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JP2010048859A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010048859A
JP2010048859A JP2008210464A JP2008210464A JP2010048859A JP 2010048859 A JP2010048859 A JP 2010048859A JP 2008210464 A JP2008210464 A JP 2008210464A JP 2008210464 A JP2008210464 A JP 2008210464A JP 2010048859 A JP2010048859 A JP 2010048859A
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JP
Japan
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developer
rotational speed
chamber
toner
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008210464A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Suzuki
秀明 鈴木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008210464A priority Critical patent/JP2010048859A/en
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Abstract

【課題】インダクタンス検知センサーによるトナー濃度の誤検知を防止して常に精度良くトナー濃度検知を行うことができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】縦攪拌型の現像装置において、画像形成時に検知されたインダクタンス検知センサー20の検出値が適正か否かを判断するためのテストモードを有し、テストモードにおいて、現像スリーブ28の速度を一定にしたまま、上下に配置された第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を変化させながら、インダクタンス検知センサー20によって検出される検出値をモニターし、モニターした複数の検出値の結果に基づいて、画像形成時に検知している検出値が適正であるか否かを判断した結果に基づいて、画像形成時に検知されるトナー濃度が適正な値になるように制御を行う。
【選択図】図2
To provide an image forming apparatus capable of always detecting toner density accurately with prevention of erroneous detection of toner density by an inductance detection sensor.
A vertical stirring type developing device has a test mode for determining whether or not a detection value of an inductance detection sensor 20 detected at the time of image formation is appropriate, and in the test mode, the speed of a developing sleeve 28 is determined. The detection value detected by the inductance detection sensor 20 is monitored while changing the rotation speed of the first and second conveying screws 26 and 25 arranged above and below with a constant value. Based on the result of the above, based on the result of determining whether or not the detection value detected at the time of image formation is appropriate, control is performed so that the toner density detected at the time of image formation becomes an appropriate value.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、二成分現像剤を使用する現像装置を備えた電子写真方式及び静電記録方式等の複写機、プリンタ、記録画像表示装置及びファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a recorded image display device, a facsimile, or the like, which is equipped with a developing device using a two-component developer.

一般に、電子写真方式を用いた複写機等の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する。このような現像に使用される現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いるものが知られている。   In general, in an image forming apparatus such as a copying machine using an electrophotographic system, a developer is attached to an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum to form a visible image. As a developing device used for such development, one using a two-component developer composed of a toner and a carrier is known.

この二成分現像剤を用いる現像装置においては、二成分現像剤を攪拌しながら搬送する第一の搬送スクリューと第二の搬送スクリューとを水平方向に2本配置しているものが多い。   In many developing apparatuses using the two-component developer, two first and second conveying screws that convey the two-component developer while stirring are arranged in the horizontal direction.

第一の搬送スクリューは現像剤担持体(以下、現像スリーブという)に現像剤を供給し、現像領域を通過した後の現像剤を回収するために用いられる。   The first conveying screw is used to supply a developer to a developer carrying member (hereinafter referred to as a developing sleeve) and collect the developer after passing through the developing region.

また、第二の搬送スクリューは、現像スリーブから回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合攪拌するために用いられる。   The second conveying screw is used for mixing and stirring the developer collected from the developing sleeve and the newly supplied developer.

近年、複写機やプリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省スペースを達成するために装置本体の小型化の要求が強くなっており、特にフルカラーの画像形成放置においては、現像装置を複数配置するために小型化の要望が強い。   In recent years, in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine or a printer, there has been a strong demand for downsizing the apparatus body in order to achieve space saving. There is a strong demand for miniaturization in order to arrange a plurality of devices.

そこで、図11に示す構成の縦攪拌型の現像装置が知られている。この現像装置は、二成分現像剤を攪拌・混合するための搬送スクリューが上下に配置されていることが特徴である。   Therefore, a vertical stirring type developing device having a configuration shown in FIG. 11 is known. This developing device is characterized in that a conveying screw for stirring and mixing the two-component developer is arranged above and below.

即ち、図11において、現像装置1は現像容器2を有し、この現像容器2には、第一及び第二の搬送スクリュー5、6が隔壁7を介して上下に配置されるとともに、所定分布の磁力を有し、外周が回転する現像スリーブ8が固定されている。第一の搬送スクリュー5は、現像容器2の上側の現像室3内の現像剤を搬送して現像スリーブ8に供給するために用いられる。   That is, in FIG. 11, the developing device 1 has a developing container 2, in which first and second conveying screws 5, 6 are arranged vertically via the partition wall 7 and have a predetermined distribution. A developing sleeve 8 having a magnetic force of about 5 mm and having a rotating outer periphery is fixed. The first conveying screw 5 is used for conveying the developer in the developing chamber 3 above the developing container 2 and supplying it to the developing sleeve 8.

また、第二の搬送スクリュー6は、現像容器2の下側の攪拌室4内の現像剤を搬送しつつ、現像スリーブ8から回収された現像剤と新しく補給された現像剤とを混合攪拌するために用いられる。現像スリーブ8上の現像剤は、感光体ドラム10を現像し、残余の現像剤は第二の搬送スクリュー6に還元される(特許文献1参照)。   The second conveying screw 6 mixes and stirs the developer collected from the developing sleeve 8 and the newly replenished developer while conveying the developer in the stirring chamber 4 below the developing container 2. Used for. The developer on the developing sleeve 8 develops the photosensitive drum 10, and the remaining developer is reduced to the second conveying screw 6 (see Patent Document 1).

このように、縦攪拌型の現像装置1は、現像室3と攪拌室4が垂直方向に配置され、水平方向の占有スペースが小さくて済むという利点がある。このことから、例えば複数の現像装置1を水平方向に並列配置するタンデム方式のカラー画像形成装置でも小型化を図ることが可能となる。   As described above, the vertical stirring type developing device 1 has an advantage that the developing chamber 3 and the stirring chamber 4 are arranged in the vertical direction, and the occupied space in the horizontal direction can be small. Therefore, for example, a tandem color image forming apparatus in which a plurality of developing devices 1 are arranged in parallel in the horizontal direction can be downsized.

ところで、上記のように二成分現像剤を用いた現像方式は、キャリアとトナーの摩擦帯電によりトナーに電荷を付与し、電荷が付与されたトナーを潜像に対して静電的に付着させることによって画像を形成する方法である。   By the way, in the development method using the two-component developer as described above, the toner is charged by friction charging between the carrier and the toner, and the charged toner is electrostatically attached to the latent image. This is a method for forming an image.

このような二成分現像方式において、高耐久、高安定を満足した画像を提供していくためには、安定したトナー帯電量(以下、トリボという)を付与していくことが重要であり、そのためにはキャリアの帯電付与能力が耐久前後で安定していることが必要である。   In such a two-component development system, in order to provide an image satisfying high durability and high stability, it is important to provide a stable toner charge amount (hereinafter referred to as tribo). It is necessary that the charge imparting ability of the carrier is stable before and after durability.

しかし、実際には、トナーは随時現像動作により消費されていくのに対し、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。このため、長時間使用していくと、キャリアは長時間トナーとともに攪拌され、表面がトナーの外添剤やトナーの付着により汚染されることとなる。   However, in practice, the toner is consumed by the developing operation as needed, whereas the carrier is not consumed and remains in the developing device. For this reason, when used for a long time, the carrier is agitated with the toner for a long time, and the surface is contaminated by the external additive of the toner and the adhesion of the toner.

その結果、キャリアのトリボ付与能力が下がってくるため、トリボが低下し、飛散かぶり等の画像劣化が生じてしまう。そこで、現像装置への現像剤の補給を行うことにより帯電性能の劣化を抑制出来るようにした装置が提案されている。   As a result, the carrier's ability to impart tribo is lowered, and tribo is lowered, resulting in image degradation such as scattering fogging. In view of this, there has been proposed an apparatus that can suppress deterioration in charging performance by supplying developer to the developing apparatus.

この種の装置としては、トリクル現像方式のものが提案されている。即ち、現像装置内に新しい現像剤又はキャリアの補給装置を設けている。この補給装置による新しい現像剤又はキャリアの補給よって過剰になった現像装置内の現像剤を、現像装置の壁面に設けられた現像剤排出口よりオーバーフローして排出させて回収する(特許文献2参照)。   As this type of apparatus, a trickle developing type has been proposed. That is, a new developer or carrier replenishing device is provided in the developing device. The developer in the developing device that has become excessive due to replenishment of new developer or carrier by the replenishing device overflows from the developer discharge port provided on the wall surface of the developing device and is discharged (see Patent Document 2). ).

このような装置では、新しい現像剤又はキャリアの補給と、現像剤の排出とが逐次繰り返されることによって、現像装置内の劣化現像剤は、新たに供給されるトナー及びキャリアに置換されていくようになっている。   In such an apparatus, replenishment of new developer or carrier and discharge of the developer are sequentially repeated so that the deteriorated developer in the developing apparatus is replaced with newly supplied toner and carrier. It has become.

これにより、現像装置内の現像剤の現像特性が一定に維持され、現像剤の帯電特性を維持して、複写画質の低下を押さえることが可能となる。その結果、サービスマン等に現像剤交換頻度の延長或いは無交換化が図られる。   As a result, the developing characteristics of the developer in the developing device can be maintained constant, and the charging characteristics of the developer can be maintained to suppress a reduction in copy image quality. As a result, the serviceman or the like can extend the developer replacement frequency or eliminate the replacement.

また、周知のように、二成分現像剤のトナー濃度、すなわちキャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合は、画像品質を安定化させる上できわめて重要な要素になっている。   Further, as is well known, the toner concentration of the two-component developer, that is, the ratio of the toner particle weight to the total weight of the carrier particles and the toner particles is an extremely important factor in stabilizing the image quality.

現像剤のトナー粒子は現像時に消費され、トナー濃度が変化する。このため、自動トナー補給制御装置(ATR)を使用して、適時現像剤のトナー濃度を正確に検出し、その変化に応じてトナー補給を行い、トナー濃度を常に一定に制御し、画像品質を保持する必要がある。   The toner particles of the developer are consumed during development, and the toner density changes. For this reason, an automatic toner replenishment control device (ATR) is used to accurately detect the toner concentration of the developer in a timely manner, replenish the toner in accordance with the change, control the toner concentration constantly, and improve the image quality. Need to hold.

このように現像により現像装置内のトナー濃度が変化するのを補正するために、即ち、現像装置に補給するトナー量を制御するために、現像容器中のトナー濃度検知手段として、従来様々な方式のものが実用化されている。   In order to correct the change in the toner density in the developing device due to the development as described above, that is, to control the amount of toner replenished to the developing device, various methods have conventionally been used as toner density detecting means in the developing container. Have been put to practical use.

例えば、現像スリーブ上の現像剤に光を当てたときの反射率がトナー濃度により異なることを利用してトナー濃度を検知する光学式のトナー濃度検知手段が使用されている。また、現像剤の磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による透磁率を検知して電気信号に変換するインダクタンス検知センサーからの検出信号によって現像器内のトナー濃度を検知するインダクタンス検知方式のトナー濃度検知手段などが使用されている。   For example, an optical toner density detecting means for detecting the toner density by utilizing the fact that the reflectance when light is applied to the developer on the developing sleeve varies depending on the toner density is used. Inductance detection toner concentration detection that detects the toner concentration in the developing device based on a detection signal from an inductance detection sensor that detects the magnetic permeability based on the mixing ratio of the magnetic carrier and non-magnetic toner of the developer and converts it into an electrical signal. Means are used.

インダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置は、例えば現像剤の透磁率が大きいと検知された場合、即ちセンサ出力が基準値よりも高くなった場合にトナー濃度が低くなったと判断してトナー補給を開始する。   The inductance detection type toner density control device determines that the toner density has decreased when, for example, the magnetic permeability of the developer is high, that is, when the sensor output is higher than the reference value, and starts toner supply. To do.

逆に透磁率が小さくなった場合、即ちセンサ出力が基準値よりも低くなった場合にトナー濃度が高くなったと判断してトナー補給を停止するというような制御に基づきトナー濃度を制御することになる(特許文献3参照)。   Conversely, when the magnetic permeability decreases, that is, when the sensor output becomes lower than the reference value, it is determined that the toner concentration has increased, and the toner concentration is controlled based on such control as stopping the toner supply. (See Patent Document 3).

特開平5−333691号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-333691 特公平2‐21591号公報Japanese Patent Publication No. 2-21591 特開平5−61353号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-61353

しかしながら、トリクル現像方式を縦攪拌型の現像装置に適用した画像形成装置においては、現像剤の排出を行う場合、現像室下流側の容器壁面に現像剤の排出口を設けて、この排出口をオーバーフローした現像剤を排出及び回収する構成が考えられる。   However, in the image forming apparatus in which the trickle developing method is applied to a vertical stirring type developing device, when discharging the developer, a developer discharging port is provided on the container wall surface on the downstream side of the developing chamber, and this discharging port A configuration for discharging and collecting the overflowed developer is conceivable.

これ以外の場所、例えば攪拌室に排出口を設けると補給したばかりの新しいキャリアをすぐに排出してしまう恐れがある。また、現像室上流側に排出口を設けると、この部分は現像剤を攪拌室から現像室へ汲み上げた直後の場所であるため、剤面高さが安定せず、適切な剤排出を行うことができない。   If a discharge port is provided in a place other than this, for example, a stirring chamber, a new carrier just replenished may be discharged immediately. If a discharge port is provided on the upstream side of the developing chamber, this part is the place immediately after the developer is pumped from the stirring chamber to the developing chamber. I can't.

よって、現像剤の排出口を現像室下流側に設置した場合が最も排出口の設置場所として適しており、この排出口の高さを剤面が超えると現像剤がオーバーフローして排出されるが、剤面が排出口を超えなければ現像剤は排出されることはない。   Therefore, when the developer discharge port is installed on the downstream side of the developing chamber, it is most suitable as the installation location of the discharge port. If the height of the discharge port exceeds the level of the developer, the developer overflows and is discharged. The developer is not discharged unless the surface of the developer exceeds the discharge port.

トリクル現像方式では排出口をオーバーフローした現像剤を排出及び回収する構成であるため、現像装置内の現像剤量が変化するという特徴がある。   The trickle development system is configured to discharge and collect the developer overflowed from the discharge port, and thus has a feature that the amount of developer in the developing device changes.

例えば、現像剤の状態が変化して攪拌室から現像室への現像剤の汲み上げ性が低下すると現像室における剤面高さが低くなり、現像剤が排出口から排出されにくくなる。その結果、現像装置内の現像剤量は増加することになる。   For example, when the state of the developer changes and the pumping property of the developer from the stirring chamber to the developing chamber is lowered, the height of the developer surface in the developing chamber is lowered, and the developer is not easily discharged from the discharge port. As a result, the amount of developer in the developing device increases.

一方、縦攪拌型の現像装置における二成分現像剤のトナー濃度を制御する手段として、インダクタンス検知方式のトナー濃度制御手段を用いる。この場合、インダクタンス検知センサーは攪拌室から現像室へ現像剤を汲み上げるための汲み上げ部に設置されることが多い。   On the other hand, as a means for controlling the toner concentration of the two-component developer in the vertical stirring type developing device, an inductance detection type toner density control means is used. In this case, the inductance detection sensor is often installed in a pumping unit for pumping the developer from the stirring chamber to the developing chamber.

この汲み上げ部では、現像剤を下から上に汲み上げるために常に現像剤に対して圧力がかかっているが、特に現像装置内の現像剤量がある一定量を超えると、その圧力が急激に高まることが明らかとなった。   In this pumping unit, pressure is always applied to the developer in order to pump up the developer from the bottom to the top. However, particularly when the amount of developer in the developing device exceeds a certain amount, the pressure rapidly increases. It became clear.

その様子を図12に示す。これは現像剤量がある一定量以下の領域では第一の搬送スクリューによって攪拌室を搬送されてきた現像剤が汲み上げ部において比較的スムーズに現像室側へ受け渡されている。これに対して、現像剤量がある一定量を超えると、搬送されてきた現像剤が汲み上げ部で詰まるようになるため、現像剤量の増加とともに急激に圧力が高まるためと考えられる。   This is shown in FIG. In the region where the amount of developer is a certain amount or less, the developer that has been conveyed through the stirring chamber by the first conveying screw is delivered to the developing chamber side relatively smoothly in the pumping portion. On the other hand, it is considered that when the developer amount exceeds a certain amount, the conveyed developer becomes clogged at the pumping portion, and the pressure rapidly increases as the developer amount increases.

インダクタンス検知センサーは二成分現像剤の透磁率を検知することでトナー濃度を検出しているが、上記のように現像剤にかかる圧力が高くなると現像剤は圧縮されてかさ密度が高くなる。このため、みかけの透磁率が高くなり、トナー濃度が変化していなくてもトナー濃度が低くなったように検知されてしまう。     The inductance detection sensor detects the toner concentration by detecting the magnetic permeability of the two-component developer. However, as the pressure applied to the developer increases as described above, the developer is compressed and the bulk density increases. For this reason, the apparent magnetic permeability becomes high, and even if the toner density is not changed, it is detected as if the toner density is low.

このように現像装置内の現像剤量が増加したことによってインダクタンス検知センサーがトナー濃度が低くなったように誤検知すると、過剰にトナー補給されてしまう。このため、実際のトナー濃度が過度に上昇してかぶりやトナー飛散が発生する。   In this way, if the inductance detection sensor erroneously detects that the toner concentration has decreased due to the increase in the developer amount in the developing device, the toner is replenished excessively. For this reason, the actual toner density increases excessively, and fogging and toner scattering occur.

本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インダクタンス検知センサーによるトナー濃度の誤検知を防止して常に精度良くトナー濃度検知を行うことができる画像形成装置を提供することにある。   The technical problem of the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to prevent erroneous detection of toner concentration by an inductance detection sensor and to always detect toner concentration with high accuracy. An object is to provide an image forming apparatus.

前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置内の第一室に設けられ、現像剤を前記第一室の上方に設けられた第二室に向けて搬送する第一の搬送部材と、前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室に向けて搬送する第二の搬送部材と、前記現像装置内の現像剤の透磁率に関する情報を検知する検知手段と、前記検知手段の検知の結果に基いて前記現像装置に補給するトナー量を制御する補給制御手段と、前記第一の搬送部材及び前記第二の搬送部材を駆動する駆動手段と、画像を形成しない時において、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材もしくは第二の搬送部材の回転速度を変化させたときに前記検知手段によって検出される複数の検出値に基づいて、画像形成時における前記第一の搬送部材もしくは前記第二の搬送部材の回転速度を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。     In order to achieve the above object, a typical configuration according to the present invention includes an image carrier and a developer carrier that carries a developer including a toner and a carrier, and a static image formed on the image carrier. A developing device that develops an electrostatic latent image; a first conveying member that is provided in a first chamber in the developing device and conveys a developer toward a second chamber provided above the first chamber; A second conveying member that is provided in the second chamber and conveys the developer toward the first chamber; a detecting unit that detects information related to the magnetic permeability of the developer in the developing device; and A replenishment control means for controlling the amount of toner to be replenished to the developing device based on a detection result, a drive means for driving the first transport member and the second transport member, and when the image is not formed, The first conveying member or the first conveying member with respect to the rotation speed of the developer carrier. The rotational speed of the first transport member or the second transport member during image formation is corrected based on a plurality of detection values detected by the detection means when the rotational speed of the transport member is changed. Correction means.

また、像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、前記現像装置内の第一室に設けられ、現像剤を前記第一室の上方に設けられた第二室に向けて搬送する第一の搬送部材と、前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室に向けて搬送する第二の搬送部材と、前記現像装置内の単位体積あたりの現像剤の透磁率に関する情報を検知する検知手段と、前記検知手段の検知の結果が所定の基準値となるように前記現像装置へ補給するトナー量を制御する補給制御手段と、前記第一の搬送部材及び前記第二の搬送部材を駆動する駆動手段と、画像を形成しない時において、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材もしくは第二の搬送部材の回転速度を変化させたときに前記検知手段によって検出される複数の検出値に基づいて、前記所定の基準値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。   A developing device for developing an electrostatic latent image formed on the image carrier, and a developer carrier for carrying a developer including a toner and a carrier; A first conveying member provided in the first chamber for conveying developer toward a second chamber provided above the first chamber; and provided in the second chamber; A second conveying member that conveys the toner toward the surface, a detecting unit that detects information on the magnetic permeability of the developer per unit volume in the developing device, and a detection result of the detecting unit becomes a predetermined reference value. A replenishment control means for controlling the amount of toner to be replenished to the developing device, a driving means for driving the first transporting member and the second transporting member, and the developer carrying member when the image is not formed. The first conveying member or the second conveying member with respect to the rotational speed Based on the plurality of detection values detected by the detection means when changing the rotational speed, and having a correction means for correcting the predetermined reference value.

本発明によれば、画像形成時におけるインダクタンス検知センサーの検出値が適正であるか否かを判断することが常に精度良く可能となり、トナー濃度の過度の上昇を防止することができる。   According to the present invention, it is always possible to accurately determine whether or not the detection value of the inductance detection sensor at the time of image formation is appropriate, and an excessive increase in toner density can be prevented.

[実施形態1]
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態である電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置の概略縦断面図である。また、図2、3は、図1の画像形成装置に搭載された縦攪拌型の現像装置を示し、図2は現像装置の縦断面図、図3は横断面図である。
[Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a full-color image forming apparatus employing an electrophotographic system as an embodiment of the present invention. 2 and 3 show a vertical stirring type developing device installed in the image forming apparatus of FIG. 1, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the developing device, and FIG. 3 is a transverse sectional view.

図1に示す画像形成装置は、4つの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを備え、各画像形成部Pa〜Pdは、像担持体としての矢印方向(反時計方向)に回転するドラム状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム1a、1b、1c、1dを備えている。   The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd, and each image forming portion Pa to Pd is a drum shape that rotates in an arrow direction (counterclockwise direction) as an image carrier. Electrophotographic photosensitive members, that is, photosensitive drums 1a, 1b, 1c, and 1d.

感光体ドラム1a〜1dの周囲には、帯電器2a、2b、2c、2d、露光手段としてのレーザービームスキャナ3a、3b、3c、3dを有する。さらに、現像装置4a、4b、4c、4d、転写ローラ6a、6b、6c、6d、クリーニング手段19a、19b、19c、19dなどからなる画像形成手段を有する。   Around the photosensitive drums 1a to 1d, there are chargers 2a, 2b, 2c and 2d, and laser beam scanners 3a, 3b, 3c and 3d as exposure means. Further, the image forming apparatus includes developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d, transfer rollers 6a, 6b, 6c, and 6d, and cleaning units 19a, 19b, 19c, and 19d.

各画像形成部Pa〜Pdは同様の構成とされ、各画像形成部Pa〜Pdに配置された感光体ドラム1a〜1dは同じ構成とされる。従って、感光体ドラム1a〜1dを「感光体ドラム1」と総称する。同様に、帯電器2a〜2d、レーザービームスキャナ3a〜3d、現像装置4a〜4d、転写ローラ6a〜6d、クリーニング手段19a〜19dは、帯電器2、レーザービームスキャナ3、現像装置4、転写ローラ6、クリーニング手段19と総称する。   The image forming units Pa to Pd have the same configuration, and the photosensitive drums 1a to 1d arranged in the image forming units Pa to Pd have the same configuration. Accordingly, the photosensitive drums 1a to 1d are collectively referred to as “photosensitive drum 1”. Similarly, the chargers 2a to 2d, the laser beam scanners 3a to 3d, the developing devices 4a to 4d, the transfer rollers 6a to 6d, and the cleaning means 19a to 19d are the charger 2, the laser beam scanner 3, the developing device 4, and the transfer roller. 6. Collectively called cleaning means 19.

次に、かかる画像形成装置全体の通常モードにおける画像形成シーケンスについて説明する。先ず、感光体ドラム1が、帯電器2によって一様に帯電される。通常モードでは感光体ドラム1は、矢示の時計方向に286mm/secのプロセススピード(周速度)で回転する。   Next, an image forming sequence in the normal mode of the entire image forming apparatus will be described. First, the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 2. In the normal mode, the photosensitive drum 1 rotates at a process speed (circumferential speed) of 286 mm / sec in the clockwise direction indicated by the arrow.

上記一様に帯電された感光体ドラム1は、次に、上記のレーザービームスキャナ3により、画像信号により変調されたレーザー光により走査露光が行われる。   Next, the uniformly charged photosensitive drum 1 is subjected to scanning exposure with the laser beam modulated by the image signal by the laser beam scanner 3.

レーザービームスキャナ3は、半導体レーザーを内蔵しており、この半導体レーザーは、CCD等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置が出力する原稿画像情報信号に対応して制御され、レーザー光を射出する。   The laser beam scanner 3 incorporates a semiconductor laser, and this semiconductor laser is controlled in response to an original image information signal output from an original reading apparatus having a photoelectric conversion element such as a CCD, and emits laser light.

これによって、帯電器2によって帯電された感光体ドラム1の表面電位が画像部において変化して、感光体ドラム1上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置4によって反転現像され、可視画像、即ちトナー像とされる。この場合、現像装置4には、現像剤としてトナーとキャリアを混合した現像剤を使用する二成分現像方式が用いられる。   As a result, the surface potential of the photosensitive drum 1 charged by the charger 2 changes in the image portion, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image is reversely developed by the developing device 4 to be a visible image, that is, a toner image. In this case, the developing device 4 uses a two-component developing system that uses a developer in which a toner and a carrier are mixed as a developer.

上述した各工程は各画像形成部Pa〜Pd毎に行われ、感光体ドラム1上にイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が形成される。   The above-described steps are performed for each of the image forming portions Pa to Pd, and toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are formed on the photosensitive drum 1.

また、各画像形成部Pa〜Pdの下方位置には、中間転写ベルトとされる中間転写体5が配置される。中間転写ベルト5は、ローラ51、52、53に懸架され、矢印方向に移動自在とされる。   In addition, an intermediate transfer member 5 serving as an intermediate transfer belt is disposed below each of the image forming units Pa to Pd. The intermediate transfer belt 5 is suspended by rollers 51, 52, 53 and is movable in the direction of the arrow.

感光体ドラム1上のトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ6によって一度中間転写体である中間転写ベルト5に転写される。   The toner image on the photosensitive drum 1 is once transferred to an intermediate transfer belt 5 as an intermediate transfer member by a transfer roller 6 as a primary transfer unit.

これによって、中間転写ベルト5上にてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光体ドラム1上に転写されずに残ったトナーはクリーニング手段19に回収される。   As a result, toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black are superimposed on the intermediate transfer belt 5 to form a full color image. Further, the toner remaining without being transferred onto the photosensitive drum 1 is collected by the cleaning means 19.

この中間転写ベルト5上のフルカラー画像は、給送カセット12から取り出され、給送ローラ13、給送ガイド11を経由して進行した紙などの転写材Sに、二次転写手段としての二次転写ローラ10の作用により転写される。   The full-color image on the intermediate transfer belt 5 is taken out from the feeding cassette 12 and transferred to a transfer material S such as paper that has advanced via a feeding roller 13 and a feeding guide 11 as a secondary transfer means. Transfer is performed by the action of the transfer roller 10.

転写されずに中間転写ベルト5表面に残ったトナーは中間転写ベルトクリーニング手段18に回収される。一方、トナー像が転写された転写材Sは、定着器(熱ローラ定着器)16に送られ、画像の定着が行われ、排出トレイ17に排出される。   The toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 5 without being transferred is collected by the intermediate transfer belt cleaning means 18. On the other hand, the transfer material S onto which the toner image has been transferred is sent to a fixing device (heat roller fixing device) 16 where the image is fixed and discharged to a discharge tray 17.

尚、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光体ドラム1を使用したが、勿論、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。   In the present embodiment, the photosensitive drum 1 that is a drum-shaped organic photosensitive member that is usually used is used as the image carrier, but it is of course possible to use an inorganic photosensitive member such as an amorphous silicon photosensitive member. .

また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。   It is also possible to use a belt-like photoreceptor. The charging method, transfer method, cleaning method, and fixing method are not limited to the above methods.

次に、図2、3を参照して、現像装置4を具体的に説明する。即ち、現像装置4は現像容器22を備え、現像容器22内に現像剤としてトナーとキャリアを含む二成分現像剤が収容されている。また、現像容器22内には、駆動モータM1により駆動される現像剤担持体としての現像スリーブ28と、現像スリーブ28上に担持された現像剤の穂を規制する穂切り部材29とを有している。   Next, the developing device 4 will be specifically described with reference to FIGS. That is, the developing device 4 includes a developing container 22 in which a two-component developer containing toner and a carrier as a developer is accommodated. Further, the developing container 22 has a developing sleeve 28 as a developer carrying member driven by a driving motor M1, and a panning member 29 for regulating the ears of the developer carried on the developing sleeve 28. ing.

そして、現像容器22の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁27によって現像室(第二室)23と攪拌室(第一室)24に上下に区画されている。現像室23は攪拌室24の上方に位置し、これら現像室23及び攪拌室24には現像剤が収容されている。   The interior of the developing container 22 is divided into a developing chamber (second chamber) 23 and an agitating chamber (first chamber) 24 by a partition wall 27 having a substantially central portion extending in a direction perpendicular to the paper surface. The developing chamber 23 is located above the stirring chamber 24, and the developing chamber 23 and the stirring chamber 24 contain a developer.

攪拌室24及び現像室23には、現像剤攪拌及び搬送手段として第一の搬送スクリュー(第一の搬送部材)26及び第二の搬送スクリュー(第二の搬送部材)25がそれぞれ配置されている。   In the stirring chamber 24 and the developing chamber 23, a first conveying screw (first conveying member) 26 and a second conveying screw (second conveying member) 25 are arranged as developer agitating and conveying means, respectively. .

第二の搬送スクリュー25は、現像室23の底部に現像スリーブ28の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転して現像室23内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。   The second conveying screw 25 is disposed substantially parallel to the bottom of the developing chamber 23 along the axial direction of the developing sleeve 28, and rotates to allow the developer in the developing chamber 23 to move in one direction along the axial direction. Transport.

また、第一の搬送スクリュー26は、攪拌室24内の底部に第二の搬送スクリュー25とほぼ平行に配置され、攪拌室24内の現像剤を第二の搬送スクリュー25と反対方向に搬送する。   The first conveying screw 26 is disposed at the bottom of the stirring chamber 24 substantially in parallel with the second conveying screw 25, and conveys the developer in the stirring chamber 24 in the opposite direction to the second conveying screw 25. .

このように、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転による搬送によって、現像剤が隔壁27の両端部の開口部11、12を通じて現像室23と攪拌室24との間で循環される。   As described above, the developer is circulated between the developing chamber 23 and the agitation chamber 24 through the openings 11 and 12 at both ends of the partition wall 27 by the conveyance by the rotation of the first and second conveyance screws 26 and 25. .

なお、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の直径は18mm、ピッチは20mmになっており、通常モードでは駆動モータM2によりそれぞれ390rpmの回転数で回転する。   The first and second conveying screws 26 and 25 have a diameter of 18 mm and a pitch of 20 mm, and are rotated at a rotation speed of 390 rpm by the drive motor M2 in the normal mode.

現像容器22の感光体ドラム1に対向した現像領域に相当する位置には開口部11、12が形成され、開口部11、12には現像スリーブ28がその一部を感光体ドラム1側に露出するように回転可能に設けられている。   Openings 11 and 12 are formed at positions corresponding to the developing region of the developing container 22 facing the photosensitive drum 1, and a developing sleeve 28 is partially exposed to the photosensitive drum 1 side at the openings 11 and 12. It is provided so that it can rotate.

ここで、現像スリーブ28の直径は20mm、感光体ドラム1の直径は40mm、現像スリーブ28と感光体ドラム1との最近接領域を約400μmの距離としている。これによって、現像部に搬送した現像剤を感光体ドラム1と接触させた状態で現像が行えるようになっている。   Here, the diameter of the developing sleeve 28 is 20 mm, the diameter of the photosensitive drum 1 is 40 mm, and the closest region between the developing sleeve 28 and the photosensitive drum 1 is a distance of about 400 μm. As a result, development can be performed in a state where the developer conveyed to the developing unit is in contact with the photosensitive drum 1.

現像スリーブ28はアルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、その内部には磁界手段であるマグネットローラ28mが非回転状態で設置されている。マグネットローラ28mは、現像部における感光体ドラム1に対向して配置された現像極S2と、穂切り部材29に対向して配置された磁極S1とを有する。さらに、磁極S1と現像極S2の間に配置された磁極N1と、現像室23及び撹拌室24にそれぞれ対向して配置された磁極N2及びN3とを有している。また、現像スリーブの回転数は250rpmに設定されている。   The developing sleeve 28 is made of a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel, and a magnet roller 28m as a magnetic field means is installed in a non-rotating state therein. The magnet roller 28m has a developing pole S2 disposed facing the photosensitive drum 1 in the developing section, and a magnetic pole S1 disposed facing the ear cutting member 29. Furthermore, it has a magnetic pole N1 arranged between the magnetic pole S1 and the developing pole S2, and magnetic poles N2 and N3 arranged to face the developing chamber 23 and the stirring chamber 24, respectively. The rotation speed of the developing sleeve is set to 250 rpm.

現像スリーブ28は、現像時に図示矢印方向(反時計方向)に回転し、穂切り部材29による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された二成分現像剤を担持して、これを感光体ドラム1と対向した現像領域に搬送する。そして、感光体ドラム1上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。   The developing sleeve 28 rotates in the direction indicated by the arrow (counterclockwise) during development, and carries a two-component developer whose layer thickness is regulated by the earbrushing of the magnetic brush by the earbrushing member 29, and this is loaded on the photosensitive drum. 1 is conveyed to the development area facing 1. Then, a developer is supplied to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 to develop the latent image.

穂切り部材29は、現像スリーブ28の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材29aと、鉄材のような磁性部材29bとで構成されている。そして、穂切り部材29は、感光体ドラム1よりも現像スリーブ回転方向上流側に配設され、現像剤のトナーとキャリアの両方が穂切り部材29の先端部と現像スリーブ28との間を通過して現像領域へと送られる。   The ear cutting member 29 is composed of a nonmagnetic member 29a formed of plate-like aluminum or the like extending along the longitudinal axis of the developing sleeve 28, and a magnetic member 29b such as an iron material. The ear cutting member 29 is disposed upstream of the photosensitive drum 1 in the developing sleeve rotation direction, and both the developer toner and the carrier pass between the tip of the ear cutting member 29 and the developing sleeve 28. And sent to the development area.

穂切り部材29の現像スリーブ28の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ28上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。   By adjusting the gap between the head cutting member 29 and the surface of the developing sleeve 28, the amount of developer magnetic brush carried on the developing sleeve 28 is regulated and the amount of developer conveyed to the developing area is adjusted. The

本実施形態においては、穂切り部材29によって、現像スリーブ28上の単位面積当りの現像剤コート量を30mg/cm2に規制している。なお、穂切り部材29と現像スリーブ28は、間隙を200〜1000μm、好ましくは400〜700μmに設定される。本実施形態では600μmに設定している。   In the present embodiment, the amount of developer coat per unit area on the developing sleeve 28 is regulated to 30 mg / cm 2 by the ear cutting member 29. The gap between the ear cutting member 29 and the developing sleeve 28 is set to 200 to 1000 μm, preferably 400 to 700 μm. In this embodiment, it is set to 600 μm.

現像容器22上には、トナーとキャリアを混合した補給用二成分現像剤を収容するホッパー31が配置される。このホッパー31は、現像剤補給手段を構成し、下部にスクリュー状の搬送部材32を備え、搬送部材32の一端が現像装置4の前端部に設けられた現像剤補給口30の位置まで延びている。   On the developing container 22, a hopper 31 for storing a two-component developer for replenishment in which toner and a carrier are mixed is disposed. The hopper 31 constitutes a developer replenishing means, and includes a screw-like conveying member 32 at the lower portion. One end of the conveying member 32 extends to a developer replenishing port 30 provided at the front end of the developing device 4. Yes.

また、現像剤を攪拌室24から現像室23へ受け渡すための開口部11(以下、汲み上げ部という)の攪拌室24側にはニ成分現像剤のトナー濃度を検知するためのインダクタンス検知センサー20が設置されている。このインダクタンス検知センサー20の検知出力に応じて現像剤補給手段によって現像容器22内に現像剤が補給される。   In addition, an inductance detection sensor 20 for detecting the toner concentration of the two-component developer is provided on the stirring chamber 24 side of an opening 11 (hereinafter referred to as a pumping portion) for transferring the developer from the stirring chamber 24 to the developing chamber 23. Is installed. In accordance with the detection output of the inductance detection sensor 20, the developer is supplied into the developer container 22 by the developer supply means.

なお、本実施形態では、補給される現像剤におけるキャリアの混合比率は重量比で15%に調整されているものを用いている。このインダクタンス検知センサー20による具体的なトナー補給制御方法については以下で詳しく説明する。本実施例のインダクタンス検知センサー20は、現像容器22内の単位体積あたりの現像剤の透磁率に関する情報を検知している。   In the present embodiment, the carrier mixing ratio in the replenished developer is adjusted to 15% by weight. A specific toner supply control method by the inductance detection sensor 20 will be described in detail below. The inductance detection sensor 20 of this embodiment detects information related to the magnetic permeability of the developer per unit volume in the developing container 22.

二成分現像剤は磁性キャリアと非磁性トナーを主成分としていることから、現像剤のトナー濃度(キャリア粒子及びトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合)が変化すると、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による透磁率が変化する。   Since the two-component developer contains a magnetic carrier and a non-magnetic toner as main components, when the toner concentration of the developer (ratio of the toner particle weight to the total weight of the carrier particles and the toner particles) changes, the magnetic carrier and the non-magnetic toner The magnetic permeability varies depending on the mixing ratio.

この透磁率をインダクタンス検知センサー20によって検知すると、図4に示すように、検知出力(Vsig)はトナー濃度(T/D比)に応じてほぼ直線的に変化する。即ち、インダクタンス検知センサー20の検知出力は現像容器22内に存在する二成分現像剤のトナー濃度に対応する。   When this magnetic permeability is detected by the inductance detection sensor 20, the detection output (Vsig) changes substantially linearly according to the toner concentration (T / D ratio) as shown in FIG. That is, the detection output of the inductance detection sensor 20 corresponds to the toner concentration of the two-component developer present in the developing container 22.

つまり、トナー濃度が高くなると、現像剤中に占める非磁性トナーの割合が高くなるため、現像剤の透磁率が低くなり、検知出力は小さくなる。   That is, as the toner concentration increases, the proportion of non-magnetic toner in the developer increases, so the permeability of the developer decreases and the detection output decreases.

これとは逆にトナー濃度が低くなると、現像剤の透磁率が高くなるため、検知出力は大きくなる。このようにしてインダクタンス検知センサー20を用いて現像剤のトナー濃度を検知することが可能となる。   On the contrary, when the toner concentration is lowered, the magnetic permeability of the developer is increased, so that the detection output is increased. In this way, the toner density of the developer can be detected using the inductance detection sensor 20.

検知したVsigは不揮発性のメモリ手段(不図示)に予め記録されているトナー濃度基準値Vrefと比較され、両者の差分(Vsig−Vref)の計算結果に基づいてトナー補給時間が制御される。   The detected Vsig is compared with a toner density reference value Vref recorded in advance in a non-volatile memory means (not shown), and the toner replenishment time is controlled based on the calculation result of the difference (Vsig−Vref).

トナー濃度基準値Vrefは目標とするトナー濃度に対応した出力値であるため、Vsigはこのトナー濃度基準値に近づくように制御がなされる。   Since the toner density reference value Vref is an output value corresponding to the target toner density, Vsig is controlled so as to approach this toner density reference value.

例えば、Vsig−Vref>0の場合は現像剤のトナー濃度が目標とするトナー濃度よりも低い状態であるため、その差分の大きさに応じて必要なトナー補給量を決定する。   For example, when Vsig−Vref> 0, the toner density of the developer is in a state lower than the target toner density, and therefore the necessary toner replenishment amount is determined according to the difference.

そのため、VsigとVrefの差が大きいほど多くのトナーが補給されることになる。また、Vsig−Vref≦0の場合はトナー濃度が目標よりも高いため、トナー補給を停止し、画像形成動作によるトナー消費によってトナー濃度を下げるようにする。以上のようにしてトナー補給制御が行われる。   Therefore, the larger the difference between Vsig and Vref, the more toner is supplied. Further, when Vsig−Vref ≦ 0, the toner concentration is higher than the target, so that the toner supply is stopped and the toner concentration is lowered by the toner consumption by the image forming operation. The toner replenishment control is performed as described above.

なお、本実施形態に用いている現像剤の初期トナー濃度は7%であり、インダクタンス検知センサー20のトナー濃度目標値Vrefはトナー濃度7%のときの出力が2.5Vになるように調整されている。しかし、初期トナー濃度及び初期基準信号Vrefの調整値はこれ以外の数値のものを用いても良い。   The initial toner concentration of the developer used in this embodiment is 7%, and the toner concentration target value Vref of the inductance detection sensor 20 is adjusted so that the output when the toner concentration is 7% is 2.5V. Yes. However, other adjustment values for the initial toner density and the initial reference signal Vref may be used.

現像室23の下流側の壁面には、現像剤排出手段を構成し、劣化現像剤を排出する現像剤排出口40が現像剤補給口30より現像剤搬送方向上流側に形成され、補給された新しい現像剤はすぐに排出されず、剤面高さの安定した場所で排出されるようになっている。   On the wall surface on the downstream side of the developing chamber 23, a developer discharge means is formed, and a developer discharge port 40 for discharging the deteriorated developer is formed upstream of the developer supply port 30 in the developer transport direction and supplied. The new developer is not discharged immediately, but is discharged at a place where the surface height is stable.

現像剤の補給工程により現像容器22内の現像剤が増加すると、増加量に応じて現像剤は現像剤排出口40より溢れ出る(オーバーフロー)ように排出される。排出された現像剤は搬送部材である図示しない回収スクリューにより回収現像剤貯蔵庫まで搬送される。なお、現像剤排出口40の位置や大きさは画像形成装置によって適宜、適切に決定される。   When the developer in the developer container 22 increases in the developer replenishment process, the developer is discharged so as to overflow (overflow) from the developer discharge port 40 according to the increase amount. The discharged developer is transported to a recovered developer storage by a recovery screw (not shown) that is a transport member. Note that the position and size of the developer discharge port 40 are appropriately determined by the image forming apparatus.

ところで、現像剤の状態によっては攪拌室24から現像室23への現像剤の汲み上げ性が低下するため、現像室23における剤面高さが低くなって現像剤が現像剤排出口40から排出されにくくなり、現像容器22内の現像剤量が増加することがある。   By the way, depending on the state of the developer, the pumping ability of the developer from the agitating chamber 24 to the developing chamber 23 is lowered, so that the height of the developer surface in the developing chamber 23 is lowered and the developer is discharged from the developer discharge port 40. The amount of developer in the developing container 22 may increase.

例えば高湿環境下で長期間放置された直後などは現像剤の帯電量が低下している状態であるため、現像剤の流動性が高くなり、汲み上げ部における汲み上げ性が大きく低下してしまう。   For example, immediately after being left in a high humidity environment for a long period of time, the charge amount of the developer is in a reduced state. Therefore, the fluidity of the developer is increased, and the pumping performance in the pumping unit is greatly decreased.

これは流動性が高くなった現像剤は、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の表面との摩擦抵抗が小さくなることで表面を滑りやすくなり、その結果、下から上に汲み上がりにくくなるためと考えられる。このような現象が生じると、現像剤の排出量が減少するため、結果として現像装置4内の現像剤量が増加することになる。   This is because the developer with high fluidity becomes slippery because the frictional resistance with the surfaces of the first and second conveying screws 26 and 25 becomes small, and as a result, it is difficult to draw up from below. It is thought to be. When such a phenomenon occurs, the developer discharge amount decreases, and as a result, the developer amount in the developing device 4 increases.

すると、上述したように、現像剤量がある一定の量を超えると現像剤にかかる圧力が急激に増加するためにトナー濃度に変化がなくてもインダクタンス検知センサー20の出力が大きく変化してしまうようになる(図5参照)。   Then, as described above, when the amount of developer exceeds a certain amount, the pressure applied to the developer increases rapidly, so that the output of the inductance detection sensor 20 greatly changes even if the toner concentration does not change. (See FIG. 5).

このような不具合を防止するために、検知したインダクタンス検知センサー20の出力値が適正か否か判断するためのテストモードを有し、このテストモードの結果、出力値が適正でないと判断された場合に画像形成条件を補正する制御を行う。具体的には、本実施例では、画像形成条件とは、トナー補給量を制御する際の目標値である基準値を補正する制御を行う。その制御の具体的な方法について図6のフローチャートにより説明する。     In order to prevent such problems, the test mode for judging whether the detected output value of the inductance detection sensor 20 is appropriate or not is obtained. As a result of this test mode, the output value is judged to be inappropriate. Then, control for correcting the image forming condition is performed. Specifically, in this embodiment, the image forming condition is a control for correcting a reference value, which is a target value for controlling the toner supply amount. A specific method of the control will be described with reference to the flowchart of FIG.

本実施形態では、テストモードを積算500枚のプリントが経過した後の後回転時に実行する(ステップS1)。テストモードの実行タイミングになると(ステップS2)、現像スリーブ28の回転速度を通常の画像形成時における速度を保ったまま、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を通常の画像形成時における速度を中心として段階的に変化させる。   In the present embodiment, the test mode is executed during post-rotation after a total of 500 prints have elapsed (step S1). When the test mode execution timing is reached (step S2), the rotation speed of the first and second conveying screws 26 and 25 is set to normal image formation while maintaining the rotation speed of the developing sleeve 28 at the time of normal image formation. It is changed step by step around the speed in time.

画像形成時の第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度は390rpmであるが、図7に示すように、9段階速度を変化させ、そのときのインダクタンス検知センサー20の出力値(V1〜V9)をそれぞれモニターする(ステップS3)。   The rotational speed of the first and second conveying screws 26 and 25 during image formation is 390 rpm. As shown in FIG. 7, the nine-stage speed is changed, and the output value (V1) of the inductance detection sensor 20 at that time is changed. ˜V9) are monitored (step S3).

ここで、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を遅くすると、汲み上げ部における現像剤の汲み上げ性が低下する。このため、ある一定速度以下に回転速度を遅くすると、現像剤の流動性が高くなったときと同様に汲み上げ部において現像剤にかかる圧力が急激に増加するようになる。   Here, when the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are decreased, the pumping performance of the developer in the pumping unit is lowered. For this reason, when the rotational speed is slowed below a certain fixed speed, the pressure applied to the developer in the pumping-up portion suddenly increases in the same manner as when the fluidity of the developer is increased.

そこで、第一の搬送スクリュー26の回転速度を変化させたときのインダクタンス検知センサー20の出力値をグラフにプロットすると、図8のようになる。このグラフを傾きの異なる二つの直線で近似し、二つの近似直線の交点となる回転速度S1を求める。   Therefore, when the output value of the inductance detection sensor 20 when the rotational speed of the first conveying screw 26 is changed is plotted on a graph, it is as shown in FIG. This graph is approximated by two straight lines having different inclinations, and a rotational speed S1 that is the intersection of the two approximate straight lines is obtained.

図8の場合、S1は354rpmとなっている。このS1の速度と、通常の画像形成時における回転速度(390rpm)とを比較する。そして、S1よりも通常の画像形成時における回転速度の方が大きければ、通常の画像形成時に検知しているインダクタンス検知センサー20の出力値は搬送スクリュー速度を変化させても出力がほぼフラットな領域である。このことから現像剤に対する圧力はそれほど高くない状態で検知していると判断され(ステップS4)、特に補正等は行わずにテストモードを終了する(ステップS7)。   In the case of FIG. 8, S1 is 354 rpm. The speed of S1 is compared with the rotation speed (390 rpm) during normal image formation. If the rotational speed at the time of normal image formation is larger than S1, the output value of the inductance detection sensor 20 detected at the time of normal image formation is an area where the output is almost flat even if the conveying screw speed is changed. It is. From this, it is determined that the pressure on the developer is not so high (step S4), and the test mode is terminated without performing any particular correction (step S7).

一方で、現像装置4内の現像剤量がある程度増加すると、汲み上げ部における現像剤に対する圧力が高まりやすくなるため、テストモードにおいて、V1〜V9が図9のようにプロットされるようになる。そのような場合、例えば二つの近似直線の交点となる回転速度S1は425rpmとなっている。   On the other hand, when the amount of the developer in the developing device 4 increases to some extent, the pressure on the developer in the pumping portion is likely to increase, so that V1 to V9 are plotted as shown in FIG. 9 in the test mode. In such a case, for example, the rotational speed S1 that is the intersection of two approximate lines is 425 rpm.

S1の方が通常の画像形成時における回転速度よりも大きい場合は、通常の画像形成時に検知しているインダクタンス検知センサー20の出力値は出力のフラットな領域、即ち現像剤に対する圧力がそれほど高くない領域での出力よりも高くなっている。このため、適正な出力値よりも高めに検知されていると判断され、その分、インダクタンス検知センサー20のトナー濃度基準値の補正を行う。   When S1 is larger than the rotation speed at the time of normal image formation, the output value of the inductance detection sensor 20 detected at the time of normal image formation is a flat area of the output, that is, the pressure on the developer is not so high. It is higher than the output in the area. For this reason, it is determined that the detected value is higher than the appropriate output value, and the toner density reference value of the inductance detection sensor 20 is corrected accordingly.

即ち、出力がフラットな領域の出力値V0と通常の画像形成時の搬送スクリュー回転速度における出力値V5との差分ΔV(ステップS5)を補正値とする。そして、差分ΔVをトナー濃度基準値(Vref)に加えることで、補正後のトナー濃度基準値(Vref_adj)を決定して(ステップS6)、テストモードを終了する(ステップS7)。なお、テストモードの実行タイミングでない場合は、後回転を終了する(ステップS8)。   That is, the difference ΔV (step S5) between the output value V0 in the flat output region and the output value V5 at the conveying screw rotation speed during normal image formation is set as the correction value. Then, by adding the difference ΔV to the toner density reference value (Vref), the corrected toner density reference value (Vref_adj) is determined (step S6), and the test mode is ended (step S7). If it is not the test mode execution timing, the post-rotation is terminated (step S8).

本実施例では、差分ΔVをトナー濃度基準値(Vref)に加えることで補正したが、これに限らず、差分ΔVに補正係数を乗じたものトナー濃度基準値(Vref)に加えてもよい。   In this embodiment, the difference ΔV is corrected by adding it to the toner density reference value (Vref). However, the present invention is not limited to this, and it may be added to the toner density reference value (Vref) obtained by multiplying the difference ΔV by a correction coefficient.

以後、次のテストモードが実行されるまではここで決定された補正後のトナー濃度基準値を用いて通常の画像形成時におけるトナー濃度制御が行われる。   Thereafter, until the next test mode is executed, toner density control during normal image formation is performed using the corrected toner density reference value determined here.

このように、本実施の形態では、縦攪拌型の現像装置4内の現像剤量が増加したために汲み上げ部における圧力が高くなる場合でも、通常の画像形成時におけるインダクタンス検知センサー20の出力値が適正か否かを判断される。そして、適正でないと判断された場合は、その分トナー濃度基準値を補正されるので、現像剤のトナー濃度の過度の上昇が回避される。   As described above, in this embodiment, even when the pressure in the pumping portion increases because the amount of developer in the vertical stirring type developing device 4 increases, the output value of the inductance detection sensor 20 during normal image formation is It is judged whether or not it is appropriate. If it is determined that the toner density is not appropriate, the toner density reference value is corrected accordingly, so that an excessive increase in the toner density of the developer is avoided.

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。   The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the scope does not depart from the spirit of the invention described in the claims of the present invention. Thus, various changes can be made.

[実施形態2]
例えば、図10に示すように、テストモードの結果、通常の画像形成時におけるインダクタンス検知センサー20の出力値が適正でないと判断された場合に通常の画像形成時における第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を制御してもよい。即ち、本実施例では、インダクタンス検知センサー20の出力値が適正でないと判断された場合に補正を行う画像形成条件として、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度としている。
[Embodiment 2]
For example, as shown in FIG. 10, when it is determined that the output value of the inductance detection sensor 20 at the time of normal image formation is not appropriate as a result of the test mode, the first and second conveying screws at the time of normal image formation The rotational speeds 26 and 25 may be controlled. That is, in this embodiment, the rotation speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are used as the image forming conditions to be corrected when it is determined that the output value of the inductance detection sensor 20 is not appropriate.

図10において、ステップS1〜S4は、図6と同様なので、その説明を割愛する。即ち、テストモードの結果が、図9の場合、二つの近似直線の交点S1よりも速くてかつ最も近い速度を図7の9つの速度の中から選択する。   In FIG. 10, steps S1 to S4 are the same as those in FIG. That is, when the result of the test mode is FIG. 9, the closest and faster speed than the intersection S1 of the two approximate lines is selected from the nine speeds in FIG.

S1が425rpmであった場合、これよりも速くてかつ最も近い回転速度である470rpmを、通常の第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度として設定する(ステップS5)。そして、テストモード(ステップS6)及び後回転が終了される(ステップS7)。ここで、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を最もS1に近い速度に設定したのは、回転速度の上昇による昇温や摺擦部の磨耗をできるだけ避けるためである。   If S1 is 425 rpm, 470 rpm, which is faster than this and the closest rotation speed, is set as the rotation speed of the normal first and second conveying screws 26, 25 (step S5). Then, the test mode (step S6) and the post-rotation are finished (step S7). Here, the reason why the rotational speeds of the first and second conveying screws 26 and 25 are set to the speed closest to S1 is to avoid as much as possible the temperature rise and wear of the rubbing portion due to the increase in the rotational speed.

このように、搬送スクリューの回転速度を上げることでインダクタンス検知センサー20の出力は適正な出力値となり(図9で出力がフラットな領域)、トナー濃度の過度の上昇が防止される。   In this way, by increasing the rotation speed of the conveying screw, the output of the inductance detection sensor 20 becomes an appropriate output value (a region where the output is flat in FIG. 9), and an excessive increase in toner density is prevented.

また、第一及び第二の搬送スクリュー26、25の回転速度を速くすることで汲み上げ部における現像剤の汲み上げ性が向上するために現像剤排出口40からの現像剤の排出量が増加して現像容器22内の現像剤量を適正化することができる。   Further, by increasing the rotational speed of the first and second conveying screws 26 and 25, the developer pumping performance at the pumping section is improved, so the developer discharge amount from the developer discharge port 40 is increased. The amount of developer in the developing container 22 can be optimized.

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す現像装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the developing device shown in FIG. 図1に示す現像装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the developing device shown in FIG. 現像剤のトナー濃度とインダクタンス検知センサー出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the toner density | concentration of a developing agent, and an inductance detection sensor output. 現像装置内の現像剤量とインダクタンス検知センサー出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the developer amount in a developing device, and an inductance detection sensor output. 図2、3の現像装置の制御を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing control of the developing device of FIGS. 搬送スクリューの9段階の回転速度値を示す図である。It is a figure which shows the rotational speed value of 9 steps | paragraphs of a conveyance screw. テストモードにおいて、通常の画像形成時のインダクタンス検知センサーの出力値が適正である場合の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result when the output value of the inductance detection sensor at the time of normal image formation is appropriate in the test mode. テストモードにおいて、通常の画像形成時のインダクタンス検知センサーの出力値が適正でない場合の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result when the output value of the inductance detection sensor at the time of normal image formation is not appropriate in the test mode. 図2、3の現像装置の他の制御を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing another control of the developing device of FIGS. 従来の縦攪拌型現像装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional vertical stirring type developing apparatus. 図11に示す現像装置内の現像剤量と汲み上げ部における現像剤に対する圧力との関係を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the developer amount in the developing device shown in FIG. 11 and the pressure applied to the developer in the pumping unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
4 現像装置
20 インダクタンス検知センサー
22 現像容器
23 現像室
24 撹拌室
25 第二の搬送スクリュー
26 第一の搬送スクリュー(現像剤撹拌・搬送手段)
28 現像スリーブ(現像剤担持手段)
30 現像剤補給口
31 トナーホッパー(補給手段)
32 搬送部材
40 現像剤排出口(排出手段)
M1、M2 駆動モータ
1 Photosensitive drum 4 Developing device
20 Inductance detection sensor
22 Developer container
23 Development chamber
24 Mixing chamber
25 Second conveying screw
26 First conveying screw (developer stirring / conveying means)
28 Development sleeve (developer carrying means)
30 Developer supply port
31 Toner hopper (replenishment means)
32 Conveying material
40 Developer outlet (discharge means)
M1, M2 drive motor

Claims (6)

像担持体と、
トナーとキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置内の第一室に設けられ、現像剤を前記第一室の上方に設けられた第二室に向けて搬送する第一の搬送部材と、
前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室に向けて搬送する第二の搬送部材と、
前記現像装置内の現像剤の透磁率に関する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知の結果に基いて前記現像装置に補給するトナー量を制御する補給制御手段と、
前記第一の搬送部材及び前記第二の搬送部材を駆動する駆動手段と、
画像を形成しない時において、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材もしくは第二の搬送部材の回転速度を変化させたときに前記検知手段によって検出される複数の検出値に基づいて、画像形成時における前記第一の搬送部材もしくは前記第二の搬送部材の回転速度を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A developing device having a developer carrying member carrying a developer containing toner and a carrier, and developing an electrostatic latent image formed on the image carrier;
A first conveying member that is provided in a first chamber in the developing device and conveys the developer toward a second chamber provided above the first chamber;
A second conveying member provided in the second chamber, for conveying the developer toward the first chamber;
Detecting means for detecting information on the magnetic permeability of the developer in the developing device;
Replenishment control means for controlling the amount of toner replenished to the developing device based on the detection result of the detection means;
Drive means for driving the first transport member and the second transport member;
When the image is not formed, a plurality of detection values detected by the detection unit when the rotation speed of the first transport member or the second transport member is changed with respect to the rotation speed of the developer carrier. Based on the correction means for correcting the rotational speed of the first conveying member or the second conveying member during image formation;
An image forming apparatus comprising:
前記補正手段は、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材の回転速度を減少させたときに検出される前記複数の検出値が増加し始めるときの前記第一の搬送部材の回転速度と、画像形成時における前記第一の搬送部材の回転速度とに基いて、画像形成時における前記第一の搬送部材の回転速度を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The correction means includes the first transport when the plurality of detection values detected when the rotational speed of the first transport member is decreased with respect to the rotational speed of the developer carrier. 2. The rotational speed of the first transport member during image formation is corrected based on the rotational speed of the member and the rotational speed of the first transport member during image formation. Image forming apparatus. 前記補正手段は、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第二の搬送部材の回転速度を減少させたときに検出される前記複数の検出値が増加し始めるときの前記第二の搬送部材の回転速度と、画像形成時における前記第二の搬送部材の回転速度とに基いて、画像形成時における前記第二の搬送部材の回転速度を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The correction means includes the second transport when the plurality of detection values detected when the rotational speed of the second transport member is decreased with respect to the rotational speed of the developer carrier start to increase. 2. The rotational speed of the second transport member during image formation is corrected based on the rotational speed of the member and the rotational speed of the second transport member during image formation. Image forming apparatus. 像担持体と、
トナーとキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記現像装置内の第一室に設けられ、現像剤を前記第一室の上方に設けられた第二室に向けて搬送する第一の搬送部材と、
前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室に向けて搬送する第二の搬送部材と、
前記現像装置内の単位体積あたりの現像剤の透磁率に関する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知の結果が所定の基準値となるように前記現像装置へ補給するトナー量を制御する補給制御手段と、
前記第一の搬送部材及び前記第二の搬送部材を駆動する駆動手段と、
画像を形成しない時において、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材もしくは第二の搬送部材の回転速度を変化させたときに前記検知手段によって検出される複数の検出値に基づいて、前記所定の基準値を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A developing device having a developer carrying member carrying a developer containing toner and a carrier, and developing an electrostatic latent image formed on the image carrier;
A first conveying member that is provided in a first chamber in the developing device and conveys the developer toward a second chamber provided above the first chamber;
A second conveying member provided in the second chamber, for conveying the developer toward the first chamber;
Detecting means for detecting information on the magnetic permeability of the developer per unit volume in the developing device;
Replenishment control means for controlling the amount of toner to be replenished to the developing device so that the detection result of the detection means becomes a predetermined reference value;
Drive means for driving the first transport member and the second transport member;
When the image is not formed, a plurality of detection values detected by the detection unit when the rotation speed of the first transport member or the second transport member is changed with respect to the rotation speed of the developer carrier. Correction means for correcting the predetermined reference value based on:
An image forming apparatus comprising:
前記補正手段は、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第一の搬送部材の回転速度を減少させたときに検出される前記複数の検出値が増加し始めるときの前記第一の搬送部材の回転速度と、画像形成時における前記第一の搬送部材の回転速度との差分に関する情報に基いて、前記所定の基準値を補正することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The correction means includes the first transport when the plurality of detection values detected when the rotational speed of the first transport member is decreased with respect to the rotational speed of the developer carrier. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the predetermined reference value is corrected based on information relating to a difference between a rotation speed of the member and a rotation speed of the first conveying member at the time of image formation. . 前記補正手段は、前記現像剤担持体の回転速度に対して前記第二の搬送部材の回転速度を減少させたときに検出される前記複数の検出値が増加し始めるときの前記第二の搬送部材の回転速度と、画像形成時における前記第二の搬送部材の回転速度との差分に関する情報に基いて、前記所定の基準値を補正することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The correction means includes the second transport when the plurality of detection values detected when the rotational speed of the second transport member is decreased with respect to the rotational speed of the developer carrier start to increase. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the predetermined reference value is corrected based on information on a difference between a rotation speed of the member and a rotation speed of the second conveying member at the time of image formation. .
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