JP3310093B2 - ２成分現像装置のキャリア補給方法及び同装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー電子写真複写
機、ファクシミリ、カラーレーザービームプリンタ等の
画像形成装置に採用されている２成分現像装置に係り、
詳しくは、現像装置内の２成分現像剤のキャリアを交換
するに際して、そのキャリアを現像器内に供給するキャ
リア補給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電記録方式を採用した画像形成
装置では感光体面に原稿画像に相当する静電潜像を形成
し、その静電潜像を現像剤を収容する現像装置によって
可視像化し、これを転写紙に転写し定着して画像形成を
行っている。図８に示すように、この画像形成装置の一
つである複写機は図示しない基枠のほぼ中央に潜像担持
体である感光体ドラム１（例えば有機感光体：ＯＰＣ）
を配し、同ドラム１を紙面垂直の図示しない回転軸線回
りに回転可能に装備する。感光体ドラム１の上方には原
稿を載置する原稿載置面が設けられ、原稿載置面の原稿
画像は周知の図示しない画像読み取り素子に画像信号と
して読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化さ
れて画像処理され、周知の光書き込み部３に送られる。
光書き込み部３は図示しないポリゴンミラー及びレーザ
ーダイオードからなり、上述の画像処理された信号に基
づき駆動し、レーザー光による光書き込みが感光体ドラ
ム１上に行なわれる。この際、既に帯電チャージャー２
により一様に帯電された感光体ドラム１の表面に静電潜
像が形成される。

【０００３】この静電潜像は、感光体ドラム１の側方に
対設された２成分現像装置４によって可視像化され、こ
の可視像は、給紙部５から送られてきた転写紙に転写チ
ャージャー６のコロナ放電により転写される。この転写
後、転写紙は図示しない分離チャージャーにより感光体
ドラム１の表面より分離され、図示しない定着部で転写
紙上の転写像が定着された後に基枠外の図示しない排紙
トレイへ排出される。なお、転写後において感光体ドラ
ム１の表面に残留しているトナーはクリーニング装置７
により除去される。この現像装置で用いる現像剤には帯
電トナーを直接感光体面に供給して静電潜像を可視像化
できる１成分現像剤と、トナーをキャリア表面に摩擦帯
電によって吸着させ、そのトナー付きのキャリアを感光
体面に供給して静電潜像を可視像化できる２成分現像剤
が知られている。

【０００４】この現像装置で用いられるトナーは可視像
化に利用されるまで、感光体面に繰返して供給され、ト
ナーが消費されている。２成分現像剤中のキャリアはそ
の表面にトナーを摩擦帯電によって吸着させ、そのトナ
ー付きのキャリアが感光体面に供給され、感光体面上の
静電潜像がキャリア上よりトナーを吸引し、静電潜像の
現像が成されている。このような２成分現像剤のキャリ
アは使用限界に近づくと、ほとんどの場合、帯電不良を
起こして劣化する。このような帯電不良が生じた場合、
トナーの過多によるトナー飛散等により異常画像等が発
生するので、適時にキャリア交換あるいは現像剤交換が
行なわれている。

【０００５】例えば、特開昭５３−２２７４７号公報に
は、単一の現像装置が開示される。同装置は、図９に示
すように、キャリアを独立に補給するキャリア補給手段
を備える。このキャリア補給手段であるキャリアカート
リッジ９に貯蔵されているキャリア１１はモータＭＡ駆
動のオーガ１２、モータＭＢ駆動のオーガ１３の搬送力
により現像容器１４内の現像剤撹拌部１５に搬送され
る。劣化したキャリアの廃棄は撹拌部１５の粉体面近傍
に設けられた現像剤回収口１６よりモータＭＣ駆動のオ
ーガ１９で行われる。トナー補給はトナーカートリッジ
１０よりトナー補給ローラ１７によって少量づつ行われ
る。キャリアの補給される量はオーガ１２の回収量によ
り適宜制御され、現像剤撹拌部１５におけるトナー濃度
は画像形成によるトナー消費量、トナー補給量、キャリ
ア廃棄量に応じて制御装置１８によって略一定に保たれ
る。

【０００６】このように、この現像装置では、適時に、
現像容器１４内の現像剤に対してキャリア１１を一定量
供給すると共に、現像容器内の現像剤を現像剤廃棄容器
２０に同量排出し、劣化したキャリアの一部を交換する
という操作を繰り返す。更に、この現像装置では、現像
容器内の現像剤の量を、常時、体積検知手段２１によっ
て検知していて、トナー消費がなされて現像容器内の現
像剤の量が所定量減ると、トナー供給するようにしてい
る。特開昭６１−１１７５７５号公報には、電子写真複
写機やコンピュータのカラー記録装置等に採用され、２
色又は３色以上の単色カラー、所謂、マルチカラー用
や、フルカラー用の乾式回転現像装置が開示される。こ
のリボルバー方式を採る乾式回転現像装置はイエロー、
マゼンタ、シアン及びブラックの各現像ユニットを回転
体に一体的に収納している。更に、各現像ユニットには
トナー補給装置よりの各トナーを回転体の中空軸を通し
て各現像ユニット内に供給し、同トナーを各現像ユニッ
ト内のキャリアと撹拌した上で各現像ユニット内の現像
ローラに供給し、各色の現像ユニットが現像位置に回転
移動した際に、各色相当の静電潜像を現像し、顕画像を
得るようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な単一の現像装置をカラー画像形成装置に適用するとす
ると、各色毎に同様の現像装置を２〜４組用意すること
と成るので、キャリア補給手段をそれぞれの現像装置に
搭載すると非常に大型化し、コスト的にも大幅な上昇を
招くことが容易に予想される。他方、上述のようなリボ
ルバー方式のカラー現像装置には、複数の色の各現像ユ
ニットによる現像時に混色を起こさないでトナー補給を
行えるトナー補給方法が開示されている。しかし、この
カラー現像装置の各現像ユニット内のキャリアに関し
て、その補給については何等開示がなされて無く、この
場合、適時に、サービスマンにより一括して使用済み現
像剤を廃棄し、補給すると推測される。

【０００８】このようなサービスマンによるキャリアの
入れ替え作業を不要にし、保守作業にかかる費用及び時
間を低減することが望まれている。

【０００９】これに応えるため、キャリアを装置内に貯
蔵し、キャリアの一部または全部を自動的に交換する手
段を備えた前述の単一の現像装置を複数個並列的にカラ
ー現像装置内に組み込むことが考えられる。しかし、こ
のような従来のキャリアを自動的に交換可能な現像装置
を複数の現像装置を備えたカラー現像装置に適用しよう
とすると、装置が非常に大型化し、コストアップが大き
いという課題が生じる。本発明は以上のような問題点に
鑑みて成されたものであり、その第１，第２の目的は、
現像装置あるいはキャリア補給手段を共通のキャリア補
給可能位置に移動して後、キャリア補給動作を行なうこ
とにより、装置の小型化、低コスト化を可能にできる２
成分現像装置のキャリア補給方法を提供することにあ
る。

【００１０】第３の目的は、キャリア補給手段を現像装
置に連動させて、キャリアを帯電させてから供給し、画
像劣化を最小限に抑えることを可能にできる２成分現像
装置のキャリア補給装置を提供することにある。第４の
目的は、キャリア補給量を定量化して、安定した画像が
得られる２成分現像装置のキャリア補給装置を提供する
ことにある。第５の目的は、各現像装置に応じたトナー
がキャリア補給手段の介在によって混合されることを防
ぎトナーの混色の発生の無い２成分現像装置のキャリア
補給方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の方法発明では、 複数の現像装置、１つ
のキャリア補給手段、を備え、各々の現像装置に対する
キャリア補給を前記キャリア補給手段により共通して行
なう２成分現像装置のキャリア補給方法において、複数
の現像装置が前記キャリア補給手段に対応した共通のキ
ャリア補給可能位置に移動可能に構成されており、キャ
リア補給を行なう現像装置をキャリア補給可能位置に移
動して後、キャリア補給動作を行なうことを特徴とす
る。 請求項２の方法発明では、複数の現像装置、１つの
キャリア補給手段、を備え、各々の現像装置に対するキ
ャリア補給を前記キャリア補給手段により共通して行な
う２成分現像装置のキャリア補給方法において、キャリ
ア補給手段が各現像装置のキャリア補給可能位置に移動
可能に構成されており、キャリア補給手段をキャリア補
給を行なう現像装置に対応したキャリア補給可能位置に
移動して後、キャリア補給動作を行なうことを特徴とす
る。

【００１２】

【００１３】請求項３の発明では、複数の現像装置、１
つのキャリア補給手段、現像装置を支持するリボルバー
方式の現像装置移動手段を備え、キャリア補給手段を現
像装置と一体に取り付け、キャリア補給手段を現像装置
の移動に連動して回動するように構成したことを特徴と
する。請求項４の発明では、請求項３のキャリア補給装
置において、前記キャリア補給手段の内部に回転に応じ
てキャリアを定量づつ汲み上げる汲み上げ手段を設け、
前記汲み上げ手段によりキャリア補給量を定量化するこ
とを特徴とする。請求項５の発明では、請求項３のキャ
リア補給装置において、キャリア及びトナーを混合搬送
する粉体搬送手段を備え、前記粉体搬送手段の流路の上
流側にキャリアの補給点を配置し、トナーの補給点を下
流側に配置したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】請求項１によれば、キャリア補給を行なう現像
装置をキャリア補給可能位置に移動してから、キャリア
補給動作を行なうので、ここで用いる現像装置内のキャ
リア搬送路の簡素化、小型化が容易と成る。請求項２に
よれば、キャリア補給手段をキャリア補給を行なう現像
装置に対応したキャリア補給可能位置に移動して後、キ
ャリア補給動作を行なうので、ここで用いる現像装置内
のキャリア搬送路の簡素化、小型化が容易と成る。

【００１５】請求項３によれば、複数の現像装置、１つ
のキャリア補給手段、現像装置を支持するリボルバー方
式の現像装置移動手段を備え、キャリア補給手段を現像
装置と一体に取り付け、キャリア補給手段を現像装置の
移動に連動して回動するので、補給前のキャリアを事前
に帯電させてからキャリア補給することが可能となる。
請求項４によれば、請求項３のキャリア補給装置におい
て、前記キャリア補給手段の内部に回転に応じてキャリ
アを定量づつ汲み上げる汲み上げ手段を設けたので、汲
み上げ手段によりキャリア補給量を定量化するので、精
度良く安定して一定量のキャリアを補給することが可能
と成る。請求項５によれば、請求項３のキャリア補給装
置において、キャリア及びトナーを混合搬送する粉体搬
送手段を備え、粉体搬送手段の流路の上流側にキャリア
の補給点を配置し、トナーの補給点を下流側に配置した
ので、各現像装置に応じたトナーがキャリア補給手段の
介在によって混合されることを防ぐことが可能と成る。

【００１６】

【実施例】図１の２成分現像装置のキャリア補給装置は
本発明の構成の要部を備える。この装置は画像形成装置
としての複写機に装備されてもよく、その他のプリンタ
等の電子写真方式、静電記録方式等のフルカラー画像形
成装置に適用可能である。ここでは、先ず、図１に示す
２成分現像装置（以後単に現像装置と記す）４Ａのキャ
リア補給装置を説明する。この例における複写機は、シ
アン・マゼンタ・イエロー・ブラックの４色の各静電潜
像を別々に形成する４つの感光体ドラム１ａと、直列状
に並ぶ４つの感光体ドラム１ａに順次対向する様に循環
する転写ベルト８とを図示しない基枠内に配設する。こ
こで各々の感光体ドラム１ａの外周近傍部には図８と共
に説明したような画像形成のための手段が同様に配備さ
れるが、ここでは重複説明を省略する。

【００１７】この感光体ドラム１ａには原稿画像を色分
解して得た色別原稿画像が図示しない画像読み取り素子
に読み込まれ、読み込まれた画像信号は図示しない光書
き込み部に送られ、光書き込み部は画像信号に基づき駆
動し、光書き込みを感光体ドラム１ａ上に行ない、感光
体ドラム１ａの表面に色別静電潜像が形成される。各感
光体ドラム１ａ上の各静電潜像は、感光体ドラム１ａの
側方に対設された色別の各現像装置４Ａによって可視像
化され、色別可視像は転写ベルト８に順次重ね合わせて
転写され、その上で図示しない転写紙に転写され、転写
紙上の転写像が定着され、フルカラーの画像が形成され
ている。各色の現像装置４Ａはトナーホッパー２０Ｃ・
２０Ｍ・２０Ｙ・２０Ｂkと、各トナーホッパーの下部
のトナー補給ローラ２１Ｃ・２１Ｍ・２１Ｙ・２１Ｂk
よりトナーを補給されると共に、単一のキャリア補給手
段２２より共通してキャリアを補給される各現像器２３
Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkとを備える。各現像器２
３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkは供給されるトナーと
キャリアを撹拌して現像ローラ２４Ｃ・２４Ｍ・２４Ｙ
・２４Ｂkに循環供給し、同ローラが各感光体ドラム１
ａの表面の色別の静電潜像を可視像化する。

【００１８】キャリア補給手段２２は単一のキャリアカ
ートリッジ２５及びキャリアカートリッジ２５のキャリ
アを分岐して各現像器２３Ｙ・２３Ｍ・２３Ｃ・２３Ｂ
kに個別に搬送するオーガ２６Ｃ・２６Ｍ・２６Ｙ・２
６Ｂkとを備える。各オーガは図示しないキャリア・ト
ナー供給モータによりスクリュを回転駆動して、回転量
に応じた量だけキャリアを供給する。なお、各現像器２
３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkはキャリア補給手段２
２よりキャリア補給を受けると共に、その際、劣化した
キャリアを図示しない現像剤回収口よりオーバーフロー
する分だけ順次排出することとなる。各現像器２３Ｃ・
２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkのキャリアの使用比率は一定
ではなく、その補給量は同一とは成らない。ここでは、
図示しない制御手段が各現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ
・２３Ｂkの現像剤の使用比率をそれぞれ求め、各使用
比率に応じた各オーガの回転量をそれぞれ算出し、各オ
ーガ２６Ｃ・２６Ｍ・２６Ｙ・２６Ｂkをそれぞれの回
転量だけ駆動することと成る。

【００１９】このように、図１の現像装置４Ａはシアン
・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色毎に複数設けら
れ、これに１つのキャリア補給手段２２が対設されてお
り、これら現像装置４Ａを用いての現像方法によれば、
各々の現像装置４Ａに対するキャリア補給を独立のキャ
リア補給手段で行うこと無く共通のキャリア補給手段２
２により過不足無く行なうことが出来、特に、一つのキ
ャリアカートリッジ２５を備えるだけなので、一つのキ
ャリアカートリッジの交換で済み、操作性に優れる。な
お、キャリアの貯蔵量を装置寿命に耐える程度まで拡大
し、カートリッジ交換を廃止し、メンテナンスを省略し
ても良い。図２には請求項１の現像方法で用いる現像装
置４Ｂを示した。

【００２０】この現像装置４Ｂはリボルバー現像方式を
採り、現像装置移動手段としてのリボルバー部２７を備
え、リボルバー部２７をその回転中心線２７１（図２に
おいて紙面に垂直な線）回りに順次回動可能に形成し、
このリボルバー部２７にシアン・マゼンタ・イエロー・
ブラックの各色毎の現像装置４Ｂが一体的に装着され
る。各現像装置４Ｂは基本的には全て同一構造を成し、
各色毎の現像器２８Ｃ・２８Ｍ・２８Ｙ・２８Ｂkと、
それらの内部の現像室２９Ｃ・２９Ｍ・２９Ｙ・２９Ｂ
kと、各現像室の外周壁側の窓に嵌装された現像ローラ
３０Ｃ・３０Ｍ・３０Ｙ・３０Ｂkと、各現像室の外周
壁側の窓の近傍に配設され、シャッタ３１で開閉される
各キャリア供給口３２とで構成されている。

【００２１】ここでリボルバー部２７に支持された現像
器内の各現像器ローラ３０Ｃ・３０Ｍ・３０Ｙ・３０Ｂ
kは感光体ドラム１ｂと対向する現像位置Ｐ１に順次、
回転移動して、各色相当の静電潜像の現像処理を行う。
ここで感光体ドラム１ｂにはその１回転毎に順次原稿画
像を色分解して得た色別画像に応じた色別静電潜像が形
成され、色別静電潜像がリボルバー部２７の１／４回転
毎に現像位置Ｐ１に切り換え配置される色別の各現像器
ローラ３０Ｃ・３０Ｍ・３０Ｙ・３０Ｂkによって現像
され、これによって得られた色別可視像は転写ベルト８
に順次重ね合わせて転写され、その上で図示しない転写
紙に転写され、転写紙上の転写像が定着され、フルカラ
ーの画像が形成されている。

【００２２】ここで、各現像器２８Ｃ・２８Ｍ・２８Ｙ
・２８Ｂkは、最上位置に達した際に各キャリア供給口
３２をキャリア供給可能位置Ｐ２にセットする。この
際、シャッタ３１は図示しないソレノイドにより駆動さ
れる開閉レバーの作用によって開作動され、通常時には
弾性力で閉鎖されるように構成される。なお、リボルバ
ー部２７の回動に連動する図示しないカム機構等によ
り、補給時にのみシャッタ３１を開放させても良い。キ
ャリア供給可能位置Ｐ２のキャリア供給口３２の直上に
は固定されたキャリア補給手段２２ｂが対設される。こ
のキャリア補給手段２２ｂは単一のキャリアカートリッ
ジ２５ｂと、このキャリアカートリッジのキャリアをキ
ャリア供給可能位置Ｐ２に達した現像器２８Ｃ・２８Ｍ
・２８Ｙ・２８Ｂkに補給出来るキャリア補給ローラ３
３とで構成される。

【００２３】キャリア補給ローラ３３は図示しないキャ
リア供給モータにより回転駆動して、回転量に応じた量
だけキャリアを供給する。なお、各現像器２８Ｃ・２８
Ｍ・２８Ｙ・２８Ｂkには、図示しないトナー供給手段
（後述する図４中のトナーカートリッジでも良い）が付
設され、このトナー供給手段の作用によって適時に各色
のトナーが各現像器２８Ｃ・２８Ｍ・２８Ｙ・２８Ｂk
内に供給される。ここでは、図示しない制御手段が各現
像器２８Ｃ・２８Ｍ・２８Ｙ・２８Ｂkの現像剤の使用
比率をそれぞれ求め、各使用比率に応じてキャリア補給
ローラ３３及び図示しないトナー供給手段を駆動し、各
色毎のトナー及びキャリアの各補給量の制御が成され
る。このように、図２の現像装置４Ｂはシアン・マゼン
タ・イエロー・ブラックの各色毎に設けられ、これら複
数の現像装置４Ｂに１つのキャリア補給手段２２ｂが対
設される。特に、各現像装置４Ｂはキャリア補給手段２
２ｂに対応した共通のキャリア補給可能位置Ｐ２に移動
可能に構成された。

【００２４】このような装置を用いての現像方法では、
キャリア補給を行なう目的の現像装置４Ｂをキャリア補
給可能位置Ｐ２に移動させた後、キャリア補給手段２２
ｂによってキャリア補給を行なう。このため、キャリア
供給可能位置Ｐ２に達っした各現像装置４Ｂに一つのキ
ャリア補給手段２２ｂがキャリアを補給すれば良く、キ
ャリア供給動作が簡素化され、特に、ここで用いる装置
では図１に示したようなキャリア搬送手段としてのオー
ガ２６Ｃ・２６Ｍ・２６Ｙ・２６Ｂkを必要とせず、装
置を大幅に簡素化でき、小型化、低コスト化が容易と成
る。

【００２５】図３には請求項２の現像方法で用いる現像
装置４Ｃを示した。この装置は画像形成装置としての複
写機に装備されてもよく、その他のプリンタ等の電子写
真方式、静電記録方式等のフルカラー画像形成装置に適
用可能である。この例における現像装置４Ｃは、シアン
・マゼンタ・イエロー・ブラックの４色の各静電潜像を
別々に形成すると共に、直列状に並ぶ４つの感光体ドラ
ム１ｃと、４つの感光体ドラム１ｃに順次対向する様に
循環する転写ベルト８ｃとを図示しない基枠内に配設す
る。ここでは、原稿画像を色分解して得た色別原稿画像
が図示しない画像読み取り素子に読み込まれ、読み込ま
れた画像信号は図示しない光書き込み部に送られ、光書
き込み部は画像信号に基づき駆動し、光書き込みを各々
の感光体ドラム１ｃ上に行ない、感光体ドラム１ｃの表
面に色別静電潜像が形成される。各感光体ドラム１ｃ上
の各静電潜像は、感光体ドラム１ｃの側方に対設された
色別の各現像装置４Ｃによって可視像化され、色別可視
像は転写ベルト８ｃに順次重ね合わせて転写され、その
上で給紙部からの転写紙に転写され、転写紙上の転写像
が定着され、フルカラーの画像を形成する。

【００２６】各色の現像装置４Ｃはトナーホッパー２０
Ｃ・２０Ｍ・２０Ｙ・２０Ｂkと、各トナーホッパーの
下部のトナー補給ローラ２１Ｃ・２１Ｍ・２１Ｙ・２１
Ｂkよりトナーを補給される現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２
３Ｃ・２３Ｂkと、各現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・
２３Ｂkに対してキャリアを補給する単一のキャリア補
給手段２２ｃとを備える。各現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２
３Ｙ・２３Ｂkは供給されるトナーとキャリアを撹拌し
て現像ローラ２４Ｃ・２４Ｍ・２４Ｙ・２４Ｂkに循環
供給し、同ローラが各感光体ドラム１ｃの表面の色別の
静電潜像を可視像化する。キャリア補給手段２２ｃは単
一のキャリアカートリッジ２５ｃと、このカートリッジ
を水平に移動させる水平移動装置Ｍ１とによって構成さ
れる。水平移動装置Ｍ１はキャリアカートリッジ２５ｃ
を各現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkのキャリ
ア供給口３２ｃに順次案内するレール３４及び送りねじ
３５と、送りねじ３５を駆動するキャリアカートリッジ
移動モータ３６と、同移動モータ３６を駆動制御する図
示しない制御手段とで構成される。

【００２７】キャリアカートリッジ２５ｃの下部にはキ
ャリア補給ローラ３７が装備され、同ローラは図示しな
いキャリア供給モータにより回転駆動して、回転量に応
じた量だけキャリアを供給する。なお、各現像器２３Ｃ
・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂkはキャリア補給手段２２ｃ
よりキャリア補給を受けると共に、その際、劣化したキ
ャリアのオーバーフロー分を図示しない現像剤回収口よ
り排出する。各現像器２３Ｃ・２３Ｍ・２３Ｙ・２３Ｂ
kのキャリア供給口３２ｃは個々のキャリア供給可能位
置Ｐ２に配置され、シャッタ３１ｃによって通常時に閉
鎖され、キャリアカートリッジ２５ｃの補給口が対向し
たときに、図示しないソレノイドにより駆動される開閉
レバーの作用によって開作動されるように構成される。
なお、キャリアカートリッジ２５ｃの移動に連動する図
示しないカム機構等により、補給時にのみシャッタ３１
ｃを開放させても良い。

【００２８】このように、図３の現像装置４Ｃはシアン
・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色毎に設けられ、
これら複数の現像装置４Ｃに１つのキャリア補給手段２
２ｃが対設される。特に、キャリア補給を行うキャリア
補給手段２２ｃが水平移動装置Ｍ１に駆動され、各現像
装置４Ｃのキャリア補給可能位置Ｐ２に移動可能に構成
されている。このような装置を用いての現像方法では、
キャリア補給手段２２ｃのキャリアカートリッジ２５ｃ
をキャリア補給を行なう目的の現像装置４Ｃのキャリア
補給可能位置Ｐ２に移動させた後、キャリア補給動作を
行う。このため、各々の現像装置４Ｃに対するキャリア
補給を独立のキャリア補給手段で行うこと無く共通のキ
ャリア補給手段２２ｃにより過不足無く行なうことが出
来、特に、一つのキャリアカートリッジ２５ｃを備える
だけなので、一つのキャリアカートリッジの交換で済
み、操作性に優れる。更に、ここでは図１中のオーガ２
６Ｃ・２６Ｍ・２６Ｃ・２６Ｂkを排除して、低価格で
信頼性の高い水平移動装置Ｍ１を付加することで相当の
機能を確保出来る。

【００２９】図４には請求項３、４、５に相当する実施
例としての現像装置４Ｄを示した。この現像装置４Ｄは
リボルバー現像方式を採り、現像装置移動手段としての
リボルバー部２７ｄを備え、リボルバー部２７ｄをその
回転中心線２７１回りに順次回動可能に形成し、このリ
ボルバー部２７ｄにシアン・マゼンタ・イエロー・ブラ
ックの各色毎の現像装置４Ｄが一体的に装着される。各
現像装置４Ｄは基本的には全て同一構造を成し、特に、
このリボルバー部２７ｄには回転中心線２７１の長手方
向にキャリア補給手段としてのキャリアカートリッジ４
０、トナーカートリッジ４１及び現像器４２Ｃ・４２Ｍ
・４２Ｙ・４２Ｂk（図７参照）がこの順に一体的に装
着される。

【００３０】キャリアカートリッジ４０は図５に示すよ
うに、円筒状を成し、その底部には所定量のキャリアを
滞留しており、キャリアカートリッジ４０の回転時にこ
れらキャリアは撹拌され、帯電される。キャリアカート
リッジ４０はその内部に、その回転方向に沿って等間隔
で４つのホッパー４３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ・４３Ｂk
と、各ホッパーの開口との対向部に配設される湾曲板状
の４つのストッパ４４とを備え、これらはキャリアカー
トリッジ４０の内壁より突設される。なお、キャリアカ
ートリッジ４０の外壁の一部には適時にキャリアの供給
を行う常閉口が形成され、メンテナンスの際に、キャリ
アカートリッジ４０内へのキャリア補給が成されてい
る。

【００３１】キャリアカートリッジ４０の回転時には各
ストッパ４４が低位置のキャリアを掻き上げ、回転上昇
するに応じて対向するホッパー４３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ
・４３Ｂkのキャリア保持域に供給する。各ホッパー４
３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ・４３Ｂkが順次最上位置である
キャリア供給可能位置Ｐ２の前後近傍に達する際には、
シアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの各色毎の現像
装置４Ｄにキャリアを供給可能となり、ここで、各ホッ
パー４３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ・４３Ｂkのキャリア保持
域のキャリアは後述のオーガ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｙ・
４４Ｂkのキャリア補給口４４１Ｃ・４４１Ｍ・４４１
Ｙ・４４１Ｂkより各色毎の現像器４２Ｃ・４２Ｍ・４
２Ｙ・４２Ｂkに供給可能と成る。

【００３２】各トナーカートリッジ４１は図６に示すよ
うに、円筒状を成し、その内部はその回転方向に沿って
等間隔で４つのトナー室４５Ｃ・４５Ｍ・４５Ｙ・４５
Ｂkに分割され、これら各トナー室には各ホッパー４３
Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ・４３Ｂkと連通するオーガ４４Ｃ
・４４Ｍ・４４Ｙ・４４Ｂkのトナー補給口４６Ｃ・４
６Ｍ・４６Ｃ・４６Ｂkが開口されている。ここで、各
トナー室４５Ｃ・４５Ｍ・４５Ｃ・４５Ｂkの低壁板４
７は各オーガのトナー補給口４４２Ｃ・４４２Ｍ・４４
２Ｙ・４４２Ｂkと近接して形成され、各トナー室が最
上位置の近傍に達した際に低壁板４７上のトナーが容易
にトナー補給口４４２Ｃ・４４２Ｍ・４４２Ｙ・４４２
Ｂkに供給される様に構成される。なお、各トナー室４
５Ｃ・４５Ｍ・４５Ｙ・４５Ｂkの外壁の一部には適時
に各色のトナーの供給を行う図示しない常閉口が形成さ
れ、メンテナンスの際に、各色のトナーの補充が成され
ている。図７に示すように、各色毎の現像器４２Ｃ・４
２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂkは、それらの内部に現像室４８
Ｃ・４８Ｍ・４８Ｙ・４８Ｂkと、各現像室の外周壁側
の窓に嵌装された現像ローラ４９Ｃ・４９Ｍ・４９Ｙ・
４９Ｂkと、これら各現像室と各トナー室４５Ｃ・４５
Ｍ・４５Ｙ・４５Ｂk及び各ホッパー４３Ｃ・４３Ｍ・
４３Ｙ・４３Ｂkとを連通するオーガ４４Ｃ・４４Ｍ・
４４Ｙ・４４Ｂkとで構成される。

【００３３】各オーガ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｙ・４４Ｂ
kはリボルバー部２７ｄに支持されるキャリア・トナー
供給モータ５０を備え、同モータによりスクリュを回転
駆動して、送り方向、即ち各色毎の現像器４２Ｃ・４２
Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂkに向かう方向にキャリア及びトナ
ーを回転量に応じた量送り作動する。ここでは、図示し
ない制御手段が各色毎の現像器４２Ｃ・４２Ｍ・４２Ｙ
・４２Ｂkの現像剤の使用比率をそれぞれ求め、各使用
比率に応じてキャリア・トナー供給モータ５０の回転量
を算出して、同量回転駆動し、各色毎のトナー及びキャ
リアの各補給量の制御が成される。なお、キャリアはト
ナーの補給量と大きく異なるが、その量調整は各オーガ
の回転量調整や、各ストッパ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｃ・
４４Ｂkやホッパー４３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｃ・４３Ｂkの
形状によって調整可能である。更に、各現像器４２Ｃ・
４２Ｍ・４２Ｃ・４２Ｂk内の現像剤の内、一部の劣化
現像剤は図示しない排出口よりのオーバーフロー分だけ
外部に排出されるように構成されても良く、場合によっ
てはメンテナンス時に排出されても良い。

【００３４】ここでオーガ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｙ・４
４Ｂkはその送り方向の上流側にキャリア補給口４４１
Ｃ・４４１Ｍ・４４１Ｙ・４４１Ｂkを、同キャリア補
給口に対して下流側にトナー補給口４４２Ｃ・４４２Ｍ
・４４２Ｙ・４４２Ｂkを、更に下流端に排出口４４３
Ｃ・４４３Ｍ・４４３Ｙ・４４３Ｂkをそれぞれ形成さ
れている。このため、各オーガ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｙ
・４４Ｂkは、共通使用されるキャリアをキャリアカー
トリッジ４０より搬送し、その下流では各色毎の現像器
４２Ｃ・４２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂkよりのトナーを受取
り、排出口４４３Ｃ・４４３Ｍ・４４３Ｙ・４４３Ｂk
より各色毎の現像器４２Ｃ・４２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂk
にトナー及びキャリアの混合された現像剤を補給する。
このため、各現像器４２Ｃ・４２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂk
に供給されるトナーの混色は確実に防止される。

【００３５】このようなリボルバー現像方式を採る現像
装置４Ｄが駆動した場合、リボルバー部２７ｄに支持さ
れた現像器内の各現像器ローラ４９Ｃ・４９Ｍ・４９Ｙ
・４９Ｂkは感光体ドラム１ｄと対向する現像位置Ｐ１
に順次、回転移動して、各色相当の静電潜像の現像処理
を行う。ここで感光体ドラム１ｄにはその１回転毎に順
次原稿画像を色分解して得た色別画像に応じた色別静電
潜像が形成され、色別静電潜像がリボルバー部２７ｄの
１／４回転毎に現像位置Ｐ１に切り換え配置される色別
の各現像器ローラ４９Ｃ・４９Ｍ・４９Ｙ・４９Ｂkに
よって現像され、これによって得られた色別可視像は転
写紙に順次重ね合わせて転写され、転写紙上の転写像が
定着され、フルカラーの画像が形成されている。この
際、リボルバー部２７ｄに支持されたキャリアカートリ
ッジ４０とトナーカートリッジ４１及び各現像器４２Ｃ
・４２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂkを一体的に回転させ、内部
のキャリア、トナー及びキャリア、トナーの混合する現
像剤をそれぞれ撹拌する。同時に、キャリアカートリッ
ジ４０とトナーカートリッジ４１及び各現像器４２Ｃ・
４２Ｍ・４２Ｙ・４２Ｂkの内で各最上位置に位置する
色相当のオーガ４４Ｃ・４４Ｍ・４４Ｙ・４４Ｂkを適
量回転駆動し、各現像器４２Ｃ・４２Ｍ・４２Ｙ・４２
Ｂk内のキャリア、トナーの補給を行う。

【００３６】このように、図４の現像装置４Ｄは異なる
色の画像形成毎にリボルバー部２７ｄを回転させ、目的
の色の現像装置を現像位置Ｐ１に移動する。これと同時
にキャリアカートリッジ４０とトナーカートリッジ４１
が回転するので、キャリアの撹拌が進み、摩擦帯電が確
実に成されてから現像器側に補給され、未帯電のままの
補給を防止出来、未帯電のキャリア供給による異状画像
の発生を防止出来る。更に、キャリアカートリッジ４０
内のホッパー４３Ｃ・４３Ｍ・４３Ｙ・４３Ｂkには各
ストッパ４４より一定の量のキャリアが汲み上げられ、
このため、複雑なオーガの回転制御を行わなくとも、任
意の十分な期間、オーガを回転するだけで精度良くキャ
リア補給を行える。更に、図４の現像装置のようにオー
ガをトナー搬送にも共有した場合には、必要なトナー補
給量に応じてキャリアの補給量を考慮すること無く、任
意の期間、回転時間を独立制御出来るので、構成を簡素
化するうえで非常に有効である。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
係る発明によれば、キャリア補給を行うべき現像装置を
キャリア補給可能位置に移動してから、キャリア補給を
行なう様にしたので、ここで用いる現像装置のキャリア
搬送路を簡素化あるいは排除でき、装置の簡素化、小型
化、低コスト化が容易と成り、キャリア寿命によるメン
テナンスの容易な画像形成装置を提供できる。請求項２
に係る発明によれば、キャリア補給手段がキャリア補給
を行なうべき現像装置のキャリア補給可能位置に移動さ
れた後、キャリア補給が行なわれるので、ここで用いる
キャリア補給装置から各々の現像装置に対するキャリア
搬送路を専用に設ける必要が無くなり、装置の簡素化、
小型化、低コスト化が容易と成り、キャリア寿命による
メンテナンスの容易な画像形成装置を提供できる。

【００３８】請求項３に係る発明によれば、複数の現像
装置、１つのキャリア補給手段、現像装置を支持するリ
ボルバー方式の現像装置移動手段を備え、キャリア補給
手段を現像装置と一体に取り付け、キャリア補給手段を
現像装置の移動に連動して回動するようにしたので、キ
ャリア補給前に事前にキャリアを撹拌して帯電させるこ
とが可能となり、キャリア補給に伴う画像の劣化を防止
することができる。請求項４に係る発明によれば、請求
項３のキャリア補給装置において、キャリア補給手段の
内部に回転に応じてキャリアを一定量づつ汲み上げる汲
み上げ手段を設けたので、汲み上げ手段によりキャリア
補給量を定量化するので、精度良く安定して一定量のキ
ャリアを補給し、安定した画像を得ることが可能と成
る。請求項５によれば、請求項３のキャリア補給装置に
おいて、キャリア及びトナーを混合搬送する粉体搬送手
段を備え、粉体搬送手段の流路の上流側にキャリアの補
給点を配置し、トナーの補給点を下流側に配置したの
で、各現像装置に共通使用しているキャリア補給手段の
介在によってトナーの混合を生じることが防止され、ト
ナー混色による画像劣化のない画像形成装置を提供可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成の要部を備える現像装置の概略構
成図である。

【図２】本発明の請求項１相当の実施例としての現像方
法で用いる現像装置の概略構成図である。

【図３】本発明の請求項２相当の実施例としての現像方
法で用いる現像装置の概略構成図である。

【図４】本発明の請求項３，４，５相当の実施例として
の現像装置の概略構成図である。

【図５】図４の現像装置のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図４の現像装置のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図４の現像装置のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】画像形成装置の概略構成図である。

【図９】図８の画像形成装置内の現像装置の拡大概略構
成図である。

【符号の説明】

１ａ 感光体ドラム １ｂ 感光体ドラム １ｃ 感光体ドラム １ｄ 感光体ドラム ４ 現像装置 ４Ａ 現像装置 ４Ｂ 現像装置 ４Ｃ 現像装置 ４Ｄ 現像装置 ２２ キャリア補給手段 ２２ｂ キャリア補給手段 ２５ キャリアカートリッジ ２５ｂ キャリアカートリッジ ２５ｃ キャリアカートリッジ ２６Ｃ オーガ ２６Ｍ オーガ ２６Ｙ オーガ ２６Ｂk オーガ ２７ リボルバー部 ２８Ｃ 現像器 ２８Ｍ 現像器 ２８Ｙ 現像器 ２８Ｂk 現像器 ４０ キャリアカートリッジ ４１ トナーカートリッジ ４４Ｃ オーガ ４４Ｍ オーガ ４４Ｙ オーガ ４４Ｂk オーガ Ｐ２ キャリア供給可能位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 創 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 横川 信人 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 石井 佳子 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 村松 智 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 鈴木 雅子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭54−44548（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19872（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の現像装置、 １つのキャリア補給手段、 を備え、 各々の現像装置に対するキャリア補給を前記キャリア補
   給手段により共通して行なう２成分現像装置のキャリア
   補給方法において、 複数の現像装置が前記キャリア補給手段に対応した共通
   のキャリア補給可能位置に移動可能に構成されており、 キャリア補給を行なう現像装置を前記キャリア補給可能
   位置に移動して後、 キャリア補給動作を行なうことを特徴とする、 ２成分現像装置のキャリア補給方法 。
2. 【請求項２】複数の現像装置、 １つのキャリア補給手段、 を備え、 各々の現像装置に対するキャリア補給を前記キャリア補
   給手段により共通して行なう２成分現像装置のキャリア
   補給方法において、 前記キャリア補給手段が各現像装置のキャリア補給可能
   位置に移動可能に構成されており、 キャリア補給手段をキャリア補給を行なう現像装置に対
   応したキャリア補給可能位置に移動して後、 キャリア補給動作を行なうことを特徴とする、 ２成分現像装置のキャリア補給方法 。
3. 【請求項３】複数の現像装置、 １つのキャリア補給手段、 前記現像装置を支持するリボルバー方式の現像装置移動
   手段を備え、 前記キャリア補給手段を前記現像装置と一体に取り付
   け、 前記キャリア補給手段を前記現像装置の移動に連動して
   回動するように構成したことを特徴とする、 ２成分現像装置のキャリア補給装置 。
4. 【請求項４】請求項３のキャリア補給装置において、 前記キャリア補給手段の内部に回転に応じてキャリアを
   定量づつ汲み上げる汲み上げ手段を設け、 前記汲み上げ手段によりキャリア補給量を定量化するこ
   とを特徴とする、 ２成分現像装置のキャリア補給装 置。
5. 【請求項５】請求項３のキャリア補給装置において、 キャリア及びトナーを混合搬送する粉体搬送手段を備
   え、 前記粉体搬送手段の流路の上流側にキャリアの補給点を
   配置し、トナーの補給点を下流側に配置したことを特徴
   とする、 ２成分現像装置のキャリア補給装置 。