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JP2014119469A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2014119469A
JP2014119469A JP2012271919A JP2012271919A JP2014119469A JP 2014119469 A JP2014119469 A JP 2014119469A JP 2012271919 A JP2012271919 A JP 2012271919A JP 2012271919 A JP2012271919 A JP 2012271919A JP 2014119469 A JP2014119469 A JP 2014119469A
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JP
Japan
Prior art keywords
developer
developing device
toner
image forming
forming apparatus
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
JP2012271919A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yamazaki
晃一 山▲崎▼
Yukio Otome
幸雄 乙▲め▼
Yutaka Kikuchi
裕 菊地
Hiroyuki Mabuchi
裕之 馬淵
Junichi Terai
純一 寺井
Hirofumi Oyoshi
浩文 大吉
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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.)
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2012271919A priority Critical patent/JP2014119469A/en
Publication of JP2014119469A publication Critical patent/JP2014119469A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】現像装置が駆動できなくなる状況を回避し、画像形成装置を継続して稼働し続ける。
【解決手段】現像装置4と、現像剤の成分であるトナーやキャリアを現像装置4内に補給する補給手段(現像剤補給口95を含む)と、現像剤を収容する収容室(供給搬送路9、攪拌搬送路10)と、前記収容室内の現像剤をオーバフローさせるように前記収容室の壁に設けられた排出口140,141と、を有する。少なくとも排出口141は、余剰現像剤を受け入れる余剰剤受入室と、前記余剰剤受入室内の余剰現像剤を外部に排出する排出手段を有し、前記排出手段が、所定のタイミングで排出可能状態となる。
【選択図】図8
An image forming apparatus is continuously operated while avoiding a situation where a developing device cannot be driven.
A developing device, a replenishing means (including a developer replenishing port 95) for replenishing toner or a carrier as a component of the developer into the developing device, and a storage chamber (supply conveyance path) for accommodating the developer. 9, agitating and conveying path 10) and discharge ports 140 and 141 provided on the wall of the storage chamber so as to overflow the developer in the storage chamber. At least the discharge port 141 has a surplus agent receiving chamber for receiving the surplus developer, and a discharging means for discharging the surplus developer in the surplus agent receiving chamber to the outside, and the discharging means is in a state capable of being discharged at a predetermined timing. Become.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、現像剤を内部に保つ現像装置を有するものに関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus having a developing device that keeps a developer inside.

特許文献1では、現像装置内の劣化した現像剤を排出して新しい現像剤を補給する現像剤排出モードを備える現像装置において、感光体に対向する現像剤担持体を回転させないことで、感光体表面を傷つけることなく劣化した現像剤の排出を効率良く行う現像装置が提案されている。しかしながら、流動性が悪化して現像装置内に残存する現像剤について記載はなく、新規現像剤投入時に現像駆動ロックが発生する可能性がある。   In Patent Document 1, in a developing device having a developer discharging mode for discharging a deteriorated developer in the developing device and supplying a new developer, the developer carrying member facing the photosensitive member is not rotated, so that the photosensitive member is rotated. A developing device that efficiently discharges a deteriorated developer without damaging the surface has been proposed. However, there is no description about the developer remaining in the developing device due to deterioration of fluidity, and there is a possibility that the development drive lock may occur when a new developer is charged.

特許文献2では、プレミックス現像方式を採用する現像装置において、現像剤嵩高さの上昇を検知し該検知結果に基づいて排出手段を制御する現像方式が提案されている。しかしながら、特に超高速の印刷速度に対応する現像装置においてはスクリューで搬送される現像剤嵩の高さは不安定となり、有効的に排出手段を制御するのは困難である。   Patent Document 2 proposes a developing system that detects an increase in the bulk of the developer and controls the discharging means based on the detection result in a developing device that employs a premix developing system. However, particularly in a developing device corresponding to an extremely high printing speed, the bulk of the developer conveyed by the screw becomes unstable, and it is difficult to effectively control the discharging means.

なお、本明細書においては、「印字」は、印刷を含むトナーを用いた画像形成と同じ意味で用いる。また、トナーを用いた画像形成には、普通紙への印刷だけでなく、転写媒体への1次転写など、当業者によく知られているあらゆる画像形成が含まれる。   In this specification, “printing” is used in the same meaning as image formation using toner including printing. The image formation using toner includes not only printing on plain paper but also any image formation well known to those skilled in the art, such as primary transfer onto a transfer medium.

近年、画像形成装置の高画質化に対応するために、トナー、キャリアの小粒径化が進んでいる。小径粒子で構成される現像剤は、従来の比較的大径なものと比較して現像剤の流動性が非常に悪くなる。そのため、現像装置内の攪拌部材が届かない箇所に現像剤が堆積したり、攪拌スクリューの現像剤搬送面の裏などの現像剤が流れにくい箇所に現像剤が滞留し、経時的にはスクリューピッチ間で現像剤が固化してスクリューピッチを埋めてしまうため、スクリューの現像剤搬送能力が低下するなどの不具合が発生する。   In recent years, in order to cope with the high image quality of image forming apparatuses, the particle diameter of toner and carrier has been reduced. Developers composed of small-diameter particles have a very poor flowability of the developer as compared with conventional ones having a relatively large diameter. For this reason, the developer accumulates in a place where the stirring member does not reach in the developing device, or the developer stays in a place where the developer is difficult to flow, such as the back of the developer conveying surface of the stirring screw. Since the developer is solidified in the meantime and fills the screw pitch, problems such as a decrease in the developer conveying capability of the screw occur.

従来技術としては、現像装置内に現像剤を補給し、余剰現像剤を排出するプレミックス方式を採用することにより現像装置内の現像剤を良好に保つことで、上記不具合を抑制する画像形成装置が知られている。しかしながら、画像形成により消費されたトナー分を補充する構成のため、ユーザの印字率によっては現像剤の入れ替わりが進まない場合がある。とくに低印字密度で長期にわたり稼働する場合は顕著である。また、現像剤の流動性悪化はトナーの流動性悪化に大きく依存するため現像装置内のトナーが入れ替わらない低印字密度印刷では現像剤の流動性悪化が促進され、結果として前述のように現像装置内に不動現像剤が発生し、実効的な現像装置の容積を減じることになる。一度このような状態になってしまうと、その後現像剤交換等により現像剤の流動性が良化しても不動現像剤の多くは残存するため現像装置内の容積は減少したままとなる。   As a conventional technique, an image forming apparatus that suppresses the above problems by maintaining a good developer in the developing device by adopting a premix system that replenishes the developer in the developing device and discharges the excess developer. It has been known. However, since the toner consumed by the image formation is replenished, the developer may not be replaced depending on the printing rate of the user. This is particularly noticeable when operating at low printing density for a long period of time. Further, since the deterioration of the developer fluidity greatly depends on the deterioration of the toner fluidity, the low fluidity density printing in which the toner in the developing device does not change promotes the deterioration of the developer fluidity. An immobile developer is generated in the apparatus, and the volume of the effective developing apparatus is reduced. Once such a state is reached, the volume of the developing device remains reduced because much of the immobile developer remains even if the developer fluidity is improved by the developer exchange or the like thereafter.

従来、乾式2成分現像装置では現像剤劣化による現像剤寿命のため、現像装置内の現像剤を定期的に交換することで画像品質を維持している。上記プレミックス方式を採用することで、標準的な使用状況であれば現像剤寿命レスを達成可能であるが、ユーザの使用状況(特に印字密度)によっては現像剤劣化による異常画像が発生する可能性があるため、プレミックス方式を採用している場合でも、現像剤入れ替えが必要となる。入れ替える現像剤量は現像剤量は不動現像剤がない状態の現像装置内容積によって決定しているため、不動現像剤による容積減少が発生している現像装置に規定の現像剤量を補充する場合、現像装置に充填しきれず、新規現像剤は流動性が良好であるため現像装置内が現像剤で最密充填される状態になるため、現像剤搬送スクリュー等の回転負荷が大きくなり、最悪の場合現像装置が駆動できなくなる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a dry two-component developing device, the image quality is maintained by periodically replacing the developer in the developing device because of the developer life due to developer deterioration. By adopting the above premix method, it is possible to achieve less developer life under standard usage conditions, but abnormal images due to developer deterioration may occur depending on user usage conditions (especially printing density). Therefore, even when the premix method is adopted, the developer needs to be replaced. The amount of developer to be replaced is determined by the internal volume of the developing device in the state where there is no stationary developer, so when the specified amount of developer is replenished to the developing device in which the volume is reduced by the stationary developer Since the developer can not be filled completely and the new developer has good fluidity, the developer is filled with the developer most closely, which increases the rotational load of the developer conveying screw, etc. In this case, the developing device cannot be driven.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、現像装置が駆動できなくなる状況を回避し、画像形成装置を継続して稼働し続けることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to avoid a situation in which the developing device cannot be driven and to keep the image forming apparatus continuously operated.

上記目的を達成するために本発明は、現像装置と、現像剤の成分であるトナーやキャリアを前記現像装置内に補給する補給手段と、現像剤を収容する収容室と、前記収容室内の現像剤をオーバーフローさせるように前記収容室の壁に設けられたオーバーフロー開口と、を有し、前記オーバーフロー開口は、2つ以上設けられ、そのうちの少なくとも1つである第1のオーバーフロー開口が、前記第1のオーバーフロー開口からオーバーフローしてくる余剰現像剤を受け入れる余剰剤受入室と、前記余剰剤受入室内の余剰現像剤を外部に排出する排出手段と、を有し、前記排出手段が、所定のタイミングで排出可能状態となることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a developing device, a replenishing means for replenishing toner or carrier as a component of the developer into the developing device, a storage chamber for storing the developer, and development in the storage chamber. An overflow opening provided in the wall of the storage chamber so as to overflow the agent, and two or more overflow openings are provided, and the first overflow opening which is at least one of the overflow openings is the first A surplus developer receiving chamber for receiving surplus developer overflowing from one overflow opening, and a discharging means for discharging the surplus developer in the surplus agent receiving chamber to the outside, wherein the discharging means has a predetermined timing. It is characterized by being able to be discharged.

本発明によれば、現像装置が駆動できなくなる状況を回避し、画像形成装置を継続して稼働し続けることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to avoid a situation in which the developing device cannot be driven, and to continue operating the image forming apparatus.

本発明の実施形態に係る複写機500の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a copier 500 according to an embodiment of the present invention. 上記実施形態に係るプロセスカートリッジ18の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the process cartridge 18 which concerns on the said embodiment. 図2の現像装置4の部分透視斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view of the developing device 4 of FIG. 2. 図2の現像装置4のトナーを補給する位置を説明する外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view for explaining a toner replenishing position of the developing device 4 in FIG. 2. 図4の現像剤投入口96近傍の構成を説明するための外観斜視図である。FIG. 5 is an external perspective view for explaining a configuration in the vicinity of a developer inlet 96 in FIG. 4. 上記実施形態における交換用現像剤保存容器97を示す外観斜視図である。FIG. 7 is an external perspective view showing a replacement developer storage container 97 in the embodiment. 図6の交換用現像剤保存容器97の供給口と図5の現像剤投入口96とを結合させて現像剤を投入する態様を説明するための外観斜視図である。FIG. 7 is an external perspective view for explaining a mode in which the supply port of the replacement developer storage container 97 of FIG. 6 and the developer supply port 96 of FIG. 図2の現像装置4内部の長手方向の構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration in a longitudinal direction inside the developing device 4 of FIG. 2. 本発明の実施例において、現像剤投入時に、排出された現像剤量の全投入量に対する比率を示す図である。In the Example of this invention, it is a figure which shows the ratio with respect to the total input amount of the amount of developer discharged | emitted at the time of developer injection.

以下、本発明を電子写真方式のフルカラー画像形成装置(以下、「複写機500」という。)に適用した実施形態について説明する。   An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic full-color image forming apparatus (hereinafter referred to as “copier 500”) will be described below.

<実施形態1>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る複写機500の概略構成図である。図1において、複写機500は、画像形成手段としてのプリンタ部100、記録媒体としての転写紙をプリンタ部100に供給する記録媒体供給手段としての給紙装置200、プリンタ部100の上に固定されている画像読取手段としてのスキャナ300などを備えている。また、スキャナ300の上には原稿自動給送装置400が固定されている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copier 500 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a copying machine 500 is fixed on a printer unit 100 as an image forming unit, a paper feeding device 200 as a recording medium supply unit that supplies transfer paper as a recording medium to the printer unit 100, and a printer unit 100. A scanner 300 as image reading means. An automatic document feeder 400 is fixed on the scanner 300.

プリンタ部100は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kからなる画像形成ユニット20を備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プリンタ部100は、プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kの他に、潜像書込手段としての光書込ユニット21、中間転写ユニット17、二次転写装置22、レジストローラ対49、ベルト定着方式の定着装置25などが配設されている。   The printer unit 100 includes an image forming unit including four sets of process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K for forming images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). 20 is provided. Y, M, C, and K added after the numerals of the respective symbols indicate members for yellow, magenta, cyan, and black (the same applies hereinafter). In addition to the process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K, the printer unit 100 includes an optical writing unit 21 as a latent image writing unit, an intermediate transfer unit 17, a secondary transfer device 22, a registration roller pair 49, a belt fixing system. The fixing device 25 is provided.

光書込ユニット21は、図示しない光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体1の表面にレーザ光を照射する。プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、像担持体としてのドラム状の感光体1、感光体1の表面を帯電する帯電手段としての帯電装置、感光体1に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置4、感光体1の表面をクリーニングする像担持体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置、感光体1の表面を除電する除電手段としての除電器などを有している。なお、各プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは互いに同様な構成を有しているので、以下、イエロー用のプロセスカートリッジ18Yについて説明する。   The optical writing unit 21 includes a light source (not shown), a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and irradiates a laser beam onto the surface of the photoreceptor 1 described later based on image data. The process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K develop a latent image formed on the photosensitive member 1, a drum-shaped photosensitive member 1 as an image carrier, a charging device as a charging unit that charges the surface of the photosensitive member 1. The image forming apparatus includes a developing device 4 as a developing unit, a drum cleaning device as an image carrier cleaning unit that cleans the surface of the photoreceptor 1, and a static eliminator as a neutralizing unit that neutralizes the surface of the photoreceptor 1. Since the process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K have the same configuration, the process cartridge 18Y for yellow will be described below.

帯電装置によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット(露光装置)21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部(露光部)の感光体1Yの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は、現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写体としての中間転写ベルト110に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。また、Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電装置によって一様帯電されて初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ18M,C,Kについても同様である。   The surface of the photoreceptor 1Y is uniformly charged by the charging device. The surface of the photoreceptor 1Y that has been subjected to the charging process is irradiated with laser light that is modulated and deflected by the optical writing unit (exposure device) 21. Thereby, the potential of the surface of the photoreceptor 1Y of the irradiation part (exposure part) is attenuated. Due to the attenuation of the surface potential, an electrostatic latent image for Y is formed on the surface of the photoreceptor 1Y. The formed electrostatic latent image for Y is developed by the developing device 4Y to become a Y toner image. The Y toner image formed on the Y photoconductor 1Y is primarily transferred to an intermediate transfer belt 110 as an intermediate transfer member described later. The surface of the photoreceptor 1Y after the primary transfer is cleaned of the transfer residual toner by a drum cleaning device. Further, in the Y process cartridge 18Y, the photoreceptor 1Y cleaned by the drum cleaning device is discharged by the charge eliminator. Then, it is uniformly charged by the charging device and returns to the initial state. The series of processes as described above is the same for the other process cartridges 18M, 18C, and 18K.

次に、中間転写ユニット17について説明する。中間転写ユニット17は、中間転写体としての中間転写ベルト110、中間転写ベルト110の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置60などを有している。また、中間転写ユニット17は、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。中間転写ベルト110は、所定の張力を有するように張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転により、中間転写ベルト110は図中時計回りに無端移動する。   Next, the intermediate transfer unit 17 will be described. The intermediate transfer unit 17 includes an intermediate transfer belt 110 as an intermediate transfer member, a belt cleaning device 60 as an intermediate transfer member cleaning unit that cleans the surface of the intermediate transfer belt 110, and the like. The intermediate transfer unit 17 also includes a stretching roller 14, a drive roller 15, a secondary transfer backup roller 16, four primary transfer bias rollers 62Y, M, C, and K. The intermediate transfer belt 110 is tensioned by a plurality of rollers including the tension roller 14 so as to have a predetermined tension. The intermediate transfer belt 110 moves endlessly in the clockwise direction in the drawing by the rotation of the driving roller 15 driven by a belt driving motor (not shown).

一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kはそれぞれ、中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体1と一次転写バイアスローラ62との間に一次転写電界が形成される。Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、「4色トナー像」という。)が形成される。   The primary transfer bias rollers 62Y, 62M, 62C, and 62K are disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface side of the intermediate transfer belt 110, and receive a primary transfer bias from a power source (not shown). Further, the intermediate transfer belt 110 is pressed toward the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K from the inner peripheral surface side to form primary transfer nips. In each primary transfer nip, a primary transfer electric field is formed between the photoreceptor 1 and the primary transfer bias roller 62 due to the influence of the primary transfer bias. The Y toner image formed on the Y photoconductor 1Y is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 110 by the influence of the primary transfer electric field and nip pressure. On the Y toner image, the M, C, K toner images formed on the M, C, K photoconductors 1M, C, K are sequentially superposed and primarily transferred. By this primary transfer of superposition, a four-color superposed toner image (hereinafter referred to as “four-color toner image”) as a multiple toner image is formed on the intermediate transfer belt 110.

中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録媒体としての転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置60によってクリーニングされる。   The four-color toner image superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 110 is secondarily transferred onto a transfer sheet (not shown) as a recording medium at a secondary transfer nip described later. Transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 110 after passing through the secondary transfer nip is cleaned by a belt cleaning device 60 that sandwiches the belt with the driving roller 15 on the left side in the drawing.

次に、二次転写装置22について説明する。中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動する。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ23すなわち転写紙搬送方向の上流側に配設された上流側の張架ローラ23は、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト110及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト110と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、上記一方の(上流側の)張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト110上の4色トナー像をベルト側から上記一方の(上流側の)張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、上記二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写される。なお、上記一方の(上流側の)張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。   Next, the secondary transfer device 22 will be described. Below the intermediate transfer unit 17 in the figure, a secondary transfer device 22 is disposed in which a paper conveying belt 24 is stretched by two stretching rollers 23. The paper transport belt 24 moves endlessly in the counterclockwise direction in the drawing in accordance with the rotational drive of at least one of the stretching rollers 23. Of the two stretching rollers 23, one stretching roller 23 disposed on the right side in the drawing, that is, the upstream stretching roller 23 disposed on the upstream side in the transfer sheet conveying direction is the intermediate transfer unit 17. The intermediate transfer belt 110 and the paper transport belt 24 are sandwiched between the secondary transfer backup roller 16. By this sandwiching, a secondary transfer nip is formed in which the intermediate transfer belt 110 of the intermediate transfer unit 17 and the paper transport belt 24 of the secondary transfer device 22 are in contact with each other. A secondary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the one (upstream side) stretching roller 23 by a power source (not shown). By applying the secondary transfer bias, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 110 of the intermediate transfer unit 17 is applied from the belt side to the one (upstream) stretching roller 23 side in the secondary transfer nip. A secondary transfer electric field to be electrostatically moved is formed. The transfer paper fed into the secondary transfer nip so as to synchronize with the four-color toner image on the intermediate transfer belt 110 by a registration roller pair 49 described later has four colors affected by the secondary transfer electric field and nip pressure. The toner image is secondarily transferred. Instead of the secondary transfer method in which the secondary transfer bias is applied to the one (upstream side) stretching roller 23, a charger for charging the transfer paper in a non-contact manner may be provided.

複写機500本体の下部に設けられた給紙装置200には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット44が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット44は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ42を押し当てている。そして、給紙ローラ42を回転させることにより、一番上の転写紙が給紙路48に向けて送り出される。   In the paper feeding device 200 provided at the lower part of the copying machine 500 main body, a plurality of paper feeding cassettes 44 in which a plurality of transfer sheets can be stacked and stored in a bundle of sheets are arranged so as to overlap each other in the vertical direction. It is installed. Each paper feed cassette 44 presses the paper feed roller 42 against the uppermost transfer paper in the paper bundle. Then, by rotating the paper feed roller 42, the uppermost transfer paper is sent out toward the paper feed path 48.

給紙カセット44から送り出された転写紙を受け入れる給紙路46,48は、複数の搬送ローラ対47と、給紙路48内の末端付近に設けられたレジストローラ対49とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対49に向けて搬送する。レジストローラ対49に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対49のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット17において、中間転写ベルト110上に形成された4色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対49は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて4色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト110上の4色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト24の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト24上から定着装置25に送られる。   The paper feed paths 46 and 48 that receive the transfer paper delivered from the paper feed cassette 44 have a plurality of conveying roller pairs 47 and a registration roller pair 49 provided near the end in the paper feed path 48. . Then, the transfer paper is conveyed toward the registration roller pair 49. The transfer sheet conveyed toward the registration roller pair 49 is sandwiched between the rollers of the registration roller pair 49. On the other hand, in the intermediate transfer unit 17, the four-color toner image formed on the intermediate transfer belt 110 enters the secondary transfer nip as the belt moves endlessly. The registration roller pair 49 sends out the transfer paper sandwiched between the rollers at a timing at which the transfer paper can be brought into close contact with the four-color toner image at the secondary transfer nip. Thereby, in the secondary transfer nip, the four-color toner image on the intermediate transfer belt 110 is in close contact with the transfer paper. Then, it is secondarily transferred onto the transfer paper and becomes a full color image on the white transfer paper. The transfer paper on which the full-color image is formed in this manner exits the secondary transfer nip as the paper transport belt 24 moves endlessly, and then is sent from the paper transport belt 24 to the fixing device 25.

定着装置25は、定着ベルト26を2本のローラによって張架して無端移動させるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ27とを備えている。定着ベルト26と加圧ローラ27とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト24から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける2本のローラのうち、加圧ローラ27から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、この熱源の発熱によって定着ベルト26を加熱する。加熱された定着ベルト26は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。   The fixing device 25 includes a belt unit that stretches the fixing belt 26 by two rollers and moves endlessly, and a pressure roller 27 that is pressed toward one roller of the belt unit. The fixing belt 26 and the pressure roller 27 are in contact with each other to form a fixing nip, and the transfer paper received from the paper transport belt 24 is sandwiched therebetween. Of the two rollers in the belt unit, the roller that is pressed from the pressure roller 27 has a heat source (not shown) inside, and heats the fixing belt 26 by the heat generated by the heat source. The heated fixing belt 26 heats the transfer paper sandwiched in the fixing nip. The full color image is fixed on the transfer paper by the influence of the heating and the nip pressure.

定着装置25内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部57上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかの何れかの搬送形態が選択される。   The transfer paper subjected to the fixing process in the fixing device 25 is stacked on the stack portion 57 provided outside the left side plate in the drawing of the printer housing, or forms a toner image on the other surface. Any one of the transport modes to be returned to the secondary transfer nip is selected.

図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置400の原稿台30上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス32上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置400が開かれ、スキャナ300のコンタクトガラス32が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置400によって片綴じ原稿が押さえられる。このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ300による原稿読取動作がスタートする。一方、原稿自動搬送装置400にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置400がシート原稿をコンタクトガラス32まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第1走行体33と第2走行体34とがともに走行を開始し、第1走行体33に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第2走行体34内に設けられたミラーによって反射され、結像レンズ35を通過した後、読取センサ36に入射される。読取センサ36は、入射光に基づいて画像情報を構築する。   When a document (not shown) is copied, for example, a bundle of sheet documents is set on the document table 30 of the automatic document feeder 400. However, when the original is a single-sided original that is closed in a main form, it is set on the contact glass 32. Prior to this setting, the automatic document feeder 400 is opened with respect to the copying machine main body, and the contact glass 32 of the scanner 300 is exposed. Thereafter, the single-bound original is pressed by the closed automatic document feeder 400. When a copy start switch (not shown) is pressed after the document is set in this way, the document reading operation by the scanner 300 starts. On the other hand, when a sheet document is set on the automatic document feeder 400, the automatic document feeder 400 automatically moves the sheet document to the contact glass 32 prior to the document reading operation. In the document reading operation, first, the first traveling body 33 and the second traveling body 34 start traveling together, and light is emitted from a light source provided in the first traveling body 33. Then, the reflected light from the document surface is reflected by a mirror provided in the second traveling body 34, passes through the imaging lens 35, and then enters the reading sensor 36. The reading sensor 36 constructs image information based on the incident light.

このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ18Y,M,C,K内の各装置や、中間転写ユニット17、二次転写装置22、定着装置25がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ36によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット(露光装置)21が駆動制御され、各感光体1Y,M,C,K上にY,M,C,Kトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。   In parallel with such document reading operation, each device in each of the process cartridges 18Y, 18M, 18C, 18K, the intermediate transfer unit 17, the secondary transfer device 22, and the fixing device 25 starts driving. Then, based on the image information constructed by the reading sensor 36, the optical writing unit (exposure device) 21 is driven and controlled, and Y, M, C, and K toner images on the respective photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Is formed. These toner images become four-color toner images superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 110.

また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置200内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ42の1つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク43内に多段に収容される給紙カセット44の1つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ45で1枚ずつ分離されて給紙路46に進入した後、搬送ローラ対47によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット44からの給紙に代えて、手差しトレイ51からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ50が選択回転せしめられて手差しトレイ51上の転写紙を送り出した後、分離ローラ52が転写紙を1枚ずつ分離してプリンタ部100の手差し給紙路53に給紙する。   Further, almost simultaneously with the start of the document reading operation, the paper feeding operation is started in the paper feeding device 200. In this paper feeding operation, one of the paper feeding rollers 42 is selectively rotated, and the transfer paper is sent out from one of the paper feeding cassettes 44 accommodated in the paper bank 43 in multiple stages. The fed transfer paper is separated one by one by the separation roller 45 and enters the paper feed path 46, and is then transported toward the secondary transfer nip by the transport roller pair 47. In some cases, paper feeding from the manual feed tray 51 is performed instead of such paper feeding from the paper feeding cassette 44. In this case, after the manual feed roller 50 is selectively rotated to feed the transfer paper on the manual feed tray 51, the separation roller 52 separates the transfer paper one by one and feeds it to the manual feed path 53 of the printer unit 100. Make paper.

複写機500は、2色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト110をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架し、その上部張架面に全ての感光体1Y,M,C,Kを接触させる。これに対し、Kトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト110を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をY,M,C用の感光体1Y,M,Cから離間させる。そして、4つの感光体1Y,M,C,Kのうち、K用の感光体1Kだけを図中反時計回りに回転させて、Kトナー像だけを作像する。この際、Y,M,Cについては、感光体1だけでなく、現像装置4も駆動を停止させて、感光体1や現像装置4の各部材及び現像装置4内のトナーと磁性キャリア(以下「キャリア」という。)とを含む二成分現像剤(以下「現像剤」という。)の不要な消耗を防止する。   In the case of forming a multicolor image composed of two or more colors of toner, the copying machine 500 stretches the intermediate transfer belt 110 so that the upper stretched surface is almost horizontal, and all the upper stretched surface is placed on the upper stretched surface. Photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K are brought into contact with each other. On the other hand, when forming a monochrome image consisting of only K toner, the intermediate transfer belt 110 is tilted to the lower left in the drawing by a mechanism (not shown) and the upper stretched surface is set to Y, M, C. The photoconductors 1Y, 1M, and 1C are separated. Of the four photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K, only the K photoconductor 1K is rotated counterclockwise in the drawing to form only the K toner image. At this time, for Y, M, and C, not only the photosensitive member 1 but also the developing device 4 is stopped, and each member of the photosensitive member 1 and the developing device 4 and the toner and magnetic carrier (hereinafter referred to as the developing device 4). Unnecessary consumption of a two-component developer (hereinafter referred to as “developer”).

複写機500は、複写機500内の各機器の制御を司るCPU等から構成される図示しない制御手段としての制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、例えば3つのモードの中から1つを選択することができる。この3つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。   The copier 500 includes a control unit as a control unit (not shown) configured by a CPU that controls each device in the copier 500, an operation display unit (not illustrated) configured by a liquid crystal display, various key buttons, and the like. It has. The operator sends a command to the control unit by a key input operation on the operation display unit, so that the single-sided printing mode, which is a mode for forming an image only on one side of the transfer paper, can be selected from, for example, three modes. One can be selected. The three single-sided printing modes include a direct discharge mode, a reverse discharge mode, and a reverse decal discharge mode.

図2に、複写機500に設置されたプロセスカートリッジ18を示す。図2は、本実施形態に係る複写機におけるプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kにそれぞれ装備されている現像装置4及び感光体1を示す拡大構成図である。4つのプロセスカートリッジ18Y,M,C,Kは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、同図では「4」等の符号に付すY,M,C,Kという添字を省略している。   FIG. 2 shows the process cartridge 18 installed in the copying machine 500. FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the developing device 4 and the photoreceptor 1 provided in the process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K, respectively, in the copying machine according to the present embodiment. Since the four process cartridges 18Y, 18M, 18C, and 18K have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be handled are different from each other, Y, M, C, and the like denoted by “4” in FIG. The subscript K is omitted.

図2に示すように、プロセスカートリッジ18は、像担持体としての感光体ドラム1、図示しない帯電部、現像装置4(現像部)、図示しない感光体クリーニング部が一体化されたものであって、プレミックス現像方式(キャリアの補給・排出を適宜におこなう現像方式)が採用されている。像担持体としての感光体ドラム1は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the process cartridge 18 includes a photosensitive drum 1 as an image carrier, a charging unit (not shown), a developing device 4 (developing unit), and a photosensitive member cleaning unit (not shown). In addition, a premix development method (development method in which carrier is replenished / discharged as appropriate) is employed. The photosensitive drum 1 as an image carrier is a negatively charged organic photosensitive member, and is rotationally driven counterclockwise by a rotation driving mechanism (not shown).

ここで、本実施の形態における現像装置4は、プレミックス現像方式のものであって、現像装置4内に適宜に新品のキャリアC(現像剤G)が剤カートリッジから供給されるとともに、劣化した現像剤Gが現像装置4の外部に設置された図示しない剤貯留容器に向けて排出される。現像剤カートリッジは、その内部に現像装置4内に供給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、剤カートリッジは、現像装置4に新品のトナーTを供給するトナーカートリッジとして機能するとともに、現像装置4に新品のキャリアCを供給する供給手段として機能する。なお、本実施の形態では、剤カートリッジの現像剤Gにおける、キャリアCに対するトナーTの混合率(トナー濃度)は比較的高く設定されている。   Here, the developing device 4 in the present embodiment is of a premix developing system, and a new carrier C (developer G) is appropriately supplied from the agent cartridge into the developing device 4 and deteriorated. The developer G is discharged toward a not-shown agent storage container installed outside the developing device 4. The developer cartridge contains developer G (toner T and carrier C) to be supplied into the developing device 4 therein. The agent cartridge functions as a toner cartridge that supplies new toner T to the developing device 4, and also functions as a supply unit that supplies new carrier C to the developing device 4. In this embodiment, the mixing ratio (toner concentration) of the toner T with respect to the carrier C in the developer G of the agent cartridge is set to be relatively high.

図2に示すように、感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は、不図示の光書込ユニット(露光装置)から照射されたレーザ光により静電潜像を形成され、その静電潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像が形成される。   As shown in FIG. 2, the surface of the photosensitive member 1 is charged by a charging device (not shown) while rotating in the direction of arrow G in the drawing. An electrostatic latent image is formed on the surface of the charged photoreceptor 1 by laser light emitted from an optical writing unit (exposure device) (not shown), and toner is supplied to the electrostatic latent image from the developing device 4. A toner image is formed.

現像装置4は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し、図中矢印I方向に現像剤を搬送しながら感光体1の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体としての現像ローラ5を備えている。現像ローラ5は、回転可能な現像剤支持手段としての現像スリーブ81を備え、複数の磁極からなり図中矢印A方向に回転可能な第1の磁界発生手段としての磁石ローラ82を内包している。   The developing device 4 stores a developer containing toner and a carrier, and supplies the toner to the latent image on the surface of the photosensitive member 1 while developing the developer in the direction of arrow I in the drawing as a developer carrying member. The developing roller 5 is provided. The developing roller 5 includes a developing sleeve 81 as a developer support means that can rotate, and includes a magnet roller 82 as a first magnetic field generating means that is composed of a plurality of magnetic poles and that can rotate in the direction of arrow A in the figure. .

また、現像ローラ5の下側であって、感光体1の表面移動方向における下流側で現像ローラ5および感光体1に近接した位置には、キャリア回収手段としてのキャリア回収ローラ13を備えている。キャリア回収ローラ13も、現像ローラ5と同様に、回転可能なキャリア支持手段としてのキャリア回収スリーブ90を備え、複数の固定磁極からなる第2の磁界発生手段(キャリア回収磁界発生手段)としてのキャリア回収磁石ローラ91を内包している。感光体1に付着したキャリアはキャリア回収ローラ13にて回収され、キャリア回収磁石ローラ91の磁気力とキャリア回収スリーブ90の回転とにより現像装置4内へ戻される。   Further, a carrier recovery roller 13 as a carrier recovery means is provided below the developing roller 5 and at a position close to the developing roller 5 and the photosensitive member 1 on the downstream side in the surface movement direction of the photosensitive member 1. . Similarly to the developing roller 5, the carrier recovery roller 13 also includes a carrier recovery sleeve 90 as a rotatable carrier support means, and a carrier as second magnetic field generation means (carrier recovery magnetic field generation means) composed of a plurality of fixed magnetic poles. A collection magnet roller 91 is included. The carrier adhering to the photoreceptor 1 is collected by the carrier collection roller 13 and returned to the developing device 4 by the magnetic force of the carrier collection magnet roller 91 and the rotation of the carrier collection sleeve 90.

また、現像装置4は、現像ローラ5に現像剤を供給しながら現像ローラ5の軸線方向に沿って図2に示す紙面の奥側(以下、便宜上、「図中奥側」あるいは「図2中奥側」と称する場合もある)に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー8を有している。現像ローラ5の供給スクリュー8との対向部から現像剤搬送方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード12を備えている。また、現像ローラ5の感光体1との対向部である現像領域よりも現像剤搬送方向下流側では、現像領域を通過して現像ローラ5の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路7が、現像ローラ5と対向する。回収搬送路7は、回収した回収現像剤を現像ローラ5の軸線方向に沿って供給スクリュー8と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置された螺旋状の回収スクリュー6を備えている。供給スクリュー8を備えた供給搬送路9は現像ローラ5の上方向に並設され、回収スクリュー6を備えた回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。   Further, the developing device 4 supplies the developer to the developing roller 5 along the axial direction of the developing roller 5 with respect to the back side of the paper surface shown in FIG. It has a supply screw 8 as a supply conveyance member that conveys the developer toward the rear side. A doctor blade 12 serving as a developer regulating means for regulating the developer supplied to the developing roller 5 to a thickness suitable for development is provided downstream of the developing roller 5 facing the supply screw 8 in the developer transport direction. I have. Further, on the downstream side in the developer transport direction with respect to the developing region that is the portion of the developing roller 5 facing the photoreceptor 1, the developer that collects the developed developer that has passed through the developing region and separated from the surface of the developing roller 5 is collected. The conveyance path 7 faces the developing roller 5. The collection conveyance path 7 is a collection conveyance member that conveys the collected developer collected in the same direction as the supply screw 8 along the axial direction of the developing roller 5. I have. A supply conveyance path 9 provided with a supply screw 8 is arranged in parallel above the developing roller 5, and a collection conveyance path 7 provided with a collection screw 6 is arranged in parallel below the development roller 5.

また、現像装置4は、供給搬送路9と回収搬送路7とに並列して攪拌搬送路10が設けられている。攪拌搬送路10は、奥側では回収搬送路7手前側では供給搬送路9と略同じ高さになるよう傾斜が設けてある。また、攪拌搬送路10は、現像ローラ5の軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら供給スクリュー8とは逆方向すなわち図2に示す紙面の手前側(以下、便宜上、「図中手前側」と称する場合もある)の方向に向けて搬送する攪拌搬送部材として、軸線方向に傾斜状に配置された、螺旋状の攪拌スクリュー11を備えている。供給搬送路9と攪拌搬送路10とは仕切り壁としての第一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁133の供給搬送路9と攪拌搬送路10とは、図中手前側が開口部となっており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。また、供給搬送路9と回収搬送路7との間は第二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁134の供給搬送路9と回収搬送路7とは、図中奥側が開口部となっており、供給搬送路9と回収搬送路7とが連通している。また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの現像剤搬送路は、仕切り部材としての第三仕切り壁135によって仕切られている。第三仕切り壁135は、図中奥側が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。   Further, the developing device 4 is provided with an agitation transport path 10 in parallel with the supply transport path 9 and the recovery transport path 7. The stirring conveyance path 10 is inclined so as to be substantially the same height as the supply conveyance path 9 on the rear side and on the front side of the collection conveyance path 7. Further, the agitating / conveying path 10 is in the direction opposite to the supply screw 8 while stirring the developer along the axial direction of the developing roller 5, that is, on the front side of the paper shown in FIG. As a stirring / conveying member that conveys in the direction of (in some cases), a helical stirring screw 11 is provided that is inclined in the axial direction. The supply conveyance path 9 and the stirring conveyance path 10 are partitioned by a first partition wall 133 as a partition wall. The supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10 of the first partition wall 133 have an opening on the front side in the figure, and the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10 communicate with each other. Further, the supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 are partitioned by a second partition wall 134. The supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 of the second partition wall 134 have an opening on the back side in the drawing, and the supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 communicate with each other. In addition, the two developer conveyance paths of the agitation conveyance path 10 and the recovery conveyance path 7 are partitioned by a third partition wall 135 as a partition member. The third partition wall 135 has an opening on the back side in the figure, and the stirring conveyance path 10 and the collection conveyance path 7 communicate with each other.

現像剤搬送部材である供給スクリュー8、回収スクリュー6及び攪拌スクリュー11は、樹脂もしくは金属のスクリューからなっており、各スクリュー径は供給スクリュー8及び回収スクリュー6がφ26(mm)、攪拌スクリュー11がφ30(mm)である。また、供給スクリュー8はスクリューピッチが54(mm)の2条巻きであり、回収スクリュー6はスクリューピッチが36(mm)の2条巻きであり、攪拌スクリュー11はスクリューピッチが54(mm)の2条巻きである。各スクリューの回転数は全て約600(rpm)に設定されている。   The supply screw 8, the recovery screw 6 and the stirring screw 11, which are developer conveying members, are made of resin or metal screws. The diameters of the screws are 26 (mm) for the supply screw 8 and the recovery screw 6, and the stirring screw 11 is φ30 (mm). The supply screw 8 is a double winding with a screw pitch of 54 (mm), the recovery screw 6 is a double winding with a screw pitch of 36 (mm), and the stirring screw 11 has a screw pitch of 54 (mm). It is a double roll. The number of rotations of each screw is set to about 600 (rpm).

現像ローラ5上に担持された現像剤は、ステンレスからなるドクタブレード12によって薄層化されたうえで感光体1との対向部である現像領域まで搬送され、感光体1の潜像の現像が行われる。現像ローラ5の直径はφ40(mm)、ドクタブレード12と感光体1とのギャップは0.3(mm)程度となっている。   The developer carried on the developing roller 5 is thinned by a doctor blade 12 made of stainless steel, and then transported to a developing region that is a portion facing the photosensitive member 1, so that the latent image on the photosensitive member 1 is developed. Done. The diameter of the developing roller 5 is φ40 (mm), and the gap between the doctor blade 12 and the photoreceptor 1 is about 0.3 (mm).

現像後の現像剤は回収搬送路7にて回収が行われ、図2中奥側に搬送され、非画像領域部に設けられた第三仕切り壁135の開口部で、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。なお、供給搬送路9における現像剤搬送方向下流側の第二仕切り壁134の開口部の付近で供給搬送路9の上側には、図4に示すように後述するトナー補給口95から供給搬送路9にトナーが供給される。   The developer after development is collected in the collection conveyance path 7, conveyed to the back side in FIG. 2, and developed to the agitation conveyance path 10 at the opening of the third partition wall 135 provided in the non-image area portion. The agent is transferred. In addition, in the vicinity of the opening of the second partition wall 134 on the downstream side in the developer conveyance direction in the supply conveyance path 9, on the upper side of the supply conveyance path 9, as shown in FIG. Toner 9 is supplied.

次に、図3を参照して3つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。図3は、現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の部分透視斜視図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。図3において、攪拌搬送路10から現像剤の供給を受けた供給搬送路9では、現像剤が移動しながら現像ローラ5に接触して供給される。そして、現像ローラ5に供給されずに供給搬送路9の搬送方向下流端まで移動した余剰現像剤は、第二仕切り壁134の余剰開口部より回収搬送路7に供給される(図3中矢印E)。
一方、現像ローラ5に供給された現像剤は、現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ5から分離・離脱して回収搬送路7に受け渡される。現像ローラ5から回収搬送路7に受け渡され、回収スクリュー6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は、第三仕切り壁135の回収開口部より攪拌搬送路10に供給される(図3中矢印F)。
Next, the circulation of the developer in the three developer transport paths will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a partial perspective view of the developing device 4 for explaining the flow of the developer in the developer transport path. Each arrow in the figure indicates the moving direction of the developer. In FIG. 3, the developer is supplied in contact with the developing roller 5 while moving in the supply conveyance path 9 that receives the supply of the developer from the agitation conveyance path 10. The surplus developer that has moved to the downstream end in the transport direction of the supply transport path 9 without being supplied to the developing roller 5 is supplied to the recovery transport path 7 from the surplus opening of the second partition wall 134 (arrow in FIG. 3). E).
On the other hand, the developer supplied to the developing roller 5 is used for development in the developing region, and then separated from the developing roller 5 and separated from the developing roller 5 and is delivered to the collection conveyance path 7. The collected developer that has been transferred from the developing roller 5 to the collection conveyance path 7 and conveyed to the downstream end in the conveyance direction of the collection conveyance path 7 by the collection screw 6 passes through the collection opening of the third partition wall 135 to the stirring conveyance path 10. Supplied (arrow F in FIG. 3).

そして、攪拌搬送路10では、供給搬送路9から供給された余剰現像剤と回収搬送路7に回収された回収現像剤と後述するトナー補給口95(図4参照)から補給されたトナー(図3中矢印t)とが攪拌される。これら攪拌された現像剤は、攪拌スクリュー11の搬送方向下流側で、かつ、供給スクリュー8の搬送方向上流側に搬送され、第一仕切り壁133の供給開口部より供給搬送路9に供給される(図3中矢印D)。   In the agitating / conveying path 10, the excess developer supplied from the supply / conveying path 9, the collected developer collected in the collecting / conveying path 7, and the toner replenished from a toner replenishing port 95 (see FIG. 4) described later (FIG. 3 arrow t) is stirred. The agitated developer is conveyed downstream in the conveying direction of the agitating screw 11 and upstream in the conveying direction of the supply screw 8, and is supplied to the supply conveying path 9 from the supply opening of the first partition wall 133. (Arrow D in FIG. 3).

なお、攪拌搬送路10の下方には、透磁率センサからなるトナー濃度センサ(不図示)が設けられ、そのトナー濃度センサの出力に基づいて不図示のトナー補給制御装置を作動させ、不図示の現像剤カートリッジからトナー補給を行っている。   A toner concentration sensor (not shown) composed of a magnetic permeability sensor is provided below the agitation transport path 10, and a toner supply control device (not shown) is operated based on the output of the toner concentration sensor. Toner is supplied from the developer cartridge.

図3に示す現像装置4では、供給搬送路9と回収搬送路7とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路9に混入することがない。このため、供給搬送路9の搬送方向下流側ほど現像ローラ5に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを抑制することができる。また、回収搬送路7と攪拌搬送路10とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路9に供給されるため、供給搬送路9に供給される現像剤が攪拌不足となることを抑制することができる。このように、供給搬送路9内の現像剤のトナー濃度が低下することを抑制し、供給搬送路9内の現像剤が攪拌不足となることを抑制することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。   In the developing device 4 shown in FIG. 3, a supply conveyance path 9 and a collection conveyance path 7 are provided, and developer supply and collection are performed in different developer conveyance paths, so that developed developer is supplied to the supply conveyance path 9. There is no contamination. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the toner concentration of the developer supplied to the developing roller 5 toward the downstream side of the supply conveyance path 9 in the conveyance direction. Further, since the recovery conveyance path 7 and the agitation conveyance path 10 are provided and the developer recovery and agitation are performed in different developer conveyance paths, the developed developer does not fall during the agitation. Thereby, since the sufficiently stirred developer is supplied to the supply conveyance path 9, it is possible to suppress the developer supplied to the supply conveyance path 9 from being insufficiently stirred. In this way, the toner density of the developer in the supply conveyance path 9 can be suppressed from decreasing, and the developer in the supply conveyance path 9 can be prevented from being insufficiently stirred, so the image density during development can be reduced. Can be constant.

なお、本実施形態に用いられる現像剤としては、以下に示す構成の現像剤を用いることができる。   In addition, as a developer used in this embodiment, a developer having the following configuration can be used.

本実施形態に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有し、必要に応じて離型剤や帯電制御剤、その他の成分が含有される。また、添加剤として上述のもの以外に、必要に応じて流動性向上剤やその他の成分が添加される。これら材料に関しては、公知のものがすべて可能である。   The toner used in this embodiment contains at least a binder resin and a colorant, and if necessary, a release agent, a charge control agent, and other components. In addition to the above-mentioned additives, a fluidity improver and other components are added as necessary. For these materials, all known materials are possible.

結着樹脂としては、例えば、スチレン、パラクロレスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)タクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリロニトリル酸、(メタ)アクリアミド、(メタ)アクリル酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル。ビニルメチルケトン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、ブタジエン等の単量体の重量体、又は、これらの単量体の2種類以上からなる共重合体、あるいはそれらの混合物が挙げられる。その他、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、水添石油樹脂、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂等が単独あるいは混合して使用できる。   Examples of the binder resin include styrene, parachlorostyrene, vinyl toluene, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) tacrylate, propyl (meth) acrylate, (meth ) N-butyl acrylate, isobutyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) Hydroxypropyl acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile acid, (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether. Examples include a weight body of monomers such as vinyl methyl ketone, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl pyridine and butadiene, a copolymer composed of two or more of these monomers, or a mixture thereof. In addition, polyester resin, polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, epoxy resin, rosin, modified rosin, terbene resin, phenol resin, hydrogenated petroleum resin, ionomer resin, silicone resin, ketone resin, xylene resin, etc. alone or in combination Can be used.

着色剤としては公知の染料及び顔料がすべて使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部である。   As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine yellow (G, GR), Permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R) ), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Se Red, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake , Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, Riazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalo Cyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.

帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む。)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、2〜5重量部の範囲がよい。0.1重量部未満では、トナーの負帯電が不足し実用的でない。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、キャリアとの静電的吸引力の増大のため、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。   Examples of the charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts). .), Alkylamide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 2 to 5 parts by weight is preferable. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the toner is not practically negatively charged. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, and the electrostatic attraction force with the carrier increases, leading to a decrease in developer fluidity and a decrease in image density.

離型剤としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや蜜ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライミングワックス、モンタンワックス、等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。これらは1種または2種以上を併用して用いることができるが、融点が70〜125(°C)の範囲のものを使用するのが好ましい。融点が70(°C)以上とすることにより転写性、耐久性が優れたトナーとすることができ、融点を125℃以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の使用量は、トナーに対して1〜15(質量%)が好適である。1(質量%)より少ない場合にはオフセット防止効果が不充分であり、15(質量%)以上では転写性、耐久性が低下する。   Examples of the release agent include low molecular weight polyolefin wax such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene, synthetic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax, beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rimming wax, and montan wax. Natural waxes such as paraffin wax, petroleum wax such as microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid, myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, and various modified waxes thereof. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use those having a melting point in the range of 70 to 125 (° C). By setting the melting point to 70 (° C) or higher, it is possible to obtain a toner having excellent transferability and durability. By setting the melting point to 125 ° C or lower, the toner melts quickly at the time of fixing and exhibits a reliable release effect. it can. The amount of these release agents used is preferably 1 to 15 (% by mass) based on the toner. If it is less than 1 (mass%), the effect of preventing offset is insufficient, and if it is 15 (mass%) or more, the transferability and durability are lowered.

添加剤(外添剤)としては、少なくとも体積平均粒径50〜500(nm)、嵩密度0.3(g/cm3)以上の微粒子を添加する。外添量としては、トナー母体に対して0.2〜3(質量%)が好ましい。この範囲より少ないとトナー間やトナーとその他との間に適度な空隙を形成する効果が発現されない。逆に多いと、流動性を阻害したり、脱離量が多くなることにより外添剤の凝集体ができ、画像品質を低下させる。上述の添加剤と合わせて、この範囲以外の添加剤を添加することも可能であり、流動性向上を目的として体積平均粒径が小さい微粒子を添加することが好ましい。 As an additive (external additive), fine particles having a volume average particle size of 50 to 500 (nm) and a bulk density of 0.3 (g / cm 3 ) or more are added. The amount of external addition is preferably 0.2 to 3 (% by mass) with respect to the toner base. If the amount is less than this range, the effect of forming an appropriate gap between the toners or between the toner and the others is not exhibited. On the other hand, when the amount is large, the fluidity is inhibited or the amount of desorption increases, so that an aggregate of external additives is formed, and the image quality is deteriorated. In addition to the above-mentioned additives, additives outside this range can be added, and it is preferable to add fine particles having a small volume average particle diameter for the purpose of improving fluidity.

本実施形態での添加剤において、無機化合物としては、SiO2、TiO2、Al23、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe23、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O(TiO2)n、Al23・2SO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等を例示することができ、好ましくは、SiO2、TiO2、Al23があげられる。特にこれら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。また、有機化合物の添加剤としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。ビニル系樹脂の具体的な例としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。 In the additive in the present embodiment, the inorganic compounds include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O, Examples include Na 2 O, ZrO 2 , CaO · SiO 2 , K 2 O (TiO 2 ) n, Al 2 O 3 · 2SO 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , BaSO 4 , MgSO 4 , SrTiO 3 and the like. Of these, SiO 2 , TiO 2 , and Al 2 O 3 are preferable. In particular, these inorganic compounds may be hydrophobized with various coupling agents, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, octyltrimethoxysilane, and the like. Further, the organic compound additive may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, for example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin. , Urea resin, aniline resin, ionomer resin, polycarbonate resin and the like. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. Specific examples of vinyl resins include polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid. -Acrylic ester copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, and the like.

本実施形態における添加剤(微粒子)は、現像装置内の現像剤用のトナーとしても優れている。すなわち、トナー粒子、感光体ドラム、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。さらに、コロの役割を果たすため、感光体ドラムを摩耗又は損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体ドラムとの高ストレス(高荷重、高速度等)下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。   The additive (fine particles) in this embodiment is excellent as a toner for a developer in the developing device. That is, the contact area with the toner particles, the photoconductor drum, and the charge imparting member is very small and contacts evenly, so the effect of reducing adhesion is great and effective in improving development / transfer efficiency. Furthermore, since it acts as a roller, it is buried in the toner particles even when cleaning the cleaning drum and the photosensitive drum under high stress (high load, high speed, etc.) without wearing or damaging the photosensitive drum. It is difficult to remove or return even after being buried a little, so that stable characteristics can be obtained over a long period of time. Further, the toner is moderately detached from the surface of the toner and accumulated at the tip of the cleaning blade, and the so-called dam effect has an effect of preventing a phenomenon that the toner passes from the blade.

本実施形態におけるトナーの製造方法としては、トナー構成材料を溶融混練後、粉砕分級して得る方法が従来の方法として一般的であるが、この方法に限らず、重合法等も含めてさまざまな方法が可能である。重合法としては懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法などが可能であり、重合法とは異なるが溶解懸濁法、ポリマー懸濁法等の他、伸長反応法等が使用可能である。先に説明した粒径範囲や円形度のトナーを容易に得られる点では、従来の方法以外が好ましい。また、粉砕分級後のトナーを加熱処理することにより円形度を調整してもよい。   As a method for producing the toner in the present embodiment, a method obtained by melting and kneading a toner constituent material and then pulverizing and classifying is generally used as a conventional method, but is not limited to this method. A method is possible. As the polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a dispersion polymerization method, and the like are possible. Although different from the polymerization method, in addition to a dissolution suspension method, a polymer suspension method, etc., an extension reaction method or the like can be used. . Other than the conventional method is preferable in that the toner having the above-described particle size range and circularity can be easily obtained. Further, the circularity may be adjusted by subjecting the toner after pulverization and classification to heat treatment.

本実施形態における添加剤の添加方法は特に制限されず、トナー母体粒子と添加剤とを各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と添加剤とを界面活性剤等で均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法等がある。   The method for adding the additive in the present embodiment is not particularly limited, and a method in which the toner base particles and the additive are mechanically mixed and adhered using various known mixing devices, or a toner base in a liquid phase. There is a method in which particles and additives are uniformly dispersed with a surfactant or the like, and after an adhesion treatment, dried.

先に説明したトナーの粒径分布は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これら装置として、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。   The particle size distribution of the toner described above can be measured by using a toner particle size distribution measuring apparatus by the Coulter counter method. Examples of these devices include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.

まず、電解水溶液100〜150(ml)中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5(ml)加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1(%)NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、上述の測定装置により、アパーチャーとして100(μm)アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径、個数平均粒径を求めることができる。チャンネルとしては、2.00〜2.52(μm)未満;2.52〜3.17(μm)未満;3.17〜4.00(μm)未満;4.00〜5.04(μm)未満;5.04〜6.35(μm)未満;6.35〜8.00(μm)未満;8.00〜10.08(μm)未満;10.08〜12.70(μm)未満;12.70〜16.00(μm)未満;16.00〜20.20(μm)未満;20.20〜25.40(μm)未満;25.40〜32.00(μm)未満;32.00〜40.30(μm)未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00(μm)以上40.30(μm)未満の粒子を対象とする。   First, 0.1 to 5 (ml) of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 (ml) of the aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing about 1 (%) NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the weight and number of toner particles or toner are determined by using the 100 (μm) aperture as the aperture by the above-described measuring apparatus. Measure and calculate weight distribution and number distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter and the number average particle diameter of the toner can be obtained. As a channel, it is less than 2.00-2.52 (micrometer); 2.52-3.17 (micrometer); 3.17-4.00 (micrometer); 4.00-5.04 (micrometer) Less than 5.04 to 6.35 (μm); 6.35 to less than 8.00 (μm); 8.00 to less than 10.08 (μm); 10.08 to less than 12.70 (μm); 12.70 to less than 16.00 (μm); 16.00 to less than 20.20 (μm); 20.20 to less than 25.40 (μm); 25.40 to less than 32.00 (μm); Using 13 channels of 00 to less than 40.30 (μm), particles having a particle size of 2.00 (μm) or more and less than 40.30 (μm) are targeted.

先に説明したトナーの円形度は、次式(1)により得られた値である。
円形度=(粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)・・・・式(1)
上記円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。上記円形度は、例えば東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150(ml)中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5(ml)加え、さらに測定試料を0.1〜0.5(g)程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理をおこない、分散液濃度を3000〜10000(個/μl)として上述の装置によりトナーの形状を測定する。
The circularity of the toner described above is a value obtained by the following equation (1).
Circularity = (perimeter of a circle having the same area as the projected area of the particle) / (perimeter of the projected image of the particle) (1)
The circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity. The circularity can be measured using, for example, a flow particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics. As a specific measuring method, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 (as a dispersant) in 100 to 150 (ml) of water from which impure solids have been previously removed. ml) and about 0.1 to 0.5 (g) of a measurement sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the concentration of the dispersion is set to 3000 to 10,000 (pieces / μl), and the shape of the toner is measured with the above-described apparatus.

以下、本実施形態に用いられるキャリアについて補足的に説明する。本実施形態で用いられるキャリアは、重量平均粒径が20〜60(μm)(好ましくは、20〜45(μm)である。)になるように形成されている。この粒径範囲は、現像装置内の現像剤用のキャリアとしても優れている。キャリアの平均粒径が20(μm)未満であると、キャリア粒子の分布において微粉が多くなり、1粒子当たりの磁化が低くなってキャリア飛散を生じることがある。これに対してキャリアの平均粒径が45(μm)を超えると、現像工程時のキャリアの穂立ちが粗くなって、ベタやハーフトーンの均一性が劣る場合がある(特に、平均粒径が60(μm)を超えると顕著になる。)。また比表面積が低下するため、小粒径トナーではトナーの飛散が生じることがある。   Hereinafter, the carrier used in this embodiment will be described supplementarily. The carrier used in the present embodiment is formed so that the weight average particle diameter is 20 to 60 (μm) (preferably 20 to 45 (μm)). This particle size range is also excellent as a carrier for the developer in the developing device. When the average particle diameter of the carrier is less than 20 (μm), the fine particles are increased in the distribution of the carrier particles, and the magnetization per particle may be lowered to cause carrier scattering. On the other hand, if the average particle diameter of the carrier exceeds 45 (μm), the carrier spikes during the development process become rough, and the uniformity of solid and halftone may be inferior (particularly, the average particle diameter is It becomes remarkable when it exceeds 60 (μm)). In addition, since the specific surface area is reduced, toner scattering may occur in a small particle size toner.

キャリアとしては、粒径以外に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と芯材を被覆する樹脂層とを有するものが好ましい。芯材の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、50〜90(emu/g)のマンガン−ストロンチウム(Mn−Sr)系材料、マンガン−マグネシウム(Mn−Mg)系材料等が好ましく、画像濃度の確保の点では、鉄粉(100(emu/g)以上)、マグネタイト(75〜120(emu/g))等の高磁化材料が好ましい。また、トナーが穂立ち状態となっている感光体ドラムへの当りを弱くでき高画質化に有利である点で、銅−ジンク(Cu−Zn)系(30〜80(emu/g))等の弱磁化材料が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。   The carrier is not particularly limited except for the particle diameter, and can be appropriately selected according to the purpose. However, a carrier having a core material and a resin layer covering the core material is preferable. There is no restriction | limiting in particular as a material of a core material, It can select suitably from well-known things, For example, 50-90 (emu / g) manganese-strontium (Mn-Sr) type material, manganese-magnesium ( Mn—Mg) -based materials and the like are preferable, and highly magnetized materials such as iron powder (100 (emu / g) or more) and magnetite (75 to 120 (emu / g)) are preferable in terms of securing image density. Also, copper-zinc (Cu-Zn) type (30 to 80 (emu / g)) or the like is advantageous in that it can weaken the contact with the photosensitive drum in which the toner is in a spiked state and is advantageous for high image quality. The weakly magnetized material is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

キャリアの樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The material for the resin layer of the carrier is not particularly limited and can be appropriately selected from known resins according to the purpose. Examples thereof include amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, and halogenated olefin resins. Polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, fluoride Examples thereof include a copolymer of vinylidene and vinyl fluoride, a fluoroterpolymer such as a terpolymer of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, and a non-fluorinated monomer, and a silicone resin. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

樹脂層には、必要に応じて導電粉等を含有させてもよく、その導電粉としては、例えば、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの導電粉の平均粒子径としては、1(μm)以下が好ましい。平均粒子径が1(μm)を超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。キャリアの樹脂層は、例えば、前記シリコーン樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付をおこなうことにより形成することができる。塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法等が挙げられる。キャリアにおける樹脂層の量としては、0.01〜5.0(質量%)が好ましい。樹脂層の量が、0.01(質量%)未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、5.0(質量%)を超えると、樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。また、現像装置内に予め収容される現像剤(初期剤)も、上述したトナーとキャリアとを混合したものである。現像剤におけるキャリアの含有量(キャリア濃度)としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、90〜98(質量%)が好ましく、93〜97(質量%)がより好ましい。   The resin layer may contain conductive powder or the like as necessary. Examples of the conductive powder include metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide. The average particle diameter of these conductive powders is preferably 1 (μm) or less. When the average particle diameter exceeds 1 (μm), it may be difficult to control electric resistance. The carrier resin layer is prepared, for example, by dissolving the silicone resin in a solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core by a known coating method, drying, and baking. It can form by performing. Examples of the application method include a dipping method, a spray method, and a brush coating method. The amount of the resin layer in the carrier is preferably 0.01 to 5.0 (% by mass). If the amount of the resin layer is less than 0.01 (% by mass), a uniform resin layer may not be formed on the surface of the core material. If the amount exceeds 5.0 (% by mass), the resin layer Becomes too thick and granulation of carriers occurs, and uniform carrier particles may not be obtained. The developer (initial agent) stored in advance in the developing device is also a mixture of the above-described toner and carrier. There is no restriction | limiting in particular as content (carrier density | concentration) of the carrier in a developing agent, According to the objective, it can select suitably. For example, 90-98 (mass%) is preferable and 93-97 (mass%) is more preferable.

<実施形態1の要部>
以下、図2に示した排出口140,141について、図4ないし図9を参照しながら説明する。図4は、現像装置4のトナーを補給する位置を説明する外観斜視図である。図4に示すように、現像剤を補給する補給口95は、供給スクリュー8を備える供給搬送路9の搬送方向下流端部の上方に設けられている。この現像剤補給口95は第二仕切り壁134の余剰開口部(図3中矢印E)の上部に位置することにより、補給された現像剤は余剰現像剤および回収現像剤と混ざりやすく、この位置で補給を行うことによってより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
<The principal part of Embodiment 1>
Hereinafter, the discharge ports 140 and 141 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an external perspective view for explaining the toner replenishment position of the developing device 4. As shown in FIG. 4, the replenishment port 95 for replenishing the developer is provided above the downstream end in the transport direction of the supply transport path 9 including the supply screw 8. The developer replenishing port 95 is positioned above the surplus opening (arrow E in FIG. 3) of the second partition wall 134, so that the replenished developer is easily mixed with the surplus developer and the collected developer. The developer can be more efficiently stirred by replenishing with.

また、図4に示すように、現像装置4には、現像剤投入口96が配置される。図5に示すように、現像装置4は画像形成装置装着時にインナーカバー98によって覆われ、現像剤投入口96のみが露出するように固定される。図6は交換用現像剤保存容器97を示す。図7に示すように現像剤投入口96と現像剤保存容器97の供給口を結合させ、その状態で現像装置を駆動し、現像装置内の供給スクリュー8を回転させることで、新規現像剤を現像装置4に投入する。   Further, as shown in FIG. 4, a developer inlet 96 is disposed in the developing device 4. As shown in FIG. 5, the developing device 4 is covered with an inner cover 98 when the image forming apparatus is mounted, and is fixed so that only the developer inlet 96 is exposed. FIG. 6 shows a replacement developer storage container 97. As shown in FIG. 7, the developer charging port 96 and the supply port of the developer storage container 97 are coupled, the developing device is driven in this state, and the supply screw 8 in the developing device is rotated, so that the new developer is added. The developing device 4 is loaded.

また、本実施形態では、プレミックス現像方式を採用している。余剰現像剤は、図2の排出口140,141に、供給スクリュー8と攪拌スクリュー11からオーバーフローした現像剤が補修され、排出口140,141内に配置されるスクリューによって排出される。通常動作時は、排出口140に配置されるスクリューが回転する構成となっている。   In this embodiment, a premix development method is employed. The excess developer is repaired by the developer overflowed from the supply screw 8 and the stirring screw 11 at the discharge ports 140 and 141 in FIG. 2, and is discharged by the screw disposed in the discharge ports 140 and 141. During normal operation, the screw disposed in the discharge port 140 is configured to rotate.

図8は、現像装置4内部の長手方向の構成を示す模式図である。排出口149よりオーバーフローして排出された余剰現像剤は、余剰剤受入室140aに受け入れられる。図8に示すように、排出口140は、供給スクリュー8の回転軸に対し高い位置に配置しているのに対し、排出口141は、攪拌スクリュー11の回転軸に対し同じ高さに配置している。こうすることで、排出口140よりも排出口141の方が現像剤が排出されやすい状態となる。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration in the longitudinal direction inside the developing device 4. The surplus developer discharged after overflowing from the discharge port 149 is received in the surplus agent receiving chamber 140a. As shown in FIG. 8, the discharge port 140 is disposed at a high position with respect to the rotation axis of the supply screw 8, whereas the discharge port 141 is disposed at the same height with respect to the rotation shaft of the stirring screw 11. ing. By doing so, the developer is more easily discharged from the discharge port 141 than from the discharge port 140.

排出口141内に配置されるスクリューの駆動(不図示)は、現像装置駆動と独立して設け、回転On/Offは、任意に設定可能としている。通常の印刷稼働時は、プレミックスによる現像剤補充量は駆動時間当たりでは非常に微量であるため、不動現像剤による現像装置容積減少が発生していても、余剰現像剤の排出は排出口140のみからの排出で現像装置内の現像剤量は最密充填の状態にはならず安定して制御される。しかしながら、実効的な容積が減少している状態で新規現像剤を投入する場合、わずかな回転駆動時間で大量の現像剤が投入されるため、排出口140からの余剰現像剤排出では十分に余剰現像剤が対応できずに現像剤が最密充填状態となり、現像装置の駆動ができなくなってしまう。   The drive (not shown) of the screw disposed in the discharge port 141 is provided independently of the developing device drive, and the rotation On / Off can be arbitrarily set. During normal printing operation, the amount of developer replenished by the premix is very small per drive time, so that the excess developer is discharged even if the developing device volume is reduced by the immobile developer. The amount of the developer in the developing device is controlled stably without being in the closest packed state by discharging only from the above. However, when a new developer is introduced in a state where the effective volume is reduced, a large amount of developer is introduced in a short rotational drive time, so that the excess developer discharged from the discharge port 140 is sufficiently surplus. The developer cannot be handled, and the developer is in the closest packing state, and the developing device cannot be driven.

そこで、上記現像装置の構成とすることで、不動現像剤の残存により現像装置の容積が減少している場合は、新規現像剤投入時に排出口141に配置されるスクリューの駆動をOnにすることで、排出口140,141の双方から現像剤が排出される状態となり、現像装置内の現像剤が最密充填状態になるのを防ぐことができる。また、現像装置内に不動現像剤がほとんどなく、実効的な現像装置の容積が十分確保できている場合は、排出口141の現像剤搬送スクリュー駆動をOffのままとすることで、不必要な現像剤排出を防ぐことが可能となる。   Therefore, by adopting the configuration of the developing device, when the volume of the developing device is reduced due to the remaining of the stationary developer, the drive of the screw disposed in the discharge port 141 is turned on when the new developer is charged. Thus, the developer is discharged from both of the discharge ports 140 and 141, and the developer in the developing device can be prevented from being in the closest packing state. Further, when there is almost no stationary developer in the developing device and an effective developing device capacity is sufficiently secured, the developer conveying screw drive of the discharge port 141 is left off, which is unnecessary. Developer discharge can be prevented.

ところで、上述したように、通常印刷動作中に余剰現像剤を排出するのは、供給スクリュー8の下流に排出口を設けることで現像剤装置4への現像剤供給量に影響を与えずに可能である。しかしながら、現像装置4の実効的な容積が減じている場合の現像剤投入時には、短時間に余剰現像剤が排出されることが必要である。   By the way, as described above, it is possible to discharge the excess developer during the normal printing operation by providing a discharge port downstream of the supply screw 8 without affecting the developer supply amount to the developer device 4. It is. However, when the developer is charged when the effective volume of the developing device 4 is reduced, it is necessary to discharge the excess developer in a short time.

本実施形態においては、図2や図8に示したように、二つの排出口140,141を、供給搬送路9と攪拌搬送路10に、それぞれ設けている。供給搬送路9に二つ並べるような態様と異なり、本実施形態をこのような態様としたのは、上記場合も考慮に入れたためである。本実施形態によれば、排出口140よりも余剰現像剤が排出されやすい状態となる排出口141によって、短時間に余剰現像を排出することができ、現像装置4への現像剤供給に影響を及ぼさない。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 8, two discharge ports 140 and 141 are provided in the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10, respectively. Unlike the case where two are arranged in the supply conveyance path 9, the reason why this embodiment is set as such is that the above case is taken into consideration. According to the present embodiment, surplus development can be discharged in a short time by the discharge port 141 in which the excess developer is more easily discharged than the discharge port 140, which affects the supply of the developer to the developing device 4. Does not reach.

また、排出口141を配置する位置は、現像剤が滞留しやすい位置である。少なくともこの位置の排出口の排出量を変更できるようにすることで、効率よく短時間に余剰現像剤を排出することができる。   Further, the position where the discharge port 141 is arranged is a position where the developer tends to stay. By making it possible to change at least the discharge amount of the discharge port at this position, it is possible to efficiently discharge excess developer in a short time.

また、画像形成装置の技術分野においては、画像印刷コストの更なる低減が求められており、定期メンテナンス等による画像形成装置の稼動停止時間を極力低減するために、トナー補充容器のようなユーザが容易にパーツ交換可能な構成をとる装置が増えている。一般的に低速機等では現像剤の交換は、現像装置のコストが低く抑えられているため、現像装置ごと交換する形態がとられる。しかしながら、プロダクションプリンティング等に適用される高速機では現像装置も高速稼動に耐えうる構成にするため、現像装置が高価になってしまう。   Further, in the technical field of image forming apparatuses, there is a demand for further reduction in image printing cost. In order to reduce the operation stop time of the image forming apparatus due to regular maintenance, a user such as a toner replenishing container is required. There are an increasing number of devices that can easily replace parts. Generally, in a low-speed machine or the like, the developer is replaced with the developing device because the cost of the developing device is kept low. However, in a high-speed machine applied to production printing or the like, the developing device is configured to withstand high-speed operation, so that the developing device becomes expensive.

したがって、高速機では現像装置を画像形成装置から取り外し、現像装置内の現像剤を取り除く作業を行っている。この作業は作像プロセス周りの作業となり、現像装置以外の箇所も取り扱う必要があるため、保守点検員による作業が必須である。近年、その不具合を解消すべく現像装置が画像形成装置に装着された状態で現像装置内の現像剤を排出し、新規現像剤を投入可能な画像形成装置が発売されている。現像装置を取り外して現像剤を交換すれば、取り外した現像装置に振動を付与することで、上記流動性悪化による不動現像剤を現像装置から除去することが可能である。しかしながら、画像形成装置に装着された状態で現像剤交換を実施する場合は現像装置に振動を付与することが困難であり、現像装置内に残存する不動現像剤は除去できない。   Therefore, in the high speed machine, the developing device is removed from the image forming apparatus, and the developer in the developing device is removed. Since this work is a work around the image forming process and it is necessary to handle parts other than the developing device, work by a maintenance inspector is essential. In recent years, an image forming apparatus capable of discharging the developer in the developing apparatus and introducing a new developer in a state where the developing apparatus is mounted on the image forming apparatus has been put on the market in order to solve the problem. If the developing device is removed and the developer is replaced, it is possible to remove the immobile developer due to the deterioration of fluidity from the developing device by applying vibration to the removed developing device. However, when the developer is exchanged with the image forming apparatus mounted, it is difficult to apply vibration to the developing apparatus, and the stationary developer remaining in the developing apparatus cannot be removed.

本実施形態においては、図4ないし図7に示したような現像剤投入口96を現像装置4に設けることで、現像装置4の取り替え交換作業なしに、現像装置4を画像形成装置500に装着したままで、現像剤交換を可能にしている。この場合、さらに、現像剤投入口96の直下に、排出口140,141と同様な現像剤排出口を設け、現像剤を排出する際は、空の現像剤保存容器を現像剤排出口に結合させ、現像装置内の現像剤搬送スクリューを回転することで、現像剤を空の現像剤保存容器へ排出するように構成することが好ましい。この場合、投入完了、排出完了タイミングを現像装置の動作時間と透磁率センサの出力値を基に判定するように構成するとよい。   In the present embodiment, the developer inlet 96 as shown in FIGS. 4 to 7 is provided in the developing device 4, so that the developing device 4 can be attached to the image forming apparatus 500 without replacing and replacing the developing device 4. As a result, the developer can be changed. In this case, a developer discharge port similar to the discharge ports 140 and 141 is provided immediately below the developer supply port 96, and an empty developer storage container is connected to the developer discharge port when discharging the developer. It is preferable that the developer is discharged into an empty developer storage container by rotating the developer conveying screw in the developing device. In this case, it may be configured to determine the completion timing of charging and discharging based on the operating time of the developing device and the output value of the magnetic permeability sensor.

<実施形態2>
次に、図8の透磁率センサ142について説明する。本実施形態では、現像装置4内の現像剤中のトナー濃度を検知するために透磁率センサ142を具備している。透磁率センサ142は現像剤中の単位体積当たりの磁性体(キャリア)量を検知するため、現像剤の嵩密度を計量することが可能である。本実施形態では、事前に現像剤嵩密度とトナー濃度の相関を計量し、画像形成装置のトナー濃度を管理している。
<Embodiment 2>
Next, the magnetic permeability sensor 142 in FIG. 8 will be described. In the present embodiment, a magnetic permeability sensor 142 is provided to detect the toner concentration in the developer in the developing device 4. Since the magnetic permeability sensor 142 detects the amount of magnetic material (carrier) per unit volume in the developer, it is possible to measure the bulk density of the developer. In the present embodiment, the toner density of the image forming apparatus is managed by measuring the correlation between the developer bulk density and the toner density in advance.

<実施形態3>
また、現像剤の流動性と嵩密度は相関関係があり、一般的に嵩密度が低い状態では流動性が悪い傾向を示す。したがって、新規現像剤を投入する前の透磁率センサ142の検知結果から現像剤の流動性を見積ることも可能である。本実施形態では、透磁率センサ出力は1V〜5Vの範囲で使用し、使用する現像剤のトナー濃度中心値が2.5Vを出力するように調整される。透磁率センサ142の出力電圧が大きいほど、現像剤の嵩密度も大きくなる。本実施形態では、透磁率センサ出力が1.5V未満を出力していた場合、その後の現像剤交換時は排出口141からも排出可能と設定している。この設定とすることで、現像装置4に新規現像剤を投入したときでも、現像駆動ロック発生を未然に防ぐことが可能となる。
<Embodiment 3>
Further, the fluidity and bulk density of the developer have a correlation, and generally the fluidity tends to be poor when the bulk density is low. Therefore, it is possible to estimate the fluidity of the developer from the detection result of the magnetic permeability sensor 142 before introducing the new developer. In the present embodiment, the permeability sensor output is used in the range of 1V to 5V, and is adjusted so that the toner concentration center value of the developer to be used outputs 2.5V. The larger the output voltage of the magnetic permeability sensor 142, the larger the bulk density of the developer. In this embodiment, when the output of the magnetic permeability sensor is less than 1.5 V, it is set that discharge is possible from the discharge port 141 when the developer is subsequently replaced. With this setting, even when a new developer is introduced into the developing device 4, it is possible to prevent the development drive lock from occurring.

また、現像装置4の駆動時間の代替として印刷枚数を係数し、その検知結果と併せて判断することで、効果的に現像駆動ロックを防ぐことが可能となる。本実施形態では、透磁率センサ出力が1.5V以下で駆動された印刷枚数を累積し、該累印刷枚数が5,000ページより多い場合、新規現像剤投入時に、排出口141からも現像剤が排出されるように制御している。   In addition, it is possible to effectively prevent development drive lock by calculating the number of printed sheets as an alternative to the drive time of the developing device 4 and determining it together with the detection result. In the present embodiment, when the number of printed sheets driven at a magnetic permeability sensor output of 1.5 V or less is accumulated and the accumulated number of printed sheets is more than 5,000 pages, the developer is also discharged from the discharge port 141 when a new developer is introduced. Is controlled to be discharged.

<実施形態4>
次に、補給される現像剤量を計数する装置について説明する。本実施形態では現像剤カートリッジから現像装置4へ補給される現像剤量を係数する装置を具備している。具体的には、現像剤補給装置の駆動時間と補給量を予め計量しておき、現像剤補給装置の駆動時間を計数し、その検知結果を現像剤補給量に換算している。単位現像駆動時間当たりの現像剤補給量から現像装置内の現像剤流動性を予測し、新規現像剤投入時に排出口141から余剰現像剤を排出するかどうか決定することで、不必要に現像剤を排出することなく効果的に現像装置の駆動ロックを防ぐことが可能となる。
<Embodiment 4>
Next, an apparatus for counting the amount of developer to be replenished will be described. In this embodiment, there is provided a device for calculating the amount of developer supplied from the developer cartridge to the developing device 4. Specifically, the drive time and supply amount of the developer supply device are measured in advance, the drive time of the developer supply device is counted, and the detection result is converted into the developer supply amount. By predicting the developer fluidity in the developing device from the developer replenishment amount per unit development driving time, and determining whether or not to discharge excess developer from the discharge port 141 when a new developer is charged, the developer is unnecessarily generated. It becomes possible to effectively prevent the drive lock of the developing device without discharging the toner.

<実施例>
以下、表1及び図9を参照しながら、上記実施形態に基づいた実施例を説明する。表1に所定の制御条件で現像剤を投入したときの現像装置駆動ロック有無を確認した結果を示す。図9には現像剤投入時に、排出された現像剤量の全投入量に対する比率を示す。
<Example>
Hereinafter, examples based on the above embodiment will be described with reference to Table 1 and FIG. 9. Table 1 shows the result of confirming the presence or absence of the developing device drive lock when the developer is charged under predetermined control conditions. FIG. 9 shows the ratio of the amount of developer discharged to the total amount charged when the developer is charged.

表1及び図9において、「現状」は、上記実施形態の構成を適用していない従来の画像形成装置である。「実施例1」は、実施形態1の開示内容に基づくものである(実施形態2〜4の内容は含まない)。また、「実施例2」は、実施例1の構成に加え実施形態2の開示内容に基づく構成によるものである。「実施例3」は、実施例1の構成に加え実施形態3の開示内容に基づく構成によるものである。「実施例4」は、実施例1の構成に加え実施形態4の開示内容に基づく構成によるものである。   In Table 1 and FIG. 9, “Current Status” is a conventional image forming apparatus to which the configuration of the above embodiment is not applied. “Example 1” is based on the disclosure of the first embodiment (the contents of the second to fourth embodiments are not included). “Example 2” is based on the configuration based on the disclosure of the second embodiment in addition to the configuration of Example 1. “Example 3” is based on the configuration based on the disclosure of the third embodiment in addition to the configuration of Example 1. “Example 4” is based on the configuration based on the disclosure of the fourth embodiment in addition to the configuration of Example 1.

Figure 2014119469
Figure 2014119469

表1及び図9を参照すると明らかなように、実施例1ないし4の制御条件で現像剤を投入することで、現像装置駆動ロックは未然に防ぐことができている。また、実施例1の条件での排出と比較して他の実施例の判定条件を採用することで、不用な現像剤排出を抑えつつ、現像装置駆動ロックを防ぐことが可能となっている。   As is apparent with reference to Table 1 and FIG. 9, the developing device drive lock can be prevented beforehand by supplying the developer under the control conditions of Examples 1 to 4. Further, by adopting the determination conditions of the other embodiments as compared with the discharge under the conditions of the first embodiment, it is possible to prevent the developing device drive lock while suppressing unnecessary developer discharge.

上記実施形態によれば、あらゆる使用状況の画像形成装置においても、現像装置回転異常等の故障を未然に防ぎつつ、容易に現像剤交換可能な画像形成装置を提供することが可能となる。現像装置の使用履歴によらず、現像剤交換直後の現像駆動ロックを確実に防ぐことが可能になる。   According to the above-described embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus in which the developer can be easily replaced while preventing troubles such as abnormal rotation of the developing apparatus, even in an image forming apparatus in any usage situation. Regardless of the usage history of the developing device, it becomes possible to reliably prevent the development driving lock immediately after the developer replacement.

4 現像装置
5 現像ローラ
6 回収スクリュー
7 回収搬送路
8 供給スクリュー
9 供給搬送路
10 攪拌搬送路
11 攪拌スクリュー
95 現像剤補給口
96 現像剤投入口
97 交換用現像剤保存容器
98 インナーカバー
140 排出口
140a 余剰剤受入室
141 排出口
142 透磁率センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Developing device 5 Developing roller 6 Collection screw 7 Collection conveyance path 8 Supply screw 9 Supply conveyance path 10 Stirring conveyance path 11 Stirring screw 95 Developer supply port 96 Developer inlet 97 Replacement developer storage container 98 Inner cover 140 Discharge port 140a Surplus agent receiving chamber 141 Discharge port 142 Magnetic permeability sensor

特開2011−145465号公報JP 2011-145465 A 特開2009−058939号公報JP 2009-058939 A

Claims (7)

現像装置と、
現像剤の成分であるトナーやキャリアを前記現像装置内に補給する補給手段と、
現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内の現像剤をオーバーフローさせるように前記収容室の壁に設けられたオーバーフロー開口と、を有し、
前記オーバーフロー開口は、2つ以上設けられ、
そのうちの少なくとも1つである第1のオーバーフロー開口が、
前記第1のオーバーフロー開口からオーバーフローしてくる余剰現像剤を受け入れる余剰剤受入室と、
前記余剰剤受入室内の余剰現像剤を外部に排出する排出手段と、を有し、
前記排出手段が、所定のタイミングで排出可能状態となる
ことを特徴とする画像形成装置。
A developing device;
Replenishing means for replenishing toner or carrier as a component of the developer into the developing device;
A storage chamber for storing a developer;
An overflow opening provided in a wall of the storage chamber so as to overflow the developer in the storage chamber;
Two or more overflow openings are provided,
A first overflow opening, at least one of which is
An excess agent receiving chamber for receiving excess developer overflowing from the first overflow opening;
Discharging means for discharging the excess developer in the excess agent receiving chamber to the outside,
The image forming apparatus, wherein the discharge unit is in a dischargeable state at a predetermined timing.
前記補給手段の少なくとも1つによる現像剤の補給が、前記現像装置を前記画像形成装置に装着したままで実施可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer can be replenished by at least one of the replenishing units while the developing device is mounted on the image forming apparatus. 前記第1のオーバーフロー開口は、他のオーバーフロー開口よりも現像剤排出量が多いことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first overflow opening has a larger developer discharge amount than the other overflow openings. 前記収容室が、少なくとも2以上の搬送路に分かれ、
前記第1のオーバーフロー開口は、他のオーバーフロー開口が配置される搬送路よりも、上流の搬送路に配置される
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The storage chamber is divided into at least two transport paths;
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first overflow opening is arranged in a conveyance path upstream of a conveyance path in which another overflow opening is arranged. 5. .
前記現像装置が透磁率センサを具備し、前記透磁率センサの検知結果に基づいて前記排出手段の駆動状態を決定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developing device includes a magnetic permeability sensor, and determines a driving state of the discharge unit based on a detection result of the magnetic permeability sensor. apparatus. 前記現像装置の駆動時間を計数する手段を具備し、当該計数結果に基づいて前記排出手段の駆動状態を決定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a unit that counts a driving time of the developing device, and determining a driving state of the discharging unit based on the counting result. . 前記補給手段からの現像剤補給量を計数する手段を具備し、当該計数結果に基づいて前記排出手段の駆動状態を決定することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。   7. The apparatus according to claim 1, further comprising a unit that counts a developer replenishment amount from the replenishing unit, and determining a driving state of the discharging unit based on the counting result. Image forming apparatus.
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