei 2-21591, in which only a discharge port is provided at a certain height, the developer which accompanies a rapid change in toner density is used. Susceptible to volume changes. Therefore, when the toner concentration suddenly increases and then decreases, the amount of the developer in the developing device may be insufficient, and the supply amount to the developer carrier may be insufficient. Also, JP-A-53-22747
JP-A-5-188787 and JP-A-5-187871 can avoid the shortage of the supply amount to the developer carrier,
Special detection means and control means for determining the supply and discharge of the developer are required, which leads to an increase in the cost of the developing device. Further, in the type described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-66984, no special detection means is required because the output of the counter for counting the number of image formation is used. However, depending on the image area ratio to be formed, the charging ability of the developer is reduced more than expected, and the image quality is deteriorated, or the supply of more carriers than necessary increases the running cost.
This indicates that the decrease in the charging ability of the developer is due to the toner component adhering to the carrier. It can be said that it is related to quantity. Therefore, a developing device to which at least a carrier or a developer is supplied and which has a developer discharge portion (a trickle type developing device)
In the above, it is an important technical subject to supply a carrier or a developer in an amount corresponding to an amount of toner to be supplied and to discharge a predetermined amount of the developer with a simple configuration.

【0005】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、複雑な機構や制御を使用す
ることなく、簡単な構成で、供給されるトナーに応じた
量に対応した量のキャリア又は現像剤を供給すると共に
現像剤を所定量だけ排出することができ、もって、長期
に亘って現像剤の帯電能力を安定且つ十分に保つように
した現像装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above technical problems, and has a simple structure without using complicated mechanisms and controls, and can cope with an amount corresponding to the supplied toner. A developing device capable of supplying a predetermined amount of a carrier or a developer and discharging a predetermined amount of the developer, and thereby stably and sufficiently maintaining the charging ability of the developer for a long period of time. is there.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
1に示すように、静電潜像が形成される潜像担持体1に
対向する部位に現像用開口を有し、トナー及びキャリア
からなる二成分現像剤が収容される現像ハウジング2
と、この現像ハウジング2の現像用開口に面して配設さ
れ、前記潜像担持体1に対向する現像領域に現像剤を担
持搬送する現像剤担持体3と、現像ハウジング2内の現
像剤を攪拌搬送して現像剤担持体3に現像剤を供給する
現像剤搬送部材4と、少なくともトナーを貯蔵する着脱
自在なカートリッジ5aが含まれるトナー及びキャリア
の貯蔵手段を有し、トナー及びキャリアを補給するトナ
ー・キャリア補給手段5と、現像ハウジング2内の使用
済の現像剤を外部に排出する現像剤排出手段6とを備え
た現像装置において、トナー・キャリア補給手段5に前
記カートリッジ5aを装着した条件下で、トナー・キャ
リア補給手段5から少なくともキャリアを予め決められ
た所定量補給する補給制御手段7と、トナー・キャリア
補給手段5に前記カートリッジ5aを装着した条件下
で、前記補給制御手段7により補給されるキャリアと略
同量のキャリアを含む現像剤量に対応して現像剤排出手
段6から現像ハウジング2内の使用済現像剤を排出させ
る排出制御手段8とを備えたことを特徴とするものであ
る。
That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a developing opening is provided at a portion facing a latent image carrier 1 on which an electrostatic latent image is formed, and a toner and a carrier are provided. Housing 2 containing a two-component developer composed of
A developer carrying member 3 arranged to face a developing opening of the developing housing 2 and carrying the developer to a developing region facing the latent image carrying member 1; and a developer in the developing housing 2. A developer transport member 4 for supplying developer to the developer carrier 3 by stirring and transporting the toner, and a toner and carrier storage means including a detachable cartridge 5a for storing at least toner. In a developing device provided with a toner carrier replenishing means 5 for replenishing and a developer discharging means 6 discharging the used developer in the developing housing 2 to the outside, the cartridge 5a is mounted on the toner carrier replenishing means 5. Under the above conditions, the supply control means 7 for supplying at least a predetermined amount of carrier from the toner / carrier supply means 5 and the toner / carrier supply means 5 Under the condition that the cartridge 5a is mounted, the used developer in the developing housing 2 is discharged from the developer discharging means 6 in accordance with the amount of the developer containing substantially the same amount of carrier as the carrier supplied by the supply control means 7. And discharge control means 8 for discharging.

【0007】このような技術的手段において、現像剤搬
送部材4としては、所定の現像剤循環経路内で現像剤を
攪拌搬送して現像剤担持体3に現像剤を供給するもので
あれば、螺旋状のオーガーを始め適宜選定することがで
きる。この態様において、現像剤循環経路としては、図
1に例示しているように、現像剤担持体3の軸方向に沿
う仕切部材で上下に仕切られ、かつ、当該仕切部材の現
像剤担持体3の軸方向両端部に連通口が形成される上下
二段構造であってもよいし、あるいは、現像ハウジング
2の底部に対して平行で且つ現像剤担持体3に対して前
後二段構造であってもよい。特に、上下二段構造の現像
剤循環経路にあっては、通常上段部に面して現像剤担持
体3を配設し、下段部から上段部に向けて現像剤を循環
搬送させるようにするが、これに限られるものではな
く、例えば下段部に面して現像剤担持体3を配設し、上
段部から下段部に面して現像剤を循環搬送するようにし
てもよい。
In such technical means, as the developer conveying member 4, any one can be used as long as the developer is stirred and conveyed in a predetermined developer circulation path to supply the developer to the developer carrier 3. A spiral auger can be selected as appropriate. In this embodiment, as illustrated in FIG. 1, the developer circulating path is vertically divided by a partition member along the axial direction of the developer carrier 3, and the developer carrier 3 of the partition member May have a two-stage structure in which communication ports are formed at both ends in the axial direction, or may have a two-stage structure parallel to the bottom of the developing housing 2 and front and rear with respect to the developer carrier 3. You may. In particular, in a developer circulation path having a two-stage upper and lower structure, a developer carrier 3 is usually disposed facing the upper part, and the developer is circulated and transported from the lower part toward the upper part. However, the present invention is not limited to this. For example, the developer carrier 3 may be disposed facing the lower portion, and the developer may be circulated and transported from the upper portion to the lower portion.

【0008】また、トナー・キャリア補給手段5からの
補給口については、基本的には現像剤循環経路に面した
現像ハウジング2の任意の箇所に設けるようにすればよ
いが、現像ハウジング2内の既存現像剤との撹拌性を考
慮すれば、現像剤循環経路のうち現像剤担持体3の軸方
向一端側に設けるようにすることが好ましい。そして、
補給口については、トナー及びキャリアからなる新現像
剤を一箇所から補給する態様であってもよいし、あるい
は、トナー、キャリアを別々に補給する態様であっても
よい。
The supply port from the toner / carrier supply means 5 can be basically provided at an arbitrary position of the developing housing 2 facing the developer circulation path. In consideration of the stirring property with the existing developer, it is preferable to provide the developer circulating passage at one axial end of the developer carrier 3 in the developer circulation path. And
The replenishing port may be configured to replenish the new developer composed of the toner and the carrier from one place, or may be configured to replenish the toner and the carrier separately.

【0009】更に、トナー・キャリア補給手段5は少な
くともトナーを貯蔵する着脱自在なカートリッジ5aが
含まれるトナー及びキャリアの貯蔵手段を備えていれば
よく、貯蔵手段としては一つのカートリッジからなり、
このカートリッジはトナーが貯蔵されている領域と、ト
ナー及びキャリアからなる現像剤又はキャリアが貯蔵さ
れている領域とに分割されている態様であってもよい
し、あるいは、トナーが貯蔵されるカートリッジからな
る第一貯蔵手段と、トナー及びキャリアからなる現像剤
又はキャリアが貯蔵される第二貯蔵手段(カートリッジ
又は固定設置されている貯蔵ボックス等)とで構成され
ている態様であってもよい。ここで、貯蔵手段としても
前者の態様にあっては、カートリッジ5a内に所定量の
現像剤又はキャリアを包含させておけばよいため、特に
複雑な制御をする必要がない。また、後者の態様にあっ
ては、第二貯蔵手段から予め決められた所定量の現像剤
又はキャリアを補給するようにすればよいため、現像剤
又はキャリアの単位時間当たりの補給量を一定にしてお
けば、補給動作の時間制御のみで簡単に補給動作を行な
うことが可能である。
Further, the toner / carrier replenishing means 5 only needs to include a toner and carrier storing means including at least a detachable cartridge 5a for storing the toner, and the storing means comprises one cartridge.
The cartridge may be divided into an area in which the toner is stored and an area in which the developer or carrier including the toner and the carrier is stored, or the cartridge may store the toner or the carrier. And a second storage unit (a cartridge or a fixedly installed storage box or the like) for storing a developer or a carrier comprising a toner and a carrier. Here, in the former mode as the storage means, since a predetermined amount of the developer or carrier may be contained in the cartridge 5a, it is not necessary to perform particularly complicated control. In the latter mode, the predetermined amount of the developer or the carrier may be replenished from the second storage means. Therefore, the replenishment amount of the developer or the carrier per unit time is made constant. By doing so, it is possible to easily perform the replenishing operation only by controlling the time of the replenishing operation.

【0010】更にまた、トナー・キャリア補給手段5と
しては、貯蔵手段の一若しくは複数の供給口と、現像ハ
ウジング2に開設された一若しくは複数の補給口とを直
接的に連通接続させるようにしてもよいが、トナー・キ
ャリア補給手段5のレイアウトの自由度を増加させると
いう観点からすれば、貯蔵手段の一若しくは複数の供給
口と、現像ハウジング2に開設された一若しくは複数の
補給口とを連通接続する開口連結部材を具備させること
が好ましい。この場合において、開口連結部材がある程
度長くならざるを得ない態様にあっては、開口連結部材
内にトナー又はキャリア又は現像剤が強制搬送される搬
送部材を内蔵させるようにすることが好ましい。また、
現像剤排出手段6としては、補給制御手段7による現像
剤又はキャリアの補給動作時において使用済現像剤を所
定量排出できる構造であれば、現像ハウジング2の一部
に単に現像剤排出口を開設するだけでもよいが、現像剤
排出時以外に現像ハウジング2から現像剤が不必要に排
出される事態を有効に回避するという観点からすれば、
例えば、現像剤排出口にシャッターを設け、シャッター
の開閉に応じて現像剤の排出を行なうようにしたり、あ
るいは、現像剤排出口にバネ材からなる蓋部材を設け、
前記蓋部材を押す現像剤の圧力が所定値を超えた時に、
前記蓋部材が開き現像剤の排出を行なうようにすること
が好ましい。
Further, as the toner carrier replenishing means 5, one or a plurality of supply ports of the storage means and one or a plurality of replenishment ports opened in the developing housing 2 are directly connected. However, from the viewpoint of increasing the degree of freedom in the layout of the toner carrier replenishing means 5, one or more supply ports of the storage means and one or more replenishment ports opened in the developing housing 2 may be used. It is preferable to provide an opening connecting member for communication connection. In this case, in a mode in which the opening connecting member must be somewhat long, it is preferable to incorporate a conveying member for forcibly conveying the toner, the carrier, or the developer in the opening connecting member. Also,
As the developer discharging means 6, a developer discharging port is simply opened in a part of the developing housing 2 as long as a predetermined amount of used developer can be discharged at the time of replenishing operation of the developer or the carrier by the replenishing control means 7. However, from the viewpoint of effectively avoiding the situation where the developer is unnecessarily discharged from the developing housing 2 except when the developer is discharged,
For example, a shutter is provided at the developer outlet, and the developer is discharged according to the opening and closing of the shutter, or a lid member made of a spring material is provided at the developer outlet,
When the pressure of the developer pressing the lid member exceeds a predetermined value,
It is preferable that the lid member is opened to discharge the developer.

【0011】また、トナー・キャリア補給手段5及び現
像剤排出手段6については、補給された直後の現像剤又
はキャリアを有効に利用するという観点からすれば、補
給制御手段7により現像ハウジング2内に補給されるト
ナー及びキャリアからなる現像剤又はキャリアが、排出
制御手段8による現像剤の排出制御時に現像剤排出手段
6により排出される現像剤中から分離される構造を用い
ることが好ましい。この種の構造としては、例えばトナ
ー・キャリア補給手段5の補給口と現像剤排出手段6と
を位置的に離間配置してもよいが、より確実に新規現像
剤又はキャリアの補給直後の排出を回避するには、例え
ば現像剤搬送部材4の一部に現像剤循環経路の現像剤の
循環方向と異なる方向に現像剤が搬送される逆方向搬送
部を設け、この逆方向搬送部に対応した箇所に現像剤又
はキャリアの補給口を形成することが好ましい。
The toner and carrier replenishing means 5 and the developer discharging means 6 are provided in the developing housing 2 by the replenishment control means 7 from the viewpoint of effectively utilizing the developer or carrier immediately after replenishment. It is preferable to use a structure in which the developer or the carrier composed of the replenished toner and the carrier is separated from the developer discharged by the developer discharge unit 6 when the discharge control of the developer is performed by the discharge control unit 8. In this type of structure, for example, the replenishing port of the toner / carrier replenishing means 5 and the developer discharging means 6 may be disposed at a position apart from each other. To avoid this, for example, a part of the developer conveying member 4 is provided with a reverse conveying part in which the developer is conveyed in a direction different from the developer circulating direction of the developer circulating path. It is preferable to form a supply port for the developer or the carrier at the location.

【0012】また、補給制御手段7及び排出制御手段8
の動作開始タイミングは、トナー・キャリア補給手段5
にカートリッジ5aを装着したことを条件とする。この
場合、トナー・キャリア補給手段5にカートリッジ5a
が装着されたことをセンサで検出し、この検出信号に同
期させて現像剤又はキャリアの補給動作、並びに、現像
剤の排出動作を行なうようにしたり、あるいは、トナー
・キャリア補給手段5にカートリッジ5aが装着された
際に例えばカートリッジ5aの供給口を自動的に開放さ
せ、これに連動して、現像剤又はキャリアの補給動作、
並びに、現像剤の排出動作を行なうように排出制御手段
するようにする等適宜選定して差し支えない。
The replenishment control means 7 and the discharge control means 8
Starts when the toner / carrier replenishing means 5
The condition is that the cartridge 5a is attached to the cartridge. In this case, the cartridge 5 a
Is detected by a sensor, and a developer or carrier replenishing operation and a developer discharging operation are performed in synchronization with the detection signal, or the cartridge 5a is supplied to the toner / carrier replenishing means 5. When the cartridge is mounted, for example, the supply port of the cartridge 5a is automatically opened, and in conjunction with this, the developer or carrier replenishment operation is performed.
In addition, an appropriate selection may be made, such as a discharge control means for performing a discharge operation of the developer.

【0013】更に、排出制御手段8としては、使用済現
像剤を所定量排出できるのであれば、現像剤搬送部材4
の現像剤の搬送方向を特に切り換えなくてもよいが、現
像剤の排出動作をより簡単に行なうという観点からすれ
ば、例えば現像剤排出手段6を通常の現像剤の循環経路
から外れた位置に設け、現像剤搬送部材4による現像剤
の搬送方向を通常の搬送方向と逆方向に設定し、排出さ
れるべき使用済現像剤を現像剤排出手段6へ搬送すると
共に、現像剤排出手段6を介して排出可能とすることが
好ましい。
Further, as long as the used developer can be discharged by a predetermined amount, the discharging control means 8 can
It is not necessary to switch the developer conveyance direction in particular. However, from the viewpoint of easier operation of discharging the developer, for example, the developer discharging unit 6 is located at a position deviated from the normal developer circulation path. The developer is transported by the developer transport member 4 in a direction opposite to the normal transport direction, and the used developer to be discharged is transported to the developer discharge unit 6. Preferably, it can be drained through.

【0014】更にまた、補給制御手段7及び排出制御手
段8の動作タイミングについては適宜選定して差し支え
なく、例えば排出制御手段8による現像剤の排出動作が
終了した後に、補給制御手段7によるトナー及びキャリ
アからなる現像剤又はキャリアの補給動作が開始される
ように設定してもよいし、あるいは、排出制御手段8に
よる現像剤の排出動作と、補給制御手段7によるトナー
及びキャリアからなる現像剤又はキャリアの補給動作と
が略同時に開始されるようにしてもよい。また、排出制
御手段8による現像剤の排出量については予め定められ
た所定量を一義的に排出させるようにしてもよいが、環
境情報に応じて使用現像剤中のキャリアの劣化状態が異
なるため、キャリアの劣化状態に応じて現像剤の無駄な
排出を回避するという観点からすれば、排出制御手段8
としては、少なくともトナーが貯蔵されるカートリッジ
5aを装着する際に、当該カートリッジ5a装着前の画
像形成情報に基づいて使用済現像剤の排出量が決定され
る手段を具備させることが好ましい。
Further, the operation timing of the supply control means 7 and the discharge control means 8 may be appropriately selected. For example, after the operation of discharging the developer by the discharge control means 8 is completed, the toner and The supply operation of the developer or the carrier composed of the carrier may be set to be started, or the operation of discharging the developer by the discharge control means 8 and the developer or the developer composed of the toner and the carrier by the supply control means 7 may be performed. The carrier supply operation may be started substantially simultaneously. In addition, the amount of the developer discharged by the discharge control means 8 may be unconditionally discharged at a predetermined amount. However, since the deterioration state of the carrier in the developer used differs depending on the environmental information. From the viewpoint of avoiding wasteful discharge of the developer according to the deterioration state of the carrier, the discharge control means 8
It is preferable that a means for determining the amount of used developer discharged based on image forming information before mounting the cartridge 5a at least when the cartridge 5a storing toner is mounted is provided.

【0015】次に、上述した技術的手段について説明す
る。図1において、カートリッジ5a交換時には、補給
制御手段7は、一定量(カートリッジ5a内のトナー量
に応じた量)のキャリア又は現像剤を現像ハウジング2
内に補給する。一方、排出制御手段8は、例えば現像剤
搬送部材4により通常動作時とは逆方向に使用済現像剤
を搬送することで、現像剤排出手段6位置に使用済現像
剤を導き、新しく補給されたキャリア又は現像剤に対応
した量の現像剤を現像剤排出手段6より排出する。
Next, the technical means described above will be described. In FIG. 1, when replacing the cartridge 5a, the replenishment control means 7 supplies a fixed amount (an amount corresponding to the amount of toner in the cartridge 5a) of the carrier or the developer to the developing housing 2.
Replenish inside. On the other hand, the discharge control unit 8 guides the used developer to the position of the developer discharge unit 6 by, for example, conveying the used developer by the developer conveying member 4 in a direction opposite to that in the normal operation, and newly supplying the used developer. The amount of the developer corresponding to the carrier or the developer is discharged from the developer discharging means 6.

【0016】このような動作過程においては、画像面積
率などによらずキャリア又は現像剤の供給不足や供給過
剰を発生させずに現像剤の帯電能力が維持される。ま
た、カートリッジ5aの交換に関係しないときには、現
像剤の排出がなされないため、トナー濃度の変化に伴う
現像剤の体積変化があっても、現像剤担持体3への供給
量が不足することはない。
In such an operation process, the charging ability of the developer is maintained without causing a shortage or an excessive supply of the carrier or the developer regardless of the image area ratio or the like. In addition, since the developer is not discharged when it is not related to the replacement of the cartridge 5a, even if there is a change in the volume of the developer due to the change in the toner concentration, the supply amount to the developer carrier 3 may be insufficient. Absent.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図2は、本発明が適用された現像装置の実施の形態1を
組込んだ画像形成装置の一例を示す。同図において、符
号11は表面に負帯電系の有機感光体からなる表面層を
有する光導電性の感光体ドラム(潜像担持体)であり、
12は感光体ドラム11を予め一様帯電するコロトロン
等の帯電装置、13は一様帯電された感光体ドラム11
上に画像に対応した光を照射し、静電電位の差による静
電潜像を形成する露光装置、14は感光体ドラム11上
の静電潜像をトナーで可視像化する現像装置、15は感
光体ドラム11上に形成されたトナー像を記録材に転写
するコロトロン等の転写装置、16は感光体ドラム11
上の残留トナーを清掃するクリーニング装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings. First Embodiment FIG. 2 shows an example of an image forming apparatus incorporating a developing device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a photoconductive photoconductor drum (latent image carrier) having a surface layer made of a negatively charged organic photoconductor on the surface;
Reference numeral 12 denotes a charging device such as a corotron for uniformly charging the photosensitive drum 11 in advance, and 13 denotes a uniformly charged photosensitive drum 11.
An exposure device for irradiating light corresponding to an image thereon to form an electrostatic latent image based on a difference in electrostatic potential; a developing device for visualizing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with toner; Reference numeral 15 denotes a transfer device such as a corotron for transferring a toner image formed on the photosensitive drum 11 to a recording material.
This is a cleaning device for cleaning the upper residual toner.

【0018】本実施の形態において、現像装置14は、
図2〜図4に示すように、前記感光体ドラム11に対向
する部位が現像用開口22として開口する現像ハウジン
グ21を有し、この現像ハウジング21の現像用開口2
2に面した部位には現像ロール(現像剤担持体)23を
配設したものである。ここで、現像ロール23は、回転
自在な非磁性の現像スリーブ24内に所定数の磁極が配
列された磁石ロール25を固定設置したものであり、ト
ナーとキャリアとからなる二成分現像剤を担持し、現像
用開口22に対応した現像領域にて感光体ドラム11上
の静電潜像を現像するようになっている。尚、現像ロー
ル23には高圧交流電源(図示せず)及び直流電源(図
示せず)によってバイアス電圧である直流重畳交流電圧
が印加され、現像ロール23と感光体ドラム11とが近
接する現像領域で、感光体ドラム11表面の感光体層下
にあって接地された電極との間に交番電界が生じるよう
になっている。そして、現像ロール23の周囲のうち現
像領域に至る手前には現像ロール23周面の現像剤量を
規制する現像剤量規制部材26が配設されている。
In the present embodiment, the developing device 14
As shown in FIGS. 2 to 4, a portion facing the photosensitive drum 11 has a developing housing 21 that opens as a developing opening 22.
A developing roll (developer carrying member) 23 is provided at a portion facing 2. Here, the developing roller 23 is a fixed non-magnetic developing roller 24 in which a predetermined number of magnetic poles are arranged in a rotatable non-magnetic developing sleeve 24, and carries a two-component developer composed of a toner and a carrier. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is developed in a development area corresponding to the development opening 22. Note that a DC superimposed AC voltage, which is a bias voltage, is applied to the developing roll 23 by a high-voltage AC power supply (not shown) and a DC power supply (not shown), and a developing region where the developing roll 23 and the photosensitive drum 11 are close to each other. Thus, an alternating electric field is generated between the electrode under the photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum 11 and the grounded electrode. A developer amount regulating member 26 that regulates the amount of the developer on the peripheral surface of the developing roll 23 is provided in the vicinity of the developing roll 23 before reaching the developing area.

【0019】また、現像ハウジング21の現像ロール2
3の背面側には、現像ロール23の軸方向に沿う仕切部
材27で上下に仕切られ且つ当該仕切部材27の現像ロ
ール23の軸方向両側付近に連通口28,29が形成さ
れる上下二段構造の現像剤循環経路30が形成されてい
る。この現像剤循環経路30の上下段部内には現像剤の
搬送方向が互いに逆方向となるオーガーなどの現像剤搬
送部材31,32が現像ロール23の軸方向に沿って配
設されている。
The developing roll 2 of the developing housing 21
On the back side of the developing roller 3, upper and lower two-stages are formed which are vertically partitioned by a partition member 27 along the axial direction of the developing roll 23, and formed with communication ports 28 and 29 near both sides of the developing member 23 in the axial direction. A developer circulation path 30 having a structure is formed. In the upper and lower steps of the developer circulation path 30, developer transport members 31, 32 such as augers in which developer transport directions are opposite to each other are provided along the axial direction of the developing roll 23.

【0020】更に、本実施の形態にあっては、現像剤循
環経路30に面した現像ハウジング21のうち上段部の
一端寄り上壁部にはトナー、キャリア又は現像剤が補給
されるトナー・キャリア補給口41が形成されている。
一方、現像剤循環経路30に面した現像ハウジング21
のうちトナー・キャリア補給口41に近い側の下段部の
連通口28の近傍には現像剤を排出する現像剤排出口4
2が形成されている。尚、本実施の形態では、現像剤排
出口42には図示外のシャッターが開閉自在に設けられ
ている。また、前記現像剤搬送部材31,32は、基本
的には現像剤の通常循環方向(図3中黒塗りの矢印方
向)に沿った螺旋羽根31a,32aを有しているが、
下段現像剤搬送部材31の連通口29寄り及び上段現像
剤搬送部材32の連通口28寄り端部には現像剤循環方
向と逆方向に沿った螺旋羽根31b,32bを有し、通
常の回転方向において、連通口28,29部分へ現像剤
を導き、連通口28,29通過時の現像剤の圧縮を効果
的に回避するようにしたものである。
Further, in the present embodiment, the upper portion of the developing housing 21 facing the developer circulation path 30 near the upper end is provided with a toner, a carrier or a toner carrier to which the developer is supplied. A supply port 41 is formed.
On the other hand, the developing housing 21 facing the developer circulation path 30
Of the developer outlet 4 for discharging the developer is provided near the communication port 28 in the lower portion on the side close to the toner / carrier supply port 41.
2 are formed. In the present embodiment, a shutter (not shown) is provided at the developer outlet 42 so as to be freely opened and closed. The developer transport members 31 and 32 basically have spiral blades 31a and 32a along the normal developer circulation direction (the direction of the black arrow in FIG. 3).
Spiral blades 31b, 32b extending in the direction opposite to the developer circulation direction are provided at the end of the lower developer transport member 31 near the communication port 29 and the upper developer transport member 32 near the communication port 28, in the normal rotation direction. In this configuration, the developer is guided to the communication ports 28 and 29 so that the developer is effectively prevented from being compressed when passing through the communication ports 28 and 29.

【0021】また、本実施の形態においては、図4及び
図5に示すトナー・キャリアカートリッジ50が使用さ
れる。このトナー・キャリアカートリッジ50は、中空
状のカートリッジ本体53内を仕切り板54で区画する
ことで、トナーTが貯蔵されるトナー貯蔵部51と、キ
ャリアCが貯蔵されているキャリア貯蔵部52とに領域
を分割形成したものであり、トナー貯蔵部51にはトナ
ー攪拌用のトナー攪拌部材55が配設されている。そし
て、本実施の形態では、カートリッジ本体53のトナー
貯蔵部51,キャリア貯蔵部52に面した箇所にはトナ
ー供給口56及びキャリア供給口57が近接して開設さ
れており、これらの供給口56,57には例えば一つの
シャッター58が開閉自在に設けられている。
In this embodiment, the toner carrier cartridge 50 shown in FIGS. 4 and 5 is used. The toner carrier cartridge 50 is divided into a hollow cartridge main body 53 by a partition plate 54, so that a toner storage section 51 in which the toner T is stored and a carrier storage section 52 in which the carrier C is stored. The toner storage unit 51 is provided with a toner stirring member 55 for stirring the toner. In the present embodiment, a toner supply port 56 and a carrier supply port 57 are opened in the vicinity of the toner storage section 51 and the carrier storage section 52 of the cartridge main body 53. , 57 are provided with, for example, one shutter 58 so as to be freely opened and closed.

【0022】また、現像ハウジング21のトナー・キャ
リア補給口41部分には上方に延びる筒状の開口連結部
材43が配設されており、トナー・キャリアカートリッ
ジ50を図示外のカートリッジ受部に装着する際に、ト
ナー・キャリアカートリッジ50を図5のA方向に回転
させることにより、シャッター58が開放され、トナー
・キャリアカートリッジ50の供給口56,57が開口
連結部材43を介してトナー・キャリア補給口41に連
通接続されるようになっている。
A cylindrical opening connecting member 43 extending upward is provided at the toner carrier supply port 41 of the developing housing 21, and the toner carrier cartridge 50 is mounted on a cartridge receiving portion (not shown). At this time, by rotating the toner carrier cartridge 50 in the direction A in FIG. 5, the shutter 58 is opened, and the supply ports 56 and 57 of the toner carrier cartridge 50 are opened via the opening connecting member 43. 41 is connected.

【0023】更に、本実施の形態では、図4に示すよう
に、図示外のカートリッジ受け部には、トナー・キャリ
アカートリッジ50が装着されたことを検知するカート
リッジ装着センサ61が設けられており、また、現像ハ
ウジング21内のトナー濃度を直接的若しくは間接的に
検出するトナー濃度センサ62が設けられている。ここ
で、カートリッジ装着センサ61としては、トナー・キ
ャリアカートリッジ50が所定の装着位置に達したこと
を機械的に検出するリミットスイッチや、光学的に検出
する光学センサ等が用いられる。また、トナー濃度セン
サ62としては、トナーのディスペンス量を制御するた
めの既存の濃度センサを用いることが好ましく、例えば
透磁率からトナー濃度を検出するセンサや、透過率から
トナー濃度を検出するセンサが用いられるほか、感光体
ドラム11上に形成されたテストパッチの出力濃度を検
出するセンサや、テストパッチの潜像電位を検出するセ
ンサ等から現像ハウジング21内のトナー濃度を予測す
るものをも含むものである。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4, a cartridge mounting sensor 61 for detecting that the toner carrier cartridge 50 is mounted is provided in a cartridge receiving portion (not shown). Further, a toner density sensor 62 for directly or indirectly detecting the toner density in the developing housing 21 is provided. Here, as the cartridge mounting sensor 61, a limit switch for mechanically detecting that the toner carrier cartridge 50 has reached a predetermined mounting position, an optical sensor for optically detecting, or the like is used. Further, as the toner concentration sensor 62, it is preferable to use an existing concentration sensor for controlling the amount of dispensed toner. For example, a sensor that detects the toner concentration from the magnetic permeability or a sensor that detects the toner concentration from the transmittance is used. In addition to a sensor that detects the output density of a test patch formed on the photoconductor drum 11 and a sensor that detects the latent image potential of the test patch, a sensor that estimates the toner density in the developing housing 21 is also included. It is a thing.

【0024】そして、カートリッジ装着センサ61及び
トナー濃度センサ62からの出力は制御装置63に取り
込まれ、制御装置63は例えば図7に示す現像剤排出量
決定処理を実行し、現像剤搬送部材(オーガー)31,
32を駆動するためのモータコントローラ64を制御す
るようになっている。
The outputs from the cartridge mounting sensor 61 and the toner density sensor 62 are taken into the control device 63, and the control device 63 executes, for example, a developer discharge amount determining process shown in FIG. ) 31,
The motor controller 64 for driving the motor 32 is controlled.

【0025】次に、本実施の形態に係る現像装置の作動
について説明する。本実施の形態において、トナー濃度
センサ62がトナー濃度の不足を検出すると、トナー撹
拌部材55によってトナー貯蔵部51内のトナーが所定
量補給される。このとき、現像剤搬送部材(オーガー)
31,32は通常回転方向に回転しており、トナー・キ
ャリア補給口41に投入されるトナーは、図2及び図3
に示すように、現像剤循環経路の上段部から下段部へ連
通口28を通じて落下し、現像剤搬送部材31により現
像ハウジング21中の現像剤と攪拌、搬送されつつ連通
口29まで搬送される。この領域では現像領域を通過し
た現像剤が現像ロール23からリリースされ、前記現像
剤と攪拌される。この後、連通口29まで搬送された現
像剤は現像剤循環経路の上段部へ送られ、現像剤搬送部
材32により現像ロール23に供給されつつ搬送され
る。そして、現像ロール23に吸着された現像剤は現像
剤規制部材26によって搬送量が規制されて現像領域へ
と搬送される。
Next, the operation of the developing device according to the present embodiment will be described. In this embodiment, when the toner concentration sensor 62 detects that the toner concentration is insufficient, a predetermined amount of toner in the toner storage unit 51 is supplied by the toner stirring member 55. At this time, the developer transport member (auger)
Reference numerals 31 and 32 rotate in the normal rotation direction.
As shown in (2), the developer drops from the upper part to the lower part of the developer circulation path through the communication port 28, and is conveyed to the communication port 29 while being stirred and conveyed by the developer conveying member 31 with the developer in the developing housing 21. In this area, the developer that has passed through the developing area is released from the developing roll 23 and is stirred with the developer. Thereafter, the developer transported to the communication port 29 is sent to the upper portion of the developer circulation path, and is transported while being supplied to the developing roll 23 by the developer transporting member 32. Then, the amount of the developer adsorbed on the developing roll 23 is regulated by the developer regulating member 26 and is conveyed to the developing area.

【0026】また、本実施の形態に係る現像装置におい
て、トナー・キャリアカートリッジ50の交換時の動作
過程について説明する。今、新しいトナー・キャリアカ
ートリッジ50を装着する際、図5(a)(b)に示す
ようにA方向にひねることによって、シャッター58の
開口がB方向に開いていき、トナー供給口56及びキャ
リア供給口57が開放される。この時、キャリア貯蔵部
52に貯蔵されている所定量のキャリアCは開口連結部
材43を介して現像ハウジング21のトナー・キャリア
補給口41に供給される。このとき、トナー・キャリア
カートリッジ50のシャッター58開放時にはキャリア
貯蔵部52に貯蔵されているキャリアCが所定量だけト
ナー・キャリア補給口41に自然落下するため、キャリ
アC補給時において特に複雑な制御をする必要がない。
The operation of the developing device according to the present embodiment when the toner carrier cartridge 50 is replaced will be described. When a new toner carrier cartridge 50 is installed, the shutter 58 is opened in the direction B by twisting in the direction A as shown in FIGS. The supply port 57 is opened. At this time, a predetermined amount of the carrier C stored in the carrier storage section 52 is supplied to the toner / carrier supply port 41 of the developing housing 21 via the opening connecting member 43. At this time, when the shutter 58 of the toner / carrier cartridge 50 is opened, the carrier C stored in the carrier storage unit 52 naturally falls by a predetermined amount into the toner / carrier replenishing port 41. No need to do.

【0027】また、トナー・キャリアカートリッジ50
を装着した時に、図8に示すように、カートリッジ装着
センサ61からカートリッジ装着信号が発生し、この信
号によって、制御装置63は、現像剤排出口42のシャ
ッター(図示せず)を開放すると共に、現像剤搬送部材
(オーガー)31,32を通常動作時の回転方向とは逆
の方向に所定時間回転させた。そして、現像剤の排出
は、オーガー31,32の逆回転を停止することで終了
し、現像剤の排出動作が終了した時点で現像剤排出口4
2のシャッター(図示せず)を閉じた。
The toner carrier cartridge 50
8, the cartridge mounting sensor 61 generates a cartridge mounting signal from the cartridge mounting sensor 61. With this signal, the control device 63 opens a shutter (not shown) of the developer discharge port 42, The developer conveying members (augers) 31 and 32 were rotated for a predetermined time in a direction opposite to the direction of rotation during normal operation. Then, the discharge of the developer is terminated by stopping the reverse rotation of the augers 31 and 32. When the discharge operation of the developer is completed, the developer discharge port 4 is stopped.
The second shutter (not shown) was closed.

【0028】ここで、現像剤搬送部材(オーガー)3
1,32の逆回転時間は、予め決めておいてもよいが、
本実施の形態では、現像ハウジング21内のトナー濃度
に応じて変化させることで、現像ハウジング21内に存
在するキャリアの量が安定に保たれるようになってい
る。一般に、図6に示すように、オーガー31,32の
逆回転時間と排出される現像剤の体積とは略線形な関係
にあり、トナー濃度と単位体積当たりの現像剤の重量も
略線形である。このため、現像剤排出量の決定処理とし
ては、例えば図7に示すように、トナー濃度センサ62
にて検出されたトナー濃度から単位体積当たりの現像剤
の重量W0を予測すると共に、キャリア貯蔵部52から
補給されるキャリアと略同量のキャリアを含む現像剤重
量WDを算出し、W0とWDから排出するべき現像剤の体
積VDを求めてオーガー31,32の逆回転時間を算出
し、例えばタイマーを用いることによりオーガー31,
32のモータコントローラ64を制御する方式が用いら
れる。尚、本実施の形態では、キャリアCを補給した
が、現像剤を補給するシステムであっても構わない。
Here, the developer conveying member (auger) 3
The reverse rotation times of 1, 32 may be determined in advance,
In the present embodiment, the amount of the carrier present in the developing housing 21 is stably maintained by changing the density according to the toner concentration in the developing housing 21. Generally, as shown in FIG. 6, the reverse rotation time of the augers 31 and 32 and the volume of the discharged developer are substantially linear, and the toner concentration and the weight of the developer per unit volume are also substantially linear. . For this reason, as a process of determining the amount of discharged developer, for example, as shown in FIG.
The weight W0 of the developer per unit volume is predicted from the toner concentration detected in the step (1), and the weight WD of the developer containing substantially the same amount of carrier as the carrier supplied from the carrier storage unit 52 is calculated. The reverse rotation time of the augers 31, 32 is calculated by calculating the volume VD of the developer to be discharged from the auger 31, and for example, by using a timer, the auger 31,
A method of controlling the 32 motor controllers 64 is used. In this embodiment, the carrier C is supplied, but a system for supplying the developer may be used.

【0029】また、現像剤搬送部材(オーガー)31,
32の逆回転中、トナー・キャリア補給口41から現像
ハウジング21内に供給されたキャリアCは、主として
現像剤搬送部材32の螺旋羽根32bの作用により、現
像剤循環経路30の上段部と下段部とをつなぐ連通口2
8とは逆方向に搬送されるため、現像剤循環経路内に新
たに補給されたキャリアCが前記連通口28を通じて上
段部から下段部に落下し、現像剤排出口42から直ちに
排出される事態は有効に回避されている。尚、トナー・
キャリア補給口41に達しなかったキャリアCは、開口
連結部材43内に留まる。この後、補給されたキャリア
Cと現像ハウジング21内の現像剤とを攪拌するために
現像剤搬送部材(オーガー)31,32を通常動作方向
に回転させてもよい。また、通常動作方向に回転させな
がら、トナー・キャリアカートリッジ交換前のトナー濃
度に一致するようトナー・キャリアカートリッジ50の
トナー攪拌部材55を回転させてもよい。
Further, a developer conveying member (auger) 31,
During the reverse rotation of the carrier 32, the carrier C supplied into the developing housing 21 from the toner / carrier replenishing port 41 mainly acts on the upper and lower portions of the developer circulation path 30 by the action of the spiral blade 32 b of the developer conveying member 32. Communication port 2 connecting
8, the carrier C newly supplied in the developer circulation path falls from the upper part to the lower part through the communication port 28 and is immediately discharged from the developer discharge port 42. Has been effectively avoided. In addition, toner
The carrier C that has not reached the carrier supply port 41 remains in the opening connecting member 43. Thereafter, the developer transport members (augers) 31 and 32 may be rotated in the normal operation direction to agitate the replenished carrier C and the developer in the developing housing 21. Further, while rotating in the normal operation direction, the toner stirring member 55 of the toner carrier cartridge 50 may be rotated to match the toner concentration before the replacement of the toner carrier cartridge.

【0030】このようなキャリアの補給、及び、現像剤
の排出動作を行ったところ、後述する実施例1で示すよ
うに、現像剤の帯電能力を長期にわたって安定に保つこ
とができ、また、ランニングテスト中、画像のガサツキ
などの発生も見られなかった。
When such a carrier replenishment and developer discharging operation is performed, the charging ability of the developer can be stably maintained for a long period of time as shown in Example 1 described later. During the test, no image roughness was observed.

【0031】◎実施の形態2 図11は本発明が適用される現像装置の実施の形態2を
示す。同図において、本実施の形態に係る現像装置の基
本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、トナー・
キャリアカートリッジ50及び開口連結部材43の構成
が実施の形態1と異なるものになっている。尚、実施の
形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様
な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。本
実施の形態において、トナー・キャリアカートリッジ5
0は、実施の形態1と同様に、トナーTが貯蔵されるト
ナー貯蔵部51と、キャリアCが貯蔵されるキャリア貯
蔵部52とを備えているが、実施の形態1と異なり、特
に、図12及び図13に示すように、トナー貯蔵部51
は、筒状のカートリッジ本体53内にトナーを貯蔵する
と共に、トナー撹拌用のトナー攪拌部材55を配設し、
前記カートリッジ本体53の一端部寄り外周面にトナー
供給口56を開設すると共に、このトナー供給口56を
シャッター58(具体的には58a)にて開閉自在に設
ける一方、キャリア貯蔵部52は、カートリッジ本体5
3の外周面の一部に中空状リング71を着脱自在に嵌合
すると共に、この中空状リング71にはキャリアCを予
め所定量貯蔵し、この中空状リング71の外周面にはキ
ャリア供給口57を開設すると共に、このキャリア供給
口57をシャッター58(具体的には58b)にて開閉
自在に設けるようにしたものである。すなわち、本実施
の形態では、トナー・キャリアカートリッジ50は、ト
ナー貯蔵部51とキャリア貯蔵部52とを別部材で構成
し、一体化して使用する構成を採用したものである。
Second Embodiment FIG. 11 shows a developing device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the basic configuration of the developing device according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment.
The configurations of the carrier cartridge 50 and the opening connecting member 43 are different from those of the first embodiment. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here. In the present embodiment, the toner / carrier cartridge 5
0 has a toner storage unit 51 for storing the toner T and a carrier storage unit 52 for storing the carrier C, as in the first embodiment, but differs from the first embodiment. As shown in FIG. 12 and FIG.
Stores toner in a cylindrical cartridge main body 53 and arranges a toner stirring member 55 for stirring toner.
A toner supply port 56 is opened on the outer peripheral surface near one end of the cartridge body 53, and the toner supply port 56 is provided to be openable and closable by a shutter 58 (specifically, 58a). Body 5
A hollow ring 71 is removably fitted to a part of the outer peripheral surface of the carrier 3 and a predetermined amount of a carrier C is stored in the hollow ring 71 in advance. 57, and the carrier supply port 57 is provided so as to be openable and closable by a shutter 58 (specifically, 58b). That is, in the present embodiment, the toner carrier cartridge 50 employs a configuration in which the toner storage unit 51 and the carrier storage unit 52 are formed as separate members and used integrally.

【0032】また、本実施の形態において、トナー・キ
ャリアカートリッジ50は、実施の形態1と同様に、カ
ートリッジ保持部材(カートリッジ受け部)72に装着
されるようになっているが、トナー供給口56,キャリ
ア供給口57と現像ハウジング21のトナー・キャリア
補給口41との位置関係が離れて設定されているため、
トナー・キャリアカートリッジ50の各供給口56,5
7とトナー・キャリア補給口41との間には長尺な二本
の開口連結部材43(具体的には43a,43b)が連
通接続されており、夫々の開口連結部材43内には例え
ばオーガーからなるトナー搬送部材73、キャリア搬送
部材74が配設されている。
In the present embodiment, the toner carrier cartridge 50 is mounted on the cartridge holding member (cartridge receiving portion) 72 as in the first embodiment. Since the positional relationship between the carrier supply port 57 and the toner / carrier supply port 41 of the developing housing 21 is set apart,
Supply ports 56 and 5 of toner carrier cartridge 50
A long two opening connecting members 43 (specifically, 43a and 43b) are connected between the opening 7 and the toner / carrier replenishing port 41. Each opening connecting member 43 includes, for example, an auger. A toner transport member 73 and a carrier transport member 74 are provided.

【0033】本実施の形態において、トナー・キャリア
カートリッジ50の交換時の動作過程について説明す
る。図11〜13に示すように、カートリッジ保持部材
72にトナー・キャリアカートリッジ50を装着する
と、所定方向にひねることによって、トナー貯蔵部51
及びキャリア貯蔵部52に取り付けられたシャッター5
8(58a,58b)が開き、トナー供給口56及びキ
ャリア供給口57が開放される。この時、キャリア貯蔵
部52に貯蔵されているキャリアCは開口連結部材43
b中に自然落下する。そして、図14に示すように、キ
ャリア・トナーカートリッジ50を装着した時に、カー
トリッジ装着センサ61からカートリッジ装着信号が発
生し、制御装置63は、この信号によって現像剤排出口
42のシャッター(図示せず)を開放し、現像剤搬送部
材31,32を通常動作時の回転方向とは逆の方向に所
定時間回転する。そして、現像剤の排出は、現像剤搬送
部材31,32の逆回転を停止することで終了し、現像
剤排出口42のシャッター(図示せず)を閉じる。ここ
で、現像剤搬送部材31,32の逆回転時間は、予め決
めておいてもよいが、実施の形態1に示した方法と同様
に、現像ハウジング21内の現像剤のトナー濃度によっ
て決めてもよい。
In this embodiment, an operation process when replacing the toner carrier cartridge 50 will be described. As shown in FIGS. 11 to 13, when the toner carrier cartridge 50 is mounted on the cartridge holding member 72, the toner carrier 51 is twisted in a predetermined direction, so that the toner storage unit 51 is rotated.
And shutter 5 attached to carrier storage 52
8 (58a, 58b) is opened, and the toner supply port 56 and the carrier supply port 57 are opened. At this time, the carrier C stored in the carrier storage unit 52 is
Drops naturally during b. Then, as shown in FIG. 14, when the carrier / toner cartridge 50 is mounted, a cartridge mounting signal is generated from the cartridge mounting sensor 61, and the control device 63 uses this signal to cause the shutter (not shown) of the developer outlet 42. ) Is released, and the developer conveying members 31 and 32 are rotated for a predetermined time in a direction opposite to the direction of rotation during normal operation. Then, the discharge of the developer is terminated by stopping the reverse rotation of the developer conveying members 31 and 32, and the shutter (not shown) of the developer discharge port 42 is closed. Here, the reverse rotation time of the developer conveying members 31 and 32 may be determined in advance, but is determined based on the toner concentration of the developer in the developing housing 21 as in the method described in the first embodiment. Is also good.

【0034】この後、図14に示すように、例えばタイ
マーにて予め決められた時間だけキャリア搬送部材74
を回転させると共に現像剤搬送部材31,32を通常動
作方向に回転させ、現像ハウジング21内にキャリアC
を補給すると共に補給キャリアCと現像ハウジング21
内の現像剤と攪拌する。このとき、キャリア搬送部材7
4と現像剤搬送部材31,32の回転時間は所定のキャ
リア(例えば100g)が現像ハウジング21内に補給
され、攪拌が十分に行われればよい。
Thereafter, as shown in FIG. 14, the carrier transport member 74 is moved for a predetermined time by a timer, for example.
Is rotated, and the developer transport members 31 and 32 are rotated in the normal operation direction.
And the supply carrier C and the developing housing 21
Stir with the developer inside. At this time, the carrier transport member 7
The rotation time of the developer carrier 4 and the developer transport members 31 and 32 may be such that a predetermined carrier (for example, 100 g) is supplied into the developing housing 21 and stirring is sufficiently performed.

【0035】◎実施の形態3 図15は本発明が適用された現像装置の実施の形態3を
示す。同図において、本実施の形態に係る現像装置の基
本的構成は、実施の形態1と略同様であるが、実施の形
態と異なり、トナーTのみがトナーカートリッジ81に
貯蔵され、キャリアCはキャリアディスペンサ82から
供給されるようになっている。本実施の形態では、トナ
ーカートリッジ81は、カートリッジ保持部材(カート
リッジ受け部)72に装着されるようになっており、筒
状のカートリッジ本体53内にトナーを貯蔵すると共
に、トナー撹拌用のトナー攪拌部材55を配設し、前記
カートリッジ本体53の一端部寄り外周面にトナー供給
口56を開設すると共に、このトナー供給口56をシャ
ッター58にて開閉自在にしたものであり、トナー供給
口56と現像ハウジング21のトナー・キャリア補給口
41との間を開口連結部材43a及びトナー搬送部材7
3を介して連通接続したものである。一方、キャリアデ
ィスペンサ82は、キャリア供給口部分にキャリア補給
部材83を配設し、キャリア供給口と現像ハウジング2
1のトナー・キャリア補給口41との間を開口連結部材
43b及びキャリア搬送部材74を介して連通接続した
ものである。
Third Embodiment FIG. 15 shows a developing device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the basic configuration of the developing device according to the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, only the toner T is stored in the toner cartridge 81, and the carrier C is the carrier. It is supplied from a dispenser 82. In the present embodiment, the toner cartridge 81 is configured to be mounted on a cartridge holding member (cartridge receiving portion) 72, and stores toner in the cylindrical cartridge main body 53, as well as toner stirring for toner stirring. A member 55 is provided, a toner supply port 56 is opened on the outer peripheral surface near one end of the cartridge main body 53, and the toner supply port 56 is opened and closed by a shutter 58. An opening connecting member 43a and a toner conveying member 7 are provided between the developing housing 21 and the toner / carrier replenishing port 41.
3 through a communication connection. On the other hand, the carrier dispenser 82 has a carrier replenishing member 83 provided at the carrier supply port portion, and the carrier supply port and the developing housing 2 are provided.
The first and carrier supply ports 41 are connected to each other via an opening connecting member 43b and a carrier conveying member 74.

【0036】次に、本実施の形態に係る現像装置のトナ
ーカートリッジ81交換時の動作過程について説明す
る。今、カートリッジ保持部材72にトナーカートリッ
ジ81を装着すると、所定方向にひねることによって、
シャッター58が開き、トナー供給口56が開放され
る。また、トナーカートリッジ81を装着すると、カー
トリッジ装着センサ61からカートリッジ装着信号が発
生し、制御装置63は、図16に示すように、この信号
によって現像剤排出口42のシャッター(図示せず)を
開放し、現像剤搬送部材31,32を通常動作時の回転
方向とは逆の方向に所定時間回転する。そして、現像剤
の排出は、現像剤搬送部材31,32の逆回転を停止す
ることで終了し、現像剤排出口42のシャッター(図示
せず)を閉じる。ここで、現像剤搬送部材31,32の
逆回転時間(タイマー1にて規定)は、予め決めておい
てもよいが、実施の形態1に示した方法と同様に、現像
ハウジング21内の現像剤のトナー濃度によって決めて
もよい。
Next, the operation of the developing device according to this embodiment when the toner cartridge 81 is replaced will be described. Now, when the toner cartridge 81 is mounted on the cartridge holding member 72, the toner cartridge 81 is twisted in a predetermined direction,
The shutter 58 is opened, and the toner supply port 56 is opened. When the toner cartridge 81 is mounted, a cartridge mounting signal is generated from the cartridge mounting sensor 61, and the control device 63 opens a shutter (not shown) of the developer discharge port 42 by this signal as shown in FIG. Then, the developer conveying members 31 and 32 are rotated for a predetermined time in a direction opposite to the rotation direction in the normal operation. Then, the discharge of the developer is terminated by stopping the reverse rotation of the developer conveying members 31 and 32, and the shutter (not shown) of the developer discharge port 42 is closed. Here, the reverse rotation time of the developer conveying members 31 and 32 (defined by the timer 1) may be determined in advance, but the developing time in the developing housing 21 is similar to the method described in the first embodiment. It may be determined according to the toner concentration of the agent.

【0037】この後、制御装置63は、図16に示すよ
うに、予め決められた時間(例えばタイマー2により規
定)だけキャリア補給部材83を駆動し、所定量(10
0g)のキャリアCを開口連結部材43bに供給して停
止する。また、キャリア搬送部材74を予め決められた
時間(タイマー3により規定)だけ駆動させてキャリア
Cを現像ハウジング21内に搬送補給する。更に、キャ
リア搬送部材74を回転させると共に現像剤搬送部材3
1,32を通常動作方向に回転させ、現像ハウジング2
1内にキャリアCを補給すると共に現像ハウジング21
内の現像剤と攪拌する。ここで、キャリア搬送部材74
と現像剤搬送部材31,32の回転時間は所定のキャリ
ア(100g)が現像ハウジング21内に補給され、攪
拌が十分に行われればよい。
Thereafter, as shown in FIG. 16, the control device 63 drives the carrier replenishing member 83 for a predetermined time (defined by, for example, the timer 2), and the predetermined amount (10
0g) is supplied to the opening connecting member 43b and stopped. The carrier transport member 74 is driven for a predetermined time (defined by the timer 3) to transport and replenish the carrier C into the developing housing 21. Further, the carrier transport member 74 is rotated and the developer transport member 3 is rotated.
1, 32 in the normal operation direction, and the developing housing 2
1 and the developing housing 21
Stir with the developer inside. Here, the carrier transport member 74
A predetermined carrier (100 g) may be supplied to the inside of the developing housing 21 for the rotation time of the developer conveying members 31 and 32, and sufficient stirring may be performed.

【0038】◎実施の形態4 図17は本発明が適用された現像装置の実施の形態4を
示す説明図である。本実施の形態において、現像装置の
基本的構成は、実施の形態3と略同様であるが、実施の
形態3と異なり、トナーTはトナーカートリッジ81か
ら供給される一方、キャリアCはキャリアディスペンサ
82に代えてキャリアカートリッジ85から供給される
ようになっている。本実施の形態では、トナーカートリ
ッジ81は、第1のカートリッジ保持部材(カートリッ
ジ受け部)91に装着され、トナー撹拌部材(図示せ
ず)にて内部のトナーを撹拌搬送すると共に、トナー供
給口56をシャッター(図示せず)にて開閉自在にした
ものであり、トナー供給口56と現像ハウジング21の
トナー・キャリア補給口41との間を開口連結部材43
a及びトナー搬送部材73を介して連通接続したもので
ある。一方、キャリアカートリッジ85は、第2のカー
トリッジ保持部材(カートリッジ受け部)92に装着さ
れ、キャリア搬送部材(図示せず)にて内部のキャリア
を撹拌搬送すると共に、キャリア供給口57をシャッタ
ー(図示せず)にて開閉自在にしたものであり、キャリ
ア供給口57と現像ハウジング21のトナー・キャリア
補給口41との間を開口連結部材43b及びキャリア搬
送部材74を介して連通接続したものである。
Fourth Embodiment FIG. 17 is an explanatory view showing a developing device according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the basic configuration of the developing device is substantially the same as that of the third embodiment, but different from the third embodiment, while the toner T is supplied from the toner cartridge 81, and the carrier C is the carrier dispenser 82. , And is supplied from a carrier cartridge 85. In the present embodiment, the toner cartridge 81 is mounted on a first cartridge holding member (cartridge receiving portion) 91, and a toner stirring member (not shown) stirs and conveys the toner inside, and a toner supply port 56. Is opened and closed by a shutter (not shown), and an opening connecting member 43 is provided between the toner supply port 56 and the toner carrier supply port 41 of the developing housing 21.
a and the toner conveying member 73. On the other hand, the carrier cartridge 85 is mounted on a second cartridge holding member (cartridge receiving portion) 92, agitates and transports the internal carrier by a carrier transporting member (not shown), and closes the carrier supply port 57 with a shutter (see FIG. The carrier supply port 57 and the toner / carrier supply port 41 of the developing housing 21 are communicatively connected via the opening connecting member 43b and the carrier conveying member 74. .

【0039】次に、本実施の形態に係る現像装置のトナ
ーカートリッジ81交換時の動作過程について説明す
る。今、トナーカートリッジ81を装着すると、カート
リッジ装着センサ61からカートリッジ装着信号が発生
し、制御装置63は、この信号によって現像剤排出口4
2のシャッター(図示せず)を開放し、現像剤搬送部材
31,32を通常動作時の回転方向とは逆の方向に回転
させ、現像剤排出については、現像剤搬送部材31,3
2の逆回転を停止することで終了し、現像剤排出口42
のシャッター(図示せず)を閉じた。尚、現像剤搬送部
材31,32の逆回転時間は、予め決めておいてもよい
が、実施の形態1に示した方法と同様に、現像ハウジン
グ21内の現像剤のトナー濃度によって決めてもよい。
Next, the operation of the developing device according to the present embodiment when the toner cartridge 81 is replaced will be described. Now, when the toner cartridge 81 is mounted, a cartridge mounting signal is generated from the cartridge mounting sensor 61, and the control device 63 sends the developer mounting port 4 by this signal.
The shutter (not shown) of No. 2 is opened, and the developer conveying members 31 and 32 are rotated in a direction opposite to the rotation direction in the normal operation.
2 is stopped by stopping the reverse rotation of
Shutter (not shown) was closed. The reverse rotation time of the developer conveying members 31 and 32 may be determined in advance, but may be determined based on the toner concentration of the developer in the developing housing 21 as in the method described in the first embodiment. Good.

【0040】この後、制御装置63は、予め決められた
時間だけキャリアカートリッジ85内のキャリア攪拌部
材(図示せず)を駆動し、所定量(100g)のキャリ
アを開口連結部材43bに供給して停止する。また、キ
ャリア搬送部材74を駆動させてキャリアCを現像ハウ
ジング21内に補給する。更に、キャリア搬送部材74
を回転させると共に現像剤搬送部材31,32を通常動
作方向に回転させ、現像ハウジング21内にキャリアC
を補給すると共に現像ハウジング21内の現像剤と攪拌
する。キャリア搬送部材74と現像剤搬送部材31,3
2の回転時間は所定のキャリア(100g)が現像ハウ
ジング21内に補給され、攪拌が十分に行われればよ
い。
Thereafter, the control device 63 drives the carrier stirring member (not shown) in the carrier cartridge 85 for a predetermined time to supply a predetermined amount (100 g) of the carrier to the opening connecting member 43b. Stop. Further, the carrier C is supplied into the developing housing 21 by driving the carrier conveying member 74. Further, the carrier transport member 74
Is rotated, and the developer transport members 31 and 32 are rotated in the normal operation direction.
And stirred with the developer in the developing housing 21. Carrier transport member 74 and developer transport members 31, 3
For the rotation time of 2, the predetermined carrier (100 g) may be supplied into the developing housing 21 and stirring may be sufficiently performed.

【0041】本実施の形態では、例えば現像ハウジング
21内の現像剤排出とキャリアの補給とを別々のタイミ
ングで行った。しかし、このタイミングに限られるもの
ではなく、例えばトナーカートリッジ81内のトナー量
が少なく補給すべきキャリアの量が少ないときや、開口
連結部材43bと現像ハウジング21のトナー・キャリ
ア補給口41付近でキャリアを保持するのに十分なスペ
ースがある場合には、現像剤排出とキャリアの補給を略
同時に行っても構わない。但し、この場合、現像剤循環
経路の上段部と下段部を繋ぐ連通口28とは逆の方向に
搬送される位置にキャリアが供給されることが好まし
い。尚、本実施の形態においては、トナーカートリッジ
81交換毎に毎回キャリアの供給を行ったが、トナーカ
ートリッジ81の交換回数をカウントし、決められた交
換回数に一度、必要な量のキャリアを補給してもよい。
In this embodiment, for example, the discharge of the developer in the developing housing 21 and the replenishment of the carrier are performed at different timings. However, the timing is not limited to this. For example, when the toner amount in the toner cartridge 81 is small and the amount of the carrier to be replenished is small, or when the carrier is close to the opening connecting member 43 b and the toner carrier replenishing port 41 of the developing housing 21. If there is enough space to hold the developer, the developer discharge and the carrier supply may be performed substantially simultaneously. However, in this case, it is preferable that the carrier is supplied to a position where the carrier is conveyed in a direction opposite to the communication port 28 connecting the upper part and the lower part of the developer circulation path. In the present embodiment, the carrier is supplied every time the toner cartridge 81 is replaced. However, the number of replacements of the toner cartridge 81 is counted, and the required amount of the carrier is supplied once at the determined replacement number. You may.

【0042】尚、上述した各実施の形態はいずれも単色
の画像形成装置に適用される現像装置について説明した
が、これに限られるものではなく、例えば図18に示す
ように、各色成分(例えばブラック、イエロー、マゼン
タ、シアン)毎に複数の画像形成ユニット100(具体
的には100K,100Y,100M,100C)を並
列的に配設し、各画像形成ユニット100には、夫々感
光体ドラム11、帯電装置12、露光装置13、現像装
置14、転写装置15及びクリーニング装置16を具備
させ、各画像形成ユニット100で形成された角色成分
トナー像を用紙17に順次重ね転写紙、定着装置18に
て用紙17に好きトナー像を定着させるようにした多色
画像形成装置の現像装置14に各実施の形態で示した態
様を適用してもよいことは勿論である。
In each of the embodiments described above, a developing device applied to a single-color image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. A plurality of image forming units 100 (specifically, 100K, 100Y, 100M, and 100C) are arranged in parallel for each of black, yellow, magenta, and cyan. , A charging device 12, an exposure device 13, a developing device 14, a transfer device 15, and a cleaning device 16, and the square color component toner images formed by the respective image forming units 100 are sequentially superimposed on the paper 17 and transferred onto the transfer paper and the fixing device 18. The embodiments described in each of the embodiments may be applied to the developing device 14 of the multicolor image forming apparatus in which the desired toner image is fixed on the paper 17. It is a matter of course.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

◎実施例1 実施の形態1で示した現像装置14を用いて性能の確認
を行った。現像装置14の主要な構成及び現像条件は以
下に示す通りである。 現像ロール23:外径30mm :スリーブ24回転速度 455mm/sec オーガー31,32:外径 23.5mm(上下段とも) :回転数 446rpm(上下段とも) 感光体ドラム11−現像ロール23間距離:0.4mm 感光体ドラム11回転速度:260mm/sec トナー像形成部電位:−300V 背景部電位:−700V 現像バイアス(DC):−550V 現像バイアス(AC,peak to peak):1.5kV 現像バイアス(AC,Duty):0.5 現像バイアス(AC,周波数):4.0kHz
Example 1 The performance was confirmed using the developing device 14 described in the first embodiment. The main configuration and developing conditions of the developing device 14 are as follows. Developing roll 23: Outer diameter 30mm: Sleeve 24 rotation speed 455mm / sec Augers 31, 32: Outer diameter 23.5mm (both upper and lower stages): Number of rotations 446rpm (both upper and lower stages) Distance between photosensitive drum 11 and developing roll 23: 0.4 mm Photoconductor drum 11 rotation speed: 260 mm / sec Toner image forming section potential: -300 V Background section potential: -700 V Development bias (DC): -550 V Development bias (AC, peak to peak): 1.5 kV Development bias (AC, Duty): 0.5 Development bias (AC, frequency): 4.0 kHz

【0044】また、現像剤は平均粒径35μmのフェラ
イトキャリアと平均粒径7μmのトナーよりなる。現像
装置中の現像剤は、トナー濃度6.0重量%で900g
であった。更に、図5に示すトナー・キャリアカートリ
ッジ50において、トナー貯蔵部51には500gのト
ナーが、また、キャリア貯蔵部52には100gのキャ
リアが夫々貯蔵されていた。
The developer comprises a ferrite carrier having an average particle size of 35 μm and a toner having an average particle size of 7 μm. The developer in the developing device is 900 g at a toner concentration of 6.0% by weight.
Met. Further, in the toner carrier cartridge 50 shown in FIG. 5, the toner storage unit 51 stores 500 g of toner, and the carrier storage unit 52 stores 100 g of carrier.

【0045】このような現像装置において、新しいトナ
ー・キャリアカートリッジ50を装着したところ、キャ
リアの補給が行われると共に、現像剤の排出動作が行わ
れた。本実施例では、例えば、トナー濃度6.0重量%
のとき、オーガー31,32の逆回転時間は約4秒で、
排出された現像剤は約109gであった。そして、本実
施例では、画像面積率15%及び3%で潜像担持体(感
光体ドラム)11上にトナー像を形成し、用紙上に略一
定量(4.5g/m2)のトナーが転写されるようにト
ナーを補給しながら、ランニング・テストを実施した。
画像面積率15%の場合およそ5,000枚毎に、画像
面積率を3%の場合およそ1,000枚毎にトナー・キ
ャリアカートリッジ50の交換を必要とする結果が得ら
れた。ここで、ランニング枚数(JISA4判用紙)と
現像剤の帯電能力ATとの関係を図9に示す。
In such a developing device, when a new toner / carrier cartridge 50 was mounted, the carrier was replenished and the developer was discharged. In this embodiment, for example, the toner concentration is 6.0% by weight.
, The reverse rotation time of the augers 31 and 32 is about 4 seconds,
The discharged developer was about 109 g. In this embodiment, a toner image is formed on the latent image carrier (photosensitive drum) 11 at an image area ratio of 15% and 3%, and a substantially constant amount (4.5 g / m 2 ) of toner is formed on paper. A running test was performed while supplying toner so that the toner was transferred.
The results required that the toner carrier cartridge 50 needs to be replaced about every 5,000 sheets when the image area ratio is 15% and about every 1,000 sheets when the image area ratio is 3%. FIG. 9 shows the relationship between the number of running sheets (JIS 4 size paper) and the charging ability AT of the developer.

【0046】また、トナー濃度TCとトナーの帯電量、
いわゆるTriboの逆数との関係は、経験的に図10
のように略線形な関係にあり、現像剤の劣化の程度が同
じであれば、トナー濃度TCに対するTriboの逆数
の変化率aは略一定となる。ところが、現像剤の劣化が
進み、帯電能力が低下するとトナー濃度TCに対するT
riboの逆数の変化率aが大きくなることも分かって
いる。例えば図10の場合、現像剤の劣化が進むことで
変化率はa1からa2へ、更にa3へと変化していく。
Further, the toner concentration TC, the charge amount of the toner,
The relationship with the so-called Tribo reciprocal is empirically shown in FIG.
And the degree of deterioration of the developer is the same, the change rate a of the reciprocal of Tribo with respect to the toner concentration TC is substantially constant. However, when the deterioration of the developer progresses and the charging ability decreases, T.sub.
It is also known that the rate of change a of the reciprocal of ribo increases. For example, in the case of FIG. 10, as the deterioration of the developer progresses, the change rate changes from a1 to a2, and further to a3.

【0047】ここで、トナー濃度TCとトナーの帯電量
(Tribo)との関係は、以下の数式1で与えられる
ため、現像剤の劣化に関係のある変化率aの逆数が帯電
能力を示すものと考えられる。また、変化率aの逆数を
図8の帯電能力AT(ATが小さいほど帯電能力が低
い)として以下の数式2で求められるものとした。 1/Tribo=a×(TC+k)……(数式1) 但し、 Tribo…トナーの単位重量当たりの電荷量、 TC…トナー濃度、 k…トナーやキャリアの粒径や種類による定数、 a…TCに対する1/Triboの変化率である。 AT=1/a=Tribo×(TC+k)……(数式2) 但し、 AT…現像剤の帯電能力 Tribo…トナーの単位重量当たりの電荷量、 TC…トナー濃度、 k…トナーやキャリアの粒径や種類による定数、 a…TCに対する1/Triboの変化率である。
Here, the relationship between the toner concentration TC and the charge amount (Tribo) of the toner is given by the following equation (1), and the reciprocal of the change rate a related to the deterioration of the developer indicates the charging ability. it is conceivable that. Further, the reciprocal of the change rate a is assumed to be obtained by the following formula 2 as the charging ability AT (the smaller the AT, the lower the charging ability) in FIG. 1 / Tribo = a × (TC + k) (Equation 1) where, Tribo is the amount of charge per unit weight of toner, TC is the toner concentration, k is a constant depending on the particle size and type of toner and carrier, and It is the change rate of 1 / Tribo. AT = 1 / a = Tribo × (TC + k) (Expression 2) where, AT: Charging capacity of developer Tribo: Charge amount per unit weight of toner, TC: Toner concentration, k: Particle size of toner and carrier And a constant depending on the type, and a is a change rate of 1 / Tribo with respect to TC.

【0048】この結果に示されるように、現像剤の帯電
能力を長期にわたって安定に保つことができた。また、
ランニング・テスト(ランニング枚数)中、画像のガサ
ツキなどの発生も見られなかった。本実施例では、トナ
ー500gに対してキャリアを100g補給したが、こ
の比率は現像剤によって、あるいは安定させたい帯電能
力ATの値によって変更しても構わない。
As shown in the results, the charging ability of the developer could be kept stable for a long time. Also,
During the running test (the number of running), no image roughness was observed. In this embodiment, 100 g of the carrier is supplied to 500 g of the toner, but this ratio may be changed depending on the developer or the value of the charging ability AT to be stabilized.

【0049】◎比較例 実施例1と同様の条件で、トナー・キャリアカートリッ
ジ50からトナーのみの補給を行ってランニング・テス
トを実施した。この結果を図9に示した。同図によれ
ば、実施例1の場合と異なり、およそ20,000枚を
超えても帯電能力ATの低下が緩やかにならず、低下を
続けていくことが分かった。また、画像のガサツキは、
画像面積率15%では30,000枚付近から、画像面
積率3%では40,000枚付近から顕著に見られるよ
うになった。更に、画像面積率15%の場合、50,0
00枚付近で白紙部のカブリが目立ってきたためランニ
ング・テストを打ち切った。
Comparative Example Under the same conditions as in Example 1, a running test was performed by replenishing only the toner from the toner carrier cartridge 50. The result is shown in FIG. According to the figure, unlike the case of the first embodiment, it was found that the charging ability AT did not decrease gradually even when the number of sheets exceeded about 20,000 sheets, and continued to decrease. Also, the roughness of the image is
At an image area ratio of 15%, the image is remarkably seen from around 30,000 sheets, and at an image area ratio of 3%, from around 40,000 images. Further, when the image area ratio is 15%, 50,0
The running test was discontinued because fog on the blank section became noticeable at around 00 sheets.

【0050】◎実施例2〜4 実施の形態2〜4の各現像装置に対し、夫々実施例1と
同様な構成及び現像条件にて同様なランニングテストを
行ったところ、実施例1と略同様な結果が得られた。
尚、実施例2〜4においては、実施例1と同様に、例え
ば、トナー濃度6.0重量%のとき、現像剤搬送部材3
1,32の逆回転時間は約4秒で、排出された現像剤は
約109gであった。
Examples 2 to 4 The same running test was performed on each of the developing devices of the embodiments 2 to 4 under the same configuration and developing conditions as those of Example 1, respectively. Results were obtained.
In the second to fourth embodiments, as in the first embodiment, for example, when the toner concentration is 6.0% by weight,
The reverse rotation time of 1,32 was about 4 seconds, and the discharged developer was about 109 g.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくともトナーを含んだカートリッジを現像装置に装
着した際に、予め決められた量のキャリア、又はトナー
及びキャリアからなる現像剤を補給し、現像装置内部の
現像剤を補給されたキャリア量又は現像剤量に略対応し
た量だけ排出するようにしたので、複雑な機構や制御を
使用することなく、長期にわたって現像剤の帯電能力を
安定且つ十分に保つことが可能になり、これに伴う画質
劣化や背景部のカブリを確実に回避することができる。
As described above, according to the present invention,
When a cartridge containing at least a toner is mounted on the developing device, a predetermined amount of carrier or a developer composed of toner and carrier is replenished, and the amount of carrier or developer replenished with the developer inside the developing device is supplied. Since the discharge amount is almost the same as the discharge amount, it is possible to maintain the charging ability of the developer stably and sufficiently for a long period of time without using a complicated mechanism or control. Fogging of the background portion can be reliably avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明が適用された現像装置の概略構成を
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a developing device to which the present invention is applied.

【図2】 実施の形態1に係る現像装置が組み込まれた
画像形成装置を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus in which the developing device according to the first embodiment is incorporated.

【図3】 図2中、III方向から見た矢視図である。FIG. 3 is a view as viewed from the direction of arrows in FIG. 2;

【図4】 実施の形態1で用いられるトナー・キャリア
カートリッジと現像装置との接続例を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a connection example between a toner carrier cartridge and a developing device used in the first embodiment.

【図5】 (a)は実施の形態1に係るトナー・キャリ
アカートリッジの斜視図、(b)はその断面図である。
FIG. 5A is a perspective view of the toner carrier cartridge according to the first embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view thereof.

【図6】 実施の形態1におけるオーガー逆回転時間と
排出される現像剤の体積の関係とを示すグラフ図であ
る。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the auger reverse rotation time and the volume of discharged developer in the first embodiment.

【図7】 実施の形態1で用いられる現像剤排出量決定
処理内容を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a developer discharge amount determination process used in the first embodiment;

【図8】 実施の形態1に係る現像装置のトナー・キャ
リアカートリッジの交換時の動作例を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing an operation example when the toner carrier cartridge is replaced in the developing device according to the first embodiment.

【図9】 実施例1及び比較例におけるプリント枚数と
現像剤帯電能力との関係を示すグラフ図である。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the number of prints and developer charging ability in Example 1 and Comparative Example.

【図10】 トナー濃度と1/Triboとの関係を示
すグラフ図である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between toner density and 1 / Tribo.

【図11】 実施の形態2に係る現像装置を示す説明図
である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a developing device according to a second embodiment.

【図12】 実施の形態2で用いられるトナー・キャリ
アカートリッジの斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a toner carrier cartridge used in the second embodiment.

【図13】 (a)は実施の形態2で用いられるトナー
・キャリアカートリッジの断面図、(b)はトナー・キ
ャリアカートリッジにキャリア貯蔵部を組み込む前の状
態を示す説明図である。
13A is a cross-sectional view of a toner carrier cartridge used in Embodiment 2, and FIG. 13B is an explanatory diagram illustrating a state before a carrier storage unit is incorporated in the toner carrier cartridge.

【図14】 実施の形態2に係る現像装置のトナー・キ
ャリアカートリッジの交換時の動作例を示すタイミング
チャートである。
FIG. 14 is a timing chart showing an operation example when a toner carrier cartridge is replaced in the developing device according to the second embodiment.

【図15】 実施の形態3に係る現像装置を示す説明図
である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a developing device according to a third embodiment.

【図16】 実施の形態3に係る現像装置のトナーカー
トリッジの交換時の動作例を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 16 is a timing chart showing an operation example when the toner cartridge of the developing device according to the third embodiment is replaced.

【図17】 実施の形態4に係る現像装置を示す説明図
である。
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a developing device according to a fourth embodiment.

【図18】 この発明が適用可能なフルカラー画像形成
装置の例を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of a full-color image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…潜像担持体,2…現像ハウジング,3…現像剤担持
体,4…現像剤搬送部材,5…トナー・キャリア補給手
段,5a…カートリッジ,6…現像剤排出手段,7…補
給制御手段,8…排出制御手段 11…感光体ドラム,
14…現像装置,23…現像ロール,24…現像スリー
ブ,25…磁石ロール,26…現像剤量規制部材,27
…仕切部材,28,29…連通口,30…現像剤循環経
路,31,32…現像剤搬送部材(オーガー),41…
トナー・キャリア補給口,42…現像剤排出口,43,
43a,43b…開口連結部材,50…トナー・キャリ
アカートリッジ,51…トナー貯蔵部,52…キャリア
貯蔵部,56…トナー供給口,57…キャリア供給口,
58…シャッター,61…カートリッジ装着センサ,6
2…トナー濃度センサ,63…制御装置,81…トナー
カートリッジ,82…キャリアディスペンサ,85…キ
ャリアカートリッジ,T…トナー,C…キャリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Latent image carrier, 2 ... Developing housing, 3 ... Developer carrier, 4 ... Developer conveying member, 5 ... Toner carrier replenishing means, 5a ... Cartridge, 6 ... Developer discharging means, 7 ... Replenishing control means , 8: discharge control means 11: photosensitive drum,
14 developing device, 23 developing roll, 24 developing sleeve, 25 magnet roll, 26 developer amount regulating member, 27
.., Partition members, 28, 29 ... communication ports, 30 ... developer circulation path, 31, 32 ... developer transfer members (augers), 41 ...
Toner carrier supply port, 42 ... developer discharge port, 43,
43a, 43b opening connection member, 50 toner carrier cartridge, 51 toner storage section, 52 carrier storage section, 56 toner supply port, 57 carrier supply port,
58: shutter, 61: cartridge mounting sensor, 6
2 toner concentration sensor 63 control device 81 toner cartridge 82 carrier dispenser 85 carrier cartridge T toner C carrier

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像が形成される潜像担持体に対向
する部位に現像用開口を有し、トナー及びキャリアから
なる二成分現像剤が収容される現像ハウジングと、この
現像ハウジングの現像用開口に面して配設され、前記潜
像担持体に対向する現像領域に現像剤を担持搬送する現
像剤担持体と、現像ハウジング内の現像剤を攪拌搬送し
て現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材と、
少なくともトナーを貯蔵する着脱自在なカートリッジが
含まれるトナー及びキャリアの貯蔵手段を有し、トナー
及びキャリアを補給するトナー・キャリア補給手段と、
現像ハウジング内の使用済の現像剤を外部に排出する現
像剤排出手段とを備えた現像装置において、 トナー・キャリア補給手段に前記カートリッジを装着し
た条件下で、トナー・キャリア補給手段から少なくとも
キャリアを予め決められた所定量補給する補給制御手段
と、 トナー・キャリア補給手段に前記カートリッジを装着し
た条件下で、前記補給制御手段により補給されるキャリ
アと略同量のキャリアを含む現像剤量に対応して現像剤
排出手段から現像ハウジング内の使用済現像剤を排出さ
せる排出制御手段とを備えたことを特徴とする現像装
置。
A developing housing having a developing opening at a portion facing a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed and containing a two-component developer composed of a toner and a carrier; A developer carrying member disposed to face the developing opening and carrying and transporting the developer to a developing area opposed to the latent image carrying member; and a developer carrying member which stirs and transports the developer in the developing housing to the developer carrying member. A developer conveying member for supplying the developer,
A toner and carrier replenishing means for replenishing toner and carrier, comprising toner and carrier storing means including a removable cartridge for storing at least toner;
A developer discharging means for discharging the used developer in the developing housing to the outside, wherein at least the carrier is supplied from the toner carrier replenishing means under the condition that the cartridge is mounted on the toner carrier replenishing means. A supply control unit for replenishing a predetermined amount of toner, and a developer amount including substantially the same amount of carrier as the carrier replenished by the replenishment control unit under the condition that the cartridge is mounted on the toner / carrier replenishment unit. A discharge control means for discharging the used developer in the developing housing from the developer discharge means.
【請求項2】 請求項1記載の現像装置において、 トナー・キャリア補給手段の貯蔵手段は一つのカートリ
ッジからなり、このカートリッジはトナーが貯蔵されて
いる領域と、トナー及びキャリアからなる現像剤又はキ
ャリアが貯蔵されている領域とに分割されていることを
特徴とする現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein the storing means of the toner / carrier replenishing means comprises a single cartridge, and the cartridge includes a toner storing area and a developer or carrier comprising a toner and a carrier. Characterized by being divided into a storage area and a storage area.
【請求項3】 請求項1記載の現像装置において、 トナー・キャリア補給手段の貯蔵手段は、トナーが貯蔵
されるカートリッジからなる第一貯蔵手段と、トナー及
びキャリアからなる現像剤又はキャリアが貯蔵される第
二貯蔵手段とで構成されていることを特徴とする現像装
置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the storing means of the toner and carrier replenishing means stores first storing means comprising a cartridge for storing toner, and developer or carrier comprising toner and carrier. And a second storage means.
【請求項4】 請求項1記載の現像装置において、 トナー・キャリア補給手段は、貯蔵手段の一若しくは複
数の供給口と、現像ハウジングに開設された一若しくは
複数の補給口とを連通接続する開口連結部材を備えてい
ることを特徴とする現像装置。
4. The developing device according to claim 1, wherein the toner / carrier replenishing means communicates one or a plurality of supply ports of the storage means with one or a plurality of replenishment ports opened in the developing housing. A developing device comprising a connecting member.
【請求項5】 請求項1記載の現像装置において、 補給制御手段により現像ハウジング内に補給されるトナ
ー及びキャリアからなる現像剤又はキャリアが、排出制
御手段による現像剤の排出制御時に現像剤排出手段によ
り排出される現像剤中から分離される構造を用いたこと
を特徴とする現像装置。
5. The developing device according to claim 1, wherein the developer or the carrier composed of the toner and the carrier replenished into the developing housing by the replenishment control unit is used when the discharge control unit controls the discharge of the developer. A structure that is separated from the developer discharged by the developing device.
【請求項6】 請求項1記載の現像装置において、 排出制御手段は、現像剤搬送部材による現像剤の搬送方
向を通常の搬送方向と逆方向に設定し、排出されるべき
使用済現像剤を現像剤排出手段へ搬送すると共に、現像
剤排出手段を介して排出可能としたことを特徴とする現
像装置。
6. The developing device according to claim 1, wherein the discharge control means sets a direction in which the developer is conveyed by the developer conveying member in a direction opposite to a normal conveying direction, and controls the used developer to be discharged. A developing device, wherein the developer is conveyed to a developer discharging unit and can be discharged through the developer discharging unit.
【請求項7】 請求項1記載の現像装置において、 排出制御手段による現像剤の排出動作が終了した後に、
補給制御手段よるトナー及びキャリアからなる現像剤又
はキャリアの補給動作が開始されることを特徴とする現
像装置。
7. The developing device according to claim 1, wherein after the discharging operation of the developer by the discharging control unit is completed,
A developing device, wherein a supply operation of a developer or a carrier comprising a toner and a carrier by a supply control unit is started.
【請求項8】 請求項1記載の現像装置において、 排出制御手段による現像剤の排出動作と、補給制御手段
よるトナー及びキャリアからなる現像剤又はキャリアの
補給動作とが略同時に開始されることを特徴とする現像
装置。
8. The developing device according to claim 1, wherein the operation of discharging the developer by the discharge control means and the operation of replenishing the developer or carrier composed of toner and carrier by the supply control means are started substantially simultaneously. Characteristic developing device.
【請求項9】 請求項1記載の現像装置において、 排出制御手段は、少なくともトナーが貯蔵されるカート
リッジを装着する際に、当該カートリッジ装着前の画像
形成情報に基づいて使用済現像剤の排出量が決定される
手段を備えていることを特徴とする現像装置。
9. The developing device according to claim 1, wherein the discharge control unit discharges the used developer based on image forming information before mounting the cartridge at least when mounting a cartridge storing toner. A developing device comprising means for determining
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010044183A (en) * 2008-08-12 2010-02-25 Ricoh Co Ltd Developing device and image forming apparatus
JP2016197205A (en) * 2015-04-06 2016-11-24 シャープ株式会社 Conveyance device, developing device, image forming apparatus, and method of forming opening in conveyance device
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