JPH0934208A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の現像器とともに対応するトナーカート
リッジを一体的に回転させて該カートリッジから現像器
にトナーを供給する現像装置を備えたプリンタにおい
て、トナーカートリッジ内のトナー量が少なくなってき
た場合でも、現像ローラ上に十分な量のトナーを供給す
る。 【解決手段】 回転軸の周りに複数の現像器４１が配置
された現像装置４と、現像器４１の一端部に着脱可能に
取り付けられて現像装置４と一体的に回転するトナーカ
ートリッジ１１と、該現像器４１の一端部に形成された
トナーホッパ４６から他端部にトナーを搬送する第１ト
ナー搬送スクリュウ４５とを有するプリンタにおいて、
トナーカートリッジ１１内のトナー量を検知するトナー
エンドセンサ１２と、該センサ１２の検知結果に基づい
てスクリュウ４５の搬送力を変化させるように該スクリ
ュウ４５を制御する制御手段とを設ける。

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、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは複数
の現像器を有する現像装置を回転軸の周りに回転させる
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
色分解光像を潜像担持体に露光し、形成された各潜像を
それぞれ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材上に重ね合わせて転写する多
色画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置
は、複数の現像器を必要とするが、各現像器をそれぞれ
別個独立に構成して潜像担持体の周辺に並設すると装置
が大型化してしまうという欠点があった。

【０００３】そこで、潜像担持体に近接するように回転
体を対設するとともに、この回転体の所定の位置に複数
の現像器を支持させ、この回転体を回動して各現像器を
現像位置に順次移動させることにより、潜像担持体上の
潜像を各色トナーにて現像するようにした一成分あるい
は二成分の現像剤を用いた回転型現像装置が開発され、
実用化されている（例えば、特開昭６０−２５４０６３
号公報、特開昭６１−１５１５６４号公報、実開昭６３
ー１５３２５８号公報参照）。

【０００４】上記回転型現像装置においては、各現像器
の長手方向に直交する断面内に所定の容積を持ったトナ
ーを蓄える部分を設けているため、現像装置が大型化し
てしまうという不具合があった。かかる不具合を解消す
るために、本出願人による出願に係る特開平６−３０１
２８８号公報において、現像器の長手方向の一端部に現
像剤容器を配置し、現像器の回転に伴って該現像容器か
ら該現像器の一端部に形成された現像剤収容部へ現像剤
を補給するように構成した回転型現像装置が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各回転型現像装置
においては、現像剤容器としてのトナーカートリッジ内
のトナー量が多いときには現像器にスムーズにトナーが
補給される。ところが、トナーに作用する重力によって
トナーカートリッジのトナー出口から現像器にトナーを
補給しているため、トナーカートリッジ内のトナー量が
少なくなると、量的にはまだ十分にトナーがあるにもか
かわらず、現像器へ十分に補給されなくなったり、ある
いは回転型現像装置の回転による遠心力でトナーがトナ
ーカートリッジのトナー出口付近から飛ばされて現像器
へ十分に補給されなくなったりして、現像剤担持体上の
トナーが不足するという不具合が生じることがわかっ
た。

【０００６】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、複数の現像器を有す
る現像装置と共に現像剤容器を一体的に回転させて現像
剤容器から現像器に現像剤を供給する現像装置を備えた
画像形成装置であって、現像剤容器内の現像剤量が少な
くなってきた場合でも、現像剤担持体上に十分な量の現
像剤を供給することができる画像形成装置を提供するこ
とである。

【０００７】

【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の発明は、回転軸の周りに粉体現像剤を収
容した複数の現像器が配置された現像装置と、各現像器
の長手方向の一端部に着脱可能に取り付けられて該現像
器と一体的に回転する、前記複数の現像器に供給する現
像剤を収容した現像剤容器と、前記現像器の一端部に形
成された現像剤収容部から該長手方向の他端部に現像剤
を搬送する現像剤搬送手段とを有し、前記現像装置を前
記回転軸を中心に回転させて前記複数の現像器のうち任
意の現像器を、該現像器の現像剤担持体が潜像担持体に
対向する現像位置に移動させて現像を行うとともに、前
記現像装置の回転に伴って前記現像剤容器の排出口から
前記現像器の現像剤収容部の受入口に現像剤を供給し、
該現像剤収容部の現像剤を前記現像器の長手方向に搬送
する画像形成装置において、前記現像剤容器内の現像剤
量を検知する現像剤量検知手段と、該現像剤量検知手段
の検知結果に基づいて前記現像剤搬送手段の搬送力を変
化させるように前記現像剤搬送手段を制御する制御手段
とを設けたことを特徴とするものである。

【０００８】また、回転軸の周りに粉体現像剤を収容し
た複数の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着
脱可能に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、
前記複数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容
器とを有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転さ
せて前記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器
の現像剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動
させて現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴っ
て前記現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現
像剤が供給される画像形成装置において、請求項２の発
明は、前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量
検知手段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて
画像形成プロセス速度を制御する制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものであり、請求項３の発明は、前記現
像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段と、
該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて前記現像装置
の回転速度を制御する制御手段とを設けたことを特徴と
するものであり、請求項４の発明は、前記現像剤容器の
排出口が形成されている壁部を、前記回転軸と該排出口
との距離が変化するように移動可能に構成し、該壁部の
移動させる移動手段と、前記現像剤容器内の現像剤量を
検知する現像剤量検知手段と、該現像剤量検知手段の検
知結果に基づいて前記回転軸と排出口との距離を変化さ
せるように該移動手段を制御する制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものであり、請求項５の発明は、前記現
像剤容器の排出口又は前記現像器の受入口を開閉する開
閉手段と、前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像
剤量検知手段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づ
いて該排出口又は該受入口を開閉するように前記開閉手
段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするもの
であり、請求項６の発明は、前記現像剤容器の容量を変
化させる容量可変手段と、前記現像剤容器内の現像剤量
を検知する現像剤量検知手段と、該現像剤量検知手段の
検知結果に基づいて前記現像剤容器の容量を変化させる
ように該容量可変手段を制御する制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００９】請求項１の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて前記現像剤搬送手段を制御して該現像剤容
器内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に該現像
剤搬送手段の搬送力を大きくすることができる。

【００１０】請求項２の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて画像形成プロセス速度を制御して該現像剤
容器内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に画像
形成プロセス速度を遅くする。このように画像形成プロ
セス速度を遅くすることにより、単位時間当たりに消費
される現像剤量を少なくすることができる。

【００１１】請求項３の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて現像装置の回転速度を制御して該現像剤容
器内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現
像装置の回転速度を遅くする。このように現像装置の回
転速度を遅くすることにより、該現像装置の回転時に該
現像剤容器の排出口近傍の現像剤に作用する遠心力を弱
くし、該現像剤を遠心力で飛ばされることなく前記現像
器内に供給することができる。

【００１２】請求項４の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて前記移動手段を制御して該現像剤容器内の
現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像剤容
器の排出口が形成されている壁部を前記回転軸に近づけ
るように移動させ、該排出口の回転半径を小さくする。
このように現像剤容器の排出口の回転半径を小さくする
ことにより、前記現像装置の回転時に該現像剤容器の排
出口近傍の現像剤に作用する遠心力を弱くし、該現像剤
を遠心力で飛ばされることなく前記現像器内に供給する
ことができる。ここで、前記排出口が形成されている現
像剤容器の壁部と前記受入口が形成されている現像器の
壁部を一体的に移動させることができる場合には、前記
移動手段で両壁部を一体的に移動させるように構成する
ことができる。また、前記受入口が形成されている現像
器の壁部とは独立して、前記排出口が形成されている現
像剤容器の壁部を移動させることができる場合には、前
記移動手段で該現像剤容器の壁部のみを移動させるよう
に構成することができる。

【００１３】請求項５の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて前記開閉手段を制御して該現像剤容器内の
現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像器の
受入口が上向きのとき以外は該現像剤容器の排出口又は
該現像器の受入口を閉じる。このように現像剤容器の排
出口又は該現像器の受入口を閉じることにより、現像器
の受入口が上向きになっていないときに該現像器から該
現像剤容器側に現像剤を移動させないようにすることが
できる。

【００１４】請求項６の発明においては、前記現像剤量
検知手段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知
し、前記制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結
果に基づいて前記容量可変手段を制御して該現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に該現像剤
容器の容量を変化させて該容量を小さくする。このよう
に現像剤容器の容量を小さくすることにより、前記現像
装置の回転時に該現像容器の排出口近傍の現像剤が飛ば
されにくくすることができる。上記容量可変手段は、例
えば現像剤容器の壁部の一部を構成する可動壁部を移動
させて現像剤容器の容量を変化させる装置や、現像剤容
器の壁部は移動させずに現像剤容器の内部にその内部の
空間の一部を埋めるような部材を挿入して現像剤容器の
容量を変化させる装置などで構成することができる。

【００１５】なお、上記目的を達成するために、回転軸
の周りに粉体現像剤を収容した複数の現像器が配置され
た現像装置と、各現像器に着脱可能に取り付けられて該
現像器と一体的に回転する、前記複数の現像器に供給す
る現像剤を収容した現像剤容器とを有し、前記現像装置
を前記回転軸を中心に回転させて前記複数の現像器のう
ち任意の現像器を、該現像器の現像剤担持体が潜像担持
体に対向する現像位置に移動させて現像を行うととも
に、前記現像装置の回転に伴って前記現像剤容器の排出
口から前記現像器の長手方向の一端部に形成された現像
剤収容部の受入口に現像剤が供給される画像形成装置に
おいて、前記現像剤収容部の容量を変化させる容量可変
手段と、前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤
量検知手段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づい
て前記現像剤収容部の容量を変化させるように該容量可
変手段を制御する制御手段とを設けても良い。この容量
可変手段は、例えば現像剤収容部の壁部の一部を構成す
る可動壁部を移動させて現像剤収容部の容量を変化させ
る装置や、現像剤収容部の壁部は移動させずに現像剤収
容部の内部にその内部の空間の一部を埋めるように挿入
していた部材を取り除いて現像剤収容部の容量を変化さ
せる装置などで構成することができる。

【００１６】この構成においては、前記現像剤量検知手
段によって前記現像剤容器内の現像剤量を検知し、前記
制御手段によって該現像剤量検知手段の検知結果に基づ
いて前記容量可変手段を制御して該現像剤容器内の現像
剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像器の現像
剤収容部の容量を変化させて該容量を大きくする。この
ように現像剤収容部の容量を大きくすることにより、該
現像剤収容部に蓄えられる現像剤の量が多くなり、該現
像器の現像剤担持体に供給するために必要な現像剤量が
確保されるので、該現像剤担持体上に十分な量の現像剤
を供給することができる。 （以下、余白）

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るフルカラープリンタ（以下「プリンタ」という）に適
用した実施の形態について説明する。まず、図１を用い
て、同プリンタの概略構成について説明する。潜像担持
体としてのベルト状の感光体（以下「感光体ベルト」と
いう）１は帯電手段としての帯電ローラ２により一様に
帯電された後、露光手段としてのレーザー光学装置３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る。この感光体ベルト１
上に形成された静電潜像は後述の回転型現像装置（以下
「現像装置」という）４により各々所定のイエロートナ
ー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒トナーで現像
され、感光体ベルト１上に各色トナー像が形成される。

【００１８】図中矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１
上に形成された各色トナー像は、感光体ベルト１と同期
して図中Ｂ方向に回転する中間転写ベルト５上に、イエ
ロー、マゼンタ、シアン及び黒の単色ごとに順次重ね転
写される。中間転写ベルト５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、給紙カセット６
から給紙ローラ７、レジストローラ８を経て転写部に搬
送された転写材としての転写紙上に、転写ローラ９によ
って一括転写される。転写終了後、転写紙は定着装置１
０により定着されてフルカラー画像が完成する。

【００１９】次に、図２乃至図４を用いて、上記プリン
ターに用いた回転型現像装置４について説明する。図２
は同回転型現像装置４の内部構成を示す正面図である。
感光体ベルト１の近傍に回転型現像装置（リボルバー型
現像装置又はロータリー型現像装置ともいう。以下、単
に「現像装置」という。）４が配置されている。この現
像装置４においては、回転体を形成するケーシング４０
が回転軸中心Ｏを中心に回転自在に設けられ、ケーシン
グ４０は図示を省略した駆動機構により矢印Ｃ方向に回
転される。また、上記ケーシング４０は現像装置を４分
割するような形状をなし、これにより各現像器４１Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋが形成されている。

【００２０】図２は一つの現像器４１Ｙが現像位置にあ
る状態を示している。各現像器４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに
は、現像剤担持体としての円筒状の現像ローラ４２Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋが設けられている。この各現像ローラ４２
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、上記ケーシング４０に設けられた開
口部４１ａ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中矢印Ｃ方向に回転し、対応す
る静電潜像を現像する。

【００２１】上記各現像器４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、非磁
性一成分現像剤を用いた現像器であり、それぞれイエロ
ートナー、マゼンタトナー、シアントナー及び黒トナー
が収容され、回転中心Ｏを中心に選択的に現像位置に回
転して、順次感光体ベルト１上に形成された静電潜像を
現像し、上述のように各現像像を中間転写ベルト５、及
び転写紙上に重ね合わせることにより、フルカラー画像
を形成する。

【００２２】図３はイエロー用の現像器４１Ｙを感光体
ベルト１とともに示した正面図である。各色用の現像器
４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは同一形態及び同一動作をとるの
で、ここでは一色の現像器４１Ｙについてのみ説明し、
符号の添字Ｙは省略する。図３において、現像器４１は
感光体ベルト１の下方に配置され、現像器４１の情報に
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。現像位置で現
像器４１の上方部に形成される開口部４１ａには、感光
体ベルト１に対向するように現像ローラ４２が感光体ベ
ルト１と所定の周速比をもって感光体ベルト移動方向と
同方向（図中矢印Ｄ方向）に回転するように配設され
る。また、現像ローラ４２の下方には、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４３が、現像ローラ４２と摺擦し、かつその摺擦部に
おいて現像ローラ４２に対し所定の周速比をもって同方
向（図中矢印Ｅ方向）に回転するように設けられてい
る。現像ローラ４２の移動方向における供給ローラ４３
よりも下流側で、上記開口４１ａ近傍には、厚さ０．１
ｍｍ程度のステンレス等の金属の薄板やウレタンゴム等
の弾性体からなるブレード４４が、その一端部近傍が現
像ローラ４２に接するように設けられる。なお、図中の
符号４５で示した部材は、後述する現像剤搬送手段とし
ての第１トナー搬送スクリュウであり、図面手前側から
奥側に向けてトナーを搬送する。

【００２３】また、現像器４１の手前側には現像剤収容
部としてのトナーホッパ４６が設けられている。上記第
１トナー搬送スクリュウ４５は、トナーホッパ４６から
現像器４１の他方側板まで現像ローラ４２及び供給ロー
ラ４３と並行に配設され、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４２及び供給ローラ
４３と連動し、所定の周速比をもって回転される。ケー
シング４０はその一部が供給ローラ４３に接するように
配設されており、現像ローラ４２、供給ローラ４３及び
ケーシング４０により、第１トナー搬送スクリュウ４５
を取り巻くトナー搬送スペース４７が形成される。

【００２４】そして、第１トナー搬送スクリュウ４５
は、所定の方向に回転することにより、トナーホッパ４
６から上記トナー搬送スペース４７内にトナーを搬送
し、供給ローラ４３上にトナーを供給する。供給ローラ
４３上に供給されたトナーは、供給ローラ４３により現
像ローラ４２表面に帯電されながら供給され、現像ロー
ラ４２表面に担持される。現像ローラ４２表面に担持さ
れたトナーは、ブレード４４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の表面に形成された
静電潜像を接触あるいは非接触現像にて現像する。

【００２５】ところで、上記現像工程で使用されなかっ
たトナーは、第１トナー搬送スクリュウ４５によりトナ
ーホッパ４６と逆側の現像器端部に搬送される。現像ロ
ーラ４２及び供給ローラ４３の軸方向有効径部外側に
は、トナー循環のための空間が設けられている。第１ト
ナー搬送スクリュウ４５で現像器端部のトナー循環部ま
で搬送されたトナーは、重力により現像器４１の下部に
落下する。

【００２６】現像器４１の下部には、第２トナー搬送ス
クリュウ４８が現像ローラ４２、供給ローラ４３及び第
１トナー搬送スクリュウ４５と並行に配設され、第１ト
ナー搬送スクリュウ４５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
ーをトナーホッパ４６に搬送する。第１トナー搬送スク
リュウ４５及び第２トナー搬送スクリュウ４８の搬送量
を適切に設定することで、現像器４１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４３
上に供給でき、レイアウト自由度が大きく、感光体に対
する断面占有率の小さな小型現像装置を提供できる。

【００２７】なお、現像器４１のトナーホッパ４６に
は、着脱自在に現像剤容器としてのトナーカートリッジ
１１が装着され、現像装置４の新規装着時及びトナーエ
ンド時に装着、交換され、常にトナーホッパ４６内に必
要量のトナーが収容される。

【００２８】次に、図４を用いて、トナーカートリッジ
１１からトナーホッパ４６へのトナー補給について説明
する。このトナー補給の構成・動作は、すべての現像器
で互いに同様であるので、ここではイエロー現像器４１
Ｙについて説明する。各トナーホッパ４６に装着された
トナーカートリッジ１１は、現像装置４の回転に伴って
回転する。ここで例えば現像装置４が、イエロー現像器
４１Ｙが現像位置にある図４（ａ）に示す状態から、図
４（ｂ），（ｃ）に示す状態を経てイエロー現像器４１
Ｙが非現像位置にある図４（ｄ）に示す状態まで回転す
ると、イエロー現像器４１Ｙのトナーホッパ４６Ｙに装
着されたトナーカートリッジ１１Ｙ内に収容されたトナ
ーは、重力によりトナーカートリッジ１１Ｙ内を移動し
て、図４（ｄ）に示すようにトナーカートリッジ１１Ｙ
の排出口１１ａＹ及びトナーホッパ４６Ｙの近傍に溜
る。この状態からさらに現像装置４が回転してイエロー
現像器４１Ｙが現像位置にある図４（ａ）に示す状態に
復帰すると、上記排出口１１ａＹ付近に溜っていたトナ
ーは、矢印で示したように排出口１１ａＹ及びトナーホ
ッパ４６Ｙの受入口を通ってトナーホッパ４６Ｙ内へと
落下する。この構成によれば、トナーカートリッジ１１
Ｙになんらのトナー搬送部材を設けることなく、現像装
置４を時計回りに１回転することによってトナーをトナ
ーカートリッジ１１Ｙからトナーホッパ４６Ｙへと搬送
して補給することができる。

【００２９】次に、図５及び図６を用いて、トナーカー
トリッジ１１Ｙ内のトナー残量が少なくなった場合の上
記第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２トナー搬送ス
クリュウ４８の制御について説明する。図５に示すよう
にトナーカートリッジ１１Ｙの排出口１１ａＹ付近には
現像剤量検知手段としてのトナーエンドセンサ１２が取
り付けられており、図示しない制御手段としてのプリン
タエンジンボードに接続されている。トナーエンドセン
サ１２がトナーニアエンド（トナーが残り少ないこと）
を検知した状態で図６（ａ）〜（ｅ）に示すように現像
装置４が回転すると、図６（ｅ）に示すようにトナーカ
ートリッジ１１Ｙの排出口１１ａＹ及びトナーホッパ４
６Ｙの近傍のトナー量が少ないので、トナーホッパ４６
Ｙへ補給されるトナー量が少なくなり、その結果第１ト
ナー搬送スクリュウ４５及び第２トナー搬送スクリュウ
４８の回転によって現像ローラ４２及び供給ローラ４３
へ搬送されるトナー量も少なくなってしまう。

【００３０】そこで、トナーエンドセンサ１２がトナー
ニアエンド（トナーが残り少ないこと）を検知したとき
に、その信号をプリンタエンジンボードに送り、それ以
降の作像プロセス実行時における第１トナー搬送スクリ
ュウ４５及び第２トナー搬送スクリュウ４８の回転速度
を大きくするように制御して、トナー搬送力を大きくし
ている。これにより、トナーカートリッジ１１Ｙ内のト
ナーが残り少なくなってきた場合でも、現像ローラ４２
及び供給ローラ４３へ充分なトナーを搬送して供給する
ことができる。

【００３１】なお、上記例では、トナーエンドセンサ１
２の検知結果に基づいて第１トナー搬送スクリュウ４５
及び第２トナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御し
ているが、該スクリュウ４５，４８の回転速度に代え
て、作像プロセス速度を制御するように構成しても良
い。すなわち、トナーエンドセンサ１２がトナーニアエ
ンドを検知したときに、その信号をプリンタエンジンボ
ードに送り、それ以降の作像プロセス実行時に、作像プ
ロセス速度を遅くして単位時間当たりのトナー消費量を
少なくする。この構成によっても、トナーカートリッジ
１１Ｙ内のトナーが残り少なくなってきた場合に、現像
ローラ４２及び供給ローラ４３へ充分なトナーを搬送し
て供給することができる。

【００３２】具体的には、第１トナー搬送スクリュウ４
５及び第２トナー搬送スクリュウ４８の回転速度はその
ままで、感光体ベルト１の線速、現像ローラ４２の線速
及び紙搬送系の線速を半分にすることによって、現像ロ
ーラ４２上のトナー消費量を単位時間当たり通常時の半
分にする。このときには、前記帯電ローラ２及び転写ロ
ーラ９に印加する電圧や、レーザー光学装置３のレーザ
ー露光量及び除電ランプの除電光量を、あらかじめ設定
しておいた値から適宜別の値に変更しなければならない
場合も考えられるが、その変化量は設計の段階で容易に
設定することができる。

【００３３】また、トナーエンドセンサ１２の検知結果
に基づいて、第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２ト
ナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御する代わり
に、現像装置４の回転速度を制御するように構成しても
良い。つまり、トナーニアエンド状態では図６（ｅ）に
示すようにトナーカートリッジ１１Ｙの排出口１１ａＹ
及びトナーホッパ４６Ｙの近傍のトナー量が少なくなる
のであるが、排出口１１ａＹ上部のトナー量は現像装置
４の回転速度が早いほど慣性力により飛ばされて少なく
なってしまう。そこで、トナーエンドセンサ１２がトナ
ーニアエンドを検知したときに、その信号をプリンタエ
ンジンボードに送り、それ以降の作像プロセス実行時
に、現像装置４の回転速度を遅くすることにより、排出
口１１ａＹ上部に溜るトナー量をなるべく多くしトナー
ホッパ４６Ｙへ補給されるトナー量を確保するものであ
る。このとき、各色の現像の切り換え替え時間が通常時
よりも長くかかるので、通常時と同じ作像プロセス速度
で作像するためには、各色で１色の現像を中間転写ベル
ト２回転分の時間をかける必要がある。

【００３４】また、トナーエンドセンサ１２の検知結果
に基づいて、第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２ト
ナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御する代わり
に、現像装置４の回転軸中心に対するトナーカートリッ
ジの排出口１１ａＹの位置を移動させて該排出口１１ａ
Ｙの回転半径を変化させる移動手段を制御するように構
成しても良い。つまり、トナーニアエンド状態では図６
（ｅ）に示すようにトナーカートリッジ１１Ｙの排出口
１１ａＹ及びトナーホッパ４６Ｙの近傍のトナー量が少
なくなるが、排出口１１ａＹ上部のトナー量は現像装置
４の回転による慣性力により飛ばされてますます少なく
なってしまう。そこで、トナーエンドセンサ１２がトナ
ーニアエンドを検知したときに、その信号をプリンタエ
ンジンボードに送り、それ以降の作像プロセス実行時
に、トナーカートリッジ１１Ｙの排出口１１ａＹを移動
させて現像装置４の回転軸中心に近づけて排出口１１ａ
Ｙの回転半径を小さくする。ここで、トナーに作用する
慣性力はその回転半径に比例するから、排出口１１ａＹ
の回転半径を小さくすれば排出口１１ａＹ近傍から飛ば
されるトナー量は減り、結果的に排出口１１ａＹ上部の
トナー量は多くなりトナーホッパ４６Ｙに補給されるト
ナー量が多くなる。

【００３５】具体的には、図７（ｂ）に示すように、排
出口１１ａＹの位置が図中Ｆ矢印の方向に、上記移動手
段としての図示しない昇降装置により可変となってお
り、トナーニアエンドを検知した場合には排出口１１ａ
Ｙの位置が図７（ａ）の実線の位置から図７（ｂ）の破
線の位置へ移動するのである。その結果移動前の実線の
位置では、排出口１１ａＹの上部付近のトナーは現像装
置４の回転による慣性力により飛ばされて少なくなって
いたものが、移動後の破線の位置ではトナー排出口１１
ａＹの回転半径が小さいのでトナーにかかる慣性力も小
さくなり、排出口１１ａＹの上部付近には、補給に必要
なトナー量が確保される。

【００３６】また、トナーエンドセンサ１２の検知結果
に基づいて、第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２ト
ナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御する代わり
に、トナーカートリッジ１１Ｙの排出口１１ａＹを開閉
する開閉手段を制御するように構成しても良い。すなわ
ち、トナーエンドセンサ１２がトナーニアエンドを検知
したときに、その信号をプリンタエンジンボードに送
り、それ以降の作像プロセス実行時に、トナー排出口１
１ａＹを上向きの時以外は閉じるように制御する。

【００３７】具体的には、図８（ｂ）に示すように、ト
ナーホッパ４６Ｙの受入口４６ａＹのシャッタ部材４６
ｂＹが図中矢印Ｇの方向に、図示しないスライド装置に
より移動可能となっており、トナーニアエンドを検知し
た場合に、上記受入口４６ａＹのシャッタ部材４６ｂＹ
が図８（ｂ）の実線の位置から受入口４６ａＹをふさぐ
位置へ移動して受入口４６ａＹを閉じる。ただし、その
動作は受入口４６ａＹが上向きの時以外で実行される。
受入口４６ａＹのシャッタ部材４６ｂＹが移動前の実線
の位置にある状態で現像装置４の回転中に受入口４６ａ
Ｙが下を向いているときは、トナーホッパ４６Ｙに収容
されていたトナーが落下する。ここで、図８（ａ）に示
すようにトナーカートリッジ１１Ｙ内にトナーが充分あ
るときには、受入口４６ａＹが上を向いたときに充分な
トナーがトナーホッパ４６Ｙに補給されるが、図８
（ｂ）に示すようにトナーニアエンド時には補給される
べきトナーが少ないのでトナーホッパ４６Ｙに充分に補
給されないことになる。しかし、トナーニアエンドの状
態で受入口４６ａＹが上向きになったとき以外は閉じる
ようにすると、トナーホッパ４６Ｙからトナーが落下す
ることなく、補給される一方になるので、トナーホッパ
４６Ｙに充分なトナー量が確保される。なお、上記トナ
ーホッパ４６Ｙの内側にシャッタ部材４６ｂＹを設ける
代わりに、トナーカートリッジ１１Ｙの内側にその排出
口１１ａＹを開閉するシャッタ部材を設けても良い。ま
た、トナーニアエンド時ではないときには上記シャッタ
部材４６ｂＹの開閉制御を行いようにするのが望まし
い。これにより、トナーホッパ４６Ｙ内のトナーに大量
のトナーの圧力が常にかかってしまい、その結果トナー
ホッパ４６Ｙ内のトナーが凝集してトナー搬送に不具合
が生じるのを回避することができる。

【００３８】また、トナーエンドセンサ１２の検知結果
に基づいて、第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２ト
ナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御する代わり
に、トナーカートリッジ１１Ｙの容積を変化させるよう
に制御するように構成しても良い。すなわち、トナーエ
ンドセンサ１２がトナーニアエンドを検知したときに、
その信号をプリンタエンジンボードに送り、それ以降の
作像プロセス実行時に、トナーカートリッジの容積を小
さくするように制御する。

【００３９】具体的には、図９（ｂ）に示すように、ト
ナーカートリッジ１１Ｙの外周壁１１が図中矢印Ｈの方
向に図示しない容量可変手段としてのスライド装置によ
り移動可能となっており、トナーニアエンドを検知した
場合にトナーカートリッジの可動円周面１１ｂＹを図９
（ａ）の実線の位置から図９（ｂ）の破線の位置へ移動
させ、トナーカートリッジ１１Ｙの容積を小さくする。
ここで、トナーカートリッジ１１Ｙの外周可動壁１１ｂ
Ｙが実線の位置では、排出口１１ａＹの上部付近のトナ
ーは現像装置４の回転による慣性力により飛ばされて少
なくなっていたものが、トナーカートリッジ１１Ｙの容
積が小さくなる移動後の破線の位置では、トナー排出口
１１ａＹ付近のトナーが飛ばされる方向が少なくなり、
また飛ばされたトナーがトナーカートリッジ１１Ｙの円
周面に当たってまたトナー排出口１１ａＹ付近に戻され
たりして、排出口１１ａＹの上部付近には、補給に必要
なトナー量が確保される。

【００４０】また、トナーエンドセンサ１２の検知結果
に基づいて、第１トナー搬送スクリュウ４５及び第２ト
ナー搬送スクリュウ４８の回転速度を制御する代わり
に、トナーホッパ４６Ｙの容積を変化させるように制御
するように構成しても良い。すなわち、トナーエンドセ
ンサ１２がトナーニアエンドを検知したときに、その信
号をプリンタエンジンボードに送り、それ以降の作像プ
ロセス実行時に、トナーホッパ４６Ｙの容積を大きくす
る。

【００４１】具体的には、図１０（ｂ）に示すように、
トナーホッパ４６Ｙの側面壁及びそれに接するトナーカ
ートリッジ１１Ｙの側面壁の位置が図中矢印Ｉの方向
に、容量可変手段としての図示しない移動装置により移
動可能となっており、トナーニアエンドを検知した場合
にはトナーホッパ４６Ｙの側面可動壁４６ｃＹ及びトナ
ーカートリッジ１１Ｙの可動壁１１ｃＹの位置を図１０
（ａ）の実線の位置から図１０（ｂ）の破線の位置へ移
動させる。その結果、移動前の実線の位置では、トナー
ホッパ４６Ｙ内のトナーが少なくなっていたものが、移
動後の破線の位置ではトナーホッパ４６Ｙの容積が大き
くなっているので、補給に必要なトナー量が確保され
る。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、前記現像剤容
器内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現
像剤搬送手段の搬送力を大きくことにより、前記現像器
の現像剤収容部に供給された現像剤量が通常時より少な
くても、該現像器の現像剤担持体上に十分な量の現像剤
を供給することができるという効果がある。

【００４３】請求項２の発明によれば、前記現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に画像形成
プロセス速度を遅くすることにより、単位時間当たりに
消費される現像剤量を少なくするので、前記現像器に供
給された現像剤量が通常時より少なくなり該現像器の現
像剤担持体に供給される現像剤量も通常時より少なくな
っても、該現像剤担持体上に十分な量の現像剤を供給す
ることができるという効果がある。

【００４４】請求項３の発明によれば、前記現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像
装置の回転速度を遅くすることにより、該現像剤が遠心
力で飛ばされることなく前記現像器内に供給されるよう
にするので、該現像器内に十分な量の現像剤を供給して
該現像器の現像剤担持体上に十分な量の現像剤を供給す
ることができるという効果がある。

【００４５】請求項４の発明によれば、前記現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像
剤容器の排出口が形成されている壁部を前記回転軸に近
づけるように移動させ、該排出口の回転半径を小さくす
ることにより、該現像剤が遠心力で飛ばされることなく
前記現像器内に供給されるようにするので、該現像器内
に十分な量の現像剤を供給して該現像器の現像剤担持体
上に十分な量の現像剤を供給することができるという効
果がある。

【００４６】請求項５の発明によれば、前記現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に前記現像
器の受入口が上向きのとき以外は該現像剤容器の排出口
又は該現像器の受入口を閉じることにより、現像器の受
入口が上向きになっていないときに該現像器から該現像
剤容器側に現像剤が移動することがなくなるので、該現
像器内に十分な量の現像剤を供給して該現像器の現像剤
担持体上に十分な量の現像剤を供給することができると
いう効果がある。

【００４７】請求項６の発明によれば、前記現像剤容器
内の現像剤量が所定量よりも少なくった場合に該現像剤
容器の容量を変化させて該容量を小さくすることによ
り、前記現像装置の回転時に該現像容器の排出口近傍の
現像剤が飛ばされにくくなるので、該現像器の現像剤担
持体上に十分な量の現像剤を供給することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る現像装置を用いたフ
ルカラープリンタの概略構成を示す正面図。

【図２】同現像装置内部の正面図。

【図３】同現像装置の一現像器内部の正面図。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は現像装置回転時のイエロー現
像器内のトナーの動きを示す説明図。

【図５】現像装置及びトナーカートリッジの斜視図。

【図６】（ａ）〜（ｅ）はトナーニアエンド状態での現
像装置回転時のイエロー現像器内のトナーの動きを示す
説明図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は変形例に係る現像装置にお
ける通常の状態及びトナーニアエンド状態でのイエロー
現像器内部の説明図。

【図８】（ａ）及び（ｂ）は他の変形例に係る現像装置
における通常の状態及びトナーニアエンド状態でのイエ
ロー現像器内部の説明図。

【図９】（ａ）及び（ｂ）は更に他の変形例に係る現像
装置における通常の状態及びトナーニアエンド状態での
イエロー現像器内部の説明図。

【図１０】（ａ）及び（ｂ）は更に他の変形例に係る現
像装置における通常の状態及びトナーニアエンド状態で
のイエロー現像器内部の説明図。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ４ 回転型現像装置 １１ トナーカートリッジ １１ａ 排出口 １１ｂ 可動外周壁 １１ｃ 可動壁 １２ トナーエンドセンサ ４１ 現像器 ４２ 現像ローラ ４５ 第１トナー搬送スクリュウ ４６ トナーホッパ ４６ａ 受入口 ４６ｂ シャッタ部材 ４６ｃ 可動壁 ４８ 第２トナー搬送スクリュウ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮尾 真由美 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器の長手方向
   の一端部に着脱可能に取り付けられて該現像器と一体的
   に回転する、前記複数の現像器に供給する現像剤を収容
   した現像剤容器と、前記現像器の一端部に形成された現
   像剤収容部から該長手方向の他端部に現像剤を搬送する
   現像剤搬送手段とを有し、前記現像装置を前記回転軸を
   中心に回転させて前記複数の現像器のうち任意の現像器
   を、該現像器の現像剤担持体が潜像担持体に対向する現
   像位置に移動させて現像を行うとともに、前記現像装置
   の回転に伴って前記現像剤容器の排出口から前記現像器
   の現像剤収容部の受入口に現像剤を供給し、該現像剤収
   容部の現像剤を前記現像器の長手方向に搬送する画像形
   成装置において、 前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手
   段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて前記現
   像剤搬送手段の搬送力を変化させるように前記現像剤搬
   送手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着脱可能
   に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、前記複
   数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容器とを
   有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転させて前
   記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器の現像
   剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動させて
   現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴って前記
   現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現像剤が
   供給される画像形成装置において、 前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手
   段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて画像形
   成プロセス速度を制御する制御手段とを設けたことを特
   徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着脱可能
   に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、前記複
   数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容器とを
   有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転させて前
   記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器の現像
   剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動させて
   現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴って前記
   現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現像剤が
   供給される画像形成装置において、 前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手
   段と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて前記現
   像装置の回転速度を制御する制御手段とを設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着脱可能
   に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、前記複
   数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容器とを
   有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転させて前
   記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器の現像
   剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動させて
   現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴って前記
   現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現像剤が
   供給される画像形成装置において、 前記現像剤容器の排出口が形成されている壁部を、前記
   回転軸と該排出口との距離が変化するように移動可能に
   構成し、 該壁部の移動させる移動手段と、前記現像剤容器内の現
   像剤量を検知する現像剤量検知手段と、該現像剤量検知
   手段の検知結果に基づいて前記回転軸と排出口との距離
   を変化させるように該移動手段を制御する制御手段とを
   設けたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着脱可能
   に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、前記複
   数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容器とを
   有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転させて前
   記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器の現像
   剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動させて
   現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴って前記
   現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現像剤が
   供給される画像形成装置において、 前記現像剤容器の排出口又は前記現像器の受入口を開閉
   する開閉手段と、前記現像剤容器内の現像剤量を検知す
   る現像剤量検知手段と、該現像剤量検知手段の検知結果
   に基づいて該排出口又は該受入口を開閉するように前記
   開閉手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
   る画像形成装置。
6. 【請求項６】回転軸の周りに粉体現像剤を収容した複数
   の現像器が配置された現像装置と、各現像器に着脱可能
   に取り付けられて該現像器と一体的に回転する、前記複
   数の現像器に供給する現像剤を収容した現像剤容器とを
   有し、前記現像装置を前記回転軸を中心に回転させて前
   記複数の現像器のうち任意の現像器を、該現像器の現像
   剤担持体が潜像担持体に対向する現像位置に移動させて
   現像を行うとともに、前記現像装置の回転に伴って前記
   現像剤容器の排出口から前記現像器の受入口に現像剤が
   供給される画像形成装置において、 前記現像剤容器の容量を変化させる容量可変手段と、前
   記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段
   と、該現像剤量検知手段の検知結果に基づいて前記現像
   剤容器の容量を変化させるように該容量可変手段を制御
   する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装
   置。