JP2000056568A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー搬送部材とトナー搬送経路と間にクリ
アランスがある場合にも、トナー収容器内のトナーが、
トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止すること
ができる画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 複数の現像器を有する回転型現像装置
と、該現像装置と一体的に回動する複数のトナー収容器
と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、
トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５とトナ
ー搬送部材としてのトナー搬送スクリュー２５０とを備
え、該各トナー搬送パイプ２４５の該各現像器２３１に
対する開口部近傍にマグネット４００を設けた。これに
より、上記現像装置の回転時に、該搬送パイプ２４５内
へ流れ込む該現像器２３１内の磁性現像剤が、磁界によ
りトナー搬送パイプ２４５内に固定される。したがっ
て、該トナー搬送パイプ内に固定された磁性現像剤が、
該開口部を塞ぐことになるので、該トナー搬送スクリュ
ー２５０と該トナー搬送パイプ２４５と間にクリアラン
スがある場合にも、該現像器２３１側へのトナー流出を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器
へ流出するのを防止した画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数の現像器を有し、かつ潜
像担持体に近接して回動自在に設けられる回転現像器ユ
ニットと、上記複数の現像器それぞれに一対一で対応す
る複数のトナー収容室を有し、かつ該回転現像器ユニッ
トの一端部に同軸上に設けられる回転トナー収容ユニッ
トと、これら各トナー収容室内と各現像器内とを連結す
るトナー搬送手段とを備えたリボルバ現像装置を用いた
ものが知られている（例えば、特開昭６２−２５１７７
２号公報、特開昭６３−７８１７０号公報、実開昭６３
−４１１６４号公報参照）。そして、上記トナー搬送手
段としては、上記トナー収容室内と上記現像器内とを連
結の間に設けられたトナー搬送経路と、該トナー搬送経
路内に配設されたトナー搬送部材とで構成されたものが
知られており、このトナー搬送部材により、トナー収容
器内のトナーが必要に応じて現像器に搬送されるように
なっている。

【０００３】そして、上記トナー搬送部材として、例え
ば、実開平３−１２９９６８号公報、特願平４−３４５
３７３号では、軸体上に螺旋状の羽根部が形成されたス
クリュー（以下、搬送スクリューという）を適用したも
のが開示されている。これらは、トナー搬送経路内に設
けられた上記搬送スクリュー等で構成されるトナー搬送
手段を用いることにより、トナー収容器内のトナーをト
ナー収容器から離れた場所まで搬送できるので、例えば
トナー収容器を現像器上部でなく現像器側方等に配設で
きるなど、画像形成装置内で各装置をレイアウトする上
での自由度が増し、画像形成装置の小型化等に貢献でき
るものである。

【０００４】上記のような搬送スクリューと搬送経路
は、従来、該搬送スクリューが円滑に回転するよう、両
者の間にはある程度のクリアランスをもつように構成さ
れている。両者が干渉した場合、回転駆動時に干渉によ
る異音が発生したり、ロックを引き起こしたりするおそ
れがあるためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に搬送スクリューとトナー搬送経路との間にクリアラン
スがある場合、上記現像装置の回転とともに流動性が高
くなるトナーが一気にトナー搬送経路に入ったとき、ト
ナーがそのクリアランスを通って現像器に流出してしま
う不具合があった。また、トナーの流動性が高くない場
合でも、トナーが一度にトナー搬送経路に入ってくる
と、トナー搬送経路内の空気が抜けにくく、圧力により
現像器へトナーが押し出されてしまうという不具合があ
った。さらに、該トナー搬送経路の該現像器に対向する
開口部近傍にあるトナーが、上記現像装置の回転時の振
動により、該現像器に流出してしまうこともある。この
ような流出トナーは、画像形成装置本体のトナー補給信
号とは関係なく随時現像器へ流出してしまうので、トナ
ー消費量よりも多いトナーが流出した場合、現像器内の
トナー濃度が高くなることによる画像濃度過多や地汚れ
が発生したり、現像器内のトナーの嵩が増すことにより
現像器がロックしてしまうなど、多くの不具合が生じて
しまう。

【０００６】このような不具合は、上記搬送スクリュー
と上記トナー搬送経路とのクリアランスを極力小さくす
ることで低減できるが、各部品の製造上の公差により限
界があるため、上記問題点を解決するには至っていな
い。また、トナー搬送部材とトナー搬送経路との間にク
リアランスがある場合においても、トナー搬送経路の現
像器に対する開口部にシャッタを設けて、トナー補給時
にはシャッタを開け、トナー補給時以外にはシャッタを
閉じておくように制御し、現像器への不要なトナー流出
を防止する方法もあるが、シャッタの構成が複雑である
うえに、該シャッタの駆動部を設ける必要もあり、コス
ト的にもスペース的にも問題があった。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、トナー搬送部材とト
ナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、トナ
ー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流
出するのを防止することができる画像形成装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、複数の現像器を有し、潜像担持
体に近接して回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を
用いて現像を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着
脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動す
る、前記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数
のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置
とを連結する、トナー搬送経路とトナー搬送部材からな
るトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、該
各トナー搬送経路の該各現像器に対する開口部近傍に磁
界発生手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記磁界発生手段を、マグネットで構成し
たことを特徴とするものである。

【００１０】請求項１及び２の画像形成装置において
は、上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口
部近傍に磁界発生手段を設けることにより、上記現像装
置の回転時に、上記搬送経路内へ流れ込む上記現像器内
の磁性現像剤が、磁界によりトナー搬送経路内に固定さ
れる。したがって、このトナー搬送経路内に固定された
磁性現像剤が、該開口部を塞ぐことになるので、上記ト
ナー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランス
がある場合にも、該各現像器側へのトナー流出を防止す
ることができる。また、トナー流出を防止することによ
り、該各現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐの
で、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。さら
に、トナー搬送経路及び上記トナー収容器内へ、磁性現
像剤が逆流することも同時に防止することができる。

【００１１】特に、請求項２の画像形成装置において
は、上記磁界発生手段としてマグネットを使用するの
で、簡単な構成で確実に、現像器へのトナー流出を防止
できる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記トナー搬送手段として、上記トナー搬
送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束され
ている磁性現像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴
とするものである。

【００１３】請求項３の画像形成装置においては、上記
トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動によ
り、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤
を搬送し得るものを用いることにより、トナー補給時に
は、自動的にトナー搬送経路の開口部が開口される。す
なわち、上記磁界発生手段を用いることにより、トナー
補給時以外には該開口部が塞がれたままの状態を保ち、
さらに、請求項３のトナー搬送部材を用いることによ
り、トナー補給時には該開口部を開口することができ
る。これによれば、トナー搬送経路と上記各現像器の連
通部の開閉方法として、もともと現像装置に備えられて
いるトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁界発
生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑なシ
ャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比し
て、コスト的にもスペース的にも有利となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る電子写真式カラー複写機（以下、カラー複写機とい
う）に適用した実施の形態について説明する。まず、図
１を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構
成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カ
ラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、
カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）
２、給紙バンク３等で構成されている。

【００１５】上記カラースキャナ１は、コンタクトガラ
ス１０１上の原稿４の画像を照明ランプ１０２、ミラー
群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ、及びレンズ１０４を
介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿４のカラー
画像情報を、例えばＲｅｄ：赤，Ｇｒｅｅｎ：緑，Ｂｌ
ｕｅ：青（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解
光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。ここ
で、カラーセンサ１０５は、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分
解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿
４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取
っている。そして、このカラースキャナ１で得たＲ，
Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示
しない画像処理部で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ：黒
（以下、Ｂｋという），Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃと
いう），Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍとい
う），Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカ
ラー画像データを得る。

【００１６】上記Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりであ
る。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取っ
たスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ１０２及
びミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる光
学系が矢印左方向へ原稿４を走査し、１回の走査毎に１
色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り
返すことによって、順次４色のカラー画像データを得
る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化し
つつ、これを重ねあわせて最終的な４色フルカラー画像
を形成する。

【００１７】上記カラープリンタ２は、像担持体として
の感光体ドラム２００、書き込み光学ユニット２２０、
リボルバ現像装置２３０、中間転写装置２６０、定着装
置２７０等で構成されている。

【００１８】上記感光体ドラム２００は矢印の反時計方
向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置２
０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、電位センサ２
０４、リボルバ現像装置２３０の選択された現像器、現
像濃度パタ−ン検知器２０５、中間転写装置２６０の中
間転写ベルト２６１などが配置されている。

【００１９】また、上記書き込み光学ユニット２２０
は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号
に変換して、原稿４の画像に対応した光書き込みを行
い、感光体ドラム２００に静電潜像を形成する。この書
き込み光学ユニット２２０は、光源としての半導体レー
ザー２２１、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリ
ゴンミラー２２２とその回転用モ−タ２２３、ｆ／θレ
ンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成されている。

【００２０】また、上記リボルバ現像装置２３０は、Ｂ
ｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１
Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計方向
に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成され
ている。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤
の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する
現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回
転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器２
３１内のトナーは磁性キャリアとの撹拌によって負極性
に帯電され、また、各現像スリ−ブには図示しない現像
バイアス電源によって負の直流電圧Ｖdcに交流電圧Ｖac
が重畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが
感光体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバ
イアスされている。複写機本体の待機状態では、リボル
バ現像装置２３０はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置にセ
ットされており、コピ−動作が開始されると、カラース
キャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データ
の読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレ
ーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以
下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。
Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端
部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部
が到達する前に、Ｂｋ現像スリ−ブを回転開始して、Ｂ
ｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ
静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部が
Ｂｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像
器が現像位置にくるまで、リボルバ現像装置２３０が回
転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電
潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、このリボ
ルバ現像装置２３０については、後で詳しく説明する。

【００２１】また、上記中間転写装置２６０は、中間転
写ベルト２６１、ベルトクリ−ニング装置２６２、一次
転写コロナ放電器（以下、一次転写器という）２６３な
どで構成されている。中間転写ベルト２６１は駆動ロー
ラ２６４ａ、転写対向ロ−ラ２６４ｂ、クリ−ニング対
向ロ−ラ２６４ｃ及び従動ロ−ラ群に張架されており、
図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。またベル
トクリ−ニング装置２６２は、入口シ−ル、ゴムブレ−
ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機
構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベ
ルト２６１に転写した後の２、３、４色目の画像を一次
転写している間は接離機構によって中間転写ベルト２６
１面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また
紙転写器２６３は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ
電圧、又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト２６１
上の重ねトナー像を転写紙に一括転写（二次転写）す
る。

【００２２】また、カラープリンタ２内の転写紙カセッ
ト２０７及び給紙バンク３内の転写紙カセット３００
ａ，３００ｂ，３００ｃには、各種サイズの転写紙５が
収納されており、指定されたサイズの転写紙のカセット
から、給紙コロ２０８，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ
によってレジストロ−ラ対２０９方向に給紙、搬送され
る。また、プリンタ２の右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙
などの手差し給紙用の手差しトレイ２１０が設けられて
いる。

【００２３】上記構成のカラー複写機において、画像形
成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２００は
矢印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢印の時
計回りに図示しない駆動モ−タによって回転される。中
間転写ベルト２６１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、
Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行
われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト
２６１上に重ねてトナー像が形成される。

【００２４】上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわ
れる。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム
２００を負電荷で約−７００Ｖに一様帯電する。そし
て、半導体レーザ２２１はＢｋカラー画像信号に基づい
てラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、
当初一様荷電された感光体ドラム２００の露光された部
分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像
が形成される。そして、このＢｋ静電潜像にＢｋ現像ス
リーブ上の負帯電のＢｋトナーが接触することにより、
感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナー
が付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分には
Ｂｋトナーが吸着され、静電潜像と相似なＢｋトナー像
が形成される。そして、感光体ドラム２００上に形成さ
れたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で
等速駆動している中間転写ベルト２６１の表面に、一次
転写器２６３によって一次転写される。

【００２５】感光体ドラム２００上の若干の未転写残留
トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて感光体
クリ−ニング装置２０１で清掃される。ここで回収され
たトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータ
ンクに蓄えられる。

【００２６】感光体ドラム２００側ではＢｋ画像形成工
程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカ
ラースキャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、
そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ静電
潜像形成を行う。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が
通過した後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前に
リボルバー現像装置２３０の回転動作が行なわれ、Ｃ現
像器２３１Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣ
トナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続
けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢ
ｋ現像器２３１Ｂの場合と同様にリボルバー現像装置２
３０の回転動作を行ない、次のＭ現像器２３１Ｍを現像
位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端
部が現像位置に到達する前に完了させる。なお、Ｍ及び
Ｙの画像形成工程については、それぞれのカラー画像デ
ータ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢ
Ｋ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。

【００２７】上記中間転写ベルト２６１には、感光体ド
ラム２００に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像
を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像
が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー
像が転写紙に二次転写器２６５により一括して二次転写
される。

【００２８】上記画像形成動作が開始される時期に、転
写紙は上記転写紙カセット又は手差しトレイのいずれか
から給送され、レジストローラ対２０９のニップで待機
している。そして、二次転写器２６５に中間転写ベルト
２６１上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど
転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレ
ジストローラ対２０９が駆動され、転写紙とトナー像と
のレジスト合わせが行われる。そして、転写紙が中間転
写ベルト２６１上のトナー像と重ねられて正電位の二次
転写器２６５の上を通過する。このときコロナ放電電流
で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが
転写紙上に転写される。続いて二次転写器２６５の左側
に配置した図示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電
器との対向部を通過するときに、転写紙は除電され、中
間転写ベルト２６１から剥離して搬送ベルト２１１に移
る。

【００２９】そして、中間転写ベルト２６１面から４色
重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト
２１１で定着装置２７０に搬送され、所定温度に制御さ
れた定着ロ−ラ２７１と加圧ロ−ラ２７２のニップ部で
トナー像が溶融定着され、排出ローラ対２１２で装置本
体外に送り出され、図示しないコピ−トレイに表向きに
スタックされ、フルカラーコピーを得る。

【００３０】一方、一次転写後の感光体ドラム２００の
表面は、感光体クリ−ニング装置２０１（ブラシロ−
ラ、ゴムブレ−ド）でクリ−ニングされ、除電ランプ２
０２で均一に除電される。また、転写紙にトナー像を転
写した後の中間転写ベルト２６１の表面は、ベルトクリ
−ニング装置２６２のブレードを再びブレ−ド接離機構
で押圧することによってクリ−ニングされる。

【００３１】ここで、リピ−トコピ−のときは、カラー
スキャナ１の動作及び感光体ドラム２００への画像形成
は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、
所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成
工程に進む。また、中間転写ベルト２６１の方は、１枚
目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き
続き、表面のベルトクリ−ニング装置２６２でクリ−ニ
ングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が一次転写さ
れるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。 （以下、余白）

【００３２】以上は、４色フルカラーコピ−を得るコピ
−モ−ドであったが、３色コピ−モ−ド、２色コピ−モ
−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。また、単色コピ−モ−ド
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像
装置２３０の所定色の現像器のみを現像作動状態にし
て、ベルトクリ−ニング装置２６２のブレ−ドを中間転
写ベルト２６１に押圧状態のまま連続してコピ−動作を
行う。また、Ａ３サイズのフルカラーコピーモードの場
合には、中間転写ベルト２６１が１周するごとに１色の
トナー像を形成し、４回転で４色のトナー像を形成して
いくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転
写ベルト２６１の周長を抑え、小サイズの場合のコピー
スピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも
落さないようにするためには、中間転写ベルト２６１が
２周する間に１色のトナー像を形成するのが好ましい。
この場合には、Ｂｋトナー像を中間転写ベルト２６１に
転写した後、次の中間転写ベルト２６１の１周では、カ
ラープリンタ２における現像及び転写が行なわれずに空
回転し、その次の１周で次色のＣトナーによる現像を行
ない、そのＣトナー像を中間転写ベルト２６１に転写す
るように順次行なっていく。このとき現像器切り換えの
ためのリボルバ現像装置２３０の回転動作は、上記空回
転時に行なう。

【００３３】次に、上記リボルバ現像装置２３０につい
て説明する。図２（ａ）は、各現像器２３１Ｋ，２３１
Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙが一体となったリボルバ現像装
置２３０の内部構造を示す断面図、図３は、リボルバ現
像装置２３０の外観を示す概略斜視図である。このリボ
ルバ現像装置２３０の各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２
３１Ｍ，２３１Ｙは、図３に示すような略円盤状の前後
端板２３０ａ，２３０ｂ間に設けられた中空角筒状のス
テー部材によってそれぞれ支持されている。また、各現
像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、それ
ぞれ同型の現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８
３Ｍ、２８３Ｙを備えている。これらの各現像器ケーシ
ング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙには、磁
性現像剤としての磁性キャリア及び各色のトナーからな
る二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例で
は感光体ドラム２００に対向する現像位置にあるのが黒
トナーと磁性キャリアを収容した黒現像器２３１Ｋで、
図中反時計回りの順に、イエロートナーと磁性キャリア
を収容したイエロー現像器２３１Ｙ、マゼンタトナーと
磁性キャリアを収容したマゼンタ現像器２３１Ｍ、シア
ントナーと磁性キャリアを収容したシアン現像器２３１
Ｃになっている。

【００３４】ここで、４つの各現像器の内部構造はまっ
たく同様であるので、以下、図２（ａ）において現像位
置にある黒現像器２３１Ｋを例にとってその内部構造を
説明し、他の現像器の内部構造については、対応する部
材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイ
エロー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するため
Ｙ、Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、その説明
を省略する。

【００３５】図中現像位置にある黒現像器２３１Ｋにお
いて、現像器ケーシング部２８３には感光体ドラム２０
０に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が
露出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置
した現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ロ
ーラ２８４が設けられている。また現像器ケーシング部
内には、現像ローラ２８４に担持されて感光体ドラム２
００との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタ
ブレード２８５、該ドクタブレード２８５で規制されて
現像器ケーシング内に押し留められた現像剤の一部を撹
拌しながら、中心軸線方向に沿って後から前に搬送する
第１撹拌スクリュー２８６、及び、中心軸線方向に沿っ
て上記第１撹拌スクリュー２８６とは逆の向きに現像剤
を撹拌しながら搬送する第２撹拌スクリュー２９１が配
設されている。この第２撹拌スクリュー２９１の下方の
現像器ケーシング部２８３には、現像器ケーシング部２
８３に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するた
めの図示しないトナー濃度センサが設置されている。

【００３６】図４は、黒現像器２３１Ｋの第１、第２撹
拌スクリュー２８６，２９１の中心軸を含む面による縦
断面図である。図４において、第１、第２撹拌スクリュ
ー２８６，２９１が、それぞれ所定の方向に回転するこ
とにより、現像器ケーシング部２８３に収容されている
磁性現像剤が、撹拌されながら現像器ケーシング部２８
３内で循環搬送される。そして、この循環搬送される磁
性現像剤は、現像ローラ２８４のスリーブの回転によ
り、該スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレー
ド２８５で薄層化された後、現像位置において感光体ド
ラム２００に向けてトナーを供給する。

【００３７】また、上記リボルバ現像装置２３０は、図
５に示すように、カラー複写機本体からスライドによっ
て引き出し可能な作像装置支持体２１に支持されてい
る。図示の例における作像装置支持体２１は、感光体ド
ラム２００を備えた感光体ユニット２２の支持体として
も機能し、該感光体ユニット２２は、図５の矢印Ａで示
すように作像装置支持体２１に搭載される。

【００３８】上記作像装置支持体２１は、前側板２１ａ
と、後側板２１ｂと、左右及び中央部の上下の計４つの
ステー部材２１ｃとで構成されている。該作像装置支持
体２１の両サイド部には、アキュライドスライドレール
（不図示）が取り付けられており、これにより該作像装
置支持体２１の装置本体手前側へのスライド移動が可能
になっている。前述の各現像器は、図３に示すように、
該作像装置支持体２１に支持されているリボルバ現像装
置２３０の支持体に対して着脱自在になっており、該支
持体に対し図３に矢印Ｂで示すように搭載される。ま
た、この作像装置支持体２１は、図５に示すように、装
置手前側に引き出された状態で、これに支持されたリボ
ルバ現像装置２３０の現像器が、機外に完全に露出され
るように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可
能となるように構成されている。

【００３９】一方、図６に示すように、現像位置に位置
する現像器の現像バイアス入力部としての現像ローラ軸
２８４ａの端部に対向するカラープリンタ本体２０の後
側板２０ａの定位置には、現像バイアス電源２３に接続
された現像バイアス印加用の導電性の棒状端子からなる
現像バイアス端子２４が、ブラケット２５により作像装
置支持体２１のスライド方向（スラスト方向）に後退可
能に取り付けられ、かつ付勢手段としての導電性のスプ
リング２５ａによりカラー複写機本体の前側に押し出し
付勢されている。この現像バイアス端子２４の先端部は
半球状に形成され、この現像バイアス端子２４の先端部
に接触する現像ローラ軸４１ａの軸端部には、該半球よ
り若干極率半径が大きい断面円孤状のへこみが形成され
ている。これにより、リボルバ現像装置２３０の回転に
伴って現像バイアス端子２４との対向部に到来する現像
ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部と、現像
バイアス端子２４先端との、係合離脱時の接触付加の軽
減及び係合中における接触安定が図られている。

【００４０】また、上記現像バイアス端子２４は、現像
位置にある現像器のみに現像バイアスを印加させるよう
になっており、所定の現像器が現像位置にセットされる
際に、その現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム
２００に接触する前に、この現像バイアス端子２４と該
現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが
確実に接触し、かつ、現像器が現像位置から離れる際
に、該現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２０
０から完全に離れるまで、この現像バイアス端子２４と
現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが
確実に接触するように構成されている。

【００４１】また、上記現像バイアス電源２３は、直流
電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを上記現像バ
イアス端子２４に印加できるように構成されている。ま
た、この現像バイアス電源２３からの交流電圧の出力
は、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、所定
のタイミングで直流電圧と独立してＯＮ／ＯＦＦの切り
換えができ、直流電圧の出力値を所定のタイミングで変
化させることができるようになっている。例えば、前記
構成のカラープリンタにおいては、リボルバ現像装置２
３０のリボルバモータ２９５を回転させる前、つまり現
像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００に接触
している状態で、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印
加をＯＦＦし、その後、リボルバ回転用モータをＯＮし
てリボルバ現像装置２３０を回転させ、感光体ドラム２
００の表面から現像剤を離している。そして、次色の現
像器の現像ローラ４１Ｃ上の現像剤が感光体ドラム２０
０表面に接触し、リボルバ回転用モータをＯＦＦした
後、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＮして
いる。

【００４２】このようにリボルバ現像装置２３０の回転
に伴う現像ローラ４１上の現像剤と感光体ドラム２００
との接離の際に、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印
加をＯＦＦすることにより、交流成分によって現像剤を
活性化して移動しやすくするという作用を抑えるので、
感光体ドラム２００へのキャリア及びトナーの付着を防
止できる。なお、リボルバ現像装置２３０の回転駆動方
法については、以下に詳述する。

【００４３】次に、本発明に係る、現像器へのトナー補
給の構成・動作について説明する。図５に示すように、
上記リボルバ現像装置２３０よりその中心軸線方向の装
置手前側に、該リボルバ現像装置２３０とほぼ同軸上に
なるように、前側板２１を介してトナー収容器ユニット
部２４０が取り付けられる。このトナー収容器ユニット
部２４０の断面図を図２（ｂ）に示す。トナー収容器ユ
ニット部２４０には、各現像器に一対一で対応して互い
に異なる色のトナーを収容したトナー収容器としてのト
ナーカートリッジ２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４
１Ｙが着脱可能に設けられている。また、トナーカート
リッジ２４１Ｋ、２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙからの
トナーを受け入る、トナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，
２４２Ｍ，２４２Ｙも固設されている。

【００４４】図３及び図４に示すように、リボルバ現像
装置２３０は、その前後端板２３０ａ，２３０ｂに装着
されるリボルバ支持ベアリング２９３ａ，２９３ｂによ
って回転自在に軸支されている。そして、その後端板２
３０ｂに配設されたリボルバギヤ２９４が、リボルバモ
ータ２９５により駆動される駆動ギヤ２９６により駆動
されることによって、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｙ，２
３１Ｍ，２３１Ｃが、それぞれ所定の位置に移動して停
止される。このリボルバ現像装置２３０の回転時には、
４つの現像器、４つのトナーカートリッジ、及び４つの
トナーホッパが一体となって回転し、この回転により、
各トナーカートリッジ内のトナーが攪拌される作用が生
じる。

【００４５】図８は、上記トナーホッパ２４２Ｋに、上
記トナーカートリッジ２４１Ｋが装着された状態を表す
断面図である。トナーカートリッジ２４１Ｋが、トナー
ホッパ２４２Ｋとスライド結合し、トナー漏れを防止す
るシール部材を介して互いの開口部３００ａ，３００ｂ
が一致するよう係合される。この状態で、上記リボルバ
現像装置２３０が回転すると、トナーカートリッジ２４
１Ｋ内部のトナーが、該回転と重力との相乗作用によ
り、トナーホッパ２４２Ｋ内に流入することになる。

【００４６】また、上記４つのトナーホッパ２４２Ｋ，
２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙからは、図７に示すよう
に、それぞれ対応する現像器に向けてトナーを搬送す
る、トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５
Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙが連通している。そ
して、該トナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５
Ｍ，２４５Ｙのそれぞれの内部には、トナー搬送部材と
しての、トナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２
５０Ｍ，２５０Ｙが設けられており、各トナーホッパ２
４２内にまで延在している。これらトナー搬送スクリュ
ー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙの配置は、
対応する現像器が現像位置に位置するときに、対応する
現像器内の上記第１撹拌スクリュー２８６延在部分のほ
ぼ直上に位置するように設定されている。なお、図７に
おいては、代表して一色分（黒）の現像装置２３１Ｋ，
トナーホッパ２４２Ｋ及びトナー搬送スクリュー２５０
Ｋについてを示している。

【００４７】上記トナー搬送スクリュー２５０の回転軸
２４８ａ及び上記トナー搬送パイプ２４５は、図５で示
すように、リボルバ現像装置２３０の前端板２３０ａ及
び円盤状のユニット面板２４０ａの各穴を貫通し、該リ
ボルバ現像装置２３０側に突出している。そして、トナ
ー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃは、現像器
の現像器開口部３００ｄと現像器に備えられているシー
ル部材３１０を潰す形で連通され、現像器へのトナー補
給を行う（図１０参照）。該回転軸２４８ａは、その端
部に補給ギヤ２８４が固設され、図３で示した駆動入力
用の上記トナー補給駆動ギヤ２９８ａに噛み合うように
なっている。このトナー補給駆動ギヤ２９８ａが、本体
後側板２１ｂに取り付けられている補給用モータで駆動
されるトナー補給駆動アイドラギヤ２９８ｂなどの複数
のギヤを介して駆動すると、トナー搬送スクリュー２５
０毎に設けられた補給ギヤ２８４のうち、現像位置にあ
る現像器に対応する補給ギヤ２８４が、補給駆動ギヤ２
９８ａ噛み合う。これにより、現像位置にあるトナー搬
送スクリュー２５０が回転駆動され、トナーホッパ２４
５Ｋから搬送されてきたトナーが、現像器２３１Ｋ内に
補給されることとなる。そして、上述したように、現像
器ケーシング部２８３内の磁性キャリアと撹拌され、磁
性現像剤として現像に用いられることになる。

【００４８】ここで、従来のトナー搬送スクリュー２５
０とトナー搬送パイプ２４５においては、図９で示すよ
うに、トナー搬送スクリュー２５０が円滑に回転するよ
うに、両者の間にクリアランスをもつような構成となっ
ている。これは、トナー搬送スクリュー２５０とトナー
搬送パイプ２４５とが干渉すると、駆動時に異音が発生
したり、ロックを引き起こしたりするためである。

【００４９】ところが、上述したように、トナー搬送ス
クリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５の間にクリア
ランスがある場合、上記リボルバ現像装置２３０の回転
とともにトナーの流動性が高くなると、このトナーが一
気にトナーホッパ２４２内に入り、該クリアランスを通
って現像器に流出してしまうという問題が生じる。ま
た、トナーの流動性が高くない場合でも、トナーが一度
にトナーホッパ２４２に入ってくると、トナー搬送パイ
プ２４５内の空気が抜けにくく、圧力により現像器へト
ナーが押し出されてしまうという問題がある。さらに、
トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍に
あるトナーが、該リボルバ現像装置２３０の回転時の振
動により、現像器に流出してしまうこともある。

【００５０】そこで、本実施形態においては、上記トナ
ー搬送スクリュー２５０と上記トナー搬送パイプとの間
にクリアランスがある場合にも、現像器へのトナー流出
を防止できる構成を採用している。以下、図１０及び図
１１を用いて、現像器２３１へのトナー流出防止のため
の構成について説明する。図１１は、図１０で示したト
ナー搬送パイプ２４５と現像器２３１との連通部の拡大
図である。それぞれの図に示されるように、トナー搬送
パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍に、磁界発生
手段としてのマグネット４００が取り付けられている。
図１０及び図１１の構成において、リボルバ現像装置２
３０の回転によりトナー搬送パイプ２４５と現像器２３
１の上下位置関係が変わると、現像器２３１内の磁性現
像剤３２０がトナー搬送パイプ２４５側へ流れこむ。こ
のとき、上記マグネット４００により、トナー搬送パイ
プ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍には磁界が生じて
おり、該磁界に磁性現像剤３２０が引きつけられ、固定
される。そして、その後、リボルバ現像装置２３０がさ
らに回転し、現像器２３１が現像位置に移動しても、磁
性現像剤３２０は、重力によって現像器２３１内へ落下
することなく、該磁界によりトナー搬送パイプ２４５内
に留められている。

【００５１】以上のように、磁性現像剤３２０がトナー
搬送パイプ２４５内に留められることにより、トナー搬
送パイプ２４５と現像器２３１の連通部は塞がれている
状態となり、上述したような、リボルバ現像装置２３０
の回転による、現像器２３１へのトナー流出を防止する
ことができる。

【００５２】なお、トナー搬送パイプ２４５内に固定さ
れた磁性現像剤３２０は、複写機本体のトナー補給信号
により、上記トナー搬送スクリュー２５０が回転する
と、該スクリュー２５０により掻き取られ、現像器２３
１内へ重力により落下する。したがって、トナー補給時
には、トナー搬送パイプ２４５と現像器２３１は再び連
通し、現像器２３１へのトナー補給が可能となる。

【００５３】以上、上記実施形態によれば、上記マグネ
ット４００をトナー搬送経路内に設けたことにより、ト
ナー補給時以外には、磁性現像剤３２０によりトナー搬
送パイプ２４５と現像器２３１の連通部が必ず塞がれた
状態となる。したがって、トナー搬送パイプ２４５とト
ナー搬送スクリュー２５０と間にクリアランスがある場
合にも、トナー補給時以外の現像器へ２３１へのトナー
流出を防止することが可能となった。また、トナー補給
時には、トナー搬送スクリュー２５０の駆動により、該
連通部を開口させる。したがって、該連通部の開閉方法
としては、もともと備えられている搬送スクリュー２５
０を利用し、かつ、トナー該マグネット４００を取り付
けたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構
及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト
的にもスペース的にも有利となる。

【００５４】また、上記マグネット４００を設けたこと
により、トナー搬送パイプ２４５及びトナーカートリッ
ジ２４１内への磁性現像剤３２０の逆流も、同時に防止
することが可能となった。

【００５５】さらに、トナー流出を防止することによ
り、現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐので、
画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。

【００５６】なお、本実施形態では、トナーと磁性キャ
リアからなる二成分の磁性現像剤を用いて現像する画像
形成装置で説明したが、一成分の磁性現像剤を用いた画
像形成装置にも適用できる。

【００５７】

【発明の効果】

【００５８】請求項１及び２の発明によれば、上記トナ
ー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランスが
ある場合にも、上記現像器側へのトナー流出を防止する
ことができる。また、画像濃度過多や地汚れの発生をも
防止できる。さらに、該現像器内の現磁性像剤が、該ト
ナー搬送経路及び上記トナー収容器内へ逆流することも
同時に防止することができる。

【００５９】特に、請求項２の発明によれば、簡単な構
成で確実に、該各現像器へのトナー流出を防止すること
ができるという優れた効果がある。

【００６０】請求項３の発明によれば、トナー補給時に
は、自動的にトナー搬送経路の開口部を開口することが
できる。したがって、トナー搬送経路と上記各現像器の
連通部の開閉方法としては、もともと現像装置に備えら
れているトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁
界発生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑
なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に
比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るカラー複写機の概略
構成を示す正面図。

【図２】（ａ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装置
の断面図。（ｂ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装
置のトナー収容ユニット部の正面図。

【図３】同リボルバ現像装置の概略斜視図。

【図４】同リボルバ現像装置のトナー搬送部及び駆動部
の概略平面図。

【図５】同カラー複写機の作像装置支持体をカラープリ
ンタ本体から引き出した状態を示す概略斜視図。

【図６】同リボルバ現像装置の現像器の従来のバイアス
印加機構を示す要部断面図。

【図７】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部
及びトナー搬送部を示す縦断面図。

【図８】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部
の内部構成を示す断面図。

【図９】従来の不具合を説明する説明図。

【図１０】本実施形態に係るトナー搬送パイプ及び現像
器が連通した状態を示す側断面図。

【図１１】図１０で示したトナー搬送パイプ及び現像器
の連通部の拡大図。

【符号の説明】

１ カラースキャナ ２ カラープリンタ ３ 給紙バンク ２００ 感光体ドラム ２２０ 書込光学ユニット ２３０ リボルバ現像装置 ２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙ 現像器 ２４０ トナー収容器ユニット部 ２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙ トナーカー
トリッジ ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙ トナーホッ
パ ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙ トナー搬送
パイプ ２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙ トナー搬送
スクリュー ２６０ 中間転写装置 ２６１ 中間転写ベルト ２７０ 定着装置 ２８４ 現像ローラ ２８６ 第１撹拌スクリュー ２９１ 第２撹拌スクリュー ２９４ リボルバギヤ ２９５ リボルバモータ ２９６ 駆動ギヤ ３００ａ トナーカートリッジの開口部 ３００ｂ トナーホッパの開口部 ３００ｃ トナー搬送パイプの開口部 ３００ｄ 現像器の開口部 ３１０ シール部材 ３２０ 現像剤 ４００ マグネット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の現像器を有し、潜像担持体に近接し
   て回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を用いて現像
   を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着脱可能に取
   り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数
   の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容
   器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結す
   る、トナー搬送経路とトナー搬送部材からなるトナー搬
   送手段とを備えた画像形成装置において、 上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口部近
   傍に磁界発生手段を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、 上記磁界発生手段を、マグネットで構成したことを特徴
   とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１の画像形成装置において、 上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動
   により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現
   像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴とする。