JP2002214909A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置におけるトナー収容ユニットと現像
器を連結する部位での現像器への不要なトナー流入を防
止する。 【解決手段】 トナー収容ユニットとリボルバ現像装置
の現像器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内にはトナー搬送スクリュー２５０が設け
られ、該トナー搬送パイプ２４５の現像器の開口部に対
応する位置にはトナー供給口３００ｃが形成されてい
る。トナー搬送パイプ２４５の外周面には磁性現像剤Ｇ
を引き付けて該磁性現像剤Ｇによるシール機能を得るた
めの磁界発生手段４００が設けられ、該磁界発生手段４
００は、その磁界が上記トナー搬送経路をその径方向全
体に亘って横切るように構成されている。

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、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置では、像担持体上
に画像情報に基づいて静電潜像を形成し、該静電潜像を
現像装置でトナー像に現像し、該トナー像を記録材上に
転写して画像を形成することが行われている。上記現像
装置として、回転型のいわゆるリボルバ現像装置を有す
るものが知られている。該現像装置は、複数の現像器を
有し像担持体に近接して回転自在に設けられ且つ磁性現
像剤を用いて該像担持体上の潜像を現像する回転型現像
装置とリボルバ現像装置と、複数のトナー収容器を有し
該リボルバ現像装置と一体に回転するトナー収容ユニッ
トと、各トナー収容器と各現像器を連結するトナー搬送
手段を備えた構成を有している（例えば、特開昭６２−
２５１７７２号公報、特開昭６３−７８１７０号公報、
実開昭６３−４１１６４号公報）。

【０００３】トナー搬送手段は、トナー搬送経路と、該
トナー搬送経路内に設けられたトナー搬送部材としての
搬送スクリューを有している。トナー搬送手段を用いる
ことにより、トナーをトナー収容器から離れた場所へ搬
送できるので、例えばトナー収容器を現像器の上部でな
く側方等に任意に配設できるなど、レイアウト上の自由
度が増し、画像形成装置の小型化に寄与している。上記
のような搬送スクリューと、トナー搬送経路との間に
は、従来、搬送スクリューが円滑に回転するように、あ
る程度のクリアランスが設けられている。両者が干渉し
た場合、搬送スクリューの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虞があるか
らである。

【０００４】しかしながら、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、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
現像器内へ流れ込む不具合があった。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へ入
ってくると、トナー搬送経路内の空気が抜けにくく、圧
力によってトナーが現像器内へ押し出されてしまうとい
う不具合があった。また、トナー搬送経路の現像器に対
するトナー供給口の近傍にあるトナーが、現像装置の回
転時の振動により該現像器内へ流れ込むこともあった。

【０００５】このような予期せぬトナーの現像器への流
出は、画像形成装置本体のトナー補給信号とは関係なく
生じるので、トナー消費量よりも多いトナーが流出し易
かった。トナー流出が多いと、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の不具合があった。

【０００６】この問題に対処すべく、特開２０００−５
６５６８号公報には、トナー搬送経路のトナー供給口近
傍に磁界発生手段を設け、磁気ブラシ状のシールを形成
して現像器内への流出を防止する技術が提案されてい
る。すなわち、磁性現像剤による磁気ブラシを形成し、
トナー供給口をシールしようとするものである。これを
図１７に基づいて説明する。トナー搬送経路５００の外
周面において、トナー供給口５００ａと対向する部位に
磁界発生手段としての多極マグネット５０２が設けられ
ている。符号５０４は搬送スクリューを示している。多
極マグネット５０２はトナー搬送経路５００の周方向に
おいて極性が交互に異なるように形成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１７で示した多極マ
グネット５０２の磁力線は、図１８に示すように、すぐ
隣の極に向かい、トナー搬送経路の中心には向かわない
状態となる。従って、図１７に示すように、現像剤Ｇは
磁力線に従いトナー搬送経路５００の内壁に薄層状態に
拘束されるだけである。このため、トナー搬送経路５０
０内を磁性現像剤Ｇで十分にシールする機能が得られ
ず、トナーが現像器へ流出する懸念があった。

【０００８】そこで、本発明は、磁力によって保持した
磁性現像剤によるシール機能を十分に得ることができ、
現像器への余分なトナー流出を高精度に抑制できる画像
形成装置の提供を、その主な目的とする。

【０００９】

【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記載の発明では、像担持体と、複数の現像
器を有し該像担持体に近接して回転自在に設けられ且つ
磁性現像剤を用いて該像担持体上の潜像を現像する回転
型現像装置と、複数のトナー収容器を有し該回転型現像
装置と一体に回転するトナー収容ユニットと、各トナー
収容器と各現像器を連結するトナー搬送手段を備え、該
トナー搬送手段は、トナー搬送経路と、該トナー搬送経
路内に設けられたトナー搬送部材を有し、該トナー搬送
経路の該各現像器に対するトナー供給口の近傍には磁界
発生手段が設けられている画像形成装置において、上記
磁界発生手段は、その磁界が上記トナー搬送経路をその
径方向全体に亘って横切るように形成されている、とい
う構成を採っている。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、上記磁界発生手段が、上記トナ
ー搬送経路の外周面の一部を囲む形状を有し、且つ、該
トナー搬送経路の径方向において極性が異なる構造を有
している、という構成を採っている。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
画像形成装置において、上記磁界発生手段が、上記トナ
ー供給口に対向する位置に略対称となるように配設され
ている、という構成を採っている。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、上記磁界発生手段が、上記トナ
ー搬送経路の外周面を全周に亘って囲む形状を有し、且
つ、該トナー搬送経路の周方向において交互に極性が異
なる構造を有している、という構成を採っている。

【００１３】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
画像形成装置において、上記磁界発生手段が、上記トナ
ー供給口を覆うように設けられ、該トナー供給口に対応
する部位が切欠かれている、という構成を採っている。

【００１４】請求項６記載の発明では、請求項１乃至５
のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記磁界
発生手段の磁力が、上記トナー搬送部材の駆動による上
記トナー供給口からの上記現像器へのトナーの移動を許
容する程度に設定されている、という構成を採ってい
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。まず、図１乃至図１１に基づいて、
画像形成装置としての電子写真式カラー複写機（以下、
カラー複写機という）の全体構成及び複写動作について
説明する。該カラー複写機は、図１に示すように、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。

【００１６】カラースキャナ１は、コンタクトガラス１
０１上の原稿４の画像を照明ランプ１０２、ミラー群１
０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ、及びレンズ１０４を介し
てカラーセンサ１０５に結像し、原稿４のカラー画像情
報を、例えばＲｅｄ：赤，Ｇｒｅｅｎ：緑，Ｂｌｕｅ：
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。カラーセンサ
１０５は、本実施形態ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣ
ＣＤ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る。カラー
スキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号を強度レ
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），Ｃｙａ
ｎ：シアン（以下、Ｃという），Ｍｇｅｎｔａ：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。

【００１７】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の動作は次の通りである。後
述するカラープリンタ２の動作とタイミングをとったス
キャナスタート信号を受けて、照明ランプ１０２及びミ
ラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる光学系
が矢印方向（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、これを重ね合わせて最終的な４色フルカラー画
像を形成する。

【００１８】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、現像
装置としてのリボルバ現像装置２３０、中間転写装置２
６０、定着装置２７０等で構成されている。感光体ドラ
ム２００は矢印で示す反時計回り方向に回転し、その周
りには、感光体クリーニング装置２０１、除電ランプ２
０２、帯電器２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像
装置２３０の選択された現像器、現像濃度パターン検知
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】書き込み光学ユニット２２０は、カラース
キャナ１からの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２０
０に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２
２０は、光源として半導体レーザー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
回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー
２２５などで構成されている。

【００２０】リボルバ現像装置２３０は、Ｂｋ現像器２
３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現像
器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計回り方向に回転
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
スリーブと、現像剤を汲み上げて攪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２３１
内のトナーはキャリアとの攪拌によって負極性に帯電さ
れている。各現像スリー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、現像スリーブが感光
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。

【００２１】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、コピー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
取りが開始され、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静電潜像という。
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の先
端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリーブを回転開始し
て、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。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Ｂ
ｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器
が現像位置に来るまで、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、リボルバ現
像装置２３０については後で詳しく説明する。

【００２２】中間転写装置２６０は、中間転写ベルト２
６１、ベルトクリーニング装置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２６４
ａ、転写対向ローラ２６４ｂ、クリーニング対向ローラ
２６４ｃ及び従動ローラ群に張架されており、図示しな
い駆動モータにより駆動制御される。ベルトクリーニン
グ装置２６２は、図示しない入口シール、ゴムブレー
ド、排出コイル、入口シール及びゴムブレードの接離機
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面から上記入口シール、ブレードを離間させておく。
紙転写器２６５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。

【００２３】カラープリンタ２内の転写紙カセット２０
７及び給紙バンク３内の転写紙カセット３０ａ，３０
ｂ，３０ｃには、各種サイズの転写紙が収納されてお
り、指定されたサイズの転写紙のカセットから、給紙コ
ロ２０８，３１ａ，３１ｂ，３１ｃによってレジストロ
ーラ対２０９方向に給紙、搬送される。カラープリンタ
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。

【００２４】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
は矢印で示す反時計回り方向に、中間転写ベルト２６１
は矢印で示す時計回り方向に図示しない駆動モータによ
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。

【００２５】Ｂｋトナー像形成は次のように行われる。
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
体レーザー２２１はＢｋカラー画像信号に基づいてラス
タ露光を行う。このラスタ露光が行われたとき、当初一
様に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。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、電荷の無い部分すなわち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。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。

【００２６】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
クリーニング装置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。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、該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。先のＢｋ静電潜像の後端部が通
過した後で、且つ、Ｃ静電潜像の先端部が到達する前に
リボルバ現像装置２３０の回転動作が行われ、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Ｂｋ現像器
２３１Ｋの場合と同様に、リボルバ現像装置２３０の回
転動作を行い、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Ｂｋ、Ｃの工程
と同様であるので説明は省略する。

【００２７】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転写紙手差しトレイのい
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、丁
度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。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、トナー画像の殆どが転写紙上に転
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】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、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
ーラ２７１と加圧ローラ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、図示しないコピー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。一方、一次転写後の感光
体ドラム２００の表面は、感光体クリーニング装置２０
１（ブラシローラ、ゴムブレード等で構成されている）
でクリーニングされ、除電ランプ２０２で均一に除電さ
れる。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、ベルトクリーニング装置２６２のブレ
ードを再びブレード接離機構で押圧することによってク
リーニングされる。

【００３０】ここで、リピートコピーのときは、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。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、
ベルトクリーニング装置２６２でクリーニングされた表
面領域に、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枚目と同様の動作になる。

【００３１】以上は、４色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
と同様の動作を行うことになる。単色コピーモードの場
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
ルトクリーニング装置２６２のブレードを中間転写ベル
ト２６１に押圧状態のまま連続してコピー動作を行う。
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周する毎に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、装置全体を小さくし、すなわち、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、且つ最大サイズのコピースピードも落とさな
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望ましい。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
う。

【００３２】次に、リボルバ現像装置２３０等について
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である。リボルバ現像
装置２３０の各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，
２３１Ｙは、図４に示すように、略円盤状の前後端板２
３０ａ，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２
３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、それぞれ同
型の現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、
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、磁性キャ
リア及び各色のトナーからなる磁性現像剤としての二成
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２３１Ｃと
なっている。

【００３３】４つの各現像器の内部構造は同様であるの
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２３１Ｋにおける符号と同じ数字に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。

【００３４】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２００
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２８３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２８３内には、現像ローラ２８４に担持されて感
光体ドラム２００との対向部に搬送される現像剤量を規
制するドクターブレード２８５、該ドクターブレード２
８５で規制されて現像器ケーシング部２８３内に押し留
められた現像剤の一部を攪拌しながら、中心軸線方向に
沿って後から前に搬送する第１攪拌スクリュー２８６、
及び、中心軸線方向に沿って第１攪拌スクリュー２８６
とは逆向きに現像剤を攪拌しながら搬送する第２攪拌ス
クリュー２９１が配設されている。第２攪拌スクリュー
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２８３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。

【００３５】図３は、黒現像器２３１Ｋの第１攪拌スク
リュー２８６、第２攪拌スクリュー２９１の中心軸を含
む面による縦断面図である。図３において、第１攪拌ス
クリュー２８６、第２攪拌スクリュー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攪拌されながら
現像器ケーシング部２８３内で循環搬送される。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
クターブレード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。

【００３６】リボルバ現像装置２３０は、図４に示すよ
うに、カラー複写機本体からスライド引き出し可能な作
像装置支持体２１に支持されている。作像装置支持体２
１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、矢
印Ａで示すように作像装置支持体２１に搭載される。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４つのステー部材２１ｃと
で構成されている。作像装置支持体２１の両サイド部に
は、図示しないアキュライドスライドレールが取り付け
られており、これにより作像装置支持体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、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となってい
る。作像装置支持体２１は装置本体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。

【００３７】図５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２８４
ａの端部に対向するカラープリンタ本体２０の後側板２
０ａ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が取り付けられている。現像バイアス端
子２４は、作像装置支持体２１のスライド方向に後退可
能に取り付けられ、且つ、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、該先端部に接触する現像ローラ軸
２８４ａの軸端部には、該半球より若干極率半径が大き
い断面円弧状のへこみが形成されている。こにより、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負荷の軽減及び係合中における接触
安定が図られている。

【００３８】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い
る。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、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し、且
つ、現像器が現像位置から離れる際に現像ローラ２８４
上の現像剤が感光体ドラム２００から完全に離れるま
で、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。

【００３９】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。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、上記構成のカラープリンタ２にお
いては、リボルバ現像装置２３０のリボルバ回転用モー
タ２９５を回転させる前に、すなわち現像ローラ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２９５をＯＮしてリ
ボルバ現像装置２３０を回転させ、感光体ドラム２００
の表面から現像剤を離している。次色の現像器の現像ロ
ーラ２８４Ｃ上の現像剤が感光体ドラム２００の表面に
接触し、リボルバ回転用モータ２９５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。

【００４０】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２８４上の現像剤と感光体ドラム２
００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易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、後で詳述する。

【００４１】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４に示すように、
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、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ユニット２４０が
取り付けられている。このトナー収容ユニット２４０の
断面を図２（ｂ）に示す。トナー収容ユニット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，２４１Ｙ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れ
るトナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２
Ｙも固定されている。

【００４２】図３に示すように、リボルバ現像装置２３
０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。後端板２３０ｂに配設されたリ
ボルバギヤ２９４が、リボルバ回転用モータ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，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１
Ｙが、それぞれ所定の位置に移動して停止される。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
２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙ内のトナーが
攪拌される。

【００４３】図７は、トナーホッパ２４２Ｋにトナーカ
ートリッジ２４１Ｋが装着された状態の断面図である。
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が一致するように
係合される。この状態でリボルバ現像装置２３０が回転
すると、トナーカートリッジ２４１Ｋ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２４２
Ｋ内に流入する。

【００４４】４つのトナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，
２４２Ｍ，２４２Ｙからは、図６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２４５Ｋ，２４５Ｃ，２
４５Ｍ，２４５Ｙが連通している。トナー搬送パイプ２
４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，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，２５０Ｍ，２５０Ｙが設けられて
おり、各トナーホッパ２４２内まで延びている。これら
のトナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０
Ｍ，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第１攪拌スクリュー
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６においては、代表して一色分（黒）の現
像器２３１Ｋ、トナーホッパ２４２Ｋ及びトナー搬送ス
クリュー２５０Ｋについて示している。

【００４５】各トナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，
２４５Ｍ，２４５Ｙと、各トナー搬送スクリュー２５０
Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙにより、本実施形態
におけるトナー搬送手段が構成されている。また、該ト
ナー搬送手段、トナー収容ユニット２４０、リボルバ現
像装置２３０により本実施形態における現像装置が構成
されている。

【００４６】トナー搬送スクリュー２５０の回転軸２４
８ａ及びトナー搬送パイプ２４５は、図４に示すよう
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、リボルバ現
像装置２３０側に突出している。トナー搬送パイプ２４
５のトナー供給口３００ｃは、図９及び図１０に示すよ
うに、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。

【００４７】図４に示すように、回転軸２４８ａには、
その端部に補給ギヤ２４８が固定され、図３で示した駆
動入力用のトナー補給駆動ギヤ２９８ａに噛み合うよう
になっている。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２５０
毎に設けられた補給ギヤ２４８のうち、現像位置にある
現像器に対応する補給ギヤ２４８が、トナー補給駆動ギ
ヤ２９８ａに噛み合う。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２４２Ｋから搬送されてきたトナーが、現像器２３１
Ｋ内に補給されることになる。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攪拌
され、磁性現像剤として現像に用いられる。

【００４８】図８に示すように、トナー搬送スクリュー
２５０とトナー搬送パイプ２４５との間には、既述した
従来と同様の理由でクリアランスが設けられている。従
って、従来と同様の問題、すなわち、現像器へのトナー
流出の問題を抱えることになる。この問題に対処した本
実施形態の構成を、図９乃至図１１に基づいて以下に説
明する。図１１は、図９及び図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。図１０及び図１１に示されるように、トナー搬送パ
イプ２４５の現像器に対するトナー供給口３００ｃの近
傍には、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。

【００４９】マグネット４００は、図１２に示すよう
に、トナー搬送パイプ２４５の外周面の一部を囲む形状
を有し、且つ、該トナー搬送パイプ２４５の径方向にお
いて極性が異なる構造を有している。すなわち、トナー
供給口３００ｃに対向する位置をもってトナー搬送パイ
プ２４５の外周面の一部を覆うように設けられた内側マ
グネット４００ａ（Ｎ極）と、該内側マグネット４００
ａに重ねられた外側マグネット４００ｂ（Ｓ極）から構
成されている。かかるマグネット構成による磁界は、図
１３に示すように、トナー搬送パイプ２４５をその径方
向全体に亘って横切るように生じる。また、マグネット
４００はトナー供給口３００ｃの中心線に対して図面上
左右略対称となるように配置されている。

【００５０】リボルバ現像装置２３０の回転によりトナ
ー搬送パイプ２４５と現像器２３１の上下位置関係が変
わると、現像器２３１内の磁性現像剤Ｇがトナー搬送パ
イプ２４５へ流れ込む。このとき、マグネット４００に
よりトナー搬送パイプ２４５のトナー供給口３００ｃの
近傍には磁界が生じているので、該磁界に磁性現像剤Ｇ
が引き付けられ、図１２に示すように、トナー供給口３
００ｃを塞ぐ状態に保持される。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Ｇは重力によって現像器２３１
内へ落下することなく、磁界によりトナー搬送パイプ２
４５内に留められている。マグネット４００の磁力は、
トナー搬送スクリュー２５０の駆動によるトナー供給口
３００ｃからの現像器２３１へのトナーの移動を許容す
る程度に設定されている。

【００５１】トナー搬送パイプ２４５内に保持された磁
性現像剤Ｇは、カラー複写機本体のトナー補給信号によ
りトナー搬送スクリュー２５０が回転すると、該トナー
搬送スクリュー２５０により掻き取られ、現像器２３１
内へ重力により落下する。従って、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。

【００５２】次に、図１４乃至図１６に基づいて他の実
施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同
一符号で示し、特に必要がない限り、既にした構成上及
び機能上の説明は省略し、且つ、要部のみ説明する。図
１４に示すように、本実施形態におけるマグネット４０
２は、トナー供給口３００ｃの近傍において、トナー搬
送パイプ２４５の外周面を全周に亘って囲むリング形状
を有している。また、図１５に示すように、トナー搬送
パイプ２４５の周方向において交互に極性が異なる構造
を有している。かかるマグネット構成による磁界は、図
１６に示すように、トナー搬送パイプ２４５をその径方
向全体に亘って横切るように生じる。

【００５３】従って、図１５に示すように、上記実施形
態と同様に、マグネット４０２によりトナー搬送パイプ
２４５のトナー供給口３００ｃの近傍には磁界が生じて
いるので、該磁界に磁性現像剤Ｇが引き付けられ、トナ
ー供給口３００ｃを塞ぐ状態に保持される。マグネット
４０２の磁力は、上記実施形態と同様に、トナー搬送ス
クリュー２５０の駆動によるトナー供給口３００ｃから
の現像器２３１へのトナーの移動を許容する程度に設定
されている。従って、トナー搬送パイプ２４５内に保持
された磁性現像剤Ｇは、カラー複写機本体のトナー補給
信号によりトナー搬送スクリュー２５０が回転すると、
該トナー搬送スクリュー２５０により掻き取られ、現像
器２３１内へ重力により落下する。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。

【００５４】リング状のマグネット４０２をトナー供給
口３００ｃを覆うように設け、該トナー供給口３００ｃ
に対応する部位を切欠く構成としてもよい。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、磁界発生
手段は、その磁界がトナー搬送経路をその径方向全体に
亘って横切るように形成されている構成としたので、ト
ナー搬送経路のトナー供給口を磁性現像剤で確実にシー
ルすることができ、トナー搬送経路とトナー搬送手段と
の間のクリアランスの大小に拘らず、現像装置の回転に
よる現像器への不要なトナー流出を高精度に抑制するこ
とができる。これにより、制御できないトナー濃度上昇
を防止でき、装置内のトナー飛散や異常画像を防止する
ことができる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、磁界発生手
段が、トナー搬送経路の外周面の一部を囲む形状を有
し、且つ、該トナー搬送経路の径方向において極性が異
なる構造を有している構成としたので、省スペース化を
図りながら大きな磁力を得ることができる。

【００５７】請求項３記載の発明によれば、磁界発生手
段が、トナー供給口に対向する位置に略対称となるよう
に配設されている構成としたので、磁性現像剤の拘束に
よるシール機能を高精度に得ることができる。

【００５８】請求項４記載の発明によれば、磁界発生手
段が、トナー搬送経路の外周面を全周に亘って囲む形状
を有し、且つ、該トナー搬送経路の周方向において交互
に極性が異なる構造を有している構成としたので、製造
コストの低減を図ることができるとともに、トナー搬送
経路のトナー供給口を磁性現像剤で確実にシールするこ
とができる。

【００５９】請求項５記載の発明によれば、磁界発生手
段が、トナー供給口を覆うように設けられ、該トナー供
給口に対応する部位が切欠かれている構成としたので、
製造コストの低減を図ることができるとともに、トナー
搬送経路のトナー供給口を磁性現像剤で確実にシールす
ることができる。

【００６０】請求項６記載の発明によれば、磁界発生手
段の磁力が、トナー搬送部材の駆動による上記トナー供
給口からの上記現像器へのトナーの移動を許容する程度
に設定されている構成としたので、磁性現像剤の拘束に
よるシール機能と現像器へのトナー補給機能をバランス
良く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置として
のカラー複写機の概要正面図である。

【図２】現像装置の概要断面図で、（ａ）はリボルバ現
像装置の断面図、（ｂ）はトナー収容ユニット部の断面
図である。

【図３】現像装置におけるトナー搬送部及び駆動部の概
要平面図である。

【図４】作像装置支持体をカラープリンタ本体から引き
出した状態の概要斜視図である。

【図５】現像装置における現像器のバイアス印加機構を
示す要部断面図である。

【図６】現像装置のトナー収容ユニット部及びトナー搬
送部を示す縦断面図である。

【図７】現像装置のトナー収容ユニット部の内部構造を
示す断面図である。

【図８】トナー搬送経路とトナー搬送手段との間のクリ
アランスを示す断面図である。

【図９】トナー収容ユニットにおけるトナーホッパと現
像器との結合関係を示す斜視図である。

【図１０】図９の結合部位Ｓにおける断面図である。

【図１１】結合部位Ｓにおける要部拡大断面図である。

【図１２】本実施形態における磁界発生手段の構成を示
す要部断面図である。

【図１３】図１２で示した磁界発生手段の磁力線を示す
図である。

【図１４】他の実施形態における磁界発生手段の設置状
態を示す斜視図である。

【図１５】図１４で示した実施形態における磁界発生手
段の構成を示す要部断面図である。

【図１６】図１４で示した磁界発生手段の磁力線を示す
図である。

【図１７】従来における磁界発生手段の構成を示す要部
断面図である。

【図１８】従来における磁界発生手段の磁力線を示す図
である。

【符号の説明】

Ｇ 磁性現像剤 ２００ 像担持体としての感光体ドラム ２３０ 回転型現像装置としてのリボルバ現像装置 ２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙ 現像器 ２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙ トナー収容
器としてのトナーカートリッジ ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙ トナー搬送
経路としてのトナー搬送パイプ ２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙ トナー搬送
部材としてのトナー搬送スクリュー ３００ｃ トナー供給口 ４００，４０２ 磁界発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行方 伸一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 榎木 繁和 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 加藤 真治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 小林 昭典 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H030 AA07 AD17 BB02 BB24 BB34 BB36 BB38 BB42 BB46 2H077 AA02 AA12 AB02 AB22 AC02 AD06 AD13 AD36 BA09 CA15 EA03 GA13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、複数の現像器を有し該像担持
   体に近接して回転自在に設けられ且つ磁性現像剤を用い
   て該像担持体上の潜像を現像する回転型現像装置と、複
   数のトナー収容器を有し該回転型現像装置と一体に回転
   するトナー収容ユニットと、各トナー収容器と各現像器
   を連結するトナー搬送手段を備え、該トナー搬送手段
   は、トナー搬送経路と、該トナー搬送経路内に設けられ
   たトナー搬送部材を有し、該トナー搬送経路の該各現像
   器に対するトナー供給口の近傍には磁界発生手段が設け
   られている画像形成装置において、 上記磁界発生手段は、その磁界が上記トナー搬送経路を
   その径方向全体に亘って横切るように形成されているこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、 上記磁界発生手段が、上記トナー搬送経路の外周面の一
   部を囲む形状を有し、且つ、該トナー搬送経路の径方向
   において極性が異なる構造を有していることを特徴とす
   る画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の画像形成装置において、 上記磁界発生手段が、上記トナー供給口に対向する位置
   に略対称となるように配設されていることを特徴とする
   画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、 上記磁界発生手段が、上記トナー搬送経路の外周面を全
   周に亘って囲む形状を有し、且つ、該トナー搬送経路の
   周方向において交互に極性が異なる構造を有しているこ
   とを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の画像形成装置において、 上記磁界発生手段が、上記トナー供給口を覆うように設
   けられ、該トナー供給口に対応する部位が切欠かれてい
   ることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像
   形成装置において、 上記磁界発生手段の磁力が、上記トナー搬送部材の駆動
   による上記トナー供給口からの上記現像器へのトナーの
   移動を許容する程度に設定されていることを特徴とする
   画像形成装置。