JPH02226272A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、ヒ　の　１ 本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式の画像形成
装置に関するものであり、特にトナーとキャリアを有す
る２成分現像剤を使用して像担持体上の潜像を現像する
現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。

更釆立且遣 周知のように、現像剤、特にトナーとキャリアを有する
２成分現像剤を用いた現像装置にあっては、現像剤をあ
る期間継続的に使用することにより、使用中の現像剤、
特にキャリアが劣化し、そのために現像装置内の現像剤
を定期的に交換する必要がある。

その際現像剤を交換するために、サービスマン等が現像
装置を装置本体から取り外し、現体装置に設けた排出口
から現像剤を回収するといったような方法は、現像剤の
飛散やサービスマンの手間の点で問題が多い。そのため
に、従来より現像剤量。

回収法に関しているいろな方法が提案されている。

例えば、特公昭５０−２８２６３号公報には、装置本体
に固設された現像装置において、現像剤の循環経路の一
部を解放して現像装置内の劣化した現像剤を、現像剤の
搬送、攪拌手段であるスクリューローラを逆転すること
により現像容器外へと搬送して回収する方法が開示され
ている。

又、特公昭６２−１９２７７８号には、特に複数の現像
ユニットを備えた回転現像装置を有する画像形成装置に
適した現像剤の回収方法が提案されている。

つまり、回転現像装置はイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの４つの現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ１４Ｂ
Ｋを持っていて、所定方向に回転することにより所望の
現像ユニットを感光ドラムに対面した現像位置へと移動
し、感光ドラム上の潜像の現像を行なう。一方、回転現
像装置の下方位置は現像剤回収位置とされ、現像ユニッ
トの現像ローラに対向して現像剤回収ローラが配置され
ている。

第１３図及び第１４図は現像剤回収位置付近を拡大して
示したもので、マゼンタ用の現像ユニー２ト４Ｍが現像
剤回収位置に位置しており、現像ロラ４６が現像剤回収
ローラ４００と対面している。現像剤回収ローラ４００
は少がくとも磁極Ｎ３極とＳ４極を有するマグネット部
材４０１と、このマグネット部材４０１の回りを回転可
能なスリーブ４０２とによって構成されている。

通常のコピー動作時は、第１３図に示されるように、現
像剤回収ローラ４００の磁極Ｎ３．Ｓ４は現像ローラ４
６に影響しない位置にあるが、現像剤を回収する時は、
第１４図に示すように、現像ローラ４６のＮ、極と現像
剤回収ローラ４００のＳ４極が対向するように移動され
る。これによって、現像ユニッ）４Ｍ内の磁性現像剤は
Ｎ。

極と８４極の吸引作用により現像剤回収ローラ４００の
方に引き寄せられ、更にスリーブ４０２上を図示の回転
方向に搬送され磁極Ｎ３の拘束磁界外に出て現像剤回収
容器１３へと落下する。

回転現像装置を９０’づつ回転させてこの動作を行なう
ことにより、４つの現像ユニットの現像剤を回収するこ
とができる。

が　　しようと　る しかしながら上記従来装置においては次のような問題が
あった。

■特公昭５０−２８２６３号の場合 この方法では、現像装置が被現像体である像担持体、即
ち、感光ドラムと対向した現像位置において現像剤を回
収するので、現像装置のスクリューローラ及び現像ロー
ラを駆動させると、感光ドラムが停止しているために現
像ローラと感光ドラムとの間の空隙部から現像剤がこぼ
れて機内を汚染したり、又、感光ドラムの特定位置にお
いてのみ現像剤が摺接しているため感光ドラムに悪影響
を及ぼすといった問題がある。

一方、感光ドラムを回転させながら現像剤の回収を行な
った場合には上述の欠点は回避できるが、移動する感光
ドラムに現像剤が付着するのでこれを防止するためのバ
イアス電圧印加等の電気的制御を行なわなければならず
、従って装置の動作シーケンスが複雑になるとともに、
現像剤の回収操作時の安全性に問題を生じる。

更に、この方法では現像ローラに磁力によって吸着され
ている現像剤を回収することができないので回収率が低
いという欠点もある。

■特公昭６２−１９２７７８号の場合 この例では、現像ユニットを現像剤回収位置に移動させ
、感光ドラムから離して回収動作を行なうので、上記■
の場合のような機内汚染や感光ドラムへの影響はなく、
又、現像ローラ表面に付着している現像剤も磁界の作用
により除去することができる。

しかし、この方法は移動式の現像ユニットを２個以上も
つ単色カラー、もしくはフルカラー画像形成装置には有
効であるが、通常１個の固定式現像ユニットを持つモノ
カラー画像形成装置に適用しようとする場合、現像剤回
収のためにわざわざ現像ユニー、トな移動可能に構成す
る必要があり、実用的ではない。

更に、この例では現像剤回収のための回転可能なマグネ
ットを内蔵した専用の現像剤回収ローラが必要となり、
コストの点で不利である。加えて現像剤の回収が現像ロ
ーラと同じ長さの現像剤回収ローラから落下する形で行
なわれるので、必然的に現像剤回収容器も長く、大きく
なりこの点からもスペース効率が悪い。

従って、本発明の目的は、像担持体の損傷及び現像剤の
飛散もなく、又特別な電気的制御手段を必要とすること
もなく、小スペースにて、コスト、手間など最小限にし
て効率良く現像剤の回収をすることができる画像形成装
置を提供することである。

るための 上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。

要約すれば本発明は、潜像が形成される像担持体と、現
像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備え、該現像剤相
持体上に担持された現像剤にて前記像担持体上の潜像を
現像する現像ユニットとを備えた画像形成装置において
、前記現像ユニットは現像剤を搬送する現像剤搬送路を
有し、そして前記現像剤担持体に相持された現像剤の穂
切りを行ないながら前記現像剤搬送路を介して現像剤の
回収を行なうことを特徴とする画像形成装置である。

好ましくは、現像剤担持体内には複藪の磁極を有するマ
グネットが設けられ、該マグネットの磁極配置は、現像
作動時と現像剤回収時では異なる配置とされる。

１竃１ 以下、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に詳
しく説明する。

第２図に示される実施例では、本発明はフルカラー電子
写真複写機に具現化されているが、これに限定されるも
のではなく、一般の単色複写装置やモノカラー複写装置
或いはコンピュータ出力部のプリンター等の画像形成装
置にも適用可能なことは勿論である。

本実施例にて、フルカラー電子写真複写機は、上方に光
学系１０が配置され、プラテン９上の原稿の画像を走査
した反射光像はＢＧＲ色分解フィルターを備えたＣＣＤ
　１５に導かれる。ＣＣＤ　１５により原稿像は色分解
された各色ごとの電気信号に変換され、マイクロプロセ
ッサーユニッ）ＭＰＵ（図示せず）に送られる。ＭＰＵ
はこの信号を基にレーザユニット１６からレーザー光を
発振させて像担持体である感光ドラムｌに潜像を形成す
る。

感光ドラムｌの周囲には１次帯電器２．４つの現像ユニ
ット１０１　（ＩＯＩＭ、ｌ０ＩＣ，１０１Ｙ、ｌ０Ｉ
Ｂ）を積載し左右方向に移動可能な現像装置１００、転
写装置５、及びクリーニング装置７が配置されている。

上記構成により感光ドラムｌはＣＣＤ１５によって色分
解された色ごとに帯電、露光、現像、転写、クリーニン
グの電子写真の各−［程が、１次帯電器２、光学系ｌＯ
１現像装置１００、転写装置５、クリーニング装置７に
より施されフルカラー画像が形成される。転写材Ｐは供
給装置３０より転写装置へと送給され、感光ドラム上の
画像が転写される。転写装置より分離された転写材Ｐは
定着装置２０へと搬送され、定着後に機外へと排出され
る。斯る画像形成プロセス並びに各部材の構成及び作用
は当業者には周知であるので、これ以上詳しい説明は省
略する。

次に、現像装置１００について詳しく説明する。

現像ユニット１０１　（ＩＯＩＭ、ｌ０ＩＣ，ｔｏｌＹ
、ｌ０ＩＢ）は各色共通の部品により構成され、内部に
補給される現像剤のみが色により異なっている。本実施
例にて、現像剤はトナーと磁性粉末であるキャリアとを
一定割合で混合した２成分現像剤であるとする。

第４図において、現像容器１０６には、現像容器内に収
容された現像剤を感光ドラムの方へと担持し搬送する現
像剤担持体である現像スリーブ１０２か回転自在に支持
されている。現像スリーブは現像ユニット駆動系（図示
せず）に連結された駆動ギヤ１０４にて回転駆動される
。現像スリーブ内部にはマグネットローラ１３２（第１
図）が配置され、磁極決め板１０７によって現像容器１
０６に固定して取り付けられる。現像スリーブ１０２の
両端近くには突き当てコロ１０３が設けられ、感光ドラ
ムｌと現像スリーブ１０２の間隔を保証する。

現！容器１０Ｂから突出した搬送パイプ８＄１゜６ａに
トナー補給口ｌｏ８が設けられ、必要に応じて該トナー
補給口１０８を介してトナー補給装置（図示せず）から
現像ユニット１ｏ１へとトナーが補給される。又、搬送
パイプ部１０６ａには現像剤回収口１０９が形成された
シャッター１１０が設けられているが、詳しくは後で説
明する。

補給されたトナーの搬送、及びトナーとキャリアとの攪
拌のために現像容器１０６内には、第１図に図示される
ように、搬送スクリュー１２１及び搬送スクリュー１２
２が配置される。

第５図は現像ユニットを第４図のＡ方向から見たもので
、前記現像スリーブ駆動ギア１０４と同軸のスリーブギ
ア１０３が、アイドラーギア１１１及び１１４によって
、前記搬送スクリュー１２１．１２２にそれぞれ取り付
けられたスクリューギア１１３．１１２に噛合して回転
を伝達しており、従って現像スリーブ１０２は搬送スク
リュー１２１及び搬送スクリュー１２２と常に同じ向き
に回転するように構成される。

第６図は搬送スクリュー１２１及び１２２の軸線を含む
面で現像ユニットを切った時の断面図であり、理解を容
易とするために現像容器奥側の前記ギア列と現像剤回収
口１０９は省略しである。

現像容器１０８内は仕切り板１２３により２つに仕切ら
れていて搬送路が形成され、現像剤は該搬送路に配置さ
れた搬送スクリュー１２１と搬送スクリュー１２２によ
り図中矢印Ｂで示すように長平方向に往復循環される。

又、前記トナー補給装置からトナー補給口１０８を介し
て搬送パイプ部１０６　ａの右端近くに供給されたトナ
ーは、往復循環部へと一方向に送られる。

次に、第３図を参照すると、本図は第４図にて工２ Ａ方向から見た現像ユニー７トの横断面図である。

現像スリーブ１０２内に配置されたマグネットローラ１
３２は、Ｓｌ　、Ｓｚ、Ｎ１　、ＮＺ、Ｎ３の５つの磁
極を有する。現像作動時は現像スリーブ１０２は矢印Ｃ
方向に回転して、磁力により汲みげられた現像剤をＮ　
２−＋　ＳＺ　＋　Ｎ　、　＋　３　、−＋　Ｎ　３と
搬送する。

このとき、ドクターブレード１３１により現像剤の搬送
量が規制される。Ｓｌは現像主極で、あり、ここで穂が
立った状態の、いわゆる穂立ちした現像剤が感光ドラム
ｌ上の静電潜像を現像する。Ｎ３まで達した現像剤はＮ
３とＮＺの同極性磁極間に形成される反発磁界によりス
リーブ表面から現像容器内に落下する。

本発明によれば上記のような構成をもつ現像ユニットか
ら、以下のようにして現像剤の回収を行なうことができ
る。

第１図は第３図と同様の現像器の横断面図であり、現像
剤回収時の態様を示す。

つまり、本発明において現像剤を回収するには第１図に
示すように現像スリーブ１０２を現像作動時とは逆のＤ
方向に逆転してやればよい。この時現像剤は反発磁極Ｎ
ｚ、Ｎ３のために現像スリーブ１０２−ヒに汲み上げら
れることはなく、所謂、穂切り状態が保たれる。

現像スリーブ１０２を逆転するには、現像スリーブ駆動
ギア列を切り換えてもよいが、最も容易なのは現像スリ
ーブ駆動モータを逆転させることである。

現像スリーブ１０２が逆転すると、第５図で既に説明し
たように、現像スリーブ１０２は搬送スクリュー１２１
及び１２２にギア列でつながっているためスクリューの
搬送方向も逆になる。この様子が第７図に示される。

第７図で現像剤の搬送方向は矢印Ｅで表わされており、
現像剤はトナー補給時とは逆に、搬送パイプ部１０６ａ
の先端へと送られることとなり、従って現像剤は、現像
剤回収日１０９（第４図）から回収される。第８図に、
現像剤回収口１０９の構造が示される。

第８図に示す実施例では、搬送パイプ１０６ａの下面に
は現像剤回収穴１Ｏ６ｂが開いており、又、搬送パイプ
１０６ａには該搬送パイプ１０６ａのまわりに矢印Ｆ方
向に回動できるようにシャッター１１０が配置されてい
る。該シャッタ１１０は、少なくとも搬送パイプ１０６
ａに形成された現像剤回収穴１０６ｂと、該シャッタ１
１０に形成された現像剤回収口１０９とが一致する位置
と、両開口の重なりがなくなる位置の２ケ所に位置し、
且つ固定し得るように構成される。

本実施例によると、現像剤を回収する時は第９図に示す
ようにサービスマンが現像剤回収ホース１４０で現像剤
回収口１０９と回収箱１４１を連結し、次いでシャッタ
ー１１０を回動させ、現像剤回収口１０９を下向きにし
て回収位置にセットする。次に、複写機本体の操作パネ
ルをサービスモードに設定するなどの方法によって、現
像スリブ１０２を逆転すればよい。

上記実施例では、現像剤の回収口１０９を現像容器１０
６から突き出た搬送パイプ１０６ａの端部に設けたが、
回収口１０９は現像剤の循環経路のどの部分に設けても
よい。この場合は搬送スクリューは逆転される必要はな
いので、現像スリーブとス、クリユーの駆動が独立であ
るならば現像スリーブのみを逆転させればよい。

又、現像剤回収容器１４１はサービスマンが持ってくる
のではなく本体に備えておくこともできる。

上記現像剤の回収は、現像剤の劣化を検知するセンサを
設けて自動的に行なうことも可能である。

上記実施例で説明したように、現像スリーブ内のマグネ
ットローラ１３２の反発極の作用により、現像スリーブ
１０２を逆転して穂切りする方法は、現像装置の種々の
条件から反発極Ｎ３をＳ極からある程度酸さなければい
ない場合や、現像容器内の現像剤の量が多い場合等はそ
のままでは採用できない場合がある。第１Ｏ図にその例
を示す。

第１Ｏ図の現像ユニットには、第１図の場合に比べて現
像容器１０６内に多量の現像剤が収容されているので、
Ｎ３極と現像剤の上面が近くなり、Ｎｚ極からＮ３極へ
現像剤がくみ上げられなくても現像剤が直接Ｎ３極に引
きつけられて現像スリーブ−ヒを搬送されてしまう。

このような場合には、第１１図に図示する構成にて、現
像スリーブ１０２を逆転させることにより確実に穂切り
することができる。

つまり、本実施例の構成は、第１０図の構成とは現像ス
リーブ１０２内のマグネットローラ１３２の固定位置が
約６０°だけ時計回り方向に回転されている点で異なる
。

この構成によると、現像剤の上面とＮ３極は第１０図の
場合に比べて距離が離れるのでＤ方向に現像スリーブ１
０２を回した時には現像剤が汲み上げられなくなる。

磁極位置をこのように移動する長所は、単に現像剤の上
面とＮ３極の距離がとれるということだけではない。す
なわち、反発極の１つであるＮ３極は現像動作中は、前
に第３図で示したように現像剤が現像スリーブ１０２か
らはがれ落はじめる位置なので、このＮ３極は現像容器
１０Ｂの開口部１３３に対してあまり上流側にもってく
ることはできず、開口部１３３の直ぐそばか、或いは下
流側に配置する必要がある。ところが第１１図のように
磁極位置を動かせれば、２つの反発極の中間付近に開口
部１３３をもってくることができ、最も磁力が弱い場所
で現像容器１０６の縁１３４によって現像剤の移動を制
限することになる。この磁極配置ならば、現像剤上面か
らＮ３極に現像剤が直接飛んで移動しようとしても縁１
３４により遮られ、又、万一現像剤が現像スリーブ１０
２上に汲み上げられたとしても比較的狭い開口部１３３
でバッキングされる効果があり、穂切りが確実に行なわ
れる。

マグネットローラ１３２の磁極の位置はスリーブ表面の
現像剤層厚さ等に影響を与える。従って、このような構
成とした場合には、現像剤の交換が終ってからマグネッ
トローラー１３２の磁極の現像容器本体に対する位置は
正確に元の位置に戻さなければいけない。この作業を容
易に行なう機構を第一１２図に示す。

第１２図で、現像容器１０６には一体に磁極決め軸１５
１が設けられ、該軸の先端にはＤ、カットが施されてい
る。該磁極決め軸１５１のＤカット部は、磁極決めブロ
ック１５２に形成されたＤカット部に嵌合され、ビス１
５５にて互いに固定される。

磁極決めブロック１５２には磁極決め板１５３がビス１
５６にて長穴を介して調整自在に取付けられる。又、該
磁極決め板１５３に形成されたＤカット部に、マグネッ
トローラ軸１５４のＤカット部が嵌合される。

この機構によれば、現像装置組み立て時に先ず磁極の位
置決め治具によりマグネットローラ１５４の位置を正確
に決めた状態で、ビス１５５とビス１５６を固定してお
く。現像剤交換時はサービスマンはビス１５５だけをは
ずして磁極決めブロック１５２と磁極決め板１５３を取
り去ってから、図示しない適当なサービスマン用磁極決
め板により、磁極決め軸１５１を基準に現像剤交換位置
にマグネットローラ１３２を移動する。

現像剤回収が終了したら再び磁極決めブロック１５２と
磁極決め板１５３を一体のまま現像装置に取り付けると
、両者のＤカット六′によって初めに治具法めした角度
でマグネットローラ１３２を固定することができる。

え１立ム】 以上の如くに構成される本発明に係る画像形成装置は、 （１）現像剤回収時に現像ユニットの現像スリブのよう
な現像剤担持体上の現像剤は、穂切りされているので感
光ドラムのような像担持体表面を損傷することがない。

（２）現像剤担持体上の現像剤が穂切りされていて、且
つ、現像剤回収口も小さくてよいので機内が汚染される
ことはほとんどない。

（３）現像剤担持体に古い現像剤が付着したまま残るこ
とが少ないので、現像剤交換の効率が高い。

（４）現像容器に簡単な回収口を設け、あとは穂切りし
ながら現像ユニット内の現像剤を循環させる動作をする
だけで現像剤の回収ができるので、回収のためのスペー
ス、コスト、手間が最小で済む。

という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置に使用される現像
ユニットの現像剤回収時を表わす横断面図である。 第２図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略
構成図である。 第３図、は、現像ユニットの現像作動時を表わす横断面
図である。 第４図は、現像ユニットの斜視図である。 第５図は、現像ユニットの現像スリーブから搬送スクリ
ューへの駆動系を表わす、第４図Ａより見た正面図であ
る。 第６図は、現像作動時の現像剤の動きを表わす現像ユニ
ットの断面図である。 第７図は、現像剤回収時の現像剤の動きを表わす現像ユ
ニットの断面図である。 第８図は、現像剤回収口の断面図である。 第９図は、現像剤の回収法を説明する斜視図である。 第１Ｏ図は、現、像ユニットの断面図である。 第１１図は、現像ユニットの他の実施例の断面図である
。 第１２図は、マグネットローラの位置決め機構の斜視図
である。 ＄１３図及び第１４図は、従来装置における現像部回収
を説明する現像装置の断面図である。 ：像担持体 ００：現像ユニット ０２：現像剤担持体 ３２：マグネットローラ ０６ａ：搬送パイブ １０９：現像剤回収口 １２１，１２２：搬送スクリュ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像が形成される像担持体と、現像剤を担持し搬送
   する現像剤担持体を備え、該現像剤担持体上に担持され
   た現像剤にて前記像担持体上の潜像を現像する現像ユニ
   ットとを備えた画像形成装置において、前記現像ユニッ
   トは現像剤を搬送する現像剤搬送路を有し、そして前記
   現像剤担持体に担持された現像剤の穂切りを行ないなが
   ら前記現像剤搬送路を介して現像剤の回収を行なうこと
   を特徴とする画像形成装置。 ２）現像剤担持体内には複数の磁極を有するマグネット
   が設けられ、該マグネットの磁極配置は、現像作動時と
   現像剤回収時では異なる配置とされることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。