JP3324388B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
プリンタ等の画像形成装置に係り、特に、トナー及びキ
ャリアからなる二成分現像剤が用いられる現像手段を複
数備えてなる画像形成装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機またはプリンタ等
の画像形成装置においては、感光ドラム等の潜像担持体
上の静電潜像を現像装置で可視像化することが行なわれ
る。この種の現像装置のうち二成分現像方式を採用した
タイプはトナー及びキャリアから成る二成分現像剤を用
いるものであり、現像動作によりトナーが消費される一
方、キャリアは消費されずに現像装置内に残る。従っ
て、現像装置内でトナーと共に攪拌されるキャリアは攪
拌頻度が多くなるにつれて劣化する。

【０００３】そこで、現像剤の劣化を抑制するために、
所謂トリックル現像方式が既に採用されている（例えば
特公平２−２１５９１号公報参照）。このトリックル現
像方式は、現像動作により消費されるトナーを補給する
こととは別に、現像装置内に新しいキャリアを補給し、
補給により過剰になった現像装置内の現像剤を排出し、
このような現像剤の補給・排出動作を逐次繰り返すこと
によって、現像装置内の劣化現像剤を新たに供給される
トナー及びキャリアに置換していき、現像装置内の現像
剤の現像特性を一定に維持するものである。これによ
り、現像剤の帯電性能を維持し、複写画質の低下を押さ
えることが可能になる。

【０００４】一方、近年複写機およびプリンタに対して
カラー化の要求が強まってきている。複写機またはプリ
ンタ等の画像形成装置において、カラー画像を得るため
には、複数色のトナー像を潜像担持体上に順次形成し、
この複数色のトナー像を用紙等の転写媒体上に順次ある
いは一括して重ね合わせる手法が採用される。このよう
なカラー画像形成装置においては、回転ホルダに各色成
分用の複数の現像器を搭載し、回転ホルダを回転させる
ことにより必要な現像器を潜像担持体に対向配置するよ
うにした回転式現像装置（所謂ロータリー方式）を用い
るようにしたり、あるいは、各色成分トナー像が形成さ
れる画像形成ユニット（潜像担持体、現像装置、クリー
ニング装置等を包含）を複数並列に配設し、用紙や中間
転写体等の転写媒体上に各画像形成ユニットによるトナ
ー像を順次転写させる所謂タンデム方式等、様々な方式
が提案、実用化されている。

【０００５】ここで、回転式現像装置に所謂トリックル
方式を採用した先行技術としては、劣化の生じた現像剤
が収容される現像器を現像剤回収位置へと回転移動し、
当該現像器の現像ロールを逆回転することにより現像器
内の劣化現像剤を回収容器に回収し、新しい現像剤を定
期的に交換するようにしたものが提案されている（例え
ば特開平２−２０８６７６号公報参照）。

【０００６】また、所謂タンデム方式の画像形成装置に
所謂トリックル方式を採用した先行技術としては、各画
像形成ユニットの現像装置の下部に現像剤回収経路形成
部材を配設し、各現像装置から排出された劣化現像剤を
現像剤回収経路を通じて回収容器へと回収するようにし
たものが提案されている（例えば特開平７−１７５２８
６号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】確かに、特開平２−２
０８６７６号公報及び特開平７−１７５２８６号公報所
載の先行技術にあっては、いずれも、回転式現像装置の
各現像器毎あるいは各画像形成ユニットの現像装置毎に
劣化現像剤の回収手段を設ける必要がないことから、各
現像装置自体が不必要に大型化することはなく、装置構
成を簡略化していると言えるかも知れない。しかしなが
ら、特開平２−２０８６７６号公報所載の先行技術にあ
っては、回転式現像装置の各現像器内の劣化現像剤を回
収するために対応する現像器を現像剤回収部まで移動さ
せ、かつ、回収のために特別な動作（現像ロールの逆回
転）が必要となるため、画像形成サイクルと別途に劣化
現像剤の回収サイクルを確保しなければならず、画像形
成作業効率を低下させてしまうと共に、劣化現像剤の回
収動作制御が面倒になってしまうほか、劣化現像剤を回
収容器に放出する際に劣化現像剤が飛散し、周辺が汚染
しやすいという技術的課題がある。

【０００８】また、特開平７−１７５２８６号公報所載
の先行技術にあっては、例えば各画像形成ユニットのク
リーニング装置については各クリーニング装置毎に残留
現像剤の回収手段を設けなければならず、装置構成が複
雑化すると共に、残留現像剤の回収状態を各クリーニン
グ装置毎に点検しなければならず、クリーニング装置の
保守点検作業が面倒になってしまう。

【０００９】本発明は以上の技術的課題を解決するため
になされたものであって、本発明の目的は、回転式現像
装置を有する画像形成装置において、装置の小型化及び
簡略化という要請を満足させながら、トリックル方式を
容易に実現でき、劣化現像剤による画質低下を確実に抑
制すると共に、劣化現像剤回収時の飛散による汚染を回
避するようにした画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記目的を達
成するために、本発明は、図１に示すように、静電潜像
が担持される潜像担持体１の近傍には、回転ホルダ３に
複数の現像手段４（例えば４ａ〜４ｄ）が搭載された回
転式現像装置２を配設し、各現像手段４にはトナー及び
キャリアからなる二成分現像剤を収容すると共に、回転
ホルダ３を間欠的に回転させることにより潜像担持体１
に対向する部位に各現像手段４を選択的に配置し、潜像
担持体１上の各色成分潜像を対応する現像手段４にてト
ナー現像する画像形成装置において、各現像手段４内に
各色成分トナー及びキャリアを補給するトナー・キャリ
ア補給手段５と、各現像手段４内の劣化現像剤が各現像
手段４の排出口７から排出されて回収される劣化現像剤
回収手段６とを備え、前記劣化現像剤回収手段６として
は、回転ホルダ３の回転軸内に軸方向に延びる通路９を
形成し、この回転軸内通路９と単一の回収スペース部８
とを連通接続すると共に、各現像手段４の排出口７と回
転ホルダ３の回転軸内通路９とを連通接続し、各現像手
段４の排出口７から排出された劣化現像剤が回転ホルダ
３の回転軸内通路９を通じて回収スペース部８へ搬送さ
れる強制搬送手段１０を配設したことを特徴とする。

【００１１】

【００１２】このような技術的手段において、トナー・
キャリア補給手段５としては、トナー及びキャリアを別
々に補給する態様であってもよいし、又は、トナー及び
キャリアを適宜混合した現像剤を補給する態様であって
もよい。ここで、トナー及びキャリアからなる現像剤を
補給する態様にあっては、現像により消費されたトナー
を補給するためのトナーカートリッジの中に補給用のト
ナーの他に、一定量のキャリアが混合された現像剤を補
給することが望ましい。

【００１３】また、トナー・キャリア補給手段５の動作
タイミングについては、補給動作が必要になる現像濃度
の検知情報や現像剤の劣化情報に基づいて適宜選定して
差し支えない。一方、劣化現像剤回収手段６の劣化現像
剤の回収動作タイミングについては、トナー・キャリア
が補給されることによって過剰になった劣化現像剤を排
出して回収するようにしてもよいし、あるいは、現像剤
の劣化情報に基づいてトナー・キャリアの補給と同時若
しくはその前に劣化現像剤を排出して回収するようにし
てもよい。ここで、現像剤の劣化情報については、例え
ば画像形成枚数の計数値で現像剤の劣化度合を推定する
ようにしてもよいし、あるいは、現像剤の劣化度合を何
らかの形で検知（例えば帯電特性を検知）するようにし
てもよい。

【００１４】更に、劣化現像剤、残留現像剤の飛散を確
実に回避するという観点からすれば、回転軸内通路９と
現像手段４の排出口７、回収スペース部８との連通接続
部、また、共通回収ダクト１８と現像手段４の排出口
７、クリーニング手段１５の排出口１６、回収スペース
部８との連通接続部については、可能な限り気密性を良
好に保つようにすることが好ましい。 また、本発明に関
連する参考発明は、複数の画像形成ユニットを並列配置
した画像形成装置において、装置の小型化及び簡略化と
いう要請を満足させながら、トリックル方式を容易に実
現でき、劣化現像剤による画質低下を確実に抑制すると
共に、装置に対する保守点検作業性を改善するように画
像形成装置を提供することを目的とする。更に、本発明
に関連する参考発明は、図２に示すように、複数の画像
形成ユニット１１（例えば１１ａ〜１１ｄ）が並列配置
され、各画像形成ユニット１１には、静電潜像が担持さ
れる潜像担持体１、潜像担持体１上に静電潜像を形成す
る潜像形成手段１２、二成分現像剤が収容され、潜像担
持体１上の静電潜像を現像する一若しくは複数の現像手
段４、潜像担持体１上の一若しくは複数のトナー像を転
写媒体１３に転写させる転写手段１４及び潜像担持体１
上の残留現像剤を除去するクリーニング手段１５を具備
させ、各画像形成ユニット１１にて形成された一若しく
は複数のトナー像を転写媒体１３（最終的な転写媒体の
みならず中間的な転写媒体をも含む）に順次転写させる
画像形成装置において、各現像手段４内に各色成分トナ
ー及びキャリアを補給するトナー・キャリア補給手段５
と、各現像手段４内の劣化現像剤が各現像手段４の排出
口７から排出されて回収される劣化現像剤回収手段６
と、クリーニング手段１５内の残留現像剤が排出口１６
から排出されて回収される残留現像剤回収手段１７とを
備え、前記劣化現像剤回収手段６及び残留現像剤回収手
段１７を共用化するために、各現像手段４及び各クリー
ニング手段１５の配設箇所に対応して延びる共通回収ダ
クト１８を設け、この共通回収ダクト１８に単一の回収
スペース部８を連通接続すると共に、共通回収ダクト１
８と各現像手段４の排出口７及び各クリーニング手段１
５の排出口１６とを連通接続し、各現像手段４の排出口
７から排出された劣化現像剤及びクリ ーニング手段１５
の排出口１６から排出された残留現像剤が共通回収ダク
ト１８を通じて回収スペース部８へ搬送される強制搬送
手段１９を配設したことを特徴とする。

【００１５】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。先ず、図１に示す画像形成装置においては、
トナー・キャリア補給手段５は各現像手段４内に各色成
分トナー及びキャリアを補給する。一方、劣化現像剤回
収手段６は、各現像手段４内の劣化現像剤を排出口７か
ら排出して回収スペース部８へ回収する。このとき、各
現像手段４内の排出口７は回転ホルダ３の回転軸内通路
９に連通接続され、しかも、回収スペース部８が回転軸
内通路９に連通接続されているから、各現像手段４内の
劣化現像剤は回転ホルダ３の回転軸内通路９に導かれ、
その通路９内に配設された強制搬送手段１０にて回収ス
ペース部８へ回収される。

【００１６】次に、図２に示す画像形成装置において
は、トナー・キャリア補給手段５は各現像手段４内に各
色成分トナー及びキャリアを補給する。一方、劣化現像
剤回収手段６及び残留現像剤回収手段１７は、各現像手
段４内の劣化現像剤を排出口７から排出し、また、各ク
リーニング手段１５の残留現像剤を排出口１６から排出
し、回収スペース部８へ回収する。このとき、各現像手
段４の排出口７及び各クリーニング手段１５の排出口１
６は共通回収ダクト１８に連通接続され、しかも、回収
スペース部８が共通回収ダクト１８に連通接続されてい
るから、各現像手段４内の劣化現像剤及び各クリーニン
グ手段１５内の残留現像剤は共通回収ダクト１８に導か
れ、その共通回収ダクト１８内に配設された強制搬送手
段１９にて回収スペース部８へ回収される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態１ 図３はこの発明が適用されたカラー画像形成装置の実施
の形態１を示す。同図において、符号２１は感光ドラム
等の潜像担持体、２２は潜像担持体２１を予め帯電する
一様帯電装置、２３は帯電された潜像担持体２１上に静
電潜像を書き込むレーザ走査装置等の露光装置、２４は
夫々の色の現像剤を有するブラック用現像器２４ａ、イ
エロ用現像器２４ｂ、マゼンタ用現像器２４ｃ及びシア
ン用現像器２４ｄが回転可能に搭載され、前記潜像担持
体２１に対向する現像位置に所定の現像器２４ａ〜２４
ｄが間欠的に回転移動する回転式現像装置、２５は潜像
担持体２１上の各色トナー像を用紙あるいは透明シート
等の転写材２６に転写させる転写装置、２７はクリーニ
ング処理し易いように潜像担持体２１をクリーニング工
程前に除電あるいは帯電するクリーニング前処理帯電装
置、２８は潜像担持体２１上の残留トナーを除去するク
リーニング装置、２９は潜像担持体２１の残留電荷を除
去する除電装置、３０は転写材２６上の未定着トナー像
を定着する定着装置である。

【００１８】また、符号３１，３２は所定サイズの転写
材２６を供給する転写材供給トレイ、３３は転写装置２
５への転写材２６の供給タイミングを規制するレジスト
レーションロール、３４は転写工程が終了した転写材２
６を定着装置３０へ搬送案内する搬送ガイド部材であ
る。

【００１９】更に、本実施の形態において、転写装置２
５は、周面に絶縁性シートが張設されて所定方向に回転
する転写ドラム２５１を有し、この転写ドラム２５１の
転写部位の回転方向上流側の吸着部位には転写材２６が
転写ドラム２５１に静電吸着される吸着用帯電器２５
２，吸着用帯電ロール２５３を転写ドラム２５１を挟ん
で配設し、また、前記転写部位に対応する転写ドラム２
５１内には転写帯電器２５４を配設し、更に、前記転写
ドラム２５１の転写部位よりも回転方向下流側の剥離部
位には転写材２６が転写ドラム２５１から剥離される剥
離除電器２５５を配設し、更にまた、転写ドラム２５１
の更に回転方向下流側には一対の除電器２５６，２５７
を転写ドラム２５１を挟んで配設し、また、転写ドラム
２５１の更に回転方向下流側には転写ドラム２５１上の
残留紙粉等を除去するクリーニング装置２５８を配設し
たものである。また、本実施の形態においては、転写ド
ラム２５１が１周する毎に図示外の位置センサから基準
信号が取り出されるようになっており、この基準信号を
基準として後述する回転ホルダ駆動装置４２（図６参
照）が適宜タイミングで駆動するようになっている。

【００２０】また、本実施の形態において、回転式現像
装置２４は、図３〜図６に示すように、回転可能な回転
ホルダ４１に各現像器２４ａ〜２４ｄ（本実施の形態で
は二成分現像方式を採用）を搭載したものであり、回転
ホルダ４１を回転ホルダ駆動装置４２で回転駆動するこ
とにより各現像器２４ａ〜２４ｄを潜像担持体２１に対
向する現像位置に選択的に配置するようになっている。
そして、各現像器２４ａ〜２４ｄは、特に、図４及び図
５に示すように、潜像担持体２１に対向する部位が開口
した現像ハウジング４３を有し、この現像ハウジング４
３の開口に面した箇所に現像ロール４４を配設すると共
に、この現像ロール４４に隣接した現像ハウジング４３
内には一対の現像剤攪拌搬送オーガ４５，４６を配設
し、更に、前記現像ロール４４の現像部位の手前側には
現像剤層厚規制部材４７を現像ロール４４から離間配置
したものである。尚、符号４８は現像ハウジング４３の
外側に取り付けられた現像剤補給カートリッジである。

【００２１】本実施の形態において、回転ホルダ駆動装
置４２は、特に、図６に示すように、正逆転可能な駆動
モータ４２１の駆動力を駆動伝達ギア４２２を介して回
転ホルダ４１の回転軸５１に伝達するようになってい
る。尚、図６中、符号４２３は駆動モータ４２１軸に固
着されたスリット円板のスリット数をカウントすること
により駆動モータ４２１の回転動作を制御するエンコー
ダである。

【００２２】また、現像ロール４４は、例えば回転可能
な現像スリーブ内に複数の磁極が配列される磁石ロール
を固定設置したものであって、潜像担持体２１に対して
現像スリーブを接触若しくは非接触状態に配置したもの
である。ここで、磁石ロールとしては、Ｎ極およびＳ極
が交互に間隔に配置された等磁力の例えば８極の磁石を
用い、スクレーパにて現像ロール上の現像剤を一旦剥離
した後に現像剤を再供給するものでもよいし、また、Ｎ
極およびＳ極が交互に間隔に配置され、現像剤剥離部位
に対応した箇所が反発磁界となるように形成される例え
ば７極構成のものでもよい。更に、前記２本の現像剤攪
拌搬送オーガ４５、４６は、互いに相反する方向に回転
する攪拌部材を兼ねる搬送部材であって、攪拌スクリュ
−の推力によって、現像剤補給カートリッジ４８より補
給されるトナー及び磁性キャリアを搬送するとともに、
トナーと磁性キャリアとの混合作用によって摩擦帯電が
なされた均質な二成分の現像剤を生成するものである。
更にまた、現像剤層厚規制部材４７は例えば磁性材及び
非磁性材からなる二重構造のものであり、現像ロール４
４の一磁極に略対向した部位に配置され、現像ロール４
４上に均一な層厚の現像剤を形成するものである。

【００２３】また、現像剤補給カートリッジ４８は、現
像により消費されたトナーを補給するためのトナーカー
トリッジの中に補給用のトナーの他に一定量のキャリア
が混合された現像剤を入れ、例えば図示外のトナー濃度
センサにて現像トナー像の濃度が現像に必要な適正範囲
内に常に入るように、各々の現像器２４ａ〜２４ｄに現
像剤を補給するようになっている。

【００２４】特に、本実施の形態においては、図４〜図
６に示すように、回転ホルダ４１の回転軸５１には軸方
向に延びる通路５２が形成されており、また、前記回転
軸５１の一端側周縁にはフランジ状の回転板５３が取付
けられ、この回転板５３に現像剤回収ボックス５４が固
着されると共に、前記回転軸内通路５２と前記現像剤回
収ボックス５４とが連結ダクト５５にて連結されてい
る。尚、図６中、符号５６は現像セット位置に位置して
いる現像器２４ａ〜２４ｄがいずれであるかを光学的に
検知する現像器検知器である。

【００２５】一方、各現像器２４ａ〜２４ｄの現像ハウ
ジング４３の周壁のうち前記回転ホルダ４１の回転軸５
１側に面した箇所には現像ハウジング４３内の過剰現像
剤を排出する排出口６１が開設されている。尚、本実施
の形態において、前記排出口６１の開設位置は、現像位
置にセットされた例えば現像器２４ａの通常現像剤収容
量Ｍ（図５中点線参照）を超えた箇所に設定されてい
る。

【００２６】そして、上記各現像器２４ａ〜２４ｄの排
出口６１（具体的には６１ａ〜６１ｄ）と回転ホルダ４
１の回転軸内通路５２との間には夫々連結ダクト６２
（具体的には６２ａ〜６２ｄ）が連通接続されている。
本実施の形態において、連結ダクト６２は、現像ハウジ
ング４３の排出口６１から直線的に延びる直線ダクト部
６２１と、この直線ダクト部６２１に対して回転ホルダ
４１の回転軸５１の径方向外側に向かって略Ｕ字状に屈
曲配置される屈曲ダクト部６２２とで構成されており、
しかも、直線ダクト部６２１の延長位置を避けるように
屈曲ダクト部６２２の回転軸５１への連結ダクト部分を
傾斜配置したものになっている。

【００２７】更に、前記回転軸内通路５２及び連結ダク
ト６２の直線ダクト部６２１には夫々搬送用オーガ５
７，６３が配設されており、これらの搬送用オーガ５
７，６３は例えば現像剤攪拌搬送オーガ４５，４６の駆
動源及びギア等の駆動伝達系を用いて回転駆動されるよ
うになっている。

【００２８】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成
装置の画像形成プロセスについて説明する。先ず、感光
ドラム等の潜像担持体２１は、一様帯電装置２２により
その表面を負極性に一様に帯電される。次に、レーザ走
査装置（露光装置）２３により、１色目、例えばブラッ
ク画像に対応する像露光がなされ、潜像担持体２１の表
面にはブラック画像に対応する静電潜像が形成される。
このとき、回転式現像装置２４では、前記ブラック画像
に対応する静電潜像の先端が現像位置に到達する以前に
ブラック用現像器２４ａが潜像担持体２１に対向し、そ
の後ブラック用現像器２４ａが回転し磁気ブラシが静電
潜像を摺擦して前記潜像担持体２１上にブラックトナー
像を形成する。

【００２９】一方、用紙あるいは透明シート等の転写材
２６は、トレイ３１または３２から搬送され、一度レジ
ストレーションロール３３で先端をせき止められた後、
所定のタイミングで転写ドラム２５１へと送り出され
る。送り出された転写材２６は吸着装置（吸着用帯電器
２５２，吸着用帯電ロール２５３）により転写ドラム２
５１へ静電的に保持され、転写ドラム２５１と潜像担持
体２１とが対向する転写領域へ搬送される。そこで、前
記転写材２６は潜像担持体２１上のブラックトナー像と
密着し、転写帯電器２５４の作用でブラックトナー像が
転写材２６上に転写され、前記転写ドラム２５１は転写
材２６を保持したまま次の工程の備える。

【００３０】ところで、ブラックトナー像の転写を終え
た潜像担持体２１については、その後、必要に応じてク
リーニング前処理が施された後、クリーニング装置２８
により潜像担持体２１表面に残ったブラックトナーがか
き取られ、さらに除電装置２９で表面に残った電荷が除
電される。

【００３１】次に、２色目、例えばイエロ画像形成工程
のため、前記潜像担持体２１は、一様帯電装置２２によ
りその表面を負極性に一様に帯電され、レーザ走査装置
２３によりイエロ画像に対応する像露光がなされ、潜像
担持体２１の表面にはイエロ画像の静電潜像が形成され
る。また、回転式現像装置２４はブラックトナー像の形
成を終了した後で、イエロ用現像器２４ｂが前記潜像担
持体２１に対向するように切換えられており、前記イエ
ロ画像に対応する静電潜像はイエロ用磁気ブラシで現像
される。そして、前記転写ドラム２５１上に保持されて
いた転写材２６が再び転写領域へと搬送され、転写帯電
器２５４の作用で、今度はブラックトナー像の上にイエ
ロトナー像が多重転写される。イエロトナー像の転写を
終えた潜像担持体２１は、その後、ブラック画像形成工
程と同様にして、表面の残留トナーのクリーニングと残
留電荷の除電とが行われ、一方で、イエロトナー像の転
写を終えた転写材２６は転写ドラム２５１に保持された
まま次の工程に備える。

【００３２】その後、イエロの画像形成工程同様、３色
目、例えばマゼンタ画像形成工程が行われ、最後に４色
目、例えばシアン画像形成工程が行われるが、４色目の
転写を終えた転写材２６は、剥離除電器２５５および搬
送ガイド部材３４の先端の図示しない剥離フィンガによ
り、転写ドラム２５１から分離され、定着装置３０で多
重トナー像が転写材２６に定着された後、画像形成装置
の外へと搬出される。また、転写材２６の分離を終えた
転写ドラム２５１においては、その表面が除電器２５
６，２５７で除電された後、クリーニング装置２５８で
表面のクリーニングが行われ、次の転写材２６の供給を
待つことになる。

【００３３】特に、本実施の形態では、前述したような
画像形成プロセスの中で、現像剤の補給及び排出動作が
以下のように行なわれる。すなわち、前述したような画
像形成プロセスが繰り返されると、現像器２４ａ〜２４
ｄの現像ハウジング４３内に収納されている現像剤中の
トナーは徐々に消費され、キャリアに対するトナーの比
率、すなわちトナー濃度が低下していく。このトナー濃
度の変化は図示外のトナー濃度センサにより検知され、
この検知出力に基づいてトナー濃度が現像に必要な適正
範囲内に常に入るようにフィードバック制御される。上
記制御により、現像剤補給カートリッジ４８内のトナー
が補給口４８１から現像器２４ａ〜２４ｄの現像ハウジ
ング４３内に供給される。

【００３４】一方、現像ハウジング４３内の現像剤中の
キャリアは、現像により消費されることはないが、現像
ハウジング４３内でのトナーと一緒に攪拌されたり、現
像ロール４４の磁力、および潜像担持体２１との接触な
どの影響により、徐々に表面等が汚染されて、劣化して
いく。このようにキャリアが劣化していくと、トナーに
所定の帯電量を付与し得なくなり、画質の低下を生じる
こととなる。ところが、本実施の形態では、トナー濃度
が低下すると、現像剤補給カートリッジ４８から新しい
現像剤が現像ハウジング４３内に補給されるので、トナ
ーのみならずキャリアも現像ハウジング４３内に供給さ
れる。

【００３５】今、例えば現像器２４ａが現像位置にセッ
トされていると仮定する。このとき、現像器２４ａに新
しい現像剤が補給されると、その容量増加に伴って、現
像ハウジング４３内の劣化現像剤は通常現像剤収容量Ｍ
を超え、排出口６１から連結ダクト６２の直線ダクト部
６２１に排出される。すると、この直線ダクト部６２１
内の搬送用オーガ６３にて劣化現像剤が搬送され、直線
ダクト部６２１よりも下方に位置する屈曲ダクト部６２
２へ強制的に導かれる。この後、回転ホルダ４１が回転
し、現像位置にセットされていた現像器２４ａが矢印方
向へ９０゜だけ回転移動すると、屈曲ダクト部６２２へ
堆積していた劣化現像剤は下方へ自然落下し、回転軸内
通路５２へ導かれる。この状態において、回転軸内通路
５２内の搬送用オーガ５７にて劣化現像剤は回転軸内通
路５２を通って現像剤回収ボックス５４に回収される。
このような劣化現像剤の回収動作過程により、現像ハウ
ジング４３内の現像剤はその劣化が極力抑えられた最適
な状態になるため、画質が維持されるばかりか、劣化現
像剤が回収経路から外部へ漏れることはなく、回転式現
像装置２４の周辺が劣化現像剤で汚染されるという懸念
も全くない。

【００３６】次に、添付図面に示す参考の形態に基づい
て本発明に関連する参考発明を詳細に説明する。 ◎参考の形態１ 図７は所謂タンデム型のカラー画像形成装置に本発明の
着想を適用したものである。同図において、７０は各色
成分トナー像を形成するための画像形成ユニットであ
り、具体的にはブラック用（７０ａ）、イエロ用（７０
ｂ）、マゼンタ用（７０ｃ）、シアン用（７０ｄ）が用
いられている。各画像形成ユニット７０（７０ａ〜７０
ｄ）はいずれも水平方向に並列配置されており、夫々感
光ドラムなどの潜像担持体７１と、この潜像担持体７１
を帯電する帯電装置７２と、帯電された潜像担持体７１
上に静電潜像を書き込む図示外の露光装置と、潜像担持
体７１上に形成された静電潜像を対応する色トナーにて
現像する現像装置７３と、潜像担持体７１上のトナー像
を図示外の転写材上に転写するコロトロンなどの転写装
置７４と、潜像担持体７１上の残留現像剤を除去する例
えばブレードクリーニング方式のクリーナ７５とを備え
ている。また、符号７６は前記各画像形成ユニット７０
の転写部位に転写材を順次搬送する転写材搬送ベルトで
あり、駆動ロール及び適宜数の従動ロールに掛け渡され
て循環回転するようになっている。尚、前記転写装置７
４は転写材搬送ベルト７６の背面側に配設されている。

【００３７】また、本参考の形態においては、図７及び
図８に示すように、前記現像装置７３には実施の形態１
と同様な現像剤補給カートリッジ８０が取付けられてい
る。一方、各画像形成ユニット７０（７０ａ〜７０ｄ）
の現像装置７３、クリーナ７５の側部下方には各画像形
成ユニット７０の配列方向に沿って共通回収ダクト８１
が配設されており、この共通回収ダクト８１の長手方向
一端部には現像剤回収ボックス８２が連通接続されてい
る。そして、現像装置７３及びクリーナ７５の各ハウジ
ングの例えば底部には夫々排出口８３，８４が開設され
ており、各排出口８３，８４と共通回収ダクト８１との
間には連結ダクト８５，８６が連通接続され、更に、前
記共通回収ダクト８１内には現像剤の搬送用オーガ８７
が共通回収ダクト８１の軸方向に沿って現像剤回収ボッ
クス８２近傍まで配設されている。

【００３８】更に、本参考の形態において、各現像装置
７３、各クリーナ７５の排出口８３，８４部分にはロー
タリ式の開閉弁８８，８９が配設されており、開閉弁８
８は、例えば現像装置７３内に現像剤が補給されるタイ
ミングに同期して一時的に開き、現像装置７３内の劣化
現像剤を排出する一方、開閉弁８９は前記開閉弁８８に
同期して一時的に開き、クリーナ７５内の残留現像剤を
排出するようになっている。そして、搬送用オーガ８７
は前記開閉弁８８，８９の開動作に同期して回転駆動し
始め、開閉弁８８，８９が閉じた後一定時間（少なくと
も現像剤回収ボックス８２から最も遠い位置の現像剤が
現像剤回収ボックス８２位置に到達する程度の時間）経
過後に停止するようになっている。

【００３９】次に、本参考の形態に係るカラー画像形成
装置の作動について説明する。今、各画像形成ユニット
７０ａ〜７０ｄが各色成分トナー像を形成すると、各色
成分トナー像は、転写材搬送ベルト７６で搬送される転
写材に順次転写され、最終的に図示外の定着装置を通過
して転写材上に定着される。このような画像形成プロセ
スが繰り返され、各画像形成ユニット７０ａ〜７０ｄの
トナー像濃度が低下すると、現像剤補給カートリッジ８
０から対応する現像装置７３内に現像剤が補給され、ト
ナー濃度が一定になるように制御される。

【００４０】このとき、前記開閉弁８８，８９が一時的
に開き、現像装置７３内の過剰な劣化現像剤及びクリー
ナ７５内の残留現像剤が夫々連結ダクト８５，８６を通
じて共通回収ダクト８１に落下し、共通回収ダクト８１
内の搬送用オーガ８７にて現像剤回収ボックス８２に回
収される。

【００４１】◎参考の形態２ 図９は中間転写ベルトを用いたカラー画像形成装置に本
発明の着想を適用したものである。同図において、符号
９０は二つの色成分トナー像を形成する二つの画像形成
ユニットであり、具体的にはブラック用及びイエロ用
（９０ａ）、マゼンタ用及びシアン用（９０ｂ）が用い
られている。各画像形成ユニット９０（９０ａ，９０
ｂ）はいずれも水平方向に並列配置されており、夫々感
光ドラムなどの潜像担持体９１と、この潜像担持体９１
を帯電する帯電装置９２と、帯電された潜像担持体９１
上に静電潜像を書き込む図示外の露光装置と、潜像担持
体９１上に形成された静電潜像を対応する色トナーにて
現像する複数の現像装置９３，９４と、潜像担持体９１
上に形成されたトナー像を後述する中間転写ベルトに転
写する一次転写ロール９５と、潜像担持体９１上の残留
現像剤を除去する例えばブレードクリーニング方式のク
リーナ９６とを備えている。また、本参考の形態では、
各画像形成ユニット９０（９０ａ，９０ｂ）の各一次転
写ロール９５及び他の適宜数の従動ロール９７に中間転
写ベルト９８が掛け渡され、前記従動ロール９７に対応
した中間転写ベルト９８の表面側には二次転写ロール９
９が配設されている。

【００４２】更に、本参考の形態における現像剤の補
給、回収装置は参考の形態１と略同様であって、図９に
示すように、各現像装置９３，９４には夫々現像剤補給
カートリッジ８０が取付けられる一方、各現像装置９
３，９４及びクリーナ９６の側部下方には、参考の形態
１と同様な共通回収ダクト８１が設けられ、現像剤回収
ボックス８２に通じている。尚、参考の形態１と同様な
構成要素については参考の形態１と同様な符号を付して
ここではその説明を省略する。

【００４３】従って、本参考の形態に係るカラー画像形
成装置によれば、今、各画像形成ユニット９０ａ，９０
ｂは帯電、露光、現像工程を各色成分毎に２回繰り返
し、潜像担持体９１上に２色のトナー像を形成する。こ
の後、各画像形成ユニット９０ａ，９０ｂの色成分トナ
ー像は一次転写ロール９５を通じて中間転写ベルト９８
に順次一次転写され、しかる後、中間転写ベルト９８上
の各色成分トナー像は転写材１００に一括転写され、図
示外の定着装置にて定着される。このような画像形成プ
ロセスにおいても、各画像形成ユニット９０（９０ａ，
９０ｂ）の各現像装置９３，９４にはトナー濃度に応じ
て新しい現像剤が補給され、一方、各現像装置９３，９
４内の劣化現像剤及びクリーナ９６の残留現像剤が所定
のタイミングで共通回収ダクト８１に排出され、搬送用
オーガ８７にて搬送されて現像剤回収ボックス８２に回
収される。

【００４４】上述した参考の形態１，２によれば、複数
の画像形成ユニットを並列配置した画像形成装置におい
て、各画像形成ユニットの現像手段からの劣化現像剤及
びクリーニング手段からの残留現像剤の排出、回収系を
共用化するようにしたので、トリックル方式を容易に実
現でき、劣化現像剤による画質低下を確実に抑制し、も
って、長期に渡りカラー現像に必要不可欠な安定した高
画質を維持することが可能であるほか、現像手段及びク
リーニング手段について現像剤の保守点検作業が不要に
なる分、装置に対する保守点検作業性を改善することが
できる。 また、各現像手段毎に劣化現像剤に対する複雑
な回収経路を設けたり、各クリーニング手段毎に残留現
像剤に対する複雑な回収経路を設けたりせずに済むた
め、コストアップや各画像形成ユニットの大型化、複雑
な構成による信頼性などの低下を抑えることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、回転式現像装置を備えた画像形成装置において、劣
化現像剤の独自の回収動作を伴わずに、回転ホルダの回
転軸を劣化現像剤の回収スペースとして利用し、各現像
器内の劣化現像剤の排出、回収を簡単に行うようにした
ので、トリックル方式を容易に実現でき、劣化現像剤に
よる画質低下を確実に抑制し、もって、長期に渡りカラ
ー現像に必要不可欠な安定した高画質を維持することが
可能であるほか、劣化現像剤回収時の飛散による汚染を
有効に回避することができる。更に、各現像器毎に劣化
現像剤に対する複雑な回収経路を設けたりせずに済むた
め、コストアップや回転式現像装置の大型化、複雑な構
成による信頼性などの低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の構成を示す説明
図である。

【図２】 本発明に係る画像形成装置の他の構成を示す
説明図である。

【図３】 本発明が適用されたカラー画像形成装置の実
施の形態１を示す説明図である。

【図４】 実施の形態１で用いられた回転式現像装置の
詳細を示す説明図である。

【図５】 図４の回転ホルダの回転軸周りの詳細を示す
説明図である。

【図６】 実施の形態１で用いられる回転ホルダの回転
軸部分の構成を示す説明図である。

【図７】 本発明に関連する参考発明が適用されたカラ
ー画像形成装置の参考の形態１を示す説明図である。

【図８】 参考の形態１の現像剤の排出、回収装置の詳
細を示す説明図である。

【図９】 本発明に関連する参考発明が適用されたカラ
ー画像形成装置の参考の形態２を示す説明図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−175286（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118847（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−24765（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−89449（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が担持される潜像担持体（１）
   の近傍には、回転ホルダ（３）に複数の現像手段（４：
   ４ａ〜４ｄ）が搭載された回転式現像装置（２）を配設
   し、各現像手段（４）にはトナー及びキャリアからなる
   二成分現像剤を収容すると共に、回転ホルダ（３）を間
   欠的に回転させることにより潜像担持体（１）に対向す
   る部位に各現像手段（４）を選択的に配置し、潜像担持
   体（１）上の各色成分潜像を対応する現像手段（４）に
   てトナー現像する画像形成装置において、 各現像手段（４）内に各色成分トナー及びキャリアを補
   給するトナー・キャリア補給手段（５）と、 各現像手段（４）内の劣化現像剤が各現像手段（４）の
   排出口（７）から排出されて回収される劣化現像剤回収
   手段（６）とを備え、 前記劣化現像剤回収手段（６）は、回転ホルダ（３）の
   回転軸内に軸方向に延びる通路（９）を形成し、この回
   転軸内通路（９）と単一の回収スペース部（８）とを連
   通接続すると共に、各現像手段（４）の排出口（７）と
   回転ホルダ（３）の回転軸内通路（９）とを連通接続
   し、各現像手段（４）の排出口（７）から排出された劣
   化現像剤が回転ホルダ（３）の回転軸内通路（９）を通
   じて回収スペース部（８）へ搬送される強制搬送手段
   （１０）を配設したことを特徴とする画像形成装置。