JP2003345104A

JP2003345104A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2003345104A
Application number: JP2003152588A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kimura; 則幸木村; Hiroyuki Matsushiro; 博之松代; Takeshi Deki; 剛出来; Takeshi Motohashi; 武本橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】使用頻度の異なる、黒、及びカラーの現像器に
対する取り扱い性、操作性の向上を図り、また、装置な
らびにサプライの無駄を減少させた、小型かつ安価なカ
ラー画像形成装置を提供する。【解決手段】黒色現像剤で現像する第１の現像装置７を
現像カートリッジで構成することで、現像剤の残量が所
定量以下となった時点でこの現像カートリッジを交換可
能とする。また、有色現像剤で現像する第２の現像装置
６の、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
用の各現像器を個別に現像剤の補給ができるようにす
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、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタなどの画像形成装置に係り、詳しくは、
像担持体周りに複数の現像器を配設し、静電潜像に対応
した現像像を形成するカラー画像形成装置の、特に現像
装置の取り扱い性の向上技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、色分解光像を像担持体に露光し、
形成された各潜像を各々色分解光の補色のトナーで現像
し、得られた複数のトナー像を同一転写紙上に重ね合わ
せて転写する方式のフルカラー複写機等の画像形成装置
や、異なる色で再現すべき画像を別々に像担持体上に露
光して異なる色の現像剤で現像し、得られた複数のトナ
ー像を同一転写紙に重ね合わせて転写する多色画像形成
装置等が知られている。

【０００３】これらの画像形成装置では、複数の現像ユ
ニットを必要とするが、各現像ユニットを各々別個独立
に構成して像担持体の周辺に並設すると装置が大型化し
てしまう。

【０００４】そこで、像担持体に近接するように回転体
を対設すると共に、この回転体の所定位置に複数の現像
ユニットを支持し、各現像ユニットを現像域に順次回動
搬送させることにより、像担持体上の潜像を各色トナー
にて現像するようにした、一成分、並びに二成分の現像
剤を用いる回転型現像装置が開発、実用化されている。

【０００５】係る装置において、実際に画像形成装置の
使用、維持に当たっては、トナーや現像剤の補充、交
換、ユニット等のメンテナンスや点検、さらには寿命に
達したユニットの交換等を行う必要がある。このため、
これらの作業を行う方法、構成、機構等が提案されてい
る。

【０００６】トナーの補給方法として、例えば特開昭６
０−２３３６６８号公報、あるいは特開昭６１−９７６
７４号公報等に記載されているように、回転する各現像
器とは別個に、トナーの収容器、カートリッジ等を各現
像器に対応させて固定配置し、各現像器とこれに対応す
る各トナーカートリッジとを可撓性の筒で連結し、その
筒内に設けたスクリュー等からなるトナー搬送部材を回
転させ、各トナーカートリッジからそれに対応する現像
器にトナーを補給する方法が知られている（従来例群
１）。

【０００７】また、各現像器に所望のトナーを内包し、
現像器内のトナーが所定量以下になった場合に、現像器
自体を交換する、現像カートリッジ、あるいは現像マガ
ジン等と称される装置も従来から知られている。

【０００８】トナーや現像剤の補充、交換、ユニット等
のメンテナンスや点検、現像器、あるいは現像装置の着
脱、交換方法として、例えば、特公平４−２３７８２号
公報、実公平４−３８３６２号公報、さらに特開昭６３
−７８１７０号公報、特開平４−２９１６６号公報等に
は、複数の現像ユニットを一体的に着脱、あるいは交換
する回転型現像装置が記載されている。また、特開昭６
０−２０８７７９号公報、特開昭６０−２１４３７７号
公報、特開昭６１−７３１６３号公報、さらに特開昭６
１−１０３１７５号公報等には、支持体に装着した複数
の現像ユニットを別個に着脱するようにした回転型現像
装置が開示されている（従来例群２）。

【０００９】また、像担持体の周辺に複数の現像器を併
設した画像形成装置に対し、装置を小型化すると同時
に、黒現像装置の信頼性を高め、さらに使用頻度の多い
白黒の画像出力を安定かつ高品位に保つ例として、例え
ば特公昭５９−２６９５４号公報、特開昭６０−２３３
６６９号公報、特開昭６２−８５２６６号公報、特開昭
６２−１０２２６１号公報、あるいは実開昭６３−２６
８４７号公報、特開昭６３−４１８７１号公報等に記載
されるように、像担持体としての感光体の周りに単一に
配設され、黒色現像剤により黒色画像像を形成する黒用
現像器と、該黒用現像器とは異なる現像位置に順次回転
移動して感光体上に形成された潜像を、該潜像に対応し
た複数の有彩色（カラー）現像剤（トナー）で現像する
複数の現像器を一体的に配設した現像装置を、感光体に
対向させて併置したカラー画像形成装置が提案されてい
る（従来例群３）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来例群１は、
実用上、回転する現像装置に対して可撓性の筒、及びト
ナー搬送部材が捩じれを生じないように中間の連結部が
必要となるが、連結部では、トナーの飛散、漏洩や、他
色のトナーが混色するのを防止するシャッターやシール
を設ける必要があり、複雑な構成や部品数の増加による
コスト上の問題があった。

【００１１】ところで、通常の一般文書は白黒画像の出
力が主体であり、白黒の出力画像とカラーの出力画像と
の割合が、例えば９：１から７：３とも言われている。
即ち、複数の現像ユニットの内、黒色の現像ユニットの
使用頻度がかなり多くなり、トナーの消費量、現像剤や
現像ローラ等、機能部品の劣化程度に差が出ることにな
り、黒色の現像ユニットに対する高い信頼性と、高いメ
ンテナンス性や交換性が求められている。

【００１２】しかし、従来例群２の内、例えば特公平４
−２３７８２号公報、特開平４−２９１６６号公報記載
の回転型現像装置のように、トナーの補充、補給機能が
設けられていない現像装置では、複数の現像ユニットの
内、１色のトナーエンドが発生した時点で現像装置全体
を交換する必要があり、他の色のトナーが充分に残って
いたり、現像装置自体が未だ充分に機能するにも係わら
ず現像装置を交換することにより、無駄が多く、ランニ
ングコストの大幅な上昇の原因になっていた。

【００１３】また、実公平４−３８３６２号公報記載の
回転型現像装置は、装置の使用状況にはばらつきがあ
り、一つの現像室のトナーエンド時に現像装置全体を交
換するため、無駄な部分が多かった。

【００１４】また、特開昭６３−７８１７０号公報記載
の現像装置は、ユニットや各部品の清掃、点検、または
調整や修理、交換、さらに二成分現像剤を用いた装置で
は、現像剤（キャリア）の定期的な交換が必要となる。

【００１５】また、特開昭６３−７８１７０号公報記載
の現像装置は、複数の現像器を搭載した現像装置を担持
するため、スライダは複雑、かつ強固な構成が必要であ
り、コストが掛かる上、使用頻度の多い１つの現像器が
寿命に達した時点で、やはり装置全体を交換することに
なるので、上述の他の従来例と同様に無駄が多く、ラン
ニングコストの大幅な上昇の原因になっていた。

【００１６】また、特開昭６０−２０８７７９号公報、
特開昭６０−２１４３７７号公報、特開昭６１−７３１
６３号公報、さらに特開昭６１−１０３１７５号公報等
に記載された回転型現像装置において、各現像器は各々
が独立した側板、ケーシングを有し、さらに各ユニット
を支持する支持部材が必要であり、現像装置の小型化、
低コスト化には限界があった。また、現像器を１つ毎に
取り扱うため、頻繁に作業を行う必要があり、複数の現
像器を取り扱う場合には作業時間が余計に掛かる問題が
あった。

【００１７】従来例群３の内、特公昭５９−２６９５４
号公報、特開昭６０−２３３６６９号公報、特開昭６２
−８５２６６号公報、特開昭６２−１０２２６１号公
報、あるいは実開昭６３−２６８４７号公報、特開昭６
３−４１８７１号公報等に記載された装置等には、現像
剤（トナー）の補給や現像器の着脱、交換に関して殆ど
記載されていない。

【００１８】また、特開昭６０−２３３６６９号公報記
載の装置は、カラーの現像器交換時には、各々の現像器
を順に交換することになり、各現像器は各々が独立した
側板、ケーシングを有し、さらに各ユニットを支持する
支持部材が必要であり、現像装置の小型化、低コスト化
には限界があった。また、上述のように同時に現像器の
交換時期に達した場合、現像器を１つ毎に取り扱うた
め、頻繁に作業を行う必要があり、複数の現像器を取り
扱う場合には作業時間が余計に掛かる問題があった。

【００１９】本発明は、上述の不具合に鑑み、使用頻度
の異なる、黒、及びカラーの現像器に対する取り扱い
性、操作性の向上を図り、また、装置ならびにサプライ
の無駄を減少させた、小型かつ安価なカラー画像形成装
置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、像担持体周りに、該像担持体上に形
成された静電潜像を黒色現像剤で現像する第１の現像装
置と、該第１の現像装置の現像位置とは異なる所定の現
像位置に順次移動し、静電潜像を該静電潜像に対応した
有色現像剤で現像する複数の現像器を有する第２の現像
装置を配設したカラー画像形成装置において、前記第１
の現像装置を交換可能な現像カートリッジとして構成す
ると共に、前記第２の現像装置の各現像器を、各々の現
像剤使用量に応じて個別に現像剤の補給が可能に構成し
たことを特徴とする。

【００２１】また第２の発明は、第１の発明において、
前記第２の現像装置を、画像形成装置本体に対し一体的
に着脱可能に構成したことを特徴とする。

【００２２】また第３の発明は、第１の発明において、
前記第２の現像装置の各現像器は、交換可能な現像剤カ
ートリッジを備えたことを特徴とする。

【００２３】また第４の発明は、第１及び第２のいずれ
かの発明において、前記第２の現像装置の各現像器を、
少なくとも一側端に現像剤収容部を有し、該現像剤収容
部から内部に現像剤を長手方向に搬送するように構成し
たことを特徴とする。

【００２４】また第５の発明は、第２の発明において、
前記第２の現像装置の交換サイクルを、前記第１の現像
装置の交換サイクルより長く設定したことを特徴とす
る。

【００２５】また第６の発明は、第２の発明において、
前記第１の現像装置と前記第２の現像装置は、画像形成
装置本体に対して一体的に着脱されるように構成されて
いることを特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明では、黒色現像剤で現像す
る第１の現像装置を現像カートリッジで構成すること
で、現像剤の残量が所定量以下となった時点でこの現像
カートリッジを交換可能とする。また、有色現像剤で現
像する第２の現像装置の、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）用の各現像器を個別に現像剤の補
給ができるようにする。

【００２７】以下、添付図面を参照しながら具体的に説
明する。図１は本発明の一実施の形態を示すカラー画像
形成装置の構成図である。感光体ベルト１は、回転ロー
ラ２，３間に架設され、回転ローラ２の回転駆動によ
り、図中矢印Ａ方向（時計方向）に搬送されるようにな
っている。像担持体としての感光体ベルト１の周囲に
は、帯電チャージャ４、レーザ光学装置５、後述するイ
エロー、マゼンタ、シアンのカラー現像剤を有する３つ
の現像器を一体的に形成したカラー現像装置６、カラー
現像装置６とは別体に配設され、黒色の現像剤を内包し
た黒現像器７、回転ローラ１１，１２の間に架設され、
回動ローラ１１の回転駆動により図中矢印Ｂ方向（反時
計方向）に搬送される中間転写ベルト１０、感光体ベル
ト１に常時当接し、感光体ベルト１上のトナーをクリー
ニングするクリーニングブレード１５ａを含む廃棄トナ
ー回収容器１５がプロセス順に配置されている。

【００２８】中間転写ベルト１０は、感光体ベルト１と
回動ローラ３部で接触している。該接触部の中間転写ベ
ルト１０側には、導電性を有するバイアスブラシ１３
が、その先端が中間転写ベルト１０の裏面に所定の条件
で接触するようにして設けてある。また中間転写ベルト
１０のクリーニング装置１６のクリーニングブレード１
６ａは、画像形成動作中には中間転写ベルト１０表面か
ら離間した位置に保持され、形成像が転写紙１７ａ上に
転写された後に中間転写ベルト１０表面に当接されるよ
うになっている。

【００２９】また、装置底部には、給紙台（給紙カセッ
ト）１７が配置されており、内部に収容された転写紙１
７ａは給紙ローラ１８、搬送ローラ１９ａ，１９ｂ、レ
ジストローラ２０ａ，２０ｂによって転写部へ搬送され
るようになっている。

【００３０】次に、その画像形成動作を説明する。感光
体ベルト１は、帯電チャージャ４により一様に帯電され
た後、レーザ光学装置５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。ここで、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
情報であり、この情報により半導体レーザ（図示せず）
で発生されたレーザビーム５ｄは、ポリゴンモータ５ａ
により高速回転するポリゴンミラー５ｂにより回転走査
され、ｆθレンズ５ｃを経て、反射ミラー５ｅにより光
路調整されたものである。

【００３１】ここで形成された静電潜像は、後述する回
転型のカラー現像装置６により各々所定のイエロー、マ
ゼンタ、シアントナーで各々単色現像される。また、黒
の色情報による潜像は、やはり後述する黒現像器７によ
り黒トナーで現像され、感光体ベルト１上に各々の色画
像が順次形成される。

【００３２】図中矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１
上に形成された各単色画像像は、感光体ベルト１と同期
して図中矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト１０上
に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎に、
バイアスブラシ１３に印加された所定の転写バイアスに
より順次重ね転写される。中間転写ベルト１０上に重ね
合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像
は、給紙台１７から給紙ローラ１８、搬送ローラ１９
ａ，１９ｂ、レジストローラ２０ａ，２０ｂを経て転写
部へ搬送された転写紙１７ａ上に、転写ローラ１４によ
り一括転写される。

【００３３】転写終了後、転写紙１７ａは定着装置５０
により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ロー
ラ５１ａ，５１ｂを経て排紙スタック部５２にプリント
画像を排出する。

【００３４】中間転写ベルト１０上よりクリーニングブ
レード１６ａによって掻き取られた廃棄トナーは、クリ
ーニング装置１６内に設けられたオーガ１６ｂにより、
図面の鉛直上方（装置の手前方向）に搬送され、さらに
プロセスカートリッジ３１手前側面に設けられた、図示
を省略した搬送部により廃棄トナー回収容器１５に搬送
される。

【００３５】所定量以上の廃棄トナーが廃棄トナー回収
容器１５内に収容された時点で、プロセスカートリッジ
３１に対し交換することにより、プロセスカートリッジ
３１の長寿命化が図られる。

【００３６】また、感光体ベルト１、帯電チャージャ
４、中間転写ベルト１０、クリーニング装置１６、レジ
ストローラ２０ｂは、プロセスカートリッジ３１として
一体的に構成され、廃棄トナー回収容器１５は、プロセ
スカートリッジ３１に対して交換可能に組み込まれる。
プロセスカートリッジ３１のレジストローラ２０ｂ側の
ケース外装部分は、用紙搬送ガイドとしての機能も備え
ている。

【００３７】図２は黒現像器の構成図である。黒現像器
７は、図２に示すように、現像容器４１内に黒色の現像
剤（トナー）を内包し、感光体ベルト１に対向した容器
４１の開口部４１ａに、現像剤担持体としての現像ロー
ラ２３Ｋを有した、いわゆる現像カートリッジとして一
体的に形成された現像器である。

【００３８】現像容器４１内には、現像ローラ２３Ｋと
平行で、かつ該現像ローラ２３Ｋと所定の接触圧で接触
し、ニップを形成しながら現像ローラ２３Ｋ接触部で現
像ローラ２３Ｋ表面移動方向と逆方向に摺動するよう回
転する、例えば発泡ポリウレタン等から形成されたトナ
ー供給ローラ２５Ｋが配設される。

【００３９】供給ローラ２５Ｋと現像ローラ２３Ｋとの
摺動部より、現像ローラ２３Ｋの移動方向下流側で、開
口部４１ａ近傍には、ステンレス等のばね性を有する薄
板、あるいはウレタンゴム等の弾性体からなるトナー層
規制部材としてのブレード２６Ｋが、その一端部近傍が
現像ローラ２３Ｋに接するように設けられる。

【００４０】また、現像容器４１内には、複数の羽根状
部を有し、その軸方向が供給ローラ２５Ｋの軸方向と平
行に配置され、供給ローラ２５Ｋ近傍のトナーを攪拌
し、供給ローラ２５Ｋ表面にトナーを供給すると共に、
現像ローラ２３Ｋ、ブレード２６Ｋ、及び供給ローラ２
５Ｋに囲まれた部位に、ブレード２６Ｋにより規制され
たトナーが堆積、パッキングしないように、図中矢印Ｃ
方向に回転する攪拌パドル４２が設けられている。

【００４１】さらに、現像容器４１内には、容器４１内
のトナーを攪拌し、供給ローラ２５Ｋ及び現像ローラ２
３Ｋ側にトナーを搬送する第１のアジテータ４３と、や
はり容器４１内のトナーを攪拌し、供給ローラ２５Ｋ及
び現像ローラ２３Ｋ側にトナーを搬送する第２のアジテ
ータ４４が、現像ローラ２３Ｋ並びに供給ローラ２５Ｋ
と平行に配設されている。

【００４２】第１、第２のアジテータ４３，４４は共に
その先端にフィルム状の弾性体シート等を、その先端が
容器４１の底部を摺擦移動するように取り付けることに
より、容器４１内のトナーを効率よく搬送でき、容器４
１内のトナー残量を減らすことができる。なお、アジテ
ータ４３，４４の回転数は、トナーに余分なストレスを
与えないよう極力低くすることが望ましい。

【００４３】図３はカラー現像装置及び黒現像器の非動
作時の状態を示す構成図である。通常、黒現像器７は、
図３に示すように、現像ローラ２３Ｋが、対向した感光
体ベルト１表面に接触しない位置に退避している。感光
体ベルト１上に形成された黒色潜像を現像する際には、
カム４５の働きにより黒現像器７全体を図示を省略した
ガイド部材に沿って水平方向に移動させ、現像ローラ２
３Ｋを感光体ベルト１表面に所定のニップを持った状態
で接触させる。

【００４４】なお、現像ローラ２３Ｋが感光体ベルト１
と接触していない状態では、現像ローラ２３Ｋの駆動を
切り、現像ローラ２３Ｋを回転させないように制御し、
黒現像器７の開口部４１ａからのトナーの飛散、漏洩
や、現像ローラ２３Ｋ、その他黒現像器７構成部品の早
期劣化を予防している。

【００４５】図４はカラー現像装置及び黒現像器の拡大
構成図である。感光体ベルト１の近傍に、本発明に係る
現像装置としての回転型（リボルバー型、ロータリー型
ともいう）のカラー現像装置６が配置されている。

【００４６】図４は、１つの現像器２２Ｙが現像位置に
ある状態を示している。各現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２
Ｃには、現像剤搬送部材としての円筒状の現像ローラ２
３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃが設けられている。この各現像ロ
ーラ２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃは、ケーシング２１に設け
られた開口部２１ａからその一部が外部に露出するよう
に配置され、色情報に同期して、図示を省略した駆動機
構により図中矢印Ｄ方向に回転し、対応する静電潜像を
現像する。この際、黒現像器７は、カム４５及び図示を
省略したスプリング等により、現像ローラ２３Ｋが感光
体ベルト１表面から離間した位置に保持されている。

【００４７】本実施の形態のカラー現像装置６は、非磁
性一成分現像剤を用いており、各現像器２２Ｙ，２２
Ｍ，２２Ｃにはイエロー、マゼンタ、シアントナーが収
納され、回転中心Ｏを中心に選択的に現像位置に回動し
て、上述のように順次感光体ベルト１上に形成された静
電潜像を現像する。

【００４８】図５はイエロー用の現像器の構成図であ
る。各色現像器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃは同一形態及び
同一動作をとるので、ここでは現像器２２Ｙについての
み説明する。

【００４９】図５において、現像器２２Ｙは、感光体ベ
ルト１側下方に配置され、現像器２２Ｙの側上方に位置
する感光体ベルト１に形成される静電潜像に非磁性一成
分現像剤としてのトナーを供給する。

【００５０】この現像器２２Ｙ上方部には開口部２１ａ
が形成されている。該開口部２１ａには、感光体ベルト
１に対向するように現像ローラ２３Ｙが感光体１と所定
の周速比を以て感光体ベルト１移動方向と同方向に回転
するように配設される。また現像ローラ２３Ｙ下方に
は、発泡ポリウレタン等の弾性体からなるトナー供給部
材としての供給ローラ２５Ｙが現像ローラ２３Ｙと摺擦
し、かつ現像ローラ２３Ｙに対して所定の周速比を以て
摺擦部において現像ローラ２３Ｙと同方向に回転するよ
うに設けられている。

【００５１】供給ローラ２５Ｙと現像ローラ２３Ｙとの
摺動部より、現像ローラ２３Ｙの移動方向下流側で上述
の開口部２１ａ近傍には、ステンレス等のばね性を有す
る薄板あるいはウレタンゴム等の弾性体からなるブレー
ド２６Ｙが、その一端部近傍が現像ローラ２３Ｙに接す
るように設けられる。

【００５２】なお、図中２７Ｙは、後述するスクリュー
状の第１のトナー搬送部材で、図面手前側から奥側に向
けてトナーを搬送する。

【００５３】図６はイエロー用の現像器の正面断面図、
図７はカラー現像装置の要部の斜視図である。現像器２
２Ｙの手前側には、図６、図７に示したように、トナー
収容部２９Ｙが設けられている。第１のトナー搬送部材
２７Ｙは、トナー収容部２９Ｙから現像器２２Ｙの他方
側板まで、現像ローラ２３Ｙ及び供給ローラ２５Ｙと並
行に配設される。ケーシング２１Ｙはその一部が供給ロ
ーラ２５Ｙに接するように配設れており、現像ローラ２
３Ｙ、供給ローラ２５Ｙ及び、ケーシング２１Ｙによ
り、第１のトナー搬送部材２７Ｙを取り巻くトナー搬送
スペース２４Ｙ（図５参照）が形成される。

【００５４】第１のトナー搬送部材２７Ｙは、図４、図
５の図面手前側から奥側に向けてトナーを搬送するよう
に、現像ローラ２３Ｙ及び供給ローラ２５Ｙと連動し、
所定の周速比を以て回転する。この回転により、第１の
トナー搬送部材２７Ｙは、トナー収容部２９Ｙからトナ
ー搬送スペース２４Ｙ内にトナーを搬送し、供給ローラ
２５Ｙ上にトナーを供給する。

【００５５】供給ローラ２５Ｙ上に供給されたトナー
は、供給ローラ２５Ｙにより現像ローラ２３Ｙ表面に帯
電されながら供給され、現像ローラ２３Ｙ表面に担持さ
れる。現像ローラ２３Ｙ表面に担持されたトナーは、ブ
レード２６Ｙにより均一かつ、所定厚みのトナー薄層に
され、感光体ベルト１表面に形成された静電潜像を接触
あるいは非接触現像にて現像する。

【００５６】ところで、図６に示すように、上記現像工
程で使用されなかったトナーは、上記第１のトナー搬送
部材２７Ｙにより、トナー収容部２９Ｙと逆側の現像装
置端部に搬送される。現像ローラ２３Ｙ及び供給ローラ
２５Ｙの軸方向有効径部外側には、トナー循環部３２Ｙ
が設けられている。第１のトナー搬送部材２７Ｙでトナ
ー循環部３２Ｙまで搬送されたトナーは、重力により現
像器２２Ｙ下部に落下する。

【００５７】現像器２２Ｙ下部には、やはりスクリュー
状の第２のトナー搬送部材２８Ｙが現像ローラ２３Ｙ、
供給ローラ２５Ｙ、及び第１のトナー搬送部材２７Ｙと
並行に配設され、第１のトナー搬送部材２７Ｙとは逆方
向にトナーを搬送するように回動され、上記現像工程で
使用されなかったトナーをトナー収容部２９Ｙに搬送す
る。

【００５８】第１のトナー搬送部材２７Ｙ及び、第２の
トナー搬送部材２８Ｙの搬送量を適切に設定すること
で、現像器２２Ｙ内のトナー量検知や、複雑な供給量制
御を行うことなく、供給ローラ２５Ｙ上に供給でき、レ
イアウト自由度が大きく、感光体ベルト１に対する断面
占有率の小さな小型現像装置を提供できる。

【００５９】なお、図７中、符号３０（３０Ｙ，３０
Ｍ，３０Ｃ）は、トナー収容部２９に着脱自在に装着さ
れたトナーカートリッジで、カラー現像装置６の新規装
着時及び、トナーエンド時に装着、交換され、常にトナ
ー収容部２９内に必要量のトナーが収容される。

【００６０】画像形成動作時以外には、図３に示したよ
うに、黒現像器７は、カム４５及び図示を省略したスプ
リング等により、現像ローラ２３Ｋが、感光体ベルト１
表面から離間した位置に保持される。また、カラー現像
装置６は、画像形成動作時以外のとき、即ち作像動作
前、及び動作後には、図３に示したような現像装置ホー
ムポジションに待機、停止している。

【００６１】本実施の形態では、イエロー用の現像器２
２Ｙの現像ローラ２３Ｙと、シアン用の現像器２２Ｃの
現像ローラ２３Ｃの略中間地点で、両ローラ２３Ｙ，２
３Ｃが感光体ベルト１表面に接触しない位置をホームポ
ジションとしている。これは、本実施の形態でカラー現
像動作を行う際に、第１番目に使用されるイエロー用の
現像器２２Ｙが、画像形成時にカラー現像装置６の図中
矢印Ｄ方向への回動により、現像位置により早く、正確
に達することのできる位置であり、かつ、非動作時に感
光体ベルト１と現像ローラ２３の不必要な接触による感
光体１、現像ローラ２３の劣化や傷付きの防止、所定領
域外へのトナーの付着や固着等を防止している位置であ
る。

【００６２】図８は図１に示すカラー画像形成装置の前
フレーム８を開放した状態の構成図、図９は同、トナー
カートリッジを交換する様子を示す構成図である。これ
ら図８、図９及び前記図１に基づいて、画像形成装置本
体に関する構成を説明する。装置本体構造としては、不
動部筐体たる本体フレーム９部と、転写紙１７ａの搬送
経路が開放可能な前部筐体たる前フレーム８によって構
成され、本体フレーム９の下部には、給紙カセット１７
を配置し、本体内部にカラー現像装置６、黒現像器７、
プロセスカートリッジ３１を交換可能に配置し、さらに
その上方に、定着装置５０を配置し、本体上部には、排
紙スタック部５２が形成される。

【００６３】前フレーム８は、本体フレーム９に設けら
れた回転支持軸９ａを中心に開閉回動可能に支持され、
通常は図１のごとく本体フレーム９に対し閉じた状態で
保持される。転写紙１７ａの搬送経路内で転写紙１７ａ
のジャムが発生した場合には、図示しない前フレーム８
のロック機構を解除し、図８の如く前フレーム８を開放
する。前フレーム８には、転写紙搬送経路の一部を構成
する搬送ローラ１９ａ、レジストローラ２０ａ、転写ロ
ーラ１４等が保持されており、前フレーム８を開放する
ことにより、転写紙搬送経路が露出し、容易にジャム処
理が行える。この際に、他の作像系ユニットは不動であ
り、トナーの飛散や、漏洩等による不具合が発生しな
い。

【００６４】また、例えばイエロートナーが所定量以下
になった場合には、従来より知られているトナーエンド
検知手段等でトナーエンドを検知し、トナー交換表示が
なされる。この場合、図９に示したように、前フレーム
８を開放した状態で、トナーカートリッジ３０Ｙを交換
する。

【００６５】図１０は同、黒現像器を交換する様子を示
す構成図である。前述のように、本発明の第１の現像装
置である黒現像器７は、いわゆる現像カートリッジ（Ｄ
ＴＭ）として形成されている。その使用により、黒現像
器７内のトナーが所定量以下になると、図示を省略した
従来より知られている、例えば光センサや、磁気セン
サ、圧電素子等を用いたトナー量検出手段によりトナー
エンドが検出され、ユニットの交換サインが例えば表示
パネル上に表示される。

【００６６】前フレーム８の回転軸９ａには、図示を省
略したサブフレームがやはり回転軸９ａを中心に回動可
能に取り付けられており、該サブフレームに対しプロセ
スカートリッジ３１が着脱自在に保持されている。黒現
像器７を交換する際には、前フレーム８と同時に回転軸
９ａを中心にサブフレームを回動させ、図１０に示した
ように、プロセスカートリッジ３１を前フレーム８と同
様に開放する。これにより現像装置着脱のための装置開
口が現れ、プロセスカートリッジ３１を一旦画像形成装
置本体外に退かすことなく、黒現像器７の交換が容易に
行われる。

【００６７】図１１は同、黒現像器とカラー現像装置を
一体として交換する様子を示す構成図である。また図１
２は黒現像器とカラー現像装置をフレームに組み込んだ
状態の斜視図である。

【００６８】これらの図に基づいてカラー現像装置６の
着脱、交換について説明する。通常のフルカラーの画像
形成に当たっては、色によりトナーの消費に差が出るも
のの、イエロー、マゼンタ、シアン３現像器の使用量は
同一である。黒現像器７は、その容器容量から、例えば
数千枚で交換されるが、カラー現像装置６は、交換作業
頻度の低減、操作性の向上、及びユニットの長期使用に
よる実質的なコスト低減等の理由から、例えば数万枚の
所定使用量のカウントにより、イエロー、マゼンタ、シ
アン３現像器一体で交換される。

【００６９】画像形成装置本体の内部メモリ等に保存さ
れたカラー現像装置６の使用量のカウント値が所定値に
達したとき、ユニットの寿命サイインが、例えば表示パ
ネル上に表示される。この後、黒現像器７のトナーエン
ドが検出された時点で、黒現像器７、及びカラー現像装
置６の同時交換サインが、例えば表示パネル上に表示さ
れる。このサインにより作業者は、黒現像器７の交換時
と同様に、前フレーム８と同時に回転軸９ａを中心に、
前記サブフレームを回動させ、図１１に示したように、
プロセスカートリッジ３１を前フレーム８と同様に開放
する。

【００７０】図１１、図１２に示したように、カラー現
像装置６は、フレーム３３に対し回転中心Ｏ回りを回動
自在に支持されている。黒現像器７も該フレーム３３に
対し着脱自在に支持されており、フレーム３３の把手部
３３ａによりフレーム３３を画像形成装置本体の現像装
置着脱のための装置開口から取り出すことで、黒現像器
７とカラー現像装置６が一度の作業動作で画像形成装置
本体から離脱される。また、黒現像器７及びカラー現像
装置６を画像形成装置本体に装着する際には、上述の動
作同様、フレーム３３の把手部３３ａによりフレーム３
３を装着することで、一度の作業動作を行うことにな
る。

【００７１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、使用頻度
の高い黒現像器（第１の現像装置）の操作、作業のパフ
ォーマンスを向上させると共に、使用頻度が同じであっ
ても、消費量の異なる複数のカラートナーに対しても良
好に対応できるカラー画像形成装置を提供することがで
きる。

【００７２】請求項２記載の発明によれば、実質上使用
頻度が同一であり、装置の交換時期が一致する、カラー
現像装置（第２の現像装置）の各カラー現像器の交換操
作性を向上させると共に、トナー等のサプライ、及び現
像器に関する無駄の減少と、交換におけるサプライ、装
置の手配性の向上を図ることができる。またカラー現像
装置の交換を、黒現像器の複数回目の交換時に同時に行
うようにすれば、現像装置の交換作業数、操作回数を減
少させると同時に、作業性を向上させることができる。
また、カラー現像装置を交換する際に、黒現像器を退避
させるための機構や部品を設ける必要がなく、画像形成
装置本体の小型化と、装置内のレイアウト自由度の高い
カラー画像形成装置を提供でき、またカラー現像装置を
交換する際に、黒現像器を退避させるための作業も不要
である。

【００７３】請求項３記載の発明によれば、トナーの補
給を行う現像器のトナー補給操作性を高めることができ
る。

【００７４】請求項４記載の発明によれば、感光体を小
型化でき、画像形成装置本体の小型化と、装置内のレイ
アウト自由度の高いカラー画像形成装置を提供すること
ができる。

【００７５】請求項５記載の発明によれば、使用頻度の
高い黒現像器を特定の間隔で交換することにより、高品
質の要求される黒現像のユニット劣化による画質の悪化
を未然に防止でき、黒現像の品質維持性を向上させるこ
とができる。またカラー現像装置の交換頻度を少なくす
ることで、装置の交換操作の減少が図られ、サプライ
（カラー現像装置）手配の手間が減少し、実質的なコス
トダウンを図ることができる。

【００７６】請求項６記載の発明によれば、現像装置を
交換する際の交換作業を容易にし、操作性に優れたカラ
ー画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装
置の構成図である。

【図２】黒現像器の構成図である。

【図３】カラー現像装置及び黒現像器の非動作時の状態
を示す構成図である。

【図４】カラー現像装置及び黒現像器の拡大構成図であ
る。

【図５】イエロー用の現像器の構成図である。

【図６】イエロー用の現像器の正面断面図である。

【図７】カラー現像装置の要部の斜視図である。

【図８】図１に示すカラー画像形成装置の前フレームを
開放した状態の構成図である。

【図９】同、トナーカートリッジを交換する様子を示す
構成図である。

【図１０】同、黒現像器を交換する様子を示す構成図で
ある。

【図１１】同、黒現像器とカラー現像装置を一体として
交換する様子を示す構成図である。

【図１２】黒現像器とカラー現像装置をフレームに組み
込んだ状態の斜視図である。

【符号の説明】

１感光体ベルト（像担持体）６カラー現像装置（第２の現像装
置）７黒現像器（第１の現像装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出来剛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)発明者本橋武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） 2H077 AA01 AA35 AB02 AB03 AB14 AB15 AB18 AC04 AC16 AD06 AD13 AD23 AD31 AE04 BA01 BA08 BA09 DA15 DA42 DA52 DA62 DB02 EA15 EA16 GA04 GA13 GA15 2H171 FA02 FA13 FA14 FA28 GA11 GA12 GA29 HA05 HA07 HA08 HA23 JA06 JA07 JA18 JA23 JA26 JA27 JA30 JA31 JA38 JA40 JA42 KA04 KA17 KA18 QA02 QA09 QA24 QB02 QB15 QB34 QB35 QB38 QB41 QB42 QC01 QC03 QC22 QC26 QC36 QC37 SA08 SA11 SA14 SA18 SA19 SA22 SA26 SA37 WA02 WA03 WA07 WA21 WA23 2H300 EA01 EA05 EA06 EA17 EB02 EB08 EB13 EC02 EC05 EF03 EF07 EF08 EG03 EH16 EJ09 EJ13 EJ15 EJ29 EJ31 EJ45 EJ47 EJ55 EJ59 EJ60 EL07 FF02 FF05 FF08 GG33 GG35 HH03 HH12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体周りに、該像担持体上に形成さ
れた静電潜像を黒色現像剤で現像する第１の現像装置
と、該第１の現像装置の現像位置とは異なる所定の現像
位置に順次移動し、静電潜像を該静電潜像に対応した有
色現像剤で現像する複数の現像器を有する第２の現像装
置を配設したカラー画像形成装置において、前記第１の
現像装置を交換可能な現像カートリッジとして構成する
と共に、前記第２の現像装置の各現像器を、各々の現像
剤使用量に応じて個別に現像剤の補給が可能に構成した
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記第２の現像装置を、画像形成装置本体に対し
一体的に着脱可能に構成したことを特徴とするカラー画
像形成装置。
【請求項３】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記第２の現像装置の各現像器は、交換可能な現
像剤カートリッジを備えたことを特徴とするカラー画像
形成装置。
【請求項４】請求項１及び２のいずれか記載のカラー
画像形成装置において、前記第２の現像装置の各現像器
を、少なくとも一側端に現像剤収容部を有し、該現像剤
収容部から内部に現像剤を長手方向に搬送するように構
成したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】請求項２記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記第２の現像装置の交換サイクルを、前記第１
の現像装置の交換サイクルより長く設定したことを特徴
とするカラー画像形成装置。
【請求項６】請求項２記載のカラー画像形成装置にお
いて、前記第１の現像装置と前記第２の現像装置は、画
像形成装置本体に対して一体的に着脱されるように構成
されていることを特徴とするカラー画像形成装置。