JP5633263B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ、現像剤により像担持体を現像する現像装置であって、像担持体に対向した現像部と、この現像部に供給する現像剤を攪拌する攪拌部とを有する現像装置、これを有するかかる画像形成装置に関する。 The present invention is a developing device that is provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, and that develops an image carrier with a developer, and supplies a developing unit facing the image carrier and the developing unit. The present invention relates to a developing device having a stirring unit for stirring a developer, and such an image forming apparatus having the developing device.
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置であって感光体等の像担持体を用いて画像形成を行う画像形成装置は、像担持体を現像剤によって現像する現像装置を備えている(たとえば、〔特許文献1〕〜〔特許文献6〕参照)。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and printers that form an image using an image carrier such as a photoconductor include a developing device that develops the image carrier with a developer (for example, , [Patent Document 1] to [Patent Document 6]).
従来の一般的な現像装置は、現像剤の攪拌、像担持体への現像剤の供給等の機能を、単一の容器に収められた部品によって実現した一体型のものである(たとえば、〔特許文献1〕〜〔特許文献3〕参照)。 A conventional general developing apparatus is an integrated type in which functions such as stirring of the developer and supply of the developer to the image carrier are realized by components housed in a single container (for example, [ Patent Document 1] to [Patent Document 3]).
その一方で、近年では、現像装置の現像剤を攪拌する攪拌部を、像担持体への現像剤の供給を行う現像部と分離し、充分に現像剤を攪拌してから現像部に送る分離方式のものが知られている(たとえば、〔特許文献4〕〜〔特許文献6〕参照)。かかる現像部の構成としては、現像ローラ等の現像剤担持体と、現像剤を搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤搬送部材とを有する構成が知られている(たとえば、〔特許文献4〕、〔特許文献5〕参照)。 On the other hand, in recent years, the agitation unit for agitating the developer of the developing device is separated from the developing unit for supplying the developer to the image carrier, and the developer is sufficiently agitated and then sent to the developing unit. The system is known (for example, see [Patent Document 4] to [Patent Document 6]). As a configuration of such a developing unit, a configuration having a developer carrying member such as a developing roller and a developer carrying member that supplies the developer to the developer carrying member while carrying the developer is known (for example, [See Patent Document 4] and [Patent Document 5]).
分離方式では、攪拌部を現像部とは離れた位置に設けるため、現像部を最小限の容積として像担持体周りに占める現像剤容器の容積を極力少なくすることが可能となる利点がある。なお、攪拌部から現像部への現像剤の搬送は、空気流とともに現像剤を搬送する空気搬送方式(たとえば、〔特許文献4〕参照)が、自由な経路でかつ簡素な構成で大量の現像剤を安定して搬送することを可能とする点で有効である。 In the separation method, since the stirring unit is provided at a position away from the developing unit, there is an advantage that the volume of the developer container occupying the periphery of the image carrier can be reduced as much as possible with the developing unit as a minimum volume. In addition, as for the conveyance of the developer from the agitation unit to the development unit, an air conveyance method (for example, refer to [Patent Document 4]) that conveys the developer together with the air flow is a free path and a large amount of development with a simple configuration. This is effective in that the agent can be stably conveyed.
ところで、分離方式の現像装置では、現像剤の嵩密度、流動性、トナー濃度の影響を受け、攪拌部から現像部への現像剤の搬送量や、現像部から攪拌部への現像剤の搬送量が変化する。空気搬送方式では、環境による空気圧力の変動によってもかかる現像剤の搬送量が変化する。現像剤の搬送量が変化すると、現像部と撹拌部とで現像剤量のバランスが変化する。 By the way, in the separation type developing device, the developer conveyance amount from the stirring unit to the developing unit and the developer conveyance from the developing unit to the stirring unit are affected by the bulk density, fluidity, and toner concentration of the developer. The amount changes. In the air conveyance system, the developer conveyance amount varies depending on the air pressure variation due to the environment. When the transport amount of the developer changes, the balance of the developer amount changes between the developing unit and the stirring unit.
そして、かかる変化により現像部の現像剤量が減少すると、上述した現像剤搬送部材を有する構成において、現像剤搬送部材周りの現像剤の嵩が減少し、現像剤担持体に十分な量の現像剤が供給されず、現像剤担持体における現像剤の担持量が減少し、画像濃度ムラが発生することがある。また逆に、かかる変化により現像部の現像剤量が増加すると、撹拌部の現像剤が減少し、現像剤を十分に攪拌するための時間が保持されず、攪拌不十分な現像剤が現像部に供給されてしまうため、画像の背景部に不必要なトナーが付着してしまう、いわゆる地カブリと称する現象が発生することがある。 When the amount of developer in the developing unit decreases due to such a change, in the configuration having the developer transport member described above, the bulk of the developer around the developer transport member decreases, and a sufficient amount of development is performed on the developer carrier. When the developer is not supplied, the amount of developer carried on the developer carrying member decreases, and image density unevenness may occur. On the other hand, when the developer amount in the developing unit increases due to such changes, the developer in the stirring unit decreases, the time for sufficiently stirring the developer is not maintained, and a developer with insufficient stirring is developed in the developing unit. Therefore, a phenomenon called so-called background fogging may occur in which unnecessary toner adheres to the background portion of the image.
このような問題を回避するべく、撹拌部と現像部との現像剤量のバランスを安定化させ、現像剤担持体における現像剤の担持量を適正化するには、現像剤の循環量を一定に制御する必要がある。 In order to avoid such a problem, in order to stabilize the balance of the developer amount between the stirring unit and the developing unit and to optimize the amount of developer carried on the developer carrying member, the developer circulation amount is constant. Need to control.
この点、かかるバランスを安定化させるための技術として、攪拌部内部に貯留された現像剤の剤面の高さを一定範囲内に制御するために、攪拌部内部に貯留された現像剤の剤面の高さを検知する、光透過型あるいは透磁率検知によるレベルセンサと、このレベルセンサの検知結果に基づいて、攪拌部から現像部への現像剤搬送量を制御する部位であるロータリフィーダの回転数を変化させる技術が提案されている(たとえば、〔特許文献4〕参照)。なお、一体型の現像装置において、現像剤の剤面の高さを検知するセンサとして、圧電素子、透磁率センサ、光学式センサ、超音波式センサ等を用いることが知られている(たとえば、〔特許文献1〕〜〔特許文献3〕参照)。 In this regard, as a technique for stabilizing the balance, the developer agent stored in the stirring unit is used to control the height of the developer surface stored in the stirring unit within a certain range. A level sensor that detects the height of the surface, based on a light transmission type or magnetic permeability detection, and a rotary feeder that is a part that controls the amount of developer transported from the stirring unit to the developing unit based on the detection result of the level sensor. A technique for changing the rotational speed has been proposed (see, for example, [Patent Document 4]). In an integrated developing device, it is known to use a piezoelectric element, a permeability sensor, an optical sensor, an ultrasonic sensor, etc. as a sensor for detecting the height of the developer surface (for example, [See Patent Document 1] to [Patent Document 3]).
しかしながら、かかる技術は、確かに、攪拌部での現像剤量を確保して攪拌時間を保持する上では有効であるが、現像部での現像剤量を確保して現像剤担持体における現像剤の担持量を確保するのには必ずしも十分とはいえない。 However, although this technique is certainly effective in securing the developer amount in the stirring unit and maintaining the stirring time, the developer in the developer carrying member by securing the developer amount in the developing unit. It is not necessarily sufficient to ensure the amount of the supported amount.
これは、攪拌部と現像部とでの現像剤量のバランスは、現像部における現像剤量、攪拌部における現像剤量のみならず、これらを連結した搬送経路内における現像剤量によっても定まるためである。即ち、攪拌部における現像剤量が変化しない場合であっても、搬送経路内における現像剤量が増加すれば、現像部の現像剤量が減少し、最悪の場合には枯渇する。 This is because the balance of the developer amount in the agitating unit and the developing unit is determined not only by the developer amount in the developing unit and the developer amount in the agitating unit, but also by the developer amount in the transport path connecting them. It is. That is, even when the amount of developer in the agitating portion does not change, if the amount of developer in the transport path increases, the amount of developer in the developing portion decreases, and in the worst case, the developer amount is depleted.
このように、攪拌部と現像部とでの現像剤量のバランスは、搬送経路内における現像剤量を加味して決定され保たれるため、上述の技術のように、攪拌部での現像剤量を検知するのみでは、現像部における現像剤量が確保されない場合がある。よって、かかる技術では、前記したように、現像剤担持体に十分な量の現像剤が供給されず、画像濃度ムラが発生し得る。 As described above, the balance of the developer amount in the agitating unit and the developing unit is determined and maintained in consideration of the amount of developer in the transport path, so that the developer in the agitating unit as described above. In some cases, the amount of developer in the developing unit may not be ensured only by detecting the amount. Therefore, in this technique, as described above, a sufficient amount of developer is not supplied to the developer carrier, and image density unevenness can occur.
したがって、攪拌部と現像部とでの現像剤量のバランスを保ち、現像部における現像剤量を適正化するには、攪拌部から現像部への搬送経路内における現像剤量をも考慮する必要がある。 Therefore, in order to maintain the balance of the developer amount in the agitating unit and the developing unit and to optimize the developer amount in the developing unit, it is also necessary to consider the developer amount in the conveyance path from the agitating unit to the developing unit. There is.
ところで、現像剤量を検知可能なセンサとして上述した光学式センサ、透磁率センサ、圧電素子、超音波式センサにはそれぞれ次のような特性がある。すなわち、光学式センサ、超音波式センサは、現像剤の付着によって検知精度が低下するという問題がある。透磁率センサは、剤面の高さとトナー濃度との両方で出力が変化するため、正確なトナー濃度が分からなければ検知精度が低いという問題がある。圧電素子は、現像剤の剤面が所定の高さ以上、或いは以下であることを判別するための素子であるため、所定値に対するリミッタとして有効である。ただし、圧電素子は、剤面が所定の高さから、どの程度、離れているのかを判別するのに不向きである。 By the way, the above-described optical sensor, magnetic permeability sensor, piezoelectric element, and ultrasonic sensor as sensors capable of detecting the developer amount have the following characteristics. That is, the optical sensor and the ultrasonic sensor have a problem that the detection accuracy decreases due to the adhesion of the developer. Since the output of the magnetic permeability sensor varies depending on both the height of the agent surface and the toner concentration, there is a problem that the detection accuracy is low unless the accurate toner concentration is known. The piezoelectric element is an element for determining whether the developer surface of the developer is greater than or less than a predetermined height, and is thus effective as a limiter for a predetermined value. However, the piezoelectric element is unsuitable for determining how far the agent surface is from a predetermined height.
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ、現像剤により像担持体を現像する、像担持体に対向した現像部と、この現像部に供給する現像剤を攪拌する攪拌部とを有し、攪拌部から現像部への搬送経路内における現像剤量を考慮して現像部における現像剤量を適正化する現像装置、これを有するかかる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention is provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, and develops an image carrier with a developer. The developing unit facing the image carrier and the developer supplied to the developing unit are agitated. And a developing device that optimizes the amount of developer in the developing unit in consideration of the amount of developer in the transport path from the stirring unit to the developing unit, and an image forming apparatus including the developing device. Objective.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、像担持体に対向して配置され現像剤を担持する現像剤担持体を備えた現像部と、前記現像部に供給する現像剤を攪拌する攪拌部と、前記撹拌部から前記現像部に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段とを有し、前記現像部は、その回転により現像剤を搬送し、搬送している現像剤が前記現像剤担持体に担持される現像剤搬送部材と、この現像剤搬送部材による現像剤の搬送領域における現像剤の剤面位置が所定位置にあるか否かを検知する剤面位置検知手段とを有し、前記剤面位置検知手段によって検知された、前記剤面位置が所定位置にあるか否かに関する第1の情報と、前記現像剤搬送部材の回転数に関する第2の情報とに基づいて、前記現像剤搬送手段による現像剤の搬送量を制御する現像剤搬送量制御手段を有し、前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示したタイミングにおける、第2の情報に基づいて、前記搬送量を制御し、第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示すように、前記回転数を制御する回転数制御手段を有する現像装置にある。 In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 stirs a developing section provided with a developer carrying body disposed opposite to an image carrying body and carrying a developer, and a developer supplied to the developing section. And a developer conveying means for conveying the developer from the agitating unit toward the developing unit. The developing unit conveys the developer by its rotation, and the developer being conveyed is A developer carrying member carried by the developer carrying member, and a developer surface position detecting unit for detecting whether or not the developer surface position in the developer carrying region by the developer carrying member is at a predetermined position; And is detected by the agent surface position detecting means and is based on first information on whether or not the agent surface position is at a predetermined position and second information on the rotation speed of the developer conveying member. The developer transport amount by the developer transport means The developer conveying quantity control means possess that, the developer transport amount control means, first information, at the time when the developer surface position showed that switched whether in place, the The number of rotations for controlling the number of rotations so that the conveyance amount is controlled based on the information of 2 and the first information indicates whether or not the agent surface position is switched to a predetermined position. It exists in the developing device which has a control means .
請求項2記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報と、第2の情報と、現像剤の嵩密度に関する第3の情報とに基づいて、前記搬送量を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the developer transport amount control means includes the first information, the second information, and the third information relating to the bulk density of the developer. Based on this, the transport amount is controlled.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の現像装置において、現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、第3の情報は、前記トナー濃度検知手段によって検知された前記トナー濃度に基づいて得られることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the second aspect, the image forming apparatus further includes a toner concentration detecting unit that detects a toner concentration in the developer, and third information is detected by the toner concentration detecting unit. It is obtained based on the toner density.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の現像装置において、前記トナー濃度検知手段は、前記現像部内の現像剤の前記トナー濃度を検知することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to the third aspect, the toner density detecting means detects the toner density of the developer in the developing unit.
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか1つに記載の現像装置において、第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあることを示していることを条件として、前記回転数を増加させる回転数制御手段を有することを特徴とする現像装置。 According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fourth aspects, on the condition that the first information indicates that the agent surface position is at a predetermined position. A developing device comprising: a rotation speed control means for increasing the rotation speed .
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか1つに記載の現像装置を有する画像形成装置。 A sixth aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising the developing device according to any one of the first to fifth aspects .
本発明は、像担持体に対向して配置され現像剤を担持する現像剤担持体を備えた現像部と、前記現像部に供給する現像剤を攪拌する攪拌部と、前記撹拌部から前記現像部に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段とを有し、前記現像部は、その回転により現像剤を搬送し、搬送している現像剤が前記現像剤担持体に担持される現像剤搬送部材と、この現像剤搬送部材による現像剤の搬送領域における現像剤の剤面位置が所定位置にあるか否かを検知する剤面位置検知手段とを有し、前記剤面位置検知手段によって検知された、前記剤面位置が所定位置にあるか否かに関する第1の情報と、前記現像剤搬送部材の回転数に関する第2の情報とに基づいて、前記現像剤搬送手段による現像剤の搬送量を制御する現像剤搬送量制御手段を有する現像装置にあるので、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 The present invention relates to a developing unit provided with a developer carrying member disposed opposite to an image carrier and carrying a developer, an agitation unit for agitating a developer supplied to the developing unit, and the development unit from the agitation unit to the development unit. A developer conveying means that conveys the developer toward the portion, the developing portion conveys the developer by its rotation, and the developer being conveyed is carried on the developer carrier A conveying member; and a developer surface position detecting unit that detects whether or not the developer surface position of the developer in the developer transport region by the developer conveying member is at a predetermined position. Based on the detected first information relating to whether or not the agent surface position is at a predetermined position and second information relating to the number of rotations of the developer carrying member, the developer carried by the developer carrying means Development having developer transport amount control means for controlling transport amount Therefore, it is possible to control the amount of developer conveyed from the stirring unit to the developing unit so that the amount of developer in the developing unit is stable at an appropriate amount, and it is possible to perform good development and good It is possible to provide a developing device that can contribute to stable image formation.
前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報と、第2の情報と、現像剤の嵩密度に関する第3の情報とに基づいて、前記搬送量を制御することとすれば、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように、より高精度で制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 If the developer transport amount control means controls the transport amount based on the first information, the second information, and the third information regarding the bulk density of the developer, the developer transport amount control means The amount of developer conveyed to the developing unit can be controlled with higher accuracy so that the amount of developer in the developing unit is stabilized at an appropriate level, and good development can be performed with good development. A developing device that can contribute to the above can be provided.
現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、第3の情報は、前記トナー濃度検知手段によって検知された前記トナー濃度に基づいて得られることとすれば、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように、2成分現像でトナー濃度制御に用いられることがあるトナー濃度検知手段を用いて第3の情報を得ることで、より高精度で制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 If there is a toner density detecting means for detecting the toner density in the developer, and the third information is obtained based on the toner density detected by the toner density detecting means, the stirring section and the developing section The third amount of information is obtained by using a toner concentration detecting means that may be used for toner concentration control in two-component development so that the amount of developer conveyed to the developing portion is stabilized at an appropriate amount. Therefore, it is possible to provide a developing device that can be controlled with higher accuracy, can perform good development, and can contribute to good image formation.
前記トナー濃度検知手段は、前記現像部内の現像剤の前記トナー濃度を検知することとすれば、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように、2成分現像でトナー濃度制御に用いられることがあるトナー濃度検知手段を用いて現像部内の現像剤により第3の情報を得ることで、より高精度で制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 If the toner concentration detecting means detects the toner concentration of the developer in the developing unit, the amount of developer conveyed from the stirring unit to the developing unit is stabilized with an appropriate amount of developer in the developing unit. As described above, it is possible to control with higher accuracy by obtaining the third information by the developer in the developing unit using the toner density detecting means that may be used for toner density control in the two-component development, It is possible to provide a developing device that can perform good development and contribute to good image formation.
前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示したタイミングにおける、第2の情報に基づいて、前記搬送量を制御することとすれば、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように精度良く制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 The developer conveyance amount control means determines the conveyance amount based on the second information at a timing when the first information indicates whether or not the agent surface position is at a predetermined position. If controlled, it is possible to accurately control the amount of developer conveyed from the agitating unit to the developing unit so that the amount of developer in the developing unit is stabilized at an appropriate amount, and good development is performed. Therefore, it is possible to provide a developing device that can contribute to good image formation.
第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示すように、前記回転数を制御する回転数制御手段を有することとすれば、剤面位置を所定位置に維持しつつ、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 If the first information includes rotation speed control means for controlling the rotation speed so as to indicate whether or not the liquid surface position is at a predetermined position, the liquid surface position is determined in advance. While maintaining the position, it is possible to control the amount of developer conveyed from the agitating unit to the developing unit so that the amount of developer in the developing unit is stabilized at an appropriate amount, and good development can be performed. A developing device that can contribute to good image formation can be provided.
第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあることを示していることを条件として、前記回転数を増加させる回転数制御手段を有することとすれば、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように比較的簡易に制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成に寄与し得る現像装置を提供することができる。 On the condition that the first information indicates that the agent surface position is at a predetermined position, the first information is conveyed from the agitating unit to the developing unit if it has a rotation speed control means for increasing the rotation speed. The developing device can control the amount of developer to be developed relatively easily so that the amount of developer in the developing unit is stable and stable, can perform good development, and can contribute to good image formation Can be provided.
本発明は、かかる現像装置を有する画像形成装置にあるので、攪拌部から現像部へ搬送される現像剤量を、現像部における現像剤量が適量で安定するように制御することが可能であり、良好な現像を行うことが可能で良好な画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。 Since the present invention is in an image forming apparatus having such a developing device, it is possible to control the amount of developer conveyed from the stirring unit to the developing unit so that the amount of developer in the developing unit is stabilized at an appropriate amount. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing good development and capable of performing good image formation.
図1に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置である画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、カラーレーザプリンタとファクシミリとの複合機であるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置100は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
FIG. 1 schematically shows an image forming apparatus to which the present invention is applied, which is a multicolor image forming apparatus capable of forming a color image. The
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式すなわちタンデム型の画像形成装置である。
The
感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、同一径であり、画像形成装置100の本体99の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
The photoconductive drums 20Y, 20M, 20C, and 20BK have the same diameter, and the outer peripheral surface of the
感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、転写ベルト11の移動方向であるA1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
The photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20BK are arranged in this order from the upstream side in the A1 direction that is the moving direction of the
各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体である記録材としての転写媒体たる転写紙に一括転写されるようになっている。
Visible images, that is, toner images formed on the respective photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20BK are respectively superimposed and transferred onto the
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設された転写手段である転写チャージャとしての1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11と対向位置である転写位置にて行われる。
In the superimposing transfer to the
転写ベルト11は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト11は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
The
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKと、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの上方に対向して配設され、転写ベルト11を備えた中間転写装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット10と、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11に当接し、転写ベルト11への当接位置において転写ベルト11と同方向に回転する転写部材としての転写装置たる2次転写ローラ5とを有している。
The
画像形成装置100はまた、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする中間転写クリーニングブラシを備えた中間転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置18と、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKの下方に対向して配設された光書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置8とを有している。
The
画像形成装置100はまた、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される転写紙を積載したシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙を、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト11と2次転写ローラ5の間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対13と、転写紙の先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
The
画像形成装置100はまた、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着手段である定着装置6と、定着装置6を経た転写紙を本体99の外部に排出する排紙ローラ7と、本体99の上部に配設され排紙ローラ7により本体99の外部に排出された転写紙を積載する排紙部としての排紙トレイ17と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーホッパとしてのトナーボトル9Y、9M、9C、9BKとを有している。
画像形成装置100はまた、図示しないが、CPUと、ROM、RAM等の記憶手段等とを備え画像形成装置100の動作全般を制御する制御手段65を有している。
The
Although not shown, the
転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、1次転写ローラ12Y、12M、12C、12BKと、転写ベルト11を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラを兼ねた転写入口ローラ73と、従動ローラ72とを有している。転写入口ローラ73は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト11がA1方向に回転駆動される。
In addition to the
定着装置6は、図示しない熱源を有する定着ユニット63と、定着ユニット63に圧接された加圧ローラ62とを有しており、トナー像を担持した転写紙を定着ユニット63と加圧ローラ62の圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
The fixing
光走査装置8は、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームLY、LM、LC、LBKを発するものである。
シート給送装置61は、転写紙を積載した給紙トレイ15と、給紙トレイ15上に積載された転写紙を送り出す給紙コロ16とを有している。
The optical scanning device 8 scans and exposes the surfaces to be scanned formed by the surfaces of the photosensitive drums 20Y, 20M, 20C, and 20BK, and forms a laser beam based on an image signal for forming an electrostatic latent image. The beams LY, LM, LC, and LBK, which are laser beams of the above, are emitted.
The
画像ステーション60Y、60M、60C、60BKについて、そのうちの一つの、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション60Yの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、M、C、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
Regarding the
感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体ドラム20Yの周囲に、図中反時計方向であるその回転方向B1に沿って、1次転写ローラ12Yと、感光体ドラム20Yをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置70Yと、感光体ドラム20Yを高圧に帯電するための帯電手段である帯電装置30Yと、感光体ドラム20Yをトナーとキャリアとを含む乾式の2成分現像剤である現像剤で現像するための現像手段としての現像装置50Yとを有している。
The
感光体ドラム20Yと、クリーニング装置70Yと、帯電装置30Yと、現像装置50Yとは一体化されており、プロセスカートリッジを構成している。プロセスカートリッジは本体99に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
The photosensitive drum 20Y, the
以上のような構成により、感光体ドラム20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電装置30Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのビームLYの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームLYが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム20YのB1方向への回転により、感光体ドラム20Yの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
With the configuration described above, the surface of the photosensitive drum 20Y is uniformly charged by the
このようにして形成された静電潜像には、現像装置50Yにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化言い換えると可視化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、1次転写ローラ12YによりA1方向に移動する転写ベルト11に1次転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置70Yにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム20Yは、帯電装置30Yによる次の帯電に供される。
The electrostatic latent image formed in this way is charged with yellow toner charged by the developing
他の感光体ドラム20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、1次転写ローラ12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する転写ベルト11上の同じ位置に順次1次転写される。
Similarly, toner images of the respective colors are formed on the other photosensitive drums 20C, 20M, and 20BK, and the formed toner images of the respective colors are transferred to the A1 direction by the
転写ベルト11上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト11のA1方向の回転に伴い、2次転写ローラ5との対向位置である2次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙に2次転写される。
The toner image superimposed on the
転写ベルト11と2次転写ローラ5との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置61から繰り出され、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト11上のトナー像の先端部が2次転写ローラ5に対向するタイミングで送り出されたものである。
The transfer paper conveyed between the
転写紙は、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、定着装置6に進入し、定着ユニット63と加圧ローラ62との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ7を経て、排紙トレイ17上にスタックされる。一方、2次転写を終えた転写ベルト11は、クリーニング装置18によってクリーニングされ、次の1次転写に備える。
When the toner images of all colors are collectively transferred and carried on the transfer paper, the transfer paper enters the fixing
画像形成装置100において、現像装置50Y、50M、50C、50BKは互いに略同様の構成となっている。以下、現像装置50Y、50M、50C、50BKを現像装置50として説明する。また感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを感光体ドラム20として説明し、トナーボトル9Y、9M、9C、9BKをトナーボトル9として説明する。
In the
図2に示すように、現像装置50は、感光体ドラム20に対向して感光体ドラム20の近傍に配置され、感光体ドラム20を現像する機能を担う現像部81と、現像部81と別の位置に配設され現像部81に供給する現像剤を撹拌する現像剤撹拌部としての機能を担う撹拌部82と、現像部81と撹拌部82との間に現像剤を還流させ循環させるための還流部83と、トナーボトル9を着脱自在に備えられトナーボトル9内の新規トナーを撹拌部82に供給するためのトナー補給手段としてのトナー補給部79とを有している。
このように、現像装置50は、現像撹拌分離型の現像装置である。
As shown in FIG. 2, the developing
Thus, the developing
還流部83は、撹拌部82から現像部81への現像剤の流路を形成する第1の流路形成部を構成する現像剤搬送経路としての循環復路84と、現像部81から撹拌部82への現像剤の流路を形成する第2の流路形成部を構成する現像剤排出流路としての循環往路85とを有している。
The
図3に示すように、現像部81は、感光体ドラム20に対向して配置され担持した現像剤を感光体ドラム20に供給する現像剤担持体としての現像ローラ51と、感光体ドラム20に対向する部分に開口部を有し同開口部から現像ローラ51の一部を感光体ドラム20に望むように露出させたケーシングとしての現像ケース55と、現像ケース55に支持され現像ローラ51上の現像剤を一定の高さに規制する規制部材としてのドクタである現像ブレード52とを有している。
As illustrated in FIG. 3, the developing
現像部81はまた、現像ケース55内で現像剤を循環搬送する機構として、現像ケース55内で現像剤を搬送する第1搬送スクリュ53及び第2搬送スクリュ54と、現像ケース55の一部によって構成され第1搬送スクリュ53と第2搬送スクリュ54との間を仕切って現像ケース55内の空間を2分割し第1搬送スクリュ53を収容した第1収容室58と第2搬送スクリュ54を収容した第2収容室59とを形成した仕切板としての仕切り壁57と、現像ローラ51、第1搬送スクリュ53及び第2搬送スクリュ54を回転駆動する現像駆動手段としての図2に示すモータ64と、モータ64の駆動力を現像ローラ51、第1搬送スクリュ53及び第2搬送スクリュ54に伝達する図示しない伝達機構とを有している。
The developing
現像部81はまた、図3に示すように、現像部81内の現像剤の上面位置である粉面位置すなわち剤面位置を検知するための粉面位置検知手段としての剤面位置検知手段である、圧電素子によって構成された剤面位置検知センサ66と、現像剤中のトナー濃度を測定するトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサであるトナー濃度検知センサ56と、直流成分の現像バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段とを有している。
As shown in FIG. 3, the developing
剤面位置検知センサ66は、第1収容室58における現像部81内の現像剤の剤面位置を検知するように、第1収容室58に臨むように配設されている。剤面位置検知センサ66は、第1収容室58内の現像剤の剤面位置が、所定位置すなわちその配設位置にあるか否か、具体的にはその配設位置に達しているか否かを検知する。
The agent surface
トナー濃度検知センサ56は、現像によってトナーを消費された第2収容室59内の現像剤のトナー濃度を検知するように、第2収容室59に臨むように配設されている。トナー濃度検知センサ56は、計測空間内に存在する現像剤量によって透磁率が変化することを応用したものである。すなわち、トナーと磁性のキャリアとを含む現像剤においては、トナー濃度が低いとキャリアの比率が増加するため透磁率が高くなり、トナー濃度が高いとキャリアの比率が低下するため透磁率が低くなることを利用したものである。
The toner
剤面位置検知センサ66が検知した、剤面位置に関する信号及びトナー濃度検知センサ56が検知した、トナー濃度に関する信号は何れも、制御手段65に入力される。バイアス印加手段、モータ64は何れも、制御手段65によって駆動を制御される。制御手段65は、モータ64の駆動を制御するにあたり、モータ64の回転数を監視して、第1搬送スクリュ53の回転数を制御する。この点、制御手段65は、第1搬送スクリュの回転数を制御する回転数制御手段として機能する。
Both the signal relating to the agent surface position detected by the agent surface
制御手段65は、剤面位置検知センサ66が検知した、剤面位置に関する信号に基づいて、第1収容室58内の現像剤の剤面位置が、剤面位置検知センサ66の配設位置にあるか否かに関する第1の情報を取得するようになっている。制御手段65は、モータ64の制御により、第1搬送スクリュ53の回転数に関する第2の情報を取得するようになっている。
Based on the signal relating to the agent surface position detected by the agent surface
現像ローラ51は、図3における紙面に垂直な方向に延在している。この方向は、現像ローラ51の幅方向、言い換えると軸方向であり、感光体ドラム20の延在方向即ち感光体ドラム20の幅方向、言い換えると軸方向と平行な方向である。現像ローラ51は、詳細な図示を省略するが、磁界発生手段としてのマグネットローラと、マグネットローラを内包し現像駆動手段により図中反時計方向であるC1方向に駆動される非磁性の現像スリーブとを有している。
The developing
マグネットローラは、図示を省略するが、現像ケース55に固定されたプラスチックローラと、プラスチックローラに埋め込まれた複数の磁極を形成する複数の磁石であるマグネットブロックとを有している。
Although not shown, the magnet roller has a plastic roller fixed to the developing
現像スリーブは、現像ケース55及びマグネットローラに回転自在に支持されている。現像スリーブは、バイアス印加手段により感光体ドラム20との間に適当な大きさの現像バイアスを印加される。現像領域における現像スリーブと感光体ドラム20とのギャップすなわち現像ギャップは、0.3mmとなるように設定されている。
The developing sleeve is rotatably supported by the developing
現像ブレード52は、SUS材料で形成されている。現像ブレード52と現像スリーブとのギャップすなわちドクターギャップは、0.5mmとなるように設定されており、現像スリーブ上の現像剤を一定量に均すようになっている。
The developing
第1搬送スクリュ53と第2搬送スクリュ54とは、現像ローラ51の幅方向言い換えると現像ローラ51の長手方向である、図3における紙面に垂直な方向に延在するように配設されている。第1搬送スクリュ53と第2搬送スクリュ54とは、現像駆動手段による回転駆動作用を受けて回転する回転軸としての軸部53a、54aと、軸部53a、54aの表面、具体的には軸部53a、54aの周面上に突設した態様で一体的に成型され、軸部53a、54aの回転によって現像剤を撹拌しながら搬送する搬送部としての羽根部53b、54bとを有している。羽根部53b、54bは螺旋状、言い換えるとスパイラル状をなし螺旋部となっているが、軸部53a、54aに対して傾斜した斜板状をなしているものであっても良い。
The
第1搬送スクリュ53は、現像ローラ51に隣接するように現像ローラ51と対向配置されており、モータ64によってD1方向に回転駆動されることで、第1搬送スクリュ53による現像剤の搬送領域である第1収容室58内の現像剤を、現像ローラ51の幅方向に沿って、図3における紙面手前側から奥側へ搬送しながら現像ローラ51に供給する供給スクリュとなっている。
The first conveying
仕切り壁57は、図3における奥側の端部が、図5に示すように途切れ、開口部57aを有している。第1搬送スクリュ53によって第1収容室58内の端部付近まで搬送された現像剤は、開口部57aを通って第2収容室59内に落下により進入し、第1搬送スクリュ53から第2搬送スクリュに向けて移動して第2搬送スクリュ54に受け渡される。
As for the
第2搬送スクリュ54は、第1搬送スクリュ53の下方に配設されており、第2搬送スクリュ54による現像剤の搬送領域である第2収容室59内において、モータ64によって回転駆動されることで、第1収容室58から送られてくる現像剤を、現像ローラ51の幅方向に沿って、第1搬送スクリュ53とは逆方向の図2に示すE1方向に搬送するとともに、現像ローラ51に担持されたものの感光体ドラム20の現像に使用されなかった現像剤を回収する回収スクリュとなっている。
The
このように、第1搬送スクリュ53と第2搬送スクリュ54とは、その回転により現像剤を搬送するものであり、現像装置50は、現像部81内で現像剤の流れが一方向に生じる一方向循環方式を採用したものとなっている。また第1搬送スクリュ53はこのようにして搬送している現像剤が現像ローラ51に担持される現像剤搬送部材となっている。
なお、仕切り壁57の図3における手前側の端部は現像ケース55と一体であり、開口部などは形成されていない。
As described above, the first conveying
Note that the front end of the
図2に示すように、現像ケース55は、E1方向下流側に、撹拌部82によって撹拌された現像剤を受け入れる現像剤搬入口を構成する現像供給部としての現像剤搬入部86と、第2搬送スクリュ54によって収容室58内をE1方向に搬送された現像剤を撹拌部82に向けて送り出す現像剤搬出口を構成する現像剤排出部としての現像剤搬出部87とを有している。現像剤搬入部86、現像剤搬出部87はそれぞれ、図3において第1搬送スクリュ53、第2搬送スクリュの手前側に位置している。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、循環復路84は、現像部81側の端部に、現像剤搬入部86に接続された現像剤投入部67を有しており、撹拌部82と現像剤搬入部86とを接続している。循環往路85は、撹拌部82と現像剤搬出部87とを接続している。
As shown in FIG. 2, the
循環往路85は、現像剤搬出部87から垂下され撹拌部82に直結された垂下部88を有している。垂下部88は、ゴムチューブ等の、柔軟な素材によって形成されたチューブによって構成されている。垂下部88内は中空であり、現像剤搬出部87から搬出された現像剤が自由落下により撹拌部82内に進入し、撹拌部82内に投入する。
The circulation
循環復路84は、後述するように撹拌部82から搬出される撹拌済みの現像剤を一時的に蓄える現像剤収容部としてのロータリフィーダ90と、ロータリフィーダ90の下端を接続され現像剤搬入部86に向けて撹拌済みの現像剤を搬送する搬送部92とを有している。
As will be described later, the
ロータリフィーダ90は、モータ90aと、モータ90aによって回転駆動される、図4に示すように放射状に延びる複数の羽根90cを有する羽根車であるロータ90dと、ロータ90dを覆うようにロータ90dを回転自在に支持したステータ90bとを有している。
The
ロータリフィーダ90は、ロータ90dが定速で回転すると、定量の現像剤をステータ90bの下端部から排出するようになっている。モータ90aは、制御手段65によって、ロータ90dの回転速度を制御するように、その駆動を制御される。よって、制御手段65は、ロータリフィーダ90からの現像剤の排出量を制御する現像剤排出量制御手段として機能する。
When the
搬送部92は、ステータ90bの下端に接続されロータリフィーダ90から排出された撹拌済みの現像剤を受ける合流部としての継手管路92cと、一端に現像剤投入部67を接続され他端である入口部92gに継手管路92cを接続された、ゴムチューブ等の、柔軟な素材によって形成されたチューブ92aと、継手管路92cの、チューブ92aが接続されたのと逆側に接続されたチューブ92dと、チューブ92dの、継手管路92cに接続されたのと逆側に接続された空気供給手段としてのエアポンプ92bと、チューブ92dの中途部に配設された流路調整弁92eとを有している。
The conveying
エアポンプ92bは、その出力口である供給口92fをチューブ92dに接続されており、空気を、チューブ92dの内部に吹き込む。チューブ92dは、エアポンプ92bによって吹き込まれた空気を継手管路92cに向けて通す空気通路となっている。このようにして、エアポンプ92bはチューブ92dに吹き込んだ空気を、継手管路92c、チューブ92a、現像剤投入部67を介して、現像ケース55内部に圧送する。このとき、ロータリフィーダ90から継手管路92cに進入した現像剤を、この空気の流れに乗せて、現像ケース55内部に供給する。このように、搬送部92は、撹拌部82によって撹拌された現像剤を、空気搬送により、現像部81に供給する。
The
従って、循環復路84は、撹拌部82から現像部81に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段として機能する。
Therefore, the
流路調整弁92eは、チューブ92dを経て継手管路92cに進入し現像剤を乗せて現像部81に流入する空気の流量を調整するために設けられている。流路調整弁92eは、制御手段65によって、かかる空気の流量を調整するようにその開放状態を制御される。この空気流量は、搬送部92によって、撹拌部82から現像部81に向けて搬送される現像剤の量を左右する。制御手段65は、現像剤搬送風量制御手段として機能する。
The flow
制御手段65は、現像剤排出量制御手段、現像剤搬送風量制御手段の少なくとも一方として機能することで、循環復路84による、撹拌部82から現像部81に向けた現像剤の搬送量言い換えると現像剤供給量を制御する現像剤搬送量制御手段として機能するものとなっている。
The
なお、エアポンプ92bは、本形態ではダイヤフラム型エアポンプを用いているが、現像剤をそれによって発生する空気流でチューブ92aを経て現像部81に搬送する機能を有するのであれば、バタフライ型エアポンプ、ロータリー型エアポンプなど、他の手段であっても良い。
The
撹拌部82は、撹拌器93と、撹拌器93を回転駆動する撹拌駆動手段95とを有し、新規トナーを既存の現像剤と撹拌混合し、現像剤中のトナーの濃度を均一化するとともに現像剤中のトナーを所定の帯電状態とするものである。
The
攪拌器93は、上面に現像剤補給口93bを、下面に排出口93cを設けられ、排出口93cに向かうほど径が細くなる逆円錐型の形状を有するケーシング93aを有している。
現像剤補給口93bは垂下部88を接続されている。排出口93cはロータリフィーダ90に連通している。
The
The
撹拌器93はまた、ケーシング93aの内部の中心に配設され、下から上に現像剤を搬送するスクリュ96と、スクリュ96の外側に配設された回転可能な2本の攪拌部材97と、各撹拌部材97の上端を固定された支持部98とを有している。撹拌器93は、スクリュ96と支持部98とをそれぞれ回転可能に有しており、スクリュ96と各撹拌部材97の回転動作によって現像剤を攪拌・混合する。
The
攪拌駆動手段95は、制御手段65によって駆動を制御される駆動源としての駆動手段であるモータ95aと、モータ95aによって回転駆動される、複数のギヤ95c、95d、95e、95fを備えた減速歯車列としての減速ギア列95bとを有している。
The agitation drive means 95 is a reduction gear having a plurality of
スクリュ96と撹拌部材97とはモータ95aによって回転駆動される。具体的には、スクリュ96はモータ95aと直結されており、撹拌部材97は、減速ギア列95bを介して減速されて回転する。支持部98は減速ギア列95bに直結されている。撹拌部材97は、図4(a)に示すように、支持部98に対して斜めに固定されている。補給口93bから排出口93cまでの搬送は重力を利用している。撹拌器193はバッファとして機能しその内部に常に現像剤が存在するため、未撹拌の現像剤がそのまま排出されることのないようになっている。
The
このような撹拌器93においては、現像剤は、スクリュ96の回転によって下から上に持ち上げられるとともに、スクリュ96の外側を回転する撹拌部材97の回転に伴い下方に移動し、スクリュ96の周囲に寄せ集められ、再びスクリュ71によって下から上に持ち上げられる。
In such a
このように撹拌器93では絶えず現像剤が対流している。この対流により、内部の現像剤全体が均一に混合される。トナーの帯電はトナーとキャリアの摩擦によって付与されるため、帯電量をすばやく得るためにはトナーとキャリアの接触確率を上げることが重要であるが、本発明者らの検討によって、撹拌器93内における現像剤の対流ではかかる接触確率が上がり、かつ、現像剤へのダメージも少ないことが分かった。
Thus, the developer is constantly convected in the
図2に示すように、トナー補給部79は、トナーボトル9が着脱自在なトナー供給路としてのパイプ79aと、パイプ79a内に配設され、トナーボトル9からパイプ79a内に落下した新規トナーを、所定の方向に回転することにより撹拌器93に向けて搬送する搬送部材としての図示しない小型のスクリュである螺旋状のコイルと、パイプ79aの一端側に設けられ制御手段によって駆動を制御されコイルを所定の方向に回転駆動する駆動用モータとしてのモータ79bとを有している。
As shown in FIG. 2, the
パイプ79aの他端はケーシング93aに接続されている。コイルはモータ79bによって定速で回転駆動され、新規トナーの搬送量が駆動時間あたり一定となるように構成され、一定量の新規トナーをケーシング93a内に供給するようになっている。
The other end of the
以上のような構成の現像装置50にあっては、撹拌部82でトナーが均一に分散され現像に適した帯電状態とされた現像剤が、循環復路84によって、適量搬送され、現像剤搬入部86から現像部81に供給される。
In the developing
現像部81では、第1搬送スクリュ53の回転により、現像剤が現像剤搬入部86から現像ローラ51に沿ってE1方向と逆方向に搬送され、この過程で、第1搬送スクリュ53と現像ローラ51との対向領域において、マグネットローラによって汲み上げられて現像ローラ51表面に担持される。
In the developing
現像ブレード52によって現像剤の担持量を規制され層厚を規制された現像ローラ51は、その回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ51と感光体ドラム20との間の現像領域に、現像ブレード52によって量を適量とされた現像剤を運ぶ。
The developing
現像領域においては、現像剤がマグネットローラによって現像スリーブ上に穂立ちして磁気ブラシを形成し、バイアス印可手段によるバイアスにより、現像剤中の、特に磁気ブラシ先端部のトナーに現像ポテンシャルが作用し、磁性キャリアの表面からトナーが感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像を所定の色のトナー像として可視像化する。なお、現像ブレード52による規制によっても、トナーの帯電が促進され、撹拌部82から現像部81への搬送過程で帯電量が低下したとしても、その低下分が補われる。
In the developing area, the developer is sprinkled on the developing sleeve by a magnet roller to form a magnetic brush, and the developing potential acts on the toner in the developer, particularly at the tip of the magnetic brush, by the bias applied by the bias applying means. Then, the toner is electrostatically transferred from the surface of the magnetic carrier to the electrostatic latent image formed on the surface of the
現像によりトナーを消費した現像剤は、現像ローラ51の回転に伴って現像ケース55の収容室58内に戻される。第2搬送スクリュ54の回転により、E1方向における第2収容室59の下流側端部まで搬送された現像剤は、現像剤搬出部87から現像部81外に送り出され、循環往路85を経て再度撹拌部82内に進入する。
The developer that has consumed toner by the development is returned to the
このように、現像部81においては、搬送スクリュ53によって攪拌搬送された現像剤は、マグネットローラの磁力により汲み上げられて現像スリーブに担持され、感光体ドラム20と対向する現像領域まで吸着搬送され、感光体ドラム20上の潜像にトナーが供給されて現像が行われる。現像後のトナーを消費した現像剤は、現像スリーブ表面から収容室58内に解放され、搬送スクリュ53により収容室58内の現像剤と攪拌され、再び現像スリーブ表面に汲み上げられるというサイクルを繰り返す。マグネットブロックはこのようなサイクルを繰り返すように配設されている。
As described above, in the developing
このようなサイクルにおいて、現像剤中のトナーが消費されるため、トナー濃度が低下する。トナー濃度の低下は現像剤が第2収容室59を通過する際にトナー濃度検知センサ56によって検知される。トナー濃度検知センサ56によって検知され制御手段65に入力された、トナー濃度を示す出力値が、制御手段65に記憶されている制御情報であるトナー濃度の制御値を下回っている場合には、制御手段65は、トナー補給部79を駆動し、新規トナーを、トナーホッパ9から撹拌部82に供給する。
In such a cycle, since the toner in the developer is consumed, the toner density is lowered. The decrease in the toner density is detected by the toner
このとき、撹拌器93は、補給されたこの新規トナーを現像剤中に攪拌混合しながら対流させる。これにより、補給された新規トナーは、現像装置50の既存の現像剤中に拡散する。その過程で、供給された新規トナーは、現像剤中のキャリアや他のトナーとの摩擦によって帯電される。このようにして、新規トナーは撹拌部82にて既存の現像剤中に均一に分散されるとともに、現像に適した帯電状態とされる。
At this time, the
このようにして、現像剤のトナー濃度が現像に適した所定値になるように、制御手段65において、かかる出力値とかかる制御値との照合、比較が行われ、フィードバック制御によるトナー補給動作が行われる。これにより、キャリアに対するトナーの混合比率が常に適正値に保たれ、高品質の画像が得られることとなる。 In this way, the control means 65 collates and compares the output value and the control value so that the toner density of the developer becomes a predetermined value suitable for development, and the toner replenishment operation by feedback control is performed. Done. As a result, the mixing ratio of the toner to the carrier is always kept at an appropriate value, and a high-quality image can be obtained.
このように、現像装置50では、撹拌部82により現像剤が撹拌され現像に適した状態とされるため、現像部81において、現像剤の搬送を、現像ローラ51に現像剤を担持させることを主目的として行えばよいこととなり、現像剤の撹拌作用が不要あるいは同撹拌作用を最小限担保すればよく、これによって、現像部81の構成が簡易なものになっている。よって、現像部81が小型化され、特に種々の部材が密集する、カラー画像形成を行う感光体ドラム20周りの構成の小型化が可能となり、またかかる種々の部材の配設に余裕が生じる。
As described above, in the developing
また、感光体ドラム20周辺では雰囲気温度が高くなる傾向にあり、感光体ドラム20周辺に位置する現像剤の温度も高温となり易く、高温となった現像剤は凝集を生じる等して現像品質の低下の原因となりうるが、現像部81が小型化されることにより、現像部81内に収容される現像剤量が少なくなり、現像剤の大部分が攪拌部82に収容され保管されることとなるため、攪拌部82を、現像剤の保管にとって良好な位置に配設することで現像剤が高温にさらされる頻度が少なくなり、現像剤の品質、現像性能が維持される。
In addition, the ambient temperature tends to be higher around the
これに加え、現像剤を撹拌する撹拌部82は、画像形成装置100内部の比較的空いた空間に配設可能である。還流部83の一部すなわち垂下部88及びチューブ92aを柔軟なチューブによって構成しているので、その取り回しは容易であり、且つ現像剤の搬送性は確保され、また着脱が容易である。
In addition, the stirring
ここで、すでに述べたように、良好な現像、画像形成を行ううえで、現像部81と攪拌部82とでの現像剤量のバランスが重要であるが、このバランスは、現像部81における現像剤量、攪拌部82における現像剤量のみならず、これらを連結し攪拌部82から現像部81へ現像剤を搬送する循環復路84内における現像剤量によっても定まるため、かかるバランスを保ち、現像部81における現像剤量を適正化するには、循環復路84内における現像剤量をも考慮する必要がある。
Here, as described above, in order to perform good development and image formation, the balance of the developer amount in the developing
そこで、現像装置50、画像形成装置100においては、制御手段65が現像剤搬送量制御手段として機能するにあたり、剤面位置検知センサ66の検知信号によって取得した、第1収容室58内の現像剤の剤面位置が剤面位置検知センサ66の配設位置にあるか否かに関する第1の情報と、モータ64の制御によって取得した、第1搬送スクリュ53の回転数に関する第2の情報とに基づいて、循環復路84による現像剤の搬送量を制御するようになっている。
Therefore, in the developing
この制御に関して以下説明する。
図5に示すように、剤面位置検知センサ66は、第1搬送スクリュ53による現像剤の搬送方向における第1収容室58の上流側端部付近に配設されている。
This control will be described below.
As shown in FIG. 5, the agent surface
ここで、図6を用いて、剤面位置と剤面位置検知センサ66の出力との関係について説明する。同図(a)に示されているように、剤面位置検知センサ66は、円盤状の検出面66aを有し、そのほぼ中心位置の検出位置である検出高さまでが現像剤によって覆い隠されると、同図(b)に示されているように、出力offの状態から、出力onの状態に、出力が変化する。同図(b)において、遷移領域は、剤面位置が検出面66aにかかってから検出高さに至るまでの間における出力を示している。遷移領域は僅かであって、剤面位置検知センサ66の応答性は高く、出力はほぼonとoffとの間で切り換わる。
Here, the relationship between the drug surface position and the output of the drug surface
従って、剤面位置検知センサ66は、剤面位置が検出高さより上か下かであることを判別する、所定値に対するリミッタとして有効である。ただし、検出高さ近傍の遷移領域にある僅かの場合を除き、検出高さより粉面が上にあるか、下にあるかの判定しかできず、実際の剤面位置が検知高さからどの程度ずれているかを判定する機能は有していないといえ、それのみで現像剤の搬送量の細かな制御を行うことは難しい。
Accordingly, the agent surface
そこで、現像装置50では、このような特性を有するセンサ70に対し、第1搬送スクリュ53の回転数を可変することにより剤面位置を増減させ、剤面位置を意図的に剤面位置検知センサ66の出力が変化する検出高さになるようにし、現像部81内の現像剤量を適正化するとともに、第1搬送スクリュ53の回転数から実際の搬送量を判定するものである。
Therefore, in the developing
ここで、第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤量(M[g/s])は、現像剤を搬送する部位の第1搬送スクリュ53の断面積である通過断面積(S[cm^2])と、第1搬送スクリュ53がその軸方向に現像剤を送る速度である軸方向送り速度(V[cm/s])と、その際の搬送効率を左右する現像剤の嵩密度(ρ[g/cm^3])とによって、下式(式1)で見積もられる。
(式1) M=ρVS
Here, the developer amount (M [g / s]) transported by the
(Formula 1) M = ρVS
また、軸方向送り速度(V[cm/s])と第1搬送スクリュ53の回転速度言い換えると回転数(R[rpm])との関係は、図7に示すように、下式(式2)で示される正比例の関係にある。
(式2) V=kR (但し、kは比例係数)
Further, the relationship between the axial feed speed (V [cm / s]) and the rotational speed of the first conveying
(Formula 2) V = kR (where k is a proportional coefficient)
次に、通過断面積(S[cm^2])については次のとおりである。
図8(a)に示すように、第1搬送スクリュ53の軸方向に垂直な断面において、第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤は、同断面において羽根部53bが存在している領域に重複した、斜線で示した領域に存在している現像剤のみである。たとえば、第1搬送スクリュ53と現像ローラ51との間の、同図(a)において破線の丸で囲われた領域に存在する現像剤は、マグネットローラの持つ磁力による拘束により、第1搬送スクリュ53によって搬送されることはない。
Next, the passing cross-sectional area (S [cm ^ 2]) is as follows.
As shown in FIG. 8A, in the cross section perpendicular to the axial direction of the
このように、かかる領域で現像剤が搬送されることから、同図(b)に示すような剤面位置に等しい粉面の高さ(h)と、かかる領域の面積である通過断面積(S[cm^2])との間には、第1搬送スクリュ53の羽根部53bを含む部分の直径をD、軸部53aのみの直径をdとしたとき、幾何形状の計算により、下式(式3)および下式(式4)に示される関係がある。なお、直径Dと直径dとは定数であるので、粉面の高さ(h)は通過断面積(S)との間に比例関係がある。
(式3) S=(π−φ)D^2/4+[(h−1/2)D]^2*tan(φ)−π(d/2)^2
(式4) 2d/D−1=cos(φ)
Thus, since the developer is transported in such a region, the height (h) of the powder surface equal to the agent surface position as shown in FIG. S [cm ^ 2]), the diameter of the portion including the
(Expression 3) S = (π−φ) D ^ 2/4 + [(h−1 / 2) D] ^ 2 * tan (φ) −π (d / 2) ^ 2
(Formula 4) 2d / D-1 = cos (φ)
本形態では、第1搬送スクリュ53の形状が比較的単純であるため、単純な幾何計算により、通過断面積(S)と粉面の高さ(h)との関係を上式(式3)、(式4)に示したように定式化することが可能であったが、より複雑な幾何配置の場合であっても、通過断面積(S)が粉面の高さ(h)に比例することは変わらず、実測すれば、その関係が明確になる。
In this embodiment, since the shape of the first conveying
下式(式5)は、上式(式1)から(式4)をまとめて簡略化したものである。この式から、第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤量(M)およびこの現像剤の嵩密度(ρ)が一定のもとでは、第1搬送スクリュ53の回転数(R)と粉面の高さ(h)との関係には、一様な反比例の関係があり、かかる回転数を増加させると粉面の高さが低下し、かかる回転数を低下させると粉面の高さが上昇することがわかる。
(式5) h∝M/(ρ*R) または M∝h*ρ*R
The following formula (Formula 5) is a simplified version of the above formulas (Formula 1) to (Formula 4). From this equation, when the developer amount (M) transported by the
(Formula 5) h∝M / (ρ * R) or M∝h * ρ * R
上式(式5)によれば、たとえば、第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤量(M)が単に増加すれば、粉面の高さ(h)が上昇し、剤面位置検知センサ66の出力が変化する検出高さを越えることとなる。しかし、第1搬送スクリュ53の回転数(R)を、粉面の高さ(h)が常に剤面位置検知センサ66の出力が変化する検出高さに来る状態に制御した場合には、現像剤の嵩密度(ρ)と、第1搬送スクリュ53の回転数(R)とが分かれば、粉面の高さ(h)が剤面位置検知センサ66の出力が変化する検出高さであるとの条件のもとに、第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤量(M)が定まる。
According to the above formula (formula 5), for example, if the amount of developer (M) transported by the
現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、この現像剤量(M)と同量の現像剤が撹拌部82から現像部81に向けて搬送されている現像剤の搬送量言い換えると現像剤供給量として検出する。このとき、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、第1収容室58内の現像剤の剤面位置が、剤面位置検知センサ66の配設位置すなわち検出高さにあるか否かに関する第1の情報が、かかる剤面位置がかかる検出高さにあるか否かが切り替わったことを示したタイミングにおいて、第1搬送スクリュ53の回転数に関する第2の情報を取得し、この第2の情報に基づいて、撹拌部82から現像部81に向けて搬送されている現像剤の量すなわち搬送量を検知する。そして、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、検知した搬送量に基づいて、攪拌部82から現像部81に向けて搬送される現像剤の量が適正となるように制御する。
The control means 65 functioning as the developer transport amount control means is a developer transport amount in which the same amount of developer as the developer amount (M) is transported from the agitating
図9に、スクリュ回転数すなわち第1搬送スクリュ53の回転数(R)と、粉面の高さ(h)が剤面位置検知センサ66の出力が変化する検出高さにある状態でのスクリュ搬送量すなわち第1搬送スクリュ53によって搬送される現像剤量(M)とを、使用される現像剤の嵩密度(ρ)が標準時、最大時、最小時の場合に対して実測した結果を示す。
FIG. 9 shows the screw rotation speed, that is, the rotation speed (R) of the first conveying
同図から、使用する現像剤の嵩密度(ρ)が最大から最小のどの状態にある場合であっても、スクリュ回転数からスクリュ搬送量が判断されることが分かる。また使用する現像剤の嵩密度(ρ)が最大から最小のどの状態であっても、判定されるスクリュ搬送量は、標準嵩密度時から5[g/s]程度のズレしかなく、比較的高精度にスクリュ搬送量の判断を行うことが可能であることが分かる。 From the figure, it can be seen that the screw conveyance amount is determined from the screw rotation speed in any state where the bulk density (ρ) of the developer to be used is in the maximum to minimum state. Further, in any state where the bulk density (ρ) of the developer to be used is from the maximum to the minimum, the determined screw conveyance amount is a deviation of about 5 [g / s] from the standard bulk density. It can be seen that the screw conveyance amount can be determined with high accuracy.
しかし、スクリュ搬送量をより高精度に判定するためには、トナー濃度検知センサ56の出力を用いる。トナー濃度検知センサ56は、すでに述べたように、計測空間内に存在する現像剤量によって透磁率が変化することを応用したものであるが、計測空間内に存在する現像剤量は現像剤の嵩密度と等価であるため、その出力値により現像剤の嵩密度の状態が判定される。図10に示すように、トナー濃度(TC)、嵩密度(ρ)の低下とトナー濃度検知センサ56の出力である電圧Voutの上昇とはほぼ正比例の関係にある。
However, in order to determine the screw conveyance amount with higher accuracy, the output of the toner
すでに述べたように、トナー濃度検知センサ56が検知した、トナー濃度に関する信号は制御手段65に入力される。よって、制御手段65は、図10に示したように、現像剤の嵩密度(ρ)に対してトナー濃度センサの出力が一様に変化することを利用し、かかる信号の出力値から、第1搬送スクリュ53によって搬送されている現像剤の嵩密度を求めてかかる嵩密度に関する第3の情報を取得し、さらに、図9に示した関係から、より正確な現像剤量(M)を判定する。そして、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65により、この現像剤量(M)を搬送量とする。
As described above, the signal related to the toner density detected by the toner
以上述べた制御の具体例を実施例として次に示す。
・実施例1
本実施例では、剤面の高さすなわち粉面の高さ(h)が常に剤面位置検知センサ66の検出高さとなるように、回転数制御手段として機能する制御手段65によって第1搬送スクリュ53の回転数を制御し、第1の情報が、かかる粉面の高さ(h)がかかる検出高さにあるか否かが切り換わったことを示すようにする。
A specific example of the control described above will be shown as an example.
Example 1
In the present embodiment, the first conveying screw is controlled by the control means 65 functioning as the rotation speed control means so that the height of the drug surface, that is, the height (h) of the powder surface is always the detection height of the drug
具体的には、剤面位置検知センサ66の出力がon状態の場合には、回転数制御手段として機能する制御手段65は、第1搬送スクリュ53の回転数をアップし、剤面位置検知センサ66の出力が低下を始める遷移領域に粉面を引き下げる。この時の回転数から判定される搬送量が予め決められた搬送量の上限の範囲すなわち閾値を超えている場合には、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、ロータリフィーダ90のロータ90dの回転速度を下げるか、流路調整弁92eを絞ってエアポンプ92bから送出され継手管路92cに送り込まれる空気流量を抑え、現像部81に供給する搬送量を下げる。
Specifically, when the output of the agent surface
逆に剤面位置検知センサ66の出力がoff状態になる場合には、回転数制御手段として機能する制御手段65は、第1搬送スクリュ53の回転数を下げ、剤面位置検知センサ66の出力が増加を始める遷移領域に粉面を引き上げる。この時の回転数から判定される搬送量が予め決められた搬送量の下限の範囲すなわち閾値を下回る場合には、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、ロータリフィーダ90のロータ90dの回転速度の回転速度を上げるか、流路調整弁92eを開いてエアポンプ92bから送出され継手管路92cに送り込まれる空気流量をアップし、現像部81に供給する搬送量を増加させる。
Conversely, when the output of the
・実施例2
本実施例では、第1の情報が、粉面の高さ(h)が剤面位置検知センサ66の検出高さにあることすなわち検出高さ以上かこれを超えていることを示していることを条件として、回転数制御手段として機能する制御手段65によって第1搬送スクリュ53の回転数を増加させるようにする。
Example 2
In the present embodiment, the first information indicates that the powder level height (h) is at the detection level of the drug surface
具体的には、通常動作時すなわち剤面位置検知センサ66の出力がoffであるか剤面位置検知センサ66の出力がonであってもonになってから予め定められた所定のタイミングを経過する前においては、第1搬送スクリュ53の回転数は標準の速度に固定されており、粉面の高さが剤面位置検知センサ66の検出高さより下回った場合、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、ロータリフィーダ90のロータ90dの回転速度の回転速度を上げるか、流路調整弁92eを開いてエアポンプ92bから送出され継手管路92cに送り込まれる空気流量をアップし、現像部81に供給する搬送量を増加させ、粉面の高さが剤面位置検知センサ66の検出高さとなるようにする。
Specifically, even during normal operation, that is, when the output of the drug surface
一方、剤面位置検知センサ66の出力がon状態の場合には、回転数制御手段として機能する制御手段65は、on状態となってから予め決められた所定のタイミングで第1搬送スクリュ53の回転数をアップしていき、剤面位置検知センサ66の出力が低下を始める遷移領域に粉面を引き下げる。この時の回転数から判定される搬送量が予め決められた搬送量の上限の範囲すなわち閾値を超えている場合には、回転数制御手段として機能する制御手段65は、第1搬送スクリュ53の回転数を、標準回転数と、粉面が遷移領域にまで下がったときの、アップした回転数との平均値になるように設定し、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65は、剤面位置検知センサ66の出力が低下を始める遷移領域に粉面が下がるまで、ロータリフィーダ90のロータ90dの回転速度を下げるか、流路調整弁92eを絞ってエアポンプ92bから送出され継手管路92cに送り込まれる空気流量を抑え、現像部81に供給する搬送量を下げる。この後、第1搬送スクリュ53の回転数を標準速度に戻す。
On the other hand, when the output of the agent surface
スクリュ回転数をアップさせるタイミングは、そのインターバルを短くすれば、より高精度の制御が可能であるが、本実施例では、画像形成装置100における印刷開始指令すなわち画像形成指令が出て、現像装置50が動作を始めるタイミングでのみ実施している。
The timing at which the screw rotation speed is increased can be controlled with higher accuracy if the interval is shortened. In this embodiment, however, a printing start instruction, that is, an image formation instruction in the
このような搬送量の制御動作を行った場合と行わない場合とで比較したところ、次のようになった。制御動作を行わない場合、使用した現像装置の全域にある現像剤量1000gに対し、現像部内の現像剤量は150gから250g程度の範囲で変動し、総現像剤量で見た場合では10%、現像部内で見た場合では50%程度もの変動が起こっていた。しかし、かかる制御動作を行うと、これを第3の情報を用いず第1、第2の情報のみを用いて行った場合でも、現像部内での変動量が10%程度に削減された。この値は、現像部内の現像剤現象による画像濃度ムラや、攪拌部内の現像剤現象による地カブリを防止するうえで十分な値である。さらに、第3の情報をも用いた場合、現像部内での変動量が5%以下にまで削減され、より高精度の搬送量制御が可能となった。 A comparison between the case where the control operation of the transport amount is performed and the case where the transport amount is not performed is as follows. When the control operation is not performed, the developer amount in the developing section varies in the range of about 150 g to 250 g with respect to the developer amount of 1000 g in the entire area of the used developing device, and 10% when viewed in terms of the total developer amount. When viewed in the developing section, a fluctuation of about 50% occurred. However, when this control operation is performed, even when this is performed using only the first and second information without using the third information, the amount of variation in the developing unit is reduced to about 10%. This value is sufficient to prevent image density unevenness due to the developer phenomenon in the developing portion and background fogging due to the developer phenomenon in the stirring portion. Further, when the third information is also used, the fluctuation amount in the developing unit is reduced to 5% or less, and more accurate conveyance amount control is possible.
このように、搬送量を判別する手法を用いて、その判定結果を元に現像部への現像剤供給量を制御することで、搬送量が所定範囲に安定し、現像部内の現像剤量が所定量に保たれ、画像濃度ムラや、地カブリの増加が防止される。 In this way, by using the method for determining the transport amount, and controlling the developer supply amount to the developing unit based on the determination result, the transport amount is stabilized within a predetermined range, and the developer amount in the developing unit is reduced. The predetermined amount is maintained to prevent image density unevenness and background fogging.
ただし、かかる制御動作においては、回転数から搬送量を判定する動作を実施しているが、搬送量の判定を行わず、回転数自体に上下限の制限を与え、回転数値から直接、現像部81へ供給する搬送量を制御するようにしても良い。閾値として使用される搬送量、回転数に関する値はそれぞれ、現像剤搬送量制御手段として機能する制御手段65、回転数制御手段として機能する制御手段65に記憶される。 However, in such a control operation, an operation for determining the conveyance amount from the rotation speed is performed, but the determination of the conveyance amount is not performed, and the upper and lower limits are given to the rotation speed itself, and the developing unit is directly determined from the rotation value. You may make it control the conveyance amount supplied to 81. FIG. Values relating to the transport amount and the rotation speed used as the threshold value are stored in the control means 65 functioning as the developer transport amount control means and the control means 65 functioning as the rotation speed control means, respectively.
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
たとえば、回転数制御手段、現像剤排出量制御手段、現像剤搬送風量制御手段、現像剤搬送量制御手段はそれぞれ、制御手段65の一機能として実現され現像装置に備えられているが、現像装置に独立して備えられていても良い。 For example, the rotation speed control means, the developer discharge amount control means, the developer transport air volume control means, and the developer transport amount control means are each realized as a function of the control means 65 and are provided in the developing device. May be provided independently.
上述の形態では、剤面位置検知手段として圧電素子を用いているが、剤面位置が所定位置にあるか否かを検知するものであれば、他の形式のセンサであっても良い。
トナー濃度検知手段は、現像部内の現像剤のトナー濃度を検知することで、検知精度を高め得るという利点があるが、他の部位でトナー濃度を検知するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the piezoelectric element is used as the agent surface position detecting means, but other types of sensors may be used as long as they detect whether the agent surface position is at a predetermined position.
The toner density detecting means has an advantage that the detection accuracy can be improved by detecting the toner density of the developer in the developing unit, but the toner density may be detected at other parts.
現像剤は、2成分現像剤に限らず、1成分現像剤でも良い。 The developer is not limited to the two-component developer but may be a one-component developer.
いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、1つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用可能である。また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。 Similarly to a so-called tandem type image forming apparatus, a so-called one-drum type image forming apparatus that sequentially forms toner images of respective colors on a single photosensitive drum and sequentially superimposes the color toner images to obtain a color image. Applicable. Further, the present invention can be applied not only to a color image forming apparatus but also to a monochrome image forming apparatus. In any type of image forming apparatus, a toner image of each color may be directly transferred onto a transfer sheet or the like without using an intermediate transfer member.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
20、20Y、20M、20C、20BK 像担持体
50、50Y、50M、50C、50BK 現像装置
51、51Y、51M、51C、51BK 現像剤担持体
53 現像剤搬送部材
56 トナー濃度検知手段
65 現像剤搬送量制御手段、回転数制御手段
66 剤面位置検知手段
81 現像部
82 攪拌部
84 現像剤搬送手段
100 画像形成装置
20, 20Y, 20M, 20C,
Claims (6)
前記現像部に供給する現像剤を攪拌する攪拌部と、
前記撹拌部から前記現像部に向けて現像剤を搬送する現像剤搬送手段とを有し、
前記現像部は、その回転により現像剤を搬送し、搬送している現像剤が前記現像剤担持体に担持される現像剤搬送部材と、この現像剤搬送部材による現像剤の搬送領域における現像剤の剤面位置が所定位置にあるか否かを検知する剤面位置検知手段とを有し、
前記剤面位置検知手段によって検知された、前記剤面位置が所定位置にあるか否かに関する第1の情報と、前記現像剤搬送部材の回転数に関する第2の情報とに基づいて、前記現像剤搬送手段による現像剤の搬送量を制御する現像剤搬送量制御手段を有し、
前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示したタイミングにおける、第2の情報に基づいて、前記搬送量を制御し、
第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあるか否かが切り換わったことを示すように、前記回転数を制御する回転数制御手段を有することを特徴とする現像装置。 A developing unit including a developer carrier disposed opposite to the image carrier and carrying a developer;
An agitation unit for agitating the developer supplied to the development unit;
Developer transport means for transporting the developer from the stirring unit toward the developing unit;
The developing unit conveys the developer by its rotation, a developer conveying member on which the developer being conveyed is carried on the developer carrying member, and a developer in a developer conveying region by the developer conveying member And a drug surface position detecting means for detecting whether or not the liquid surface position is at a predetermined position,
Based on the first information on whether or not the agent surface position is at a predetermined position and the second information on the number of rotations of the developer conveying member detected by the agent surface position detecting means. have a developer conveying quantity control means for controlling the amount of the developer conveyed by the powder transport means,
The developer conveyance amount control means determines the conveyance amount based on the second information at a timing when the first information indicates whether or not the agent surface position is at a predetermined position. control and,
A developing device comprising: a rotation speed control means for controlling the rotation speed so that the first information indicates whether or not the agent surface position is at a predetermined position .
前記現像剤搬送量制御手段は、第1の情報と、第2の情報と、現像剤の嵩密度に関する第3の情報とに基づいて、前記搬送量を制御することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 1,
The developer conveying amount control unit controls the conveying amount based on first information, second information, and third information related to a bulk density of the developer.
現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有し、
第3の情報は、前記トナー濃度検知手段によって検知された前記トナー濃度に基づいて得られることを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 2, wherein
A toner concentration detecting means for detecting the toner concentration in the developer;
3. The developing device according to claim 3, wherein the third information is obtained based on the toner density detected by the toner density detecting means.
前記トナー濃度検知手段は、前記現像部内の現像剤の前記トナー濃度を検知することを特徴とする現像装置。 The developing device according to claim 3.
The developing device according to claim 1, wherein the toner concentration detecting means detects the toner concentration of the developer in the developing section.
第1の情報が、前記剤面位置が所定位置にあることを示していることを条件として、前記回転数を増加させる回転数制御手段を有することを特徴とする現像装置。 In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
A developing device comprising: a rotation speed control means for increasing the rotation speed on condition that the first information indicates that the agent surface position is at a predetermined position .
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