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JP2010025987A - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2010025987A
JP2010025987A JP2008183820A JP2008183820A JP2010025987A JP 2010025987 A JP2010025987 A JP 2010025987A JP 2008183820 A JP2008183820 A JP 2008183820A JP 2008183820 A JP2008183820 A JP 2008183820A JP 2010025987 A JP2010025987 A JP 2010025987A
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JP
Japan
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developer
developing
developing device
tank
carrier
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Application number
JP2008183820A
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Japanese (ja)
Inventor
Futoshi Okazaki
太 岡崎
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Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trickle system developing device using a two component developer, the device being capable of forming excellent images in a long period of time even if the level of the volume of the developer varies, and to provide an image forming apparatus thereof. <P>SOLUTION: A developing device includes a stirring member, which conveys and stirs a developer in a developing tank, and a developer carrying body. In addition, the device includes a developer feeding tank and a trickle system discharging mechanism. The discharging mechanism includes a blade reversal member having a spiral part, which is reversely wound against the spiral part of the adjacent stirring part, so as to return the excessive developer in the developing tank to the developing tank side, and the pitches of the spiral part of the blade reversal member are variable. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。本発明は、特に、新規の現像剤を少しずつ供給するとともに劣化した現像剤を少しずつ排出するというトリクル方式の現像装置、及び当該現像装置を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus and an image forming apparatus using the developing device. The present invention particularly relates to a trickle-type developing device that supplies a new developer little by little and discharges a deteriorated developer little by little, and an image forming apparatus using the developing device.

電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像方式として、現像剤の主成分としてトナーを用いる一成分現像方式と、現像剤の主成分としてトナー及びキャリアを用いる二成分現像方式と、が知られている。   As a developing method used in an electrophotographic image forming apparatus, a one-component developing method using toner as a main component of a developer and a two-component developing method using toner and a carrier as main components of a developer are known. Yes.

トナー及びキャリアを用いた二成分現像方式は、トナーとキャリアとを摩擦接触させることによって両者を所定の極性に荷電させるため、一成分現像剤を用いた一成分現像方式よりも、トナーの受けるストレスが少ないという特徴を有している。キャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、トナーがキャリア表面に付着することによってキャリアが汚れることも少ない。しかしながら、長期間の使用により、キャリア表面に付着した汚れ(スペント)が増加し、そのためにトナーを帯電する能力が次第に低下する。その結果、かぶりやトナー飛散の問題が発生する。二成分現像装置の長寿命化を図るために、現像装置に収容するキャリアの量を増やすことも考えられるが、これは現像装置の大型化を招くために望ましくない。   In the two-component development method using toner and carrier, both toner and carrier are charged with a predetermined polarity by frictional contact between the toner and carrier, so that the stress received by the toner is higher than that in the one-component development method using one-component developer. It has the feature that there are few. Since the surface area of the carrier is larger than that of the toner, the carrier is less likely to become dirty due to the toner adhering to the surface of the carrier. However, due to long-term use, dirt (spent) adhering to the carrier surface increases, and as a result, the ability to charge the toner gradually decreases. As a result, the problem of fogging and toner scattering occurs. In order to extend the life of the two-component developing device, it is conceivable to increase the amount of carrier accommodated in the developing device, but this is not desirable because it leads to an increase in the size of the developing device.

二成分現像剤に係る上記問題を解消するため、特許文献1には、新規の現像剤を少しずつ現像装置内に補給するとともに、帯電性能の劣化した現像剤を少しずつ現像装置から排出することによって、劣化キャリアの増加を抑制するといういわゆるトリクル方式の現像装置が開示されている。この現像装置は、現像剤の嵩変動を利用して、余剰となった劣化現像剤を排出して現像装置内の現像剤の嵩レベルを大略一定に保つ構成である。このトリクル方式の現像装置によれば、現像装置内の劣化キャリアが少しずつ新規キャリアに置換され、現像装置内のキャリアの帯電性能を大略一定に保つことが可能となる。   In order to solve the above-mentioned problems related to the two-component developer, Patent Document 1 discloses that a new developer is gradually supplied into the developing device and a developer whose charging performance is deteriorated is gradually discharged from the developing device. Discloses a so-called trickle-type developing device that suppresses an increase in deteriorated carriers. This developing device is configured to discharge the excess deteriorated developer by using the fluctuation in the developer volume and to keep the developer bulk level in the developing device substantially constant. According to this trickle-type developing device, the deteriorated carrier in the developing device is gradually replaced with a new carrier, and the charging performance of the carrier in the developing device can be kept substantially constant.

トリクル方式の現像装置では、現像装置内の現像剤を排出しながら現像剤を補給することを行っているから、現像装置内に存在する現像剤の量が変動して、現像装置内に存在する現像剤の量が常に一定にはなっていない。   In the trickle type developing device, the developer is replenished while discharging the developer in the developing device, so that the amount of the developer present in the developing device fluctuates and exists in the developing device. The amount of developer is not always constant.

さらに、現像装置において現像剤の嵩レベルが変動するような場合、例えば、現像装置が傾斜配置された場合や現像剤の流動性が変化した場合や現像装置の動作速度が変化した場合には、現像装置において現像剤を排出しようとする排出力と現像剤の排出を阻止しようとする排出阻止力との間のバランスがくずれるために、現像装置内に存在する現像剤の量が変動する。   Further, when the developer bulk level fluctuates in the developing device, for example, when the developing device is inclined, when the fluidity of the developer changes, or when the operating speed of the developing device changes, Since the balance between the discharging force for discharging the developer and the discharging preventing force for blocking the developer in the developing device is lost, the amount of the developer present in the developing device varies.

つまり、排出力が排出阻止力を上回って現像剤を排出しやすい状態になっている場合には、現像槽内に存在する現像剤が次第に減少する。また、排出阻止力が排出力より大きくなって現像剤を排出しにくい状態になっている場合には、現像槽内に存在する現像剤が次第に増加する。   That is, when the discharge force exceeds the discharge prevention force and the developer is easily discharged, the developer present in the developing tank gradually decreases. In addition, when the discharge prevention force is greater than the discharge force and it is difficult to discharge the developer, the developer present in the developing tank gradually increases.

現像槽内での現像剤の過剰な減少は、現像剤担持体への現像剤の供給量が減少することになるために、画像欠損や現像剤の供給不良等の問題を引き起こす。   When the developer is excessively reduced in the developing tank, the amount of developer supplied to the developer carrying member is reduced, which causes problems such as image defects and poor developer supply.

現像槽内での現像剤の過剰な増加は、現像装置内での攪拌・搬送に悪影響を及ぼすことになるために、局所的な画像かぶりや現像剤におけるトナー濃度の不均一さ等の問題を引き起こす。   An excessive increase in the developer in the developer tank adversely affects the agitation / conveyance in the developing device, which causes problems such as local image fogging and uneven toner concentration in the developer. cause.

上記問題を解決するために、排出口の近傍に現像剤の排出量を調整するためのシャッタ機構を設けることが提案されている(例えば、特許文献2)。
特開昭59−100471号公報 特開平10−186829号公報
In order to solve the above problem, it has been proposed to provide a shutter mechanism for adjusting the developer discharge amount in the vicinity of the discharge port (for example, Patent Document 2).
JP 59-1000047 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-186829

しかしながら、特許文献2に開示された技術は、シャッタの開閉の度合いによって、現像剤の排出量を調整するものであるが、以下のような問題がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 2 adjusts the developer discharge amount according to the degree of opening and closing of the shutter, but has the following problems.

すなわち、シャッタが閉状態に近い閉近似状態であるときには、排出されるべき現像剤が僅かに開口した排出口近傍に滞留することが起こり、最悪の場合、滞留した現像剤によって僅かに開口した排出口が塞がれてしまうということが起こる。その結果、現像剤の排出量を調整するという本来の目的が達成されなくなるという問題がある。   That is, when the shutter is in a closed approximate state close to the closed state, the developer to be discharged may stay in the vicinity of the slightly opened discharge port, and in the worst case, the discharge slightly opened by the retained developer. It happens that the exit is blocked. As a result, there is a problem that the original purpose of adjusting the developer discharge amount is not achieved.

また、シャッタが完全に閉じられた状態であっても、現像剤の嵩レベルが僅かに変動している。そして、その変動の中で嵩レベルが最大になったときの余剰現像剤がシャッタ近傍に滞留するために、余剰現像剤によってシャッタ近傍が押し固められて、シャッタの開閉に支障をきたすという問題がある。   Even when the shutter is completely closed, the bulk level of the developer slightly fluctuates. Then, since the excess developer stays in the vicinity of the shutter when the bulk level becomes the maximum among the fluctuations, there is a problem that the vicinity of the shutter is pressed and solidified by the excess developer, thereby hindering the opening and closing of the shutter. is there.

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、二成分現像剤を用いたトリクル方式の現像装置において、現像剤の嵩レベルが変動するようなことが生じても、長期にわたって良好な画像形成を行うことのできる現像装置及び画像形成装置を提供することである。   Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is that a trickle-type developing device using a two-component developer can form a good image over a long period of time even if the bulk level of the developer fluctuates. It is an object of the present invention to provide a developing device and an image forming apparatus that can be performed.

課題を解決するための手段および作用・効果Means and actions / effects for solving the problem

前記技術的課題を解決するために、本発明によれば、
トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内で搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置されて攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽に設けられて、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
前記排出機構は、上回った現像槽内現像剤を現像槽の側に戻すために隣接する攪拌部材の螺旋部に対して逆向きに巻かれた螺旋部を有する逆羽根部材を備え、
前記逆羽根部材の螺旋部がピッチ可変であるように構成されていることを特徴とする現像装置が提供される。
In order to solve the technical problem, according to the present invention,
An agitating member that agitates the developer in the developing tank containing the toner and the carrier while being conveyed in the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and is agitated is supplied to the electrostatic latent image carrier. A developer carrying member, and a developing device comprising:
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A discharge mechanism provided in the developing tank and configured to discharge the developer in the developing tank exceeding the predetermined amount when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount. ,
The discharge mechanism includes a reverse blade member having a spiral portion wound in a reverse direction with respect to the spiral portion of the adjacent stirring member in order to return the developer in the developing tank that has exceeded to the developing tank side,
A developing device is provided in which the spiral portion of the reverse blade member is configured to be variable in pitch.

上記現像装置によれば、排出機構に設けられた逆羽根部材の螺旋部がピッチ可変であるように構成されていることから、現像装置の置かれている状態の変化に合わせて現像剤の排出を阻止しようとする排出阻止力を適宜調整することができる。したがって、現像剤を排出しようとする排出力と現像剤の排出を阻止しようとする排出阻止力との間のバランスが崩れるような状況になったとして、逆羽根部材の螺旋部のピッチを適宜変更することにより、バランスの取れた状態に戻すことができる。   According to the developing device, the spiral portion of the reverse blade member provided in the discharging mechanism is configured to be variable in pitch, so that the developer is discharged in accordance with the change in the state where the developing device is placed. It is possible to appropriately adjust the discharge prevention force for preventing the emission. Therefore, if the balance between the discharge force for discharging the developer and the discharge prevention force for blocking the developer is lost, the pitch of the spiral portion of the reverse blade member is appropriately changed. By doing so, it is possible to return to a balanced state.

逆羽根部材の螺旋部のピッチを可変にする構成として、例えば、
逆羽根部材の螺旋部は、隣接する攪拌部材と軸方向に移動可能な排出搬送部材との間で挟持され、
逆羽根部材の螺旋部の両端が、それぞれ、隣接する攪拌部材と排出搬送部材とに固定されているとともに、逆羽根部材の螺旋部は、隣接する攪拌部材のシャフト部に対して分離されている。
As a configuration for making the pitch of the spiral portion of the reverse blade member variable, for example,
The spiral portion of the reverse blade member is sandwiched between the adjacent stirring member and the discharge conveyance member movable in the axial direction,
Both ends of the spiral portion of the reverse blade member are fixed to the adjacent stirring member and the discharge conveyance member, respectively, and the spiral portion of the reverse blade member is separated from the shaft portion of the adjacent stirring member. .

状態変化を検出し、検出された状態変化に応じて逆羽根部材の螺旋部のピッチ可変を自動的に実行させるために、
現像装置の置かれている状態を検出する状態検出デバイスと、排出搬送部材を軸方向に駆動する駆動装置と、を備えて、
状態検出デバイスにより現像剤が排出されやすい状態であると検出された場合には、駆動装置により逆羽根部材の螺旋部のピッチを拡大させ、
状態検出デバイスにより現像剤が滞留しやすい状態であると検出された場合には、駆動装置により逆羽根部材の螺旋部のピッチを縮小させる。
In order to detect the state change and automatically execute the variable pitch of the spiral portion of the reverse blade member in accordance with the detected state change,
A state detection device for detecting a state where the developing device is placed, and a drive device for driving the discharge conveyance member in the axial direction,
When it is detected by the state detection device that the developer is easily discharged, the drive unit increases the pitch of the spiral portion of the reverse blade member,
When it is detected by the state detection device that the developer is likely to stay, the pitch of the spiral portion of the reverse blade member is reduced by the driving device.

状態検出デバイスは、攪拌部材の軸方向の傾斜角度を検出したり、現像槽内におけるトナー濃度を検出したり、印刷出力枚数を検出したり、現像装置の設置場所の温度を検出したり、現像装置の設置場所の湿度を検出したり、現像剤担持体の回転数を検出したり、補給されたトナー及びキャリアの補給量を検出したり、補給されたトナー及びキャリアにおけるキャリア比率を検出したり、画像濃度を検出したり、あるいは、画像の印字率を検出したりするためのものである。   The state detection device detects the tilt angle in the axial direction of the stirring member, detects the toner density in the developing tank, detects the number of printed outputs, detects the temperature of the place where the developing device is installed, and develops Detect the humidity of the installation location of the device, detect the rotation speed of the developer carrier, detect the replenishment amount of the replenished toner and carrier, detect the carrier ratio in the replenished toner and carrier, etc. This is for detecting the image density or detecting the image printing rate.

上述した現像装置は、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体を備えるこ画像形成装置に組み込んで使用される。   The developing device described above is used by being incorporated in an image forming apparatus provided with a rotatable electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its peripheral surface.

以下に、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語(例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」)を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置1及び現像装置34では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating a specific direction (for example, “up”, “down”, “left”, “right”, and other terms including them, “clockwise direction”, “counterclockwise” ”) Is used to facilitate understanding of the invention with reference to the drawings, and the present invention should not be construed as being limited by the meaning of these terms. Further, in the image forming apparatus 1 and the developing device 34 described below, the same reference numerals are used for the same or similar components.

図1乃至3を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1及び当該装置に使用される現像装置34について説明する。   The image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure and the developing device 34 used in the apparatus will be described with reference to FIGS.

〔画像形成装置〕
図1は、本発明に係る電子写真式画像形成装置1の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置1は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置1は、静電潜像坦持体である感光体12を有する。実施形態において、感光体12は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体12は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印方向に回転するようにしてある。感光体12の周囲には、感光体12の回転方向に沿って、帯電装置26、露光装置28、現像装置34、転写装置36、およびクリーニング装置40がそれぞれ配置されている。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 shows portions related to image formation of an electrophotographic image forming apparatus 1 according to the present invention. The image forming apparatus 1 may be any of a copier, a printer, a facsimile machine, and a multi-function machine having a combination of these functions. The image forming apparatus 1 includes a photoreceptor 12 that is an electrostatic latent image carrier. In the embodiment, the photoconductor 12 is formed of a cylindrical body, but the present invention is not limited to such a form, and an endless belt type photoconductor can be used instead. The photosensitive member 12 is drivingly connected to a motor (not shown), and is rotated in the direction of the arrow based on the driving of the motor. Around the photoconductor 12, a charging device 26, an exposure device 28, a developing device 34, a transfer device 36, and a cleaning device 40 are arranged along the rotation direction of the photoconductor 12.

帯電装置26は、感光体12の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する。実施形態では、帯電装置26は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置)も使用できる。感光体12の近傍又は感光体12から離れた場所に配置された露光装置28は、帯電された感光体12の外周面に向けて、画像光30を出射する。露光装置28を通過した感光体12の外周面には、画像光30が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分とからなる静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。現像装置34は、後述する現像槽内現像剤3を用いて静電潜像を可視像化する。現像装置34の詳細は後に説明する。転写装置36は、感光体12の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどの用紙38に転写する。図1に示した実施形態では、転写装置36は円筒形状のローラとして図示されているが、他の形態の転写装置(例えば、ワイヤ放電式転写装置)も使用できる。クリーニング装置40は、転写装置36で用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残留する未転写トナーを感光体12の外周面から回収する。実施形態では、クリーニング装置40は板状のブレードとして図示されているが、代わりに他の形態のクリーニング装置(例えば、回転型又は固定型のブラシ式クリーニング装置)も使用できる。   The charging device 26 charges the photoreceptor layer that is the outer peripheral surface of the photoreceptor 12 to a predetermined potential. In the embodiment, the charging device 26 is represented as a cylindrical roller. However, instead of this, other types of charging devices (for example, a rotary or fixed brush-type charging device or a wire-discharge-type charging device) may be used. Can be used. The exposure device 28 disposed in the vicinity of the photoreceptor 12 or away from the photoreceptor 12 emits image light 30 toward the outer peripheral surface of the charged photoreceptor 12. On the outer peripheral surface of the photoconductor 12 that has passed through the exposure device 28, an electrostatic latent image is formed that includes a portion where the image light 30 is projected and a portion where the potential is attenuated and a portion where the charged potential is substantially maintained. In the embodiment, the portion where the potential is attenuated is the electrostatic latent image portion, and the portion where the charged potential is substantially maintained is the electrostatic latent image non-image portion. The developing device 34 visualizes the electrostatic latent image using the developer 3 in the developing tank described later. Details of the developing device 34 will be described later. The transfer device 36 transfers the visible image formed on the outer peripheral surface of the photoconductor 12 to a paper 38 such as paper or film. In the embodiment shown in FIG. 1, the transfer device 36 is illustrated as a cylindrical roller, but other types of transfer devices (for example, a wire discharge transfer device) may be used. The cleaning device 40 collects untransferred toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor 12 without being transferred onto the paper 38 by the transfer device 36 from the outer peripheral surface of the photoconductor 12. In the embodiment, the cleaning device 40 is illustrated as a plate-shaped blade, but other types of cleaning devices (for example, a rotary or fixed brush type cleaning device) may be used instead.

このような構成を備えた画像形成装置1が画像形成を行うとき、感光体12はモータ(図示せず)の駆動に基づいて例えば反時計周り方向に回転する。このとき、帯電装置26を通過する感光体12の外周部分は、帯電装置26で所定の電位に帯電される。帯電された感光体12の外周部分は、露光装置28で画像光30が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体12の回転と共に現像装置34のところまで搬送され、現像装置34によって可視像化される。可視像化されたトナー像は、感光体12の回転と共に転写装置36のところまで搬送され、転写装置36により用紙38に転写される。トナー像が転写された用紙38は定着装置20のところまで搬送され、用紙38にトナー像が固定される。転写装置36を通過した感光体12の外周部分はクリーニング装置40のところまで搬送され、用紙38に転写されることなく感光体12の外周面に残存するトナーが感光体12から掻き取られる。   When the image forming apparatus 1 having such a configuration forms an image, the photoconductor 12 rotates, for example, counterclockwise based on driving of a motor (not shown). At this time, the outer peripheral portion of the photoreceptor 12 that passes through the charging device 26 is charged to a predetermined potential by the charging device 26. The image light 30 is exposed to the outer peripheral portion of the charged photoconductor 12 by the exposure device 28 to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image is conveyed to the developing device 34 along with the rotation of the photosensitive member 12 and is visualized by the developing device 34. The visualized toner image is conveyed to the transfer device 36 along with the rotation of the photoconductor 12 and transferred to the paper 38 by the transfer device 36. The paper 38 to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 20 and the toner image is fixed to the paper 38. The outer peripheral portion of the photosensitive member 12 that has passed through the transfer device 36 is conveyed to the cleaning device 40, and the toner remaining on the outer peripheral surface of the photosensitive member 12 without being transferred to the paper 38 is scraped off from the photosensitive member 12.

〔現像装置〕
現像装置34は、非磁性トナー(以下、単にトナーという。)及び磁性キャリア(以下、単にキャリアという。)を含む2成分現像剤と、種々の部材を収容する現像槽66と、を備えている。現像槽66は感光体12に向けて開放された開口部を備えており、この開口部の近傍に形成された空間に現像ローラ48が設けられている。現像剤担持体としての現像ローラ48は、円筒状の部材であり、感光体12と平行に且つ感光体12の外周面と所定の現像ギャップを介して、回転可能に枢支されている。
[Development equipment]
The developing device 34 includes a two-component developer including a non-magnetic toner (hereinafter simply referred to as toner) and a magnetic carrier (hereinafter simply referred to as carrier), and a developing tank 66 that accommodates various members. . The developing tank 66 has an opening that is open toward the photosensitive member 12, and a developing roller 48 is provided in a space formed in the vicinity of the opening. The developing roller 48 as a developer carrying member is a cylindrical member, and is pivotally supported in parallel with the photosensitive member 12 and through a predetermined developing gap with the outer peripheral surface of the photosensitive member 12.

現像ローラ48は、回転不能に固定された磁石体48aと、磁石体48aの周囲を回転可能に支持された円筒状のスリーブ48b(第一の回転円筒体)と、を有するいわゆるマグネットローラである。現像ローラ48のスリーブ48bの上方には、現像槽66に固定され、現像ローラ48のスリーブ48bの中心軸と平行に延在する規制板62が、所定の規制ギャップ63を介して対向配置されている。現像ローラ48の内側にある磁石体48aは、スリーブ48bの回転方向に沿って、N1、S2、N3、N2、S1という5個の磁極を有する。これらの磁極のうち、主磁極N1は、感光体12と対向するように配置されている。スリーブ48bの上の現像剤を剥離させるための反発磁界を発生させる同極のN2及びN3は、現像槽66の内部に対向配置されている。現像ローラ48のスリーブ48bは、感光体1の回転方向と逆向きに(カウンター方向に)回転する。   The developing roller 48 is a so-called magnet roller having a magnet body 48a that is fixed so as not to rotate, and a cylindrical sleeve 48b (first rotating cylinder body) that is rotatably supported around the magnet body 48a. . Above the sleeve 48 b of the developing roller 48, a restricting plate 62 fixed to the developing tank 66 and extending in parallel with the central axis of the sleeve 48 b of the developing roller 48 is disposed to face with a predetermined restricting gap 63. Yes. The magnet body 48a inside the developing roller 48 has five magnetic poles N1, S2, N3, N2, and S1 along the rotation direction of the sleeve 48b. Of these magnetic poles, the main magnetic pole N <b> 1 is disposed to face the photoconductor 12. N2 and N3 of the same polarity that generate a repulsive magnetic field for peeling off the developer on the sleeve 48 b are disposed opposite to each other inside the developing tank 66. The sleeve 48b of the developing roller 48 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive member 1 (in the counter direction).

図2は、現像装置34を上から見た模式的断面図である。図2に示すように、現像ローラ48の背後には、現像剤攪拌搬送室67が形成されている。現像剤攪拌搬送室67は、現像ローラ48の近傍に形成された第二搬送路70と現像ローラ48から離れた第一搬送路68と、第一搬送路68及び第二搬送路70を間仕切る隔壁76と、を有する。第一搬送路68の搬送方向の上流側の上方には、現像剤補給タンク80が配設されていて、補給口82を介して第一搬送路68と連通している。現像剤補給タンク80には、トナーを主成分としてキャリアを含有する補給用現像剤2が充填されている。補給用現像剤2として、トナーとキャリアとを別々に補給してもよい。補給用現像剤2のキャリア比は、好ましくは5乃至40重量%であり、より好ましくは10乃至30重量%である。また、第二搬送路70の搬送方向の下流側の下方には、現像剤回収タンク90が配設されていて、回収口92を介して第二搬送路70と連通している。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device 34 as viewed from above. As shown in FIG. 2, a developer stirring and conveying chamber 67 is formed behind the developing roller 48. The developer stirring and conveying chamber 67 partitions the second conveying path 70 formed in the vicinity of the developing roller 48, the first conveying path 68 away from the developing roller 48, the first conveying path 68 and the second conveying path 70. And a partition wall 76. A developer supply tank 80 is disposed above the upstream side of the first conveyance path 68 in the conveyance direction, and communicates with the first conveyance path 68 through a supply port 82. The developer supply tank 80 is filled with a supply developer 2 containing toner as a main component and containing a carrier. As the replenishment developer 2, toner and carrier may be replenished separately. The carrier ratio of the replenishment developer 2 is preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. A developer recovery tank 90 is disposed below the second transport path 70 on the downstream side in the transport direction, and communicates with the second transport path 70 via a recovery port 92.

現像剤補給タンク80の底部には、制御部100によって駆動制御される現像剤供給ローラが配置されている。現像剤供給ローラが回転駆動されることによって、その駆動時間に応じた量の新規の補給用現像剤2が、流下して、現像槽66の第一搬送路68に供給される。   At the bottom of the developer supply tank 80, a developer supply roller that is driven and controlled by the control unit 100 is disposed. When the developer supply roller is rotationally driven, a new replenishment developer 2 corresponding to the drive time flows down and is supplied to the first transport path 68 of the developing tank 66.

第一搬送路68には、現像槽内現像剤3を攪拌しながら搬送する攪拌部材である第一スクリュー72が回転可能に枢支されている。第二搬送路70には、第一搬送路68からの現像槽内現像剤3を攪拌しながら現像ローラ48に搬送する第二スクリュー74が回転可能に枢支されている。この場合、第一搬送路68と第二搬送路70との両端部に位置する隔壁76の上部が切り欠かれることによって連絡通路が形成されている。第一搬送路68の搬送方向の下流側端部に到達した現像槽内現像剤3が連絡通路を介して第二搬送路70へ送り込まれ、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部に到達した現像槽内現像剤3が連絡通路を介して第一搬送路68に送り込まれる。その結果、図2の矢印方向にしたがって、現像槽内現像剤3が現像剤攪拌搬送室内を循環する。   A first screw 72 that is a stirring member that transports the developer 3 in the developing tank while stirring the developer 3 in the developing tank is rotatably supported in the first transport path 68. A second screw 74 that rotatably conveys the developer 3 in the developing tank from the first conveyance path 68 to the developing roller 48 while being stirred is rotatably supported on the second conveyance path 70. In this case, the communication path is formed by cutting out the upper portions of the partition walls 76 located at both ends of the first transport path 68 and the second transport path 70. The developer 3 in the developing tank that has reached the downstream end of the first transport path 68 in the transport direction is sent to the second transport path 70 through the communication path, and the downstream end of the second transport path 70 in the transport direction. The developer 3 in the developing tank that has reached 1 is fed into the first transport path 68 through the communication path. As a result, the developer 3 in the developing tank circulates in the developer agitating / conveying chamber according to the direction of the arrow in FIG.

第一スクリュー72及び第二スクリュー74は、回転シャフトに所定のピッチで螺旋状の羽根が固定されたスパイラルスクリューである。第二スクリュー74は、図2の右側(下流側)に延在して、回収口92の上まで延在している。   The first screw 72 and the second screw 74 are spiral screws in which spiral blades are fixed to a rotating shaft at a predetermined pitch. The second screw 74 extends to the right side (downstream side) of FIG.

第二スクリュー74は、シャフト部74aと、正羽根部74bと、正羽根部74bに隣接した逆羽根部材77と、逆羽根部材77に隣接した排出スクリュー79と、を有する。   The second screw 74 includes a shaft portion 74 a, a normal blade portion 74 b, a reverse blade member 77 adjacent to the normal blade portion 74 b, and a discharge screw 79 adjacent to the reverse blade member 77.

シャフト部74aは、搬送方向(図2においては右向きの矢印)の上流側端部(図2の左端部)から下流側端部(図2の右端部)まで搬送向に延在する円柱形状の棒状体であり、ステンレス等の金属材料やPCやABS等の樹脂材料からなる高剛性材料から作製されている。   The shaft portion 74a has a cylindrical shape extending from the upstream end (left end in FIG. 2) to the downstream end (right end in FIG. 2) in the transport direction (right arrow in FIG. 2). The rod-shaped body is made of a high-rigidity material made of a metal material such as stainless steel or a resin material such as PC or ABS.

第二搬送路70に配設される正羽根部74bは、現像槽内現像剤3を搬送方向の順方向(以下、搬送方向の順方向とは、第二搬送路70における搬送方向のことを言う。)に搬送するように構成された螺旋状の正羽根である。正羽根部74bは、ABS等の樹脂材料の射出成形やSUS等の金属材料の削り出し等によって作製されていて、シャフト部74aに対して嵌合や接着により固定されている。正羽根部74bは、搬送方向の上流側端部(図2の左端部)から下流側の連絡通路の手前まで軸方向に延在している。   The forward blade portion 74b disposed in the second transport path 70 is a forward direction of the developer 3 in the developing tank 3 (hereinafter, the forward direction of the transport direction is the transport direction in the second transport path 70). It is a spiral regular blade configured to be conveyed. The regular blade portion 74b is manufactured by injection molding of a resin material such as ABS, or cutting out a metal material such as SUS, and is fixed to the shaft portion 74a by fitting or bonding. The regular blade portion 74b extends in the axial direction from the upstream end portion (left end portion in FIG. 2) in the transport direction to the downstream communication passage.

第二搬送路70から第一搬送路68に向かう連絡通路及び第一搬送路68の下流側側端部に対応する位置に配設される逆羽根部材77は、現像槽内現像剤3を搬送方向の逆方向(以下、搬送方向の逆方向とは、第二搬送路70における搬送方向と逆方向のことを言う。)に搬送するように構成された螺旋状の逆羽根である。逆羽根部材77は、ABS等の樹脂材料の射出成形やSUS等の金属材料の削り出し等によって作製されている。逆羽根部材77は、シャフト部74aに挿通された状態で、上流側の端部がシャフト部74a又は正羽根部74bに対して溶着や接着や嵌合によって固定されているとともに、下流側の端部が排出スクリュー79に対して溶着や接着や嵌合によって固定されている。すなわち、逆羽根部材77は、シャフト部74aに対して分離されていて、正羽根部74bと排出スクリュー79との間に挟持されている。排出スクリュー79の軸方向の動き、すなわち搬送方向の順方向又は逆方向の動きに連動して、逆羽根部材77がシャフト部74aの搬送方向の順方向又は逆方向に変位するので、逆羽根部材77のピッチを小さく又は大きくすることができる。   A reverse passage member 77 disposed at a position corresponding to the communication path from the second conveyance path 70 to the first conveyance path 68 and the downstream side end of the first conveyance path 68 conveys the developer 3 in the developing tank. It is a spiral reverse blade configured to transport in the direction opposite to the direction (hereinafter, the direction opposite to the transport direction refers to the direction opposite to the transport direction in the second transport path 70). The reverse blade member 77 is manufactured by injection molding of a resin material such as ABS or cutting out a metal material such as SUS. The reverse blade member 77 is inserted into the shaft portion 74a, and the upstream end thereof is fixed to the shaft portion 74a or the normal blade portion 74b by welding, adhesion, or fitting, and the downstream end. The part is fixed to the discharge screw 79 by welding, adhesion or fitting. That is, the reverse blade member 77 is separated from the shaft portion 74 a and is sandwiched between the forward blade portion 74 b and the discharge screw 79. Since the reverse blade member 77 is displaced in the forward direction or the reverse direction of the conveying direction of the shaft portion 74a in conjunction with the axial movement of the discharge screw 79, that is, the forward or reverse movement of the conveying direction, the reverse blade member 77 pitches can be reduced or increased.

回収室に配設される排出スクリュー79は、搬送方向の下流側端部(図2の右端部)に形成されている。排出スクリュー79は、大略円環形状をしたリングシャフト部79aと、リングシャフト部79aの上に嵌合や接着により固定された正羽根部79bと、を備えている。大略円環形状をしたリングシャフト部79aは、シャフト部74aの下流側端部に挿通されている。正羽根部79bは、現像槽内現像剤3を搬送方向の順方向に搬送するように構成された螺旋状の正羽根部79bである。排出スクリュー79の下流側の外方には、駆動装置50が設けられている。駆動装置50は、後述するように、空気圧やカム機構等により排出スクリュー79を駆動する。駆動装置50により、排出スクリュー79がシャフト部74aに沿って軸方向にすなわち搬送方向の順方向又は逆方向にスライド移動する。   The discharge screw 79 disposed in the collection chamber is formed at the downstream end (right end in FIG. 2) in the transport direction. The discharge screw 79 includes a ring shaft portion 79a having a generally annular shape, and a regular blade portion 79b fixed on the ring shaft portion 79a by fitting or bonding. The ring shaft portion 79a having a generally annular shape is inserted into the downstream end portion of the shaft portion 74a. The regular blade portion 79b is a spiral regular blade portion 79b configured to transport the developer 3 in the developing tank in the forward direction of the transport direction. A driving device 50 is provided outside the discharge screw 79 on the downstream side. The drive device 50 drives the discharge screw 79 by air pressure, a cam mechanism, or the like, as will be described later. The drive device 50 causes the discharge screw 79 to slide along the shaft portion 74a in the axial direction, that is, in the forward or reverse direction of the transport direction.

また、第二スクリュー74の正羽根部74bのピッチは、排出スクリュー79の正羽根部79bのピッチと比べて大きくなっている。さらに、正羽根部74bにより搬送方向の順方向に現像槽内現像剤3を搬送するのに対して、現像槽内現像剤3を逆方向に搬送する逆羽根部材77が設けられている。したがって、第二スクリュー74が回転すると、第二スクリュー74の搬送方向の下流側端部(右端部)での現像槽内現像剤3の高さが他の部分に比べて高くなる。すなわち、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)において、現像槽内現像剤3の盛り上がりが形成される。   Further, the pitch of the regular blade portion 74 b of the second screw 74 is larger than the pitch of the regular blade portion 79 b of the discharge screw 79. Further, a reverse blade member 77 is provided for transporting the developer 3 in the developing tank 3 in the reverse direction while the developer 3 in the developing tank is transported in the forward direction of the transport direction by the forward blade portion 74 b. Accordingly, when the second screw 74 rotates, the height of the developer 3 in the developing tank at the downstream end (right end) in the transport direction of the second screw 74 becomes higher than the other portions. That is, the rising of the developer 3 in the developing tank is formed at the downstream end (right end) in the transport direction of the second transport path 70.

ここで、現像装置34は、いわゆるトリクル方式を採用したものであるから、余剰の現像槽内現像剤3を流出させるための流出口75を有している。すなわち、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に位置する側壁の上部が部分的に切り欠かれた切欠75を設けることによって、流出口75が形成されている。第二スクリュー74によって搬送される現像剤は、通常の状態では逆羽根部材77の排出阻止力によってせき止められることにより、図2の実線矢印のように、第二搬送路70から第一搬送路68へと搬送される。現像槽内における現像槽内現像剤3が増えて現像槽66内の液面が上昇すると、逆羽根部材77のせき止め作用に抗して側壁の上部に設けられた流出口75を現像槽内現像剤3が乗り越えて、隣接する回収室に溢出する。回収室に溢出した余剰の現像槽内現像剤3は、排出スクリュー79により回収口92まで搬送され、回収口92を介して現像剤回収タンク90に回収(廃棄)される。   Here, since the developing device 34 employs a so-called trickle system, the developing device 34 has an outlet 75 for allowing the excess developer 3 in the developing tank to flow out. That is, the outflow port 75 is formed by providing the notch 75 in which the upper part of the side wall located at the downstream end (right end) in the transport direction of the second transport path 70 is partially cut out. The developer conveyed by the second screw 74 is blocked by the discharge prevention force of the reverse blade member 77 in a normal state, so that the second conveying path 70 to the first conveying path 68 as indicated by the solid line arrow in FIG. It is conveyed to. When the developer 3 in the developing tank increases in the developing tank and the liquid level in the developing tank 66 rises, the outflow port 75 provided at the upper portion of the side wall against the damming action of the reverse blade member 77 is developed in the developing tank. Agent 3 gets over and overflows to the adjacent collection chamber. The excess developer 3 in the developing tank overflowing into the collection chamber is conveyed to the collection port 92 by the discharge screw 79 and is collected (discarded) to the developer collection tank 90 through the collection port 92.

現像剤攪拌搬送室67には、現像剤攪拌搬送室67内での現トナー濃度を検出するトナー濃度検出センサ78が設けられている。トナー濃度検出センサ78は、例えば、コイルのインダクタンスの変化から、現像剤攪拌搬送室67内を搬送される現像槽内現像剤3の透磁率を検出する。トナー濃度検出センサ78により検出された透磁率から、現像槽内現像剤3に対するトナーの比率が求められる。例えば、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が少ない場合は、トナー比率が高いと検出される。一方、現像槽内現像剤3に含まれるキャリア量が多い場合は、トナー比率が低いと検出される。そして、このトナー濃度検出センサ78から出力された電圧信号は、制御部100に入力され、この検出信号に基づいて、必要な補給量が算出されるとともに、現像剤補給タンク80の現像剤補給ローラが駆動され、所定量の補給用現像剤2が現像槽66内に補給される。   The developer agitation transport chamber 67 is provided with a toner concentration detection sensor 78 that detects the current toner density in the developer agitation transport chamber 67. For example, the toner concentration detection sensor 78 detects the magnetic permeability of the developer 3 in the developing tank conveyed in the developer agitating / conveying chamber 67 from a change in inductance of the coil. From the magnetic permeability detected by the toner concentration detection sensor 78, the ratio of the toner to the developer 3 in the developing tank is obtained. For example, when the amount of carrier contained in the developer 3 in the developing tank is small, it is detected that the toner ratio is high. On the other hand, when the amount of carrier contained in the developer 3 in the developing tank is large, it is detected that the toner ratio is low. The voltage signal output from the toner concentration detection sensor 78 is input to the control unit 100. Based on the detection signal, a necessary supply amount is calculated and the developer supply roller of the developer supply tank 80 is calculated. Is driven, and a predetermined amount of the replenishment developer 2 is replenished into the developing tank 66.

現像装置34において、印字動作により、現像槽内現像剤3のトナー濃度が低下すると、トナーと少量のキャリアとを含有する補給用現像剤2が現像剤補給タンク80から補給される。補給用現像剤2の補給量は、トナー濃度検出センサ78によって検出された現像槽内現像剤3の現トナー濃度と、画像形成時の印字率(ドットカウンタ)と、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比と、に基づいて決定される。現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリア比は、現像装置34内でのキャリアの劣化を抑制するとともに、コストアップを招かない程度に調整される。トナーの補給動作に伴って、キャリアが少しずつ供給される。   In the developing device 34, when the toner concentration of the developer 3 in the developing tank is lowered by the printing operation, the replenishment developer 2 containing toner and a small amount of carrier is replenished from the developer replenishment tank 80. The replenishment amount of the replenishment developer 2 includes the current toner concentration of the developer 3 in the developing tank detected by the toner concentration detection sensor 78, the printing rate (dot counter) at the time of image formation, and the developer replenishment tank 80. The carrier ratio with respect to the replenishment developer 2 is determined. The carrier ratio with respect to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80 is adjusted to the extent that the deterioration of the carrier in the developing device 34 is suppressed and the cost is not increased. As the toner is replenished, the carrier is supplied little by little.

補給された補給用現像剤2は、すでに存在する現像槽内現像剤3と混合・攪拌されながら、上記現像剤攪拌搬送室67の第一搬送路68及び第二搬送路70に沿って搬送される。基本的には、トナーは感光体12で消費されるのに対して、キャリアは現像装置34内に蓄積されるが、キャリアの帯電性能は次第に低下する。補給用現像剤2にはトナーよりも嵩高いキャリアが少量含まれているので、補給用現像剤2の補給に伴って、現像装置34内での現像槽内現像剤3の量が徐々に増加する。そして、嵩の増えた現像槽内現像剤3が現像剤攪拌搬送室67を循環する。現像剤攪拌搬送室67を循環しきれない余剰の現像槽内現像剤3は、逆羽根部材77を乗り越えて、第二搬送路70の搬送方向の下流側端部(右端部)に設けられた流出口75から流出して、回収口92を介して現像剤回収タンク90に回収される。   The supplied replenishment developer 2 is conveyed along the first conveyance path 68 and the second conveyance path 70 of the developer agitation conveyance chamber 67 while being mixed and stirred with the developer 3 in the developing tank. The Basically, the toner is consumed by the photoconductor 12, whereas the carrier is stored in the developing device 34, but the charging performance of the carrier gradually decreases. Since the replenishment developer 2 contains a small amount of carrier bulkier than the toner, the amount of the developer 3 in the developing tank in the developing device 34 gradually increases as the replenishment developer 2 is replenished. To do. The developer 3 in the developing tank having an increased volume circulates in the developer agitating / conveying chamber 67. The surplus developer 3 in the developing tank that cannot circulate through the developer agitating / conveying chamber 67 gets over the reverse blade member 77 and is provided at the downstream end (right end) in the transport direction of the second transport path 70. It flows out from the outlet 75 and is collected in the developer collection tank 90 through the collection port 92.

画像形成装置1又は現像装置34には、トナー濃度検出センサ78等の種々のセンサやデバイスが組み込まれている。これらのセンサやデバイスは、後述するように、画像形成装置1(現像装置34)の置かれている状態を検出するための状態検出デバイスとして利用される。   Various sensors and devices such as a toner density detection sensor 78 are incorporated in the image forming apparatus 1 or the developing device 34. As will be described later, these sensors and devices are used as state detection devices for detecting the state where the image forming apparatus 1 (developing apparatus 34) is placed.

また、スキャナ124が、原稿を読み取るための画像読取センサとして、及び、画像の印字率を測定するための状態検出デバイスとして用いられ、スキャナ124のスキャン信号(画像信号)に基づいて、制御部100のCPU102により原稿の所定領域における印字率が算出される。ここで、印字率とは、画像を構成する全面積を100%としたときに、トナーを載せる部分の面積の割合のことであり、言いかえれば、画像形成におけるトナー付着量に関係している。原稿の画像は数10μmの径のレーザードットにより画像形成されるので、画像の所定領域でこのレーザードットの割合を解析することにより印字率が算出される。   Further, the scanner 124 is used as an image reading sensor for reading a document and as a state detection device for measuring a printing rate of an image, and based on a scan signal (image signal) of the scanner 124, the control unit 100. The CPU 102 calculates the printing rate in a predetermined area of the document. Here, the printing rate is a ratio of the area of the portion on which the toner is placed when the total area constituting the image is 100%. In other words, it is related to the toner adhesion amount in image formation. . Since an image of an original is formed by laser dots having a diameter of several tens of μm, the printing rate is calculated by analyzing the ratio of the laser dots in a predetermined area of the image.

状態検出デバイスとしての補給量検出センサ126は、現像剤補給タンク80に設けられた補給用モータの回転量(駆動時間)をカウントすることによって現像槽66へのトナー及びキャリアの補給量を検出する。   The replenishment amount detection sensor 126 as a state detection device detects the replenishment amount of toner and carrier to the developing tank 66 by counting the rotation amount (drive time) of a replenishment motor provided in the developer replenishment tank 80. .

状態検出デバイスとしてのキャリア比率検出センサ120は、補給されたトナー及びキャリアにおけるキャリア比率を透磁率の変化として検出して電気信号に変換する。   The carrier ratio detection sensor 120 as a state detection device detects the carrier ratio in the supplied toner and carrier as a change in magnetic permeability and converts it into an electrical signal.

状態検出デバイスとしての画像濃度検出センサ122は、中間転写ローラ上に転写されたトナー像の画像濃度(コントラスト)を反射率の変化として検出して電気信号に変換する。   An image density detection sensor 122 as a state detection device detects the image density (contrast) of the toner image transferred onto the intermediate transfer roller as a change in reflectance and converts it into an electrical signal.

状態検出デバイスとしての傾斜センサ112は、例えば、第一スクリュー72や第二スクリュー74の軸方向の傾斜角度に比例した液面レベルの変化を静電容量の変化として検出して電気信号に変換する。   The inclination sensor 112 as the state detection device detects, for example, a change in the liquid level proportional to the inclination angle in the axial direction of the first screw 72 or the second screw 74 as a change in capacitance and converts it into an electrical signal. .

状態検出デバイスとしてのトナー濃度検出センサ78は、現像槽66内におけるトナー濃度の変化を透磁率の変化として検出して電気信号に変換する。   A toner concentration detection sensor 78 as a state detection device detects a change in toner concentration in the developing tank 66 as a change in magnetic permeability and converts it into an electrical signal.

状態検出デバイスとしてのカウンタ108は、印刷出力枚数を検出する。   A counter 108 as a state detection device detects the number of printed output sheets.

状態検出デバイスとしての温度センサ114は、現像装置34の設置場所の温度を検出する。   The temperature sensor 114 as a state detection device detects the temperature of the place where the developing device 34 is installed.

状態検出デバイスとしての湿度センサ116は、現像装置34の設置場所の湿度を検出する。   The humidity sensor 116 as a state detection device detects the humidity at the place where the developing device 34 is installed.

状態検出デバイスとしての回転数検出センサ118は、現像ローラ48の回転数をカウントする。   A rotation speed detection sensor 118 as a state detection device counts the rotation speed of the developing roller 48.

状態検出デバイスとしての補給量検出センサ126は、現像剤補給タンク80に設けられた補給用モータの回転量(駆動時間)をカウントすることによって現像槽66への補給用現像剤2の補給量を検出する。   The replenishment amount detection sensor 126 as a state detection device counts the replenishment amount of the replenishment developer 2 to the developing tank 66 by counting the rotation amount (drive time) of a replenishment motor provided in the developer replenishment tank 80. To detect.

状態検出デバイスとしてのキャリア比率検出センサ120は、補給された補給用現像剤2におけるキャリアの比率を透磁率の変化として検出して電気信号に変換する。   The carrier ratio detection sensor 120 as a state detection device detects the ratio of carriers in the supplied replenishment developer 2 as a change in magnetic permeability and converts it into an electrical signal.

図3は、画像形成装置1の現像装置34に係る制御ブロック図を示している。   FIG. 3 is a control block diagram relating to the developing device 34 of the image forming apparatus 1.

制御手段としての制御部100は、CPU(Central Processing Unit)102、ROM(Read Only Memory)104、RAM(Random Access Memory)106等から構成される。ROM104内に格納されている各種処理プログラムやテーブルに従って、CPU102は画像形成装置1での各種動作を集中的に制御する。ROM104には、例えば、トナー濃度検出センサ78で検出された電圧から現像槽内現像剤3の現トナー濃度に変換・算出するためのトナー濃度算出テーブルや、現像槽内現像剤3の現トナー濃度と基準トナー濃度との間のトナー濃度差から補給すべき現像剤量を算出するための現像剤補給用テーブルが格納されている。   The control unit 100 as a control unit includes a CPU (Central Processing Unit) 102, a ROM (Read Only Memory) 104, a RAM (Random Access Memory) 106, and the like. The CPU 102 centrally controls various operations in the image forming apparatus 1 according to various processing programs and tables stored in the ROM 104. The ROM 104 stores, for example, a toner density calculation table for converting and calculating the voltage detected by the toner density detection sensor 78 to the current toner density of the developer 3 in the developing tank, and the current toner density of the developer 3 in the developing tank. A developer replenishment table for calculating the amount of developer to be replenished from the toner density difference between the reference toner density and the reference toner density is stored.

制御部100のCPU102には、画像形成に係る種々の装置やデバイスやセンサが接続されている。すなわち、現像装置34や現像剤補給タンク80やカウンタ108や傾斜センサ112や温度センサ114や湿度センサ116や回転数検出センサ118やキャリア比率検出センサ120や画像濃度検出センサ122やスキャナ124等が制御部100のCPU102に接続されている。現像装置34を構成する現像剤攪拌部材72,74、トナー濃度検出センサ78、現像ローラ48の動作が、それぞれ、制御部100のCPU102によって制御される。すなわち、CPU102は、現像動作や補給動作や画像形成動作やスキャナ(画像読取部)のスキャン動作等を制御する制御手段としての機能を有している。   Various devices, devices, and sensors related to image formation are connected to the CPU 102 of the control unit 100. That is, the developing device 34, the developer supply tank 80, the counter 108, the inclination sensor 112, the temperature sensor 114, the humidity sensor 116, the rotation speed detection sensor 118, the carrier ratio detection sensor 120, the image density detection sensor 122, the scanner 124, and the like are controlled. The CPU 100 of the unit 100 is connected. The operations of the developer agitating members 72 and 74, the toner density detection sensor 78, and the developing roller 48 constituting the developing device 34 are controlled by the CPU 102 of the control unit 100, respectively. That is, the CPU 102 has a function as a control unit that controls a developing operation, a replenishing operation, an image forming operation, a scanning operation of a scanner (image reading unit), and the like.

また、RAM106には、制御部100により実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するためのワークエリアが形成されている。   The RAM 106 has a work area for temporarily storing various programs executed by the control unit 100 and data related to these programs.

そして、上述したセンサやデバイスから得られた各種の状態検出情報、すなわち、現像装置34の傾斜角度や、現像槽66内のトナー濃度や、印刷出力枚数や、現像装置34の設置された環境の温度・湿度や、現像ローラ48の回転数や、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリアの比率や、画像濃度や、画像形成時の印字率(画像情報)等は、RAM106に一時的に記憶されている。   Various state detection information obtained from the sensors and devices described above, that is, the inclination angle of the developing device 34, the toner concentration in the developing tank 66, the number of printed output, and the environment in which the developing device 34 is installed. The temperature and humidity, the rotation speed of the developing roller 48, the ratio of the carrier to the replenishing developer 2 in the developer replenishing tank 80, the image density, the printing rate (image information) at the time of image formation, etc. Is temporarily stored.

〔現像剤〕
2成分現像剤は、トナーと、トナーを帯電させるためのキャリアと、を含んでいる。本発明においては、画像形成装置1において従来から一般的に使用されている公知のトナーが使用可能である。トナーの粒径は、例えば約3乃至15μmである。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナーや、荷電制御剤や離型剤を含有するトナーや、表面に添加剤を保持するトナーも使用可能である。
(Developer)
The two-component developer contains toner and a carrier for charging the toner. In the present invention, a known toner that has been generally used in the image forming apparatus 1 can be used. The particle size of the toner is, for example, about 3 to 15 μm. A toner containing a colorant in a binder resin, a toner containing a charge control agent and a release agent, and a toner holding an additive on the surface can also be used.

トナーは、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造される。   The toner is produced by a known method such as a pulverization method, an emulsion polymerization method, or a suspension polymerization method.

トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、例えば、スチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約80乃至160℃の範囲であり、ガラス転移点が約50乃至75℃の範囲であることが好ましい。   The binder resin used for the toner is not limited. For example, styrene resin (monopolymer or copolymer containing styrene or styrene-substituted product), polyester resin, epoxy resin, vinyl chloride resin, phenol resin. , Polyethylene resin, polypropylene resin, polyurethane resin, silicone resin, or any mixture of these resins. The binder resin preferably has a softening temperature in the range of about 80 to 160 ° C. and a glass transition point in the range of about 50 to 75 ° C.

着色剤は、公知の材料、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂100重量部に対して、2乃至20重量部であることが好ましい。   For the colorant, a known material such as carbon black, aniline black, activated carbon, magnetite, benzine yellow, permanent yellow, naphthol yellow, phthalocyanine blue, first sky blue, ultramarine blue, rose bengal, lake red, etc. should be used. Can do. In general, the addition amount of the colorant is preferably 2 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、例えばニグロシン系染料、4級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Cr、Co、Al、Fe等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。   As the charge control agent, materials conventionally known as charge control agents can be used. Specifically, for the positively charged toner, for example, nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds, imidazole compounds, and polyamine resins can be used as charge control agents. For the negatively charged toner, metal-containing azo dyes such as Cr, Co, Al, and Fe, salicylic acid metal compounds, alkyl salicylic acid metal compounds, and curixarene compounds can be used as charge control agents. The charge control agent is preferably used at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂100重量部に対して、0.1乃至10重量部の割合で用いることが好ましい。   As the release agent, a known release agent conventionally used as a release agent can be used. As the material for the release agent, for example, polyethylene, polypropylene, carnauba wax, sazol wax, or a mixture of them as appropriate is used. The release agent is preferably used at a ratio of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

さらに、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子や、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂微粒子が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で疎水化した材料を用いるのが好ましい。流動化剤は、トナー100重量部に対して、0.1乃至5重量部の割合で添加することが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は、9乃至100nmであることが好ましい。   Furthermore, a fluidizing agent that promotes fluidization of the developer may be added. As the fluidizing agent, for example, inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, and aluminum oxide, and resin fine particles such as acrylic resin, styrene resin, silicone resin, and fluorine resin can be used. In particular, it is preferable to use a material hydrophobized with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil or the like. The fluidizing agent is preferably added at a ratio of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner. The number average primary particle size of these additives is preferably 9 to 100 nm.

キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約15乃至100μmであることが好ましい。   As the carrier, a known carrier that has been generally used can be used. Either a binder type carrier or a coat type carrier may be used. The carrier particle size is not limited, but is preferably about 15 to 100 μm.

バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。   The binder type carrier is obtained by dispersing magnetic fine particles in a binder resin, and those having fine particles or a coating layer charged positively or negatively on the surface can be used. The charging characteristics such as the polarity of the binder type carrier can be controlled by the material of the binder resin, the chargeable fine particles, and the type of the surface coating layer.

バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。   Examples of the binder resin used for the binder-type carrier include thermoplastic resins such as vinyl resins, polyester resins, nylon resins, polyolefin resins, and the like typified by polystyrene resins, and curable resins such as phenol resins. .

バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(Mn、Ni、Mg、Cu等)を一種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に50乃至90重量%の量で添加することが適切である。   Magnetic fine particles of the binder type carrier include spinel ferrite such as magnetite and gamma iron oxide, and magnets such as spinel ferrite and barium ferrite containing one or more metals other than iron (Mn, Ni, Mg, Cu, etc.). Plumbite type ferrite, iron or alloy particles having an oxide layer on the surface can be used. The shape of the carrier may be granular, spherical, or needle-shaped. In particular, when high magnetization is required, it is preferable to use iron-based ferromagnetic fine particles. In consideration of chemical stability, it is preferable to use ferromagnetic fine particles of magnetoplumbite type ferrite such as spinel ferrite and barium ferrite containing magnetite and gamma iron oxide. A magnetic resin carrier having a desired magnetization can be obtained by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles. The magnetic fine particles are suitably added in an amount of 50 to 90% by weight in the magnetic resin carrier.

バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。   Silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, etc. are used as the surface coating material for the binder type carrier. The charge imparting ability of the carrier can be improved by coating and curing these resins on the carrier surface to form a coat layer.

バインダー型キャリアの表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。この場合、微粒子は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。   For example, the charging fine particles or the conductive fine particles can be fixed to the surface of the binder type carrier by, for example, mixing the magnetic resin carrier and the fine particles uniformly and adhering the fine particles to the surface of the magnetic resin carrier. This is done by driving fine particles into the magnetic resin carrier by applying a strong impact force. In this case, the fine particles are not completely embedded in the magnetic resin carrier, but are fixed so that a part thereof protrudes from the surface of the magnetic resin carrier. Organic and inorganic insulating materials are used for the chargeable fine particles. Specifically, organic insulating materials include polystyrene, styrene-based copolymers, acrylic resins, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, fluororesin, and cross-linked products thereof such as organic insulating fine particles. is there. The charge imparting ability and the charge polarity can be adjusted to the material of the chargeable fine particles, the polymerization catalyst, the surface treatment and the like. As the inorganic insulating material, negatively charged inorganic fine particles such as silica and titanium dioxide, and positively charged inorganic fine particles such as strontium titanate and alumina are used.

コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。   The coat type carrier is a carrier in which carrier core particles made of a magnetic material are coated with a resin, and like the binder type carrier, chargeable fine particles that are charged positively or negatively can be fixed to the surface of the carrier. The charging characteristics such as the polarity of the coated carrier can be adjusted by selecting the type of the surface coating layer and the electrifying fine particles. As the coating resin, the same resin as the binder resin of the binder type carrier can be used.

現像槽内現像剤3のトナー及びキャリアの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整される。現像槽内現像剤3のトナー比は、トナー及びキャリアの合計量に対して、好ましくは3乃至20重量%であり、より好ましくは4乃至15重量%である。また、現像剤補給タンク80に充填されている補給用現像剤2は、トナー及び少量のキャリアを含有したものであり、補給用現像剤2のキャリア比は、好ましくは1乃至50重量%であり、より好ましくは5乃至30重量%である。   The mixing ratio of the toner and the carrier in the developer 3 in the developing tank is adjusted so as to obtain a desired toner charge amount. The toner ratio of the developer 3 in the developing tank is preferably 3 to 20% by weight, more preferably 4 to 15% by weight, based on the total amount of toner and carrier. The replenishment developer 2 filled in the developer replenishment tank 80 contains toner and a small amount of carrier, and the carrier ratio of the replenishment developer 2 is preferably 1 to 50% by weight. More preferably, it is 5 to 30% by weight.

このように構成された現像装置34の基本動作を説明する。   The basic operation of the developing device 34 configured as described above will be described.

画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ48のスリーブ48bは矢印方向(反時計回り)に回転する。第一スクリュー72の回転及び第二スクリュー74の回転により、現像剤攪拌搬送室67に存する現像槽内現像剤3は、第一搬送路68と第二搬送路70とを循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアとが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。本発明に用いるトナー及びキャリアの帯電性は、このような組み合わせに限定されるものでない。キャリアの外形寸法は、トナーに比べて相当大きい。そのため、正極性に帯電したキャリアの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。   During image formation, the sleeve 48b of the developing roller 48 rotates in the direction of the arrow (counterclockwise) based on the driving of a motor (not shown). Due to the rotation of the first screw 72 and the rotation of the second screw 74, the developer 3 in the developer tank existing in the developer stirring and transporting chamber 67 is stirred while being circulated and transported through the first transport path 68 and the second transport path 70. Is done. As a result, the toner contained in the developer and the carrier are in frictional contact with each other and are charged with opposite polarities. In the embodiment, it is assumed that the carrier is positively charged and the toner is negatively charged. The chargeability of the toner and carrier used in the present invention is not limited to such a combination. The outer dimension of the carrier is considerably larger than that of the toner. Therefore, the negatively charged toner adheres around the positively charged carrier mainly based on the electrical attraction force of both.

帯電された現像槽内現像剤3は、第二スクリュー74によって第二搬送路70に搬送される過程で現像ローラ48に供給される。この現像剤は、現像ローラ48内部の磁石体48aの磁力によってスリーブ48bの表面側に保持され、スリーブ48bと共に反時計周り方向に回転移動して、現像ローラ48に対向して設けられた規制板62で通過量を規制された後、感光体12と対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域において、磁石体48aの主磁極N1の磁力によって穂立ち(磁気ブラシ)が形成される。現像領域では、感光体12上の静電潜像と現像バイアスの印加された現像ローラ48との間に形成された電界(直流に交流が重畳された電界)がトナーに与える力により、トナーが感光体12上の静電潜像側へと移動して、この静電潜像が顕像へと現像される。現像領域でトナーを消費した現像剤は、現像槽66に向けて搬送され、現像槽66の第二搬送路70に対向して設けられた磁石体48aのN3,N2の反発磁界によって現像ローラ48上から剥離され、現像槽66内へと回収される。回収された現像剤は、第二搬送路70を搬送されている現像槽内現像剤3と混合される。   The charged developer 3 in the developing tank is supplied to the developing roller 48 while being transported to the second transport path 70 by the second screw 74. The developer is held on the surface side of the sleeve 48 b by the magnetic force of the magnet body 48 a inside the developing roller 48, rotates in the counterclockwise direction together with the sleeve 48 b, and is a regulation plate provided facing the developing roller 48. After the passage amount is restricted at 62, the sheet is conveyed to a development area facing the photoconductor 12. In the developing area, a head (magnetic brush) is formed by the magnetic force of the main magnetic pole N1 of the magnet body 48a. In the development region, the toner is caused by the force applied to the toner by the electric field (electric field in which alternating current is superimposed on direct current) formed between the electrostatic latent image on the photoreceptor 12 and the developing roller 48 to which the developing bias is applied. It moves toward the electrostatic latent image on the photoconductor 12, and this electrostatic latent image is developed into a visible image. The developer that has consumed the toner in the developing region is conveyed toward the developing tank 66 and is developed by the repulsive magnetic field of N3 and N2 of the magnet body 48a provided facing the second conveying path 70 of the developing tank 66. It is peeled off from above and collected into the developing tank 66. The collected developer is mixed with the developer 3 in the developing tank being transported through the second transport path 70.

このような画像形成によって現像槽内現像剤3の中からトナーが消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像槽内現像剤3に補給される。そのために、現像装置34は、現像剤攪拌搬送室67に存する現像槽内現像剤3に対するトナーの比を測定するトナー濃度検出センサ78を備えている。また、第一搬送路68の上方には現像剤補給タンク80が設けてある。   When toner is consumed from the developer tank developer 3 by such image formation, an amount of toner corresponding to the consumed amount is supplied to the developer tank developer 3. For this purpose, the developing device 34 includes a toner concentration detection sensor 78 that measures the ratio of the toner to the developer 3 in the developing tank existing in the developer agitating / conveying chamber 67. A developer supply tank 80 is provided above the first conveyance path 68.

次に、第一実施形態に係る現像装置34の構成及び動作を、図4及び5を参照しながら説明する。   Next, the configuration and operation of the developing device 34 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図4は、本発明の要部を説明する図である。(A)は逆羽根部材77のピッチPが大きい場合を、(B)は逆羽根部材77のピッチP’が小さい場合を、それぞれ示している。図5は、第一実施形態に係る逆羽根部材77の駆動形態を説明する図である。(A)は逆羽根部材77のピッチPが大きい場合を、(B)は逆羽根部材77のピッチP’が小さい場合を、それぞれ示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining a main part of the present invention. (A) shows the case where the pitch P of the reverse blade member 77 is large, and (B) shows the case where the pitch P ′ of the reverse blade member 77 is small. FIG. 5 is a diagram for explaining a drive mode of the reverse blade member 77 according to the first embodiment. (A) shows the case where the pitch P of the reverse blade member 77 is large, and (B) shows the case where the pitch P ′ of the reverse blade member 77 is small.

図4の(A)は、後述する駆動装置50の軸方向駆動力が、軸方向に移動可能な排出スクリュー79を介して、逆羽根部材77に伝達されることにより、逆羽根部材77のピッチPが大きくなるように位置決めされていることを示している。図4の(B)も同様に、駆動装置50により、逆羽根部材77のピッチP’が小さくなるように位置決めされていることを示している。   FIG. 4A shows the pitch of the reverse blade member 77 by transmitting the axial driving force of the driving device 50 to be described later to the reverse blade member 77 via the discharge screw 79 movable in the axial direction. It is shown that P is positioned so as to increase. 4B also shows that the driving device 50 positions the reverse blade member 77 so that the pitch P ′ is reduced.

図5は、空気圧を用いた駆動装置50による逆羽根部材77の駆動形態を説明している。シャフト部74aの右端部においては、シャフト部74aの内部に空洞部を有して外周部分に外殻の形成された中空構造をしている。当該中空構造の中にシリンジ53が装着されている。排出スクリュー79のリングシャフト部79aは、前記外殻の左側に形成された軸方向の溝(不図示)を介して、内部移動板79cと連結されている。内部移動板79cとシリンジ53の押接端面54とが一体化されている。したがって、シリンジ53の収縮又は膨張に伴って内部移動板79cが軸方向に動くと、排出スクリュー79もシャフト部74aの右端部の外殻に沿って移動する。また、逆羽根部材77は、リングシャフト部79a又は正羽根部79b及びシャフト部74a又は正羽根部74bに対して固定されながら挟持されているので、排出スクリュー79が搬送方向の順方向又は逆方向に動くとき、逆羽根部材77のピッチが変化する。   FIG. 5 illustrates a driving mode of the reverse blade member 77 by the driving device 50 using air pressure. The right end portion of the shaft portion 74a has a hollow structure having a hollow portion inside the shaft portion 74a and having an outer shell formed on the outer peripheral portion. A syringe 53 is mounted in the hollow structure. The ring shaft 79a of the discharge screw 79 is connected to the internal moving plate 79c through an axial groove (not shown) formed on the left side of the outer shell. The internal moving plate 79c and the pressing end surface 54 of the syringe 53 are integrated. Accordingly, when the internal movement plate 79c moves in the axial direction as the syringe 53 contracts or expands, the discharge screw 79 also moves along the outer shell at the right end portion of the shaft portion 74a. Further, since the reverse blade member 77 is clamped while being fixed to the ring shaft portion 79a or the normal blade portion 79b and the shaft portion 74a or the normal blade portion 74b, the discharge screw 79 is forward or reverse in the transport direction. When moving, the pitch of the reverse blade member 77 changes.

空気圧調整装置51は、加圧された空気を提供するコンプレッサ、又は、減圧された空気を提供する真空ポンプである。空気圧調整装置51からは、連通部52を通じてシリンジ53に対して、加圧された空気又は減圧された空気圧が提供される。   The air pressure adjusting device 51 is a compressor that provides pressurized air or a vacuum pump that provides decompressed air. From the air pressure adjusting device 51, pressurized air or reduced air pressure is provided to the syringe 53 through the communication unit 52.

空気圧調整装置51から減圧された空気が提供されると、シリンジ53が収縮するので、図5の(A)のように、シリンジ53の押接端面54が内部移動板79cを搬送方向の順方向(図5の右側)に移動させる。その結果、排出スクリュー79が搬送方向の順方向に動き、逆羽根部材77のピッチPを拡大させる。   When the decompressed air is provided from the air pressure adjusting device 51, the syringe 53 contracts. Therefore, as shown in FIG. 5A, the pressing end surface 54 of the syringe 53 moves in the forward direction of the internal movement plate 79c. (Right side of FIG. 5). As a result, the discharge screw 79 moves in the forward direction of the conveyance direction, and the pitch P of the reverse blade member 77 is increased.

空気圧調整装置51から加圧された空気が提供されると、シリンジ53が膨張するので、図5の(B)のように、内部移動板79cを搬送方向の逆方向(図5の左側)に移動させる。その結果、排出スクリュー79が搬送方向の逆方向に動き、逆羽根部材77のピッチP’を縮小させる。   When pressurized air is provided from the air pressure adjusting device 51, the syringe 53 expands, and therefore, as shown in FIG. 5B, the internal moving plate 79c is moved in the direction opposite to the conveying direction (left side in FIG. 5). Move. As a result, the discharge screw 79 moves in the direction opposite to the conveying direction, and the pitch P ′ of the reverse blade member 77 is reduced.

上述したセンサやデバイスから得られた種々の状態検出情報、すなわち、現像装置34の傾斜角度や、現像槽66内のトナー濃度や、印刷出力枚数や、現像装置34の設置された環境の温度・湿度や、現像ローラ48の回転数や、補給用現像剤2の補給量や、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリアの比率や、画像濃度や、画像形成時の印字率(画像情報)に基づいて、表1のように、逆羽根部材77のピッチが適宜変更される。   Various state detection information obtained from the sensors and devices described above, that is, the inclination angle of the developing device 34, the toner concentration in the developing tank 66, the number of printed outputs, the temperature of the environment in which the developing device 34 is installed, Humidity, the number of rotations of the developing roller 48, the replenishment amount of the replenishment developer 2, the ratio of the carrier to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80, the image density, and the printing rate during image formation Based on (image information), as shown in Table 1, the pitch of the reverse blade member 77 is appropriately changed.

Figure 2010025987
Figure 2010025987

現像装置34が搬送方向の逆方向に傾斜している場合、現像槽内現像剤3が排出されにくい状態に現像装置34が置かれていることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、現像装置34が搬送方向の順方向に傾斜している場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the developing device 34 is inclined in the direction opposite to the transport direction, the developing device 34 is placed in a state where it is difficult for the developer 3 in the developing tank to be discharged. In order to promote, the discharge screw 79 is driven so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Conversely, when the developing device 34 is inclined in the forward direction of the transport direction, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

現像槽66内のトナー濃度が所定値よりも低くなっている場合、現像槽内現像剤3の流動性が高くなって現像槽内現像剤3の嵩比重が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、現像槽66内のトナー濃度が所定値よりも高くなっている場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the toner concentration in the developing tank 66 is lower than a predetermined value, the flowability of the developer 3 in the developing tank becomes high, the bulk specific gravity of the developer 3 in the developing tank becomes large, and more in a certain volume. Since the developer 3 in the developing tank stays, in order to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, the discharge prevention force of the reverse blade member 77 is weakened, that is, the pitch of the reverse blade member 77 is reduced. The discharge screw 79 is driven. Conversely, when the toner concentration in the developing tank 66 is higher than a predetermined value, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

印刷出力枚数が耐久段階で多くなっている場合、現像槽内現像剤3の流動性が高くなって現像槽内現像剤3の嵩比重が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、印刷出力枚数が初期段階で少ない場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the number of printed output is large at the endurance stage, the flowability of the developer 3 in the developing tank becomes high, the bulk specific gravity of the developer 3 in the developing tank becomes large, and the developer in the developing tank increases in a certain volume. 3 stays, the discharge screw 79 is arranged so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77 in order to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Driven. Conversely, when the number of printed output sheets is small at the initial stage, the discharge screw 79 is driven to increase the pitch of the reverse blade member 77.

画像形成装置1の設置環境における温度が高い場合、現像槽内現像剤3の流動性が高くなって現像槽内現像剤3の嵩比重が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、画像形成装置1の設置環境における温度が低い場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the temperature in the installation environment of the image forming apparatus 1 is high, the flowability of the developer 3 in the developing tank is increased, the bulk specific gravity of the developer 3 in the developing tank is increased, and the developer in the developer tank is more in a certain volume. 3 stays, the discharge screw 79 is arranged so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77 in order to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Driven. Conversely, when the temperature in the installation environment of the image forming apparatus 1 is low, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

画像形成装置1の設置環境における湿度が高い場合、現像槽内現像剤3の流動性が高くなって現像槽内現像剤3の嵩比重が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、画像形成装置1の設置環境における湿度が低い場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the humidity in the installation environment of the image forming apparatus 1 is high, the flowability of the developer 3 in the developing tank becomes high, the bulk specific gravity of the developer 3 in the developing tank increases, and the developer in the developing tank increases in a certain volume. 3 stays, the discharge screw 79 is arranged so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77 in order to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Driven. Conversely, when the humidity in the installation environment of the image forming apparatus 1 is low, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

現像装置34が低速で回転駆動される場合、第二スクリュー74が低速で駆動されて現像槽内現像剤3が排出されにくい状態になっているので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、現像装置34が高速で回転駆動される場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the developing device 34 is driven to rotate at a low speed, the second screw 74 is driven at a low speed to make it difficult for the developer 3 in the developing tank to be discharged. Therefore, the discharge screw 79 is driven so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Conversely, when the developing device 34 is driven to rotate at a high speed, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

補給用現像剤2の補給量が多い場合、より多くのキャリアも同時に補給されて現像槽内現像剤3の嵩が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、補給用現像剤2の補給量が少ない場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the replenishment amount of the replenishment developer 2 is large, more carriers are replenished at the same time, the bulk of the developer tank developer 3 is increased, and more developer tank 3 remains in a certain volume. Therefore, the discharge screw 79 is driven so as to weaken the discharge prevention force of the reverse blade member 77 in order to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Conversely, when the replenishment amount of the replenishment developer 2 is small, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリアの比率が高い場合、より多くのキャリアも同時に補給されて現像槽内現像剤3の嵩が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、現像剤補給タンク80内での補給用現像剤2に対するキャリアの比率が低い場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the ratio of the carrier to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80 is high, more carriers are replenished at the same time to increase the bulk of the developer tank developer 3, and more developer tanks in a certain volume. Since the inner developer 3 stays, the discharge prevention force of the reverse blade member 77 is weakened to promote the discharge of the developer 3 in the developing tank, that is, the discharge of the reverse blade member 77 is reduced. The screw 79 is driven. Conversely, when the ratio of the carrier to the replenishment developer 2 in the developer replenishment tank 80 is low, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

画像濃度が高い場合、消費されるトナーが多くなるために、補給されるトナーすなわち補給用現像剤2の補給量が多くなる。その結果、より多くのキャリアも同時に補給されて現像槽内現像剤3の嵩が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、画像濃度が低い場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the image density is high, the amount of toner consumed increases, so the amount of toner to be replenished, that is, the amount of replenishment developer 2 to be replenished, increases. As a result, more carriers are replenished at the same time, and the bulk of the developer tank developer 3 is increased, so that more developer tank developer 3 remains in a certain volume. In order to promote discharge, the discharge screw 79 is driven so as to weaken the discharge blocking force of the reverse blade member 77, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Conversely, when the image density is low, the discharge screw 79 is driven so as to increase the pitch of the reverse blade member 77.

画像の印字率が高い場合、消費されるトナーが多くなるために、補給されるトナーすなわち補給用現像剤2の補給量が多くなる。その結果、より多くのキャリアも同時に補給されて現像槽内現像剤3の嵩が大きくなり、ある容積内により多くの現像槽内現像剤3が留まることになるので、現像槽内現像剤3の排出を促進するために逆羽根部材77の排出阻止力を弱めるように、すなわち逆羽根部材77のピッチを縮小させるように排出スクリュー79が駆動される。逆に、画像の印字率が低い場合、逆羽根部材77のピッチを拡大させるように排出スクリュー79が駆動される。   When the image printing rate is high, the amount of toner consumed increases, so that the replenishment amount of the replenished toner, that is, the replenishment developer 2 increases. As a result, more carriers are replenished at the same time, and the bulk of the developer tank developer 3 is increased, so that more developer tank developer 3 remains in a certain volume. In order to promote discharge, the discharge screw 79 is driven so as to weaken the discharge blocking force of the reverse blade member 77, that is, to reduce the pitch of the reverse blade member 77. Conversely, when the image printing rate is low, the discharge screw 79 is driven to increase the pitch of the reverse blade member 77.

次に、第二実施形態に係る現像装置34の構成及び動作を、図6を参照しながら説明するが、上述した第一実施形態との相違点を中心に説明する。   Next, the configuration and operation of the developing device 34 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 6. The description will focus on differences from the first embodiment described above.

図6は、第二実施形態に係る逆羽根部材77の駆動形態を説明する図である。(A)は逆羽根部材77のピッチPが大きい場合を、(B)は逆羽根部材77のピッチP’が小さい場合を、それぞれ示している。   FIG. 6 is a view for explaining a drive mode of the reverse blade member 77 according to the second embodiment. (A) shows the case where the pitch P of the reverse blade member 77 is large, and (B) shows the case where the pitch P ′ of the reverse blade member 77 is small.

図6は、カム機構55を用いた駆動装置50による逆羽根部材77の駆動形態を説明している。シャフト部74aの右端部においては、シャフト部74aの内部に空洞部を有して外周部分に外殻の形成された中空構造をしている。当該中空構造の中に圧縮バネ59が装着されている。排出スクリュー79のリングシャフト部79aは、前記外殻の左側に形成された軸方向の溝(不図示)を介して、内部移動板79dと連結されている。したがって、内部移動板79dが軸方向に動くと、排出スクリュー79もシャフト部74aの右端部の外殻に沿って連動する。また、逆羽根部材77は、リングシャフト部79a又は正羽根部79b及びシャフト部74a又は正羽根部74bに対して固定されながら挟持されているので、排出スクリュー79が搬送方向の順方向又は逆方向に動くとき、逆羽根部材77のピッチが変化する。   FIG. 6 illustrates a driving mode of the reverse blade member 77 by the driving device 50 using the cam mechanism 55. The right end portion of the shaft portion 74a has a hollow structure having a hollow portion inside the shaft portion 74a and having an outer shell formed on the outer peripheral portion. A compression spring 59 is mounted in the hollow structure. The ring shaft 79a of the discharge screw 79 is connected to the internal moving plate 79d through an axial groove (not shown) formed on the left side of the outer shell. Therefore, when the internal moving plate 79d moves in the axial direction, the discharge screw 79 also moves along the outer shell at the right end portion of the shaft portion 74a. Further, since the reverse blade member 77 is clamped while being fixed to the ring shaft portion 79a or the normal blade portion 79b and the shaft portion 74a or the normal blade portion 74b, the discharge screw 79 is forward or reverse in the transport direction. When moving, the pitch of the reverse blade member 77 changes.

カム機構55は、短軸と長軸とを有する大略楕円形状をしたカムと、当該カムを回転駆動するモーターと、カムの輪郭曲線に対して摺接する連結棒56と、から構成されている。連結棒56は、シャフト壁57のガイド穴58を通じて内部移動板79dと連結されている。カムが回転することにより、大略楕円形状のカムに摺接した連結棒56が軸方向に移動する。そして、圧縮バネ59により内部移動板79dがカム機構55の方に付勢されている。   The cam mechanism 55 includes a generally elliptical cam having a short axis and a long axis, a motor that rotationally drives the cam, and a connecting rod 56 that is in sliding contact with the contour curve of the cam. The connecting rod 56 is connected to the internal moving plate 79 d through the guide hole 58 of the shaft wall 57. As the cam rotates, the connecting rod 56 slidably contacting the approximately elliptical cam moves in the axial direction. The internal moving plate 79d is biased toward the cam mechanism 55 by the compression spring 59.

カムの短軸が連結棒56に当接する短軸位置にきたときには、図6の(A)のように、内部移動板79dを搬送方向の順方向(図6の右側)に移動させる。その結果、排出スクリュー79が搬送方向の順方向に動き、逆羽根部材77のピッチPを拡大させる。   When the short shaft of the cam comes to the short shaft position where it abuts on the connecting rod 56, the internal moving plate 79d is moved in the forward direction (right side in FIG. 6) in the transport direction as shown in FIG. As a result, the discharge screw 79 moves in the forward direction of the conveyance direction, and the pitch P of the reverse blade member 77 is increased.

カムの長軸が連結棒56に当接する長軸位置にきたときには、図6の(B)のように、内部移動板79dを搬送方向の逆方向(図6の左側)に移動させる。その結果、排出スクリュー79が搬送方向の逆方向に動き、逆羽根部材77のピッチP’を縮小させる。   When the long axis of the cam comes to the long axis position where it abuts the connecting rod 56, the internal moving plate 79d is moved in the direction opposite to the conveying direction (left side in FIG. 6) as shown in FIG. As a result, the discharge screw 79 moves in the direction opposite to the conveying direction, and the pitch P ′ of the reverse blade member 77 is reduced.

なお、上記実施形態では、駆動装置50として空気圧やカム機構を利用したものであるが、他の駆動方法であってもよい。例えば、ラック&ピニオンやクランクを利用した駆動方法も可能である。また、シャフト部74aの内部に設けられた内部移動板79c,79dが駆動対象になっているが、排出スクリュー79のリングシャフト部79aの右側端部が直接に駆動される形態であってもよい。   In the above embodiment, the driving device 50 uses air pressure or a cam mechanism, but other driving methods may be used. For example, a driving method using a rack and pinion or a crank is also possible. In addition, although the internal moving plates 79c and 79d provided in the shaft portion 74a are to be driven, the right end portion of the ring shaft portion 79a of the discharge screw 79 may be driven directly. .

次に、図7を参照しながら、本発明の逆羽根部材77のピッチ制御のサブルーチンについて説明する。本サブルーチンが実行されている間には、通常の印刷出力が繰り返し実行されている。   Next, a subroutine for pitch control of the reverse blade member 77 of the present invention will be described with reference to FIG. While this subroutine is being executed, normal print output is repeatedly executed.

ステップS112において、本サブルーチンがスタートする。ステップS114において、上述したセンサやデバイスにより、現像装置34や画像形成装置1に関する種々の状態情報が検出される。ステップS116において、現像装置34や画像形成装置1の状態が変化したかが判別される。状態の変化がなくてNOが選択される場合には、ステップS114の状態検出ステップに戻る。   In step S112, this subroutine starts. In step S114, various state information relating to the developing device 34 and the image forming apparatus 1 is detected by the sensors and devices described above. In step S116, it is determined whether the state of the developing device 34 and the image forming apparatus 1 has changed. If there is no change in state and NO is selected, the process returns to the state detection step of step S114.

ステップS116において状態の変化があるとYESが選択される。ステップS118において、現像装置34や画像形成装置1の状態がどのような変化であるかに応じて、逆羽根部材77のピッチを拡大又は縮小させる。   If there is a change in state in step S116, YES is selected. In step S118, the pitch of the reverse blade member 77 is enlarged or reduced in accordance with the change in the state of the developing device 34 or the image forming apparatus 1.

ステップS120において、逆羽根部材77のピッチが適切に変更されたか否かが判別される。逆羽根部材77のピッチの変更が不適切でNOが選択される場合には、ステップS114の状態検出ステップに戻る。   In step S120, it is determined whether or not the pitch of the reverse blade member 77 has been changed appropriately. When the change of the pitch of the reverse blade member 77 is inappropriate and NO is selected, the process returns to the state detection step of step S114.

ステップS120において逆羽根部材77のピッチが適切に変更されているとYESが選択される。ステップS122において、現像槽内現像剤3の量が変化したか否かが判別される。現像槽内現像剤3の量が変化していなくてNOが選択される場合には、ステップS114の状態検出ステップに戻る。   If the pitch of the reverse blade member 77 is appropriately changed in step S120, YES is selected. In step S122, it is determined whether or not the amount of the developer 3 in the developing tank has changed. If the amount of the developer 3 in the developing tank has not changed and NO is selected, the process returns to the state detection step of step S114.

ステップS122において現像槽内現像剤3の量が変化しているとYESが選択される。ステップS124において、現像槽内現像剤3の量が適量であるか否かが判別される。現像槽内現像剤3の量が適量でなくてNOが選択される場合には、ステップS118のピッチ可変処理ステップに戻る。   If the amount of developer 3 in the developing tank has changed in step S122, YES is selected. In step S124, it is determined whether or not the amount of the developer 3 in the developing tank is an appropriate amount. When the amount of the developer 3 in the developing tank is not an appropriate amount and NO is selected, the process returns to the pitch variable processing step in step S118.

そして、ステップS124において現像槽内現像剤3の量が適量であるとYESが選択される。ステップS126において、逆羽根部材77のピッチ制御のサブルーチンが終了して、元のメインルーチンに戻る。   In step S124, YES is selected if the amount of the developer 3 in the developing tank is an appropriate amount. In step S126, the subroutine for pitch control of the reverse blade member 77 ends, and the process returns to the original main routine.

上述したように、排出機構に設けられた逆羽根部材77の螺旋部がピッチ可変であるように構成されていることから、現像装置34や画像形成装置1の置かれている状態の変化に合わせて現像槽内現像剤3の排出を阻止しようとする排出阻止力を適宜調整することができる。したがって、現像槽内現像剤3を排出しようとする排出力と現像剤の排出を阻止しようとする排出阻止力との間のバランスが崩れるような状態になったとして、逆羽根部材77の螺旋部のピッチを可変にすることにより、バランスの取れた状態に戻すことができる。   As described above, the spiral portion of the reverse blade member 77 provided in the discharge mechanism is configured to be variable in pitch, so that it matches the change in the state where the developing device 34 and the image forming apparatus 1 are placed. Thus, it is possible to appropriately adjust the discharge prevention force for preventing discharge of the developer 3 in the developing tank. Therefore, the spiral portion of the reverse blade member 77 is assumed to be in a state where the balance between the discharge force for discharging the developer 3 in the developing tank and the discharge prevention force for blocking the developer discharge is lost. By making the pitch of this variable, it is possible to return to a balanced state.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示した画像形成装置の現像装置を上から見た模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 1 as viewed from above. 図2に示した画像形成装置の現像装置に係るブロック図である。FIG. 3 is a block diagram relating to a developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 2. 本発明の要部を説明する図である。(A)は逆羽根部材のピッチが大きい場合を、(B)は逆羽根部材のピッチが小さい場合を、それぞれ示している。It is a figure explaining the principal part of this invention. (A) shows the case where the pitch of the reverse blade member is large, and (B) shows the case where the pitch of the reverse blade member is small. 第一実施形態に係る逆羽根部材の駆動形態を説明する図である。(A)は逆羽根部材のピッチが大きい場合を、(B)は逆羽根部材のピッチが小さい場合を、それぞれ示している。It is a figure explaining the drive form of the reverse blade member which concerns on 1st embodiment. (A) shows the case where the pitch of the reverse blade member is large, and (B) shows the case where the pitch of the reverse blade member is small. 第二実施形態に係る逆羽根部材の駆動形態を説明する図である。(A)は逆羽根部材のピッチが大きい場合を、(B)は逆羽根部材のピッチが小さい場合を、それぞれ示している。It is a figure explaining the drive form of the reverse blade member which concerns on 2nd embodiment. (A) shows the case where the pitch of the reverse blade member is large, and (B) shows the case where the pitch of the reverse blade member is small. 逆羽根部材のピッチ制御に関するサブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the subroutine regarding the pitch control of a reverse blade member.

符号の説明Explanation of symbols

1:画像形成装置
2:補給用現像剤
3:現像槽内現像剤
12:感光体
20:定着装置
22:定着ローラ
26:帯電装置
28:露光装置
30:画像光
34:現像装置
36:転写装置
38:用紙
40:クリーニング装置
48:現像ローラ(現像剤担持体)
48a:磁石体
48b:スリーブ
50:駆動装置
51:空気圧調整装置
52:連通部
53:シリンジ
54:押接端面
55:カム
56:連結棒
57:シャフト壁
58:ガイド穴
59:圧縮バネ
62:規制板
63:規制ギャップ
66:現像槽
67:現像剤攪拌搬送室
68:第一搬送路
70:第二搬送路
72:第一スクリュー(攪拌部材)
74:第二スクリュー(攪拌部材)
74a:シャフト部
74b:正羽根部
75:切欠(流出口)
76:隔壁
77:逆羽根部材
78:トナー濃度検出センサ
79:排出スクリュー(排出搬送部材)
79a:リングシャフト部
79b:正羽根部
79c:内部移動板
79d:内部移動板
80:現像剤補給タンク
82:補給口
90:現像剤回収タンク
92:回収口
100:制御部
102:中央演算処理装置(CPU)
104:読み出し専用メモリ(ROM)
106:読み書き可能メモリ(RAM)
108:カウンタ
112:傾斜センサ
114:温度センサ
116:湿度センサ
118:回転数検出センサ
120:キャリア比率検出センサ
122:画像濃度検出センサ
124:スキャナ
126:補給量検出センサ
P:拡大されたピッチ
P’:縮小されたピッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Image forming device 2: Developer for replenishment 3: Developer in developing tank 12: Photoconductor 20: Fixing device 22: Fixing roller 26: Charging device 28: Exposure device 30: Image light 34: Developing device 36: Transfer device 38: Paper 40: Cleaning device 48: Developing roller (developer carrier)
48a: Magnet body 48b: Sleeve 50: Drive device 51: Air pressure adjusting device 52: Communication portion 53: Syringe 54: Pushing end surface 55: Cam 56: Connecting rod 57: Shaft wall 58: Guide hole 59: Compression spring 62: Restriction Plate 63: Restriction gap 66: Developing tank 67: Developer stirring and conveying chamber 68: First conveying path 70: Second conveying path 72: First screw (stirring member)
74: Second screw (stirring member)
74a: Shaft portion 74b: Positive blade portion 75: Notch (outlet)
76: partition wall 77: reverse blade member 78: toner concentration detection sensor 79: discharge screw (discharge conveyance member)
79a: Ring shaft portion 79b: Front blade portion 79c: Internal moving plate 79d: Internal moving plate 80: Developer supply tank 82: Supply port 90: Developer recovery tank 92: Recovery port 100: Control unit 102: Central processing unit (CPU)
104: Read-only memory (ROM)
106: Read / write memory (RAM)
108: Counter 112: Inclination sensor 114: Temperature sensor 116: Humidity sensor 118: Rotation speed detection sensor 120: Carrier ratio detection sensor 122: Image density detection sensor 124: Scanner 126: Replenishment amount detection sensor P: Enlarged pitch P ′ : Reduced pitch

Claims (14)

トナー及びキャリアを含む現像槽内現像剤を現像槽内で搬送しながら攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材に隣接配置されて攪拌された現像槽内現像剤を静電潜像担持体へ供給する現像剤担持体と、を備える現像装置であって、
トナー及びキャリアを現像槽へ補給する現像剤補給タンクと、
前記現像槽に設けられて、現像槽内の現像槽内現像剤の量が所定量を上回ったときに、上回った現像槽内現像剤を現像槽外に排出する排出機構と、を備えてなり、
前記排出機構は、上回った現像槽内現像剤を現像槽の側に戻すために隣接する攪拌部材の螺旋部に対して逆向きに巻かれた螺旋部を有する逆羽根部材を備え、
前記逆羽根部材の螺旋部がピッチ可変であるように構成されていることを特徴とする現像装置。
An agitating member that agitates the developer in the developing tank containing the toner and the carrier while being conveyed in the developing tank, and the developer in the developing tank that is disposed adjacent to the agitating member and is agitated is supplied to the electrostatic latent image carrier. A developer carrying member, and a developing device comprising:
A developer supply tank for supplying toner and carrier to the developer tank;
A discharge mechanism provided in the developing tank and configured to discharge the developer in the developing tank exceeding the predetermined amount when the amount of the developer in the developing tank exceeds a predetermined amount. ,
The discharge mechanism includes a reverse blade member having a spiral portion wound in a reverse direction with respect to the spiral portion of the adjacent stirring member in order to return the developer in the developing tank that has exceeded to the developing tank side,
A developing device, wherein the spiral portion of the reverse blade member is configured to have a variable pitch.
逆羽根部材の螺旋部は、隣接する攪拌部材と軸方向に移動可能な排出搬送部材との間で挟持され、
逆羽根部材の螺旋部の両端が、それぞれ、隣接する攪拌部材と排出搬送部材とに固定されているとともに、逆羽根部材の螺旋部は、隣接する攪拌部材のシャフト部に対して分離されていることを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
The spiral portion of the reverse blade member is sandwiched between the adjacent stirring member and the discharge conveyance member movable in the axial direction,
Both ends of the spiral portion of the reverse blade member are fixed to the adjacent stirring member and the discharge conveyance member, respectively, and the spiral portion of the reverse blade member is separated from the shaft portion of the adjacent stirring member. The developing device according to claim 1, wherein:
現像装置の置かれている状態を検出する状態検出デバイスと、排出搬送部材を軸方向に駆動する駆動装置と、を備えて、
状態検出デバイスにより現像剤が排出されやすい状態であると検出された場合には、駆動装置により逆羽根部材の螺旋部のピッチを拡大させ、
状態検出デバイスにより現像剤が滞留しやすい状態であると検出された場合には、駆動装置により逆羽根部材の螺旋部のピッチを縮小させることを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。
A state detection device for detecting a state where the developing device is placed, and a drive device for driving the discharge conveyance member in the axial direction,
When it is detected by the state detection device that the developer is easily discharged, the drive unit increases the pitch of the spiral portion of the reverse blade member,
The developing device according to claim 1, wherein when the state detection device detects that the developer is likely to stay, the driving device reduces the pitch of the spiral portion of the reverse blade member.
前記状態検出デバイスは、攪拌部材の軸方向の傾斜角度を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects an inclination angle in the axial direction of the stirring member. 前記状態検出デバイスは、現像槽内におけるトナー濃度を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects a toner density in the developing tank. 前記状態検出デバイスは、印刷出力枚数を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects the number of printed output sheets. 前記状態検出デバイスは、現像装置の設置場所の温度を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detecting device detects a temperature of a place where the developing device is installed. 前記状態検出デバイスは、現像装置の設置場所の湿度を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detecting device detects humidity at a place where the developing device is installed. 前記状態検出デバイスは、現像剤担持体の回転数を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing apparatus according to claim 3, wherein the state detection device detects the number of rotations of the developer carrying member. 前記状態検出デバイスは、補給されたトナー及びキャリアの補給量を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects a supply amount of the supplied toner and carrier. 前記状態検出デバイスは、補給されたトナー及びキャリアにおけるキャリア比率を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects a carrier ratio in the supplied toner and carrier. 前記状態検出デバイスは、画像濃度を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects an image density. 前記状態検出デバイスは、画像の印字率を検出することを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。   The developing device according to claim 3, wherein the state detection device detects an image printing rate. 請求項1乃至13のいずれかに記載の現像装置と、周面に静電潜像を担持する回転可能な静電潜像担持体と、を備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: the developing device according to claim 1; and a rotatable electrostatic latent image carrier that bears an electrostatic latent image on a peripheral surface thereof.
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