JP4852286B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いられる現像装置に係り、詳しくは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置並びにこれを備える画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like, and more particularly to a developing device using a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier and an image forming apparatus provided with the developing device.

従来、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用いる現像装置として、図21に示す構造ものが知られている。図21に示す現像装置4は不図示の潜像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体である現像ローラ5と、現像剤を搬送しながら現像ローラ5に供給し、現像ローラ5からの現像剤を回収する供給回収スクリュ401とを備えている。さらに、供給回収スクリュ401の下流端まで搬送された現像剤と必要に応じて供給されたトナーとを攪拌しながら供給回収スクリュ401とは逆方向に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ11を備えている。供給回収スクリュ401と攪拌スクリュ11とは水平方向に配置され、供給回収スクリュ401を備える供給回収搬送路402と攪拌スクリュ11を備える攪拌搬送路10とは仕切り部材である隔壁403で仕切られている。そして、2つの搬送路は隔壁403の軸方向両端部の開口部で連通しており、攪拌搬送路10と供給回収搬送路402とでは現像剤を逆方向に搬送することにより循環搬送されている。   Conventionally, as a developing device using a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier, the one shown in FIG. 21 is known. A developing device 4 shown in FIG. 21 supplies a developing roller 5 which is a developer carrying member for supplying a developer to a latent image carrying member (not shown), and supplies the developer to the developing roller 5 while conveying the developer. A supply / recovery screw 401 for recovering the developer is provided. Furthermore, a stirring screw 11 is provided as a stirring and transporting member that transports the developer transported to the downstream end of the supply / recovery screw 401 and the toner supplied as necessary, in a direction opposite to the supply / recovery screw 401. ing. The supply / recovery screw 401 and the agitation screw 11 are arranged in the horizontal direction, and the supply / recovery conveyance path 402 provided with the supply / recovery screw 401 and the agitation conveyance path 10 provided with the agitation screw 11 are partitioned by a partition wall 403 that is a partition member. . The two conveyance paths communicate with each other through openings at both end portions in the axial direction of the partition wall 403, and the agitation conveyance path 10 and the supply / recovery conveyance path 402 are circulated and conveyed by conveying the developer in the opposite direction. .

図21に示す従来の現像装置4では、現像ローラ5への現像剤の供給と現像済みの現像剤の回収とを供給回収スクリュ401及び供給回収搬送路402で行っている。現像済みの現像剤は現像によりトナーが消費されトナー濃度が現像前よりも低い状態である。現像剤の供給用のスクリュと回収用のスクリュとが同一であり、供給用の搬送路と回収用の搬送路とも同一のため、現像済の回収現像剤と現像前の現像剤とが攪拌される。これにより、現像ローラ5に供給される現像剤のトナー濃度は供給回収スクリュ401の現像剤搬送方向の下流側ほど低下していく。特に、高印字率の画像では現像前に対して現像後のトナー濃度の低下が大きくなり、現像剤搬送方向下流側のトナー濃度低下が大きく、画像品質が維持できなくなる問題を生じる。このようなトナー濃度低下を低減するためには、搬送する現像剤の量を増加する方法で対処可能ではあるが、搬送する現像剤の量を増加すると、現像剤へのストレス増加となり、現像剤寿命低下の一因となる。   In the conventional developing device 4 shown in FIG. 21, the supply of the developer to the developing roller 5 and the recovery of the developed developer are performed by the supply / recovery screw 401 and the supply / recovery conveyance path 402. The developed developer is in a state where the toner is consumed by development and the toner density is lower than that before development. Since the developer supply screw and the recovery screw are the same, and the supply conveyance path and the recovery conveyance path are the same, the developed recovered developer and the developer before development are agitated. The As a result, the toner concentration of the developer supplied to the developing roller 5 decreases toward the downstream side of the supply recovery screw 401 in the developer transport direction. In particular, in a high printing rate image, a decrease in toner density after development is larger than that before development, and a decrease in toner density on the downstream side in the developer transport direction is large, causing a problem that image quality cannot be maintained. In order to reduce such a decrease in toner density, it is possible to cope with the method by increasing the amount of developer to be conveyed. However, increasing the amount of developer to be conveyed increases stress on the developer, and the developer This contributes to a reduction in life.

このような問題は、特許文献1に記載された現像装置のように現像ローラへの現像剤の供給用スクリュと現像済みの現像剤の回収用スクリュとを異なる現像剤搬送路に設けることで解消することができる。以下、特許文献1に記載された現像装置の構成について説明する。   Such a problem can be solved by providing the developer supply screw for the developer to the developing roller and the developer collecting screw for the developed developer in different developer transport paths as in the developing device described in Patent Document 1. can do. The configuration of the developing device described in Patent Document 1 will be described below.

特許文献1に記載の現像装置を図22に示す。
図22に示す現像装置4は現像ローラ5と現像剤を搬送しながら現像ローラ5に供給する供給スクリュ8とを備えている。さらに、現像ローラ5上で現像箇所を通過し、回収された回収現像剤を攪拌しながら供給スクリュ8とは逆方向に搬送する回収攪拌スクリュ110を備えている。
供給スクリュ8は回収攪拌スクリュ110の上方に配置されており、供給スクリュ8を備える供給搬送路9と回収攪拌スクリュ110を備える回収攪拌搬送路210とは仕切り部材である隔壁403で仕切られている。そして、2つの搬送路は隔壁403の軸方向両端部の開口部で連通しており、現像に用いられず供給搬送路9の下流端まで搬送された余剰現像剤は、供給搬送路9の下流端側の開口部で落下して回収攪拌搬送路210に供給される。
回収攪拌搬送路210では余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌しながら搬送し、下流端で回収攪拌スクリュ110の搬送力によって現像剤を押し込み、盛り上がることで開口部から供給搬送路9に現像剤を供給する。なお、回収攪拌搬送路210には下流端での過剰な現像剤が堆積することを防止するために過剰な現像剤を上流側に搬送する過剰堆積防止スクリュ209が設けられている。
図22に示す現像装置4では、現像済みの現像剤の回収を回収攪拌搬送路210内で行い、供給搬送路9に現像済みの現像剤が混入することがない。これにより、供給搬送路9内の現像剤のトナー濃度が変化することなく、現像ローラ5に供給される現像剤のトナー濃度も一定となる。
The developing device described in Patent Document 1 is shown in FIG.
The developing device 4 shown in FIG. 22 includes a developing roller 5 and a supply screw 8 that supplies the developing roller 5 while conveying the developer. Furthermore, a recovery agitation screw 110 that passes through the development location on the developing roller 5 and conveys the recovered developer collected in a direction opposite to the supply screw 8 is provided.
The supply screw 8 is disposed above the recovery stirring screw 110, and the supply transport path 9 including the supply screw 8 and the recovery stirring transport path 210 including the recovery stirring screw 110 are partitioned by a partition wall 403 that is a partition member. . The two conveyance paths communicate with each other through openings at both ends in the axial direction of the partition wall 403, and excess developer conveyed to the downstream end of the supply conveyance path 9 without being used for development is downstream of the supply conveyance path 9. It drops at the opening on the end side and is supplied to the recovery stirring and conveying path 210.
The recovery agitation transport path 210 transports the excess developer and the recovered developer while stirring, pushes the developer by the transport force of the recovery agitation screw 110 at the downstream end, and rises to the supply transport path 9 from the opening. Supply. The recovery stirring and conveying path 210 is provided with an excessive deposition preventing screw 209 that conveys excess developer to the upstream side in order to prevent excessive developer from accumulating at the downstream end.
In the developing device 4 shown in FIG. 22, the developed developer is collected in the collection stirring and conveying path 210, and the developed developer is not mixed into the supply and conveying path 9. Thereby, the toner concentration of the developer supplied to the developing roller 5 is constant without changing the toner concentration of the developer in the supply conveyance path 9.

しかし、特許文献1の現像装置は、回収攪拌搬送路210で回収と攪拌とを行い、現像箇所を通過した回収現像剤が攪拌の途中にも落ちるため、十分に攪拌がなされていない状態の現像剤が供給搬送路9に向かうおそれがある。攪拌が不十分な現像剤が供給搬送路9に供給されると、供給搬送路9内の現像剤全体のトナー濃度の低下や、トナー濃度が不均一になるという問題が生じる。このような問題は、回収現像剤のトナー濃度が低下する高印字率の画像ほど顕著となる。   However, the developing device of Patent Document 1 performs recovery and stirring in the recovery stirring and conveying path 210, and the recovered developer that has passed through the development site also falls in the middle of stirring. Therefore, development in a state where stirring is not sufficiently performed. There is a possibility that the agent goes to the supply conveyance path 9. When the developer with insufficient stirring is supplied to the supply conveyance path 9, there arises a problem that the toner density of the whole developer in the supply conveyance path 9 is lowered and the toner density becomes non-uniform. Such a problem becomes more conspicuous as an image having a high printing rate in which the toner concentration of the collected developer is lowered.

図21及び図22に示した現像装置4ような問題は、特許文献2のように現像ローラへの現像剤の供給用スクリュと現像済みの現像剤の回収用スクリュと現像剤を攪拌する攪拌用スクリュとを異なる現像剤搬送路に設けることで解消することができる。以下、特許文献2に記載された現像装置の構成について説明する。   The problem with the developing device 4 shown in FIGS. 21 and 22 is that, as in Patent Document 2, the developer supply screw to the developing roller, the developed developer recovery screw, and the developer for stirring the developer are stirred. This can be solved by providing a screw in a different developer conveyance path. The configuration of the developing device described in Patent Document 2 will be described below.

特許文献2に記載の現像装置を図23に示す。
図23に示す現像装置4は現像ローラ5と供給スクリュ8と、現像ローラ5上で現像箇所を通過し、回収された回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する回収スクリュ6とを備えている。さらに、供給スクリュ8の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、回収スクリュ6の最下流部まで搬送された回収現像剤とを攪拌しながら供給スクリュ8とは逆方向に搬送する攪拌スクリュ11を備えている。
供給スクリュ8は攪拌スクリュ11の上方に配置されており、供給スクリュ8を備える供給搬送路9と攪拌スクリュ11を備える攪拌搬送路10とは仕切り部材である第一隔壁404で仕切られている。そして、2つの搬送路は第一隔壁404の軸方向両端部の開口部で連通しており、現像に用いられず供給搬送路9の下流端まで搬送された余剰現像剤は、供給搬送路9の下流端側の開口部で落下して攪拌搬送路10に供給される。また、回収搬送スクリュを備える回収搬送路7は攪拌搬送路10の水平方向に並べて設けており、回収搬送路7と攪拌搬送路10とは仕切り部材である第二隔壁405で仕切られている。そして、この2つの搬送路は回収スクリュ6の下流端側で第二隔壁405に設けられた開口部で連通している。回収搬送路7の下流端まで搬送された回収現像剤は水平方向に移送され、攪拌搬送路10に供給される。
攪拌搬送路10に供給された余剰現像剤と回収現像剤とは攪拌搬送路10で攪拌され、下流端で攪拌スクリュ11の搬送力によって押し込まれて、盛り上がることで開口部から供給搬送路9に供給がなされる。
図23に示す現像装置4では、現像済みの現像剤の回収を回収搬送路7内で行い、供給搬送路9に現像済みの現像剤が混入することがない。よって、供給搬送路9内の現像剤のトナー濃度が変化することなく、現像ローラ5に供給される現像剤のトナー濃度も一定となる。
また、回収搬送路7と攪拌搬送路10とを設け、現像剤の回収と攪拌とを回収搬送路7と攪拌搬送路10とに分けて行っている。これにより、攪拌が不十分な現像剤が供給搬送路9に供給されることに起因する、供給搬送路9内の現像剤全体のトナー濃度の低下や、トナー濃度が不均一になるという問題を防止することができる。
The developing device described in Patent Document 2 is shown in FIG.
The developing device 4 shown in FIG. 23 includes a developing roller 5, a supply screw 8, and a collection screw 6 that passes through a development location on the development roller 5 and conveys the collected developer collected in the same direction as the supply screw 8. ing. Further, the agitation screw 11 that conveys the surplus developer conveyed to the most downstream side of the supply screw 8 and the recovered developer conveyed to the most downstream portion of the recovery screw 6 while conveying in the opposite direction to the supply screw 8. It has.
The supply screw 8 is disposed above the stirring screw 11, and the supply conveyance path 9 including the supply screw 8 and the stirring conveyance path 10 including the stirring screw 11 are partitioned by a first partition 404 which is a partition member. The two conveyance paths communicate with each other at the openings at both axial ends of the first partition 404, and the excess developer that is not used for development and is conveyed to the downstream end of the supply conveyance path 9 is supplied to the supply conveyance path 9. And is supplied to the agitation transport path 10 by dropping at the opening on the downstream end side. The collection conveyance path 7 including the collection conveyance screw is provided side by side in the horizontal direction of the agitation conveyance path 10, and the collection conveyance path 7 and the agitation conveyance path 10 are partitioned by a second partition 405 that is a partition member. The two conveying paths communicate with each other through an opening provided in the second partition 405 on the downstream end side of the recovery screw 6. The recovered developer transported to the downstream end of the recovery transport path 7 is transported in the horizontal direction and supplied to the stirring transport path 10.
The surplus developer and the recovered developer supplied to the agitation conveyance path 10 are agitated in the agitation conveyance path 10, pushed in by the conveyance force of the agitation screw 11 at the downstream end, and raised to the supply conveyance path 9 from the opening. Supply is made.
In the developing device 4 shown in FIG. 23, the developed developer is collected in the collection conveyance path 7, and the developed developer is not mixed into the supply conveyance path 9. Therefore, the toner concentration of the developer supplied to the developing roller 5 is constant without changing the toner concentration of the developer in the supply conveyance path 9.
Further, a recovery conveyance path 7 and an agitation conveyance path 10 are provided, and developer recovery and agitation are performed separately for the recovery conveyance path 7 and the agitation conveyance path 10. As a result, there is a problem in that the toner density of the entire developer in the supply conveyance path 9 is reduced or the toner density becomes nonuniform due to the insufficiently stirred developer being supplied to the supply conveyance path 9. Can be prevented.

図23で示した現像装置4のように回収搬送路、攪拌搬送路及び供給搬送路の3つの搬送路が仕切り部材に仕切られた3軸の現像装置では、現像ローラに供給された現像剤は供給搬送路に戻らず、回収搬送路に回収されため、一方向循環方式と呼ばれる。一方向循環方式と呼ばれる3軸の現像装置においては、従来の図21に示すような2軸の現像装置に比べて現像剤寿命の点でも優位性があるといえる。
すなわち、現像剤が現像装置を一周する間、2軸の現像装置は現像剤規制部(ドクタ)を何度も通過する可能性があるのに対して、一方向循環方式では1回より多くは通過することがないからである。
よって現像剤がドクタを通過する確率分布の形状としては、2軸方式はブロードに、一方向循環はシャープに、それぞれなることが予想される。ドクタ通過の際に現像剤が受けるストレスはかなり大きいため、その通過回数と現像剤の劣化との相関が高い。すなわち分布形状のブロードな2軸方式ほどより劣化した現像剤が多いということになり、寿命が早いことになる。寿命に近い磁性キャリアのドクタ通過回数について、計算によって得られた結果を図24に示す。
ここで現像剤の寿命として例えばN回のドクタ通過回数を設定したとすると、2軸の分布においてより早く寿命の来る現像剤が多い様子がわかる。よって一方向循環方式を用いることで現像剤寿命には有利ということがわかる。
As in the developing device 4 shown in FIG. 23, in the three-axis developing device in which the three conveyance paths of the collection conveyance path, the agitation conveyance path, and the supply conveyance path are partitioned by the partition member, the developer supplied to the developing roller is Since it does not return to the supply conveyance path but is collected in the collection conveyance path, it is called a one-way circulation system. It can be said that a triaxial developing device called a unidirectional circulation system has an advantage in terms of developer life compared to a conventional biaxial developing device as shown in FIG.
That is, while the developer makes a round of the developing device, the biaxial developing device may pass through the developer restricting section (doctor) many times, whereas in the one-way circulation system, the developer is more than once. It is because it does not pass.
Therefore, the shape of the probability distribution that the developer passes through the doctor is expected to be broad in the biaxial method and sharp in the one-way circulation. Since the stress applied to the developer when passing through the doctor is quite large, there is a high correlation between the number of passes and the deterioration of the developer. That is, the broader biaxial system with a distributed shape has more deteriorated developer, and the life is shortened. FIG. 24 shows the result obtained by calculation for the number of times the magnetic carrier passes through the doctor near the lifetime.
Here, for example, assuming that the number of times of passage of the doctor N times is set as the developer life, it can be seen that there are many developers whose life comes earlier in the biaxial distribution. Therefore, it can be seen that the use of the unidirectional circulation system is advantageous for the developer life.

また、特許文献3では、現像剤の長寿命化を図ることができる一方向循環方式である3軸の現像装置で、未使用の現像剤を補給するとともに、補給された現像剤に相当する量の現像装置内に存在する使用済み現像剤を現像剤排出手段により排出する。このように、トナー補給に際して磁性キャリアを補給するとともに、繰り返しの画像形成に使用されて劣化した磁性キャリアを含む使用済み現像剤を排出するので、キャリア劣化に伴うトナーの帯電量低下を経時的に安定して抑制できる。よって、現像剤の長寿命化に加えて磁性キャリアによるトナーの安定した摩擦帯電を経時的に実現することができる。   Further, in Patent Document 3, an unused developer is replenished and the amount corresponding to the replenished developer in a three-axis developing device that is a unidirectional circulation system capable of extending the life of the developer. The used developer present in the developing device is discharged by the developer discharging means. In this manner, the magnetic carrier is replenished when toner is replenished, and the used developer containing the magnetic carrier that has deteriorated due to repeated image formation is discharged. Stable and stable. Therefore, in addition to prolonging the life of the developer, stable triboelectric charging of the toner by the magnetic carrier can be realized over time.

しかし、特許文献2及び特許文献3に記載の現像装置4では、現像剤の循環経路について、現像装置の下部に位置する回収搬送路及び攪拌搬送路の現像剤を、現像装置の上部に位置する供給部へと持ち上げることが必要となる。その持ち上げる機構は攪拌搬送路の下流で現像剤を滞留させて上部の開口部からオーバーフローさせる方式であり、その滞留部においては現像剤には過剰なストレスがかかっている。そのため、現像剤は劣化の進行が早まり、結果としてキャリアの帯電付与能力が低下することで正常なトナー帯電が得られなくなることから、安定した現像がなされず、画像濃度変動が生じてしまう。よって、特許文献3のように、この構成で現像剤交換を行っても、所望の現像剤長寿命化が達成できず、長期的な画像濃度安定性が得られない。   However, in the developing device 4 described in Patent Document 2 and Patent Document 3, with respect to the developer circulation path, the developer in the collection transport path and the stirring transport path located in the lower part of the developing apparatus is positioned in the upper part of the developing apparatus. It is necessary to lift to the supply section. The lifting mechanism is a system in which the developer stays downstream from the stirring conveyance path and overflows from the upper opening, and the developer is excessively stressed in the staying portion. For this reason, the developer progresses more rapidly, and as a result, the charge imparting ability of the carrier is lowered, so that normal toner charging cannot be obtained, so that stable development is not performed and image density fluctuation occurs. Therefore, even if the developer is exchanged with this configuration as in Patent Document 3, it is not possible to achieve a long life of the desired developer, and long-term image density stability cannot be obtained.

特許3127594号公報(第一図)Japanese Patent No. 3127594 (first figure) 特開平11−167260号公報(第一図)JP-A-11-167260 (first figure) 特開2004−077587号広報(第七図)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-075757 (Fig. 7)

上述の特許文献3の現像装置に生じる問題は、本出願人が特願2005−229189にて提案した現像装置にて解消することができる。特願2005−229189に記載の現像装置では3つの搬送路の連結部である、現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所では現像剤を滞留させて垂直上方に持ち上げるような現像剤の移動がないように3つの搬送路を設けている。さらに、特許文献3と同様に、未使用現像剤を搬送路に補給するとともに、現像剤排出手段により現像装置内に存在する使用済み現像剤をその全体量の一部に相当する量ずつ現像剤排出口から排出している。これにより、キャリア劣化に伴うトナーの帯電量低下を経時的に安定して抑制でき、磁性キャリアによるトナーの安定した摩擦帯電を経時的に実現しつつ、搬送時に現像剤に不要なストレスを与えないので現像剤の長寿命化を図ることが出来る。   The problem occurring in the developing device described in Patent Document 3 can be solved by the developing device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 2005-229189. In the developing device described in Japanese Patent Application No. 2005-229189, there is no movement of the developer such that the developer stays and is lifted vertically upward at the place where the developer is received and delivered, which is a connecting portion of the three transport paths. Are provided with three transport paths. Further, as in Patent Document 3, the unused developer is replenished to the conveyance path, and the developer that is present in the developing device by the developer discharging means is an amount corresponding to a part of the total amount of the developer. It is discharged from the outlet. As a result, the toner charge amount drop due to carrier deterioration can be stably suppressed over time, and stable frictional charging of the toner by the magnetic carrier can be realized over time, while applying unnecessary stress to the developer during transportation. Therefore, the life of the developer can be extended.

特願2005−229189に記載の現像装置では、補給される未使用の現像剤は現像に適した割合でトナーと磁性キャリアと予め混合した二成分現像剤の状態で収容されている。予め混合されている状態では、トナーとキャリアとの比重の違いにより現像剤中のトナー濃度にムラが生じ、補給される現像剤のトナー濃度にもムラが生じる状態となる。補給される現像剤は現像に適した二成分現像剤であることを前提に補給がなされ、現像に用いられるため、補給される現像剤にトナー濃度ムラが生じると安定した現像がなされず、画像濃度変動が生じてしまう。 In the developing device described in Japanese Patent Application No. 2005-229189, unused developer to be replenished is stored in a two-component developer in which toner and a magnetic carrier are mixed in advance at a ratio suitable for development. In the premixed state, the toner density in the developer is uneven due to the difference in specific gravity between the toner and the carrier, and the toner density of the supplied developer is also uneven. The replenished developer is replenished on the assumption that it is a two-component developer suitable for development, and is used for development. Therefore, when toner density unevenness occurs in the replenished developer, stable development is not performed, and the image Concentration fluctuation occurs.

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、供給搬送路、攪拌搬送路及び回収搬送路とを備えた現像装置で、磁性キャリアによるトナーの安定した摩擦帯電を経時的に実現しつつ、現像剤の長寿命化を達成でき、且つ、安定した画像濃度の現像を行うことができる現像装置と、これを備えた画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a developing device having a supply conveyance path, an agitation conveyance path, and a recovery conveyance path. It is an object of the present invention to provide a developing device that can achieve a long life of the developer and can perform development with a stable image density, and an image forming apparatus including the same.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、内部に備えた複数の磁極により磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、該供給搬送路から供給された該現像剤担持体上の該現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材と、該潜像担持体と対向する箇所を通過した後の該現像剤担持体上から回収された該現像剤を、該現像剤担持体の軸線方向に搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路と、現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収されて該回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤とを受け取り、該現像剤担持体の軸線方向に該余剰現像剤と該回収現像剤とを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材を備え、該余剰現像剤及び該回収現像剤を該供給搬送路に受け渡す撹拌搬送路と、該回収搬送路、該供給搬送路及び該撹拌搬送路の3つの搬送路を、現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所を除いて互いに仕切る仕切り部材とを有する現像装置において、上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部近傍に設けた現像剤排出口から現像剤を現像装置の外に排出する現像剤排出手段と、該3つの搬送路のうちの少なくとも1つの搬送路に設けた現像剤補給位置から未使用のトナーと未使用のキャリアとを補給する現像剤補給手段と、該現像剤補給手段により補給する未使用のトナーを収容するトナー収容部と、該現像剤補給手段により補給する未使用のキャリアを収容し、該トナー収容部とは別に設けられたキャリア収容部とを有し、該3つの搬送路の連結部である、該現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所では現像剤を滞留させて垂直上方に持ち上げるような現像剤の移動がないように構成され、上記回収搬送路を上記現像剤担持体の下方に設けるとともに、上記3つの搬送路をほぼ同じ高さで、且つ、上記回収搬送路、上記供給搬送路及び上記撹拌搬送路の順に配置し、上記現像剤排出口は、上記回収搬送路中の底面から所定の高さだけ上方の上記供給搬送路とは反対側の側面部分に開口していることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1の現像装置において、上記供給搬送部材の最上位置が上記現像剤担持体の回転中心軸よりも下方に位置するように、かつ、該供給搬送部材の最上位置と該回転中心軸とを通る仮想平面と該回転中心軸を通る水平面とのなす角が20[°]以上50[°]以下の範囲内となるように、該供給搬送部材を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1またはの現像装置において、上記現像剤排出手段による現像剤の排出は上記現像装置内に存在する現像剤の全体量の一部に相当する量であることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2またはの現像装置において、上記現像剤補給手段によって該現像装置に補給された現像剤量とほぼ等量の現像剤が、上記現像剤排出手段によって該現像装置外に排出されることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3またはの現像装置において、上記現像剤補給手段は、未使用キャリアと未使用のトナーとをそれぞれ独立した補給動作で該現像装置に補給することを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3、4またはの現像装置において、該現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、現像剤担持体の駆動時間または画像形成枚数を積算する画像形成積算手段と、該トナー濃度検知手段の検知結果と該画像形成積算手段の積算値とが入力され、この入力値に応じて未使用トナーおよび未使用キャリアの補給動作を制御する制御部とを備え、該制御部は該トナー濃度検知手段の検知結果に基づいて未使用トナーの補給量を制御し、該画像形成積算手段の積算値に基づいて未使用キャリアの補給を行うように制御することを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5またはの現像装置において、該現像装置と上記トナー収容部とを複数備え、上記キャリア収容部一つに対して複数の該現像装置と該トナー収容部とを備えていることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5、6またはの現像装置において、上記現像剤補給手段は、上記現像剤補給位置へ未使用のトナーまたは磁性キャリアを移送するための一軸偏心スクリュポンプを有し、該一軸偏心スクリュポンプに未未使用のトナーまたは未使用のキャリアを送り込むための補給路内を負圧化して該一軸偏心スクリュポンプ内の未使用のトナーまたは未使用のキャリアを該現像剤補給位置へ送り出す構成を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7またはの現像装置において、上記現像剤補給位置を、上記回収搬送路中の上記現像剤排出口よりも現像剤搬送方向下流側又は上記撹拌搬送路中に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7またはの現像装置において、上記現像剤補給位置を、上記回収搬送路及び上記供給搬送路から上記撹拌搬送路への現像剤の受け渡しが行われる箇所に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の現像装置において、上記現像剤排出手段は、現像装置内に存在する現像剤の量が規定量を超えたときにその越えた分の現像剤を排出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像にトナーを付着させてこれを現像する現像手段とを有し、該潜像担持体表面に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転写して画像形成を行う画像形成装置において、該現像手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項12の画像形成装置において、上記潜像担持体及び上記現像装置をそれぞれ複数有し、各潜像担持体上にそれぞれ形成された各トナー像が互いに重なり合った画像を最終的に記録材上に形成する構成を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項12または13の画像形成装置において、上記潜像担持体及び上記現像装置を備え、かつ、該潜像担持体上のトナー像を記録材上に転写させるための作像部を2つ有し、一方の作像部による上記記録材の一方の面へのトナー像の転写、及び、他方の作像部による該記録材の他方の面へのトナー像の転写を、同時又は順次に行い、該記録材の両面に各トナー像が転写された後に該各トナー像を該記録材に定着させる定着手段を設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a portion where a developer composed of a magnetic carrier and toner is carried on the surface by a plurality of magnetic poles provided inside and rotated to face the latent image carrier. The developer carrying member for supplying toner to the latent image on the surface of the latent image carrying member, the developer is conveyed along the axial direction of the developer carrying member, and the developer is supplied to the developer carrying member. A supply conveyance path provided with a supply conveyance member, a developer regulating member for regulating the thickness of the developer on the developer carrying body supplied from the supply conveyance path, and a portion facing the latent image carrying body A recovery transport path provided with a recovery transport member for transporting the developer recovered from the developer carrier after passing through the developer in the axial direction of the developer carrier, and the supply without being used for development Excess developer transported to the most downstream side in the transport direction of the transport path, and the developer from the developer carrier. And the recovered developer transported to the most downstream side in the transport direction of the recovery transport path and transported while stirring the excess developer and the recovered developer in the axial direction of the developer carrier A developer conveying path, comprising: a stirring conveyance path that delivers the surplus developer and the recovered developer to the supply conveyance path; and three collection paths, the collection conveyance path, the supply conveyance path, and the stirring conveyance path. In a developing device having partitioning members that separate each other except for receiving and transferring the developer, the developer is removed from the developing device through a developer discharge port provided near the downstream end of the collecting transport path in the developer transport direction. Developer discharging means for discharging the toner, developer supplying means for supplying unused toner and unused carrier from a developer supply position provided in at least one of the three conveying paths, and By developer replenishment means A toner storage unit that stores unused toner to be supplied, a carrier storage unit that stores an unused carrier that is replenished by the developer replenishing unit, and is provided separately from the toner storage unit. One of a connecting portion of the conveying path, the portion to which the receipt and delivery of the developer is configured so as not move in the developer, such as lifting vertically upwardly by staying of the developer, the developing of the collection conveyance path The three conveying paths are arranged at substantially the same height and arranged in the order of the recovery conveying path, the supply conveying path, and the agitating conveying path. An opening is made in the side surface portion on the opposite side to the supply conveyance path above the supply conveyance path by a predetermined height from the bottom surface in the collection conveyance path.
According to a second aspect of the present invention, in the developing device of the first aspect, the uppermost position of the supply transport member is positioned below the rotation center axis of the developer carrying member, and the supply transport member The supply / conveyance member is arranged so that an angle formed between a virtual plane passing through the uppermost position and the rotation center axis and a horizontal plane passing through the rotation center axis is within a range of 20 [°] to 50 [°]. It is characterized by this.
The invention of claim 3, claim 1 or in developing device 2, the discharge of the developer by the developer discharging means corresponds to a portion of the total amount of the developer existing in the developing device It is characterized by a quantity.
The invention of claim 4 is the developing device according to claim 1, 2 or 3, approximately equal amounts of the developer and the developer amount replenished to the developing device by the developer replenishing means, the developing It is discharged out of the developing device by the agent discharging means.
The invention of claim 5 is the developing device according to claim 1, 2, 3 or 4, the developer supply means, developing unspent carrier and the fresh toner and the respectively independent supply operation It is characterized by replenishing the device.
The invention of claim 6 is the developing device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, a toner density detecting means for detecting the toner density of the developer in the developing device, the developer carrying member The image forming integration means for integrating the driving time or the number of image formations, the detection result of the toner density detection means and the integrated value of the image formation integration means are input, and unused toner and unused are used according to this input value A control unit for controlling the replenishment operation of the carrier, the control unit controls the replenishment amount of the unused toner based on the detection result of the toner density detection unit, and the control unit controls the replenishment operation of the image forming integration unit. Control is performed so that the carrier used is replenished.
The invention of claim 7, claim 1, 2, 3, 4, in the developing device 6 was 5 or, a plurality of the developing device and the toner accommodating portion, for one the carrier housing part And a plurality of the developing devices and the toner storage portion.
The invention of claim 8 is, in the developing apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 6 or 7, the developer supply means, unused toner or magnetic to the developer supply position A uniaxial eccentric screw pump for transporting the carrier, and the supply path for feeding unused toner or unused carrier to the uniaxial eccentric screw pump is negatively pressured, and the uniaxial eccentric screw pump It is characterized by having a configuration for sending used toner or unused carrier to the developer supply position.
The invention of claim 9, claim 1,2,3,4,5,6, in the developing device 9 was 7 or, the developer supply position, the developer discharge of the collection conveyance path It is provided downstream of the outlet in the developer conveyance direction or in the agitation conveyance path.
The invention of claim 10, in the developing device according to claim 1,2,3,4,5,6, 7 or 9, the developer supply position, from the collection conveyance path and the supply path It is provided at a location where the developer is transferred to the agitation transport path.
The invention of claim 11 is, in the developing apparatus according to claim 1,2,3,4,5,6,7,8, 9 or 10, the developer discharge means are present in the developing device When the amount of the developer exceeds a specified amount, the developer corresponding to the excess amount is discharged.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a latent image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the latent image carrier, and a developing unit that attaches toner to the latent image and develops the latent image. And an image forming apparatus for forming an image by finally transferring a toner image formed on the surface of the latent image carrier onto a recording material. 5,6,7,8,9,1 0 or is characterized in the use of the developing device 11.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the twelfth aspect , the latent image carrier and the developing devices are provided in plural, and the toner images respectively formed on the latent image carriers overlap each other. In this case, the image is finally formed on the recording material.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect , the latent image carrier and the developing device are provided, and the toner image on the latent image carrier is transferred onto a recording material. Two image forming sections for transferring a toner image onto one surface of the recording material by one image forming section, and a toner image onto the other surface of the recording material by the other image forming section The image forming apparatus is characterized in that fixing means for fixing the toner images on the recording material after the toner images are transferred onto both surfaces of the recording material is provided.

上記請求項1乃至14の現像装置においては、現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所では現像剤を滞留させて垂直上方に持ち上げるような現像剤の移動がないため、現像剤を搬送する際に現像剤に不要なストレスを与えることがない。また、現像剤排出手段と現像剤補給手段とを有することにより、磁性キャリアを補給するとともに、劣化した磁性キャリアを含む使用済み現像剤を排出するので、キャリア劣化に伴うトナーの帯電量低下を経時的に安定して抑制できる。さらに、現像剤補給手段の未使用のトナーを収容するトナー収容部と未使用のキャリアを収容部とを分けて設けているため、現像に適したトナー濃度となるようトナーとキャリアとを補給することにより、安定したトナー濃度の二成分現像剤を補給することができる。 In the developing device according to any one of claims 1 to 14 , since there is no movement of the developer such that the developer stays and is lifted vertically upward at the place where the developer is received and delivered, the development is performed when the developer is transported. No unnecessary stress is applied to the agent. In addition, since the developer discharging means and the developer replenishing means are provided, the magnetic carrier is replenished and the used developer containing the deteriorated magnetic carrier is discharged. Can be stably suppressed. Further, since the toner container for storing unused toner and the container for storing unused carrier are separately provided in the developer replenishing means, the toner and carrier are replenished so that the toner concentration is suitable for development. As a result, a two-component developer having a stable toner concentration can be supplied.

請求項1乃至14の発明によれば、現像剤を搬送する際に現像剤に不要なストレスを与えることがないため、現像剤の長寿命化を達成することができる。また、キャリア劣化に伴うトナーの帯電量低下を経時的に安定して抑制できるため、磁性キャリアによるトナーの安定した摩擦帯電を経時的に実現することができる。さらに、安定したトナー濃度の現像剤を補給することができるため、安定した画像濃度の現像を行うことができるという優れた効果がある。 According to the first to fourteenth aspects of the present invention, when the developer is conveyed, unnecessary stress is not given to the developer, so that the life of the developer can be extended. In addition, since the decrease in charge amount of the toner due to carrier deterioration can be stably suppressed with time, stable frictional charging of the toner with the magnetic carrier can be realized with time. Furthermore, since a developer having a stable toner density can be replenished, there is an excellent effect that development with a stable image density can be performed.

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機(以下、単に「複写機」という。)に適用した一実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。
この複写機は、プリンタ部100、操作・表示ユニット90、給紙装置40、自動画像読取装置200、紙補給装置300等を有している。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic color copier (hereinafter simply referred to as “copier”) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the copying machine according to the present embodiment.
The copying machine includes a printer unit 100, an operation / display unit 90, a paper feeding device 40, an automatic image reading device 200, a paper supply device 300, and the like.

プリンタ部100は、紙搬送路43Aを境にして、その上方に配設された第1画像形成部(一方の作像部)と、下方に配設された第2画像形成部(他方の作像部)とを有している。第1画像形成部は、図中矢印方向に無端移動する中間転写体である第1中間転写ベルト21を有する第1転写ユニット20を備えている。また、第2画像形成部は、図中矢印方向に無端移動する中間転写体である第2中間転写ベルト31を有する第2転写ユニット30を備えている。第1中間転写ベルト21の上部張架面の上方には、4個の第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kが配置されている。一方、第2中間転写ベルト31の側部の傾斜した張架面の側方には、4個の第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kが配置されている。これらの第1プロセスユニット及び第2プロセスユニットの番号に付したY、M、C、Kという添字(色分け添字)は、それぞれ扱うトナーの色と対応しており、Yはイエロー、Cはシアン、Mはマゼンタ、Kはブラックを意味している。プロセスユニット内の各機器にも必要に応じて同様の色分け添字を付ける。   The printer unit 100 includes a first image forming unit (one image forming unit) disposed above and a second image forming unit (the other image forming unit) disposed below the paper conveyance path 43A. Image portion). The first image forming unit includes a first transfer unit 20 having a first intermediate transfer belt 21 that is an intermediate transfer body that moves endlessly in the direction of the arrow in the drawing. Further, the second image forming unit includes a second transfer unit 30 having a second intermediate transfer belt 31 which is an intermediate transfer body that moves endlessly in the direction of the arrow in the drawing. Four first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K are arranged above the upper stretched surface of the first intermediate transfer belt 21. On the other hand, four second process units 81Y, 81M, 81C, 81K are disposed on the side of the inclined tension surface on the side of the second intermediate transfer belt 31. The subscripts (color subscripts) Y, M, C, and K attached to the numbers of the first process unit and the second process unit correspond to the colors of the toners to be handled, respectively. Y is yellow, C is cyan, M means magenta and K means black. The same color-coded subscript is attached to each device in the process unit as necessary.

第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kは、それぞれ潜像担持体としての感光体1Y,1M,1C,1Kを有している。同様に、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kも、それぞれ潜像担持体としての感光体1Y,1M,1C,1Kを有している。第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kの感光体1Y,1M,1C,1Kは、等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第1中間転写ベルト21の上部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第1受像面という。同様に、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kの感光体1Y,1M,1C,1Kも等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第2中間転写ベルト31の側部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第2受像面という。   The first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K have photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K as latent image carriers, respectively. Similarly, the second process units 81Y, 81M, 81C, 81K also have photoreceptors 1Y, 1M, 1C, 1K as latent image carriers, respectively. The photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K of the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K are arranged at equal intervals, and at least at the time of image formation, contact the upper stretched surface of the first intermediate transfer belt 21, respectively. Hereinafter, the belt surface that contacts in this way is referred to as a first image receiving surface. Similarly, the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K of the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K are also arranged at equal intervals, and at least during the image formation, respectively, on the side stretched surface of the second intermediate transfer belt 31. Contact. Hereinafter, the belt surface that contacts in this way is referred to as a second image receiving surface.

第1中間転写ベルト21は、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢であってその第1受像面をほぼ水平に延在させる姿勢となるように、複数のローラに張架されている。第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kは、このようなほぼ水平の第1受像面に接するように、互いにほぼ水平な状態で並列配設されている。
一方、第2中間転写ベルト31は、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢であってその第2受像面を図中左上から右下にかけて傾斜させる姿勢となるように、複数のローラに張架されている。第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kは、このように傾斜している第2受像面に接するように、第2中間転写ベルト31の図中左側方にて、図中左上から右下にかけての斜めの配列になるように配設されている。
The first intermediate transfer belt 21 is stretched around a plurality of rollers so as to have a horizontally long posture that takes a space in a horizontal direction rather than a vertical direction and a posture in which the first image receiving surface extends substantially horizontally. Yes. The first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K are arranged in parallel so as to be in contact with such a substantially horizontal first image receiving surface.
On the other hand, the second intermediate transfer belt 31 has a vertically long posture with a space in the vertical direction rather than the horizontal direction, and a plurality of rollers so that the second image receiving surface is inclined from the upper left to the lower right in the drawing. It is stretched around. The second process units 81Y, 81M, 81C, 81K are arranged on the left side of the second intermediate transfer belt 31 from the upper left to the lower right in the drawing so as to contact the inclined second image receiving surface. It is arrange | positioned so that it may become a diagonal arrangement | sequence.

図3は、4つの第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kのうちの1つを示す拡大構成図である。
各第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kは、それぞれ扱うトナーの色が互いに異なる点を除いてほぼ同様の構成になっている。よって、図3では符号に付す色分け添字を省略している。
図3において、感光体1は、プリンタ部100の動作時に、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。この感光体1の周囲には、帯電手段であるスコロトロンチャージャ3、現像手段としての現像装置4、感光体クリーニング装置2、光除電装置Q、電位センサS1、画像センサS2等が配設されている。また、感光体1は、潜像形成手段である不図示の露光装置より照射されたレーザ光Lによりその表面に静電潜像を形成される。本実施形態の感光体1としては、例えば直径30〜120[mm]程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層(OPC)を被覆したドラム状のものを用いている。なお、感光体1としては、アモルファスシリコン(a−Si)層を被覆したものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。
FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing one of the four first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K.
The first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K have substantially the same configuration except that the colors of the toners handled are different from each other. Therefore, in FIG. 3, the color-coded subscripts attached to the reference numerals are omitted.
In FIG. 3, the photosensitive member 1 is driven to rotate counterclockwise in the drawing by a driving unit (not shown) during operation of the printer unit 100. Around the photoconductor 1, a scorotron charger 3 as a charging unit, a developing device 4 as a developing unit, a photoconductor cleaning device 2, a photostatic device Q, a potential sensor S1, an image sensor S2, and the like are arranged. Yes. The photosensitive member 1 forms an electrostatic latent image on its surface by a laser beam L emitted from an exposure device (not shown) which is a latent image forming unit. As the photoreceptor 1 of this embodiment, for example, a drum-shaped member in which an organic cylindrical layer (OPC) that is a photoconductive substance is coated on the surface of an aluminum cylinder having a diameter of about 30 to 120 [mm] is used. The photoreceptor 1 may be one that is coated with an amorphous silicon (a-Si) layer. Further, it may be a belt shape instead of a drum shape.

感光体クリーニング装置2は、クリーニングブラシ2a、クリーニングブレード2b、回収部材2c等を有し、後述の1次転写ニップを通過した後の感光体1の表面に残留する転写残トナーなどの異物を除去、回収する。
スコロトロンチャージャ3は、回転駆動される感光体1の表面を例えばマイナス極性に一様帯電させるものである。一様帯電を行う帯電手段としては、スコロトロンチャージャの代わりに、帯電ローラを用いてもよい。また、帯電バイアスが印加される帯電バイアス部材を感光体1の表面に接触させる方式のものでもよい。
不図示の露光装置は、色ごとの画像データに対応した光を、スコロトロンチャージャ3で一様に帯電済みの各感光体1の表面に走査し、静電潜像を形成するものである。露光装置としては、発光素子としてのLED(発光ダイオード)アレイと結晶素子とから構成されるものや、画像データに応じて変調したレーザ光をレーザ光源及びポリゴンミラー等を用いて走査するレーザスキャン方式のものを採用することができる。
The photoconductor cleaning device 2 includes a cleaning brush 2a, a cleaning blade 2b, a recovery member 2c, and the like, and removes foreign matters such as transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 1 after passing through a primary transfer nip described later. ,to recover.
The scorotron charger 3 is for uniformly charging the surface of the photoconductor 1 that is rotationally driven to, for example, a negative polarity. As a charging means for performing uniform charging, a charging roller may be used instead of the scorotron charger. Alternatively, a charging bias member to which a charging bias is applied may be in contact with the surface of the photoreceptor 1.
An exposure apparatus (not shown) scans light corresponding to image data for each color on the surface of each photoreceptor 1 that is uniformly charged by a scorotron charger 3 to form an electrostatic latent image. As an exposure apparatus, a laser scanning system that uses an LED (light emitting diode) array as a light emitting element and a crystal element, or scans laser light modulated in accordance with image data using a laser light source, a polygon mirror, or the like. Can be adopted.

本実施形態の現像方式は、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)を用いて現像を行う二成分現像方式を採用している。また、本実施形態では、各感光体1の表面に形成された色ごとの静電潜像を、感光体1の帯電極性と同極性(マイナス極性)に帯電された各色トナーでそれぞれ現像する、いわゆる反転現像方式を採用する。本実施形態の現像装置4には、トナー濃度検知手段としての図示しない透磁式のトナー濃度センサが設けられている。また、プリンタ部100内部には、図2に示すように、トナー収容部としてのトナーボトル86Y,86M,86C,86Kが取り付けられており、トナー濃度センサの検知結果に応じて後述するトナー補給手段としてのトナー補給装置により各色のトナーが各現像装置4に補給される。現像装置4の構成の詳細な説明については後述する。   The development system of this embodiment employs a two-component development system in which development is performed using a two-component developer (hereinafter simply referred to as “developer”) composed of toner and a magnetic carrier. In the present embodiment, the electrostatic latent image for each color formed on the surface of each photoconductor 1 is developed with each color toner charged to the same polarity (negative polarity) as the charged polarity of the photoconductor 1. A so-called reversal development method is employed. The developing device 4 of the present embodiment is provided with a magnetic toner density sensor (not shown) as a toner density detection unit. Further, as shown in FIG. 2, toner bottles 86Y, 86M, 86C, 86K as toner storage units are attached inside the printer unit 100, and toner replenishing means described later according to the detection result of the toner density sensor. Each toner is supplied to each developing device 4 by the toner replenishing device. A detailed description of the configuration of the developing device 4 will be given later.

図4は、4つの第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kのうちの1つを示す拡大構成図である。
各第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kも、それぞれ扱うトナーの色が異なる点を除いてほぼ同様の構成になっているので、図4でも符号に付す色分け添字を省略している。第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kの構成は、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kと同様である。ただし、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kでは、図示の上では感光体1の回転方向が異なっているために、感光体1の回転軸1aを通る図中y軸に対して第1プロセスユニット80とは軸対称の構成となっている。このような軸対称の構成とすることは、感光体1の周囲に設ける部材の配置に関係する重要な点である。なぜなら、プリンタ部100との結合部、具体的には駆動手段との結合部、電気的接続部、現像剤補給装置、現像剤排出装置等との結合方法を配慮することで、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kと第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kとの間に互換性を持たせることができるからである。すなわち、第1プロセスユニット及び第2プロセスユニットのそれぞれに専用の現像装置、クリーニング装置等の部材を製造する必要がなくなる。その結果、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体の低コスト化を図ることができる。
FIG. 4 is an enlarged configuration diagram showing one of the four second process units 81Y, 81M, 81C, 81K.
Each of the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K has substantially the same configuration except that the color of the toner to be handled is different. The configuration of the second process units 81Y, 81M, 81C, 81K is the same as that of the first process units 80Y, 80M, 80C, 80K. However, in the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K, since the rotational direction of the photosensitive member 1 is different in the drawing, the first process unit 81Y is shown in FIG. The process unit 80 is axially symmetric. Such an axially symmetric configuration is an important point related to the arrangement of members provided around the photoreceptor 1. This is because the first process unit can be obtained by considering the coupling portion with the printer unit 100, specifically, the coupling portion with the driving means, the electrical connection portion, the developer supply device, the developer discharge device, and the like. This is because compatibility can be provided between the 80Y, 80M, 80C, and 80K and the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K. That is, it is not necessary to manufacture members such as a dedicated developing device and a cleaning device for each of the first process unit and the second process unit. As a result, the efficiency in component manufacturing and component management is high, and the overall cost can be reduced.

先に示した図2において、第1画像形成部は、複数の第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kと、第1転写ユニット20とから構成される。また、第2画像形成部は、複数の第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kと、第2転写ユニット30とから構成される。また、プリンタ部100においては、第1転写ユニット20と第2転写ユニット30とにより両面転写装置が構成される。   In FIG. 2 described above, the first image forming unit includes a plurality of first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K, and the first transfer unit 20. The second image forming unit includes a plurality of second process units 81Y, 81M, 81C, 81K and a second transfer unit 30. In the printer unit 100, the first transfer unit 20 and the second transfer unit 30 constitute a double-side transfer device.

第1転写ユニット20は、図2に示すように、第1中間転写ベルト21を複数のローラ23,24,25,26(2個),27,28,29によって張架して、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kの感光体1Y,1M,1C,1Kに接触させている。そして、第1中間転写ベルト21の内周部の各感光体1Y,1M,1C,1Kに対向する位置には1次転写ローラ22が設けられている。この接触により、第1転写ユニット20では、感光体1Y,1M,1C,1K上の各色トナー像(以下、「第1トナー像」という。)を第1中間転写ベルト21上に重ね合わせて転写する1次転写ニップが形成される。第1中間転写ベルト21は、これら4つの1次転写ニップを形成しながら、図中時計回りに無端移動する。各1次転写ニップでは、図示しない電源によって1次転写バイアスが印加される4つの1次転写ローラ22が、感光体1Y,1M,1C,1Kとの間に第1中間転写ベルト21を挟み込んでいる。この1次転写バイアスやニップ圧の影響により、各1次転写ニップで各色の第1トナー像が第1中間転写ベルト21に重ね合わされて1次転写される。この重ね合わせにより、第1中間転写ベルト21上に、複数色第1トナー像が形成される。   As shown in FIG. 2, the first transfer unit 20 stretches the first intermediate transfer belt 21 with a plurality of rollers 23, 24, 25, 26 (two), 27, 28, 29, and performs the first process. The units 80Y, 80M, 80C, and 80K are in contact with the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. A primary transfer roller 22 is provided at a position facing the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K on the inner periphery of the first intermediate transfer belt 21. By this contact, the first transfer unit 20 transfers the color toner images (hereinafter referred to as “first toner images”) on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K on the first intermediate transfer belt 21 in a superimposed manner. A primary transfer nip is formed. The first intermediate transfer belt 21 moves endlessly clockwise in the figure while forming these four primary transfer nips. In each primary transfer nip, four primary transfer rollers 22 to which a primary transfer bias is applied by a power source (not shown) sandwich the first intermediate transfer belt 21 between the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Yes. Due to the influence of the primary transfer bias and the nip pressure, the first toner images of the respective colors are superimposed on the first intermediate transfer belt 21 and are primarily transferred at each primary transfer nip. By this superposition, a first toner image of a plurality of colors is formed on the first intermediate transfer belt 21.

第1中間転写ベルト21の外周部には、ローラ23に対向する位置にベルトクリーニング装置20Aが設けられている。このベルトクリーニング装置20Aは、各1次転写ニップを通過した後の第1中間転写ベルト21の表面に残留する転写残トナーや、紙粉などの異物を拭い去る。第1中間転写ベルト21に関連する部材は、第1転写ユニット20として一体的に構成してあり、プリンタ部100に対し着脱が可能となっている。   A belt cleaning device 20 </ b> A is provided on the outer periphery of the first intermediate transfer belt 21 at a position facing the roller 23. This belt cleaning device 20A wipes off transfer residual toner remaining on the surface of the first intermediate transfer belt 21 after passing through each primary transfer nip and foreign matters such as paper dust. Members related to the first intermediate transfer belt 21 are integrally formed as the first transfer unit 20 and can be attached to and detached from the printer unit 100.

一方、第2転写ユニット30は、第2中間転写ベルト31を複数のローラ32(4個),33,34,35,36(2個)によって張架して感光体1Y,1M,1C,1Kに接触させている。この接触により、第2転写ユニット30では、感光体1Y,1M,1C,1K上の各色トナー像(以下、「第2トナー像」という。)を第2中間転写ベルト31上に重ね合わせて転写する1次転写ニップが形成される。第2中間転写ベルト31は、これら4つの1次転写ニップを形成しながら、図中反時計回りに無端移動する。各1次転写ニップでは、図示しない電源によって1次転写バイアスが印加される4つの1次転写ローラ32が、感光体1Y,1M,1C,1Kとの間に第2中間転写ベルト31を挟み込んでいる。この1次転写バイアスやニップ圧の影響により、各1次転写ニップで各色の第2トナー像が第2中間転写ベルト31に重ね合わされて1次転写される。この重ね合わせにより、第2中間転写ベルト31に、複数色第2トナー像が形成される。   On the other hand, in the second transfer unit 30, the second intermediate transfer belt 31 is stretched by a plurality of rollers 32 (four), 33, 34, 35, and 36 (two), and the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Is in contact with By this contact, the second transfer unit 30 transfers the respective color toner images (hereinafter referred to as “second toner images”) on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K on the second intermediate transfer belt 31 in a superimposed manner. A primary transfer nip is formed. The second intermediate transfer belt 31 moves endlessly in the counterclockwise direction in the figure while forming these four primary transfer nips. In each primary transfer nip, four primary transfer rollers 32 to which a primary transfer bias is applied by a power source (not shown) sandwich the second intermediate transfer belt 31 between the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. Yes. Due to the influence of the primary transfer bias and the nip pressure, the second toner image of each color is superimposed on the second intermediate transfer belt 31 and is primarily transferred at each primary transfer nip. By this superposition, a second toner image having a plurality of colors is formed on the second intermediate transfer belt 31.

第2中間転写ベルト31の外周部には、ローラ33に対向する位置にベルトクリーニング装置30Aが設けられている。このベルトクリーニング装置30Aは、各1次転写ニップを通過した後の第2中間転写ベルト31の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。第2中間転写ベルト31に関連する部材も、第2転写ユニット30として一体的に構成してあり、プリンタ部100に対し着脱が可能となっている。   A belt cleaning device 30 </ b> A is provided on the outer periphery of the second intermediate transfer belt 31 at a position facing the roller 33. The belt cleaning device 30A wipes off unnecessary toner remaining on the surface of the second intermediate transfer belt 31 after passing through each primary transfer nip and foreign matters such as paper dust. Members related to the second intermediate transfer belt 31 are also integrally formed as the second transfer unit 30 and can be attached to and detached from the printer unit 100.

2つの中間転写ベルト21,31としては、それぞれ、例えば厚さが50〜600[μm]の樹脂フィルム又はゴムを基体とするベルトを用いる。そして、このベルトを、感光体1が担持する可視像たるトナー像が1次転写ローラ22,32に印加される1次転写バイアスによって静電的にベルト表面に転写し得る電気抵抗値を発揮するように構成する。かかる中間転写ベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値を106〜1012[Ω・cm]程度に調整したものを挙げることができる。また、2つの中間転写ベルト21,31は、それぞれ、ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブがベルト片側端部又は両側端部に設けられている。これらのベルト21,31のベルト周長は約1500[mm]である。 As the two intermediate transfer belts 21 and 31, for example, belts having a base of a resin film or rubber having a thickness of 50 to 600 [μm], for example, are used. The belt exhibits an electric resistance value at which a toner image, which is a visible image carried on the photoreceptor 1, can be electrostatically transferred to the belt surface by a primary transfer bias applied to the primary transfer rollers 22 and 32. To be configured. As an example of such an intermediate transfer belt, there can be mentioned one in which carbon is dispersed in polyamide and its volume resistance value is adjusted to about 10 6 to 10 12 [Ω · cm]. Each of the two intermediate transfer belts 21 and 31 is provided with a belt detent rib for stabilizing the belt running at one end or both end portions of the belt. The belt circumferences of these belts 21 and 31 are about 1500 [mm].

第1転写ユニット20における1次転写手段としての4つの1次転写ローラ22や、第2転写ユニット30における1次転写手段としての4つの1次転写ローラ32としては、例えば次のような構成のものを用いることができる。すなわち、芯金たる金属ローラの表面に導電性ゴム材料を被覆し、その芯金部に不図示の電源からバイアスを印加する構成を採用できる。本実施形態では、導電性ゴム材料として、ウレタンゴムにカーボンを分散したものを用い、その体積抵抗値を105[Ω・cm]程度に調整している。 The four primary transfer rollers 22 as the primary transfer means in the first transfer unit 20 and the four primary transfer rollers 32 as the primary transfer means in the second transfer unit 30 have, for example, the following configurations. Things can be used. That is, it is possible to employ a configuration in which a conductive rubber material is coated on the surface of a metal roller serving as a metal core, and a bias is applied to the metal core part from a power source (not shown). In the present embodiment, a conductive rubber material obtained by dispersing carbon in urethane rubber is used, and its volume resistance value is adjusted to about 10 5 [Ω · cm].

プリンタ部100は、Kトナーだけによるモノクロ画像の出力も可能である。モノクロ画像を出力する場合には、第1転写ユニット20におけるY、M、C用のプロセスユニット80Y,80M,80Cは使用しない。具体的には、これらのプロセスユニット80Y,80M,80Cを稼動させないだけでなく、これらと第1中間転写ベルト21とを非接触に保つための機構によりプロセスユニット80Y,80M,80Cと第1中間転写ベルト21とを互いに離間させる。この機構としては、例えば、ローラ26と1次転写ローラ22を支持する内部フレーム(不図示)を設け、ある点を中心に回動可能に支持する機構を採用できる。この機構を用いれば、この機構が感光体から遠ざかる方向に回動することにより、プロセスユニット80Y,80M,80Cと第1中間転写ベルト21とを離間させた状態で、感光体1Kだけを第1中間転写ベルト21と接触させ、ブラックトナーによるモノクロ画像の作像工程を実行することができる。このような構成であれば、感光体の寿命向上の点で有利である。なお、第2転写ユニット30も同様に、モノクロ画像出力時にプロセスユニット81Y,81M,81Cを第2中間転写ベルト31から離間させるようになっている。   The printer unit 100 can also output a monochrome image using only K toner. When outputting a monochrome image, the Y, M, and C process units 80Y, 80M, and 80C in the first transfer unit 20 are not used. Specifically, the process units 80Y, 80M, and 80C are not operated, and the process units 80Y, 80M, and 80C and the first intermediate unit are not operated by a mechanism for keeping the process unit 80Y, 80M, and 80C in a non-contact state. The transfer belt 21 is separated from each other. As this mechanism, for example, an internal frame (not shown) that supports the roller 26 and the primary transfer roller 22 is provided, and a mechanism that supports the roller 26 so as to be rotatable around a certain point can be adopted. If this mechanism is used, the mechanism is rotated in a direction away from the photosensitive member, so that only the first photosensitive member 1K is moved in a state where the process units 80Y, 80M, and 80C and the first intermediate transfer belt 21 are separated from each other. It is possible to execute a monochrome image forming process using black toner by bringing it into contact with the intermediate transfer belt 21. Such a configuration is advantageous in terms of improving the life of the photoreceptor. Similarly, the second transfer unit 30 also separates the process units 81Y, 81M, 81C from the second intermediate transfer belt 31 when outputting a monochrome image.

第1中間転写ベルト21の外周には、2次転写ローラ46が、第1中間転写ベルト21を裏面で支えながら張架している支持ローラ28との間に第1中間転写ベルト21を挟み込むように配設されている。これにより、第1転写ユニット20においては、第1中間転写ベルト21と2次転写ローラ46とが当接する2次転写ニップが形成されている。支持ローラ28からこの2次転写ニップを経て2次転写ローラ46に至るまでの領域が、両面転写装置における第1転写部になっている。2次転写ローラ46は、芯金たる金属ローラの表面に導電性ゴムを被覆したものであり、その芯金部には図示しない2次転写バイアス電源から2次転写バイアスが印加される。導電性ゴムは、カーボンの分散によって、その体積抵抗値が107[Ω・cm]程度に調整されている。 A secondary transfer roller 46 sandwiches the first intermediate transfer belt 21 between the outer periphery of the first intermediate transfer belt 21 and a support roller 28 that supports the first intermediate transfer belt 21 while supporting it on the back surface. It is arranged. Thereby, in the first transfer unit 20, a secondary transfer nip in which the first intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 46 come into contact with each other is formed. A region from the support roller 28 through the secondary transfer nip to the secondary transfer roller 46 is a first transfer portion in the double-side transfer device. The secondary transfer roller 46 is obtained by coating the surface of a metal roller serving as a core metal with a conductive rubber, and a secondary transfer bias is applied to the core metal portion from a secondary transfer bias power source (not shown). The volume resistance value of the conductive rubber is adjusted to about 10 7 [Ω · cm] by the dispersion of carbon.

上述の2次転写ニップの図2中右側方には、レジストローラ対45が配設されている。このレジストローラ対45は、プリンタ部100の図中右側方に配設された給紙装置40から送られて来る記録材としての転写紙Pをローラ間に挟み込んだ後、両ローラの回転を一時中断する。そして、第1中間転写ベルト21上の重ね合わせトナー像である複数色第1トナー像に同期させ得るタイミングで、転写紙Pを2次転写ニップに向けて送り出す。送り出された転写紙Pは、2次転写ニップで、その一方の面である第1面(図中上側を向く面)に複数色第1トナー像が密着せしめられる。そして、2次転写バイアスやニップ圧の影響により、第1中間転写ベルト21上の複数色第1トナー像がその第1面に2次転写される。2次転写ニップを通過した転写紙Pは、第1中間転写ベルト21や2次転写ローラ46から離れて、第2中間転写ベルト31に受け渡される。   A registration roller pair 45 is disposed on the right side of the above-described secondary transfer nip in FIG. The registration roller pair 45 temporarily rotates the rollers after sandwiching a transfer sheet P as a recording material fed from a sheet feeding device 40 disposed on the right side of the printer unit 100 in the drawing. Interrupt. Then, the transfer paper P is sent out toward the secondary transfer nip at a timing that can be synchronized with the multi-color first toner image that is the superimposed toner image on the first intermediate transfer belt 21. The transferred transfer paper P is brought into close contact with the first toner image of a plurality of colors on the first surface (the surface facing the upper side in the figure) which is one surface of the transfer paper P at the secondary transfer nip. Then, due to the influence of the secondary transfer bias and the nip pressure, the multi-color first toner image on the first intermediate transfer belt 21 is secondarily transferred to the first surface. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip is separated from the first intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 46 and transferred to the second intermediate transfer belt 31.

第2転写ユニット30においては、第2中間転写ベルト31を張架している上部張架ローラ34によるベルト掛け回し箇所が、第2中間転写ベルト31の上部張架面になっている。この上部張架面の上方には、電荷付与手段たる転写チャージャ47が上部張架面と所定の間隙を介して対向するように配設されている。転写チャージャ47からこの所定の間隙を経由して上部張架ローラ34に至るまでの領域が、第2転写ユニット30の第2転写部となっている。   In the second transfer unit 30, a belt-wrapped portion by the upper stretching roller 34 that stretches the second intermediate transfer belt 31 is an upper stretched surface of the second intermediate transfer belt 31. Above this upper stretch surface, a transfer charger 47 serving as a charge applying means is disposed so as to face the upper stretch surface with a predetermined gap. A region from the transfer charger 47 to the upper tension roller 34 via this predetermined gap is a second transfer portion of the second transfer unit 30.

転写チャージャ47は公知のものを用いることができ、タングステンや金などの細い線を放電電極とし、これをケーシングで保持して、その放電電極に不図示の電源から転写電流を印加する。第2中間転写ベルト31と転写チャージャ47の間に転写紙Pを通過させながら、その第1面に転写チャージャ47から発せられる電荷を付与することで、第2中間転写ベルト31上の複数色第2トナー像を転写紙Pの第2面に2次転写する。上述の2次転写バイアスや、転写チャージャ47による付与電荷は、いずれもトナーの極性と逆のプラス極性である。   A known transfer charger 47 can be used. A thin wire such as tungsten or gold is used as a discharge electrode, which is held by a casing, and a transfer current is applied to the discharge electrode from a power source (not shown). While the transfer paper P is passed between the second intermediate transfer belt 31 and the transfer charger 47, the first surface is provided with charges generated from the transfer charger 47, so that a plurality of colors on the second intermediate transfer belt 31 are provided. The two toner images are secondarily transferred onto the second surface of the transfer paper P. Both the secondary transfer bias and the charge applied by the transfer charger 47 have a positive polarity opposite to the polarity of the toner.

プリンタ部100の図中右側方には転写紙Pを給紙可能に収納した給紙装置40が配備されている。この給紙装置は、複数の紙収容手段を備えている。具体的には、最も上段に配設された給紙トレイ40a、これの下方に配設された第1給紙カセット40b、これの下方に配設された第2給紙カセット40c、これの下方に配設された第3給紙カセット40dを備えている。これらの紙収容手段は、それぞれ紙面に対し直角手前側(操作面側)に引出し可能に配設されている。また、それぞれサイズの異なる転写紙Pを収容している。各紙収容手段において、最上位置の転写紙Pは、対応する給紙・分離手段41A,41B,41C,41Dにより選択的に分離、給紙され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対42Bにより紙搬送路43Bや43Aに送られる。   On the right side of the printer unit 100 in the drawing, a paper feeding device 40 that accommodates the transfer paper P is provided. The paper feeding device includes a plurality of paper storage means. Specifically, the uppermost sheet feed tray 40a, the first sheet feed cassette 40b disposed below the sheet feed tray 40a, the second sheet feed cassette 40c disposed below the first sheet feed cassette 40b, and the lower section thereof Is provided with a third paper feed cassette 40d. Each of these paper storage means is disposed so as to be able to be drawn out to the near right side (operation surface side) with respect to the paper surface. In addition, transfer sheets P of different sizes are accommodated. In each paper storage means, the uppermost transfer paper P is selectively separated and fed by the corresponding paper feed / separation means 41A, 41B, 41C, 41D, and only one sheet is reliably fed by the plurality of transport roller pairs 42B. It is sent to the paper transport path 43B or 43A.

紙搬送路43Aには、転写紙Pを両面転写装置の第1転写部や第2転写部へ送り出す給送タイミングをとるために、上記一対のレジストローラ対45が設けられている。さらに転写紙Pの搬送方向に対して直交する方向の位置を正規の位置とするための横レジ補正機構44が紙搬送路43Aに設けられている。横レジ補正機構44としては、次のものを例示することができる。すなわち、図示しない横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、転写紙の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように転写紙Pをスライド搬送する。そして、転写紙を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは転写紙Pのサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構44は、転写紙Pの搬送方向に対し転写紙Pの両方の横方向から、転写紙Pの両辺を短時間及び複数回押し、転写紙Pを所定の位置に整合させる規制部材から構成されるジョガー方式でもよい。   The pair of registration rollers 45 is provided in the paper transport path 43A in order to take a feeding timing for feeding the transfer paper P to the first transfer unit and the second transfer unit of the double-side transfer device. Further, a lateral registration correction mechanism 44 for setting the position in the direction orthogonal to the conveyance direction of the transfer paper P to a normal position is provided in the paper conveyance path 43A. Examples of the lateral registration correcting mechanism 44 include the following. That is, the transfer paper P is slid and conveyed so as to be composed of a horizontal reference guide (not shown) and a pair of skew rollers, and pressing the horizontal end of the transfer paper against the reference guide. Then, the transfer paper is aligned with a predetermined position. The reference guide is moved and arranged at a predetermined position according to the size of the transfer paper P. The lateral registration correcting mechanism 44 presses both sides of the transfer paper P for a short time and a plurality of times from both lateral directions of the transfer paper P with respect to the transport direction of the transfer paper P to align the transfer paper P at a predetermined position. A jogger system composed of a regulating member may be used.

転写紙Pは、レジストローラ対45から、第1中間転写ベルト21と2次転写ローラ46の当接によって2次転写ニップが形成されている第1転写部に向けて搬送される。その後、第2中間転写ベルト31と転写チャージャ47とが対向している第2転写部に向けて送られる。   The transfer paper P is conveyed from the registration roller pair 45 toward the first transfer portion where the secondary transfer nip is formed by the contact between the first intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 46. Thereafter, the second intermediate transfer belt 31 and the transfer charger 47 are sent toward the second transfer portion facing each other.

給紙装置40においては、複数の給紙トレイのうち、最も上に配設されている給紙トレイ40aから給紙される転写紙Pが、プリンタ部100の紙搬送路43Aに対して、曲げられることなくほぼ水平に真直ぐ搬送されるようになっている。このため、厚い転写紙Pや剛性の高い板紙でも、給紙トレイ40a内に収容すれば、その紙をプリンタ部100の紙搬送路43Aへ安定して給紙することができる。なお、給紙トレイ40aには、多様な特性の転写紙が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用するのが好適である。図示を省略しているが、紙搬送路43Aの要所には転写紙Pを検知するためのセンサを設けており、転写紙Pの存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。   In the paper feeding device 40, the transfer paper P fed from the uppermost paper feeding tray 40 a among the plurality of paper feeding trays is bent with respect to the paper conveyance path 43 A of the printer unit 100. It is designed to be transported almost horizontally and straight. For this reason, even if the thick transfer paper P or the highly rigid paperboard is accommodated in the paper feed tray 40a, the paper can be stably fed to the paper transport path 43A of the printer unit 100. In addition, it is preferable to employ an air sheet feeding composed of a vacuum mechanism so that the sheet feeding tray 40a can reliably feed a sheet of paper having various characteristics. Although not shown, a sensor for detecting the transfer paper P is provided at a key point of the paper transport path 43A, and serves as a trigger for various signals based on the presence of the transfer paper P.

また、給紙トレイ40aの上方には、第2給紙路43Cが設けられている。この第2給紙路43Cに対しては、給紙装置40の図中右側方に設置されている紙補給装置300から、転写紙Pが給紙される。   A second paper feed path 43C is provided above the paper feed tray 40a. The transfer paper P is fed to the second paper feed path 43C from the paper supply device 300 installed on the right side of the paper feed device 40 in the drawing.

第2転写ユニット30の図中左側方には、第2転写部を通過した転写紙Pを、転写紙搬送方向下流側の定着装置60における定着ニップまで、平面状態保って搬送するための紙搬送ユニット50が配置されている。紙搬送ユニット50は、複数の張架ローラ52,53,54,55,56によって紙搬送ベルト51を張架しながら、これを図中反時計回りに無端移動させる。紙搬送ベルト51の外側には、張架ローラ55に対向させて搬送クリーニング装置50A、ローラ56に対向させて転写紙Pを吸着させるための吸着用チャージャ57、分離ローラ54に対向し対向させて転写紙Pを分離させるための分離用チャージャ58を備えている。
紙搬送ユニット50は、第2転写ユニット30の第2転写部から排出される転写紙Pを、複数の張架ローラの1つである受入ローラ52によるベルト掛け回し箇所にて、紙搬送ベルト51上に受け取る。この受け取りよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト51の表面には、吸着用チャージャ57によってトナーの極性と同極性のマイナスの電荷が付与される。この電荷の付与により、紙搬送ユニット50は、第2転写部から排出されてくる転写紙Pを紙搬送ベルト51の表面に静電吸着させることができる。
On the left side of the second transfer unit 30 in the figure, paper transport for transporting the transfer paper P that has passed through the second transfer section to the fixing nip in the fixing device 60 on the downstream side in the transfer paper transport direction while maintaining a flat state. A unit 50 is arranged. The paper transport unit 50 endlessly moves the paper transport belt 51 counterclockwise in the drawing while stretching the paper transport belt 51 by a plurality of stretching rollers 52, 53, 54, 55, and 56. On the outside of the paper conveying belt 51, the conveying cleaning device 50A is opposed to the stretching roller 55, the adsorption charger 57 for adsorbing the transfer paper P is opposed to the roller 56, and the separating roller 54 is opposed to the conveying roller P. A separation charger 58 for separating the transfer paper P is provided.
The paper transport unit 50 is configured to feed the transfer paper P discharged from the second transfer unit of the second transfer unit 30 at a belt winding position by a receiving roller 52 that is one of a plurality of stretching rollers. Receive on. At a timing earlier than this reception, a negative charge having the same polarity as the polarity of the toner is applied to the surface of the paper transport belt 51 by the suction charger 57. By applying this charge, the paper transport unit 50 can electrostatically attract the transfer paper P discharged from the second transfer unit to the surface of the paper transport belt 51.

転写紙Pを表面に静電吸着させた紙搬送ベルト51は、その無端移動に伴って転写紙Pを図中右側から左側へと搬送する。そして、紙搬送ユニット50の図中左側方に配設されている定着手段としての定着装置60に向けて、転写紙Pを送り込む。この送り込みよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト51の表面に静電吸着した転写紙Pには、分離用チャージャ58によって電荷が付与される。この電荷の付与により、それまで紙搬送ベルト51の表面に静電吸着していた転写紙Pが紙搬送ベルト51から容易に分離できるようになる。そして、複数の張架ローラのうち、定着装置60の最も近くに配設されている分離ローラ54によるベルト掛け回し箇所で、分離ローラ54の曲率にならって急激に移動方向を変えようとする紙搬送ベルト51から、転写紙Pが自身のコシの強さによって分離し、その転写紙Pは定着装置60に送り込まれる。
紙搬送ベルト51として、金属ベルト、ポリイミドベルト、ポリアミドベルトなどを採用することができる。そして、紙搬送ベルト51は、その表面にトナーとの離型性を与えるとともに、静電吸着用の帯電が可能な程度の抵抗値を有する。なお、紙搬送ベルト51の移動速度は、定着装置60における転写紙Pの移動速度にあわせる。
The paper conveyance belt 51 having the transfer paper P electrostatically adsorbed on the surface conveys the transfer paper P from the right side to the left side in the drawing along with its endless movement. Then, the transfer paper P is fed toward a fixing device 60 as fixing means disposed on the left side of the paper transport unit 50 in the drawing. Charge is applied to the transfer paper P electrostatically attracted to the surface of the paper transport belt 51 by the separation charger 58 at a timing earlier than this feeding. By applying this electric charge, the transfer paper P that has been electrostatically attracted to the surface of the paper conveyance belt 51 until then can be easily separated from the paper conveyance belt 51. Then, among the plurality of stretching rollers, the paper whose moving direction is suddenly changed in accordance with the curvature of the separation roller 54 at the belt-wrapped portion by the separation roller 54 disposed closest to the fixing device 60. The transfer paper P is separated from the conveyance belt 51 by its strength, and the transfer paper P is fed into the fixing device 60.
As the paper conveying belt 51, a metal belt, a polyimide belt, a polyamide belt, or the like can be employed. The paper transport belt 51 has a releasability from the toner on its surface and has a resistance value that allows charging for electrostatic adsorption. The moving speed of the paper conveying belt 51 is matched with the moving speed of the transfer paper P in the fixing device 60.

紙搬送ユニット50の記録紙搬送方向下流側には、加熱手段を有する定着装置60が設けられている。
定着装置60としては、定着ローラ内部にヒータを備える方式のもの、加熱されるベルトを走行させる方式のもの、誘導加熱を採用した方式のものなどを採用することができる。2つの定着ローラを当接して形成した定着ニップで転写紙Pを両面側からそれぞれ加熱することにより、複数色第1トナー像及び複数色第2トナー像がその転写紙P上にそれぞれ定着させる方式のものを採用している。転写紙Pの両面の画像の色合いや光沢度を同じにするため、2つの定着ローラについては、ベルト材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより、それぞれの面に対して最適な定着条件をつくりだすように、定着装置60の各種パラメータが制御されるようになっている。
A fixing device 60 having a heating unit is provided on the downstream side of the paper transport unit 50 in the recording paper transport direction.
As the fixing device 60, a system having a heater inside the fixing roller, a system in which a belt to be heated is run, a system using induction heating, or the like can be used. A system in which a plurality of color first toner images and a plurality of color second toner images are respectively fixed on the transfer paper P by heating the transfer paper P from both sides at a fixing nip formed by contacting two fixing rollers. Is adopted. In order to make the color tone and glossiness of the images on both sides of the transfer paper P the same, the belt material, hardness, surface property, etc. of the two fixing rollers are made to be the same up and down. Further, various parameters of the fixing device 60 are controlled so as to create an optimal fixing condition for each surface depending on whether it is a full-color image and a monochrome image, or one surface or both surfaces.

定着装置60による定着処理が終了した転写紙Pは、排出路に向けて送り出される。この排出路には、定着処理後の転写紙Pを冷却して不安定なトナーの状態を早期に安定させる目的で、冷却機能を有した冷却ローラ対70が配設されている。この冷却ローラ対70としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラを採用することができる。
冷却ローラ対70によって冷却された転写紙Pは、排紙ローラ対71により、プリンタ部100の左側に設けられた排紙スタック部75に排紙、スタックされる。この排紙スタック部は、大量の転写紙をスタック可能にすべく、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお、排紙スタック部75を通過させ、別の後処理装置に向けて転写紙を搬送させることもできる。別の後処理装置として、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置などを設けることもできる。
The transfer paper P that has been subjected to the fixing process by the fixing device 60 is sent out toward the discharge path. In this discharge path, a pair of cooling rollers 70 having a cooling function is disposed for the purpose of cooling the transfer paper P after the fixing process and stabilizing the unstable toner state at an early stage. As the cooling roller pair 70, a heat pipe structure roller having a heat radiating portion can be adopted.
The transfer paper P cooled by the cooling roller pair 70 is discharged and stacked on a discharge stack unit 75 provided on the left side of the printer unit 100 by a discharge roller pair 71. This discharge stacking unit employs a mechanism in which a receiving member moves up and down according to a stack level by an elevator mechanism (not shown) so that a large amount of transfer paper can be stacked. Note that the transfer paper can also be transported to another post-processing apparatus through the paper discharge stack unit 75. As another post-processing apparatus, an apparatus for bookbinding such as punching, cutting, folding, and binding can be provided.

プリンタ部100の上面には、未使用のトナーを内部に収容したトナーボトル86Y,86M,86C,86Kが、各色ごとに着脱可能にボトル収容部85内に収納されている。本実施形態では、上下に配設した第1画像形成部と第2画像形成部とで、互いに同色のトナーを扱う現像装置に対しては、共通のトナーボトルからトナーを供給するようになっているが、別々にすることもできる。消費量が多いK用のトナーボトル86Kは、他のトナーボトル86Y,86M,86Cよりも大容量としておくことも可能である。ボトル収容部85は、ユーザーが位置する前面から見てプリンタ部100上面の奥側に設けられ、プリンタ部100上面の前面側は平面部分が確保されており、この平面部分をユーザーの作業台として利用できるようになっている。   On the upper surface of the printer unit 100, toner bottles 86Y, 86M, 86C, 86K containing unused toner are housed in the bottle housing unit 85 in a detachable manner for each color. In the present embodiment, toner is supplied from a common toner bottle to the developing devices that handle toner of the same color in the first image forming unit and the second image forming unit arranged above and below. Yes, but can be separate. The toner bottle 86K for K, which consumes a large amount, can have a larger capacity than the other toner bottles 86Y, 86M, 86C. The bottle housing portion 85 is provided on the back side of the upper surface of the printer unit 100 when viewed from the front surface where the user is located, and a flat surface portion is secured on the front surface side of the upper surface of the printer portion 100, and this flat surface portion is used as a work table for the user. It can be used.

プリンタ部100の上面に設けられた操作・表示ユニット90には、タッチパネル等からなる図示しない入力操作部が設けられており、これにより画像形成のための条件などがインプットされる。また、ディスプレイ等からなる図示しない表示部に各種の情報を表示することもでき、操作者とプリンタ部100との情報交換を容易なものとする。   The operation / display unit 90 provided on the upper surface of the printer unit 100 is provided with an input operation unit (not shown) including a touch panel and the like, thereby inputting conditions for image formation. In addition, various information can be displayed on a display unit (not shown) such as a display, and information exchange between the operator and the printer unit 100 is facilitated.

また、プリンタ部100内部には、使用済現像剤収容器87が設けられている。この使用済現像剤収容器87は、感光体クリーニング装置2や、中間転写ベルトのベルトクリーニング装置20A,30A、紙搬送ベルトの搬送クリーニング装置50Aなどに連結されている。そして、これらから送られるトナーや紙粉等の異物を一括して回収して収容する。また、この使用済現像剤収容器87は、後述するように、現像装置4の現像剤排出手段にも連結されており、現像装置4から排出された使用済み現像剤も収容する。これらのクリーニング装置2,20A,30A,50Aや現像装置4に大容量の使用済現像剤収容器を備えないため、これらの装置を小型化でき、さらに使用済み現像剤等の廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ(不図示)を使って使用済現像剤収容器87内の使用済み現像剤等の廃棄や容器交換などの警告を発する。   A used developer container 87 is provided inside the printer unit 100. The used developer container 87 is connected to the photoconductor cleaning device 2, the belt cleaning devices 20A and 30A for the intermediate transfer belt, the transport cleaning device 50A for the paper transport belt, and the like. Then, foreign substances such as toner and paper powder sent from these are collected and stored in a lump. Further, the used developer container 87 is also connected to a developer discharging means of the developing device 4 as described later, and also stores the used developer discharged from the developing device 4. Since these cleaning devices 2, 20A, 30A, 50A and the developing device 4 are not equipped with a large-capacity used developer container, these devices can be miniaturized, and the operability of discarding the used developer and the like can be reduced. It is good. A full sensor (not shown) is used to issue warnings such as disposal of used developer in the used developer container 87 and container replacement.

また、プリンタ部100内部に設けられた制御部95には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。定着装置60による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部は高温になるが、その対策としてファン96を設けて、内部部材の熱による機能低下を防止している。また、このファン96は冷却ローラ対70の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対70の冷却効果の実効性を高めている。   In addition, various power supplies, control boards, and the like are protected and stored in a sheet metal frame in a control unit 95 provided in the printer unit 100. The inside of the image forming apparatus becomes hot due to heat from the fixing device 60 or heat generated from the electrical device. However, as a countermeasure against this, a fan 96 is provided to prevent deterioration of the function due to heat of the internal members. Further, the fan 96 is coupled to the heat radiating portion of the cooling roller pair 70, and the effectiveness of the cooling effect of the cooling roller pair 70 is enhanced.

給紙装置40の上部には、周知の技術によって原稿を自動搬送しながらその原稿の画像を読み取る自動画像読取装置(ADF)200が設けられており、これによる読取情報が制御部95に送られる。送られた読取情報に基づいて、プリンタ部100が駆動制御されて、原稿画像に対応した画像が出力される仕組みである。また、プリンタ部100に対しては、図示しないパーソナルコンピュータ等からの画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。更に、図示しない電話回線から送られてくる画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。給紙装置40の図中右側方には、上述のように、給紙装置40に転写紙Pを補給する紙補給装置300が配設されている。   An automatic image reading device (ADF) 200 that reads an image of a document while automatically conveying the document by a well-known technique is provided on the upper portion of the paper feeding device 40, and reading information obtained by this is sent to the control unit 95. . Based on the sent read information, the printer unit 100 is driven and controlled, and an image corresponding to the document image is output. Further, image information from a personal computer (not shown) or the like can be sent to the printer unit 100 and an image corresponding to the image information can be output. Furthermore, it is also possible to send image information sent from a telephone line (not shown) and output an image corresponding to the image information. As described above, the paper supply device 300 for supplying the transfer paper P to the paper supply device 40 is disposed on the right side of the paper supply device 40 in the drawing.

次にプリンタ部100において、転写紙Pの片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は、大別すると2種類あって選択が可能となっている。その2種類のうちの1つは、第1中間転写ベルト21に転写した複数色第1トナー像を転写紙Pの第1面に2次転写する方法である。この場合、排紙スタック部75上において、その複数色第1トナー像によるフルカラー画像が転写紙Pの上面に形成される。もう1つは、第2中間転写ベルト31に転写した複数色第2トナー像を転写紙Pの第2面に2次転写する方法である。この場合、排紙スタック部75上において、その第2トナー像によるフルカラー画像が転写紙Pの下面に形成される。形成すべき画像が複数の頁にわたるケースでは、排紙スタック部75上で頁が揃うように作像順序を制御するのが好適である。
以下、最後の頁の画像から順に形成して頁順を揃わせるよう、第1中間転写ベルト21に複数色第1トナー像を担持させた後にこれを転写紙Pに転写させる方法を例に挙げて説明する。
Next, an operation at the time of single-sided recording in which the printer unit 100 forms a full-color image on one side of the transfer paper P will be described.
There are two types of single-sided recording methods, which can be selected. One of the two types is a method in which the first toner image transferred onto the first intermediate transfer belt 21 is secondarily transferred onto the first surface of the transfer paper P. In this case, a full-color image based on the first toner image of the plurality of colors is formed on the upper surface of the transfer paper P on the paper discharge stack unit 75. The other is a method in which the second toner image transferred onto the second intermediate transfer belt 31 is secondarily transferred onto the second surface of the transfer paper P. In this case, a full color image based on the second toner image is formed on the lower surface of the transfer paper P on the paper discharge stack portion 75. In the case where the image to be formed covers a plurality of pages, it is preferable to control the image forming order so that the pages are aligned on the paper discharge stack unit 75.
Hereinafter, as an example, a method in which a first toner image of a plurality of colors is carried on the first intermediate transfer belt 21 and then transferred to the transfer paper P so that the pages are formed in order from the last page image and aligned. I will explain.

プリンタ部100を稼動させると、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kにおける感光体1Y,1M,1C,1K及び第1中間転写ベルト21が回転する。同時に第2中間転写ベルト31も無端移動する。このとき、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kにおける感光体1Y,1M,1C,1Kは、第2中間転写ベルト31と離間されていて、不回転状態になっている。そして、第1プロセスユニット80Yによる画像形成が開始されると、LEDアレイと結像素子からなる不図示の露光装置の作動により、LEDから出射されたY用の画像データに対応した光が、スコロトロンチャージャ3によって一様帯電された感光体1Yの表面に照射されて、Y用の静電潜像が形成される。   When the printer unit 100 is operated, the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K and the first intermediate transfer belt 21 in the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K rotate. At the same time, the second intermediate transfer belt 31 also moves endlessly. At this time, the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K in the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K are separated from the second intermediate transfer belt 31 and are not rotated. When image formation by the first process unit 80Y is started, the light corresponding to the Y image data emitted from the LED is scanned by the operation of an exposure device (not shown) composed of the LED array and the imaging element. The surface of the photoreceptor 1Y uniformly charged by the rotron charger 3 is irradiated to form an electrostatic latent image for Y.

このY用の静電潜像は、Y用の第1プロセスユニット81Yの現像装置によってYトナー像に現像され、Y用の1次転写ニップで第1中間転写ベルト21上に静電的に1次転写される。このような潜像形成、現像、1次転写動作は、感光体1M,1C,1K側でもタイミングをとって順次同様に行われる。そして、第1中間転写ベルト21上のYトナー像に対し、M、C、K用の1次転写ニップで、それぞれMトナー像、Cトナー像、Kトナー像が順次重なり合うように1次転写される。これらの1次転写により、第1中間転写ベルト21上に各色のトナー像が重なり合った複数色第1トナー像が担持される。そして、この複数色第1トナー像は、第1中間転写ベルト21とともに図中矢印の方向に移動される。   The electrostatic latent image for Y is developed into a Y toner image by the developing device of the first process unit 81Y for Y, and electrostatically 1 on the first intermediate transfer belt 21 at the primary transfer nip for Y. Next transferred. Such latent image formation, development, and primary transfer operation are sequentially performed in the same manner at the timings on the photosensitive members 1M, 1C, and 1K. Then, the Y toner image on the first intermediate transfer belt 21 is primarily transferred at the M, C, and K primary transfer nips so that the M toner image, the C toner image, and the K toner image sequentially overlap each other. The By these primary transfers, a multi-color first toner image in which the toner images of the respective colors overlap is carried on the first intermediate transfer belt 21. The multi-color first toner image is moved together with the first intermediate transfer belt 21 in the direction of the arrow in the figure.

一方、給紙装置40は、内部の給紙トレイ40aあるいは給紙カセット40b,40c,40dから、画像データに対応する転写紙Pを給紙・分離手段41A,41B,41C,41Dのいずれか1つによって送り出す。そして、搬送ローラ対42B,42Cによってプリンタ部100の紙搬送路43Cに向けて搬送する。そして、横レジ補正機構44に送られる。横レジ補正機構44は、給紙装置40から両面転写装置に向けて搬送されている途中の転写紙Pにおける搬送方向からの姿勢の傾きを補正する傾き補正手段である。この横レジ補正機構44は、レジストローラ対45よりも搬送方向上流側で、搬送方向に直交する紙面方向に並べられたガイド板対を、転写紙Pの搬送方向に直交する両端に突き当てることで、転写紙Pの姿勢の傾きを補正する。ガイド板対の2つのガイド板は、搬送方向に直交する紙面方向に移動可能になっており、給紙された転写紙Pの幅に合わせて移動することで、板間距離を転写紙Pの幅に合わせることができる。   On the other hand, the paper feeding device 40 feeds the transfer paper P corresponding to the image data from the internal paper feeding tray 40a or the paper feeding cassettes 40b, 40c, 40d to any one of the paper feeding / separating means 41A, 41B, 41C, 41D. Send out by one. And it conveys toward the paper conveyance path 43C of the printer part 100 by conveyance roller pair 42B, 42C. Then, it is sent to the lateral registration correction mechanism 44. The lateral registration correction mechanism 44 is an inclination correction unit that corrects the inclination of the posture of the transfer sheet P that is being conveyed from the paper feeding device 40 toward the double-side transfer device from the conveyance direction. The lateral registration correction mechanism 44 abuts the pair of guide plates arranged in the paper surface direction orthogonal to the transport direction upstream of the registration roller pair 45 to both ends orthogonal to the transport direction of the transfer paper P. Thus, the inclination of the posture of the transfer paper P is corrected. The two guide plates of the pair of guide plates are movable in the direction of the paper surface orthogonal to the transport direction. By moving according to the width of the fed transfer paper P, the distance between the plates can be reduced. Can be adjusted to the width.

横レジ補正機構44によって姿勢の傾きが補正された転写紙Pは、レジストローラ対45のローラ間に至る。このときレジストローラ対45は静止しており、転写紙Pの先端はレジストローラ対45のニップに入り込んだ状態で静止する。そして、第1中間転写ベルト21上の複数色第1トナー像との位置が正規なものとなるようなタイミングで、レジストローラ対45が回転し、転写紙Pを転写領域に搬送する。
第1中間転写ベルト21上の複数色第1トナー像は、第1中間転写ベルト21と同期して搬送される転写紙Pの第1面に、2次転写ローラ46による転写作用を受けて2次転写される。2次転写ローラ46に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性とは逆のプラス極性である。2次転写ニップを通過した第1中間転写ベルト21の表面は、ベルトクリーニング装置20Aによって転写残トナーがクリーニングされる。
The transfer paper P whose posture inclination is corrected by the lateral registration correction mechanism 44 reaches between the rollers of the registration roller pair 45. At this time, the registration roller pair 45 is stationary, and the leading edge of the transfer paper P is stationary while entering the nip of the registration roller pair 45. Then, the registration roller pair 45 rotates at a timing such that the position of the first color toner image on the first intermediate transfer belt 21 becomes normal, and the transfer paper P is conveyed to the transfer area.
The multi-color first toner images on the first intermediate transfer belt 21 are subjected to a transfer action by the secondary transfer roller 46 on the first surface of the transfer paper P conveyed in synchronization with the first intermediate transfer belt 21, and 2 Next transferred. The bias applied to the secondary transfer roller 46 has a positive polarity opposite to the charging polarity of the toner. The surface of the first intermediate transfer belt 21 that has passed through the secondary transfer nip is cleaned of transfer residual toner by the belt cleaning device 20A.

また、各第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kでは、それぞれ、1次転写ニップを通過した後の感光体1Y,1M,1C,1K上に残留する転写残トナーが、感光体クリーニング装置2によってクリーニングされる。この感光体クリーニング装置2は、図2に示したように、クリーニングブラシ2aやクリーニングブレード2bによって感光体1Y,1M,1C,1Kの表面から転写残トナーを除去する。除去したトナー等の異物については、回収部材2cによって使用済現像剤収容器 87に送る。なお、上述したセンサS1,S2は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナー像の濃度をそれぞれ検知し、その検知結果を、これを用いて適宜作像条件の設定や制御を行う制御部95に出力する。また、クリーニング後の感光体1の表面は、除電装置Qによって残留電荷が除電されて初期化される。   Further, in each of the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K, the transfer residual toner remaining on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K after passing through the primary transfer nip is removed from the photoreceptor cleaning device 2. Cleaned by. As shown in FIG. 2, the photoconductor cleaning device 2 removes transfer residual toner from the surfaces of the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1K using a cleaning brush 2a and a cleaning blade 2b. The removed foreign matter such as toner is sent to the used developer container 87 by the collecting member 2c. The sensors S1 and S2 described above detect the surface potential after exposure on the surface of the photoconductor and the density of the toner image adhering to the surface of the photoconductor after the development process, and use the detection results as the detection results. Output to the control unit 95 for appropriately setting and controlling the image forming conditions. Further, the surface of the photoreceptor 1 after the cleaning is initialized by removing the residual charges by the static eliminating device Q.

第1転写部の2次転写ニップで複数色第1トナー像が第1面に2次転写された転写紙Pは、第2転写ユニット30の第2中間転写ベルト31に受け渡された後、紙搬送ユニット50に送られる。そして、紙搬送ユニット50から定着装置60に送り込まれるが、この送り込みに先立って、転写紙Pに対して分離用チャージャ58による電荷が付与される。この付与により、第2中間転写ベルト31に静電吸着していた転写紙Pが紙搬送ベルト51から容易に分離できるようになる。   After the transfer paper P on which the first toner image of the plurality of colors is secondarily transferred to the first surface at the secondary transfer nip of the first transfer portion is transferred to the second intermediate transfer belt 31 of the second transfer unit 30, It is sent to the paper transport unit 50. Then, the paper is transported from the paper transport unit 50 to the fixing device 60. Prior to this transport, the transfer paper P is charged by the separation charger 58. With this application, the transfer paper P that has been electrostatically attracted to the second intermediate transfer belt 31 can be easily separated from the paper transport belt 51.

定着装置60内では、転写紙Pの第1面に担持された複数色第1トナー像を構成している各色トナーが、加熱によって軟化又は溶融し、互いに混色して完全なカラー画像となる。ここでは、転写紙Pはその第1面だけにトナーを担持しているので、両面にトナーを担持する両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーは少なくて済む。制御部95は、原稿画像に応じて定着装置60が使用する電力を最適に制御する。定着処理が施された後であっても、複数色第1トナー像が転写紙P上で完全に固着するまでは、その複数色第1トナー像が搬送路のガイド部材等にこすられるなどして画像が乱れるおそれがある。この不具合を防止するべく、定着装置60を通過した転写紙は、冷却手段である冷却ローラ対70によりすぐに冷却される。   In the fixing device 60, the color toners constituting the first toner image of the plurality of colors carried on the first surface of the transfer paper P are softened or melted by heating and mixed with each other to form a complete color image. Here, since the transfer paper P carries toner only on its first side, less heat energy is required for fixing compared to double-sided recording where toner is carried on both sides. The control unit 95 optimally controls the power used by the fixing device 60 according to the document image. Even after the fixing process is performed, until the first toner image of multiple colors is completely fixed on the transfer paper P, the first toner image of multiple colors is rubbed against a guide member or the like of the conveyance path. May disturb the image. In order to prevent this problem, the transfer paper that has passed through the fixing device 60 is immediately cooled by the cooling roller pair 70 that is a cooling means.

冷却ローラ対70を通過した転写紙Pは、排紙ローラ対71により排紙スタック部75にその画像面が上向きとなって排紙される。本例では、排紙スタック部75で若い頁の転写紙が順次上に重ねられるように作像順序がプログラムされているので、排紙スタック部75で頁順が揃う。また、排紙スタック部75は、排紙される転写紙Pの増加に従って下降するので、転写紙を確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。なお、画像記録済みの転写紙Pを排紙スタック部75に直接スタックする代わりに、穴あけ加工装置、ソータ、コレータ、綴じ装置、折り装置などの後処理装置に搬送するようにしてもよい。   The transfer paper P that has passed through the cooling roller pair 70 is discharged by the paper discharge roller pair 71 onto the paper discharge stack portion 75 with its image surface facing upward. In this example, since the image forming order is programmed so that the transfer sheets of the young pages are sequentially stacked on the discharge stack unit 75, the page order is aligned in the discharge stack unit 75. Further, since the paper discharge stack unit 75 descends as the number of transfer sheets P to be discharged increases, the transfer sheets can be reliably stacked and the page order is not disturbed. Instead of directly stacking the image-recorded transfer paper P on the paper discharge stack section 75, the transfer paper P may be conveyed to a post-processing device such as a punching device, a sorter, a collator, a binding device, or a folding device.

なお、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kを用いて転写紙Pの第2面に画像を形成する場合も、上述した第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kを用いて転写紙Pの第1面に画像を形成する場合とほぼ同様であるので説明を省略する。ただし、この場合には、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kを稼働させない点と、頁揃えのために若い頁の画像から順に形成する点とが異なる点に留意する。   Even when an image is formed on the second surface of the transfer paper P using the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K, the transfer paper P using the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K described above. Since this is almost the same as the case where an image is formed on the first surface, description thereof is omitted. However, in this case, it should be noted that the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K are not operated, and the point that images are formed in order from a young page for page alignment is different.

次に、プリンタ部100において転写紙Pの両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。
プリンタ部100に画像信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kの感光体1Y,1M,1C,1Kに、各色の第1トナー像を形成する。そして、これらは、Y、M、C、K用の1次転写ニップで第1中間転写ベルト21に順次重ね合わせて1次転写される。この工程とほぼ並行して、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kの感光体1Y,1M,1C,1Kに、各色の第2トナー像を形成し、これらをY、M、C、K用の1次転写ニップで第2中間転写ベルト31に順次重ね合わせて1次転写する。このようにして、第1中間転写ベルト21及び第2中間転写ベルト31のそれぞれに、複数色第1トナー像及び複数色第2トナー像を形成する。
Next, the operation at the time of duplex recording in which the printer unit 100 forms images on both sides of the transfer paper P will be described.
When an image signal is input to the printer unit 100, a first toner image of each color is formed on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K of the first process units 80Y, 80M, 80C, and 80K described in the single-sided recording operation. To do. These are primary-transferred by sequentially superimposing on the first intermediate transfer belt 21 at the primary transfer nips for Y, M, C, and K. Almost in parallel with this step, second toner images of the respective colors are formed on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K of the second process units 81Y, 81M, 81C, and 81K, and these are formed as Y, M, C, and K. Primary transfer is performed by sequentially superimposing on the second intermediate transfer belt 31 at the primary transfer nip. In this way, the first toner image and the second toner image are formed on the first intermediate transfer belt 21 and the second intermediate transfer belt 31, respectively.

図2に示すように、本実施形態では、第2プロセスユニット81Y,81M,81C,81Kのユニット間隔は、第1プロセスユニット80Y,80M,80C,80Kのユニット間隔よりも小さくなっている。これにより、第2転写ユニット30では、第1転写ユニット20よりも速く1次転写が完了する。また、複数色第1トナー像と複数色第2トナー像が転写紙Pの搬送方向先端で位置的に合致するためには、第1トナー像の形成開始よりも遅れて第2トナー像の形成を開始させる。また、転写紙Pはレジストローラ対45で一時停止した後に搬送されるので、その時間も見込んで、転写紙Pの給紙等を行う。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, the unit intervals of the second process units 81Y, 81M, 81C, 81K are smaller than the unit intervals of the first process units 80Y, 80M, 80C, 80K. Thereby, the first transfer is completed faster in the second transfer unit 30 than in the first transfer unit 20. In addition, in order for the first toner image of the plurality of colors and the second toner image of the plurality of colors to coincide with each other at the leading edge in the conveyance direction of the transfer paper P, the formation of the second toner image is delayed from the start of the formation of the first toner image. To start. Further, since the transfer paper P is transported after being temporarily stopped by the registration roller pair 45, the transfer paper P is fed in consideration of the time.

レジストローラ対45は、タイミングをとって転写紙Pを2次転写ローラ46と第1中間転写ベルト21で構成された第1転写部の2次転写ニップに搬送する。この2次転写ニップには2次転写ローラ46を通じてプラス極性の転写電流が流れ込み、これにより転写紙Pの第1面に第1中間転写ベルト21上の複数色第1トナー像が転写される。このようにして第1面に複数色第トナー像が転写された転写紙Pは、2次転写ローラ46の搬送作用により、引き続き転写チャージャ47のある第2転写部に送られる。そして、その転写チャージャ47にプラス極性の転写電流が印加されることにより、第2中間転写ベルト31上にあらかじめ担持されている複数色第2トナー像が、その転写紙Pの第2面に2次転写される。   The registration roller pair 45 transports the transfer paper P to the secondary transfer nip of the first transfer portion constituted by the secondary transfer roller 46 and the first intermediate transfer belt 21 at a timing. A positive polarity transfer current flows into the secondary transfer nip through the secondary transfer roller 46, whereby the first toner image of a plurality of colors on the first intermediate transfer belt 21 is transferred onto the first surface of the transfer paper P. The transfer sheet P on which the first color toner image is transferred onto the first surface in this manner is continuously sent to the second transfer section having the transfer charger 47 by the conveying action of the secondary transfer roller 46. Then, a positive polarity transfer current is applied to the transfer charger 47, so that a plurality of color second toner images previously carried on the second intermediate transfer belt 31 are transferred to the second surface of the transfer paper P by 2. Next transferred.

このようにして両面に複数色トナー像が転写された転写紙Pは、紙搬送ユニット50の紙搬送ベルト51によって、定着装置60へと移送される。このとき、紙搬送ベルト51の表面は、吸着用チャージャ57によりトナーの極性と同じマイナス極性に帯電されている。そのため、紙搬送ベルト51の表面と対向する転写紙Pの第2面に付着した未定着トナーは、紙搬送ベルト51側に移らない。その後、除電・分離用チャージャ58に交流が印加され、転写紙Pは紙搬送ベルト51から分離され、定着装置60に送り込まれる。そして、定着装置60内で加熱や加圧による定着処理が行われると、複数色第1トナー像及び複数色第2トナー像をそれぞれ構成する各色トナーが軟化又は溶融して互いに混色し、これらのトナー像が転写紙Pに定着する。その後、転写紙Pは、冷却ローラ対70と排紙ローラ対71とを経て冷却された後、排紙スタック部75上に排紙される。   The transfer paper P on which the multi-color toner images are transferred on both sides in this way is transported to the fixing device 60 by the paper transport belt 51 of the paper transport unit 50. At this time, the surface of the paper transport belt 51 is charged by the suction charger 57 to the same negative polarity as the polarity of the toner. Therefore, unfixed toner adhering to the second surface of the transfer paper P facing the surface of the paper transport belt 51 does not move to the paper transport belt 51 side. Thereafter, alternating current is applied to the charge removal / separation charger 58, and the transfer paper P is separated from the paper transport belt 51 and sent to the fixing device 60. When the fixing process by heating or pressurization is performed in the fixing device 60, the respective color toners constituting the first toner image and the second toner image are softened or melted and mixed with each other. The toner image is fixed on the transfer paper P. Thereafter, the transfer paper P is cooled through the cooling roller pair 70 and the paper discharge roller pair 71 and then discharged onto the paper discharge stack 75.

複数の頁の画像を転写紙Pに両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部75にスタックされるように作像順序を制御する。これにより、排紙スタック部75から取り出し、上下面を逆にしたときには、上から順に1頁、その裏に2頁、2枚目が3頁、その裏が4頁となるように頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置60に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御部95によって実行される。   When double-sided recording images of a plurality of pages on the transfer paper P, the image forming order is controlled so that the image of the young page is stacked on the paper discharge stack unit 75 as the bottom surface. As a result, when the paper is taken out from the paper discharge stack 75 and the top and bottom surfaces are reversed, the page order is set so that the first page is the top, the second page is the second, the third page is the third, and the back is the fourth page. It's aligned. Such control of the image forming order and control such as increasing the power input to the fixing device 60 from that during single-sided recording are executed by the control unit 95.

以上の説明では、片面記録動作及び両面記録動作についてはフルカラー画像を形成する場合を例に挙げたが、Kトナーだけによるモノクロ画像を形成する場合もほぼ同様である。
また、メンテナンスや部品交換等の必要性が生じた場合には、不図示の外装カバー等を開放し、メンテナンスをおこなう。
In the above description, the single-sided recording operation and the double-sided recording operation are described as an example in which a full color image is formed.
Further, when the necessity for maintenance or replacement of parts arises, the maintenance is performed by opening an unillustrated exterior cover or the like.

以上の構成を有するプリンタ部100においては、上述した第1画像形成部と制御部95との組合せにより、第1トナー像担持体である第1中間転写ベルト21の表面に第1トナー像を形成する第1トナー像形成部が構成されている。また、第2画像形成部と制御部95との組合せにより、第2トナー像担持体である第2中間転写ベルト31の表面に第2トナー像を形成する第2トナー像形成部が構成されている。また、第1画像形成部と第2画像形成部と制御部95との組合せにより、トナー像形成手段が構成されている。   In the printer unit 100 having the above configuration, a first toner image is formed on the surface of the first intermediate transfer belt 21 that is the first toner image carrier by the combination of the first image forming unit and the control unit 95 described above. A first toner image forming unit is configured. Further, a combination of the second image forming unit and the control unit 95 constitutes a second toner image forming unit that forms a second toner image on the surface of the second intermediate transfer belt 31 that is a second toner image carrier. Yes. A toner image forming unit is configured by a combination of the first image forming unit, the second image forming unit, and the control unit 95.

次に、本発明の特徴部分である、現像装置4の構成について説明する。
図1は、本実施形態における現像装置4を示す概略構成図である。なお、各プロセスユニット80Y,80M,80C,80K,81Y,81M,81C,81Kに設けられる現像装置の構成は、それぞれ扱うトナーの色が異なる点を除いてほぼ同様の構成になっている。よって、図1では符号に付す色分け添字を省略している。
図1において、感光体1は、図中矢印G方向に回転しながらその表面をスコロトロンチャージャ3により帯電される。帯電された感光体1の表面には、不図示の露光装置より照射されたレーザ光Lにより静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置4によってトナーを付着させることによりトナー像とする。
Next, the configuration of the developing device 4 which is a characteristic part of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a developing device 4 in the present embodiment. The configuration of the developing device provided in each process unit 80Y, 80M, 80C, 80K, 81Y, 81M, 81C, 81K is substantially the same except that the color of the handled toner is different. Therefore, in FIG. 1, the color-coded subscripts attached to the reference numerals are omitted.
In FIG. 1, the surface of the photoreceptor 1 is charged by the scorotron charger 3 while rotating in the direction of arrow G in the figure. An electrostatic latent image is formed on the surface of the charged photoreceptor 1 by a laser beam L irradiated from an exposure device (not shown), and a toner image is attached to the electrostatic latent image by a developing device 4. And

現像装置4は、図中矢印I方向に表面移動する現像剤担持体としての現像ローラ5を有している。この現像ローラ5は、その表面に現像剤を担持し、その現像剤を感光体表面の静電潜像に接触させることで、その静電潜像にトナーを付着させる。
また、現像装置4は、この現像ローラ5に現像剤を供給しながら、図1の紙面奥側に向けて現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ8を備えている。現像装置4は、供給スクリュ8との対向部の現像ローラ表面移動方向下流側に、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ16を備えている。
さらに、現像装置4は、現像ローラ5と感光体1との対向部である現像領域の現像ローラ表面移動方向下流側に、現像領域を通過した現像後の現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ6を備えている。供給スクリュ8を備えた供給搬送路9と回収スクリュ6を備えた回収搬送路7とは、現像ローラ5の下方に並設されている。
The developing device 4 has a developing roller 5 as a developer carrying member whose surface moves in the direction of arrow I in the drawing. The developing roller 5 carries a developer on the surface thereof, and causes the developer to contact the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, thereby attaching toner to the electrostatic latent image.
Further, the developing device 4 is provided with a supply screw 8 as a supply conveying member that conveys the developer toward the back side of the sheet of FIG. 1 while supplying the developer to the developing roller 5. The developing device 4 is a developing doctor 16 as a developer regulating member that regulates the developer supplied to the developing roller 5 to a thickness suitable for development on the downstream side of the developing roller surface moving direction of the portion facing the supply screw 8. It has.
Further, the developing device 4 collects the developed developer that has passed through the developing area on the downstream side in the developing roller surface movement direction of the developing area, which is the opposed portion of the developing roller 5 and the photosensitive member 1, and collects the collected developer. A recovery screw 6 is provided as a recovery transport member that transports the agent in the same direction as the supply screw 8. The supply conveyance path 9 provided with the supply screw 8 and the collection conveyance path 7 provided with the collection screw 6 are arranged in parallel below the developing roller 5.

供給搬送路9と回収搬送路7との2つの搬送路は、仕切り部材としての仕切り板134によって互いに仕切られている。ただし、この仕切り板134は、回収スクリュ6の搬送方向最下流側である図中紙面奥側の端部が開口部となっており、この開口部を通じて供給搬送路9と回収搬送路7とが互いに連通している。また、仕切り板134の上端部分を現像ローラ5に接触させると現像ローラ5の回転負荷が増大するので、本実施形態では、仕切り板134と現像ローラ5との間に望ましくは1[mm]以下の空隙を設けている。
また、現像装置4は、供給搬送路9に対して回収搬送路7の反対側に、撹拌搬送路10を備えている。この撹拌搬送路10には、現像剤を撹拌しながら供給スクリュ8とは逆方向である図中紙面手前側に搬送する撹拌搬送部材としての撹拌スクリュ11が設けられている。供給搬送路9と撹拌搬送路10とは、仕切り部材としての仕切り壁133によって互いに仕切られている。ただし、この仕切り壁133の図中紙面手前側と紙面奥側との両端は開口部となっており、この開口部を通じて供給搬送路9と撹拌搬送路10とは互いに連通している。
The two conveyance paths of the supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 are separated from each other by a partition plate 134 as a partition member. However, the partition plate 134 has an opening at the end on the back side in the drawing, which is the most downstream side in the conveyance direction of the collection screw 6, and the supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 are connected through the opening. Communicate with each other. Further, when the upper end portion of the partition plate 134 is brought into contact with the developing roller 5, the rotational load of the developing roller 5 increases. Therefore, in this embodiment, the distance between the partition plate 134 and the developing roller 5 is preferably 1 [mm] or less. Is provided.
Further, the developing device 4 includes an agitation conveyance path 10 on the opposite side of the collection conveyance path 7 with respect to the supply conveyance path 9. The agitating / conveying path 10 is provided with an agitating screw 11 as an agitating / conveying member that conveys the developer to the front side of the drawing sheet in the direction opposite to the supply screw 8 while stirring the developer. The supply conveyance path 9 and the stirring conveyance path 10 are partitioned from each other by a partition wall 133 as a partition member. However, both ends of the partition wall 133 on the front side and the back side in the drawing are openings, and the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10 communicate with each other through the opening.

このような構成により、現像に用いられず供給搬送路9の搬送方向下流端まで搬送された供給搬送路9内の余剰現像剤と、回収スクリュ6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤とは、撹拌搬送路10に受け渡される。そして、撹拌搬送路10は、受け取った余剰現像剤及び回収現像剤を、撹拌スクリュ11によって回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤と逆方向に向けて撹拌しながら搬送する。そして、その現像剤を、搬送方向下流側で連通している供給搬送路9の搬送方向上流側に受け渡す。なお、撹拌搬送路10の下方には、トナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ127が設けられ、そのセンサ出力により現像剤補給手段としてのトナー補給装置160を作動し、トナーボトル86からの未使用のトナーの補給を行う。
仕切り壁133はケーシングの一部であり、仕切り板134はケーシングに保持されている。
With such a configuration, the excess developer in the supply conveyance path 9 that is not used for development and conveyed to the downstream end in the conveyance direction of the supply conveyance path 9 and the collection screw 6 conveys to the downstream end in the conveyance direction of the collection conveyance path 7. The collected developer that has been collected is delivered to the stirring and conveying path 10. The agitation conveyance path 10 conveys the received excess developer and the collected developer while being agitated by the agitation screw 11 in the opposite direction to the developer in the collection conveyance path 7 and the supply conveyance path 9. Then, the developer is transferred to the upstream side in the transport direction of the supply transport path 9 communicating with the downstream side in the transport direction. A toner concentration sensor 127 serving as a toner concentration detecting unit is provided below the agitation transport path 10, and a toner replenishing device 160 serving as a developer replenishing unit is operated by the sensor output, so that unused toner from the toner bottle 86 is used. Replenish toner.
The partition wall 133 is a part of the casing, and the partition plate 134 is held by the casing.

現像剤補給手段としての現像剤補給装置600は、内部に未使用のトナー86aを収容するトナー収容部としてのトナーボトル86を備えたトナー補給手段であるトナー補給装置160と、内部に未使用の磁性キャリア286aを収容するキャリア収容部としてのキャリアボトル286を備えたキャリア補給手段であるキャリア補給装置260とを有する。
トナー補給装置160は、トナーボトル86内の未使用のトナー86aを、トナー補給部材であるトナーモーノポンプ162によって、トナー搬送チューブ163を介して、トナー補給口161から現像装置4へ補給するものである。
キャリア補給装置260は、キャリアボトル286内の未使用の磁性キャリア286aを、キャリア補給部材であるキャリアモーノポンプ262によって、キャリア搬送チューブ263を介して、キャリア補給口261から現像装置4へ補給するものである。
トナーの補給量はトナーモーノポンプ162によって制御され、磁性キャリアの補給量はキャリアモーノポンプ262によって制御される。
A developer replenishing device 600 as a developer replenishing unit includes a toner replenishing device 160 that is a toner replenishing unit including a toner bottle 86 as a toner accommodating portion that accommodates unused toner 86a therein, and an unused inside. A carrier replenishing device 260 that is a carrier replenishing means provided with a carrier bottle 286 as a carrier accommodating portion for accommodating the magnetic carrier 286a.
The toner replenishing device 160 replenishes unused toner 86a in the toner bottle 86 from the toner replenishing port 161 to the developing device 4 via the toner transport tube 163 by a toner mono pump 162 that is a toner replenishing member. .
The carrier replenishing device 260 replenishes the unused magnetic carrier 286a in the carrier bottle 286 from the carrier replenishing port 261 to the developing device 4 through the carrier transport tube 263 by the carrier mono pump 262 as a carrier replenishing member. is there.
The toner replenishment amount is controlled by the toner mono pump 162, and the magnetic carrier replenishment amount is controlled by the carrier mono pump 262.

現像剤補給装置600は、未使用のトナー86aをトナー補給口161から、未使用の磁性キャリア286aをキャリア補給口261から、上述した3つの搬送路7,9,10のうちの少なくとも1つの搬送路に補給するものである。本実施形態では、そのトナー補給口161及びキャリア補給口261からなる現像剤補給位置が回収搬送路7及び供給搬送路9から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しが行われる箇所に設けられている。この箇所は、現像剤に対する撹拌作用が激しい場所であるので、この箇所に未使用トナー及び磁性キャリアを補給すれば、補給直後に激しく撹拌されてトナーの摩擦帯電を促進することができる。その結果、補給された未使用のトナー及び磁性キャリアからなる未使用現像剤が供給搬送路9に搬送されて現像ローラ5に供給されたときにトナーの帯電量が不十分となるおそれを効果的に防止できる。なお、現像剤の受け渡しが行われる他の箇所で未使用のトナー及び磁性キャリアの補給を行うようにしても同様である。   The developer replenishing device 600 transports unused toner 86a from the toner replenishing port 161 and unused magnetic carrier 286a from the carrier replenishing port 261 to transport at least one of the three transport paths 7, 9, and 10 described above. It replenishes the road. In this embodiment, the developer replenishment position composed of the toner replenishment port 161 and the carrier replenishment port 261 is provided at a location where the developer is transferred from the collection transport path 7 and the supply transport path 9 to the stirring transport path 10. Yes. Since this part is a place where the stirring action with respect to the developer is intense, if unused toner and magnetic carrier are replenished to this part, the toner is vigorously stirred immediately after the replenishment to promote frictional charging of the toner. As a result, it is effective that the charged amount of the toner becomes insufficient when the replenished unused toner and the unused developer composed of the magnetic carrier are conveyed to the supply conveyance path 9 and supplied to the developing roller 5. Can be prevented. The same applies to the case where unused toner and a magnetic carrier are replenished at other places where the developer is delivered.

次に、トナーモーノポンプ162について説明する。
図5は、トナー補給装置160を構成する一軸偏心スクリュポンプであるトナーモーノポンプ162の構造を示す説明図である。図5(a)はトナーモーノポンプ162の斜視透過図であり、図5(b)は、概略断面図である。
トナー補給装置160は、トナーボトル86内の未使用のトナー86aをトナー補給口161へ移送する手段として、一軸偏心スクリュポンプであるトナーモーノポンプ162を備えている。さらに、トナー補給路としての柔軟性のあるトナー搬送チューブ163を備えている。
トナーモーノポンプ162は、図5(b)に示すように、金属又は樹脂などの剛性部材を用いて偏心させたスクリュ形状のローラ162aと、ゴム材料により内側が2条のスクリュ形状とされたステータ162bと、これらの両部材を内包するホルダ162cとから構成されている。トナーモーノポンプ162の一端には、トナー搬送チューブ163の一端が取り付けられており、そのトナー搬送チューブ163の他端はトナーボトル86に連結されている。補給用駆動モータ162dによりローラ162aが回転すると、ホルダ162c内に吸引圧力が発生し、トナー搬送チューブ163内が吸引負圧化される。これにより、トナーボトル86内の未使用のトナー86aを吸引力によりトナー搬送チューブ163を介してホルダ162c内に受け取り、これをトナー補給口161から現像装置4へ補給する。また、補給用駆動モータ162dに接続されている補給クラッチ162eにより、ローラ162aの回転動作(時間)を制御することができる。よって、この補給クラッチ162eのクラッチ動作を制御することで、未使用現像剤の補給量を細かく調整することができる。
このトナーモーノポンプ162を利用すれば、トナーボトル86と現像装置4とを結ぶ搬送路を自由に曲げることができる。よって、搬送スクリュ等を利用した場合のように直線的な搬送路に制限される構成に比べて、トナーボトル86と現像装置4との位置関係の制約が少なくなり、複写機内のレイアウトの自由度が向上する。また、未使用現像剤を収容するトナーボトル86を現像装置4から離して配置できる結果、現像装置自体の小型化を図ることができる。
なお、図5では、トナーボトル86から未使用のトナー86aを補給するトナーモーノポンプ162について説明したが、キャリアボトル286から未使用のキャリア286aを補給するキャリアモーノポンプ262にも同様の構成を適用することができる。
Next, the toner Mono pump 162 will be described.
FIG. 5 is an explanatory view showing a structure of a toner mono pump 162 that is a uniaxial eccentric screw pump constituting the toner replenishing device 160. FIG. 5A is a perspective transparent view of the toner Mono pump 162, and FIG. 5B is a schematic sectional view.
The toner replenishing device 160 includes a toner mono pump 162 that is a uniaxial eccentric screw pump as means for transferring unused toner 86 a in the toner bottle 86 to the toner replenishing port 161. Further, a flexible toner transport tube 163 is provided as a toner supply path.
As shown in FIG. 5 (b), the toner Mono pump 162 includes a screw-shaped roller 162a that is eccentric using a rigid member such as metal or resin, and a stator 162b that is formed into a screw shape with two inner sides made of a rubber material. And a holder 162c that includes both of these members. One end of the toner transport tube 163 is attached to one end of the toner mono pump 162, and the other end of the toner transport tube 163 is connected to the toner bottle 86. When the roller 162a is rotated by the replenishment drive motor 162d, a suction pressure is generated in the holder 162c, and the inside of the toner transport tube 163 is reduced to a suction negative pressure. As a result, unused toner 86a in the toner bottle 86 is received by the suction force into the holder 162c via the toner transport tube 163, and is supplied to the developing device 4 from the toner supply port 161. Further, the rotation operation (time) of the roller 162a can be controlled by the replenishment clutch 162e connected to the replenishment drive motor 162d. Therefore, the replenishment amount of the unused developer can be finely adjusted by controlling the clutch operation of the replenishment clutch 162e.
If this toner Mono pump 162 is used, the conveyance path connecting the toner bottle 86 and the developing device 4 can be freely bent. Therefore, the positional relationship between the toner bottle 86 and the developing device 4 is less restricted and the degree of freedom of layout in the copying machine is less than in a configuration in which a linear conveyance path is used as in the case of using a conveyance screw or the like. Will improve. Further, since the toner bottle 86 containing the unused developer can be arranged away from the developing device 4, the developing device itself can be downsized.
In FIG. 5, the toner mono pump 162 that replenishes unused toner 86a from the toner bottle 86 has been described. However, the same configuration may be applied to the carrier mono pump 262 that replenishes unused carrier 286a from the carrier bottle 286. Can do.

また、本実施形態の供給スクリュ8は、図1に示すように、その最上位置を示すスクリュ頂点14が現像ローラ5の回転中心軸15よりも下方になるように配置されている。また、現像ローラ5の回転中心軸15とスクリュ頂点14とを結んだ直線と、回転中心軸15を通る水平な直線とのなす角θ1は40[°]に設定されている。この角度θ1は供給スクリュ8の直径にも左右されるが、現像装置4の小型化の観点から20[°]以上50[°]以下の範囲内であるのが望ましい。 Further, as shown in FIG. 1, the supply screw 8 of the present embodiment is arranged such that the screw apex 14 indicating the uppermost position is below the rotation center shaft 15 of the developing roller 5. Further, an angle θ 1 formed by a straight line connecting the rotation center axis 15 of the developing roller 5 and the screw apex 14 and a horizontal straight line passing through the rotation center axis 15 is set to 40 [°]. The angle θ 1 depends on the diameter of the supply screw 8, but is preferably in the range of 20 ° to 50 ° from the viewpoint of downsizing the developing device 4.

現像ローラ5への現像剤供給は現像ローラ5内に設けられた磁極が現像剤中の磁性キャリアを引きつけることによって行われる。上述のように、スクリュ頂点14が現像ローラ5の回転中心軸15よりも下方となるように配置すると、現像剤の自重が現像ローラ5への現像剤の供給量に影響せず、磁力の大きさが現像剤の供給量に寄与することになる。その結果、現像ローラ5への現像剤供給は供給搬送路9中の現像剤の上部から確実に行われることになるので、供給スクリュ8の搬送方向において供給搬送路9内の現像剤の嵩が均一でなくても、現像ローラ5の軸方向にわたって適正な量の現像剤を現像ローラ5に供給することができる。   The developer is supplied to the developing roller 5 by a magnetic pole provided in the developing roller 5 attracting a magnetic carrier in the developer. As described above, when the screw apex 14 is disposed below the rotation center shaft 15 of the developing roller 5, the weight of the developer does not affect the amount of developer supplied to the developing roller 5, and the magnitude of the magnetic force is large. Will contribute to the amount of developer supplied. As a result, the developer supply to the developing roller 5 is reliably performed from the upper part of the developer in the supply conveyance path 9, so that the volume of the developer in the supply conveyance path 9 in the conveyance direction of the supply screw 8 is increased. Even if it is not uniform, an appropriate amount of developer can be supplied to the developing roller 5 along the axial direction of the developing roller 5.

次に、現像ローラ5の磁極配置について説明する。図6は、現像ローラ5の磁極配置の概略説明図である。
現像ローラ5の内部には、現像領域中で現像ローラ5の表面移動方向の最も下流側の位置に現像下流端側S極218が配置されており、供給スクリュ8と対向する位置に現像剤汲み上げ用S極219が配置されている。そして、現像下流端側S極218と現像剤汲み上げ用S極219との間の領域は、磁極が存在しない。この磁極が存在しない範囲が現像後の現像剤を回収搬送路7へ回収する現像剤回収領域となり、その回収搬送路7は現像剤回収領域と対向する現像ローラ5の真下の位置に配置されている。現像領域を通過した現像後の現像剤は、現像剤回収領域まで搬送されると磁力の影響を受けなくなり、現像ローラ5の回転による遠心力と自重とによって、回収搬送路7に落下し、回収される。
Next, the magnetic pole arrangement of the developing roller 5 will be described. FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of the magnetic pole arrangement of the developing roller 5.
Inside the developing roller 5, a developing downstream end side S pole 218 is arranged at the most downstream position in the developing region in the surface movement direction of the developing roller 5, and the developer is pumped up to a position facing the supply screw 8. An S pole 219 for use is arranged. The region between the development downstream end side S pole 218 and the developer pumping S pole 219 has no magnetic pole. The area where the magnetic pole does not exist is a developer recovery area for recovering the developed developer to the recovery transport path 7, and the recovery transport path 7 is disposed at a position directly below the developing roller 5 facing the developer recovery area. Yes. The developer after development that has passed through the development area is not affected by the magnetic force when conveyed to the developer collection area, and is dropped into the collection conveyance path 7 due to the centrifugal force and its own weight due to the rotation of the developing roller 5, and collected. Is done.

なお、現像ローラ5の上方で現像後の現像剤を回収することも考えられる。しかし、この場合、現像後の現像剤は、磁力の影響を受けない現像剤回収領域でも自重によって現像ローラ表面に乗った状態になる。よって、現像後の現像剤は、現像ローラ5の表面移動に伴って現像ローラ5に連れ回り、現像剤回収領域を通過して供給搬送路9まで搬送されてしまう。現像後の現像剤はトナー濃度が低い状態であるので、これが供給搬送路9まで搬送されてしまうと、そのまま現像に用いられるおそれがある。その結果、現像領域へ送られる現像ローラ5上の現像剤中のトナー濃度が低下したり不均一となったりする。本実施形態の現像装置4では、上述したように現像ローラ5の下方の表面を現像剤回収領域とし、その下方に回収搬送路7を設けている。よって、現像剤の自重は回収に寄与し、現像後の現像剤が現像ローラ5に連れ回って現像剤回収領域を通過してしまう事態を防止できる。したがって、トナー濃度が低い状態の現像後の現像剤が供給搬送路9まで搬送されてそのまま現像に用いられるおそれはない。   It is also conceivable to collect the developed developer above the developing roller 5. However, in this case, the developer after development remains on the surface of the developing roller due to its own weight even in the developer recovery area that is not affected by the magnetic force. Therefore, the developer after development rotates along with the developing roller 5 as the surface of the developing roller 5 moves, passes through the developer recovery area, and is conveyed to the supply conveyance path 9. Since the developer after development has a low toner concentration, if it is transported to the supply transport path 9, it may be used for development as it is. As a result, the toner concentration in the developer on the developing roller 5 sent to the developing area is lowered or non-uniform. In the developing device 4 of the present embodiment, as described above, the surface below the developing roller 5 is used as a developer recovery region, and the recovery conveyance path 7 is provided below the developer recovery region. Therefore, the developer's own weight contributes to recovery, and it is possible to prevent the developer after development from passing around the developer roller 5 and passing through the developer recovery area. Therefore, there is no possibility that the developed developer having a low toner density is conveyed to the supply conveyance path 9 and used as it is for development.

また、本実施形態の現像装置4は、回収搬送路7及び回収スクリュ6を現像ローラ5のほぼ真下に設け、供給搬送路9及び供給スクリュ8を現像ローラ5の横斜め下方に設けた構成である。このような構成により、現像下流端側S極218と汲み上げ用S極219との間隔を広く設定することができる。現像ローラへの現像剤供給と現像ローラからの現像剤回収を分離した従来の現像装置(従来の3軸現像装置)では、現像後の現像剤が汲み上げ側の磁極の影響で現像スリーブから分離せず、そのまま連れ回りしてしまうことがあった。よって、上述と同様に、トナー濃度が低い状態の現像後の現像剤がそのまま現像に用いられることがあった。これに対し、本実施形態の現像装置4は、現像下流端側S極218と汲み上げ用S極219との間隔を広く設定しているので、現像後の現像剤が汲み上げ用S極219の影響を受けにくい。したがって、トナー濃度が低い状態の現像後の現像剤がそのまま現像に用いられる事態を防止できる。   Further, the developing device 4 of the present embodiment has a configuration in which the collection conveyance path 7 and the collection screw 6 are provided almost directly below the developing roller 5, and the supply conveyance path 9 and the supply screw 8 are provided obliquely below the developing roller 5. is there. With such a configuration, the distance between the development downstream end side S pole 218 and the pumping S pole 219 can be set wide. In a conventional developing device (conventional triaxial developing device) in which the developer supply to the developing roller and the developer recovery from the developing roller are separated, the developed developer is separated from the developing sleeve by the influence of the magnetic pole on the pumping side. In some cases, it was sometimes carried around. Therefore, in the same manner as described above, the developed developer having a low toner concentration may be used for development as it is. On the other hand, in the developing device 4 of the present embodiment, the distance between the development downstream end side S pole 218 and the pumping S pole 219 is set wide, so that the developer after development is affected by the pumping S pole 219. It is hard to receive. Therefore, it is possible to prevent the developed developer having a low toner concentration from being used for development as it is.

また、従来の3軸現像装置では、現像ローラの汲み上げ用磁極とその上流側の磁極との間の角度は角度が大きいものでも90[°]ぐらいであり、従来の現像ローラに対し20[°]以上広い間隔となる角度(約25[%]増)となっている。汲み上げ用磁極とその上流側の磁極との間隔を広くすると、上流側の磁極を通過した現像剤が汲み上げ磁極からの磁力の影響を受けにくく、上述した連れ回り現象が起きにくい。本実施形態の現像装置4では、汲み上げ用S極219と現像下流端側S極218との角度を113[°]としている。この角度はこれに限るものではなく、従来の3軸現像装置よりも大きい、例えば100[°]以上あれば、連れ回りに起因するトナー濃度の不具合をより確実に防止することができる。   Further, in the conventional triaxial developing device, the angle between the drawing-up magnetic pole of the developing roller and the magnetic pole on the upstream side is about 90 [°] even if the angle is large, and is 20 [° with respect to the conventional developing roller. ] The angle becomes a wider interval (increased by about 25 [%]). If the gap between the pumping magnetic pole and the upstream magnetic pole is widened, the developer that has passed through the upstream magnetic pole is less affected by the magnetic force from the pumping magnetic pole, and the accompanying phenomenon described above is less likely to occur. In the developing device 4 of the present embodiment, the angle between the pumping S pole 219 and the development downstream end side S pole 218 is 113 [°]. This angle is not limited to this, and if the angle is larger than that of the conventional triaxial developing device, for example, 100 [°] or more, it is possible to more reliably prevent the toner density defect caused by the accompanying rotation.

供給搬送路9から現像ローラ5の表面に供給された現像剤は、その層厚を現像ドクタ16によって規制されることによって現像に最適な層厚となる。現像に最適な層厚とするには、現像剤を現像ドクタ16で規制する必要があるため、現像ローラ5に供給される現像剤の量は、現像ドクタ16を通過する現像剤の量よりも多い状態としなければならない。すなわち、現像ドクタ16の上流側のドクタ領域17では、常に現像剤が規制される状態にする必要がある。そのため、稼動していくうちに、ドクタ領域17には規制された被規制現像剤が溜まっていく。この被規制現像剤は、後からドクタ領域17に到達する現像剤によって持ち上げられ、その後落下し、再びドクタ領域17に戻るという対流の動きを見せる。本実施形態の現像装置4では、ドクタ領域17に被規制現像剤が溜まって対流を繰り返さないように、その被規制現像剤の量がある程度の量以上になったら、ドクタ領域17を迂回して供給搬送路9内へ戻るように、被規制現像剤回収部材18を設置している。現像ローラ5の磁力が影響して供給搬送路9内へ戻ろうとする被規制現像剤が被規制現像剤回収部材18上で滞留しないように、被規制現像剤回収部材18の位置は適切に設定されている。   The developer supplied to the surface of the developing roller 5 from the supply conveyance path 9 has an optimum layer thickness for development by regulating the layer thickness by the developing doctor 16. In order to obtain an optimum layer thickness for development, the developer needs to be regulated by the developing doctor 16, and therefore the amount of developer supplied to the developing roller 5 is larger than the amount of developer passing through the developing doctor 16. There must be many states. That is, in the doctor region 17 on the upstream side of the developing doctor 16, it is necessary to always keep the developer regulated. For this reason, the regulated developer that is regulated accumulates in the doctor area 17 as it is operated. The regulated developer is lifted up by the developer that reaches the doctor area 17 later, and then drops, and returns to the doctor area 17 again. In the developing device 4 of this embodiment, when the amount of the regulated developer exceeds a certain amount so that the regulated developer accumulates in the doctor region 17 and does not repeat convection, the doctor region 17 is bypassed. The regulated developer collecting member 18 is installed so as to return into the supply conveyance path 9. The position of the regulated developer recovery member 18 is appropriately set so that the regulated developer that attempts to return to the supply conveyance path 9 due to the magnetic force of the developing roller 5 does not stay on the regulated developer collection member 18. Has been.

現像ドクタ16は、現像装置4のケーシングに固定された放熱用部材19に密着固定されている。そのため、現像ドクタ16は、現像剤からの熱を放熱用部材19に伝達する機能を果たしている。この放熱用部材19の内側には、フィン120が形成されており、稼働中の空気流により放熱が行われる。このような構成によって、現像装置4内に存在する現像剤の温度上昇が低減されている。また、放熱用部材19は、現像装置4をプリンタ部100から着脱する際に案内ガイドとして使用されるガイド部121を備えている。また、現像装置4のケーシングには放熱フィン128も設けられており、プリンタ部100の前側から後側へ送られる冷却風により、現像装置全体の温度上昇を低減している。   The developing doctor 16 is fixed in close contact with a heat radiating member 19 fixed to the casing of the developing device 4. Therefore, the development doctor 16 has a function of transmitting heat from the developer to the heat radiating member 19. Fins 120 are formed inside the heat dissipating member 19, and heat is dissipated by the air flow during operation. With such a configuration, the temperature rise of the developer present in the developing device 4 is reduced. Further, the heat radiating member 19 includes a guide portion 121 that is used as a guide when the developing device 4 is detached from the printer portion 100. The casing of the developing device 4 is also provided with heat radiating fins 128, and the temperature rise of the entire developing device is reduced by cooling air sent from the front side to the rear side of the printer unit 100.

現像ローラ5の下流側には、現像剤捕捉ローラ122が設置され、感光体1に付着した磁性キャリア及び現像ローラ5から落下した現像剤を捕捉する。そして、現像ローラ5と逆回転させ、補足した磁性キャリア又は現像剤を、現像ローラ5に戻すか、スクレーパ123により回収搬送路7に回収させるようになっている。   A developer catching roller 122 is installed on the downstream side of the developing roller 5 to catch the magnetic carrier attached to the photosensitive member 1 and the developer dropped from the developing roller 5. Then, the magnetic carrier or developer is rotated in the reverse direction with respect to the developing roller 5, and the supplemented magnetic carrier or developer is returned to the developing roller 5 or is collected in the collecting conveyance path 7 by the scraper 123.

次に、3つの搬送路7,9,10内での現像剤の循環について説明する。
図7は、現像装置4のケーシングの上部を取り除いた状態において、ケーシングの下部によって形成される各搬送路7,9,10及びこれらの搬送路に設けられる各スクリュ6,8,11を感光体1側から見たときの斜視図である。
ケーシングの下部には、図中手前側より回収スクリュ6、供給スクリュ8、撹拌スクリュ11がこの順序で設置されており、それぞれのスクリュ6,8,11による搬送領域を分けるように、各搬送路7,9,10が形成されている。ただし、供給搬送路9と回収搬送路7とは、仕切り板134により隔離されている。現像剤は、回収スクリュ6及び供給スクリュ8によりそれぞれ矢印135,136の向きに搬送され、撹拌スクリュ11によりその逆向きの矢印137の向きに搬送される。このとき、回収スクリュ6及び供給スクリュ8の搬送方向を示す矢印135,136は、図1中手前から奥側への搬送方向であり、一方、撹拌スクリュ11の搬送方向を示す矢印137は図1中奥側から手前側への搬送方向である。
Next, the circulation of the developer in the three transport paths 7, 9, and 10 will be described.
FIG. 7 shows the respective conveying paths 7, 9, and 10 formed by the lower part of the casing and the screws 6, 8, and 11 provided in these conveying paths in a state in which the upper part of the casing of the developing device 4 is removed. It is a perspective view when it sees from 1 side.
A recovery screw 6, a supply screw 8, and a stirring screw 11 are installed in this order from the front side in the figure in the lower part of the casing. 7, 9, and 10 are formed. However, the supply conveyance path 9 and the collection conveyance path 7 are separated by a partition plate 134. The developer is conveyed in the directions of arrows 135 and 136 by the recovery screw 6 and the supply screw 8, respectively, and is conveyed in the direction of the arrow 137 in the opposite direction by the stirring screw 11. At this time, arrows 135 and 136 indicating the transport direction of the collection screw 6 and the supply screw 8 are transport directions from the front side to the back side in FIG. 1, while the arrow 137 indicating the transport direction of the stirring screw 11 is illustrated in FIG. This is the conveyance direction from the middle back side to the near side.

ここで、スクリュの構成について撹拌スクリュ11を例として説明する。
撹拌スクリュ11は、撹拌回転軸170に現像剤搬送方向に向かって現像剤を撹拌搬送する羽部である撹拌搬送羽部138と、現像剤を隣接する供給スクリュ8側に移送する撹拌横移送用パドル139とを備えている。さらに、現像剤搬送方向下流端側の軸受部に現像剤を送り込まないように、撹拌搬送路10の搬送方向下流端部の現像剤に搬送方向とは逆方向の搬送力を与える撹拌搬送羽部138とは逆の巻方向の撹拌逆送羽部140が取り付けられている。なお、回収スクリュ6及び供給スクリュ8も撹拌スクリュ11と同様な構成となっている。
本実施形態における撹拌スクリュ11の具体的な構成は、2条のスクリュであって、その外径が30[mm]であり、そのピッチが36[mm]である。
また、本実施形態における供給スクリュ8の具体的な構成は、2条のスクリュであって、その外径が27[mm]であり、そのピッチが36[mm]である。
さらに、本実施形態における回収スクリュ6の具体的な構成は、2条のスクリュであって、その外径が25[mm]であり、そのピッチが34[mm]である。
ただし、これらのスクリュ6,8,11の構成は、この構成に限定するものではない。
Here, the configuration of the screw will be described with the stirring screw 11 as an example.
The agitating screw 11 is used for agitating and conveying wings 138 which are wings for agitating and conveying the developer toward the agitating rotation shaft 170 in the developer conveying direction, and for agitating lateral transfer for transferring the developer to the adjacent supply screw 8 side. And a paddle 139. Further, the agitating / conveying blade portion that applies a conveying force in the direction opposite to the conveying direction to the developer at the downstream end portion in the conveying direction of the agitating / conveying path 10 so that the developer is not fed into the bearing portion on the downstream end side in the developer conveying direction. A reverse stirring blade 140 in a winding direction opposite to that of 138 is attached. The recovery screw 6 and the supply screw 8 have the same configuration as that of the stirring screw 11.
The specific configuration of the stirring screw 11 in the present embodiment is a two-thread screw having an outer diameter of 30 [mm] and a pitch of 36 [mm].
In addition, the specific configuration of the supply screw 8 in the present embodiment is a two-threaded screw having an outer diameter of 27 [mm] and a pitch of 36 [mm].
Furthermore, the specific configuration of the recovery screw 6 in the present embodiment is a two-thread screw having an outer diameter of 25 [mm] and a pitch of 34 [mm].
However, the configuration of these screws 6, 8, and 11 is not limited to this configuration.

撹拌搬送路10での現像剤搬送方向下流側では、上述したように、仕切り壁133に開口部を設けてあり、撹拌搬送路10の現像剤搬送方向下流側端部と供給搬送路9の現像剤搬送方向上流側端部とが連通している。撹拌搬送路10の搬送方向下流側端部まで搬送された現像剤は、撹拌スクリュ11の撹拌横移送用パドル139により、供給スクリュ8側の供給搬送路9の搬送方向上流側端部に移送される。
一方、反対側の端部では、上述したように、仕切り壁133及び仕切り板134に開口部が設けてあり、回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤搬送方向下流側端部と撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流側端部とが連通している。回収搬送路7に回収された回収現像剤は、回収スクリュ6の回収横移送用パドル141により、供給スクリュ8側の供給搬送路9に受け渡される。このようにして供給搬送路9に受け渡された回収現像剤は、現像に用いられず供給搬送路9の搬送方向下流側端部まで搬送された余剰現像剤と混合される。そして、混合された余剰現像剤及び回収現像剤は、供給スクリュ8の供給横移送用パドル142により、撹拌スクリュ11側の撹拌搬送路10に受け渡される。
As described above, the partition wall 133 is provided with an opening on the downstream side in the developer conveyance direction in the agitation conveyance path 10, and the developer conveyance direction downstream end of the agitation conveyance path 10 and the supply conveyance path 9 are developed. The upstream end in the agent transport direction communicates with the end. The developer conveyed to the downstream end portion in the conveyance direction of the agitation conveyance path 10 is transferred to the upstream end portion in the conveyance direction of the supply conveyance path 9 on the supply screw 8 side by the agitation lateral transfer paddle 139 of the agitation screw 11. The
On the other hand, at the opposite end, as described above, openings are provided in the partition wall 133 and the partition plate 134, and the downstream end of the collection transport path 7 and the supply transport path 9 in the developer transport direction and the stir transport The upstream end of the path 10 in the developer conveyance direction is in communication. The collected developer collected in the collection conveyance path 7 is delivered to the supply conveyance path 9 on the supply screw 8 side by the collection lateral transfer paddle 141 of the collection screw 6. The recovered developer delivered to the supply conveyance path 9 in this way is mixed with the excess developer that is not used for development and is conveyed to the downstream end of the supply conveyance path 9 in the conveyance direction. Then, the mixed surplus developer and recovered developer are transferred to the stirring conveyance path 10 on the stirring screw 11 side by the supply lateral transfer paddle 142 of the supply screw 8.

ここで、回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤搬送方向下流側端部と撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流側端部との3つの搬送路が連通する位置での現像剤の横方向の移送について説明する。
図8は、3つの搬送路7,9,10が互いに連通している箇所を示す断面図である。
仕切り壁133及び仕切り板134における現像剤の受け渡し箇所に対応する部分には、それぞれ開口部が設けられている。この箇所では、回収搬送路7、供給搬送路9及び撹拌搬送路10の回転するパドルによって横移送されるため、この箇所の底面部分を単純に平面とした場合、回転するパドルに対してデットポイントが生じてしまう。このようなデットポイントが生じると、現像剤の受け渡しをうまく行うことができない。そこで、本実施形態では、各搬送路7,9,10の間に、それぞれ回収・供給凸部131及び供給・撹拌凸部132を設け、それぞれの凸部を乗り越えた現像剤が逆流しないように構成している。また、やや上方に向けて現像剤を受け渡すことになる回収横移送用パドル141は、現像剤を押し出す現像剤押し出し面144に角度をもたせ、より外側に押し出すように構成されている。なお、パドルの数は2枚に限らず、点線141bで示すように、搬送量に応じて羽根の枚数を増やしてもよい。
3つの搬送路7,9,10のうちの真ん中に位置する供給搬送路9の供給横移送用パドル142は、受け渡された回収現像剤を供給搬送路9内へ引き込み、かつ、供給搬送路9内の現像剤を撹拌搬送路10へ押し出すため、回収横移送用パドル141のような角度を持たせず、ほぼフラットな状態に構成されている。
Here, the developer at the position where the three conveyance paths of the collection conveyance path 7 and the supply conveyance path 9 on the downstream side in the developer conveyance direction and the agitation conveyance path 10 on the upstream side in the developer conveyance direction communicate with each other. The horizontal transfer will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a location where the three transport paths 7, 9, and 10 communicate with each other.
Openings are provided in portions of the partition wall 133 and the partition plate 134 corresponding to the locations where the developer is transferred. In this location, the recovery conveyance path 7, the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10 are laterally transferred by the rotating paddles. Therefore, if the bottom surface portion of this location is simply flat, the dead point is relative to the rotating paddle. Will occur. When such a dead point occurs, the developer cannot be delivered successfully. Therefore, in the present embodiment, a collection / supply convex portion 131 and a supply / stirring convex portion 132 are provided between the transport paths 7, 9, and 10, respectively, so that the developer over the respective convex portions does not flow backward. It is composed. Further, the collection lateral transfer paddle 141 that delivers the developer slightly upward is configured to have an angle on the developer pushing surface 144 that pushes out the developer and pushes the developer outward. The number of paddles is not limited to two, and the number of blades may be increased according to the carry amount as indicated by a dotted line 141b.
The supply lateral transfer paddle 142 of the supply conveyance path 9 located in the middle of the three conveyance paths 7, 9, 10 draws the received collected developer into the supply conveyance path 9, and the supply conveyance path In order to push the developer in 9 to the agitation transport path 10, the developer does not have an angle like the collection lateral transfer paddle 141, and is almost flat.

上述のように、現像装置4では、回収スクリュ6、供給スクリュ8及び撹拌スクリュ11と回収搬送路7、供給搬送路9及び撹拌搬送路10とを現像ローラ5の下方に横方向に配置し、現像剤を循環させている。そして、本実施形態では、搬送路間の現像剤の受け渡しがほぼ水平方向に行われる。よって、現像剤の循環において、現像剤を上方向に押し上げる箇所は存在しない。これにより、現像剤を上方向に押し上げる箇所が存在する構成に比べて、現像装置4内で現像剤を循環搬送する際に現像剤へのストレスを軽減することができ、現像剤の長寿命化を図ることができる。
また、回収スクリュ6及び供給スクリュ8の搬送方向下流端と、撹拌スクリュ11の搬送方向上流端とで3つの搬送路が連通している。これにより、回収現像剤と余剰現像剤とを簡易な構成で撹拌搬送路10へ受け渡すことができる。
As described above, in the developing device 4, the collection screw 6, the supply screw 8, the stirring screw 11, the collection conveyance path 7, the supply conveyance path 9, and the stirring conveyance path 10 are disposed laterally below the developing roller 5, The developer is circulated. In this embodiment, the developer is transferred between the conveyance paths in a substantially horizontal direction. Therefore, there is no place where the developer is pushed upward in the circulation of the developer. As a result, it is possible to reduce the stress on the developer when circulating the developer in the developing device 4 and to extend the life of the developer, compared to a configuration in which there is a place where the developer is pushed upward. Can be achieved.
In addition, three conveyance paths communicate with the downstream end in the conveyance direction of the collection screw 6 and the supply screw 8 and the upstream end in the conveyance direction of the stirring screw 11. As a result, the recovered developer and excess developer can be transferred to the agitation transport path 10 with a simple configuration.

また、従来、隣り合う搬送路間でほぼ水平方向に現像剤を受け渡す構成において、搬送方向下流端部付近でも軸方向に平行な方向の搬送力のみを現像剤に加えてその下流端に溜まった現像剤を開口部から溢れ出すようにして隣の搬送路に受け渡すものもある。このように軸方向のみの搬送力を現像剤に加える構成においては、その開口部から現像剤を溢れ出させる際に現像剤に大きな圧力を加えることになり、現像剤に過剰なストレスがかかる。そのため、現像剤の寿命を低下させるものであった。これに対し、本実施形態の現像装置4では、搬送路の搬送方向下流端部に横方向の搬送力を加えるパドル形状の部材を設けているので、上記従来の構成に比べて、現像剤の受け渡しに際して現像剤に加わる圧力が小さく、現像剤にかかるストレスの軽減を図ることができる。   Conventionally, in a configuration in which the developer is transferred in a substantially horizontal direction between adjacent conveyance paths, only the conveyance force in the direction parallel to the axial direction is applied to the developer and collected at the downstream end even near the downstream end in the conveyance direction. In some cases, the developer is transferred to the adjacent conveyance path so as to overflow from the opening. In such a configuration in which the conveying force only in the axial direction is applied to the developer, a large pressure is applied to the developer when the developer overflows from the opening, and excessive stress is applied to the developer. For this reason, the life of the developer is reduced. On the other hand, in the developing device 4 of the present embodiment, a paddle-shaped member that applies a lateral conveyance force is provided at the downstream end portion in the conveyance direction of the conveyance path. The pressure applied to the developer during delivery is small, and the stress on the developer can be reduced.

図9は、現像装置4を斜め上方から見たときの斜視図である。
本実施形態では、トナー補給口161及びキャリア補給口261が現像領域よりも軸方向外側に設けられている。上述した現像剤補給装置600により補給される未使用のトナーと未使用のキャリアからなる未使用現像剤は、このトナー補給口161及びキャリア補給口261を通じて図7に示した現像剤受け渡し箇所143に補給される。図9に示すように、回収搬送路7と供給搬送路9との間の現像剤受け渡し箇所の上方には、現像ローラ5のローラ回転軸5aが延びており、この部分にローラ回転軸5aを駆動する駆動部が設けられる。そのため、本実施形態の現像装置4では、回収搬送路7と供給搬送路9との間における現像剤受け渡し箇所の上方にトナー補給口161及びキャリア補給口261を設けることはできない。この点について、駆動部による制約がなければ、回収搬送路7と供給搬送路9との間における現像剤受け渡し箇所の上方にトナー補給口161及びキャリア補給口261を設けてもよい。回収搬送路7と供給搬送路9との間における現像剤受け渡し箇所で未使用現像剤を補給することにより、トナー濃度が低下している回収現像剤に未使用現像剤(高トナー濃度の現像剤)を供給することができるので、現像装置4に存在する現像剤のトナー濃度を効率的に一定に維持することができる。
FIG. 9 is a perspective view of the developing device 4 as viewed obliquely from above.
In the present embodiment, the toner supply port 161 and the carrier supply port 261 are provided on the outer side in the axial direction than the development region. The unused developer composed of unused toner and unused carrier replenished by the developer replenishing device 600 described above passes through the toner replenishing port 161 and the carrier replenishing port 261 to the developer delivery portion 143 shown in FIG. To be replenished. As shown in FIG. 9, a roller rotating shaft 5a of the developing roller 5 extends above the developer delivery portion between the collection conveying path 7 and the supply conveying path 9, and the roller rotating shaft 5a is attached to this portion. A drive unit for driving is provided. For this reason, in the developing device 4 of the present embodiment, the toner supply port 161 and the carrier supply port 261 cannot be provided above the developer delivery point between the collection transport path 7 and the supply transport path 9. In this regard, if there is no restriction by the drive unit, a toner supply port 161 and a carrier supply port 261 may be provided above the developer delivery point between the collection conveyance path 7 and the supply conveyance path 9. By replenishing unused developer at a developer delivery point between the recovery conveyance path 7 and the supply conveyance path 9, an unused developer (high toner concentration developer) is added to the recovery developer whose toner concentration is lowered. ) Can be supplied, the toner concentration of the developer present in the developing device 4 can be efficiently maintained constant.

図7や図8に示すように、撹拌搬送路10と供給搬送路9とを仕切る仕切り壁133には、供給スクリュ8の現像範囲の中央部以降の現像剤搬送方向下流側には現像剤嵩調節開口部145が設けられている。現像ローラ5が停止したときや、現像ドクタ16の設定により、現像に用いられる現像剤が減少して供給搬送路9内の現像剤の嵩が所望の高さよりも高くなることがある。現像剤の嵩が所望の高さよりも高くなると、供給スクリュ8による現像剤の搬送状態が変化し、極端に搬送効率が低下したり、正常な現像剤循環が保てなくなったりして、部分的な現像剤劣化などを引き起こすおそれがある。本実施形態では、供給搬送路9における現像範囲の中央部以降で現像剤の嵩が所望の高さ以上になると、現像剤嵩調節開口部145から撹拌搬送路10へ現像剤をオーバーフローする。よって、供給搬送路9における現像範囲の中央部以降における現像剤高さが一定の高さ以上になるのが防止される。なお、現像剤嵩調節開口部145から撹拌搬送路10へオーバーフローする現像剤は供給搬送路9内の現像剤であるので、そのトナー濃度は現像に適した状態である。よって、オーバーフローした現像剤を撹拌搬送路10の途中に受け渡しても、撹拌搬送路10内のトナー濃度が低下したりトナー濃度が不均一になったりすることはない。   As shown in FIGS. 7 and 8, the partition wall 133 that divides the agitation conveyance path 10 and the supply conveyance path 9 has a developer bulk on the downstream side in the developer conveyance direction after the center of the development range of the supply screw 8. An adjustment opening 145 is provided. When the developing roller 5 is stopped or depending on the setting of the developing doctor 16, the developer used for development may decrease, and the volume of the developer in the supply conveyance path 9 may become higher than a desired height. If the volume of the developer becomes higher than the desired height, the state of the developer transported by the supply screw 8 changes, and the transport efficiency is extremely lowered or normal developer circulation cannot be maintained. May cause deterioration of the developer. In the present embodiment, when the volume of the developer reaches or exceeds a desired height after the center of the development range in the supply conveyance path 9, the developer overflows from the developer volume adjustment opening 145 to the agitation conveyance path 10. Therefore, it is possible to prevent the height of the developer beyond the central portion of the development range in the supply conveyance path 9 from exceeding a certain height. The developer overflowing from the developer bulk adjusting opening 145 to the agitation transport path 10 is the developer in the supply transport path 9, so that the toner density is in a state suitable for development. Therefore, even if the overflowed developer is transferred in the middle of the agitation transport path 10, the toner concentration in the agitation transport path 10 does not decrease or the toner density does not become non-uniform.

現像剤嵩調節開口部145としては、図7に示すように複数箇所に分けて設けたものでも、現像範囲中央部以降全体を一つの開口部として設けたものでもよい。仕切り壁133における所定の高さよりも高い部分に開口部を設けることにより、供給搬送路9内の過剰な現像剤をオーバーフローさせて撹拌搬送路に受け渡すという上述した構成は、供給搬送路9と撹拌搬送路10とがほぼ同じ高さに並設されているからこそ可能な構成である。例えば、供給搬送路と撹拌搬送路とが上下に並設されている場合、撹拌搬送路が上方にあるために供給搬送路内の現像剤をオーバーフローさせても撹拌搬送路に受け渡すことはできない。供給搬送路が上方にある場合は、一度オーバーフローさせた現像剤を下方の撹拌搬送路に落下させる落下用の経路が必要となり、現像装置の構成が複雑になってしまう。本実施形態のように、供給搬送路9と撹拌搬送路10とをほぼ同じ高さに並設すると、仕切り壁133の所定の高さに開口部を設けるという簡易な構成で、供給搬送路9内の過剰な現像剤を撹拌搬送路10へ受け渡すことができる。   As shown in FIG. 7, the developer bulk adjusting opening 145 may be divided into a plurality of locations, or may be provided as a single opening from the center of the development range. The above-described configuration in which an excess portion of the developer in the supply conveyance path 9 is overflowed and delivered to the stirring conveyance path by providing an opening in a portion higher than a predetermined height in the partition wall 133 is the same as the supply conveyance path 9. This is possible because the stirring and conveying path 10 is arranged in parallel at substantially the same height. For example, when the supply conveyance path and the agitation conveyance path are arranged side by side, since the agitation conveyance path is above, even if the developer in the supply conveyance path overflows, it cannot be delivered to the agitation conveyance path. . When the supply conveyance path is on the upper side, a dropping path for dropping the developer once overflowed to the lower agitation conveyance path is required, and the configuration of the developing device becomes complicated. When the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10 are arranged at substantially the same height as in the present embodiment, the supply conveyance path 9 has a simple configuration in which an opening is provided at a predetermined height of the partition wall 133. The excess developer inside can be transferred to the stirring conveyance path 10.

次に、各搬送路間の現像剤の搬送量の関係について説明する。
図10は、各搬送路7,9,10における単位時間当たりの現像剤搬送量及び現像剤の移動方向を説明するための説明図である。
図中左右方向は、プリンタ部100の奥行き方向、つまり現像ローラ5の軸方向に対応している。撹拌搬送路10での現像剤搬送量(以下、「撹拌搬送量」という。)146、供給搬送路9の現像剤搬送量(以下、「供給搬送量」という。)147、回収搬送路7現像剤搬送量(以下、「回収搬送量」という。)148を、それぞれ斜線で示してある。これらの搬送量146,147,148は、その図中上下方向長さが長いほどその地点の搬送量が多いことを示している。また、現像剤の搬送方向は、図中矢印135,136,137でそれぞれ示される。
Next, the relationship of the developer conveyance amount between the conveyance paths will be described.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the developer conveyance amount per unit time and the moving direction of the developer in each of the conveyance paths 7, 9, and 10.
The left-right direction in the figure corresponds to the depth direction of the printer unit 100, that is, the axial direction of the developing roller 5. Developer transport amount (hereinafter referred to as “stir transport amount”) 146 in the stirring transport path 10, developer transport amount (hereinafter referred to as “supply transport amount”) 147 in the supply transport path 9, and recovery transport path 7 development. The agent transport amount (hereinafter referred to as “recovered transport amount”) 148 is indicated by diagonal lines. These transport amounts 146, 147, and 148 indicate that the transport amount at that point is larger as the length in the vertical direction in the figure is longer. The developer transport direction is indicated by arrows 135, 136, and 137 in the drawing.

撹拌搬送路10内の現像剤は、搬送方向下流側で供給搬送路9に受け渡される(矢印152)。供給搬送路9内の現像剤は、現像範囲では現像ローラ5を介して(現像領域を通過して)、回収搬送路7に順次移送される(矢印153)。したがって、現像範囲では供給搬送路9中の現像剤はその搬送方向に進むに従って順次減少し、回収搬送路7中の現像剤はその方向に従って逆にほぼ同じ量分だけ増加していく。また、回収搬送路7中の現像剤は、搬送方向下流端部で供給搬送路9に受け渡され(矢印154)、さらに、供給搬送路9の搬送方向下流端に存在する現像剤と共に、撹拌搬送路10に受け渡される(矢印155)ことになる。また、図7で説明した、回収搬送路7の搬送方向下流端から撹拌搬送路10の搬送方向上流端までの現像剤の受け渡しは、図10では領域Kの範囲で行われる。   The developer in the agitation transport path 10 is transferred to the supply transport path 9 on the downstream side in the transport direction (arrow 152). The developer in the supply conveyance path 9 is sequentially transferred to the collection conveyance path 7 (arrow 153) via the developing roller 5 (passing the development area) in the development range. Accordingly, in the developing range, the developer in the supply conveyance path 9 decreases sequentially as it advances in the conveyance direction, and the developer in the collection conveyance path 7 increases on the contrary by substantially the same amount according to the direction. Further, the developer in the collection conveyance path 7 is transferred to the supply conveyance path 9 at the downstream end portion in the conveyance direction (arrow 154), and further stirred together with the developer present at the downstream end of the supply conveyance path 9 in the conveyance direction. It is delivered to the conveyance path 10 (arrow 155). Further, the delivery of the developer from the downstream end in the transport direction of the collection transport path 7 to the upstream end in the transport direction of the agitation transport path 10 described in FIG. 7 is performed in the region K in FIG.

現像装置4内で現像剤が円滑に循環するためには、各搬送路7,9,10及び各スクリュ6,8,11の搬送能力は、回収スクリュ6の出力搬送量をfとし、供給スクリュ8の出力搬送量をeとし、撹拌スクリュ11の入力搬送量をEとしたとき、E=e+fを満足する必要がある。また、撹拌搬送スクリュの出力搬送量=供給搬送スクリュの入力搬送量=撹拌搬送スクリュの入力搬送量=Eとなる。そして、現像剤の安定供給を考える場合、供給スクリュ8で搬送する供給搬送路9内の現像剤は、ある程度余裕を持たせる必要がある。このとき、供給搬送路9内での現像剤の充填度(高さ)及び供給スクリュ8の搬送効率が重要である。現像剤の高さは一定ではなく、撹拌方向により傾きを生じ、また、搬送効率も羽根のリード、材質、厚さ、条数により大きく変わってくるため、ある程度余裕をもった量として設定する必要がある。その誤差を±10[%]とし、確実なオーバーフロー量を10[%]と設定して、撹拌搬送路10から受け渡される現像剤の量Eの20[%]以上となるように、e>(E/5)が望ましい。   In order for the developer to circulate smoothly in the developing device 4, the conveying capacity of each of the conveying paths 7, 9, 10 and the screws 6, 8, 11 is set so that the output conveying amount of the collection screw 6 is f, and the supply screw When the output conveyance amount of 8 is e and the input conveyance amount of the stirring screw 11 is E, it is necessary to satisfy E = e + f. Further, the output conveyance amount of the stirring conveyance screw = the input conveyance amount of the supply conveyance screw = the input conveyance amount of the stirring conveyance screw = E. When considering the stable supply of the developer, the developer in the supply conveyance path 9 conveyed by the supply screw 8 needs to have some margin. At this time, the filling degree (height) of the developer in the supply conveyance path 9 and the conveyance efficiency of the supply screw 8 are important. The height of the developer is not constant, it will be inclined depending on the stirring direction, and the conveyance efficiency will vary greatly depending on the blade lead, material, thickness, and number of strips, so it should be set as an amount with some margin There is. The error is set to ± 10 [%], a certain overflow amount is set to 10 [%], and e> is greater than 20 [%] of the amount of developer E delivered from the stirring and conveying path 10. (E / 5) is desirable.

また、e→Eとなる(eがEに近づく)ことは、無駄に現像剤を送っていることになり、現像剤に余分なストレスを加えることになる。これは、現像ドクタ16により現像ローラ5の現像領域への供給量は決まり回収量も決まる。つまり、fは現像ドクタ16の通過量によって決定される。よって、e→Eとなるとなることは、供給量に対して余剰現像剤が単に多くなることになり、無駄に撹拌、搬送を行い、現像剤に余分なストレスを与えているだけとなる。また、余剰現像剤が多いと現像後の回収現像剤の比率が落ちるため、トナー濃度変化に対してトナー濃度センサ127の感度が鈍感になり、トナー濃度制御が難しくなる。   Further, e → E (e approaches E) means that the developer is sent unnecessarily, and extra stress is applied to the developer. This is because the developing doctor 16 determines the supply amount of the developing roller 5 to the developing region and also determines the recovery amount. That is, f is determined by the passing amount of the developing doctor 16. Therefore, e → E means that the surplus developer simply increases with respect to the supply amount, and the developer is agitated and transported unnecessarily, and the developer is excessively stressed. In addition, if the amount of excess developer is large, the ratio of the collected developer after development decreases, so the sensitivity of the toner density sensor 127 becomes insensitive to changes in toner density, and toner density control becomes difficult.

本実施形態の現像装置4では、以下の式(1)を満たすように設計を行った。
(E/3)>e>(E/4) ・・・(1)
その理由は次のとおりである。現像剤搬送効率の観点からすると、余剰現像剤についてはe→0が理想である。しかし、確実に現像ローラ上に一定量の現像剤を供給するためにはある程度余剰分が必要であることが第1の理由である。また、回収現像剤の比率が大きい場合、補給用トナーの補給を受けてトナー濃度を均一にするには高い撹拌性能が要求される。余剰現像剤の比率を上げれば、回収現像剤には、補給用トナーに加えて余剰現像剤からのトナーも多く加えることができるので、大きなトナー濃度ムラを押さえることが可能になる。これが第2の理由である。以上の理由から、本実施形態では、現像剤搬送効率の確保(現像剤低ストレス化)及びトナー濃度制御(トナー濃度センサの感度及びトナー濃度均一化)の観点から、搬送量を上記式(1)の範囲に設定している。
The developing device 4 of this embodiment is designed to satisfy the following expression (1).
(E / 3)>e> (E / 4) (1)
The reason is as follows. From the viewpoint of developer transport efficiency, e → 0 is ideal for the surplus developer. However, the first reason is that a certain amount of surplus is necessary to reliably supply a certain amount of developer onto the developing roller. Further, when the ratio of the collected developer is large, a high stirring performance is required to make the toner concentration uniform by receiving the replenishment toner. If the ratio of the surplus developer is increased, a large amount of toner from the surplus developer can be added to the recovered developer in addition to the replenishment toner, so that large toner density unevenness can be suppressed. This is the second reason. For the above reasons, in the present embodiment, the transport amount is expressed by the above formula (1) from the viewpoints of securing developer transport efficiency (developing developer low stress) and controlling toner density (sensitivity of toner density sensor and uniform toner density). ) Range.

次に、本実施形態における現像剤補給装置600の動作について説明する。
図11は、現像剤補給装置600による未使用トナー及び未使用磁性キャリアからなる未使用現像剤の補給動作を制御する制御系を示すブロック図である。
制御部95は、各現像装置4に備わっているトナー濃度検知手段としてのトナー濃度センサ127、画像データに基づいて出力画像の画素数をカウントする画素カウント部97、現像装置4の駆動時間を計測する画像形成積算手段としてのタイマー98接続されている。さらに、制御部95は、各現像装置4に備わっている現像剤補給装置600のトナー補給手段であるトナーモーノポンプ162及びキャリア補給手段であるキャリアモーノポンプ262にそれぞれ接続されており、これらを制御して未使用現像剤の補給量を制御する補給量制御手段として機能する。
Next, the operation of the developer supply device 600 in this embodiment will be described.
FIG. 11 is a block diagram showing a control system for controlling the replenishment operation of the unused developer composed of unused toner and unused magnetic carrier by the developer replenishing device 600.
The control unit 95 measures the driving time of the developing device 4, the toner concentration sensor 127 as a toner concentration detecting unit provided in each developing device 4, the pixel counting unit 97 that counts the number of pixels of the output image based on the image data. A timer 98 is connected as image forming integration means. Further, the control unit 95 is connected to a toner mono pump 162 as a toner replenishing unit and a carrier mono pump 262 as a carrier replenishing unit of the developer replenishing device 600 provided in each developing device 4, and controls them. It functions as a supply amount control means for controlling the supply amount of unused developer.

制御部95では、トナー濃度センサ127により検出した現像装置4内の現像剤のトナー濃度変化や画素カウント部によって検知された出力画像の面積率などの消費されたトナー量の情報を取得する。この消費されたトナー量の情報から、現像装置4内の現像剤が所定の目標トナー濃度になるように補給するトナー量が算出されて、トナーモーノポンプ162の例えば補給用駆動モータ162dの動作量などが決定される。補給用駆動モータ162dの動作量は、図5に示したトナーモーノポンプ162では補給クラッチ162eの動作時間が制御されることで、補給量を可変にできる。
一方、未使用の磁性キャリアの補給量は、現像装置4の駆動時間を算出するタイマー98により現像装置内での現像剤が循環した積算時間を検知して磁性キャリアの劣化度を判断する。そして、それに応じたキャリア補給量が制御部95において算出されて、キャリア補給手段であるキャリアモーノポンプ262の動作量が決定される。なお、磁性キャリアの補給量を決定する情報を取得する画像形成積算手段としては、駆動時間を積算し、算出するタイマー98に限らず、画像形成枚数を積算するプリント枚数カウンタであっても良い。
The control unit 95 acquires information on the amount of consumed toner such as the change in toner concentration of the developer in the developing device 4 detected by the toner concentration sensor 127 and the area ratio of the output image detected by the pixel counting unit. From this consumed toner amount information, the toner amount to be replenished so that the developer in the developing device 4 has a predetermined target toner concentration is calculated, and the operation amount of the replenishment drive motor 162d of the toner mono pump 162, etc. Is determined. The operation amount of the replenishment drive motor 162d can be varied by controlling the operation time of the replenishment clutch 162e in the toner mono pump 162 shown in FIG.
On the other hand, the replenishment amount of the unused magnetic carrier is determined by detecting the accumulated time during which the developer circulates in the developing device by the timer 98 for calculating the driving time of the developing device 4 to determine the degree of deterioration of the magnetic carrier. Then, the carrier replenishment amount corresponding to that is calculated by the control unit 95, and the operation amount of the carrier mono pump 262 as carrier replenishing means is determined. The image formation integration means for acquiring information for determining the replenishment amount of the magnetic carrier is not limited to the timer 98 for integrating and calculating the driving time, but may be a print number counter for integrating the number of image formations.

図12は、制御部95によるトナー補給動作の制御の流れを示すフローチャートである。
現像装置4内の現像剤のトナー濃度がトナー濃度センサ127によって監視されており、所定値を下回った場合にはトナー濃度が所定値になるようなトナー補給量が算出され、それに見合うトナー補給手段としてのトナーモーノポンプ162の動作量が設定される。設定されたトナーモーノポンプ162の動作量にて駆動されて、所定量の未使用のトナー86aが現像装置4内に補給される。
図13は、制御部95による磁性キャリア補給動作の制御の流れを示すフローチャートである。
まずタイマー98により計測された現像装置4の駆動時間の積算値が設定値に達したか否かを判断する。設定値に達した場合にはキャリア補給量が算出され、キャリアモーノポンプ262の動作量が設定される。設定されたキャリアモーノポンプ262の動作量にて駆動されて、所定量の未使用のキャリア286aが現像装置4内に補給される。
なお、未使用の磁性キャリア286aを補給する際、磁性キャリアのみを補給すると、現像剤中のトナー濃度が低下し、画像濃度が低下する恐れがある。よって、未使用の磁性キャリア286aの補給量に応じて、現像に適したトナー濃度の未使用の現像剤が補給されるように未使用のトナー86aの補給量を制御するようにしても良い。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of control of the toner replenishment operation by the control unit 95.
The toner density of the developer in the developing device 4 is monitored by a toner density sensor 127. When the toner density falls below a predetermined value, a toner replenishment amount is calculated so that the toner density becomes a predetermined value, and a toner replenishing unit corresponding thereto. The operation amount of the toner mono pump 162 is set. Driven by the set operation amount of the toner mono pump 162, a predetermined amount of unused toner 86 a is replenished into the developing device 4.
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of control of the magnetic carrier replenishment operation by the control unit 95.
First, it is determined whether or not the integrated value of the driving time of the developing device 4 measured by the timer 98 has reached a set value. When the set value is reached, the carrier replenishment amount is calculated, and the operation amount of the carrier mono pump 262 is set. The predetermined amount of unused carrier 286a is replenished into the developing device 4 by being driven by the set operation amount of the carrier mono pump 262.
When replenishing the unused magnetic carrier 286a, if only the magnetic carrier is replenished, the toner concentration in the developer may decrease, and the image density may decrease. Therefore, the replenishment amount of the unused toner 86a may be controlled so that the unused developer having a toner density suitable for development is replenished according to the replenishment amount of the unused magnetic carrier 286a.

このように、未使用のトナー86aと未使用のキャリア286aとの補給量をそれぞれ独立して補給することで、補給される未使用の現像剤のトナー濃度をトナーモーノポンプ162とキャリアモーノポンプ262との動作量を制御すること調節することができる。
予め混合されている状態では、トナーとキャリアとの比重の違いにより現像剤中のトナー濃度にムラが生じ、補給される現像剤のトナー濃度にもムラが生じる状態となる。補給される現像剤は現像に適した二成分現像剤であることを前提に補給がなされ、現像に用いられるため、補給される現像剤にトナー濃度ムラが生じると安定した現像がなされず、画像濃度変動が生じてしまう。
また、未使用のトナーとキャリアとが予め混合された未使用現像剤として補給するものでは、キャリアの分散状態が悪い場合にはキャリアの排出量に時間的なムラができやすく、徐々に行われるような均一な現像剤交換を行うことができない。所望の現像剤量となるために未使用の現像剤を補給すると、補給された未使用現像剤のトナー濃度によって、過剰のトナーが補給されたり、過剰のキャリアが補給されたりして、高寿命化への効果があまり期待できない。また、同一の収容器内に保管した場合にはキャリアは比重が重いため容器底にたまりやすいという欠点があるため、分散性を上げるために設置容器を横長にしたり、常に攪拌部材を設けたりと容器のレイアウト上の制約が多く発生してしまう。
一方、本実施形態のように、現像に適したトナー濃度となるようトナーとキャリアとを補給することにより、安定したトナー濃度の現像剤を補給することができる。これにより、安定した画像濃度の現像を行うことができる。また、必要量のトナーまたはキャリアを補給することができるため、必要量以上のキャリアが排出されることがなく、現像剤の高寿命化の効果が期待できる。
In this way, by independently replenishing the replenishment amounts of the unused toner 86a and the unused carrier 286a, the toner concentration of the unused developer to be replenished is changed between the toner mono pump 162 and the carrier mono pump 262. It can be adjusted to control the amount of movement.
In the premixed state, the toner density in the developer is uneven due to the difference in specific gravity between the toner and the carrier, and the toner density of the supplied developer is also uneven. The replenished developer is replenished on the assumption that it is a two-component developer suitable for development, and is used for development. Therefore, when toner density unevenness occurs in the replenished developer, stable development is not performed, and the image Concentration fluctuation occurs.
Further, in the case of replenishing unused toner and carrier as an unused developer, if the carrier dispersion state is poor, the carrier discharge amount is likely to be uneven in time and gradually performed. Such uniform developer exchange cannot be performed. If unused developer is replenished to achieve the desired developer amount, excess toner is replenished or excess carrier is replenished depending on the toner concentration of the replenished unused developer, resulting in a long service life. I can not expect much effect on the conversion. Also, when stored in the same container, since the carrier has a high specific gravity and has a disadvantage that it tends to accumulate on the bottom of the container, the installation container is made horizontally long to increase dispersibility, or a stirring member is always provided. Many restrictions on the layout of the container occur.
On the other hand, a developer having a stable toner concentration can be replenished by replenishing the toner and the carrier so as to obtain a toner concentration suitable for development as in the present embodiment. As a result, development with a stable image density can be performed. Further, since a necessary amount of toner or carrier can be replenished, a carrier exceeding the necessary amount is not discharged, and an effect of extending the life of the developer can be expected.

次に、現像装置4から使用済み現像剤を排出する構成及び動作について説明する。
図1に示すように、現像装置4には、現像装置4内に存在する現像剤を現像剤排出口181から排出する現像剤排出手段としての現像剤排出部180が設けられている。この現像剤排出部180の現像剤排出口181は、排出搬送路182を介して使用済現像剤収容器87に連通している。本実施形態では、現像剤補給装置600によりトナーと磁性キャリアとをそれぞれ補給することができる。そのため、現像剤補給装置600による補給動作によって現像装置4内の現像剤のトナー濃度は目標トナー濃度とすることができるものの、磁性キャリアを補給した際には現像装置4内の現像剤全体の量は、磁性キャリアの補給量に応じた分だけ増加していく。そこで、現像剤排出部180により現像装置4内の現像剤の全体量の一部に相当する量ずつ現像装置4内の現像剤を徐々に排出して、現像装置4内の現像剤の全体量が一定になるようにしている。
Next, the configuration and operation for discharging the used developer from the developing device 4 will be described.
As shown in FIG. 1, the developing device 4 is provided with a developer discharging portion 180 as a developer discharging means for discharging the developer present in the developing device 4 from the developer discharging port 181. The developer discharge port 181 of the developer discharge unit 180 communicates with the used developer container 87 via the discharge conveyance path 182. In the present embodiment, toner and magnetic carrier can be replenished by the developer replenishing device 600, respectively. Therefore, although the toner concentration of the developer in the developing device 4 can be set to the target toner concentration by the replenishment operation by the developer replenishing device 600, when the magnetic carrier is replenished, the total amount of the developer in the developing device 4 Increases by an amount corresponding to the replenishment amount of the magnetic carrier. Therefore, the developer in the developing device 4 is gradually discharged by an amount corresponding to a part of the total amount of the developer in the developing device 4 by the developer discharging unit 180, and the entire amount of the developer in the developing device 4 is discharged. Is made constant.

具体的には、現像剤排出部180の現像剤排出口181は、回収搬送路7中の底面から所定の高さだけ上方の側面部分に開口している。詳しくは、現像装置4内に存在する現像剤の全体量が規定量であるときに回収搬送路7中に存在する現像剤の上部が位置することになる高さに、現像剤排出口181の下部が位置するように、現像剤排出口181が開口している。これにより、現像剤補給装置600による補給動作によって現像装置4内に存在する現像剤の量が規定量を超え、回収搬送路7中に存在する現像剤の嵩が増加してその現像剤の上部が現像剤排出口181の位置まで上昇すると、現像剤排出口181から現像剤がオーバーフローして排出される。すなわち、現像剤補給装置600による補給動作によって規定量を超えた分の現像剤は、現像剤排出口181から排出される。そして、現像剤排出口181から排出された現像剤は、排出搬送路182を介して使用済現像剤収容器87に送られて収容される。この排出搬送路182は、中空のチューブで内部に螺旋状のスクリュ部材を備えて現像剤を使用済現像剤収容器87へ搬送するものであってもよいし、重力により現像剤を落下させて使用済現像剤収容器87へ搬送するものであってもよい。   Specifically, the developer discharge port 181 of the developer discharge unit 180 is open to a side surface portion that is a predetermined height above the bottom surface in the collection conveyance path 7. Specifically, the developer discharge port 181 has a height at which the upper portion of the developer present in the collection conveyance path 7 is positioned when the total amount of the developer present in the developing device 4 is a specified amount. The developer discharge port 181 is opened so that the lower part is located. As a result, the amount of the developer present in the developing device 4 exceeds the specified amount due to the replenishment operation by the developer replenishing device 600, the volume of the developer present in the collection conveyance path 7 increases, and the top of the developer Is raised to the position of the developer discharge port 181, the developer overflows and is discharged from the developer discharge port 181. That is, the developer exceeding the specified amount by the replenishment operation by the developer replenishing device 600 is discharged from the developer discharge port 181. Then, the developer discharged from the developer discharge port 181 is sent to and stored in the used developer container 87 via the discharge conveyance path 182. The discharge conveyance path 182 may be a hollow tube having a spiral screw member inside to convey the developer to the used developer container 87, or by dropping the developer by gravity. It may be conveyed to the used developer container 87.

ここで、現像装置4では現像剤排出口181を回収搬送路7中に設け、回収搬送路7内の現像剤を排出するように構成されている。この現像剤排出口から排出される回収搬送路7内の現像剤は、現像領域を通過してトナーを消費した現像後の現像剤(使用済み現像剤)である。そのため、その現像剤のトナー濃度は、現像装置4内の他の箇所に存在する現像剤に比べてずっと低い状態となっている。現像剤の排出に際しては、本来は磁性キャリアのみを排出することが望ましい。なぜなら、現像装置4内のトナーは現像によって消費され、補給動作により新しいトナーと次々と入れ替わるものであるため、現像装置4内に存在するトナーのほとんどは、経時的にも十分に使用可能な状態のものである。よって、現像剤の排出に際して磁性キャリアと一緒にトナーも排出すると、未だ十分に使用可能なトナーを無駄に排出することとなり、不経済であることから、本来的には磁性キャリアのみを排出することが望ましい。しかし、トナーと混合されている状態の磁性キャリアをトナーと分離して排出することは非常に困難であり、これを行おうとすると装置構成が非常に複雑になる。
本実施形態では、現像装置4の中でも最もトナー濃度が低い状態にある回収搬送路7内の現像剤を排出するため、現像装置4内の他の箇所の現像剤を排出する場合に比べて、磁性キャリアと一緒に排出されるトナーの量を少なく抑えることができる。その結果、未だ十分に使用できるトナーが無駄に排出されてしまう量を少なく抑えることができる。
Here, in the developing device 4, a developer discharge port 181 is provided in the collection conveyance path 7 so that the developer in the collection conveyance path 7 is discharged. The developer in the collection conveyance path 7 discharged from the developer discharge port is a developed developer (used developer) that has passed through the developing area and consumed the toner. For this reason, the toner concentration of the developer is much lower than that of the developer present elsewhere in the developing device 4. Originally, it is desirable to discharge only the magnetic carrier when discharging the developer. This is because the toner in the developing device 4 is consumed by development and is replaced with new toner one after another by the replenishment operation, so that most of the toner existing in the developing device 4 is sufficiently usable over time. belongs to. Therefore, if the toner is discharged together with the magnetic carrier when discharging the developer, the toner that is still sufficiently usable is discharged wastefully, which is uneconomical. Is desirable. However, it is very difficult to separate and discharge the magnetic carrier mixed with the toner from the toner, and if this is attempted, the apparatus configuration becomes very complicated.
In the present embodiment, since the developer in the collection conveyance path 7 having the lowest toner concentration in the developing device 4 is discharged, compared to the case of discharging the developer in other places in the developing device 4, The amount of toner discharged together with the magnetic carrier can be reduced. As a result, it is possible to reduce the amount of wasteful discharge of toner that can still be used sufficiently.

特に、本実施形態では、現像剤排出口181を、回収搬送路7の現像剤搬送方向下流側端部近傍、具体的には図7に示す位置に設けている。回収搬送路7中の現像剤搬送方向下流側端ではその回収現像剤が供給搬送路9側へ受け渡されるが、連続プリンタ時のように現像ローラ5から現像剤が次々と回収される状況下では、回収スクリュ6によりこの下流端に搬送されてくる回収現像剤の量がこの下流端から供給搬送路9側へ受け渡す現像剤量を越えることが起こり得る。この場合、回収搬送路7の下流側端に回収現像剤が滞留し、その滞留量が多くなりすぎると、回収現像剤が現像ローラ5の表面に接触してしまうおそれがある。回収現像剤が現像ローラ5の表面に接触すると、トナー濃度の低い状態の回収現像剤が現像ローラ5に連れ回って供給搬送路9まで搬送され、そのまま現像に用いられるおそれがある。この場合、現像領域へ送られる現像ローラ5上の現像剤中のトナー濃度が低下したり不均一となったりするおそれがある。本実施形態では、図7に示すように回収搬送路7の下流側端部近傍に現像剤排出口181を設けており、回収搬送路7の下流側端に回収現像剤が現像ローラ5の表面に接触してしまうほど滞留する前に、その回収現像剤が現像剤排出口181から排出される。したがって、トナー濃度の低い状態の回収現像剤が現像ローラ5に連れ回って供給搬送路9まで搬送されることはない。   In particular, in the present embodiment, the developer discharge port 181 is provided in the vicinity of the downstream end of the collection transport path 7 in the developer transport direction, specifically, at the position shown in FIG. The collected developer is transferred to the supply conveyance path 9 at the downstream end in the developer conveyance direction in the collection conveyance path 7, but under the situation where the developer is collected one after another from the developing roller 5 as in the case of continuous printer. Then, the amount of the recovered developer conveyed to the downstream end by the recovery screw 6 may exceed the amount of developer delivered from the downstream end to the supply conveyance path 9 side. In this case, if the collected developer stays at the downstream end of the collection conveyance path 7 and the amount of the retained developer increases excessively, the collected developer may come into contact with the surface of the developing roller 5. When the collected developer comes into contact with the surface of the developing roller 5, the collected developer with a low toner density is transported to the supply transport path 9 along with the developing roller 5 and may be used for development as it is. In this case, there is a possibility that the toner concentration in the developer on the developing roller 5 sent to the developing area may be lowered or non-uniform. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a developer discharge port 181 is provided in the vicinity of the downstream end of the collection conveyance path 7, and the collected developer is placed on the surface of the developing roller 5 at the downstream end of the collection conveyance path 7. The collected developer is discharged from the developer discharge port 181 before it stays so as to come into contact with the developer. Accordingly, the collected developer having a low toner concentration is not transported to the supply transport path 9 along with the developing roller 5.

また、本実施形態では、上述したようにトナー補給口161及びキャリア補給口261が、回収搬送路7の現像剤搬送方向下流端よりも現像剤の循環方向下流側に位置する撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流端に位置する現像剤受け渡し箇所143で開口している。このようにトナー補給口161及びキャリア補給口261が現像剤排出口181よりも現像剤循環方向下流側に位置しているため、現像剤排出口181から排出される現像剤の中には、補給直後の未使用現像剤が含まれることはない。すなわち、トナー補給口161及びキャリア補給口261から補給された未使用現像剤は、撹拌搬送路10を通って供給搬送路9へ受け渡された後、現像ローラ5に供給されて現像領域を通過した後でなければ、回収搬送路7内へ受け渡されることはない。よって、現像剤排出口181から排出される現像剤は、1回以上は現像を行った現像剤である。したがって、本実施形態によれば、補給直後の未使用現像剤が現像に寄与することなく現像剤排出口181から排出されて無駄になってしまう事態を防止できる。   Further, in the present embodiment, as described above, the toner supply port 161 and the carrier supply port 261 are located on the downstream side of the developer transport direction of the collection transport path 7 in the developer transport direction of the developer transport path 10. An opening is provided at a developer delivery portion 143 located at the upstream end in the developer transport direction. Since the toner replenishing port 161 and the carrier replenishing port 261 are located downstream of the developer discharge port 181 in the developer circulation direction in this way, the developer discharged from the developer discharge port 181 is replenished. The unused developer immediately after is not included. That is, the unused developer replenished from the toner replenishing port 161 and the carrier replenishing port 261 is transferred to the supply transport path 9 through the stirring transport path 10 and then supplied to the developing roller 5 and passes through the development area. If it is not after that, it will not be delivered into the collection conveyance path 7. Therefore, the developer discharged from the developer discharge port 181 is a developer that has been developed at least once. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the unused developer immediately after replenishment from being discharged from the developer discharge port 181 without contributing to development and being wasted.

[実験]
上述の本実施形態の現像装置4と、図21で説明した2軸の現像方式の現像装置と、図23で説明した3軸の現像装置とを用いて現像剤の耐久性を評価する実験を行った。
<比較例1>
図21で説明した2軸現像方式の現像装置(初期現像剤1000[g])と図2の画像形成装置との組み合わせを用いて、キャリア独立補給の現像剤交換を行いつつ画像形成を行った。その耐久性を評価したところ、25万枚程度の印字で画像濃度の低下が見られた。
<比較例2>
図23で説明した3軸現像方式の現像装置(初期現像剤1000[g])と図2の画像形成装置との組み合わせを用いて、キャリア独立補給の現像剤交換を行いつつ画像形成を行った。その耐久性を評価したところ、35万枚程度の印字で画像濃度の低下が見られた。
<実施例1>
図1で示した本実施形態の現像装置(初期現像剤1000[g])と図2の画像形成装置との組み合わせを用いて、本実施例の現像剤交換を行いつつ画像形成を行った。その耐久性を評価したところ、50万枚程度の印字で画像濃度の低下が見られた。
この実験により、本実施形態の現像装置を用いることにより、比較例1、2に比べ飛躍的に現像剤寿命がのび、画像濃度が長期間安定して得られることが確認できた。
[Experiment]
An experiment for evaluating the durability of the developer using the developing device 4 of the present embodiment described above, the developing device of the biaxial developing system described in FIG. 21, and the triaxial developing device described in FIG. went.
<Comparative Example 1>
Using the combination of the biaxial development type developing device (initial developer 1000 [g]) described in FIG. 21 and the image forming apparatus in FIG. 2, image formation was performed while changing the developer for independent carrier replenishment. . When the durability was evaluated, a decrease in image density was observed after printing about 250,000 sheets.
<Comparative example 2>
Using the combination of the triaxial developing system developing device (initial developer 1000 [g]) described in FIG. 23 and the image forming apparatus of FIG. 2, image formation was performed while changing the developer for independent carrier replenishment. . When the durability was evaluated, a decrease in image density was observed after printing about 350,000 sheets.
<Example 1>
Using the combination of the developing device (initial developer 1000 [g]) of this embodiment shown in FIG. 1 and the image forming device of FIG. 2, image formation was performed while changing the developer of this example. When the durability was evaluated, a decrease in image density was observed after printing about 500,000 sheets.
From this experiment, it was confirmed that by using the developing device of the present embodiment, the developer life was dramatically increased as compared with Comparative Examples 1 and 2, and the image density was obtained stably for a long period of time.

本実施形態のように現像剤回収部を備える3軸の撹拌部材を有する現像装置においては、現像後のトナー濃度の低下した現像剤が供給部に戻って再度現像に使われてしまうことがないため、現像部には常に均一なトナー濃度の現像剤が供給され、画像濃度変動がほとんどない。さらには、図24に示すように現像剤が現像剤規制部材を通過する回数の確率分布がよりシャープな形状であることから、回収部を備えない通常の2軸攪拌方式に比べて現像剤の寿命がより長くなるといえる。それに加えて、現像剤の劣化度合いに応じて現像剤を回収してキャリアを補給するような現像剤の交換を行うことでさらに現像剤の寿命を延ばすことができる。その際に現像剤循環において受渡し部にて現像剤を滞留させて上方向に移動させる部分がないため、滞留による現像剤へのストレスがない。よって現像剤特性変動が少なくなり、飛躍的に現像剤寿命が延びるとともに、長期にわたり安定した画像濃度の得られる画像装置を得ることが出来る。   In a developing device having a triaxial stirring member having a developer recovery unit as in the present embodiment, the developer having a lowered toner density after development does not return to the supply unit and is used again for development. Therefore, a developer having a uniform toner density is always supplied to the developing unit, and there is almost no fluctuation in image density. Furthermore, as shown in FIG. 24, since the probability distribution of the number of times the developer passes through the developer regulating member has a sharper shape, the developer content is higher than that of a normal biaxial agitation method that does not include a recovery unit. It can be said that the lifetime becomes longer. In addition, the life of the developer can be further extended by exchanging the developer so that the developer is recovered and the carrier is replenished according to the degree of deterioration of the developer. At this time, since there is no portion in the developer circulation where the developer is retained and moved upward in the delivery section, there is no stress on the developer due to retention. Therefore, fluctuations in developer characteristics are reduced, and the developer life can be greatly extended, and an image device that can obtain a stable image density over a long period of time can be obtained.

次に、本実施形態で使用する現像剤の特性について説明する。
本複写機で用いる現像剤に含まれる磁性キャリアとしては、その体積平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下の範囲内であるものを用いている。体積平均粒径が60[μm]以下の小粒径キャリアを用いることで、現像領域に存在する現像剤量が少なくても現像能力を低下させなくても済むようになる結果、現像装置4内に存在させる現像剤の全体量を低減することができる。また、特にストレスのかかる現像ドクタ16を通過する現像剤量が少なくなることから、現像剤の長寿命化を図ることができる。また、キャリアの低容量化を実現できる結果、キャリアボトル286の小型化を図ることもできる。さらには、現像領域における磁気ブラシがより緻密になるため、高画質化や画質の安定性が達成される。なお、磁性キャリアの体積平均粒径が60[μm]より大きいと、現像剤循環部でオーバーフローがおきやすくなり、安定な剤循環が行えないおそれがある。一方、磁性キャリアの体積平均粒径が20[μm]より小さいと、感光体1にキャリアが付着したり、現像装置4外にキャリアが飛散しやすくなるという不具合が発生する。
なお、キャリアの体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7[μm]以上125[μm]以下のレンジ設定で行った。
Next, the characteristics of the developer used in this embodiment will be described.
As the magnetic carrier contained in the developer used in the present copying machine, a carrier whose volume average particle diameter is in the range of 20 [μm] to 60 [μm] is used. By using a small particle size carrier having a volume average particle size of 60 [μm] or less, it is not necessary to reduce the developing ability even if the amount of developer present in the developing region is small. It is possible to reduce the total amount of the developer present in. In addition, since the amount of developer passing through the stressed development doctor 16 is reduced, the life of the developer can be extended. In addition, the carrier bottle 286 can be miniaturized as a result of the reduction in the carrier capacity. Furthermore, since the magnetic brush in the development area becomes denser, high image quality and stability of image quality are achieved. When the volume average particle diameter of the magnetic carrier is larger than 60 [μm], overflow tends to occur in the developer circulation portion, and there is a possibility that stable agent circulation cannot be performed. On the other hand, when the volume average particle size of the magnetic carrier is smaller than 20 [μm], there are problems that the carrier adheres to the photoreceptor 1 or the carrier is likely to be scattered outside the developing device 4.
The volume average particle diameter of the carrier was measured by using an SRA type of a Microtrac particle size analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) and setting a range of 0.7 [μm] or more and 125 [μm] or less.

本複写機で用いる現像剤に含まれるトナーとしては、その体積平均粒径が3[μm]以上8[μm]以下の範囲内であり、かつ、個数平均粒径D1に対する体積平均粒径D4の比率(D4/D1)が1.00以上1.40以下の範囲であるものを用いている。体積平均粒径が小さくかつ粒径分布のシャープなトナーを用いることで、トナー粒子間の間隙が小さくなるため、色再現性を損なうことなくトナーの必要付着量を低減することができる。よって、現像における濃度変動を小さくすることができる。また、600[dpi]以上の微小なドット画像の安定再現性が向上し、長期間安定した高画質を得ることができる。体積平均粒径が3[μm]未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。一方、体積平均粒径が8[μm]を超えると、画像のパイルハイトが大きくなり、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、上記比率(D4/D1)は、1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。   The toner contained in the developer used in the present copying machine has a volume average particle diameter in the range of 3 [μm] to 8 [μm] and a volume average particle diameter D4 with respect to the number average particle diameter D1. The ratio (D4 / D1) is in the range of 1.00 to 1.40. By using a toner having a small volume average particle size and a sharp particle size distribution, the gap between the toner particles is reduced, so that the necessary amount of toner can be reduced without impairing the color reproducibility. Therefore, density fluctuation in development can be reduced. Further, the stable reproducibility of a minute dot image of 600 [dpi] or more is improved, and a stable high image quality can be obtained for a long time. When the volume average particle diameter is less than 3 [μm], phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur. On the other hand, if the volume average particle diameter exceeds 8 [μm], the pile height of the image becomes large, and it is difficult to suppress scattering of characters and lines. The ratio (D4 / D1) is closer to 1.00, indicating that the particle size distribution is sharper. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

トナー粒子の粒度分布の測定方法は次のとおりである。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)を用いることができる。まず、電解水溶液100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5[ml]加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1[%]NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20[mg]加える。試料が懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、上記測定装置により、アパーチャーとして100[μm]アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。なお、チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上40.30[μm]未満の粒子を対象とする。
The method for measuring the particle size distribution of the toner particles is as follows.
A Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter, Inc.) can be used as an apparatus for measuring the particle size distribution of toner particles by the Coulter Counter method. First, 0.1 to 5 [ml] of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 [ml] of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 [mg] of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toner particles or toner are measured with the above measuring apparatus using a 100 [μm] aperture. Then, the volume distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained. The channels are as follows: 2.00 to less than 2.52 [μm]; 2.52 to less than 3.17 [μm]; 3.17 to less than 4.00 [μm]; 4.00 to 5.04 [μm] less than [mu] m; 5.04 to less than 6.35 [[mu] m]; 6.35 to less than 8.00 [[mu] m]; 8.00 to less than 10.08 [[mu] m]; 10.08 to 12.70 [[mu] m]. Less than 12.70 to less than 16.00 [μm]; less than 16.00 to less than 20.20 [μm]; less than 20.20 to less than 25.40 [μm]; less than 25.40 to less than 32.00 [μm]; Using 13 channels of 32.00 to less than 40.30 [μm], particles having a particle size of 2.00 [μm] or more and less than 40.30 [μm] are targeted.

また、本複写機で用いる現像剤に含まれるトナーとしては、形状係数SF−1が100以上180以下の範囲内であり、かつ、形状係数SF−2が100以上180以下の範囲内であるものを用いている。
図14は、形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
図15は、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。形状係数SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、形状係数SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4) ・・・(2)
一方、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(3)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100/4πを乗じた値である。SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π) ・・・(3)
The toner contained in the developer used in this copying machine has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. Is used.
FIG. 14 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1.
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-2.
The shape factor SF-1 represents the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (2). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4. When the value of the shape factor SF-1 is 100, the shape of the toner is a true sphere, and becomes larger as the shape factor SF-1 increases.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (2)
On the other hand, the shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (3). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100 / 4π. When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (3)

各形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナー間の接触状態が点接触に近い状態になるためにトナー同士の吸着力は弱まりしたがって流動性が高くなる。ゆえに剤の循環性が向上するため、ストレスが小さくなり、長期的に安定した一方向循環を行うことが可能となる。また、トナーと感光体との接触状態が点接触に近い状態になるために、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなり高画質化に寄与する。なお、形状係数SF−1及び形状係数SF−2のいずれかが180を超えると、流動性が悪化し、剤循環性が悪いために好ましくない。また、転写率が低下するため好ましくない。
Specifically, each shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.) and introducing it into an image analyzer (LUSEX3: manufactured by Nireco) for analysis. Calculated.
When the shape of the toner is close to a sphere, the contact state between the toners is close to a point contact, so that the attractive force between the toners is weakened and the fluidity is increased. Therefore, since the circulatory property of the agent is improved, the stress is reduced, and it becomes possible to perform a stable unidirectional circulation for a long time. In addition, since the contact state between the toner and the photoconductor is close to a point contact, the attractive force between the toner and the photoconductor is also weakened, and the transfer rate is increased, which contributes to high image quality. In addition, when any of the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 exceeds 180, the fluidity is deteriorated and the agent circulation property is not preferable. Further, the transfer rate is not preferable.

また、本複写機で用いる現像剤のトナーとしては、平均1次粒径が50[nm]以上500[nm]以下の範囲内であって嵩密度が0.3[g/cm3]以上である微粒子(外部添加剤)がトナー母体粒子表面に添加されたものを用いている。この微粒子としては、の流動性向上剤としてのシリカ等が挙げられる。なお、上記微粒子としてシリカを用いる場合、通常は、シリカの平均1次粒は10〜30[nm]であり、その嵩密度は0.1〜0.2[mg/cm3]である。 The developer toner used in this copying machine has an average primary particle size in the range of 50 [nm] to 500 [nm] and a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more. A fine particle (external additive) added to the surface of the toner base particle is used. Examples of the fine particles include silica as a fluidity improver. When silica is used as the fine particles, the average primary particle of silica is usually 10 to 30 [nm], and the bulk density thereof is 0.1 to 0.2 [mg / cm 3 ].

本実施形態においては、トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子と対象体との間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。また現像剤の流動性が高まるためストレスの低減効果があり、長寿命化にも寄与する。さらに、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗または損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス(高荷重、高速度等)下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着(低エネルギー定着)のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、微粒子として、平均一次粒径が50[μm]以上500[μm]以下の範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。さらに、詳細は明らかでないが、表面処理された微粒子はトナーに外部添加されても、仮にキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合が少ない。よって経時的にトナーの流動性および帯電性の変化が少ないため、長期的に現像剤の循環を安定に行うことができる。また画質の安定性も高くなる。   In the present embodiment, the presence of fine particles having appropriate characteristics on the surface of the toner forms an appropriate gap between the toner particles and the object. Further, the fine particles have a very small contact area with the toner particles, the photoconductor, and the charge imparting member and are evenly contacted with each other, so that the effect of reducing the adhesive force is great and effective in improving the development / transfer efficiency. Moreover, since the fluidity of the developer is increased, it has an effect of reducing stress and contributes to a longer life. Furthermore, since it plays the role of a roller, it is difficult to be buried in toner particles even during cleaning under high stress (high load, high speed, etc.) between the cleaning blade and the photoconductor without wearing or damaging the photoconductor. Or, even if it is buried a little, it can be detached and returned, so that stable characteristics can be obtained over a long period of time. Further, the toner is moderately detached from the surface of the toner and accumulated at the tip of the cleaning blade, and the so-called dam effect has an effect of preventing a phenomenon that the toner passes from the blade. Since these characteristics have an effect of reducing the share received by the toner particles, the filming effect of the toner itself due to the low rheological component contained in the toner is exhibited for high-speed fixing (low energy fixing). Moreover, if the average primary particle size is in the range of 50 [μm] or more and 500 [μm] or less as the fine particles, the excellent cleaning performance can be fully utilized, and the particle size is extremely small. The powder fluidity of the toner is not reduced. Further, although the details are not clear, even if the surface-treated fine particles are externally added to the toner or the carrier is contaminated, the degree of developer deterioration is small. Accordingly, since the change in toner fluidity and chargeability with time is small, the developer can be circulated stably over a long period of time. Also, the stability of image quality is increased.

微粒子の平均1次粒径は、上述したように50[μm]以上500[nm]以下のものが用いられるが、特に100[μm]以上400[nm]以下の範囲が好ましい。平均1次粒径が50[nm]未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、平均1次粒径が500[nm]よりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面との間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。
嵩密度が0.3[mg/cm3]未満では、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性および付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。
As described above, the average primary particle size of the fine particles is 50 [μm] or more and 500 [nm] or less, and is particularly preferably in the range of 100 [μm] or more and 400 [nm] or less. If the average primary particle size is less than 50 [nm], the fine particles may be buried in the concave and convex portions of the irregularities on the toner surface, reducing the role of the rollers. On the other hand, when the average primary particle size is larger than 500 [nm], when the fine particles are located between the blade and the surface of the photoreceptor, the toner particles are in the order of the same level as the contact area of the toner itself and are to be cleaned. Pass, i.e., a cleaning failure is likely to occur.
When the bulk density is less than 0.3 [mg / cm 3 ], although there is a contribution to the improvement of fluidity, the scattering property and adhesion of the toner and fine particles are increased. In other words, the so-called dam effect that prevents toner cleaning failure is reduced.

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

微粒子の嵩密度の測定方法は、次のとおりである。まず、100[ml]のメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え100[ml]にする。その際、振動は与えなかった。そして、このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の重量差により嵩密度を測定した。嵩密度は下記の式(4)により算出される。
嵩密度(g/cm3)=微粒子量(g/100ml)÷100 ・・・(4)
The method for measuring the bulk density of the fine particles is as follows. First, fine particles are gradually added to 100 [ml] using a 100 [ml] measuring cylinder. At that time, no vibration was applied. And the bulk density was measured by the weight difference before and after putting the fine particles of this measuring cylinder. The bulk density is calculated by the following formula (4).
Bulk density (g / cm 3 ) = Amount of fine particles (g / 100 ml) ÷ 100 (4)

微粒子をトナー表面に外部添加して付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などが挙げられる。   As a method for externally adding and adhering fine particles to the toner surface, a method of adhering the toner base particles and the fine particles mechanically using various known mixing devices, or a method of adhering the toner base particles in the liquid phase Examples include a method in which fine particles are uniformly dispersed with a surfactant and the like, and after the adhesion treatment, dried.

以上、本実施形態によれば、供給搬送路9、攪拌搬送路10及び回収搬送路7を備える現像装置4で、供給搬送路9、攪拌搬送路10及び回収搬送路7を略同じ高さに配置することにより、3つの搬送路の連結部である、現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所では現像剤を滞留させて垂直上方に持ち上げるような現像剤の移動がないため、搬送によって現像剤に不要なストレスを与えることが無く、現像剤の高寿命化を図ることが出来る。
さらに、回収搬送路7に設けた現像剤排出口181から現像剤を排出する現像剤排出手段としての現像剤排出部180と、攪拌搬送路10の現像剤搬送方向上流端に設けたトナー補給口161及びキャリア補給口261からなる現像剤補給位置から使用のトナーと未使用のキャリアとを補給する現像剤補給手段としての現像剤補給装置600とを有し、磁性キャリアを補給するとともに、劣化した磁性キャリアを含む使用済み現像剤を排出する、これにより、キャリア劣化に伴うトナーの帯電量低下を経時的に安定して抑制でき、磁性キャリアによるトナーの安定した摩擦帯電を経時的に実現することができる。
さらに、現像剤補給装置600では、未使用のトナー86aを収容するトナー収容部としてのトナーボトル86と、未使用の磁性キャリア286aを収容するキャリア収容部としてのキャリアボトル286とを分けて設けているので、現像に適したトナー濃度となるようトナーとキャリアとを補給することにより、安定したトナー濃度の二成分現像剤を補給することができる。これにより、安定した画像濃度の現像を行うことができる。
また、供給スクリュ8の最上位置であるスクリュ頂点14が現像ローラ5の回転中心軸15よりも下方に位置するように、かつ、供給スクリュ8のスクリュ頂点14と回転中心軸15とを通る仮想平面とこの回転中心軸15を通る水平面とのなす角が20[°]以上50[°]以下の範囲内となるように、供給スクリュ8が配置されている。これにより、現像剤の自重が現像ローラ5への現像剤の供給量に影響しない。その結果、供給搬送路9内においてその現像剤搬送方向において現像剤の嵩が均一でなくても、現像ローラ5に適正な量の現像剤を供給することができる。
また、1回に全て現像剤を交換するのではなく、徐々に現像剤を交換していくことにより、現像剤の特性を安定して保つことができるので、常に一定の現像機能を長期にわたり発揮することが出来、安定した画像濃度をえることができる。
また、現像剤の補給により現像装置4に存在する現像剤の量が規定量を超えた時にその超えた分の現像剤が現像剤排出部180より排出されるように構成されている。これにより、1回の現像剤の供給排出の交換量をほぼ等量とすることで、現像装置4内の現像剤の全体量を略一定に維持することができ、経時的に安定して現像剤循環および現像領域への現像剤供給を行うことが出来る。よって長期間にわたる画像濃度安定化に寄与する。
また、キャリアモーノポンプ262とトナーモーノポンプ162との補給動作を独立して制御することができる。トナーとキャリアの同時供給においては、トナー補給がなされないとキャリアが補給されない。よって画像面積率の低いパターンでの画像出力ではトナー補給動作が少ないために、キャリア補給量も少なくなり、現像剤の劣化に反映したキャリア補給が行えなく、長寿命化が達成できない。一方、補給動作を独立して制御できることにより、トナーの供給動作に関係なく、キャリアを供給することが可能となるため、キャリアの劣化状態に応じてキャリアを補給し現像剤を交換することが可能となる。それによりキャリア劣化によるトナーの帯電能力の低下を未然に防止し、画像濃度の変動を抑えることが出来る。
また、制御部95はトナー濃度検知手段であるトナー濃度センサ127の検知結果に基づいて未使用トナーの補給量を制御し、該画像形成積算手段であるタイマー98の積算値に基づいて未使用キャリアの補給を行うように制御している。現像剤の劣化度合いとの相関が高い、現像剤の現像装置内で攪拌される時間に基づいてキャリアの補給が行われるため、キャリアの劣化の実情に合わせてキャリアの交換を行うことが出来る。それによりキャリア劣化によるトナーの帯電能力の低下を未然に防止し、画像濃度の変動を抑えることが出来る。さらに、トナー濃度センサ127の検知結果に基づいて、トナーの補給が行われるため、キャリアの補給によりトナー濃度が低下したとしても、現像に適したトナー濃度に調節することができる。
また、現像剤補給装置600は、トナー補給口161へ未使用のトナー86aを移送するためのトナーモーノポンプ162と、キャリア補給口261へ未使用の磁性キャリア286aを移送するためのキャリアモーノポンプ262とを備えている。トナーモーノポンプ162及びキャリアモーノポンプ262は一軸偏心スクリュポンプであり、この一軸偏心スクリュポンプは、未未使用のトナーまたは未使用のキャリアを送り込むための補給路内を負圧化して一軸偏心スクリュポンプ内の未使用のトナーまたは未使用のキャリアをトナー補給口またはキャリア補給口へ送り出す構成を備えている。この構成によれば、トナーボトル86及びキャリアボトル286と現像装置4とを結ぶ搬送路を自由に曲げることができる。よって、搬送スクリュ等を利用した場合のように直線的な搬送路に制限される構成に比べて、トナーボトル86及びキャリアボトル286と現像装置4との位置関係の制約が少なくなり、複写機内のレイアウトの自由度が向上する。さらに、未使用現像剤を収容するトナーボトル86及びキャリアボトル286を現像装置4から離して配置できる結果、現像装置自体の小型化を図ることができる。さらに、モーノポンプは移送方向が一方向であるために、トナー飛散等の汚染をすることなく現像剤の補給が行える。
また、現像剤排出口181を回収搬送路7に設けているので、現像によりトナーを消費した後のトナー濃度が低い現像剤である回収搬送路内の現像剤を排出するので、未だ十分に使用できるトナーが無駄に排出されてしまう量を少なく抑えることができる。
また、現像剤排出口181が回収搬送路7の現像剤搬送方向下流側端部近傍に設けられているので、回収搬送路7の下流側端において回収現像剤が現像ローラ5の表面に接触してしまうほど滞留する前に、その回収現像剤を現像剤排出口181から排出できる。よって、トナー濃度の低い状態の回収現像剤が現像ローラ5に連れ回って供給搬送路9まで搬送されることはない。さらに、供給搬送路9内の現像剤量が減ると現像ローラ5に供給される現像剤量が少なくなって現像に影響が出るが、回収搬送路7内の現像剤量が減っても現像に影響が出ることはない。これにより、現像に影響を出さずに現像剤を排出することができる。
また、現像剤補給位置であるトナー補給口161及びキャリア補給口261が回収搬送路7中の現像剤排出口181よりも現像剤搬送方向下流側に設けられているので、現像剤排出口181から排出される現像剤は、1回以上は現像を行った現像剤である。よって、補給直後の未使用現像剤が現像に寄与することなく現像剤排出口181から排出されて無駄になってしまう事態を防止できる。この効果は、現像剤補給位置を撹拌搬送路10中に設けた場合にも同様に得られる。
また、現像剤補給位置であるトナー補給口161及びキャリア補給口261が回収搬送路7及び供給搬送路9から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しが行われる箇所143に設けられている。この箇所は、現像剤に対する撹拌作用が激しい場所であるため、この箇所に未使用現像剤を補給すれば、補給直後に激しく撹拌されてトナーの摩擦帯電を促進することができる。その結果、補給された未使用現像剤が供給搬送路9に搬送されて現像ローラ5に供給されたときにトナーの帯電量が不十分となるという事態を効果的に回避することができる。
また、本実施形態に係る複写機は、感光体1Y,1M,1C,1K及び現像装置4をそれぞれ複数有し、各感光体上にそれぞれ形成された各トナー像が互いに重なり合った画像を最終的に転写紙P上に形成する構成を備えている。この複写機は、いわゆるタンデム型の画像形成装置と呼ばれ、カラー画像のプリント速度の高速化の点で有利である。
また、本実施形態に係る複写機は、感光体1Y,1M,1C,1K及び現像装置4を備え、かつ、その感光体1Y,1M,1C,1K上のトナー像を転写紙P上に転写させるための作像部としての画像形成部を2つ有する。そして、一方の作像部である第1画像形成部による転写紙Pの一方の面(第1面)へのトナー像の転写、及び、他方の作像部である第2画像形成部によるこの転写紙Pの他方の面(第2面)へのトナー像の転写を、同時又は順次に行い、その転写紙Pの両面に各トナー像が転写された後に各トナー像をこの転写紙Pに定着させる定着手段としての定着装置60を備えている。この複写機は、いわゆる両面同時プリント方式の画像形成装置と呼ばれ、1回のプリント動作で1枚の転写紙Pの両面に画像を形成できる。
また、本実施形態に係る複写機で用いる現像剤の磁性キャリアは、その体積平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下の範囲内である。これにより、上述した種々の効果が得られる。
また、本実施形態に係る複写機で用いる現像剤のトナーは、その体積平均粒径が3[μm]以上8[μm]以下の範囲内であり、かつ、個数平均粒径に対する体積平均粒径の比率が1.00以上1.40以下の範囲である。これにより、上述した種々の効果が得られる。
また、本実施形態に係る複写機で用いる現像剤のトナーは、形状係数SF−1が100以上180以下の範囲内であり、かつ、形状係数SF−2が100以上180以下の範囲内である。これにより、上述した種々の効果が得られる。
また、本実施形態に係る複写機で用いる現像剤のトナーは、平均1次粒径が50[nm]以上500[nm]以下の範囲内であって嵩密度が0.3[g/cm3]以上である外部添加剤がトナー母体粒子表面に添加されたものを用いる。これにより、上述した種々の効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, in the developing device 4 including the supply conveyance path 9, the agitation conveyance path 10, and the collection conveyance path 7, the supply conveyance path 9, the agitation conveyance path 10, and the collection conveyance path 7 are set to substantially the same height. By disposing, there is no movement of the developer that stagnates the developer and lifts it vertically upward at the place where the developer is received and delivered, which is the connection part of the three transport paths, so the developer is transported to the developer. Unnecessary stress is not applied, and the life of the developer can be extended.
Further, a developer discharge portion 180 as a developer discharge means for discharging the developer from the developer discharge port 181 provided in the recovery conveyance path 7, and a toner replenishment port provided at the upstream end of the stirring conveyance path 10 in the developer conveyance direction. 161 and and a developer supplying apparatus 600 as a developer replenishing means for replenishing the fresh toner and unused carrier from a developer supplying position where a carrier supply opening 261, thereby replenishing the magnetic carrier, the deterioration The used developer containing the magnetic carrier is discharged, so that a decrease in toner charge amount due to carrier deterioration can be stably suppressed over time, and stable triboelectric charging of the toner by the magnetic carrier can be realized over time. be able to.
Further, in the developer replenishing device 600, a toner bottle 86 as a toner storage unit that stores unused toner 86a and a carrier bottle 286 as a carrier storage unit that stores unused magnetic carrier 286a are provided separately. Therefore, the two-component developer having a stable toner concentration can be replenished by replenishing the toner and the carrier so that the toner concentration is suitable for development. As a result, development with a stable image density can be performed.
Further, a virtual plane passing through the screw apex 14 and the rotation center axis 15 of the supply screw 8 so that the screw apex 14 which is the uppermost position of the supply screw 8 is positioned below the rotation center axis 15 of the developing roller 5. The supply screw 8 is arranged so that the angle formed by the horizontal plane passing through the rotation center axis 15 is in the range of 20 [°] to 50 [°]. As a result, the weight of the developer does not affect the amount of developer supplied to the developing roller 5. As a result, an appropriate amount of developer can be supplied to the developing roller 5 even if the volume of the developer is not uniform in the developer transport direction in the supply transport path 9.
In addition, the developer characteristics can be kept stable by gradually changing the developer instead of changing it all at once. And a stable image density can be obtained.
Further, when the amount of the developer present in the developing device 4 exceeds a specified amount due to replenishment of the developer, the excess developer is discharged from the developer discharge unit 180. As a result, by changing the supply / discharge amount of the developer at one time to be substantially equal, the entire amount of the developer in the developing device 4 can be maintained substantially constant, and development can be performed stably over time. The developer circulation and the developer supply to the development area can be performed. Therefore, it contributes to image density stabilization over a long period of time.
Further, the replenishment operation of the carrier mono pump 262 and the toner mono pump 162 can be controlled independently. In the simultaneous supply of toner and carrier, the carrier is not supplied unless toner is supplied. Therefore, in the image output with a pattern with a low image area ratio, since the toner replenishment operation is small, the amount of carrier replenishment is also small, the carrier replenishment reflected in the deterioration of the developer cannot be performed, and the long life cannot be achieved. On the other hand, since the replenishment operation can be controlled independently, it is possible to supply the carrier regardless of the toner supply operation, so it is possible to replenish the carrier and replace the developer according to the deterioration state of the carrier. It becomes. As a result, it is possible to prevent the toner charging ability from being lowered due to carrier deterioration, and to suppress fluctuations in image density.
Further, the control unit 95 controls the replenishment amount of unused toner based on the detection result of the toner density sensor 127 serving as the toner density detecting means, and the unused carrier based on the integrated value of the timer 98 serving as the image formation integrating means. It is controlled to replenish. Since the carrier is replenished based on the time during which the developer is stirred in the developing device, which has a high correlation with the degree of deterioration of the developer, the carrier can be replaced in accordance with the actual situation of the carrier deterioration. As a result, it is possible to prevent the toner charging ability from being lowered due to carrier deterioration, and to suppress fluctuations in image density. Further, since the toner is replenished based on the detection result of the toner density sensor 127, even if the toner density is decreased due to the replenishment of the carrier, the toner density can be adjusted to be suitable for development.
The developer supply device 600 includes a toner mono pump 162 for transferring unused toner 86a to the toner supply port 161 and a carrier mono pump 262 for transferring unused magnetic carrier 286a to the carrier supply port 261. I have. The toner mono pump 162 and the carrier mono pump 262 are uniaxial eccentric screw pumps. The uniaxial eccentric screw pump negatively pressures the replenishment path for feeding unused toner or unused carrier, and is used in the uniaxial eccentric screw pump. A configuration is provided in which unused toner or unused carrier is sent to a toner supply port or a carrier supply port. According to this configuration, the conveyance path connecting the toner bottle 86 and the carrier bottle 286 and the developing device 4 can be freely bent. Therefore, the positional relationship between the toner bottle 86 and the carrier bottle 286 and the developing device 4 is less restricted than in a configuration in which a linear conveyance path is used as in the case of using a conveyance screw or the like. Layout flexibility is improved. Furthermore, since the toner bottle 86 and the carrier bottle 286 for storing the unused developer can be arranged apart from the developing device 4, the developing device itself can be reduced in size. In addition, since the MONO pump has a single transfer direction, the developer can be replenished without contamination such as toner scattering.
In addition, since the developer discharge port 181 is provided in the collection conveyance path 7, the developer in the collection conveyance path, which is a developer having a low toner density after consumption of toner by development, is discharged, so that it is still fully used. The amount of wasteful toner that can be discharged can be reduced.
Further, since the developer discharge port 181 is provided in the vicinity of the downstream end of the recovery transport path 7 in the developer transport direction, the recovered developer contacts the surface of the developing roller 5 at the downstream end of the recovery transport path 7. The collected developer can be discharged from the developer discharge port 181 before it stays so much. Therefore, the collected developer having a low toner concentration is not transported to the supply transport path 9 along with the developing roller 5. Further, when the amount of developer in the supply conveyance path 9 decreases, the amount of developer supplied to the developing roller 5 decreases, which affects development. However, even if the amount of developer in the collection conveyance path 7 decreases, the development is possible. There is no impact. As a result, the developer can be discharged without affecting the development.
Further, since the toner supply port 161 and the carrier supply port 261 which are developer supply positions are provided on the downstream side in the developer transport direction from the developer discharge port 181 in the collection transport path 7, the developer discharge port 181 The discharged developer is a developer that has been developed at least once. Therefore, it is possible to prevent the unused developer immediately after replenishment from being discharged from the developer discharge port 181 without contributing to the development and being wasted. This effect can be similarly obtained when the developer replenishment position is provided in the stirring conveyance path 10.
Further, a toner supply port 161 and a carrier supply port 261 which are developer supply positions are provided at a location 143 where the developer is transferred from the collection transport path 7 and the supply transport path 9 to the stirring transport path 10. Since this portion is a place where the stirring action with respect to the developer is intense, if unused developer is replenished to this portion, the toner is vigorously stirred immediately after the replenishment to promote frictional charging of the toner. As a result, it is possible to effectively avoid a situation where the charged amount of toner becomes insufficient when the replenished unused developer is transported to the supply transport path 9 and supplied to the developing roller 5.
In addition, the copying machine according to the present embodiment includes a plurality of photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K and a developing device 4, and finally forms an image in which toner images formed on the photoreceptors overlap each other. Are provided on the transfer paper P. This copier is called a so-called tandem image forming apparatus, and is advantageous in terms of increasing the printing speed of color images.
The copier according to the present embodiment includes the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K and the developing device 4, and transfers the toner images on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K onto the transfer paper P. There are two image forming units as image forming units. Then, the transfer of the toner image to one surface (first surface) of the transfer paper P by the first image forming unit which is one image forming unit, and this by the second image forming unit which is the other image forming unit. The toner image is transferred to the other surface (second surface) of the transfer paper P simultaneously or sequentially. After the toner images are transferred to both surfaces of the transfer paper P, the toner images are transferred to the transfer paper P. A fixing device 60 is provided as fixing means for fixing. This copying machine is called an image forming apparatus of a so-called double-sided simultaneous printing method, and can form images on both sides of one transfer paper P by one printing operation.
The magnetic carrier of the developer used in the copier according to the present embodiment has a volume average particle size in the range of 20 [μm] to 60 [μm]. Thereby, the various effects mentioned above are acquired.
Further, the developer toner used in the copying machine according to the present embodiment has a volume average particle diameter in the range of 3 [μm] to 8 [μm], and a volume average particle diameter with respect to the number average particle diameter. Is a range of 1.00 to 1.40. Thereby, the various effects mentioned above are acquired.
The developer toner used in the copying machine according to the present embodiment has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. . Thereby, the various effects mentioned above are acquired.
The developer toner used in the copying machine according to this embodiment has an average primary particle size in the range of 50 nm to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3. The above-mentioned external additive added to the toner base particle surface is used. Thereby, the various effects mentioned above are acquired.

[変形例1]
尚、本実施形態では、現像装置4の現像剤補給位置のトナー補給口とキャリア補給口とを個別に設けた構成について説明したが、共通の補給口から補給する構成であっても良い。以下、変形例1として、現像装置4に未使用の現像剤を補給する補給口が共通である構成について説明する。
図16は変形例1にかかる現像装置4の概略断面図である。現像剤補給位置が一つの補給口からなる点以外は上述の実施形態と共通するので、相違点についてのみ説明する。
変形例1の現像装置4では、内部に未使用のトナー86aが収納されているトナーボトル86と内部に未使用の磁性キャリア286aが収納されているキャリアボトル286とを備えている。トナーボトル86の下方にはトナー補給部材としてのトナー開閉機構164が備えられており、現像剤搬送チューブ363に繋がっている。一方、キャリアボトル286の下方にはキャリア補給部材としてのキャリア開閉機構264が備えられており、現像剤搬送チューブ363の途中に繋がっており、現像剤搬送チューブ363は現像剤モーノポンプ362を備える現像剤補給口361まで伸びている。
[Modification 1]
In the present embodiment, the configuration in which the toner replenishment port and the carrier replenishment port at the developer replenishment position of the developing device 4 are individually provided has been described. However, a configuration in which replenishment is performed from a common replenishment port may be employed. Hereinafter, a configuration in which a replenishing port for replenishing an unused developer to the developing device 4 is common as Modification 1 will be described.
FIG. 16 is a schematic sectional view of the developing device 4 according to the first modification. Since the developer supply position is the same as that of the above-described embodiment except that the developer supply position consists of one supply port, only the differences will be described.
The developing device 4 according to Modification 1 includes a toner bottle 86 in which unused toner 86a is stored and a carrier bottle 286 in which unused magnetic carrier 286a is stored. A toner opening / closing mechanism 164 as a toner replenishing member is provided below the toner bottle 86, and is connected to the developer transport tube 363. On the other hand, a carrier opening / closing mechanism 264 as a carrier replenishing member is provided below the carrier bottle 286 and is connected to the middle of the developer transport tube 363. The developer transport tube 363 is a developer provided with a developer Mono pump 362. It extends to the supply port 361.

現像剤モーノポンプ362としては上述の実施形態に記載のトナーモーノポンプ162及びキャリアモーノポンプ262と同様の一軸偏心スクリュポンプを用いることができる。
また、トナー開閉機構164及びキャリア開閉機構264としては、例えば回転体に穴が取り付けられており、回転体の回転によりシャッターが開閉されて、その回転数によりトナーまたはキャリア補給量が制御されるようものを用いることができる。
未使用のトナーと未使用の磁性キャリアとは、現像剤搬送チューブ363の途中で合流し、二成分現像剤として現像剤補給口361から補給がなされる。なお、トナー開閉機構164及びキャリア開閉機構264によってそれぞれの補給量が調節されることで二成分現像剤のトナー濃度を調節することができる。そして、現像剤モーノポンプ362の補給動作を制御することにより二成分現像剤の補給量を調節することができる。
As the developer Mono pump 362, a uniaxial eccentric screw pump similar to the toner Mono pump 162 and the carrier Mono pump 262 described in the above embodiment can be used.
Further, as the toner opening / closing mechanism 164 and the carrier opening / closing mechanism 264, for example, a hole is attached to the rotating body, and the shutter is opened / closed by the rotation of the rotating body, and the toner or carrier supply amount is controlled by the number of rotations. Things can be used.
The unused toner and the unused magnetic carrier merge in the middle of the developer transport tube 363, and are supplied from the developer supply port 361 as a two-component developer. The toner concentration of the two-component developer can be adjusted by adjusting the replenishment amounts by the toner opening / closing mechanism 164 and the carrier opening / closing mechanism 264. The supply amount of the two-component developer can be adjusted by controlling the supply operation of the developer Mono pump 362.

参考構成例
次に、上記実施形態に係る複写機に適用可能な現像装置の参考構成例について説明する。
上記実施形態の現像装置4は、図1に示したように3つの搬送路7,9,10がほぼ同じ高さに配置されているが、参考構成例の現像装置4は、供給搬送路9と撹拌搬送路10がほぼ同じ高さに配置されているが、回収搬送路7は撹拌搬送路10の上方に配置されている。なお、以下に説明する点以外は、上記実施形態の場合と同様である。
[ Reference configuration example ]
Next, a reference configuration example of a developing device applicable to the copying machine according to the above embodiment will be described.
Developing apparatus 4 of the embodiment described above, three conveying path 7, 9, 10 as shown in FIG. 1 are disposed at substantially the same height, the developing device 4 of Reference example configuration, the supply conveyance path 9 And the agitating and conveying path 10 are arranged at substantially the same height, but the recovery conveying path 7 is arranged above the agitating and conveying path 10. In addition, except the points demonstrated below, it is the same as that of the case of the said embodiment.

図17は、参考構成例における現像装置4を示す概略構成図である。
この現像装置4では、現像ローラ5の下方に、撹拌スクリュ11を備えた撹拌搬送路10及び供給スクリュ8を備えた供給搬送路9が互いにほぼ同じ高さに配置されている。また、撹拌搬送路10の上方には、回収スクリュ6を備えた回収搬送路7が配置されている。トナー補給装置160からの未使用トナーを補給するトナー補給口161と、キャリア補給装置260からの未使用磁性キャリアを補給するキャリア補給口261とは、回収搬送路7の現像剤搬送方向下流端の上部に開口している。また、回収搬送路7の現像剤搬送方向下流端の底面には開口部143が設けられており、この開口部143を介して回収搬送路7の下流端は、撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流端に連通している。また、現像剤排出部180の現像剤排出口181は、回収搬送路7の現像剤搬送方向下流側端部近傍で、その回収搬送路7の側面部に開口している。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing the developing device 4 in the reference configuration example .
In the developing device 4, below the developing roller 5, a stirring conveyance path 10 including a stirring screw 11 and a supply conveyance path 9 including a supply screw 8 are arranged at substantially the same height. A collection conveyance path 7 including a collection screw 6 is disposed above the stirring conveyance path 10. A toner replenishing port 161 for replenishing unused toner from the toner replenishing device 160 and a carrier replenishing port 261 for replenishing unused magnetic carriers from the carrier replenishing device 260 are located at the downstream end in the developer transport direction of the collection transport path 7. Open at the top. An opening 143 is provided at the bottom of the downstream end of the recovery transport path 7 in the developer transport direction, and the downstream end of the recovery transport path 7 is connected to the developer transport path 10 via the opening 143. It communicates with the upstream end in the direction. Further, the developer discharge port 181 of the developer discharge portion 180 is open to the side surface portion of the collection conveyance path 7 in the vicinity of the downstream end of the collection conveyance path 7 in the developer conveyance direction.

次に、参考構成例における現像剤の循環について説明する。
図18は、各搬送路7,9,10を循環する現像剤の移動方向を説明するための説明図である。この図は、現像装置4を真上から見たときのものである。
この図18において、符号A及びBで示す破線で囲った部分は、図17に示した現像装置4を、上段部A(回収搬送路7及び現像ローラ5を含む部分)と、下段部B(供給搬送路9及び撹拌搬送路10を含む部分)とに分けたときの上段部Aに対応し、符号Bで示す破線で囲った部分は下段部Bに対応する。また、図18中の各種矢印は、現像剤の移動方向を示し、その矢印の大きさは現像剤の単位時間当たりの移動量を模式的に表している。
Next, the circulation of the developer in the reference configuration example will be described.
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the moving direction of the developer circulating in each of the transport paths 7, 9, and 10. This figure shows the developing device 4 as viewed from directly above.
In FIG. 18, portions surrounded by broken lines indicated by reference signs A and B indicate that the developing device 4 shown in FIG. 17 is divided into an upper step A (a portion including the collection conveyance path 7 and the developing roller 5) and a lower step B ( It corresponds to the upper part A when divided into the supply conveyance path 9 and the agitation conveyance path 10), and the part surrounded by the broken line indicated by the symbol B corresponds to the lower stage B. Further, various arrows in FIG. 18 indicate the moving direction of the developer, and the size of the arrow schematically represents the moving amount of the developer per unit time.

上段部Aにおいて、現像領域を通過した現像後の現像剤は、現像ローラ5内部の磁極により現像ローラから離脱し、供給搬送路9の上方に位置する回収スペース12を通過して回収搬送路7に回収される。回収搬送路7では、上述の実施形態の場合と同様にその下流端に近いほど現像剤の移動量が多くなる。回収搬送路7中の回収現像剤は、その現像剤搬送方向下流端でトナー補給口161及びキャリア補給口261から補給される未使用現像剤と一緒に、回収搬送路7の底面に設けられた開口部143を通って撹拌搬送路10へ受け渡される。
一方、下段部Bにおいては、回収搬送路7から開口部143を介して受け渡される現像剤は、撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流端に落下する。また、この撹拌搬送路10の現像剤搬送方向上流端には、現像に用いられず供給搬送路9の搬送方向下流端まで搬送された供給搬送路9内の余剰現像剤も受け渡される。撹拌搬送路10は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを撹拌しながら搬送する。
In the upper stage A, the developer after development that has passed through the development area is separated from the development roller by the magnetic pole inside the development roller 5, passes through the collection space 12 positioned above the supply conveyance path 9, and is collected in the collection conveyance path 7. To be recovered. In the collection conveyance path 7, as in the case of the above-described embodiment, the closer to the downstream end, the greater the amount of developer movement. The collected developer in the collection conveyance path 7 is provided on the bottom surface of the collection conveyance path 7 together with the unused developer replenished from the toner supply port 161 and the carrier supply port 261 at the downstream end in the developer conveyance direction. It passes through the opening 143 and is delivered to the stirring and conveying path 10.
On the other hand, in the lower stage B, the developer delivered from the collection transport path 7 via the opening 143 falls to the upstream end of the stirring transport path 10 in the developer transport direction. In addition, surplus developer in the supply conveyance path 9 that is not used for development and is conveyed to the downstream end in the conveyance direction of the supply conveyance path 9 is also delivered to the upstream end of the stirring conveyance path 10 in the developer conveyance direction. The agitation conveyance path 10 conveys the supplied surplus developer and the recovered developer while agitating.

このように、参考構成例の現像剤の循環経路では、回収搬送路7から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しが重力により落下することで行われる点を除いて、ほぼ同様である。そして、回収搬送路7から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しが重力により落下する構成としていることにより、その受け渡し時に現像剤へ加わるストレスが上述の実施形態の場合に比べて低減される。すなわち、上記実施形態では、回収搬送路7から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しを、回収スクリュ6に設けられた撹拌横移送用パドル139により送り出す構成であるが、これに比べて参考構成例のように落下させる構成の方が現像剤へ加わるストレスが少ない。よって、現像剤の長寿命化を図ることができる。 As described above, the developer circulation path of the reference configuration example is substantially the same except that the developer is transferred from the collection conveyance path 7 to the stirring conveyance path 10 by dropping due to gravity. In addition, since the developer is transferred from the collection conveyance path 7 to the stirring conveyance path 10 by gravity, the stress applied to the developer at the time of the transfer is reduced compared to the case of the above-described embodiment. That is, in the above embodiment, the transfer of the developer from the recovery conveyance path 7 to the stirring conveyance path 10, but a configuration in which feeding by stirring horizontal transfer paddle 139 provided on the recovery screw 6, reference configuration compared to The configuration of dropping as in the example requires less stress on the developer. Therefore, the life of the developer can be extended.

以上、参考構成例によれば、回収搬送路7が撹拌搬送路10の上方に設けられている。これにより、回収搬送路7から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡しが重力により落下する構成を採用できるので、回収搬送路7から撹拌搬送路10への現像剤の受け渡し方向が水平方向よりも上側である場合に比べて、その受け渡し時に現像剤へ加わるストレスを低減できる。よって、現像剤の長寿命化を図ることができる。 As described above, according to the reference configuration example , the recovery conveyance path 7 is provided above the stirring conveyance path 10. As a result, it is possible to adopt a configuration in which the developer delivery from the collection conveyance path 7 to the stirring conveyance path 10 falls due to gravity, so the developer delivery direction from the collection conveyance path 7 to the stirring conveyance path 10 is more than the horizontal direction. Compared with the case of the upper side, the stress applied to the developer at the time of delivery can be reduced. Therefore, the life of the developer can be extended.

[変形例
上述の実施形態、変形例1及び参考構成例について、複数の現像装置4に対してトナー補給装置160がそれぞれ備えられている場合に、一つのキャリア収容部であるキャリアボトル286から複数の現像装置4に対して磁性キャリアを補給する構成を用いてもよい。
以下、一つのキャリアボトル286から複数の現像装置4に対して磁性キャリアを補給する変形例の現像装置について説明する。
図19は、変形例にかかる現像装置4の概略説明図である。図19に示すように、変形例では、各色の現像装置(4K,4C,4M,4Y)に対して、各色のトナーボトル(86K,86C,86M,86Y)が備えている。内部に未使用の磁性キャリア286aを備えたキャリアボトル286は、各色の現像装置(4K,4C,4M,4Y)に設けたキャリア補給部材としてのキャリアモーノポンプ(262K,262C,262M,262Y)と接続されて、キャリア補給装置260を構成している。キャリアモーノポンプ(262K,262C,262M,262Y)にて各現像装置に送られるキャリア補給量が制御されて、各色のトナーボトル(86K,86C,86M,86Y)によるトナー補給動作によってトナーとともにキャリアも同時に補給される。
このように、本変形例では、一つのキャリアボトル286を複数の現像装置4で共用することにより、装置の省スペース化がなされる。なお、各現像装置から排出された現像剤は使用済現像剤収容器87に一箇所に集められて、回収される。これによりさらなる装置の省スペース化がなされる。
[Modification 2 ]
In the above-described embodiment, the first modification, and the reference configuration example , when the toner replenishing device 160 is provided for each of the plurality of developing devices 4, the plurality of developing devices from the carrier bottle 286 that is one carrier housing unit. 4 may be configured to replenish magnetic carriers.
Hereinafter, the developing device of Modification 2 in which the magnetic carrier is replenished to the plurality of developing devices 4 from one carrier bottle 286 will be described.
FIG. 19 is a schematic explanatory diagram of the developing device 4 according to the second modification. As shown in FIG. 19, in the second modification, each color toner bottle (86K, 86C, 86M, 86Y) is provided for each color developing device (4K, 4C, 4M, 4Y). A carrier bottle 286 having an unused magnetic carrier 286a inside is connected to a carrier mono pump (262K, 262C, 262M, 262Y) as a carrier supply member provided in each color developing device (4K, 4C, 4M, 4Y). Thus, the carrier supply device 260 is configured. The carrier replenishment amount sent to each developing device is controlled by the carrier mono pump (262K, 262C, 262M, 262Y), and the toner and the carrier are simultaneously supplied by the toner replenishment operation of each color toner bottle (86K, 86C, 86M, 86Y). To be replenished.
Thus, in the second modification, by sharing the single carrier bottle 286 by a plurality of developing devices 4, space saving of the apparatus is performed. The developer discharged from each developing device is collected in one place in the used developer container 87 and collected. This further saves space on the device.

以上、本変形例によれば、現像装置4とトナー収容部であるトナーボトル86とを複数備え、キャリア収容部であるキャリアボトル286一つに対して、複数の現像装置4とトナーボトル86とを備えることにより、複数のトナー補給部に対してキャリア補給部を共用することができ、構成の簡略化が図れ、装置の大型化や複雑化を防止することができる。 As described above, according to the second modification, the developing device 4 and the toner bottle 86 that is a toner container are provided in a plurality, and a plurality of developing devices 4 and toner bottles 86 are provided for one carrier bottle 286 that is a carrier container. , The carrier replenishing unit can be shared with a plurality of toner replenishing units, the configuration can be simplified, and the apparatus can be prevented from being enlarged and complicated.

〔変形例
次に、上述の実施形態に係る複写機の一変形例(以下、本変形例を「変形例」という。)について説明する。
図20は、本変形例における複写機を示す概略構成図である。
この複写機は、図2に示した、いわゆる両面同時プリント方式である上記実施形態の複写機における画像形成部を1つだけ備えた、いわゆる一般的なタンデム型の画像形成装置である。この複写機のプリンタ部100は、各色ごとのプロセスカートリッジ220が直列に配置された構成になっている。各色ごとのプロセスカートリッジ220は、感光体1を中心に帯電手段である帯電ローラ223、現像手段である現像装置4、クリーニング手段である感光体クリーニング装置2等から構成される。また、4つのプロセスカートリッジ220の上方には潜像形成手段としての露光装置224が配置されており、下方には中間転写装置221が配置されている。その他に、紙搬送ユニット50、紙転写装置228、定着装置60などを備えている。プリンタ部100において、感光体1、帯電ローラ223、現像装置4及び感光体クリーニング装置2等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジ220として一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジ220をプリンタ部100本体に対して着脱可能に構成する。図17に示すプリンタ部100の作像動作は、上述の図2において裏面(第1面)の作像がないだけであるため、説明は省略する。
この変形例のように、少なくとも感光体1とこの感光体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、複写機本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジ220を採用し、その現像手段として、上述した現像装置4を用いる。上述した現像装置4を感光体1とともにプロセスカートリッジに搭載することで、本複写機に設けられている消耗品の交換が容易となる。
[Modification 3 ]
Next, a modification of the copying machine according to the above-described embodiment (hereinafter, this modification is referred to as “modification 3 ”) will be described.
FIG. 20 is a schematic configuration diagram showing a copying machine according to the third modification.
This copier is a so-called general tandem type image forming apparatus provided with only one image forming unit in the copier of the above-described embodiment which is a so-called double-sided simultaneous printing method shown in FIG. The printer unit 100 of this copier has a configuration in which process cartridges 220 for each color are arranged in series. The process cartridge 220 for each color includes a charging roller 223 that is a charging unit, a developing device 4 that is a developing unit, a photoconductor cleaning device 2 that is a cleaning unit, and the like with the photoconductor 1 as the center. An exposure device 224 as a latent image forming unit is disposed above the four process cartridges 220, and an intermediate transfer device 221 is disposed below. In addition, a paper transport unit 50, a paper transfer device 228, a fixing device 60, and the like are provided. In the printer unit 100, a plurality of components such as the photosensitive member 1, the charging roller 223, the developing device 4, and the photosensitive member cleaning device 2 are integrally combined as a process cartridge 220, and this process cartridge is formed. 220 is configured to be detachable from the printer unit 100 main body. The image forming operation of the printer unit 100 shown in FIG. 17 is not described because only the back surface (first surface) is not formed in FIG.
As in Modification 3 , at least the photosensitive member 1 and a developing means for developing a latent image on the photosensitive member are integrally supported, and a process cartridge 220 configured to be detachable from the copying machine main body is employed. The developing device 4 described above is used as the developing means. By mounting the developing device 4 described above in the process cartridge together with the photosensitive member 1, it is easy to replace the consumables provided in the copying machine.

実施形態に係る複写機の現像装置を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a developing device of a copying machine according to an embodiment. 同複写機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of the copier. 同複写機のプリンタ部における4つの第1プロセスユニットの1つを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing one of four first process units in the printer unit of the copier. 同複写機のプリンタ部における4つの第2プロセスユニットの1つを示す拡大構成図。FIG. 3 is an enlarged configuration diagram showing one of four second process units in the printer unit of the copier. (a)及び(b)は、同現像装置に設けられた現像剤補給装置を構成するモーノポンプの構造を示す説明図。(A) And (b) is explanatory drawing which shows the structure of the Mono pump which comprises the developer supply apparatus provided in the developing device. 同現像装置に設けられた現像ローラの磁極配置の概略構成図。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a magnetic pole arrangement of a developing roller provided in the developing device. 同現像装置のケーシングの上部を取り除いた状態において、ケーシングの下部によって形成される各搬送路及びこれらの搬送路に設けられる各スクリュを感光体側から見たときの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the conveying paths formed by the lower part of the casing and the screws provided in these conveying paths when viewed from the photosensitive member side in a state where the upper part of the casing of the developing device is removed. 同現像装置の3つの搬送路が連通している箇所を示す断面図。Sectional drawing which shows the location where the three conveyance paths of the developing device are connected. 同現像装置を斜め上方から見たときの斜視図。FIG. 3 is a perspective view when the developing device is viewed obliquely from above. 同3つの搬送路における単位時間当たりの現像剤搬送量及び現像剤の移動方向を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a developer conveyance amount per unit time and a developer moving direction in the three conveyance paths. 同現像剤補給装置による未使用現像剤の補給動作を制御する制御系を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a control system for controlling an unused developer supply operation by the developer supply device. 制御部によるトナー補給動作の制御の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating a flow of control of a toner replenishment operation by a control unit. 制御部によるキャリア補給動作の制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control of the carrier supply operation | movement by a control part. 形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。The figure which represented the shape of the toner typically in order to demonstrate shape factor SF-1. 形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。The figure which represented the shape of the toner typically in order to demonstrate shape factor SF-2. 変形例1における現像装置を示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device according to Modification 1. 参考構成例における現像装置を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a developing device in a reference configuration example . 参考構成例の現像装置の各搬送路を循環する現像剤の移動方向を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a moving direction of a developer circulating in each conveyance path of a developing device of a reference configuration example . 変形例についての現像装置の概略説明図。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram of a developing device according to Modification 2 . 変形例における複写機を示す概略構成図。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a copying machine according to Modification 3 . 従来から広く使用されている現像装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a developing device that has been widely used conventionally. 特許文献1に記載の現像装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a developing device described in Patent Document 1. FIG. 特許文献2に記載の現像装置の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device described in Patent Document 2. 現像剤のドクタ通過回収と確立の分布を示すグラフ。The graph which shows the distribution of a developer passing through a doctor and distribution of establishment.

符号の説明Explanation of symbols

1Y,1M,1C,1K 感光体
4 現像装置
5 現像ローラ
5a ローラ回転軸
6 回収スクリュ
7 回収搬送路
8 供給スクリュ
9 供給搬送路
10,10A,10B 撹拌搬送路
11,11A,11B 撹拌スクリュ
12 回収スペース
14 スクリュ頂点
15 回転中心軸
16 現像ドクタ
20 第1転写ユニット
21 第1中間転写ベルト
22,32 1次転写ローラ
30 第2転写ユニット
31 第2中間転写ベルト
50 紙搬送ユニット
51 紙搬送ベルト
60 定着装置
75 排紙スタック部
80Y,80M,80C,80K 第1プロセスユニット
81Y,81M,81C,81K 第2プロセスユニット
86Y,86M,86C,86K トナーボトル
87 使用済現像剤収容器
95 制御部
100 プリンタ部
127 トナー濃度センサ
133 仕切り壁
134 仕切り板
160 トナー補給装置
161 トナー補給口
162 トナーモーノポンプ
162d 補給用駆動モータ
162e 補給クラッチ
163 トナー搬送チューブ
180 現像剤排出部
181 現像剤排出口
182 排出搬送路
220 プロセスカートリッジ
260 キャリア補給装置
261 キャリア補給口
262 キャリアモーノポンプ
263 キャリア搬送チューブ
361 現像剤補給口
362 現像剤モーノポンプ
363 現像剤搬送チューブ
600 現像剤補給装置
1Y, 1M, 1C, 1K Photosensitive member 4 Developing device 5 Developing roller 5a Roller rotating shaft 6 Collection screw 7 Collection conveyance path 8 Supply screw 9 Supply conveyance path 10, 10A, 10B Agitation conveyance path 11, 11A, 11B Agitation screw 12 Collection Space 14 Screw apex 15 Center of rotation 16 Development doctor 20 First transfer unit 21 First intermediate transfer belt 22, 32 Primary transfer roller 30 Second transfer unit 31 Second intermediate transfer belt 50 Paper transport unit 51 Paper transport belt 60 Fixing Device 75 Paper discharge stack unit 80Y, 80M, 80C, 80K First process unit 81Y, 81M, 81C, 81K Second process unit 86Y, 86M, 86C, 86K Toner bottle 87 Used developer container 95 Control unit 100 Printer unit 127 Toner density sensor 1 3 Partition Wall 134 Partition Plate 160 Toner Supply Device 161 Toner Supply Port 162 Toner Mono Pump 162d Supply Drive Motor 162e Supply Clutch 163 Toner Transport Tube 180 Developer Discharge Port 181 Developer Discharge Port 182 Discharge Transport Path 220 Process Cartridge 260 Carrier Supply Device 261 Carrier supply port 262 Carrier Mono pump 263 Carrier transport tube 361 Developer supply port 362 Developer Mono pump 363 Developer transport tube 600 Developer supply device

Claims (14)

内部に備えた複数の磁極により磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給搬送部材を備えた供給搬送路と、
該供給搬送路から供給された該現像剤担持体上の該現像剤の厚さを規制する現像剤規制部材と、
該潜像担持体と対向する箇所を通過した後の該現像剤担持体上から回収された該現像剤を、該現像剤担持体の軸線方向に搬送する回収搬送部材を備えた回収搬送路と、
現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収されて該回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤とを受け取り、該現像剤担持体の軸線方向に該余剰現像剤と該回収現像剤とを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材を備え、該余剰現像剤及び該回収現像剤を該供給搬送路に受け渡す撹拌搬送路と、
該回収搬送路、該供給搬送路及び該撹拌搬送路の3つの搬送路を、現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所を除いて互いに仕切る仕切り部材とを有する現像装置において、
上記回収搬送路の現像剤搬送方向下流側端部近傍に設けた現像剤排出口から現像剤を現像装置の外に排出する現像剤排出手段と、
該3つの搬送路のうちの少なくとも1つの搬送路に設けた現像剤補給位置から未使用のトナーと未使用のキャリアとを補給する現像剤補給手段と、
該現像剤補給手段により補給する未使用のトナーを収容するトナー収容部と、
該現像剤補給手段により補給する未使用のキャリアを収容し、該トナー収容部とは別に設けられたキャリア収容部とを有し、
該3つの搬送路の連結部である、該現像剤の受け取り及び受け渡しを行う箇所では現像剤を滞留させて垂直上方に持ち上げるような現像剤の移動がないように構成され、
上記回収搬送路を上記現像剤担持体の下方に設けるとともに、上記3つの搬送路をほぼ同じ高さで、且つ、上記回収搬送路、上記供給搬送路及び上記撹拌搬送路の順に配置し、
上記現像剤排出口は、上記回収搬送路中の底面から所定の高さだけ上方の上記供給搬送路とは反対側の側面部分に開口していることを特徴とする現像装置
A developer composed of a magnetic carrier and toner is carried on the surface by a plurality of magnetic poles provided inside, and rotated to supply toner to the latent image on the surface of the latent image carrier at a location facing the latent image carrier. A developer carrying member,
A supply conveyance path provided with a supply conveyance member for conveying the developer along the axial direction of the developer carrying member and supplying the developer to the developer carrying member;
A developer regulating member that regulates the thickness of the developer on the developer carrier supplied from the supply conveyance path;
A recovery transport path including a recovery transport member for transporting the developer recovered from the developer carrier after passing through a portion facing the latent image carrier in the axial direction of the developer carrier; ,
The excess developer that was not used for development and was transported to the most downstream side in the transport direction of the supply transport path, and was recovered from the developer carrier and transported to the most downstream side in the transport direction of the recovery transport path An agitation conveying member that receives the collected developer and conveys the excess developer and the collected developer in the axial direction of the developer carrying member, and supplies the excess developer and the collected developer; An agitation conveyance path to be transferred to the conveyance path;
In the developing device having a partition member that partitions the three transport paths of the recovery transport path, the supply transport path, and the agitation transport path from each other except for a place where the developer is received and delivered,
Developer discharge means for discharging the developer out of the developing device from a developer discharge port provided in the vicinity of the downstream end of the recovery conveyance direction in the developer conveyance direction;
Developer replenishing means for replenishing unused toner and unused carrier from a developer replenishment position provided in at least one of the three transport paths;
A toner container for storing unused toner to be replenished by the developer replenishing means;
An unused carrier to be replenished by the developer replenishing means is accommodated, and a carrier accommodating portion provided separately from the toner accommodating portion,
It is configured so that there is no movement of the developer that causes the developer to stay and be lifted vertically upward at the place where the developer is received and delivered, which is the connecting portion of the three transport paths,
The recovery conveyance path is provided below the developer carrier, and the three conveyance paths are arranged at substantially the same height and in the order of the recovery conveyance path, the supply conveyance path, and the stirring conveyance path.
The developing device, wherein the developer discharge port is open to a side surface portion opposite to the supply conveyance path, which is a predetermined height above the bottom surface in the collection conveyance path .
求項1の現像装置において、
上記供給搬送部材の最上位置が上記現像剤担持体の回転中心軸よりも下方に位置するように、かつ、該供給搬送部材の最上位置と該回転中心軸とを通る仮想平面と該回転中心軸を通る水平面とのなす角が20[°]以上50[°]以下の範囲内となるように、該供給搬送部材を配置したことを特徴とする現像装置。
The developing device Motomeko 1,
An imaginary plane passing through the uppermost position of the supply transport member and the rotation center axis so that the uppermost position of the supply transport member is positioned below the rotation center axis of the developer carrier, and the rotation center axis A developing device characterized in that the supply / conveyance member is arranged so that an angle formed by a horizontal plane passing through is within a range of 20 [°] to 50 [°].
請求項1またはの現像装置において、
上記現像剤排出手段による現像剤の排出は上記現像装置内に存在する現像剤の全体量の一部に相当する量であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device according to claim 1, wherein the amount of developer discharged by the developer discharging means is an amount corresponding to a part of the total amount of the developer present in the developing device.
請求項1、2またはの現像装置において、
上記現像剤補給手段によって該現像装置に補給された現像剤量とほぼ等量の現像剤が、上記現像剤排出手段によって該現像装置外に排出されることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2 or 3,
A developing device characterized in that an amount of developer substantially equal to the amount of developer supplied to the developing device by the developer supplying means is discharged out of the developing device by the developer discharging means.
請求項1、2、3またはの現像装置において、
上記現像剤補給手段は、未使用キャリアと未使用のトナーとをそれぞれ独立した補給動作で該現像装置に補給することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2, 3 or 4,
The developing device, wherein the developer replenishing means replenishes the developing device with an unused carrier and unused toner by an independent replenishment operation.
請求項1、2、3、4またはの現像装置において、
該現像装置内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、
現像剤担持体の駆動時間または画像形成枚数を積算する画像形成積算手段と、
該トナー濃度検知手段の検知結果と該画像形成積算手段の積算値とが入力され、この入力値に応じて未使用トナーおよび未使用キャリアの補給動作を制御する制御部とを備え、
該制御部は該トナー濃度検知手段の検知結果に基づいて未使用トナーの補給量を制御し、該画像形成積算手段の積算値に基づいて未使用キャリアの補給を行うように制御することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5,
Toner density detecting means for detecting the toner density of the developer in the developing device;
Image formation integration means for integrating the driving time of the developer carrier or the number of images formed;
A detection unit that receives the detection result of the toner density detection unit and the integrated value of the image formation integration unit, and a control unit that controls the replenishment operation of unused toner and unused carrier according to the input value;
The control unit controls the replenishment amount of unused toner based on the detection result of the toner density detection unit, and controls to replenish unused carrier based on the integrated value of the image formation integration unit. A developing device.
請求項1、2、3、4、5またはの現像装置において、
該現像装置と上記トナー収容部とを複数備え、上記キャリア収容部一つに対して複数の該現像装置と該トナー収容部とを備えていることを特徴とする現像装置。
Claim 1, 2, 3, 4, 5 or in the developing device 6,
A developing device comprising a plurality of the developing device and the toner accommodating portion, and a plurality of the developing devices and the toner accommodating portion for one carrier accommodating portion.
請求項1、2、3、4、5、6またはの現像装置において、
上記現像剤補給手段は、上記現像剤補給位置へ未使用のトナーまたは磁性キャリアを移送するための一軸偏心スクリュポンプを有し、該一軸偏心スクリュポンプに未未使用のトナーまたは未使用のキャリアを送り込むための補給路内を負圧化して該一軸偏心スクリュポンプ内の未使用のトナーまたは未使用のキャリアを該現像剤補給位置へ送り出す構成を備えていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1, 2, 3, 4, 6 or 7,
The developer replenishing means has a uniaxial eccentric screw pump for transporting unused toner or magnetic carrier to the developer replenishing position, and unused uniaxial toner or unused carrier is fed to the uniaxial eccentric screw pump. A developing device comprising: a negative pressure in a replenishment path for feeding in and feeding unused toner or unused carrier in the uniaxial eccentric screw pump to the developer replenishing position.
請求項1、2、3、4、5、6、7またはの現像装置において、
上記現像剤補給位置を、上記回収搬送路中の上記現像剤排出口よりも現像剤搬送方向下流側又は上記撹拌搬送路中に設けたことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,2,3,4,5,6, 7 or 8,
The developing device, wherein the developer replenishing position is provided downstream of the developer discharge port in the recovery conveyance path in the developer conveyance direction or in the agitation conveyance path.
請求項1、2、3、4、5、6、7またはの現像装置において、
上記現像剤補給位置を、上記回収搬送路及び上記供給搬送路から上記撹拌搬送路への現像剤の受け渡しが行われる箇所に設けたことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,2,3,4,5,6, 7 or 8,
The developing device, wherein the developer replenishment position is provided at a location where the developer is transferred from the recovery conveyance path and the supply conveyance path to the stirring conveyance path.
請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の現像装置において、
上記現像剤排出手段は、現像装置内に存在する現像剤の量が規定量を超えたときにその越えた分の現像剤を排出するものであることを特徴とする現像装置。
The developing device as claimed in claim 1,2,3,4,5,6,7,8, 9 or 10,
The developer discharging means is characterized in that when the amount of the developer present in the developing device exceeds a specified amount, the developer is discharged in excess.
潜像担持体と、
該潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像にトナーを付着させてこれを現像する現像手段とを有し、
該潜像担持体表面に形成されたトナー像を最終的に記録材上に転写して画像形成を行う画像形成装置において、
該現像手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the latent image carrier;
Developing means for developing toner by attaching toner to the latent image;
In an image forming apparatus for forming an image by finally transferring a toner image formed on the surface of the latent image carrier onto a recording material,
As developing means, claim 1,2,3,4,5,6,7,8,9,1 0 or an image forming apparatus which comprises using a developing device 11.
請求項12の画像形成装置において、
上記潜像担持体及び上記現像装置をそれぞれ複数有し、
各潜像担持体上にそれぞれ形成された各トナー像が互いに重なり合った画像を最終的に記録材上に形成する構成を備えていることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 12 .
Each having a plurality of latent image carriers and developing devices;
An image forming apparatus comprising: a configuration in which an image in which toner images formed on each latent image carrier are overlapped with each other is finally formed on a recording material.
請求項12または13の画像形成装置において、
上記潜像担持体及び上記現像装置を備え、かつ、該潜像担持体上のトナー像を記録材上に転写させるための作像部を2つ有し、
一方の作像部による上記記録材の一方の面へのトナー像の転写、及び、他方の作像部による該記録材の他方の面へのトナー像の転写を、同時又は順次に行い、
該記録材の両面に各トナー像が転写された後に該各トナー像を該記録材に定着させる定着手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 12 or 13 ,
Including the latent image carrier and the developing device, and having two image forming portions for transferring a toner image on the latent image carrier onto a recording material,
Transfer of the toner image to one side of the recording material by one image forming unit and transfer of the toner image to the other side of the recording material by the other image forming unit are performed simultaneously or sequentially,
An image forming apparatus comprising: fixing means for fixing each toner image to the recording material after the toner images are transferred to both surfaces of the recording material.
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