JP2001194860A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンデム方式のカラー画像形成装置の備える
複数の現像器に対し、トナーとキャリアを自動的にかつ
効率良く供給を必要とする時点において供給出来る補給
装置をコンパクトでかつ低いコストをもって装備出来る
ようにする。 【解決手段】 装置基板２００の外側に、容器の内部を
区分したトナー槽２１と容器を共通とするキャリア槽２
２を一体として現像器１３の配列方向に平行配置し、そ
れぞれの槽を挿通する共通の撹拌部材２３を共通のモー
タＭにより回転してそれぞれのトナーならびにキャリア
を均等な混合状態に保ち、現像器１３内のトナー濃度の
検知信号により各トナーを補給管２１Ａを介してそれぞ
れの現像器１３に供給し、またコピー枚数の積算量に応
じてキャリアを補給管２２Ａを介して各現像器１３に供
給するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、
特に二成分現像剤を用いた複数の現像器によってカラー
画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置では、
一様に帯電した像形成体に像露光を行って潜像を形成
し、潜像を現像してトナー像としたのちトナー像を記録
紙等の転写材に転写することが行われる。トナー像を担
持した転写材が定着装置を通過することによりトナーは
転写材上に定着する。

【０００３】潜像を現像するに当たっては、現像性に優
れていることからトナーとキャリアとから成る二成分現
像剤が多く用いられる。トナーとキャリアとは現像器内
で撹拌されてトナーはキャリア外面に静電的に付着した
状態となり、現像領域へと搬送され現像バイアスが印加
された条件下でトナーはキャリアから離れて像形成体の
潜像部分に静電的に付着する。現像器内では現像によっ
てトナーが消費されるので、現像器内にはインダクタン
ス等を用いて現像剤中でのトナー量を検知するトナー濃
度検知手段が設けられていて、トナーが所定比率より低
下するとトナーホッパ等のトナー供給部からトナーを現
像器内に補充することがなされている。

【０００４】各現像器内のトナーは消費された新たなト
ナーによって不足した分の補充が行われるが、キャリア
は持続して使用される。キャリアは長期に渡って使用さ
れると、個々のキャリアの外周には１μｍに満たない微
小なトナーが付着し、これが原因となって現像性能が次
第に低下して来て良好なトナー像が得られないようにな
る。このために所定枚数の画像形成がなされた時点で像
形成体の周囲に近接配置した各々の現像器を取外して内
部の現像剤を交換し新規なキャリアと交換することによ
って再び良好な現像が行われるようなサービス業務がな
されていた。

【０００５】このようなところから、補給するトナーと
共に新しいキャリアを一定比率で加えて補給し、現像性
能の低下したキャリアを序々に新しいキャリアと交換し
て行くことによってサービス業務としての現像剤の交換
を必要としなくする提案、即ちトリクル現像と呼ばれる
提案が特公平２−２１５９１号公報によってなされてい
る。

【０００６】また、回転する像形成体の周縁部に複数の
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等トナー色を異にした現像剤を内蔵した
現像器を設け、像形成体上にトナー像を重ね合わせてカ
ラートナー像を形成後一括して転写材へ転写するカラー
画像形成装置が本出願人等によって提供されている。こ
の様式は像形成体周囲を帯電器や現像器やクリーナを余
分な空間を設けずに有効に配置することによりカラー画
像形成装置を小型化できる特徴を有している。かかるカ
ラー画像形成装置では、各現像器毎に内部のトナーの消
費を検知し、検知結果に基づいてトナー補給を行うこと
がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかるトリクル現像と
呼ばれる現像方式はモノクロ、カラーを問わず広く画像
形成装置に利用することが可能である。しかし複数の像
形成体上にトナー像を形成し中間転写体に転写を行うタ
ンデム方式のカラー画像形成装置の場合には、複数の像
形成体が使用されることから各現像器の配置間隔が広が
り、従って補給トナーを収容するトナー槽の配置が分散
し、補給キャリアを収容するキャリア槽の位置も遠ざか
る結果となる。そのためトナーやキャリアの補給装置の
設置には広いスペースを要し、かつ補給のための配管も
長くなってレイアウトが難しくなり、効率も低下する。

【０００８】本発明はこの点を解決して改良した結果、
トナー槽およびキャリア槽をそれぞれ一体化することに
より各現像器に対し近接して配置することを可能とし、
コンパクトでシンプルな構成ながらトリクル現像を実現
したタンデム方式のカラー画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、トナーとキ
ャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像器を備え
る複数のドラム状像形成体を、ベルト状中間転写体の水
平方向の周縁部に並列配置してカラー画像を形成するカ
ラー画像形成装置において、前記各現像器は前記中間転
写体に平行配置され、前記各現像器にトナーを供給する
各トナー槽とキャリアを供給する共通のキャリア槽が前
記の各現像器に平行配置されていて、各現像器に対しト
ナーとキャリアが個別に供給されることを特徴とするカ
ラー画像形成装置（請求項１に係わる発明）。およびト
ナーとキャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像
器を備える複数のドラム状像形成体を、ベルト状中間転
写体の垂直方向の周縁部に並列配置してカラー画像を形
成するカラー画像形成装置において、前記各現像器は前
記中間転写体に平行配置され、前記各現像器にキャリア
を供給するキャリア槽がトナーを供給する各トナー槽の
上方に配置されていて、各現像器に対しトナーとキャリ
アが個別に供給されることを特徴とするカラー画像形成
装置（請求項５に係わる発明）。

【００１０】によって達成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のカラー画像形成装置の実
施形態を図１および図２に示す。何れもタンデム方式の
カラー画像形成装置であって、複数の像形成体を水平方
向あるいは垂直方向に並列配置し、その構成と機能は次
に記す通りである。中間転写体である転写ベルト１４ａ
の周縁部にはイェロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、黒（Ｋ）から成る４組のプロセスユニット１０
０が設けられていて、各プロセスユニット１００によっ
て形成された単色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が転写ベ
ルト１４ａ上で重ね合わせて転写され、転写されたカラ
ートナー像は、転写材である記録紙上に一括転写され、
定着されて機外に排出される構成となっている。

【００１２】１０は各色毎の像形成体である感光体ドラ
ム、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１
３は各色毎の現像手段、１９０は各色毎の感光体ドラム
１０のクリーニング手段であるクリーニング装置であ
る。

【００１３】各色毎の像形成体である感光体ドラム１０
は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基
体の外周に、表面にオーバーコート層（保護層）を設け
た有機感光体層（ＯＰＣ）を該金属基体の外周に形成し
たものであり、後述するように、当接状態とされる転写
ベルト１４ａの移動により転写ベルト１４ａからの駆動
力を受けて従動回転され、接地した状態で図の矢印で示
す方向に各色毎の感光体ドラム１０が回転される。

【００１４】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有されている。

【００１５】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドとコロナ放電電極による使用されるトナー（現像時の
トナー）と同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）のコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態にお
いてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し
一様な電位を与える。スコロトロン帯電器１１のコロナ
放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用い
ることも可能である。

【００１６】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
１０の周辺に配置される。露光光学系１２は、別体の画
像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された
各色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光体層
を像露光し、各色毎の感光体ドラム１０上に静電潜像を
形成する。

【００１７】各色毎の現像手段である現像器１３は、感
光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保ち、感光体
ドラム１０の回転方向と順方向に回転する例えば厚み
０．５〜１ｍｍ、外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性
のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリー
ブ１３１を有し、内部に各色毎の現像色に従いイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の一成分或いは二成分現像剤を収容している。現
像器１３は不図示の突き当てコロにより感光体ドラム１
０と所定の間隙、例えば１００〜５００μｍをあけて非
接触に保たれており、現像スリーブ１３１に対して直流
電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加すること
により、周面に担持した現像剤を穂立状態として接触の
反転現像を行い、感光体ドラム１０上にトナー像を形成
する。

【００１８】現像手段である現像器１３には、従来平均
粒径が十数μｍの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百
μｍの磁性キャリアとから成る二成分現像剤が用いられ
ている。しかし非接触現像として現像剤を用いる場合
は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的に行う
ことができるから、平均粒径が１〜２０μｍ、好ましく
は４〜１０μｍのトナーと平均粒径１０〜６０μｍ、さ
らに好ましくは２０〜５０μｍのキャリアとから成る二
成分現像剤が用いられる。

【００１９】スコロトロン帯電器１１によって一様帯電
した感光体ドラム１０上には、露光光学系１２によって
像露光が行われて静電潜像を形成し、現像器１３によっ
て現像がなされてトナー像が形成される。このトナー像
は転写位置において後に説明する転写ベルト１４ａ上に
転写がなされる。転写を終えてドラム上に残留した転写
残トナーは、静電的に回収を行うクリーニング装置１９
０によって清掃が行われる。

【００２０】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のプロセスユニット１
００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率
１０¹²〜１０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変
性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフル
オロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロ
ンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料
を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィル
ム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層
として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行っ
た、２層構成のシームレスベルトである。転写ベルト１
４ａの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウ
レタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０
ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。転
写ベルト１４ａは、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４
ｅ、テンションローラ１４ｋ及びバックアップローラ１
４ｊに外接して張架され、画像形成時には、不図示の駆
動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転さ
れ、各色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾性板
１４ｂにより感光体ドラム１０に転写ベルト１４ａが押
圧され、転写ベルト１４ａが図の矢印で示す方向に回転
される。この際、転写ベルト１４ａの移動に従動して転
写ベルト１４ａの駆動力を受けて感光体ドラム１０が従
動回転される。

【００２１】各色毎の転写手段である１次転写器１４ｃ
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベル
ト１４ａを挟んで各色毎の感光体ドラム１０に対向して
設けられ、転写ベルト１４ａと各色毎の感光体ドラム１
０との間に各色毎の転写域（符号なし）を形成する。各
色毎の１次転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、転写
域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ド
ラム１０上のトナー像を転写ベルト１４ａ上に転写す
る。

【００２２】各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１
４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。

【００２３】転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１
４ｂは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各
色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写
ベルト１４ａを感光体ドラム１０に押圧し、転写ベルト
１４ａの移動に従動して感光体ドラム１０を回転させ
る。

【００２４】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により黒（Ｋ）の画像形成ユニット１
００の感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ回転さ
れ、同時にＫのスコロトロン帯電器１１の帯電作用によ
りＫの感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００２５】Ｋの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｋの露光光学系１２によって第１の色信号すなわ
ちＫの画像データに対応する電気信号による画像書込が
開始され、Ｋの感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＫ
の画像に対応する静電潜像が形成される。

【００２６】前記の潜像はＫの現像器１３により接触状
態で反転現像がなされＫの感光体ドラム１０の回転に応
じ黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

【００２７】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＫの感光体ドラム１０上に形成されたＫのトナー
像が、Ｋの転写域（符号なし）において、第１の転写手
段であるＫの１次転写器１４ｃによって、転写ベルト１
４ａ上に転写される。

【００２８】次いで転写ベルト１４ａは、Ｃのトナー像
と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１０
０によりＣのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により
電位が付与され、Ｃの露光光学系１２によって第２の色
信号すなわちＣの画像データに対応する電気信号による
画像書込が行われ、Ｃの現像器１３による接触の反転現
像によってＣの感光体ドラム１０上にＣのトナー像が、
Ｃの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であ
るＣの１次転写器１４ｃによって、前記のＫのトナー像
の上からＣのトナー像が重ね合わせて形成される。

【００２９】同様のプロセスにより、Ｋ、Ｃの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成
ユニット１００によりＭの感光体ドラム１０上に形成さ
れた、第３の色信号によるＭの画像データに対応するＭ
のトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、第１
の転写手段であるＭの１次転写器１４ｃによって、前記
のＫ、Ｃのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせ
て形成され、更にＫ、Ｃ、Ｍの重ね合わせトナー像と同
期が取られ、イェロー（Ｙ）の画像形成ユニット１００
によりＹの感光体ドラム１０上に形成された、第４の色
信号によるＹの画像データに対応するＹのトナー像が、
Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であ
るＹの１次転写器１４ｃによって、前記のＫ、Ｃ、Ｍの
トナー像の上からＹのトナー像が重ね合わせて形成さ
れ、転写ベルト１４ａ上にＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの重ね合わ
せカラートナー像が形成される。

【００３０】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９０によりクリー
ニングされる。

【００３１】転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト１５から、転写材給送手段としてのタイミングローラ
１６を経て記録紙Ｐが第２の転写手段である２次転写器
１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反
対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧
が印加される２次転写器１４ｇにより、転写ベルト１４
ａ上の重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に一括し
て転写される。

【００３２】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂに
より除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ
１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイへ排出される。

【００３３】転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ロー
ラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９０ａによりクリーニ
ングされる。

【００３４】各色毎の現像装置である現像器１３で、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の前述した二成分の現像剤をそれぞれ収容し、
それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保
って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方向に
回転する現像スリーブ１３１を備えている。

【００３５】各色毎の現像装置である現像器１３は、図
３に示す如く以下の如く構成される。

【００３６】現像器１３において、１３０はトナーとキ
ャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像剤収容部
である現像器ハウジング、１３２は固定の磁極を有する
磁界発生手段であるマグネットロール、１３１は内部に
マグネットロール１３２を有する現像剤搬送体である現
像スリーブ、１３３は現像スリーブ１３１上の現像剤層
厚を所定量に規制する磁性材から成る層厚規制手段であ
る層厚規制部材、１３４は非磁性材から成る現像剤の受
け部材、１３８は背面に磁石板１３８ａを有する現像剤
の除去板、１３５は搬送供給ローラ、１３６，１３７は
一対の撹拌スクリューである。

【００３７】現像剤搬送体である現像スリーブ１３１
は、例えばステンレス材を用いた外形８ｍｍ〜６０ｍｍ
の非磁性の円筒状の部材からなり、感光体ドラム１０の
周面に対し、現像スリーブ１３１の両端に設けられた不
図示の突当コロにより所定の間隙を保って感光体ドラム
１０の回転方向に回転される。外径が８ｍｍ以下である
と、画像形成に必要な磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｎ
３から成る少なくとも５極の磁極を有するマグネットロ
ール１３２を形成することが不可能であり、また現像ス
リーブ１３１の外径が６０ｍｍを越えると、現像器１３
が大型化する。特に、複数組の現像器１３を有するカラ
ープリンタにおいては、現像装置の占める容積が大きく
なり、感光体ドラム１０の外径が増大化したり、感光体
ドラム１０の大型化により画像形成装置が大型化になっ
てしまう。

【００３８】マグネットロール１３２は、現像スリーブ
１３１に内包され、複数個の磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ
１，Ｓ２を交互に配し、現像スリーブ１３１と同心に固
定されていて、非磁性のスリーブ周面に磁力を作用させ
る。

【００３９】層厚規制手段である層厚規制部材１３３
は、マグネットロール１３２の磁極Ｎ３と対向し、現像
スリーブ１３１と所定の間隙で配置される例えば棒状或
いは板状の磁性ステンレス材よりなり、現像スリーブ１
３１の周面上の二成分現像剤の層厚を規制する。

【００４０】受け部材１３４は、例えばＡＢＳ樹脂等の
樹脂部材を用いた非磁性部材から成り、現像スリーブ１
３１の回転方向下流側に現像スリーブ１３１と所定の間
隙で配置され、層厚規制部材１３３の端面に隣接し、例
えば層厚規制部材１３３に接着剤により固着されて一体
となって形成されており、層厚規制部材１３３により規
制される現像剤層よりのトナーがこぼれるのを防止し、
二成分現像剤の現像剤層を安定して現像スリーブ１３１
の周面上に保つ。受け部材１３４は現像器ハウジング１
３０により形成され、層厚規制部材１３３の端面に隣接
して設けられてもよい。

【００４１】現像剤の除去板１３８は、マグネットロー
ル１３２の磁極Ｎ２と対向して設けられ、磁極Ｎ２、Ｎ
３の反撥磁界と除去板１３８の背面に設けられる磁石板
１３８ａとの作用により現像スリーブ１３１上の現像剤
を剥ぎ取る。

【００４２】搬送供給ローラ１３５は、除去板１３８に
より剥ぎ取られた現像剤を撹拌スクリュー１３６に搬送
すると共に、撹拌スクリュー１３６によりの撹拌された
現像剤を層厚規制部材１３３へと供給する。１３５Ａは
搬送供給ローラ１３５に設けられ、現像剤を搬送するた
めの羽根部である。

【００４３】撹拌スクリュー１３６及び１３７は、互い
に相反する方向に等速で回転し、現像器１３内のトナー
と磁性キャリアとを撹拌、混合し、所定のトナー成分を
均等に含有する二成分現像剤とする。

【００４４】撹拌スクリュー１３７の上部で現像器ハウ
ジング１３０の上部の天板１３０Ａに開口する後述のト
ナー補給口から現像器ハウジング１３０内に補給された
トナーは、互いに相反する方向に等速で回転する撹拌ス
クリュー１３６，１３７により現像器ハウジング１３０
内に収容された現像剤と撹拌、混合されて均一なトナー
濃度の現像剤となり、該現像剤が回転する搬送供給ロー
ラ１３５により層厚規制部材１３３に搬送され、層厚規
制部材１３３により所定の層厚とされ、受け部材１３４
により二成分現像剤の現像剤層が安定して現像スリーブ
１３１の外周面上に供給される。感光体ドラム１０上の
潜像を現像した現像剤は磁極Ｎ２、Ｎ３の反撥磁界と除
去板１３８の背面に設けられる磁石板１３８ａとの作用
により剥ぎ取られ、搬送供給ローラ１３５により再度撹
拌スクリュー１３６へと搬送される。感光体ドラム１０
上の静電潜像が直流（ＤＣ）バイアスＥ１に必要により
交流（ＡＣ）バイアスＡＣ１が重畳される現像バイアス
電圧の印加による接触現像法又は非接触現像法により反
転現像される。

【００４５】（実施の形態１）請求項１に係わる発明の
実施例を図４および図５によって説明する。

【００４６】図４は図１に示した像形成体を水平方向に
配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の要部を示
した平面図であり、また図５は図４における矢示Ａ方向
からの各断面を示したものである。

【００４７】前記の各現像器１３は前後の装置基板２０
０の間に水平方向に並列配置して支持され、現像器ハウ
ジング１３０端部の現像剤補給部１３０Ａを前側の基板
外部に突出させていて、各現像剤補給部１３０Ａの上方
に各現像器１３に供給するトナーを収めたトナー槽２１
とキャリアを収めたキャリア槽２２が一体に設置されて
いる。

【００４８】前記のトナー槽２１とキャリア槽２２は容
器本体と内蔵する撹拌部材２３を共通としているが、ト
ナー槽２１については収容するトナーの色別に内部が区
分されていて、各色のトナーとキャリアがモータＭの動
力によって駆動される前記の各撹拌部材２３の回転によ
り常時均等な分布となるようそれぞれに混合されてい
る。

【００４９】イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各
トナーを収める各トナー槽２１（Ｙ）、２１（Ｍ）、２
１（Ｃ）および２１（Ｋ）は、各現像器１３の現像剤補
給部１３０Ａに対し補給管２１Ａを介して接続されてい
て、補給管２１Ａの内蔵する可撓性の搬送スクリュー２
１Ｂの回転によりトナーが現像器１３内の撹拌スクリュ
ー１３７の端部より若干下流側の位置に落下して各現像
器１３内へと供給される。トナーの供給すなわち前記の
搬送スクリュー２１Ｂの回転時期は各現像器１３に設け
られるトナー濃度検知センサ１３９によるトナー濃度の
検知によって行われ、検知したトナー濃度が所定のトナ
ー濃度より低下したと検知されるとトナー補給を行うよ
う制御がなされる。

【００５０】一方前記のキャリア槽２２は各現像器１３
の現像剤補給部１３０Ａに対し補給管２２Ａを介して接
続されていて、補給管２２Ａの内蔵する可撓性の搬送ス
クリュー２２Ｂの回転によりキャリアが撹拌スクリュー
１３７の端部すなわち最上流の位置に落下して供給され
る。従ってその下流側に供給されたトナーは、上流側か
ら搬送されるキャリアの圧力によって停溜することなく
落下し、トナー溜りとなるのが防止される。キャリアの
供給すなわち前記の搬送スクリュー２２Ｂの回転時期は
コピー枚数の積算量等からキャリアの劣化程度を推定し
て予め設定されたプログラムに従って所定量宛供給する
よう制御される。なおキャリアはトナーに比べて重量が
大きくその搬送性が良好であることから、キャリア槽２
２をトナー槽２１より上方に配置してもキャリアの供給
に支障を来たすおそれはない。

【００５１】前記のトナー槽２１とキャリア槽２２は各
容器本体、各撹拌部材２３の他に各補給器２１Ａと２２
Ａ、各搬送スクリュー２１Ｂと２２Ｂに関してもそれぞ
れ共通の部材が使用可能であるのでコスト上有利であ
り、さらにトナー槽２１とキャリア槽２２は取付部材を
介し装置基板２００に一体で支持出来るので装置内にコ
ンパクトに収納されかつメンテナンスも容易である。な
お、上記の実施例では、トナー槽２１（Ｙ）、２１
（Ｍ）、２１（Ｃ）、２１（Ｋ）は何れも同形状として
いるが、黒（Ｋ）トナーについては消費量が多いことか
らトナー槽２１（Ｋ）のみは大型とすることも可能であ
る。

【００５２】各現像器１３内の現像剤がトナーやキャリ
アの供給によって増量すると、その余剰分の現像剤がオ
ーバーフローして撹拌スクリュー１３６の最下流位置に
接続した回収管３０Ａを経て図示しない現像剤回収容器
に収容され、それによって各現像器１３内のそれぞれの
現像剤は常に適量に維持され、劣化した現像剤は新規に
供給されたキャリアによって徐々に交換が行われ、良好
な現像が維持して行われることとなる。

【００５３】（実施の形態２）請求項５に係わる発明の
実施例を図６および図７によって説明する。

【００５４】図６は図２に示した像形成体を垂直方向に
配置したタンデム方式のカラー画像形成装置の要部を示
した側面図であり、また図７は図６における矢示Ａ方向
からの各断面を示したものである。

【００５５】前記の各現像器１３は前後の装置基板２０
０の間に垂直方向に並列配置して支持され、現像器ハウ
ジング１３０の端部の現像剤補給部１３０Ａを前側の基
板外部に突出させていて、各現像剤補給部１３０Ａの上
方に各現像器１３に供給するトナーを収めたトナー槽２
１とキャリアを収めたキャリア槽２２が設置されてい
る。

【００５６】前記のトナー槽２１は収容するトナーの色
別にトナー槽２１（Ｙ）、２１（Ｍ）、２１（Ｃ）およ
び２１（Ｋ）として共通の容器により個別に設置され、
一方前記のキャリア槽２２は各現像器１３に対する共用
の容器としてトナー槽２１の若干上方に設置されてい
て、トナーは各トナー槽２１共通の撹拌部材２３Ａによ
り、一方キャリアはキャリア槽２２専用の撹拌部材２３
Ｂによりそれぞれ常時均等な分布となるよう混合されて
いる。

【００５７】前記の各トナー槽２１は、各現像器１３の
現像剤補給部１３０Ａに対し補給管２１Ａを介して接続
されていて、補給管２１Ａの内蔵する搬送スクリュー２
１Ｃの回転によりトナーが現像器１３内の撹拌スクリュ
ー１３７の端部より若干下流側の位置に落下して各現像
器１３内へと供給される。トナーの供給すなわち前記の
搬送スクリュー２１Ｃの回転時期は各現像器１３に設け
られる前記のトナー濃度検知センサ１３９によるトナー
濃度の検知信号によってトナー濃度が所定のトナー濃度
より低下したと検知されるとトナー補給を行うよう制御
がなされる。

【００５８】一方前記のキャリア槽２２は各現像器１３
の現像剤補給部１３０Ａに対しそれぞれの長さを異にす
る補給管２２Ａを介して接続されていて、補給管２２Ａ
の内蔵するそれぞれの搬送スクリュー２２Ｃの回転によ
りキャリアが撹拌スクリュー１３７の端部すなわち最上
流の位置に落下して供給される。キャリアの供給すなわ
ち前記の搬送スクリュー２２Ｃの回転時期はコピー枚数
の積算量等からキャリアの劣化程度を推定して予め設定
されたプログラムに従って所定量宛供給するよう制御さ
れる。

【００５９】前記の各トナー槽２１は容器本体、各撹拌
部材２３Ａの他に各補給管２１Ａと搬送スクリュー２１
Ｃがそれぞれ共通の部材が使用可能であるのでコスト上
有利であり、さらに各トナー槽２１とキャリア槽２２は
取付部材の構成により一体で装置基板２００に支持する
ことも支持出来るので装置内にコンパクトに収納されか
つメンテナンスも容易である。なお上記の実施例では、
トナー槽２１（Ｙ）、２１（Ｍ）、２１（Ｃ）、２１
（Ｋ）は何れも同形状で同容量としているが、黒（Ｋ）
トナーについては消費量が多いことからトナー槽２１
（Ｋ）のみは大型とすることも可能である。

【００６０】トナーやキャリアの供給によって増量した
現像器１３内の現像剤の余剰分は実施の形態１の例と同
様現像器１３内よりオーバーフローし図示しない回収管
を経て回収容器に収容される。それによって各現像器１
３内のそれぞれの現像剤は常に適量に維持され、劣化し
た現像剤は新規に供給されたキャリアによって徐々に交
換が行われ、良好な現像が継続して行われることとな
る。

【００６１】

【発明の効果】本発明の請求項１および５により、タン
デム方式のカラー画像形成装置内の横あるいは縦何れの
方向に配列された複数の現像器に対しても、トナーやキ
ャリアの供給が近距離より確実に行われ、かつコンパク
トでメンテナンス性にも優れた現像剤の補給装置が実現
されることとなり、また請求項２および６により現像器
内におけるトナー溜りの発生も防止され、さらに請求項
３により補給装置を構成する部材の共通化が図られ、そ
れ等のレイアウトに当っても干渉が生ずることなく容易
に組み立てることが可能となり、適時キャリア及びトナ
ーの供給がなされる実用上極めて有用なタンデム方式の
カラー画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】タンデム方式のカラー画像形成装置（横型）の
断面構成図。

【図２】タンデム方式のカラー画像形成装置（縦型）の
断面構成図。

【図３】現像器の断面図。

【図４】横型装置における現像剤補給装置のレイアウト
を示す平面図。

【図５】横型装置における現像剤補給装置のレイアウト
を示す断面図。

【図６】縦型装置における現像剤補給装置のレイアウト
を示す側面図。

【図７】縦型装置における現像剤補給装置のレイアウト
を示す断面図。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １４ａ 転写ベルト １４ｃ １次転写器 １４ｇ ２次転写器 １５ 給紙カセット １６ タイミングローラ １７ 定着装置 ２１ トナー槽 ２１Ａ、２２Ａ 補給管 ２２ キャリア槽 ２３ 撹拌部材 １００ プロセスユニット １３０ 現像器ハウジング １３０Ａ 現像剤補給部 １３１ 現像スリーブ １３６、１３７ 撹拌スクリュー ２００ 装置基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AA07 AB02 BB23 BB38 BB42 2H077 AA31 AA39 AD02 AD06 BA10 DB01 DB14 DB25 EA03 EA24 GA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアとから成る二成分現像
   剤を収容する現像器を備える複数のドラム状像形成体
   を、ベルト状中間転写体の水平方向の周縁部に並列配置
   してカラー画像を形成するカラー画像形成装置におい
   て、 前記各現像器は前記中間転写体に平行配置され、 前記各現像器にトナーを供給する各トナー槽とキャリア
   を供給する共通のキャリア槽が前記の各現像器に平行配
   置されていて、 各現像器に対しトナーとキャリアが個別に供給されるこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記キャリア槽が前記各トナー槽の外側
   に配置されることを特徴とする請求項１に記載のカラー
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 キャリアおよびトナーの供給は前記キャ
   リア槽ならびに前記トナー槽がそれぞれ内蔵する共通の
   搬送部材の回転によって行われることを特徴とする請求
   項１または２の何れか１項に記載のカラー画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記キャリア槽が前記各現像器に対する
   トナーの供給口より上方に位置されることを特徴とする
   請求項１ないし３の何れか１項に記載のカラー画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 トナーとキャリアとから成る二成分現像
   剤を収容する現像器を備える複数のドラム状像形成体
   を、ベルト状中間転写体の垂直方向の周縁部に並列配置
   してカラー画像を形成するカラー画像形成装置におい
   て、 前記各現像器は前記中間転写体に平行配置され、 前記各現像器にキャリアを供給するキャリア槽がトナー
   を供給する各トナー槽の上方に配置されていて、 各現像器に対しトナーとキャリアが個別に供給されるこ
   とを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記キャリア槽が前記各トナー槽の外側
   に設けられることを特徴とする請求項５に記載のカラー
   画像形成装置。