JP2000250314A

JP2000250314A - ２成分現像装置、及び、画像形成装置

Info

Publication number: JP2000250314A
Application number: JP11055400A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Sugihara; 和之杉原; Emi Kita; 恵美北
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP4038297B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤を、トナー補給経路と同一の経路を逆
方向に通過させて現像器外に回収し、サービスマンの手
を煩わすことなくユーザー自身で現像剤の交換を確実に
行うことができる２成分現像装置、及び、画像形成装置
を提供する。【解決手段】トナー補給経路の現像開口部６５に、リ
ボルバ現像装置４の回転による現像器の位置によって開
閉するシャッタ７０を設ける。現像器内の現像剤を回収
する場合、リボルバ現像装置を現像時とは逆方向に回転
させる。現像器内の現像剤は、リボルバの回転によって
第１、第２撹拌スクリュウ４２、４３のスパイラル状の
スクリュウ羽根に沿ってトナー補給時とは逆方向に徐々
に移動し、現像開口部でシャッタにすくい上げられるよ
うにして現像剤が補給スクリュウ４７側に汲み上げられ
る。現像剤はその後、補給スクリュウに沿ってトナー吐
出口４８に搬送されてトナーボトル内に回収される。

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、又は、該画像形成
装置に用いられる２成分現像装置に係り、詳しくは、ト
ナーとキャリアとから成る２成分現像剤の現像器への補
給又は現像器外への回収に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーとキャリアとを混合して成
る２成分現像剤を用いた画像形成装置が種々提案されて
いる。この２成分現像剤は、繰り返し使用を続けると次
第に現像剤中の特にキャリア成分が劣化し、現像能力が
低下してくる。このため、劣化したキャリアを含む現像
器内部の現像剤を交換することが行われている。この現
像剤の交換方法としては、具体的には、一定サイクルご
とにサービスマンがユーザーを訪問し、古い現像剤の回
収と新しい現像剤の補給を行うという方法が採られてい
た。また、現像剤の交換をユーザー自身で行う方式を採
用したものもある。例えば、現像装置の現像剤収容部と
して筒状の容器を用い、容器内部の現像剤が劣化する
と、この容器から一定量の古い現像剤を回収すると共
に、同一の筒状の容器内に一定量の新しい現像剤を補給
するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、サービスマ
ンが現像剤の回収と補給を行う場合、現像器が少なくと
も１つ以上設けられた現像器ユニット、又はその一部を
装置本体から取り外して行うため、現像剤がこぼれ出す
などして周囲を汚染してしまう恐れがあった（例えば、
特公平３−２２６２７号参照）。また、サービスマンに
よる現像剤の交換に時間がかかったり、サービスマンを
頻繁に呼ぶことが煩わしく感じることもあった。一方、
ユーザー自身で交換を行う方法では、古い現像剤を一定
量は回収出来るが、完全に回収しないまま新しい現像剤
を補給するため、古い現像剤が残留してしまうことにな
る。

【０００４】尚、本出願人は、先に、トナーとキャリア
を混合してなる２成分現像剤を収容する現像部と、該現
像部内に収容された現像剤を撹拌するための剤撹拌部
と、該現像部にて消費されたトナー量に応じて上記剤撹
拌部に向けてトナーの収納されたトナーボトル内のトナ
ーを補給するためのトナー補給部と、該トナー補給部に
連通するトナー補給口に上記トナーボトルのトナー吐出
口を対応させて該トナーボトルを着脱自在に保持するた
めのボトル保持部とを具備する現像装置において、現像
剤の収納された現像剤ボトルの外形形状を、上記トナー
ボトルの外形形状と同一もしくは略同一に形成し、上記
トナー補給口もしくは該トナー補給部に連通する剤補給
口に、該現像剤ボトルの剤吐出口を対応させて上記ボト
ル保持部に該現像剤ボトルを保持させることにより、該
現像部への現像剤の補給を行うことを特徴とする現像装
置を提案している（特開平８−１２３１７０号参照）。
この現像装置によれば、トナー補給時の駆動手段と同じ
駆動手段を使用して現像剤の補給を自動で行うことが出
来るが、現像器内の劣化した現像剤を器外に回収する事
は考えられておらず、現像剤の交換を確実に行うもので
はなかった。

【０００５】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、サービスマンの手を
煩わすことなく、ユーザー自身で現像剤の交換を確実に
行うことができる２成分現像装置を提供することであ
る。

【０００６】

【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２成分現像装置は、トナーとキャリアと
からなる２成分現像剤を収容する現像器と、トナーを所
定のトナー補給経路に沿って該現像器内に補給するトナ
ー補給手段とを備え、画像形成装置の像担持体上に形成
された潜像を現像する２成分現像装置において、上記現
像器内の現像剤を、上記トナー補給経路と同一の経路を
逆方向に通過させて現像器外に回収する現像剤回収手段
を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項１の２成分現像装置においては、現
像器内の現像剤が劣化して交換しなければならなくなっ
たときに、現像剤をトナー補給経路の逆方向に通過させ
て回収し、現像器を装着したままで回収できるようにす
る。

【０００８】請求項２の２成分現像装置は、請求項１の
２成分現像装置において、内部にトナーを収容したトナ
ー収容器を着脱可能に構成し、該トナー収容器を装着し
た状態で該トナー収容器内のトナーを該現像器内に補給
するよう上記トナー補給手段を構成し、上記現像剤回収
手段によって回収する現像剤の回収場所を、該トナー収
容器としたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２の２成分現像装置においては、空
になったトナー収容器を現像剤の回収容器として再利用
する。この空のトナー収容器は、トナー補給のために装
置に装着し、トナー補給し終わって空となったものを取
り外さずに、そのまま回収容器として利用してもよい。
また、空のトナー収容器を装置から取り外し、現像剤の
回収時に再び装着しても良い。

【００１０】請求項３の２成分現像装置は、請求項１又
は２の２成分現像装置において、該２成分現像装置が、
回転軸の周りに複数個の現像器を保持し、該回転軸の回
転により上記像担持体上に形成された潜像を現像する回
転型現像装置であって、前記現像剤回収手段による現像
剤の回収に、該回転型現像装置の回転を利用したことを
特徴とするものである。

【００１１】請求項３の２成分現像装置においては、回
転型現像装置の回転を現像器からの現像剤の回収にも利
用する。

【００１２】請求項４の２成分現像装置は、請求項３の
２成分現像装置において、上記回転型現像装置に設けら
れた複数個の現像器のうち、２個以上の現像器内の現像
剤を同時に回収する複数現像剤回収モードを設けたこと
を特徴とするものである。

【００１３】請求項４の２成分現像装置においては、複
数の現像器内の現像剤の回収が必要になった場合に、複
数現像剤回収モードを実行することにより複数の現像器
からの現像剤の回収を同時に行う。特に、全ての現像器
の現像剤の回収が必要になった場合でも、複数現像剤回
収モードにより回収すべき現像器として全現像器を指定
し、全ての現像器から同時に現像剤を回収する。

【００１４】請求項５の画像形成装置は、表面に潜像を
形成する像担持体と、トナーとキャリアとからなる２成
分現像剤を収容する現像器と、該現像器内の現像剤を表
面に担持し該像担持体との対向部である現像領域に搬送
する現像剤担持体とを有し、該像担持体上の潜像を該現
像剤により現像する画像形成装置において、現像工程以
外で上記像担持体に現像剤を強制的に付着させる現像剤
付着手段と、該現像剤付着手段により該像担持体に付着
させた現像剤を除去する像担持体クリーニング手段とを
設けたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項５の画像形成装置においては、現像
器内の現像剤を回収する場合に、現像剤付着手段によっ
て現像器内の現像剤を像担持体に付着させ、像担持体ク
リーニング手段によって像担持体上から除去することに
よって、現像器を装着したまま現像剤を回収する。

【００１６】請求項６の画像形成装置は、請求項５の画
像形成装置において、上記像担持体クリーニング手段
を、上記像担持体に対向して設けられ内部にマグネット
を有する回収ローラで構成したことを特徴とするもので
ある。

【００１７】請求項６の画像形成装置においては、現像
剤付着手段によって像担持体上に付着させた現像剤を回
収ローラの磁力により像担持体上から除去する。

【００１８】請求項７の画像形成装置は、請求項６の画
像形成装置において、上記像担持体上に形成した現像像
の該像担持体表面移動による次工程領域への搬送途中
に、該現像像を上記回収ローラとの対向部を通過させる
よう構成したことを特徴とするものである。

【００１９】請求項７の画像形成装置においては、像担
持体上に形成された画像の搬送途中における回収ローラ
との対向部で、像担持体上に予期せず付着してしまった
キャリア等を回収ローラの磁力により引きつけ像担持体
上から除去する。

【００２０】請求項８の画像形成装置は、請求項５、６
又は７の画像形成装置において、上記像担持体に対向し
て設けられ該像担持体上に形成されたトナー像が転写さ
れる転写面を有する中間転写体と、該中間転写体表面か
ら転写材に転写されずに該表面に残留した現像剤をクリ
ーニングする中間転写体クリーニング手段とを有し、該
中間転写体クリーニング手段により該中間転写体表面か
ら除去した現像剤を収容する現像剤収容部を有するもの
であって、上記像担持体クリーニング手段によって除去
した現像剤も、上記現像剤収容部に収容することを特徴
とするものである。

【００２１】請求項８の画像形成装置においては、担持
体クリーニング手段によって除去した現像剤の収容部を
新たに設けず、中間転写体表面から除去した現像剤の収
容部と同じ現像剤収容部に収容する。

【００２２】請求項９の２成分現像装置は、トナーとキ
ャリアとからなる２成分現像剤を収容する現像器と、ト
ナーを所定のトナー補給経路に沿って該現像器内に補給
するトナー補給手段と、該トナー補給経路と同一の経路
を通過させて該現像器に現像剤を補給する現像剤補給手
段とを備え、潜像担持体上に形成された潜像を現像する
２成分現像装置において、該２成分現像装置が、回転軸
の周りに複数個の現像器を保持し、該回転軸の回転によ
り潜像担持体上に形成された潜像を現像する回転型現像
装置であって、該現像剤補給手段による現像剤の補給
に、該回転型現像装置の回転を利用し、上記複数個の現
像器のうち、２個以上の現像器への現像剤の補給を同時
に行う複数現像剤補給モードを設けたことを特徴とする
ものである。

【００２３】請求項９の２成分現像装置においては、複
数の現像器への現像剤の補給が必要になった場合に、複
数現像剤補給モードを実行することにより複数の現像器
への現像剤の補給を同時に行う。特に、全ての現像器へ
の現像剤の補給が必要になった場合でも、複数現像剤補
給モードにより補給すべき現像器として全現像器を指定
し、全ての現像器へ同時に現像剤を補給することができ
る。これにより、全ての現像器から現像剤を回収した
後、新しい現像剤を補給する必要が発生した場合でも、
現像剤補給操作を一度実行するだけで、全ての現像器へ
の現像剤の補給を行うことが可能となり、現像剤の交換
の時にも活用できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明を画
像形成装置であるカラー電子写真プリンタ（以下、プリ
ンタという）に適用した実施形態１について説明する。
図１は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。
像担持体としての感光体ドラム１０は、矢印Ａ方向に回
転駆動されながら、その表面が帯電手段としての帯電チ
ャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光学装置
２２から発せられるレーザー光がミラー２３により所定
方向に導かれることにより画像情報に基づき走査露光さ
れて表面に静電潜像が形成される。上記工程において、
感光体ドラム１０表面は帯電チャージャ２によって負帯
電（−Ｖ_Ｄ）される。そして、レーザ光学装置２２から
レーザー光が発せられると感光体表面電位が−Ｖ_Ｌとな
る。上記露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイ
エロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した
単色の画像情報である。感光体ドラム１０上に形成され
た静電潜像は、回転型現像装置（以下、リボルバ現像装
置という）４により各々所定の現像剤としてのイエロ
ー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで現像され、これ
により、感光体ドラム１０上に各色画像が形成される。

【００２５】感光体ドラム１０上に形成された各色画像
は、バイアスローラ５１と複数のベルトローラ５２に張
架されて回動可能になっており、感光体ドラム１０と同
期して図中矢印Ｂ方向に回転することにより中間転写ベ
ルト５０上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の
単色毎に順次重ね合わされて転写される。この中間転写
ベルト５０上への各色画像の転写は、感光体ドラム１０
と中間転写ベルト５０の接触状態において転写バイアス
ローラ５１に所定のバイアス電圧を印加することで行な
われる。中間転写ベルト５０上に重ね合わされて転写さ
れたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両
面複写兼用の自動給紙カセット２４あるいは手差し給紙
トレイ２４ａから、給紙ローラ２６または２６ａ、及び
レジストローラ２８を経て、転写部へ搬送された転写紙
１０ａ上に、２次転写チャージャ１１により一括転写さ
れる。転写終了後の転写紙１０ａは、定着装置１２によ
りトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に
排出される。

【００２６】なお、中間転写ベルト５０上への転写後の
感光体ドラム１０上の若干の未転写残留トナーは、感光
体ドラム１０の再使用に備えて感光体用クリーニング装
置１３で清掃される。この感光体用クリーニング装置１
３により回収されたトナーは、回収パイプ１７を経由し
て廃トナータンク９０に蓄えられる。また、転写紙１０
ａ上に転写されなかった中間転写ベルト５０上のトナー
は、隣接して設けられている中間転写ベルト用クリーニ
ング装置６０によって中間転写ベルト５０から除去され
る。

【００２７】図２は、上記リボルバ現像装置４の概略構
成図である。該リボルバ現像装置４は、感光体ドラム１
０に対向した開口部を有するケーシング（不図示）内
で、回転軸４ａを中心として矢印Ｃ方向に回転される略
同型の４つの現像器４０、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃと、
該４つの現像器に補給用のトナーをそれぞれ補給するた
めの４つのトナー補給装置４５、４５Ｙ，４５Ｍ，４５
Ｃとを有している。なお、図示のリボルバ現像装置４で
は、感光体ドラム１０に対向する現像位置に、黒トナー
とキャリアを収容した黒現像器４０が臨んでおり、この
黒現像器４０から図中反時計回りの順に、イエロートナ
ーとキャリアを収容したイエロー現像器４０Ｙ、マゼン
タトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器４０Ｍ、
シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器４０Ｃ
が配置されている。

【００２８】また、リボルバ現像装置の４つの現像器４
０，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃは、互いに９０度ずつ変位
した位置に配置されており、ステッピングモータ（図示
を省略）によってリボルバ現像装置４が矢印Ｃ方向に所
定の作像工程に従って駆動軸４０ａの周りを９０度ずつ
回転されることにより、各現像器の現像スリーブ４１，
４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙが、黒現像器４０、シアン現像
器４０Ｃ、マゼンタ現像器４０Ｍ、イエロー現像器４０
Ｙの順に、感光体ドラム１０に対向する現像位置に移動
されて、該感光体ドラム１０上の静電潜像を可視像化す
る。

【００２９】中間転写ベルト用クリーニング装置６０
は、クリーニングブレード６１と、このクリーニングブ
レード６１を中間転写ベルト５０に接離可能に支持する
接離用アーム６２と、クリーニングブレード６１を覆う
ように設けられ、クリーニングブレード６１の先端部近
傍が中間転写ベルト５０側に開口している現像剤回収部
としての回収容器６３とを有している。上記構成の中間
転写ベルト用クリーニング装置において、クリーニング
ブレード６１の先端が接離用アームを介して中間転写ベ
ルト５０表面に接離自在になっている。そして、中間転
写ベルト５０上に感光体ドラム１０から一色目の画像が
転写され、更に複数色の画像が転写されて重ね合わせ画
像が形成され、その重ね合わせ画像が転写紙に一括転写
されるまでの間は、クリーニングブレードは中間転写ベ
ルト５０から離間しており、転写紙への重ね合わせ画像
の一括転写が終了した後に中間転写ベルト５０に接触し
て転写紙に転写されずに中間転写ベルト５０表面に残留
したトナーを掻き取る。

【００３０】そして、上記クリーニングブレード６１に
よって掻き取られた廃トナーは、重力によって回収容器
６３内壁に沿って回収容器６３の底部まで落下する。回
収容器６３の底部には、廃トナータンク９０に連結され
ている第２回収パイプ９２が接続されており、回収容器
６３内の廃トナーが回収パイプを通って廃トナータンク
９０に収容される。この廃トナータンク９０は、感光体
用クリーニング装置１３にも連結されており、感光体ド
ラム１０表面の廃トナーも同一の廃トナータンク９０へ
と収容されるようになっている。

【００３１】ここで、４つの現像器４０、４０Ｙ、４０
Ｍ、４０Ｃの内部構造は、それぞれ同様であるので、以
下、現像位置にある黒現像器４０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、それ
ぞれの黒現像器に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。

【００３２】上記現像器４０は、現像剤担持体としての
現像スリーブ４１と、該ケーシング部内に収容される黒
トナー及びキャリアからなる二成分現像剤（以下、現像
剤という）を撹拌する第１、第２撹拌スクリュウ４２、
４３とを備えている。そして、この黒現像器４０内で黒
トナーとキャリアとが撹拌されて、黒トナーが負にキャ
リアが正に帯電する。そして、現像時において、現像ス
リーブ４１には負バイアス（−Ｖ_Ｂ、Ｖ_Ｂ<Ｖ_Ｄ）が印
加され、一方、感光体電位−Ｖ_ＬがＶ _Ｌ<Ｖ_Ｂの関係に
なっているため、現像スリーブ４１表面に担持されてい
るトナーが感光体表面の画像部に移動して、感光体表面
にトナー像が形成される。

【００３３】図３は、リボルバ現像装置４の現像器の現
像位置における部分拡大図である。現像を行っている間
は、図３に示すように感光体ドラム１０に対向する現像
スリーブ４１内のマグネットの磁極配置は、感光体ドラ
ム１０対向側に磁力の及ばない領域Ｃ以外の部分が来る
ような配置となっている。これによって、現像スリーブ
４１上に担持され、現像領域で現像に使用されずに現像
スリーブ４１表面に残留した現像剤は、現像スリーブ４
１の回転によって領域Ｃに来ると自重によって現像器内
に落下する。そして、領域Ｃを通り過ぎると、新たな現
像剤が現像スリーブ４１表面に吸着される。

【００３４】図４は、黒現像器の平面図である。現像ス
リーブ４１の長手方向一端部の孔にはフランジ９５が圧
入され、フランジ９５の軸部９５ａが軸受け９６を介し
て現像器筺体に取り付けられている。この軸部９５ａの
外側端部に現像スリーブ４１に駆動力を伝えるギヤ列８
１、８２、８３が取り付けられている。現像スリーブ４
１の駆動はプリンタ本体に設置されたモータ８０によっ
て行われ、モータがＯＮされると上記ギア列８１、８
２、８３に順次回転が伝わってギア８３から現像スリー
ブ４１のフランジを介して現像スリーブ４１が回転す
る。

【００３５】ここで、現像器４０内の現像剤のうち、ト
ナーは現像の度に消費されていく。そして、該現像剤の
トナー濃度の低下が図示しないトナー濃度センサにより
検知された場合には、トナー補給が行えるようにトナー
補給装置４５が設けられている。また、本実施形態のプ
リンタにおいては、装置の運搬による現像剤の漏出を未
然に防ぐためなどの理由から装置の設置後に現像器内に
現像剤を補給したり、現像剤の回収後に新たな現像剤を
補給したりするための現像剤補給装置も設けられてい
る。これらトナーと現像剤の補給装置はその構成がほぼ
同一なので、トナー補給装置４５について説明し、現像
剤補給装置の説明は省略する。

【００３６】図５は、トナー補給装置４５に用いられる
トナー収容器としてのトナーボトル４６の斜視図、図６
は、同トナーボトル４６をボトル保持部１４５に保持さ
せた状態の斜視図、図７は、トナーの補給時における補
給装置の断面図である。このトナー補給装置４５は、ト
ナーボトル４６を保持するボトル保持部１４５と、該ボ
トル保持部１４５にトナーボトル４６を保持させた状態
で該ボトル４６を周方向に回転駆動するためのモータ１
２０及びカップリング１２１が設けられている。これに
より、トナーボトル４６からトナーが現像器内へ補給さ
れ、現像剤のトナー濃度が所定の濃度に保たれ、その結
果転写紙上の画像濃度が一定に保たれるようになってい
る。

【００３７】図５において、トナーボトル４６には、ボ
トル内周面にスパイラル状の移送リブ４７が形成されて
いる。また、ボトルの長手方向端部近傍には、トナー吐
出口４８が設けられている。これにより、トナーボトル
４６が周方向に回転すると、内部のトナーが移送リブ４
７に沿ってトナー吐出口４８側に順次搬送され、この吐
出口４８から自重で外部に落下するようになっている。
また、図６において、トナーボトル４６の周面には、内
部に収容されているトナーが、黒ＢＬ、シアンＣ、マゼ
ンタＭ、イエローＹのうちいずれ用のものが入っている
かの表示がされており、ユーザーが見て分かるようにな
っていると共に、判別手段として各色ごとに異なる色検
知用ボス４９がボトル外周に形成されている。この色検
知用ボス４９は、ボトル保持部１４５内壁に設置された
検知手段としてのセンサ１１０によって検知される被検
知部であり、どの色のトナーボトル４６がボトル保持部
１４５にセットされたかが検知出来るようになってい
る。更に、トナーボトル４６と現像剤ボトル１４６に
は、トナーと現像剤のいずれが収容されているかの表示
がされており、ユーザーが見て分かるようになっている
と共に、判別手段としてトナーボトル４６と現像剤ボト
ル１４６とで異なるボス５３がボトル外周に形成されて
いる。このボス５３は、図７に示すようにボトル保持部
１４５内壁に設置された検知手段としてのセンサ１１１
によって検知され、トナーボトル４６と現像剤ボトル１
４６のどちらがセットされたかが検出出来るようになっ
ている。ここで、本実施形態の現像剤ボトル１４６に
は、キャリアのみを入れたものを用いている。しかし、
現像剤ボトル１４６としてトナーとキャリアを所定の割
合で混合したものを入れて用いても良い。

【００３８】上記構成において、現像が繰り返されトナ
ーが消費されて、現像器４０内のトナー濃度が低下する
と、ユーザーはボトル保持部１４５に該当する色のトナ
ーボトル４６をセットする。そして、モータ１２０が駆
動されるとカップリング１２１を介してトナーボトル４
６は周方向に回転し、トナーボトル４６内のトナーはト
ナー吐出口４８付近に順次送られてトナー吐出口４８か
ら下方に位置する補給スクリュウ４７を経て現像開口部
６５から現像器内に落下し補給される。その後、第１、
第２撹拌スクリュウ４２、４３によってキャリアを含む
現像剤と撹拌混合され、互いに逆磁性に摩擦帯電させら
れた２成分現像剤となって現像スリーブ４１に送られ
る。これらトナーボトル４６から現像器へのトナーの通
過する経路をトナー補給経路という。

【００３９】リボルバ現像装置４の、各現像器４０，４
０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ内の二成分現像剤は、長期間使用
していると特にキャリアが劣化するため定期的に交換す
る必要がある。このため、所定の現像剤交換時間が経過
すると、現像器４０から現像剤が回収される。現像剤回
収方法については、本実施形態の特徴部であるので、後
に詳述する。現像剤が完全に回収された後、ユーザーが
ボトル保持部１４５に該当する色の現像剤ボトル１４６
をセットすると、モータ１２０の駆動によって、カップ
リング１２１を介して現像剤ボトル１４６は周方向に回
転し、内部の現像剤がボトル内壁に形成された移送リブ
１４７に沿って吐出口１４８側に順次搬送され、吐出口
１４８から自重で下方に位置する現像器内に落下し補給
される。ここで、現像剤ボトル１４６の吐出口１４８を
通過した現像剤が現像器内に補給されるまでの現像剤が
通過する経路（以下、現像剤補給経路という）は、トナ
ー補給時にトナーがトナーボトル４６の吐出口４８から
現像器４０内に補給される迄に通過する上記トナー補給
経路と同じ補給経路を通過するものである。その後、ト
ナーが補給されると、第１、第２撹拌スクリュウ４２、
４３によって現像剤はトナーと撹拌混合され、互いに逆
磁性に摩擦帯電させられた２成分現像剤となって現像ス
リーブに送られる。次に、本実施形態の特徴部にかかる
現像剤交換のための構成について説明する。

【００４０】ここで、リボルバ現像装置に設けられてい
る４つの現像器内の劣化現像剤はどれも同様に交換でき
るので、黒現像器４０の劣化現像剤の交換を例に取って
説明する。本実施例１のプリンタにおいては、劣化した
現像剤を、トナー補給経路と同一の経路をトナー補給方
向とは逆方向、即ち、現像器側からトナーボトル４６へ
向かう方向に通過させて回収できるようになっている。
図８は、実施形態１に用いられる現像器の説明図。図９
は、本実施例の現像器に設けられているシャッタ７０の
部分拡大図。図１０は、シャッタ７０を設けたリボルバ
現像装置４の断面図である。図８において、トナー補給
経路の現像開口部６５に、リボルバ現像装置４の回転に
よる現像器の位置によって開閉するシャッタ７０を設け
ている。このシャッタ７０は、揺動自在となるよう一端
が現像器筺体に支持されており、自重で開閉するように
なっている。トナー補給時には、図８に示すように補給
スクリュウ４７から第２搬送スクリュウ４３に向けてト
ナーが落下できるよう現像開口部６５が開く。また、リ
ボルバ現像装置４の回転により、シャッタ７０の自由端
の重力方向に現像器開口が位置すると、図９の右側に示
すようにシャッタ７０が閉じる。

【００４１】図１０において、現像器内の現像剤を回収
する場合、リボルバ現像装置４を現像時とは逆方向（図
中矢印Ｄ方向）に回転させる。ここで、リボルバの回転
方向を切り換えるのは、リボルバ現像装置４に回転駆動
力を与えるリボルバ駆動モータ（図示せず）の回転方向
を現像時の回転方向とは逆に切り換えればよい。上記シ
ャッタ７０は、リボルバ回転時に、図中シアン現像器の
位置とマゼンタ現像器の位置との間を通過するときに開
から閉状態となる。また、図中イエロー現像器の位置と
黒現像器の位置との間を通過するときに閉から開状態と
なる。さらに、現像剤回収動作時は、トナーボトル、補
給スクリュウ４７、第１、第２撹拌スクリュウ４２、４
３のそれぞれは停止させておき、リボルバの矢印Ｄ方向
への回転を高速で複数回転連続して行う。従って、現像
器内の現像剤は、リボルバの回転によって第１、第２撹
拌スクリュウ４２、４３のスパイラル状のスクリュウ羽
根に沿ってトナー補給時とは逆方向に徐々に移動し、現
像開口部６５近傍まで搬送される。そして、図中最下部
のシアン現像器の位置を通過するとき、開口したシャッ
タ７０に現像剤がすくい上げられるようにして現像開口
から補給スクリュウ４７側に汲み上げられ、その後、リ
ボルバ現像装置４の回転により補給スクリュウ４７のス
クリュウ羽根に沿ってトナーボトル４６のトナー吐出口
４８に搬送され、このトナー吐出口４８からトナーボト
ル内に回収される。このようにしてリボルバ現像装置４
の矢印Ｄ方向への回転を一定時間繰り返し行うことで徐
々に回収がすすめられる。このリボルバ現像装置４の回
転時間に、全現像剤回収モードとして予め現像器内の現
像剤が全て回収できる回転時間を設定し、全てのボトル
保持部に空のボトルを装着しておけば、一気に全ての現
像器から現像剤を回収することができる。この他、現像
器内の現像剤量を検出するセンサを設け、センサによっ
て現像器内が空になったことが検知されたら回転を停止
するよう構成しても良い。

【００４２】上記の方法によれば、リボルバ現像装置４
を取り外さずに現像剤の回収ができるので、ユーザー自
身で容易に現像剤の回収ができる。また、現像剤回収の
ために、リボルバ現像装置４の回転のみを用いて、他の
部材の駆動を行うことなく現像剤の回収を行うことがで
きる。また、現像剤をボトル内に収容してボトルを取り
外して回収できるので、回収する際に現像剤をこぼして
周囲を汚染する危険性もない。また、回収現像剤の収容
器として空となったトナーボトルを廃物利用しているの
で、低コスト化に貢献できる。また、現像剤の回収の新
たな駆動部材を設ける必要もなくなる。

【００４３】また更に、本実施例のプリンタには、全現
像剤補給モードを設けており、４つの現像器への現像剤
の補給が１つの操作で全て完了できるようにしている。
以下、全現像剤補給モードを実行したときのプリンタの
動作を説明する。現像剤の交換のために現像器内の現像
器を全て空にした後、各ボトル保持部に新しい補給現像
剤を収容した現像剤ボトルを装着し、全現像剤補給モー
ドを実行する。このモードにおいて、リボルバ現像装置
４は現像時と同じである図２中矢印Ｃ方向にゆっくり回
転し、現像剤ボトルの吐出口１４８がボトル下部に位置
する現像剤補給位置に現像器の１つが停止して上記のよ
うに現像剤補給がおこなわれる。そして、１つの現像器
への現像剤の補給が終了するとリボルバの回転によって
次の現像器が現像剤補給位置に搬送され、順次現像器へ
の現像剤の補給がおこなわれていく。この時、補給スク
リュウ４７が現像開口部６５より下方にある間はシャッ
タ７０が閉じるため、現像剤が現像剤ボトル側に逆流す
ることはない。このようにして４つの現像器への現像剤
の補給が全て終了すると、現像剤の交換が完了する。

【００４４】本実施形態のプリンタによれば、全現像剤
補給モードを実行することにより全ての現像器への現像
剤の補給を一気に終わらせることができ、各現像器への
現像剤の補給を独立して指示するのに比して手間が省け
ると共に補給時間の節約にもなる。また、トナー補給経
路と現像剤補給経路を同一にしているので、現像剤の補
給経路を新たに設ける必要がなく、装置の小型化を実現
することができる。更に、上記全現像剤回収モード実行
後に、ボトル保持部１４５から回収用のボトルを取り外
し、補給用の現像剤が収容された現像剤ボトルを保持さ
せて全現像剤補給モードを実行すれば、全ての現像器内
の現像剤の交換を容易に行うことができる。

【００４５】（実施形態２）次に、現像剤回収を自動で
行うことができるプリンタの他の構成について説明す
る。本実施形態２におけるプリンタも、現像器からの現
像剤回収装置の構成以外は上記実施形態１と同様である
ので、共通している部分の説明は省略する。図１１は、
実施形態２にかかるプリンタの説明図、図１２は、実施
形態２の現像剤回収装置の部分拡大図である。図１１に
おいて、このプリンタは、現像器内の現像剤を回収する
ための現像剤回収モードと、現像剤回収モード実行時に
感光体ドラム１０に付着させた現像剤を除去する感光体
ドラムクリーニング装置７１とを有している。感光体ク
リーニング装置７１は、強制的に感光体ドラム１０に付
着させた現像剤をクリーニングするためのもので、感光
体ドラム１０に対向する位置に設けられた第１回収ロー
ラ７１、回収ローラの下方に位置する第２回収ローラ７
２、第２回収ローラ７２の下方に第２回収ローラ７２か
ら離間させて設けられた回収スクリュウ７３と、この第
１、第２回収ローラ７１、７２及び回収スクリュウ７３
を囲み、上方の開口から第１回収ローラ７１のみ露出さ
せているケーシング７５とから構成されている。上記第
１回収ローラ７１は、感光体ドラム１０回転方向におけ
る現像ローラ４１との対向位置と中間転写ベルト５０対
向位置との間の感光体ドラム表面に対向しており、感光
体ドラム１０に対して接離可能に構成されている。尚、
第１回収ローラ対向位置の感光体ドラム回転方向上流側
には、除電装置７６も設けられている。第１回収ローラ
７１はスリーブと、内部に上部がＮ極下部がＳ極のマグ
ネットからなっている。また、第２回収ローラ７２はス
リーブと、内部に上部がＮ極上下部がＳ極２つの同極配
列のマグネットからなっている。また、上記ケーシング
７５の下部は、中間転写ベルト用クリーニング装置６０
の回収容器に上方から没入され、回収スクリュウ７３で
現像剤が回収容器６３内に搬送されるようになってい
る。

【００４６】上記構成において、現像剤回収モード実行
時の現像剤回収の流れを説明する。現像剤回収モードに
なると、現像ポジションに回収すべき現像剤を収容して
いる現像器を位置させてリボルバの回転を停止する。そ
して、現像ポジションに停止した現像器に対して現像バ
イアスを印加せずに現像スリーブ４１をほぼ０Ｖにし、
かつ帯電装置により感光体ドラム１０に−５００Ｖ程度
の電圧を印加する。この状態で、現像器の第１、第２撹
拌スクリュウ４２、４３及び現像ローラ４１を回転駆動
し、現像ローラ４１で汲み上げた現像剤を感光体ドラム
１０に付着させる。表面に現像剤を付着させた感光体ド
ラム１０表面は、除電装置との対向部で除電され、現像
剤担持力が弱められて第１回収ローラ７１との対向部に
搬送される。そして、第１回収ローラ７１の磁力によっ
て感光体ドラム上の現像剤が第１回収ローラ７１側に転
移し、第１回収ローラ７１の回転によって第２回収ロー
ラ７２との対向領域まで搬送され、第２回収ローラ７２
側に磁力により付着する。さらに第２回収ローラ７２の
下部で同極配列の位置で磁力の反発力と重力によって回
収スクリュウ７３上に落下し、この回収スクリュウ７３
によって中間転写ベルト用クリーニング装置６０の回収
容器に搬送され、回収パイプを通って廃トナータンク９
０に回収される。

【００４７】このように、現像剤回収モードにおいて、
現像器内の劣化した現像剤を感光体ドラム１０に付着さ
せて感光体ドラム１０をクリーニングすることにより、
リボルバ現像装置４をプリンタ本体から取り外さずに、
現像剤の回収を行うことができる。また、感光体ドラム
１０から回収した現像剤を中間転写ベルト用クリーニン
グ装置６０の回収容器に回収できるので、現像剤の新た
な回収場所を設ける必要がなく、装置の大型化を防止で
きるというすぐれた効果がある。

【００４８】尚、本実施形態２のプリンタにおいては、
感光体ドラム上における現像位置と中間転写位置との間
の現像像搬送途中に感光体ドラムクリーニング装置７１
を設けている。このため、感光体ドラム１０上の画像の
中間転写ベルト５０への搬送途中で感光体ドラムクリー
ニング装置７１によって、形成画像上に予期せず付着し
たフェライト等のキャリア成分のみを除去することもで
きる。これにより、白抜け等の画像上の不具合を防止す
ることもできる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１、２、３又は４の２成分現像装
置によれば、現像器を装置本体から取り外さずに現像器
からの現像剤の回収ができるので、現像剤回収の操作が
容易で、かつ現像器から現像剤がこぼれ出して周囲を汚
染することがない。また、現像器内の現像剤が空になる
まで回収しその後新しい現像剤の充填を行えば、現像剤
の完全な交換も行うことができる。従って、サービスマ
ンの手を煩わすことなく、ユーザー自身で現像剤の交換
を確実に行うことができるというすぐれた効果がある。
また、現像器を取り外さずに現像剤の交換ができるの
で、その分現像剤交換の時間を低減でき、２成分現像装
置の稼働率を上げることもできる。また、現像剤の回収
に新たな回収経路を設ける必要がなく、新たな回収経路
を設けるのに比して装置の大型化を防止できるという優
れた効果もある。

【００５０】特に、請求項２の２成分現像装置によれ
ば、トナー収容器を現像剤の回収容器として再利用でき
るという優れた効果がある。

【００５１】特に、請求項３の２成分現像装置によれ
ば、現像剤回収のための新たな駆動手段を設ける必要が
ないので、現像剤回収の構成が容易となるという優れた
効果がある。

【００５２】請求項４の２成分現像装置によれば、複数
の現像器から現像剤を回収する場合に、現像剤回収時間
を低減できるという優れた効果がある。

【００５３】請求項５、６、７又は８の画像形成装置に
よれば、現像器を装置本体から取り外さずに現像器から
の現像剤の回収ができるので、現像剤回収の操作が容易
で、かつ現像器から現像剤がこぼれ出して周囲を汚染す
ることがない。また、現像器内の現像剤が空になるまで
回収しその後新しい現像剤の充填を行えば、現像剤の完
全な交換も行うことができる。従って、サービスマンの
手を煩わすことなく、ユーザー自身で現像剤の交換を確
実に行うことができるというすぐれた効果がある。ま
た、現像器を取り外さずに現像剤の交換ができるので、
その分現像剤交換の時間を低減でき、装置の稼働率を上
げることもできる。という優れた効果がある。

【００５４】特に、請求項６の画像形成装置によれば、
現像剤の回収にマグネットの磁力を用いているので、現
像剤回収のための構成が容易にできるという優れた効果
がある。

【００５５】特に、請求項７の画像形成装置によれば、
形成画像上での白抜け等の原因となるキャリアが除去で
きるので、白抜けのない良好な画像が形成できるという
優れた効果がある。

【００５６】特に、請求項８の画像形成装置によれば、
像担持体から除去した現像剤の収容部を新たに設ける必
要がないので、装置の小型化に寄与できるという優れた
効果がある。

【００５７】請求項９の２成分現像装置によれば、現像
器への現像剤の補給にトナー補給経路を利用できるとと
もに、複数の現像器への現像剤補給が同時にできるの
で、サービスマンの手を煩わすことなく、ユーザー自身
で現像剤の交換を確実に行うことができるというすぐれ
た効果がある。また、現像剤の補給に新たな補給経路を
設ける必要がなく、新たな経路を設けるのに比して装置
の大型化を防止できるという優れた効果もある。また、
複数の現像器への現像剤の補給をする場合に、現像剤補
給時間を低減できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの該略構成図。

【図２】リボルバ現像装置の概略構成図。

【図３】現像器の現像位置における部分拡大図。

【図４】リボルバ現像装置の黒現像器の平面図。

【図５】トナー補給装置に用いられるトナーボトル又は
現像剤収容器としての現像剤ボトルの斜視図。

【図６】同、トナーボトル又は現像剤ボトルをボトル保
持部に保持させた状態の斜視図。

【図７】補給装置の断面図。

【図８】本実施例に用いられる現像器の説明図。

【図９】同、現像シャッタ部の部分拡大図。

【図１０】シャッタを設けた回転型現像装置の断面図。

【図１１】実施形態２にかかるプリンタの説明図。

【図１２】実施形態２の現像剤回収装置の部分拡大図。

【符号の説明】

２帯電チャージャ４リボルバ現像装置１０感光体ドラム１３感光体用クリーニング装置１７回収パイプ２６給紙ローラ２８レジストローラ４０回転型現像装置４０，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ現像器４１，４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ現像スリーブ４５，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃトナー補給装置４６トナーボトル４７補給スクリュウ４８トナー吐出口６０中間転写ベルト用クリーニング装置６３回収容器７０シャッタ９０廃トナータンク９２第２回収パイプ１０１回収口１０３回収容器１４５ボトル保持部１４６現像剤ボトル

フロントページの続きＦターム(参考） 2H030 BB24 BB38 2H034 AA06 BF01 CA05 2H077 AA03 AA15 AA25 AA35 AA37 AB02 AC16 AE06 BA08 DA15 EA03 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとからなる２成分現像剤
を収容する現像器と、トナーを所定のトナー補給経路に
沿って該現像器内に補給するトナー補給手段とを備え、
画像形成装置の像担持体上に形成された潜像を現像する
２成分現像装置において、上記現像器内の現像剤を、上記トナー補給経路と同一の
経路を逆方向に通過させて現像器外に回収する現像剤回
収手段を設けたことを特徴とする２成分現像装置。
【請求項２】請求項１の２成分現像装置において、内部にトナーを収容したトナー収容器を着脱可能に構成
し、該トナー収容器を装着した状態で該トナー収容器内
のトナーを該現像器内に補給するよう上記トナー補給手
段を構成し、上記現像剤回収手段によって回収する現像剤の回収場所
を、該トナー収容器としたことを特徴とする２成分現像
装置。
【請求項３】請求項１又は２の２成分現像装置におい
て、該２成分現像装置が、回転軸の周りに複数個の現像器を
保持し、該回転軸の回転により上記像担持体上に形成さ
れた潜像を現像する回転型現像装置であって、前記現像
剤回収手段による現像剤の回収に、該回転型現像装置の
回転を利用したことを特徴とする２成分現像装置。
【請求項４】請求項３の２成分現像装置において、上記回転型現像装置に設けられた複数個の現像器のう
ち、２個以上の現像器内の現像剤を同時に回収する複数
現像剤回収モードを設けたことを特徴とする２成分現像
装置。
【請求項５】表面に潜像を形成する像担持体と、トナー
とキャリアとからなる２成分現像剤を収容する現像器
と、該現像器内の現像剤を表面に担持し該像担持体との
対向部である現像領域に搬送する現像剤担持体とを有
し、該像担持体上の潜像を該現像剤により現像する画像
形成装置において、現像工程以外で上記像担持体に現像剤を強制的に付着さ
せる現像剤付着手段と、該現像剤付着手段により該像担
持体に付着させた現像剤を除去する像担持体クリーニン
グ手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記像担持体クリーニング手段を、上記像担持体に対向
して設けられ内部にマグネットを有する回収ローラで構
成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項６の画像形成装置において、上記像担持体上に形成した現像像の該像担持体表面移動
による次工程領域への搬送途中に、該現像像を上記回収
ローラとの対向部を通過させるよう構成したことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項８】請求項５、６又は７の画像形成装置におい
て、上記像担持体に対向して設けられ該像担持体上に形成さ
れたトナー像が転写される転写面を有する中間転写体
と、該中間転写体表面から転写材に転写されずに該表面
に残留した現像剤をクリーニングする中間転写体クリー
ニング手段とを有し、該中間転写体クリーニング手段に
より該中間転写体表面から除去した現像剤を収容する現
像剤収容部を有するものであって、上記像担持体クリーニング手段によって除去した現像剤
も、上記現像剤収容部に収容することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項９】トナーとキャリアとからなる２成分現像剤
を収容する現像器と、トナーを所定のトナー補給経路に
沿って該現像器内に補給するトナー補給手段と、該トナ
ー補給経路と同一の経路を通過させて該現像器に現像剤
を補給する現像剤補給手段とを備え、潜像担持体上に形
成された潜像を現像する２成分現像装置において、該２成分現像装置が、回転軸の周りに複数個の現像器を
保持し、該回転軸の回転により潜像担持体上に形成され
た潜像を現像する回転型現像装置であって、該現像剤補
給手段による現像剤の補給に、該回転型現像装置の回転
を利用し、上記複数個の現像器のうち、２個以上の現像
器への現像剤の補給を同時に行う複数現像剤補給モード
を設けたことを特徴とする２成分現像装置。