JP2011154182A

JP2011154182A - Developing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2011154182A
Application number: JP2010015448A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sakakawa; 与志男坂川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that stably supplies a developer from a developer bearing conveyance body to the subsequent processing area without providing an additional member, device, and so on, and to provide a developing device that uses such an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The developing device is a vertical developing device, which has a developing unit 10 including at least a developer carrier 107 and driven by a device driving means 14. The developing device comprises: a count means 11 for counting a developing-operation stop time; a storage means 12 for storing a set threshold for the developing-operation stop time; and a control means 13 for performing a developer loosening operation for driving at least one of the components of the developing unit 10 if the developing-operation stop time counted by the count means 11 exceeds the threshold stored in the storage means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置および画像形成装置に用いる現像装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a developing device used in the image forming apparatus.

従来、画像形成装置に用いられる現像装置は、例えば、特許文献１から特許文献３等に記載されている。特許文献１に記載の現像装置は、トナーが収納される現像容器と、この現像容器内に配置される現像剤担持体と、現像容器内に配置されて現像剤を攪拌する攪拌部材と、現像剤担持体等を駆動する駆動源とを備え、現像剤担持体に現像バイアスを印加して現像を行うものである。そして、この特許文献１に記載の現像装置では、駆動源が停止した後、駆動源が駆動されるまでの停止時間を計測手段にて計測し、その停止時間に応じて現像バイアスを制御手段にて現像バイアスを変化させるものである。これによって、トナー粒度分布の変化を少なくして、小粒径のトナーを選択的に消費することがなくなって良好な画像を得ることができる。 Conventionally, developing devices used in image forming apparatuses are described in, for example, Patent Document 1 to Patent Document 3. A developing device described in Patent Document 1 includes a developing container in which toner is stored, a developer carrier disposed in the developing container, an agitating member disposed in the developing container and stirring the developer, and a developing device. And a driving source for driving the agent carrier and the like, and developing is performed by applying a developing bias to the developer carrier. In the developing device described in Patent Document 1, the stop time until the drive source is driven after the drive source is stopped is measured by the measuring unit, and the developing bias is controlled by the control unit according to the stop time. Thus, the developing bias is changed. As a result, a change in the toner particle size distribution is reduced, and a small image size toner is not selectively consumed, and a good image can be obtained.

また、特許文献２に記載の現像装置は、カラープリント枚数と単色黒プリント枚数とを個別にカウントする。それぞれの積算カウント値をCNTcolor、CNTbkとする。CNTbkが例えば５００枚以上の場合、又は、CNTbkが例えば５００枚未満でCNTcolorが例えば１００枚以上の場合、又は、CNTbkが例えば５００枚未満でCNTcolorが例えば１００枚未満で停止時間が例えば８Ｈ以上の場合に、現像バイアス制御を実行するというものである。これにより、現像バイアス制御を必要最小限とすることができる。 The developing device described in Patent Document 2 individually counts the number of color prints and the number of monochrome black prints. The respective accumulated count values are CNTcolor and CNTbk. For example, when CNTbk is 500 or more, or when CNTbk is less than 500 and CNTcolor is 100 or more, for example, or CNTbk is less than 500 and CNTcolor is less than 100 and stop time is 8H or more, for example. In this case, development bias control is executed. As a result, development bias control can be minimized.

また、特許文献３に記載の現像装置は、制御手段にて、現像剤担持搬送体の通常稼動の開始前に、現像剤担持搬送体上の現像剤を次工程領域に移動させる向きの電界を発生させる電圧を先行的に印加するように制御する。これにより、現像剤担持搬送体上に固着して離れにくくなっている現像剤と該現像剤担持搬送体との結合力を弱くし、該現像剤担持搬送体の通常稼動で、現像剤を該次工程領域へ適正に搬送できる。従って、新たな部材や装置などを設けることなく、該現像剤担持搬送体上の現像剤の帯電能力が高くても、該現像剤担持搬送体から該次工程領域に現像剤を安定して供給できるようになるという効果がある。 In the developing device described in Patent Document 3, an electric field for moving the developer on the developer carrying carrier to the next process area is controlled by the control unit before the normal operation of the developer carrying carrier is started. Control is performed so that the voltage to be generated is applied in advance. This weakens the binding force between the developer that is stuck on the developer carrying carrier and is difficult to separate, and the developer carrying carrier, and the developer is removed during normal operation of the developer carrying carrier. It can be properly transported to the next process area. Therefore, without providing a new member or device, the developer is stably supplied from the developer carrying carrier to the next process area even if the developer has a high charging capability on the developer carrying carrier. There is an effect that it becomes possible.

前記特許文献１〜特許文献３では、停止時間に応じて各条件の値を変更することを目的としている。しかしながら、停止時間に応じて変化する充填した現像剤のしまり具合は、停止時間の依存性が大きく、一定時間を経過すると、各条件を変更させても元の条件には復帰しにくい。また、復帰させるために、例えば、強く攪拌すると、より現像剤劣化を促進させる原因となる。 In the said patent documents 1-patent document 3, it aims at changing the value of each condition according to a stop time. However, the tightness of the filled developer that changes in accordance with the stop time is highly dependent on the stop time, and after a certain period of time, even if each condition is changed, it is difficult to return to the original condition. Further, for example, if the agitation is vigorously performed in order to recover, the deterioration of the developer is further promoted.

すなわち、従来の一般的なシーケンスは図１８に示すものである。動作指示をＯＮすると駆動が開始し、印刷動作がスタートし、必要枚数印刷したあとに、動作は終了する。そして、再び、動作指示をＯＮすると、同様に駆動が開始し、印刷する。動作指示がＯＮするまでは、動作は開始しない。 That is, the conventional general sequence is shown in FIG. When the operation instruction is turned on, driving is started, the printing operation is started, and after the necessary number of sheets have been printed, the operation ends. Then, when the operation instruction is turned on again, the driving starts in the same manner and printing is performed. The operation does not start until the operation instruction is turned ON.

しかしながら、動作開始の間隔が長くなると、図１９に示すように、現像装置内に充填された現像剤は、時間の経過とともに徐々に自重により、充填現像剤はしまり度合が大きくなる。ある一定時間を経過する頃には、充填現像剤のしまり度合が一定量（図１９に示す供給不良ライン）を過ぎることになる。このような状態では、現像装置が動作しても、装置内に十分な現像剤が循環されずに、現像剤担持体に現像剤が供給されなくなる。このため、ベタ画像を印刷したときに、進行方向にそって、画像後端部の濃度が薄くなる供給不良が発生する。 However, when the operation start interval becomes longer, as shown in FIG. 19, the developer charged in the developing device gradually increases its own weight as time passes, and the degree of tightness of the charged developer increases. When a certain time elapses, the degree of tightness of the filled developer passes a certain amount (the defective supply line shown in FIG. 19). In such a state, even when the developing device operates, sufficient developer is not circulated in the device, and the developer is not supplied to the developer carrying member. For this reason, when a solid image is printed, a supply failure occurs in which the density of the rear end portion of the image becomes lighter along the traveling direction.

本発明は、斯かる事情に鑑み、新たな部材、装置等を設けることなく、現像剤担持搬送体から次工程領域に現像剤を安定して供給できる画像形成装置およびこのような画像形成装置に用いることができる現像装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention provides an image forming apparatus capable of stably supplying a developer from a developer carrying carrier to a next process area without providing a new member, apparatus, or the like, and such an image forming apparatus. An object of the present invention is to provide a developing device that can be used.

本発明の現像装置は、少なくとも現像剤担持体を含む現像ユニットを備え、この現像ユニットが装置駆動手段にて駆動する縦型の現像装置であって、現像運転停止時間をカウントするカウント手段と、設定される現像運転停止時間の閾値を記憶する記憶手段と、カウント手段にてカウントされた現像運転停止時間が記憶手段にて記憶された閾値を越えれば、現像ユニットの構成部品の少なくとも１つを駆動する現像剤ほぐし運転を行わせる制御手段とを備えたものである。 The developing device of the present invention includes a developing unit including at least a developer carrying member, and the developing unit is a vertical developing device that is driven by an apparatus driving unit, and a counting unit that counts a development operation stop time; A storage unit that stores a threshold value of the developing operation stop time that is set, and if the development operation stop time counted by the counting unit exceeds the threshold value that is stored by the storage unit, at least one of the components of the developing unit is stored. And a control means for performing a developer loosening operation to be driven.

本発明の現像装置は、現像運転停止時間が記憶手段にて記憶された閾値を越えれば、現像剤ほぐし運転が行われるので、現像剤がしまる状態となる（しまり度が大となる）のを防止できる。また、この現像剤ほぐし運転は、現像ユニットの構成部品の少なくとも１つを駆動するものであって、現像運転を行うものではない。 In the developing device of the present invention, when the developing operation stop time exceeds the threshold value stored in the storage means, the developer loosening operation is performed, so that the developer is in a state of being tight (the degree of tightness is large). Can be prevented. Further, the developer loosening operation drives at least one of the components of the developing unit, and does not perform the developing operation.

現像剤ほぐし運転は現像剤担持体の駆動であるようにできる。また、前記現像ユニットは現像剤攪拌部材を有し、現像剤ほぐし運転が現像剤攪拌部材の駆動であるようにできる。さらに、現像剤ほぐし運転は現像ユニットの所定回転軸を中心とした回転でも可能である。 The developer loosening operation can be driven by the developer carrying member. The developing unit includes a developer stirring member, and the developer loosening operation is driven by the developer stirring member. Further, the developer loosening operation can be performed by rotating the developing unit around a predetermined rotation axis.

前記現像ユニットを複数個備えるとともに、各現像ユニットが水平方向に沿って一列状に配設され、かつ各現像ユニットが連動して前記現像剤ほぐし運転を行うようにしてもよい。 A plurality of the developing units may be provided, the developing units may be arranged in a line along the horizontal direction, and the developing units may be linked to perform the developer loosening operation.

さらに、現像ユニットを複数個備えるとともに、各現像ユニットが上下方向に沿って配設され、かつ各現像ユニットが独立して前記現像剤ほぐし運転を行うようにしてもよい。 Furthermore, a plurality of developing units may be provided, each developing unit may be disposed along the vertical direction, and each developing unit may independently perform the developer loosening operation.

駆動時間の積算カウント数に対応した複数の現像運転停止時間の閾値を持つものであってもよい。このように設定することによって、耐久枚数を認識し、その枚数に応じて、ほぐし運転を開始する時間を選択することができる。 It may have a plurality of developing operation stop time thresholds corresponding to the cumulative count of drive times. By setting in this way, it is possible to recognize the durable number and select the time to start the unwinding operation according to the number.

前記現像ユニットは、現像剤担持体に接触して、現像剤担持体上に供給される現像剤を所定量に規制する規制部材を有し、この規制部材の現像剤担持体接触部位を、現像剤担持体の回転中心を含む鉛直面より現像剤担持体回転方向下流側に４５度以内にずれた位置であるように設定できる。 The developing unit has a regulating member that comes into contact with the developer carrying body and regulates the developer supplied onto the developer carrying body to a predetermined amount, and the developer carrying body contact portion of the regulating member is developed. The position can be set so as to deviate within 45 degrees from the vertical plane including the rotation center of the developer carrier to the downstream side in the developer carrier rotation direction.

このように設定することによって、現像剤担持体の上側に直接現像剤の自重がかかることになる。 By setting in this way, the developer's own weight is directly applied to the upper side of the developer carrier.

現像ユニットは、現像剤担持体の近傍にこの現像剤担持体とは非接触の現像剤供給部材を有するものとできる。これによって、しまった状態の現像剤を現像剤担持体の回転のみで有効に現像剤の流れを作ることができる。 The developing unit may have a developer supply member in the vicinity of the developer carrier that is not in contact with the developer carrier. As a result, the developer flow can be effectively produced only by rotating the developer carrying member.

円錐ローラを用いたトルク測定法によるトルク値が、空間率５０％から７０％で、３．０ｍＮ・ｍ以下である現像剤を用いることができる。このような現像剤は流動性に優れ、移動性に優れる。 A developer having a torque value measured by a torque measurement method using a conical roller of 50% to 70% and 3.0 mN · m or less can be used. Such a developer is excellent in fluidity and mobility.

本発明の画像形成装置は、前記記載の現像装置を備えたものである。このような画像形成装置では、現像剤担持体に現像剤が供給されなくなることを回避でき、ベタ画像を印刷したときに、進行方向に沿って画像後端部等の濃度が薄くなるような供給不足を防止できる。 The image forming apparatus of the present invention includes the developing device described above. In such an image forming apparatus, it is possible to avoid that the developer is not supplied to the developer carrying member, and when the solid image is printed, the supply such that the density at the rear end portion of the image becomes light in the traveling direction. Insufficiency can be prevented.

本発明の現像装置では、現像剤がしまる状態となる（しまり度が大となる）のを防止できる。このため、現像剤が現像剤担持体に十分供給され、安定して高精度の現像を可能とする。しかも、現像剤ほぐし運転は、現像運転（印字動作）を行わず、不要な運転を行わずに済む。 In the developing device of the present invention, it is possible to prevent the developer from being in a state of being tight (a degree of tightness is increased). For this reason, the developer is sufficiently supplied to the developer carrying member, thereby enabling stable and highly accurate development. In addition, the developer unwinding operation does not perform the developing operation (printing operation) and does not need to perform an unnecessary operation.

現像剤ほぐし運転としては、現像剤担持体の駆動であれば、新たな部材や新たな駆動機構等を設けたりすることなく安定した現像剤ほぐし運転を行うことができ、新たな部材、装置等を設けることなく、現像剤担持搬送体から次工程領域に現像剤を安定して供給できる。また、攪拌部材を備えたものでは、この攪拌部材によって現像剤を攪拌でき、現像剤のしまり度が大きくなるのを有効に防止できる。また、攪拌部材で現像ほぐし運転を行うことができ、しまり度が大きくなっても安定してほぐすことができる。 As the developer unwinding operation, if the developer carrier is driven, a stable developer unwinding operation can be performed without providing a new member or a new driving mechanism, and a new member, device, etc. Without providing the developer, the developer can be stably supplied from the developer carrying member to the next process area. Further, in the case where the stirring member is provided, the developer can be stirred by the stirring member, and it is possible to effectively prevent an increase in the degree of tightness of the developer. Further, the development unraveling operation can be performed with the stirring member, and the unraveling operation can be stably unraveled even when the tightness is increased.

現像剤ほぐし運転が現像ユニットの所定回転軸を中心とした回転である場合、攪拌部材を用いることなく、安定して現像剤をほぐすことができる。特に、攪拌部材を用いないので、攪拌部材による攪拌に基づく現像剤の劣化を防止できる。 When the developer unwinding operation is rotation about the predetermined rotation axis of the developing unit, the developer can be loosened stably without using a stirring member. In particular, since no stirring member is used, it is possible to prevent deterioration of the developer based on stirring by the stirring member.

現像ユニットを複数個備えたものであっても、攪拌部材を用いないので、攪拌部材による攪拌に基づく現像剤の劣化を防止できる。また、複数の現像運転停止時間の閾値を持つものでは、耐久枚数を認識し、その枚数に応じて、ほぐし運転を開始する時間を選択することができ、現像剤に対して最適なほぐし運転が可能となる。 Even if a plurality of developing units are provided, since the stirring member is not used, it is possible to prevent deterioration of the developer based on stirring by the stirring member. In addition, with a plurality of developing operation stop time threshold values, the number of durable sheets can be recognized, and the time for starting the unwinding operation can be selected according to the number of sheets. It becomes possible.

トルク値が、空間率５０％から７０％で、３．０ｍＮ・ｍ以下である現像剤を用いることができ、このような現像剤は流動性に優れ、移動性に優れる。このため、高精度の現像処理を行うことができる。しかも、流動性に優れた現像剤を用いても、本発明では、現像剤ほぐし運転により、しまりを有効に防止できる。 A developer having a torque value of 50% to 70% and a space ratio of 3.0 mN · m or less can be used. Such a developer has excellent fluidity and mobility. For this reason, highly accurate development processing can be performed. Moreover, even if a developer having excellent fluidity is used, in the present invention, it is possible to effectively prevent the jamming by the developer loosening operation.

本発明の画像形成装置では、進行方向に沿って画像後端部等の濃度が薄くなるような供給不足を防止できる。このため、新たな部材、装置等を設けることなく、現像剤担持搬送体から次工程領域に現像剤を安定して供給できて高精度の画像形成が可能となる。 In the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent insufficient supply such that the density of the rear end portion of the image decreases along the traveling direction. For this reason, it is possible to stably supply the developer from the developer carrying member to the next process area without providing a new member, apparatus, etc., and high-precision image formation is possible.

本発明の第１の現像装置の簡略ブロック図である。1 is a simplified block diagram of a first developing device of the present invention. 前記図１に示す現像装置を用いた画像形成装置の全体簡略図である。FIG. 2 is an overall simplified view of an image forming apparatus using the developing device shown in FIG. 1. 前記図１に示す現像装置の簡略図である。FIG. 2 is a simplified diagram of the developing device shown in FIG. 1. 前記図１に示す現像装置のシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram of the developing device shown in FIG. 1. 本発明の第２の現像装置の簡略図である。It is a simplified diagram of the 2nd development device of the present invention. 本発明の第３の現像装置の簡略図である。It is a simplified diagram of the 3rd development device of the present invention. 本発明の第４の現像装置を示し、（ａ）は通常状態の簡略図であり、（ｂ）は現像剤ほぐし運転状態の簡略図である。The 4th developing apparatus of this invention is shown, (a) is a simplified view of a normal state, (b) is a simplified view of a developer loosening operation state. 本発明の第５の現像装置を示し、（ａ）は通常状態の簡略図であり、（ｂ）は現像剤ほぐし運転状態の簡略図である。The 5th image development apparatus of this invention is shown, (a) is a simplified view of a normal state, (b) is a simplified view of a developer loosening operation state. 本発明の第６の現像装置の簡略図である。It is a simplified diagram of the 6th development device of the present invention. 本発明の第７の現像装置の簡略図である。FIG. 10 is a simplified diagram of a seventh developing device of the present invention. 現像液の流動性評価を行う評価装置の簡略図である。FIG. 3 is a simplified diagram of an evaluation apparatus that evaluates the fluidity of a developer. 評価装置に用いられる円錐ロータを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は要部断面図である。The conical rotor used for an evaluation apparatus is shown, (a) is a front view, (b) is principal part sectional drawing. 評価装置に用いられる円錐ロータのトルクメータへの取付状態を示す簡略斜視図である。It is a simple perspective view which shows the attachment state to the torque meter of the conical rotor used for an evaluation apparatus. しまり性の評価試験を行う針入度試験機を示し、（ａ）は針を落下させる直前の状態を示す簡略図であり、（ｂ）針を落下させた後の状態を示す簡略図である。The penetration tester which performs a tightness evaluation test is shown, (a) is a simplified diagram showing a state immediately before dropping the needle, (b) is a simplified diagram showing a state after dropping the needle. . 現像剤ほぐし運転のタイミングを設定するための実験結果を示し、放置日数と耐久によるしまり具合の変化との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the experimental result for setting the timing of a developer loosening operation, and shows the relationship between the number of days left and the change in the tightness due to durability. 現像剤ほぐし運転のタイミングを設定するための実験結果を示し、印刷枚数とベタ画像欠損発生の放置時間との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the experimental result for setting the timing of a developer loosening operation | movement, and shows the relationship between the number of printed sheets and the leaving time of solid image defect occurrence. 現像剤ほぐし運転のタイミングを設定するための実験結果を示し、印刷枚数とベタ画像欠損発生防止のための現像剤ほぐし運転のタイミングとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the experimental result for setting the timing of a developer loosening operation | movement, and shows the relationship between the number of printed sheets and the timing of the developer loosening operation for prevention of solid image defect occurrence. 従来の現像装置のシーケンス図である。It is a sequence diagram of a conventional developing device. 充填トナーのしまり度合を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing the degree of filling toner filling.

以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention according to embodiments shown in the drawings will be described.

図１は本発明の一実施形態における画像形成装置の概略構成図である。この場合の画像形成装置は、カラー電子写真装置２１であって、機枠体（画像形成装置本体）のほぼ中央部にプロセスカートリッジ２６（２６Ｋ，２６Ｃ，２６Ｍ，２６Ｙ）を配置し、このプロセスカートリッジ２６の上側には像担持体（感光体）２００に潜像を形成するための露光装置２５を配置している。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus in this case is a color electrophotographic apparatus 21, and a process cartridge 26 (26K, 26C, 26M, and 26Y) is disposed at a substantially central portion of the machine frame (image forming apparatus main body). An exposure device 25 for forming a latent image on an image carrier (photosensitive member) 200 is disposed above 26.

プロセスカートリッジ２６の下側に中間転写体である第一転写装置２２の転写ベルト２３を設置し、その下側には記録媒体２７を積載・収容する給紙カセット２８を配置する。給紙装置２９にて給紙された記録媒体２７は転写ベルト２３と第二転写装置３１との間を通り、定着器３２へ導かれて記録媒体２７にトナー像を熱定着させる。 A transfer belt 23 of the first transfer device 22 that is an intermediate transfer member is installed below the process cartridge 26, and a paper feed cassette 28 that loads and accommodates a recording medium 27 is disposed below the transfer belt 23. The recording medium 27 fed by the paper feeding device 29 passes between the transfer belt 23 and the second transfer device 31 and is guided to the fixing device 32 to thermally fix the toner image on the recording medium 27.

プロセスカートリッジ２６が転写ベルト２３（矢印Ａ方向に走行する）と接する位置に第一転写ローラ２３ａが設置されており、第一転写ローラ２３ａに高電位を印加することによって像担持体２００と転写ベルト２３に電位差を設けて像担持体２００表面に形成されたトナー像を転写する。なお、第一転写装置１００と第二転写装置３１とで転写手段７を構成する。 A first transfer roller 23a is installed at a position where the process cartridge 26 is in contact with the transfer belt 23 (running in the direction of arrow A), and by applying a high potential to the first transfer roller 23a, the image carrier 200 and the transfer belt. A toner image formed on the surface of the image carrier 200 is transferred by providing a potential difference to the surface 23. The first transfer device 100 and the second transfer device 31 constitute a transfer unit 7.

各プロセスカートリッジ２６にてこれら色毎のトナー像が順次転写ベルト２３に転写され、転写ベルト２３上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。 The toner images for the respective colors are sequentially transferred to the transfer belt 23 by each process cartridge 26, and a plurality of color toner images are formed on the transfer belt 23 by superimposing single color toner images.

用紙やＯＨＰシート等の記録媒体２７はタイミングをとって給紙装置２９と用紙搬送装置３６から第二転写装置３１に供給される。転写ベルト２３の表面に形成されている単色あるいはカラートナー像は、第二転写装置３１に高電位を印加することによって転写ベルト２３と第二転写装置３１に電位差を設ける。これによって転写ベルト２３表面に形成されたトナー像を記録媒体２７上に転写される。 A recording medium 27 such as a sheet or an OHP sheet is supplied from the sheet feeding device 29 and the sheet conveying device 36 to the second transfer device 31 with timing. The single color or color toner image formed on the surface of the transfer belt 23 provides a potential difference between the transfer belt 23 and the second transfer device 31 by applying a high potential to the second transfer device 31. As a result, the toner image formed on the surface of the transfer belt 23 is transferred onto the recording medium 27.

トナー像が転写された記録媒体２７は、転写ベルト２３から剥離され、定着器３２によってトナー像を記録媒体２７に溶融定着し、排紙装置３３によりカラー電子写真装置２１の上面の排紙トレーに排紙される。 The recording medium 27 onto which the toner image has been transferred is peeled off from the transfer belt 23, the toner image is melted and fixed on the recording medium 27 by the fixing device 32, and is discharged onto the discharge tray on the upper surface of the color electrophotographic apparatus 21 by the discharge device 33. The paper is ejected.

記録媒体２７へトナー像を転写した後の転写ベルト２３の表面に残っている余剰トナーは中間転写体清掃装置により清掃され、トナー回収装置３５に回収される。清掃された転写ベルト２３は、次のトナー像の転写に備える。 Excess toner remaining on the surface of the transfer belt 23 after the toner image is transferred to the recording medium 27 is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device and recovered by the toner recovery device 35. The cleaned transfer belt 23 prepares for the transfer of the next toner image.

ところで、プロセスカートリッジ２６は、感光体（感光ドラム）２００と、感光クリーニング手段８、現像装置等を一体に結合したものである。そして、現像装置は、図３に示すように、現像剤収容室１０１と現像剤供給室１０３とを有するケーシング１００を備える。ケーシング１００は、開口部１０５を有する仕切り壁１０４を介して仕切られている。 By the way, the process cartridge 26 is a unit in which a photosensitive member (photosensitive drum) 200, a photosensitive cleaning unit 8, a developing device, and the like are integrally coupled. As shown in FIG. 3, the developing device includes a casing 100 having a developer storage chamber 101 and a developer supply chamber 103. The casing 100 is partitioned through a partition wall 104 having an opening 105.

現像剤供給室１０３には、現像剤担持体１０７、供給ローラ１０６、規制部材１１０等が設けられている。供給ローラ１０６には、現像バイアスに対して現像剤の帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。現像剤供給室１０３内に設けられた供給ローラ１０６は、一定の力で現像剤担持体１０７に当接して配置される。なお、供給ローラ１０６、現像剤担持体１０７の少なくともどちらか一方が弾性体であれば、お互い当接するのは問題ない。但し、現像剤担持体１０７が非弾性体であれば、規制部材１１０は弾性体とし、感光体２００はベルトか現像剤担持体１０７と非接触位置にしておく必要がある。 In the developer supply chamber 103, a developer carrier 107, a supply roller 106, a regulating member 110, and the like are provided. A supply bias having a value offset in the same direction as the charging polarity of the developer is applied to the supply roller 106. The supply roller 106 provided in the developer supply chamber 103 is disposed in contact with the developer carrier 107 with a constant force. If at least one of the supply roller 106 and the developer carrying member 107 is an elastic body, there is no problem in contact with each other. However, if the developer carrier 107 is a non-elastic body, the regulating member 110 needs to be an elastic body, and the photosensitive member 200 needs to be in a non-contact position with the belt or the developer carrier 107.

供給バイアスは、現像剤担持体１０７との当接部で予備帯電された現像剤を現像剤担持体１０７に押し付ける方向に作用する。供給ローラ１０６は回転し、表面に付着させた現像剤を現像剤担持体１０７の表面に塗布供給する。現像剤担持体１０７には感光体２００との間に電界を形成させるための現像バイアスが印加される。現像剤担持体１０７は反時計回りの方向に回転し、表面に保持した現像剤を規制部材１１０および感光体２００との対向位置へと搬送する。 The supply bias acts in a direction in which the precharged developer is pressed against the developer carrier 107 at the contact portion with the developer carrier 107. The supply roller 106 rotates to apply and supply the developer adhered on the surface to the surface of the developer carrier 107. A developing bias for forming an electric field between the developer carrying member 107 and the photosensitive member 200 is applied. The developer carrier 107 rotates in the counterclockwise direction and conveys the developer held on the surface to a position facing the regulating member 110 and the photosensitive member 200.

規制部材１１０は、自由端側を現像剤担持体１０７表面に例えば１０〜８０Ｎ/ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過した現像剤を薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに規制部材１１０には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対して現像剤の帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。感光体２００は時計回りの方向に回転しており、従って現像剤担持体１０７表面は感光体２００との対向位置において感光体２００の進行方向と同方向に移動する。薄層化された現像剤は、現像剤担持体１０７の回転によって感光体２００との対向位置へ搬送され、現像剤担持体１０７に印加された現像バイアスと感光体２００上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体２００表面に移動し現像される。感光体２００上に現像されずに現像剤担持体１０７上に残された現像剤が再び現像剤供給室１０３へ戻る部分には、接触シート１１１が弾性部材１１２の弾性力によって現像剤担持体１０７に当接して設けられ、現像剤は現像装置外部に漏れ出ないように封止される。接触シート１１１を通過した現像剤は、下流側の供給ローラ１０６で現像剤担持体１０７から剥離・回収される。現像剤担持体から剥離された現像剤は供給ローラによって、現像剤供給室１０３に送り込まれる。 The regulating member 110 is a member whose free end is brought into contact with the surface of the developer carrying member 107 with a pressing force of, for example, 10 to 80 N / m. Apply charge. Further, a regulating bias having a value offset in the same direction as the developer charging polarity is applied to the regulating member 110 in order to assist frictional charging. The photosensitive member 200 rotates in the clockwise direction, and therefore the surface of the developer carrying member 107 moves in the same direction as the traveling direction of the photosensitive member 200 at a position facing the photosensitive member 200. The thinned developer is conveyed to a position facing the photoconductor 200 by the rotation of the developer carrier 107, and is developed by the developing bias applied to the developer carrier 107 and the electrostatic latent image on the photoconductor 200. Depending on the formed latent image electric field, it moves to the surface of the photoreceptor 200 and is developed. In a portion where the developer remaining on the developer carrier 107 without being developed on the photosensitive member 200 returns to the developer supply chamber 103 again, the contact sheet 111 is developed by the elastic force of the elastic member 112 to the developer carrier 107. The developer is sealed so as not to leak out of the developing device. The developer that has passed through the contact sheet 111 is peeled off and collected from the developer carrier 107 by the supply roller 106 on the downstream side. The developer peeled from the developer carrying member is fed into the developer supply chamber 103 by the supply roller.

そして、この現像装置には、図１に示すように、現像運転停止時間をカウントするカウント手段１１と、設定される現像運転停止時間の閾値を記憶する記憶手段１２と、現像ユニット１０の構成部品の少なくとも１つを駆動する現像剤ほぐし運転を行わせる制御手段１３とを備える。ここで、現像ユニット１０とは、少なくとも現像剤担持体を含むユニット体である。そして、この現像ユニット１０は、駆動手段１４にて、前記のような現像運転を行うことになる。すなわち、駆動手段１４は、各種ローラを回転させるためのモータ、モータの駆動力を伝達するギア機構、静電潜像担持体と現像装置（現像電極）との間に加える電圧（現像バイアス）を印加する印加手段等にて構成できる。 As shown in FIG. 1, the developing device includes a counting unit 11 that counts the development operation stop time, a storage unit 12 that stores a threshold value of the set development operation stop time, and components of the development unit 10. Control means 13 for performing a developer loosening operation for driving at least one of the above. Here, the developing unit 10 is a unit body including at least a developer carrier. The developing unit 10 performs the developing operation as described above by the driving unit 14. That is, the driving means 14 applies a voltage (developing bias) applied between the electrostatic latent image carrier and the developing device (developing electrode), a motor for rotating various rollers, a gear mechanism for transmitting the driving force of the motor. It can be configured by applying means for applying.

制御手段１３とカウント手段１１と記憶手段１２等が、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＮＶ−ＲＡＭ、データ入出力インターフェイス等が内部バスで接続されたコンピュータとして構成される。ＣＰＵが、ＨＤＤ、ＲＯＭ又はＮＶ−ＲＡＭ（以下、単にメモリという）に記憶されたプログラムを実行することになる。 The control means 13, the count means 11, the storage means 12, and the like are configured as a computer in which a CPU, ROM, RAM, HDD, NV-RAM, data input / output interface and the like are connected by an internal bus. The CPU executes a program stored in the HDD, ROM, or NV-RAM (hereinafter simply referred to as memory).

次に本発明の画像形成装置のシーケンス動作を図４を用いて説明する。印字動作スタートスイッチをオン状態とすることによって、印字操作がスタートする。この印字動作は、指定された必要枚数印刷した後終了する。この終了後、前記カウント手段１１にて停止時間（印字動作停止時間）がカウントされる。 Next, the sequence operation of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The printing operation is started by turning on the printing operation start switch. This printing operation ends after the required number of required sheets have been printed. After the end, the stop time (printing operation stop time) is counted by the counting means 11.

記憶手段１２には、停止時間カウントの閾値を記憶されてあり、停止時間のカウント実測値が停止時間カウントの閾値をオーバーすると動作指示がＯＮされる。その動作指示ＯＮの信号で通常の印刷動作ではない充填現像剤ほぐし動作がスタートする。ほぐし動作としては、例えば、現像剤担持体１０７のみが駆動するものであり、前記印字動作ではない。このように、現像剤担持体１０７が駆動することによる現像剤ほぐし動作によって、充填現像剤のしまり度合が一定値を過ぎることがないような状態を確保できる。 The storage unit 12 stores a stop time count threshold value, and the operation instruction is turned on when the actually measured stop time count value exceeds the stop time count threshold value. The filled developer loosening operation, which is not a normal printing operation, is started by the operation instruction ON signal. As the loosening operation, for example, only the developer carrier 107 is driven, not the printing operation. In this way, a state in which the degree of tightness of the filled developer does not exceed a certain value can be ensured by the developer loosening operation by driving the developer carrier 107.

本発明では、現像剤ほぐし動作によって、現像剤がしまる状態となる（しまり度が大となる）のを防止できる。このため、現像剤が現像剤担持体に十分供給され、安定して高精度の現像を可能とする。しかも、現像剤ほぐし運転は、現像運転（印字動作）を行わず、不要な運転を行わずに済む。 In the present invention, it is possible to prevent the developer from being in a state where the developer is loosened (the degree of tightness is increased). For this reason, the developer is sufficiently supplied to the developer carrying member, thereby enabling stable and highly accurate development. In addition, the developer unwinding operation does not perform the developing operation (printing operation) and does not need to perform an unnecessary operation.

図５は第２の現像装置を示し、この現像装置は、現像剤攪拌部材１０２ａ，１０２ｂが設けられている。現像剤攪拌部材１０２ａ，１０２ｂはスクリュ部材からなり、現像剤攪拌部材１０２ａが現像剤供給室１０３に配置され、現像剤攪拌部材１０２ｂが現像剤収容室１０１に配置されている。 FIG. 5 shows a second developing device, which is provided with developer agitating members 102a and 102b. The developer agitating members 102 a and 102 b are screw members. The developer agitating member 102 a is disposed in the developer supply chamber 103, and the developer agitating member 102 b is disposed in the developer accommodating chamber 101.

このように現像剤攪拌部材１０２ａ，１０２ｂを設けることによって、現像剤担持体１０７から剥離されて現像剤供給室１０３内に戻ってくる現像剤と、現像剤収容室１０１、現像剤供給室１０３内に停滞する現像剤との混合を行うことができる。さらには、室内１０１，１０３内の動きを良くするように室内１０１，１０３の現像剤を混ぜている。 By providing the developer agitating members 102a and 102b as described above, the developer peeled off from the developer carrier 107 and returned to the developer supply chamber 103, the developer storage chamber 101, and the developer supply chamber 103 are provided. It is possible to perform mixing with a developer that stagnates. Furthermore, the developers in the rooms 101 and 103 are mixed so as to improve the movement in the rooms 101 and 103.

このように、攪拌部材１０２ａ，１０２ｂを備えたものでは、この攪拌部材１０２ａ，１０２ｂによって現像剤を攪拌でき、現像剤のしまり度が大きくなるのを有効に防止できる。また、現像運転停止時間が記憶手段１２にて記憶された閾値を越えれば、攪拌部材１０２ａ，１０２ｂで現像ほぐし運転を行うことができ、しまり度が大きくなっても安定してほぐすことができる。 As described above, in the apparatus including the agitating members 102a and 102b, the developer can be agitated by the agitating members 102a and 102b, and an increase in the degree of tightness of the developer can be effectively prevented. Further, if the developing operation stop time exceeds the threshold value stored in the storage means 12, the developing member can be unraveled with the agitating members 102a and 102b, and can be loosened stably even if the degree of tightness increases.

図６は第３の現像装置を示し、この現像装置は、現像剤供給室１０３を有するケーシング１００が、図６の仮想線で示すように、所定軸心Ｏを中心に矢印Ｂ方向に回転するように設定されている。 FIG. 6 shows a third developing device. In this developing device, the casing 100 having the developer supply chamber 103 rotates in a direction indicated by an arrow B around a predetermined axis O as indicated by an imaginary line in FIG. Is set to

現像運転停止時間が記憶手段１２にて記憶された閾値を越えれば、現像ユニット１０を円軌道Ｋに回転させることで、現像ユニット１０内の現像剤は上下さかさまの状態が作られる。よって、現像ユニット１０内の現像剤Ｔは十分に混ぜられ、現像剤Ｔの動きは停滞しない。この場合、攪拌部材を用いることなく、安定して現像剤Ｔをほぐすことができる。特に、攪拌部材を用いないので、攪拌部材による攪拌に基づく現像剤の劣化を防止できる。 When the developing operation stop time exceeds the threshold value stored in the storage means 12, the developing unit 10 is rotated in a circular path K, so that the developer in the developing unit 10 is made upside down. Therefore, the developer T in the developing unit 10 is sufficiently mixed, and the movement of the developer T does not stagnate. In this case, the developer T can be loosened stably without using a stirring member. In particular, since no stirring member is used, it is possible to prevent deterioration of the developer based on stirring by the stirring member.

図７は第４の現像装置を示し、各現像ユニット１０が水平方向に沿って一列状に配設されたものである。この場合、各現像ユニット１０は各所定軸心Ｏ１を中心に矢印Ｃ方向に回転（回動）する。 FIG. 7 shows a fourth developing device in which the developing units 10 are arranged in a line along the horizontal direction. In this case, each developing unit 10 rotates (turns) in the direction of arrow C about each predetermined axis O1.

この場合、帯電部材３０３を使って、像担持体２００に電荷をのせ、帯電〜現像間で、レーザーを照射する。その後、現像することで、像担持体２００に現像剤を付けて、さらに、この現像剤を転写ベルト２３に移動する。現像装置は水平１列に設置することは、小型化に有利であり、かつ、通紙を１回で行うことで、印刷速度を速くすることが可能となる。そして、長時間放置で現像剤流れが停滞した場合、すなわち、現像運転停止時間が記憶手段１２にて記憶された閾値を越えれば、上部の支点（所定軸心）Ｏ１を中心に現像ユニット１０全体を振ることで、現像ユニット１０内の現像剤は矢印Ｅのようにほぐされる。ところで、近年においてはこの種の装置においては小型化が図られる。このため、現像ユニット１０の間隔は非常に狭くなっている。そこで、各現像ユニット１０の移動は全体で連動することが好ましい。 In this case, the charging member 303 is used to charge the image carrier 200 and the laser is irradiated between charging and development. Thereafter, by developing, a developer is applied to the image carrier 200, and this developer is further moved to the transfer belt 23. Installing the developing devices in one horizontal row is advantageous for downsizing, and it is possible to increase the printing speed by performing paper passing once. When the developer flow stagnates after being left for a long time, that is, when the development operation stop time exceeds the threshold value stored in the storage means 12, the entire developing unit 10 is centered on the upper fulcrum (predetermined axis) O1. The developer in the developing unit 10 is loosened as shown by an arrow E. By the way, in recent years, this type of apparatus has been reduced in size. For this reason, the interval between the developing units 10 is very narrow. Therefore, it is preferable that the movement of each developing unit 10 be interlocked as a whole.

図８は第５の現像装置を示し、各現像ユニット１０が上下方向に沿って配設されたものである。この場合も、所定軸心Ｏ２を中心に矢印Ｄ方向に回転（回動）するものである。すなわち、現像運転停止時間が記憶手段１２にて記憶された閾値を越えれば、図８（ｂ）に示すように、回動させる現像剤ほぐし運転を行うことになって、矢印Ｆのようにほぐされる。 FIG. 8 shows a fifth developing device, in which each developing unit 10 is arranged along the vertical direction. Also in this case, it rotates (rotates) in the direction of arrow D around the predetermined axis O2. That is, when the developing operation stop time exceeds the threshold value stored in the storage means 12, the developer unwinding operation to be rotated is performed as shown in FIG. It is.

図８における現像ユニットとしては、その所定軸心Ｏ２を中心の回転（回動）として、図７に示す現像装置と同様連動して行うようにしてもよいが、各現像ユニットが独立して回動するものであってもよい。 The developing unit in FIG. 8 may be rotated (rotated) around the predetermined axis O2 in the same manner as the developing device shown in FIG. 7, but each developing unit rotates independently. It may move.

図９は第６の現像装置を示し、この場合、現像剤担持体１０７に接触して、現像剤担持体１０７上に供給される現像剤Ｔを所定量に規制する規制部材１１０を有するものであって、この規制部材１１０の現像剤担持体接触部位４０を、現像剤担持体１０７の回転中心Ｏ５を含む鉛直面Ｈより現像剤担持体回転方向下流側に４５度以内にずれた位置としている。すなわち、接触部位４０と中心Ｏ５とを結ぶ線分Ｈ１が鉛直面Ｈとなす角度θを４５度以下とする。 FIG. 9 shows a sixth developing device, which has a regulating member 110 that contacts the developer carrier 107 and regulates the developer T supplied onto the developer carrier 107 to a predetermined amount. Thus, the developer carrier contact portion 40 of the regulating member 110 is set to a position shifted within 45 degrees downstream of the vertical direction H including the rotation center O5 of the developer carrier 107 in the developer carrier rotation direction. . That is, the angle θ formed by the line H1 connecting the contact portion 40 and the center O5 with the vertical plane H is set to 45 degrees or less.

このように設定することによって、現像剤担持体１０７の上側に直接現像剤の自重がかかることになる。このため、しまった状態の現像剤Ｔを現像剤担持体１０７の回転だけで有効に現像剤Ｔの流れ（矢印Ｇ方向の流れ）を作ることができ、安定したほぐし運転が可能となる。 By setting in this way, the developer's own weight is directly applied to the upper side of the developer carrier 107. For this reason, the developer T can be effectively flowed (flow in the direction of the arrow G) by simply rotating the developer carrier 107, and a stable unwinding operation can be performed.

図１０は第７の現像装置を示し、この場合、現像剤供給部材３０４を備えている。現像剤供給部材３０４は、羽部を備えた回転部材であって、現像剤担持体１０７に対して非接触である。すなわち、現像剤供給部材３０４の羽部が最接近した状態において、現像剤担持体１０７とこの羽部との間に所定の隙間Ｓが設けられる。このように設定することによって、しまった状態の現像剤Ｔを接触による負荷なしで、効率よくくずすことできる。 FIG. 10 shows a seventh developing device, and in this case, a developer supply member 304 is provided. The developer supply member 304 is a rotating member having a wing portion and is not in contact with the developer carrier 107. That is, a predetermined gap S is provided between the developer carrier 107 and the wing when the wing of the developer supply member 304 is closest. By setting in this way, the developer T in a stale state can be efficiently broken without a load due to contact.

ところで、運転停止時間の閾値としては、駆動時間の積算カウント数に対応した複数の現像運転停止時間の閾値を持つものであってもよい。このように設定することによって、耐久枚数を認識し、その枚数に応じて、ほぐし運転を開始する時間を選択することができる。 By the way, the threshold value for the operation stop time may have a plurality of threshold values for the development operation stop time corresponding to the integrated count number of the drive time. By setting in this way, it is possible to recognize the durable number and select the time to start the unwinding operation according to the number.

このように、本発明の現像装置を用いた画像形成装置では、現像剤担持体１０７に現像剤が供給されなくなることを回避でき、ベタ画像を印刷したときに、進行方向に沿って画像後端部等の濃度が薄くなるような供給不足を防止できる。このため、新たな部材、装置等を設けることなく、現像剤担持搬送体から次工程領域に現像剤を安定して供給できて高精度の画像形成が可能となる。 As described above, in the image forming apparatus using the developing device of the present invention, it is possible to avoid that the developer is not supplied to the developer carrier 107, and when the solid image is printed, the rear end of the image along the traveling direction. It is possible to prevent a shortage of supply such that the concentration of the parts becomes thin. For this reason, it is possible to stably supply the developer from the developer carrying member to the next process area without providing a new member, apparatus, etc., and high-precision image formation is possible.

次に、ほぐし運転のタイミングを設定するために、放置日数としまり具合との関係について調べた。この場合、しまり性の評価を針入度試験機を用いて行った。針入度試験とは、容器内のトナー（現像剤）に針を自由落下させたとき、針が（現像剤）内に埋没した深さによってしまり性を評価する方法である。 Next, in order to set the timing of the loosening operation, the relationship between the number of days left and the tightness was examined. In this case, the tightness was evaluated using a penetration tester. The penetration test is a method for evaluating the tightness by the depth at which the needle is buried in the (developer) when the needle is freely dropped on the toner (developer) in the container.

すなわち、図１４に示すように、容器５０にトナーＴを充填し、この容器５０のトナーＴの上面から針５１（直径が２ｍｍで長さが５５ｍｍの針）を自由落下させる。そして、針５１の針入度（挿入深さ）（ｍｍ）を測定する。トナー（現像剤）として、未使用のものと、使用したもの（４０００枚印刷したもの）とについて調べた。 That is, as shown in FIG. 14, the container 50 is filled with the toner T, and the needle 51 (needle having a diameter of 2 mm and a length of 55 mm) is freely dropped from the upper surface of the toner T in the container 50. Then, the penetration (insertion depth) (mm) of the needle 51 is measured. As the toner (developer), unused ones and used ones (printed 4000 sheets) were examined.

未使用のものは、後述する円錐ロータ法流動性評価でのロータトルク値が空間率５０％〜７０％の範囲で、トルク値が１．２〜１．７ｍＮ・ｍとする。使用したものは、円錐ロータ法流動性評価でのロータトルク値が空間率５０％〜７０％の範囲で、トルク値が１．８〜２．２ｍＮ・ｍとする。 For unused ones, the rotor torque value in the later-described conical rotor method fluidity evaluation is in the range of 50% to 70% spatial rate, and the torque value is 1.2 to 1.7 mN · m. What was used is that the rotor torque value in the conical rotor method fluidity evaluation is in the range of 50% to 70% spatial ratio, and the torque value is 1.8 to 2.2 mN · m.

図１５に挿入深さと放置日数との関係を示す。このグラフ図からわかるように、使用後のトナーＴでは、針はすぐに挿入しにくくなる（挿入深さが２５ｍｍから１７となる）。その後、放置日数が増えると、段々と針５１の挿入深さは浅くなる（挿入深さが１７ｍｍから７ｍｍとなる）。充填したトナーＴを放置すると、トナーは自重により、徐々に下方へ移動し、しまり続ける。挿入深さが１１mm以下の状態まで、トナーＴがしまると、現像ローラ近傍のトナーＴの流れが悪くなり、十分な量が現像ローラに供給されなくなることで、十分なトナーＴの量が必要なベタ画像時に画像欠損が発生する。４０００枚印刷後に現像器内残ったトナーＴは、外添剤の離脱等により、流動性は低下している。流動性の低下したトナーＴは、トナー間の動きが悪く、New（未使用のもの）よりも自重による動きが悪い。よって、４０００枚印刷後のトナーＴはNEW（未使用のもの）よりもしまりにくい。 FIG. 15 shows the relationship between the insertion depth and the number of days left. As can be seen from this graph, with the toner T after use, it becomes difficult to insert the needle immediately (the insertion depth is from 25 mm to 17). Thereafter, as the number of days left is increased, the insertion depth of the needle 51 is gradually reduced (the insertion depth is changed from 17 mm to 7 mm). When the filled toner T is left as it is, the toner gradually moves downward due to its own weight and continues to be stuck. When the toner T is filled up to a state where the insertion depth is 11 mm or less, the flow of the toner T in the vicinity of the developing roller is deteriorated, and a sufficient amount of toner T is necessary because a sufficient amount is not supplied to the developing roller. An image defect occurs in a solid image. The toner T remaining in the developing device after printing 4000 sheets has a decreased fluidity due to the removal of the external additive. The toner T having a lowered fluidity has a poor movement between toners, and has a lower movement due to its own weight than New (unused). Therefore, the toner T after printing 4000 sheets is less likely to be stuck than NEW (unused one).

印刷枚数とベタ画像欠損（供給不良）発生時間との関係を次の図１６に示した。初期は、約３８時間以上放置すると、現像器内に充填してあるトナーＴがしまりすぎることで、画像欠損が発生する。印刷していくと、トナーＴの流動性が低下していくこと、また、トナー量が減少することで、トナーＴがしまらなくなり、ベタ画像欠損が発生する放置日数は長くなる。 FIG. 16 shows the relationship between the number of printed sheets and the solid image defect (supply failure) occurrence time. In the initial stage, if the toner is left for about 38 hours or more, the toner T filled in the developing device becomes too tight, resulting in an image defect. As printing is performed, the fluidity of the toner T decreases and the amount of toner decreases, so that the toner T does not stop and the number of days for which a solid image defect occurs is increased.

・印刷速度の影響
現像ローラ速度が遅くなると、規制ストレス等によるトナーＴの劣化はあまりしなくなり、トナー流動性の低下は減少する。よって、印刷時における画像欠損が発生する放置時間はより長くなる。 -Influence of printing speed When the developing roller speed becomes slow, the deterioration of the toner T due to regulation stress or the like becomes less, and the decrease in toner fluidity decreases. Therefore, the leaving time during which image loss occurs during printing becomes longer.

・トナーの影響
流動性が更にいいトナーＴは、さらにしまり易く、画像欠損が発生する放置時間が短くなる。 -Influence of toner Toner T having better fluidity is more likely to be tight, and the time for which image loss occurs is shortened.

トナー充填量の影響
充填量が多いと、トナー自重で、トナーＴはしまり易く、New時点で供給不良が発生する放置時間も短くなる。しかし、充填量が多いため、トナーＴが劣化しにくく、トナー流動性の低下が少ない。よって、印刷時における画像欠損が発生する放置時間はより長くなる。 Influence of toner filling amount When the filling amount is large, the toner T tends to be stuck due to the weight of the toner, and the leaving time in which the supply failure occurs at the New time is also shortened. However, since the filling amount is large, the toner T is hardly deteriorated and the toner fluidity is hardly lowered. Therefore, the leaving time during which image loss occurs during printing becomes longer.

ベタ画像欠損発生防止のためのほぐし運転開始タイミングについて次の図１７に示した。画像欠損が発生する放置時間前に、強制的に駆動を０Ｎすることで、トナーのしまりを緩和し、放置によるベタ画像欠損を防止する。しかし、必要以上に早めに強制駆動をＯＮし、頻繁に強制駆動を入れてしまうと、強制駆動によるトナー劣化で帯電低下を促進させてしまい、地汚れやトナーこぼれ等の他の不都合を発生さることになる。このため、適切なタイミングでの強制駆動が必要である。 The unwinding operation start timing for preventing the occurrence of solid image loss is shown in FIG. By forcing the drive to 0 N before leaving time when image loss occurs, the toner tightness is alleviated and solid image loss due to leaving is prevented. However, if the forced drive is turned on earlier than necessary and the forced drive is frequently turned on, toner deterioration due to the forced drive promotes a decrease in charging, and other inconveniences such as dirt and toner spillage occur. It will be. For this reason, forced driving at an appropriate timing is necessary.

図１１は現像剤に流動性を評価するための評価装置を示す。評価装置は、圧密ゾーン２０と測定ゾーン３０からなる。圧密ゾーン２０は、粉体を入れる容器２１６、その容器２１６を上下させる昇降ステージ２１８、圧密させるピストン２１５、そのピストンに荷重を加えるおもり２１４等から構成される。 FIG. 11 shows an evaluation apparatus for evaluating the fluidity of the developer. The evaluation device includes a consolidation zone 20 and a measurement zone 30. The consolidation zone 20 includes a container 216 for containing powder, an elevating stage 218 for moving the container 216 up and down, a piston 215 for consolidation, a weight 214 for applying a load to the piston, and the like.

この構成例では、粉体を入れた試料容器２１６を上昇させ、圧密用のピストン２１５に接触させ、さらに上昇させてピストン２１５におもり２１４の荷重が全てかかるようなおもり２１４が支持板２１９より浮いた状態になるようにし、一定時間放置する。その後、粉体を入れた容器２１６が載せてある昇降ステージ２１８を下げて、ピストン２１５を粉体表面から離す。 In this configuration example, the sample container 216 containing the powder is raised, brought into contact with the compacting piston 215, and further lifted to lift the weight 214 from the support plate 219 so that all the load of the weight 214 is applied to the piston 215. Leave it for a certain period of time. Thereafter, the lifting / lowering stage 218 on which the powder container 216 is placed is lowered, and the piston 215 is separated from the powder surface.

ピストン２１５は、どんな材質でも良いが、粉体を押付ける表面の表面性がスムーズである必要がある。そのため、加工しやすくて、表面が固く、変質しない材質が良い。また、帯電による粉体付着がないようにする必要があり、導電性の材質が適している。この材質の一例としては、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、黄銅等がある。本発明では、粉体を入れる容器２１６は、内径φ６０ｍｍで、圧密を完了した粉体の高さが、２５〜２８ｍｍとなるようにした。 The piston 215 may be made of any material, but it needs to have a smooth surface on which the powder is pressed. Therefore, a material that is easy to process, has a hard surface, and does not change quality is preferable. Further, it is necessary to prevent the powder from adhering due to charging, and a conductive material is suitable. Examples of this material include SUS, Al, Cu, Au, Ag, and brass. In the present invention, the powder container 216 has an inner diameter of 60 mm, and the height of the compacted powder is 25 to 28 mm.

測定ゾーン３０は、図１１に示されるように、粉体を入れる容器２１６、その容器を上下させる昇降ステージ２１８、ステージには荷重を測定するロードセル２１３、粉体のトルクを測定するトルクメータ２１１等から構成される。なお、本構成は一例であり、本発明を限定するものではない。 As shown in FIG. 11, the measurement zone 30 includes a container 216 for storing powder, an elevating stage 218 for moving the container up and down, a load cell 213 for measuring the load on the stage, a torque meter 211 for measuring the torque of the powder, and the like. Consists of In addition, this structure is an example and does not limit this invention.

円錐ロータ２１２をシャフトの先端に取り付け、そのシャフト自体を上下方向に移動しないように固定する。粉体を入れた試料容器ステージ２１８は、昇降機によって上下できるようにして、試料容器ステージ２１８の中央部に粉体を入れた容器２１６を置くようにし、容器２１６を上げることによって、容器２１６の中央に円錐ロータ２１２が回転しながら侵入してくるようにする。 The conical rotor 212 is attached to the tip of the shaft, and the shaft itself is fixed so as not to move in the vertical direction. The sample container stage 218 containing the powder can be moved up and down by an elevator, the container 216 containing the powder is placed at the center of the sample container stage 218, and the container 216 is raised to raise the center of the container 216. The conical rotor 212 is allowed to enter while rotating.

円錐ロータ２１２にかかるトルクを上部にあるトルクメータ２１１によって検出し、また粉体の入った容器２１６にかかる荷重を容器２１６の下にあるロードセル２１３によって検出し、さらに円錐ロータ２１２の移動量は、位置検出器で行なう。 Torque applied to the conical rotor 212 is detected by the torque meter 211 at the top, and the load applied to the container 216 containing powder is detected by the load cell 213 below the container 216. Further, the amount of movement of the conical rotor 212 is as follows. This is done with a position detector.

この構成は一例であり、シャフト自体を昇降ステージ２１８により上下させたりするなどできるような他の構成でも適用できる。 This configuration is merely an example, and other configurations in which the shaft itself can be moved up and down by the elevating stage 218 are also applicable.

図１２は、表面に溝を形成した円錐ロータの図である。円錐ロータ２１２の形状は、円錐の頂角が６０°で、図１２のように一様の形状及び深さで溝がきってある。円錐の頂点からまっすぐ底辺方向に溝を切ったもので、その溝の断面が三角形の凹凸からなるのこぎり歯形状をしている。円錐ロータ２１２の底円の直径は３０ｍｍ、辺の長さは３０ｍｍであり、頂点の溝の深さは０ｍｍで、底面部分の溝の深さは１ｍｍで、徐々に溝が深くなっている。溝の数は４８本である。（以下、これを円錐ロータIという。） FIG. 12 is a diagram of a conical rotor having grooves formed on the surface. The cone rotor 212 has a cone apex angle of 60 °, and has a uniform shape and depth as shown in FIG. A groove is cut straight from the apex of the cone in the direction of the base, and the cross section of the groove has a sawtooth shape consisting of triangular irregularities. The diameter of the bottom circle of the conical rotor 212 is 30 mm, the length of the side is 30 mm, the depth of the groove at the apex is 0 mm, the depth of the groove at the bottom surface portion is 1 mm, and the groove gradually becomes deeper. The number of grooves is 48. (Hereafter, this is called conical rotor I.)

円錐ロータ２１２の材質面とトナー粒子との摩擦成分を測定するのではなく、トナー粒子とトナー粒子との摩擦成分を測定している。円錐ロータ２１２材質面とトナー粒子との接触は、三角溝の山の先端部分のみとなる。ほとんどが溝に入り込んだトナー粒子とその周辺のトナー粒子との接触となる。円錐ロータ２１２の材質としては、特に限定的でなく、加工しやすくて、表面が固く、変質しないものが好ましく、さらに帯電性を帯びない材質が適している。具体例として、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、黄銅等を挙げることができる。 Rather than measuring the friction component between the material surface of the conical rotor 212 and the toner particles, the friction component between the toner particles and the toner particles is measured. Contact between the material surface of the conical rotor 212 and the toner particles is only at the tip of the crest of the triangular groove. Most of the contact is between the toner particles that have entered the groove and the surrounding toner particles. The material of the conical rotor 212 is not particularly limited, and a material that is easy to process, has a hard surface, and does not change in quality is preferable, and a material that does not have charging property is suitable. Specific examples include SUS, Al, Cu, Au, Ag, brass, and the like.

トナーＴのトナー粉体の流動性を、粉体相中に円錐ロータ２１２を回転させながら侵入させ、円錐ロータ２１２が粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより評価する。詳細には、トナー粉体相中に円錐ロータ２１２を回転させながら、侵入（下降）させたり、引抜（アップ）いたりさせ、そのときに円錐ロータ２１２やトナー粉体相が入っている容器にかかるトルクや荷重を測定し、そのトルクや荷重の値により流動性を評価するものである。トナー粉体のトルクおよび荷重は、円錐ロータ２１２の回転速度、即ち毎分当たりの回転数（以下、回転数と略記。単位はｒｐｍ）や円錐ロータ２１２の侵入速度により変化する。そこで、測定の精度を上げるために、トナー粒子同士の微妙な接触状態が測定出来るように、円錐ロータ２１２の回転数や侵入速度を下げて測定するようにした。そのため、測定条件は以下の範囲が好ましい。 The fluidity of the toner powder of toner T is evaluated by allowing the conical rotor 212 to enter the powder phase while rotating, and measuring the torque or load generated when the conical rotor 212 moves in the powder phase. To do. Specifically, while rotating the conical rotor 212 into the toner powder phase, the conical rotor 212 is allowed to enter (lower) or be pulled out (up), and then the conical rotor 212 and the container containing the toner powder phase are applied. Torque and load are measured, and fluidity is evaluated based on the torque and load values. The torque and load of the toner powder vary depending on the rotational speed of the conical rotor 212, that is, the rotational speed per minute (hereinafter abbreviated as the rotational speed; the unit is rpm) and the conical rotor 212 penetration speed. Therefore, in order to increase the measurement accuracy, the rotation speed and the intrusion speed of the conical rotor 212 are decreased so that the delicate contact state between the toner particles can be measured. Therefore, measurement conditions are preferably in the following range.

円錐ロータの回転数：０．１〜１００ｒｐｍ
円錐ロータの侵入速度：０．５〜１５０ｍｍ／ｍｉｎ
そして、本発明では以下の条件で測定を行った。
・円錐ロータの回転数１．０ｒｐｍ
・円錐ロータの侵入速度１．０ｍｍ／ｍｉｎ
・トナー層の加圧０．１ｋｇ／ｃｍ²以上で６０秒以上加圧
・円錐ロータ形状円錐ロータI Number of rotations of conical rotor: 0.1 to 100 rpm
Conical rotor penetration speed: 0.5 to 150 mm / min
And in this invention, it measured on condition of the following.
・ Rotation speed of conical rotor 1.0rpm
・ Intrusion speed of conical rotor 1.0mm / min
・ Pressurization of toner layer Pressurization for over 60 seconds at 0.1 kg / cm ² or more ・ Conical rotor shape Conical rotor I

円錐ロータの侵入距離は、浅いとトルクや荷重の値が小さく、データの再現性等に問題が生じるため、データの再現性のある領域まで深く侵入させた方が良い。発明者による実験結果では５ｍｍ以上侵入させればほぼ安定した測定が可能である。 If the conical rotor has a small penetration distance, the torque and load values are small, which causes problems in data reproducibility and the like. Therefore, it is preferable to penetrate deeply into a data reproducible region. As a result of experiments by the inventor, almost stable measurement is possible by intruding 5 mm or more.

また、トナーの粉体層の空間率も重要である。空間率は以下の式より求める。
ε＝（Ｖ−Ｍ／ρ）／Ｖ
（ここで、εは空間率、Ｍは測定容器に充填したトナー粉体の質量、ρはトナー粉体の真比重、そしてＶはトナー層の容積である。） The space ratio of the toner powder layer is also important. The space ratio is obtained from the following formula.
ε = (V−M / ρ) / V
(Where ε is the void ratio, M is the mass of the toner powder filled in the measurement container, ρ is the true specific gravity of the toner powder, and V is the volume of the toner layer.)

図１３は、円錐ロータのトルクメータへの取付けを示した図である。円錐ロータ２１２のトルクメータ２１１への取付けは、図１３に示すように取付けねじ３７で行なうようにし、種々の材質の異なる円錐ロータ２１２を簡単に着脱できるようにした。ねじ１本での着脱であるので、異なる材質で作製した円錐ロータ２１２を簡単に交換でき、種々の材質と粉体間の流動性を評価できる。 FIG. 13 is a view showing attachment of the conical rotor to the torque meter. The conical rotor 212 is attached to the torque meter 211 with a mounting screw 37 as shown in FIG. 13 so that various conical rotors 212 made of various materials can be easily attached and detached. Since it is detachable with a single screw, the conical rotor 212 made of different materials can be easily replaced, and the fluidity between various materials and powders can be evaluated.

トルクメータ２１１は高感度タイプのものが良く、非接触方式のものが適している。ロードセル２１３は荷重レンジが広く、分解能の高いものが適している。位置検出器はリニアスケール、光を用いた変位センサ等があるが、精度的に０．１ｍｍ以下の仕様が適している。昇降機は、サーボモータやステッピングモータを用いて、精度良く駆動できるものが良い。 The torque meter 211 is preferably a high-sensitivity type, and a non-contact type is suitable. A load cell 213 having a wide load range and high resolution is suitable. The position detector includes a linear scale, a displacement sensor using light, etc., but the specification of 0.1 mm or less is suitable for accuracy. The elevator can be driven with high accuracy using a servo motor or a stepping motor.

本発明の現像剤として、円錐ローラを用いたトルク測定法によるトルク値が、空間率５０％から７０％で、３．０ｍＮ・ｍ以下である現像剤を用いることになる。 As the developer of the present invention, a developer having a torque value by a torque measurement method using a conical roller of 50% to 70% and 3.0 mN · m or less is used.

このような現像剤は流動性に優れ、移動性に優れる。このため、高精度の現像処理を行うことができる。しかも、流動性に優れた現像剤を用いても、本発明では、現像剤ほぐし運転により、しまりを有効に防止できる。 Such a developer is excellent in fluidity and mobility. For this reason, highly accurate development processing can be performed. Moreover, even if a developer having excellent fluidity is used, in the present invention, it is possible to effectively prevent the jamming by the developer loosening operation.

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。本発明に係る画像形成装置は、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ装置等がある。ほぐし動作時間としては、印字動作停止時間、駆動時間の積算カウント数等に応じて種々変更できる。また、攪拌部材１０２を設ける場合、現像剤収容室１０１のみに設けても、現像剤供給室１０３のみに設けてもよい。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. Examples of the image forming apparatus according to the present invention include an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile machine. The loosening operation time can be variously changed according to the printing operation stop time, the cumulative count of the driving time, and the like. When the stirring member 102 is provided, it may be provided only in the developer storage chamber 101 or only in the developer supply chamber 103.

１０現像ユニット
１１カウント手段
１２記憶手段
１３制御手段
１４駆動手段
１０２ａ，１０２ｂ現像剤攪拌部材
１０７現像剤担持体
１１０規制部材
３０４現像剤供給部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Developing unit 11 Count means 12 Storage means 13 Control means 14 Drive means 102a, 102b Developer stirring member 107 Developer carrier 110 Restricting member 304 Developer supply member

特開２００７−３９５２号公報JP 2007-3952 A 特許第４１５４０３１号公報Japanese Patent No. 4150311 特許第３３８７５６９号公報Japanese Patent No. 3338769

Claims

少なくとも現像剤担持体を含む現像ユニットを備え、この現像ユニットが装置駆動手段にて駆動する縦型の現像装置であって、
現像運転停止時間をカウントするカウント手段と、設定される現像運転停止時間の閾値を記憶する記憶手段と、カウント手段にてカウントされた現像運転停止時間が記憶手段にて記憶された閾値を越えれば、現像ユニットの構成部品の少なくとも１つを駆動する現像剤ほぐし運転を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする現像装置。 A vertical developing device including a developing unit including at least a developer carrying member, the developing unit being driven by an apparatus driving unit,
A counting unit that counts the development operation stop time, a storage unit that stores a threshold value of the set development operation stop time, and a development operation stop time counted by the count unit exceeds a threshold value stored in the storage unit And a control means for performing a developer loosening operation for driving at least one of the components of the developing unit.

現像剤ほぐし運転は現像剤担持体の駆動であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the developer loosening operation is driving of a developer carrying member.

前記現像ユニットは現像剤攪拌部材を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the developing unit includes a developer stirring member.

現像剤ほぐし運転は現像剤攪拌部材の駆動であることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。 4. The developing device according to claim 3, wherein the developer loosening operation is driving of a developer stirring member.

現像剤ほぐし運転は現像ユニットの所定回転軸を中心とした回転であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 2. The developing device according to claim 1, wherein the developer loosening operation is rotation about a predetermined rotation axis of the developing unit.

前記現像ユニットを複数個備えるとともに、各現像ユニットが水平方向に沿って一列状に配設され、かつ各現像ユニットが連動して前記現像剤ほぐし運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 2. The developing device according to claim 1, further comprising a plurality of the developing units, wherein the developing units are arranged in a line along a horizontal direction, and the developing units perform the developer loosening operation in conjunction with each other. Development device.

前記現像ユニットを複数個備えるとともに、各現像ユニットが上下方向に沿って配設され、かつ各現像ユニットが独立して前記現像剤ほぐし運転を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 2. The developing device according to claim 1, comprising a plurality of the developing units, each developing unit being disposed along a vertical direction, and each developing unit performing the developer unwinding operation independently. .

駆動時間の積算カウント数に対応した複数の現像運転停止時間の閾値を持つことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。 8. The developing device according to claim 1, wherein the developing device has a plurality of developing operation stop time thresholds corresponding to the cumulative count number of the driving time. 9.

前記現像ユニットは、現像剤担持体に接触して、現像剤担持体上に供給される現像剤を所定量に規制する規制部材を有し、この規制部材の現像剤担持体接触部位を、現像剤担持体の回転中心を含む鉛直面より現像剤担持体回転方向下流側に４５度以内にずれた位置であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。 The developing unit has a regulating member that comes into contact with the developer carrying body and regulates the developer supplied onto the developer carrying body to a predetermined amount, and the developer carrying body contact portion of the regulating member is developed. The development according to any one of claims 1 to 8, wherein the development is at a position deviated within 45 degrees downstream of the vertical plane including the rotation center of the developer carrier in the developer carrier rotation direction. apparatus.

前記現像ユニットは、現像剤担持体の近傍にこの現像剤担持体とは非接触の現像剤供給部材を有することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の現像装置。 10. The developing device according to claim 1, wherein the developing unit includes a developer supply member that is not in contact with the developer carrying member in the vicinity of the developer carrying member. .

円錐ローラを用いたトルク測定法によるトルク値が、空間率５０％から７０％で、３．０ｍＮ・ｍ以下である現像剤を用いたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の現像装置。 10. The developer according to any one of claims 1 to 9, wherein a developer having a torque value by a torque measuring method using a conical roller of 50% to 70% and 3.0 mN · m or less is used. 2. The developing device according to item 1.

前記請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の現像装置を備えた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.