JPH10123837A

JPH10123837A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10123837A
Application number: JP8298229A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Maruta; 貴之丸田; Takashi Bisaiji; 隆美才治
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置に出荷前にプリセットする現像
剤が高温下での放置によって固着等しないようにする。【解決手段】使用先への出荷時に、リボルバー現像装
置２３０に収容する現像剤の状態を、使用先での通常使
用時におけるトナー濃度よりも低いトナー濃度の現像剤
またはキャリアのみとする。また出荷時の状態では各色
現像スリーブ上の現像剤が、リボルバー現像装置２３０
外に露出しないようにする。梱包状態では、現像スリー
ブ２３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２３１ＹＳ上
の現像剤が対向する感光体ドラム２００に接触しないよ
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、プリンター等の画像形成装置に関し、また、着色
粒子が磁性粒子に特定の割合で混合された現像剤（いわ
ゆる２成分現像剤）を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィス用の複写機においては、
感光体等を像担持体とする乾式２成分現像方式が主流と
なっている。さらに、フルカラー画像が得られる複写機
も使用されはじめている。しかしながらこれらの複写機
は、ユーザー先でのセットアップ（基本的には、機械の
クランパ類の解除、感光体や現像剤のセット、画像調整
等）が必要とされている。もちろんこれらの作業は時間
を要するので、極力設置場所での作業を減らすため、現
像剤のプレセット、画像調整の自動化が提案されてい
る。例えば特開昭６２−２２９１７０号公報では、現像
器内に２成分現像剤を入れたまま梱包する技術が開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような状況のもと
で、特にカラー複写機の現像剤のプリセットを実施する
上では、（１）カラートナーは、一般的に白黒トナーと
比較してトナーの軟化点が低く（カラートナーの軟化点
は約６０〜７０℃である）、現像機に現像剤（２成分現
像剤）をプレセットした場合、高温下で放置されるとト
ナーが現像器内で固着してしまい、従って海外への船舶
での輸送が不可能であること、（２）現像剤が吸湿し
て、現像剤の帯電量が低下し、現像能力が高くなりすぎ
て、目標の画像が得られず、カラー複写機の場合は、微
妙な画像濃度の差でカラーバランスが崩れ、顕在化しや
すいこと、（３）カラー複写機の移動型現像装置、特に
リボルバー方式の現像装置などでは、輸送時の振動など
で、現像スリーブ上の現像剤が機内に落下し機内を汚染
しやすいこと、（４）現像スリーブ上に現像剤を汲み上
げたまま、かつ感光体に現像剤が接触したままで機械を
移動させると、振動で感光体表面にキズが発生する場合
があること、（５）プレセット剤としてトナー濃度が低
い現像剤またはキャリアのみとしておくと、設置場所に
着荷した時にその状態のままで画像を複写すると、画像
濃度が低く画像品質が劣ること、（６）それを解消する
ために、トナー補給モードを実行する際に感光体帯電電
位と現像バイアスを通常使用時の設定で行うと、感光体
にキャリア付着させてしまうこと、等の多くの問題が生
じる。

【０００４】また２成分現像剤を用いる電子写真方式の
画像形成装置では、着色粒子（トナー）が磁性粒子（キ
ャリア）に特定の割合（トナー濃度）で混合された現像
剤が現像装置内にあり、例えば一様に帯電された感光体
上にイメージ露光により形成された静電潜像をキャリア
との摩擦帯電により帯電したトナーを静電的に上記静電
潜像へ選択付着させることで顕像化する、いわゆる現像
工程を有する。また、現像工程により消費されたトナー
は、別に設けられた補給手段により現像剤中へ補給さ
れ、継続的な現像工程が維持される。周知のように、２
成分現像の短所は、キャリアとの摩擦帯電により得られ
るトナーの帯電量が耐久に従い劣化（低下）することで
ある。この原因は、キャリアの帯電能力の変化、主にト
ナーとの摩擦帯電に寄与するキャリア表面へのトナー成
分（樹脂、帯電制御剤）、第三添加剤（流動性付与剤な
ど）の付着である。トナーの帯電量の低下は、現像トナ
ー量の増加による必要以上の画像濃度上昇や、非画像部
へのトナー付着に代表される画像劣化となり、ある時点
（耐久時間）にて交換されることになる。現像剤の交換
は、一般的にはユーザーでなくその装置を保守するサー
ビスマンにより行われるが、劣化した現像剤は上記のよ
うにトナーの帯電量が低下しているため、キャリアとの
静電的な付着力も低く、非常に飛散し易い状態にあり、
このため作業に慣れているサービスマンであっても交換
作業中に周囲にトナーを飛散させてしまうことがあり得
る。そのため従来では、周囲へのトナー飛散を防止する
ためにビニール袋内で交換工程を実施する等が行われて
いるが、このような交換作業は非常に面倒である。

【０００５】そこで本発明は、高温下での放置による固
着等の不具合を解消でき、また寿命に至った現像剤を交
換する際にビニール袋等の特別な手段を用いなくとも周
囲へトナーを飛散させないですむ画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置の
うち請求項１に係るものは、キャリアとトナーからなる
２成分現像剤を収容する現像装置を搭載する画像形成装
置において、使用先への出荷状態を、該使用先での通常
使用時におけるトナー濃度よりも低いトナー濃度の現像
剤またはキャリアのみを現像装置に収容してなることを
特徴とする。

【０００７】同請求項２に係るものは、像担持体と対向
した位置で複数の現像剤担持体を動作させ、上記像担持
体と上記現像剤担持体との間にバイアスを印加し、上記
現像剤担持体上の現像剤を上記像担持体に現像する手段
を備え、上記各現像担持体を上記像担持体に対向した位
置に移動させて画像を形成する画像形成装置において、
使用先への出荷状態を、該使用先での通常使用時におけ
るトナー濃度よりも低いトナー濃度の現像剤またはキャ
リアのみを現像装置に収容し、上記現像剤担持体上の現
像剤またはキャリアが上記現像装置内の現像器外へ露出
しないようにしてなることを特徴とする。

【０００８】同請求項３に係るものは、上記現像装置に
収容された出荷状態の現像剤に対してトナーを補給する
トナー補給モードを設定してなることを特徴とする。

【０００９】同請求項４に係るものは、少なくとも着色
粒子が磁性粒子に特定の割合で混合された現像剤にて像
担持体に着色粒子を付着させ、該像担持体上に形成され
た潜像を顕像化する画像形成工程を行う画像形成装置に
おいて、上記磁性粒子に対する上記着色粒子の割合を通
常の画像形成工程時より低くする通常の画像形成工程と
は独立した予め設定されている工程を有することを特徴
とする。

【００１０】同請求項５に係るものは、少なくとも着色
粒子が磁性粒子に特定の割合で混合され、該特定の混合
割合を検出手段により供給する着色粒子の供給量にて制
御された現像剤にて上記像担持体に着色粒子を付着さ
せ、上記像担持体上に形成された潜像を顕像化する画像
形成工程を有する装置において、上記磁性粒子に対する
着色粒子の割合を上記検出手段にて検出しながら通常の
画像形成工程時より低くする通常の画像形成工程とは独
立した予め設定されている工程を有することを特徴とす
る。

【００１１】同請求項６に係るものは、上記通常の画像
形成工程とは独立した工程が、上記像担持体への着色粒
子の付着を行い、上記現像剤への上記着色粒子の供給は
行わない工程であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の
一実施形態であるカラー複写機の概略構成を示す断面図
で、主に、カラー画像読み取り装置１、カラー画像記録
装置２、給紙バンク３、後述する制御部５００（図１で
は図示を省略してある。）で構成されている。

【００１３】カラー画像読み取り装置（以下、カラース
キャナーと称する。）１は、コンタクトガラス１０１上
の原稿４の画像を、照明ランプ１０２、ミラー群１０３
ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、及びレンズ１０４を介してカ
ラーセンサ１０５に結像し、原稿のカラー画像情報を、
例えばブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の
色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。
カラーセンサ１０５は、本例ではＢ、Ｇ、Ｒの色分解手
段とＣＣＤのような光電変換素子で構成されており、３
色同時読み取りを行う。そして、このカラースキャナー
１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号の強度レベルをも
とにして、画像処理部（図示せず）で色変換処理を行
い、黒（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）のカラー画像データを得る。

【００１４】これを、次に述べるカラー画像記録装置
（以下、カラープリンターと称する。）２によって、Ｂ
ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行い、最終的なカラーコピー
とする。なお、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データを得るた
めのカラースキャナー１の動作方式は、カラープリンタ
ー２の動作とタイミングを取ったスキャナースタート信
号を受けて、照明・ミラー光学系が図１に示す左矢印方
向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の画像データを得る
ものであり、この動作を合計４回繰り返すことによっ
て、順次の４色画像データを得る。そして、その都度カ
ラープリンター２で順次顕像化しつつ、これを重ね合わ
して４色フルカラー画像を形成する。

【００１５】次に、カラープリンター２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニットは、カラースキャナー１から
のカラー画像データを光信号に変換し、原稿画像に対応
した光書き込みを行い、感光体ドラム２００に静電潜像
を形成する。書き込み光学ユニットは、レーザー発光手
段２２１とその発光駆動制御部（図示せず）、ポリゴン
ミラー２２３とその回転用モータ２２３、ｆ／θレンズ
２２４や反射ミラー２２５等で構成されている。

【００１６】感光体ドラム２００は、図中矢印で示すよ
うに反時計方向に回転するが、その周りには、図２に詳
細に示すように、感光体クリーニング装置２０１、除電
ランプ２０２、帯電器２０３、電位センサ２０４、リボ
ルバー現像装置２３０の選択された現像器、現像濃度パ
ターン検知器２０５、中間転写装置２６０の中間転写ベ
ルト２６１などが配置されている。

【００１７】リボルバー現像装置２３０は、Ｂｋ現像器
２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現
像器２３１Ｙと、各現像器を図中の矢印のように反時計
方向に回転させるリボルバー回転駆動部（図示せず）か
らなる。各現像器は、静電潜像を現像するために、現像
剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転す
る現像スリーブ（２３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１Ｍ
Ｓ、２３１ＹＳ）と、現像剤を汲み上げ・撹拌するため
に回転する現像パドル等で構成されている。

【００１８】このような装置構成で、コピーを開始する
前の待機状態では、リボルバー現像装置２３０はＢｋの
位置にセットされており、コピー動作が開始されると、
カラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋ画像デー
タの読み取りがスタートし、この画像データに基づきレ
ーザー光による光書き込み・潜像形成が始まる（以下、
Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像と称する。
Ｃ、Ｍ、Ｙについても同じ）。このＢｋ潜像の先端部か
ら現像可能とすべくＢｋ現像器２３１Ｋの現像位置に潜
像先端部が到達する前に、現像スリーブ２３１ＫＳを回
転開始させ、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。それ以
後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部が
Ｂｋ現像位置を通過した時点で、速やかにＢｋ現像ユニ
ット現像位置から次の色現像位置まで、リボルバー現像
装置２３０が回転する。これは、少なくとも次の画像デ
ータによる潜像先端部が到達する前に完了させる。

【００１９】像形成サイクルが開始されると、先ず感光
体ドラム２００は図中矢印のように反時計廻りに、中間
転写ベルト２６１は時計廻りに、図示せぬ駆動モータに
よって回転駆動される。中間転写ベルト２６１の回転に
伴ってＢｋトナー像形成、Ｃ像形成、Ｍ像形成、Ｙ像形
成が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写
ベルト２６１上に重ねてトナー像が作られる。

【００２０】まずＢｋ像形成は以下のようにして行われ
る。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム２
００を負電荷で約−７００Ｖに一様に帯電する。続いて
レーザーダイオード２２１はＢｋ信号に基づいてラスタ
露光を行う。ラスタ像が露光されたとき、当初一様に荷
電された感光体ドラム２００の露光された部分は、露光
光量に比例する電荷が消失し、静電潜像が形成される。

【００２１】リボルバー現像装置２３０内のトナーは、
フェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電さ
れ、またＢｋ現像スリーブ２３１ＫＳは感光体ドラム２
００の金属基体層に対して図示せぬ電源手段によって負
の直流電位と交流とが重畳された電位にバイアスされて
いる。この結果、感光体ドラム２００の電荷が残ってい
る部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分、つまり
露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、潜像と相似
なＢｋ可視像が形成される。

【００２２】中間転写ベルト２６１は、駆動ローラ２６
４ａ、転写対向ローラ２６４ｂ、クリーニング対向ロー
ラ２６４ｃ及び従動ローラ群に張架されており、図示せ
ぬ駆動モータにより駆動制御される。ベルトの材質はＥ
ＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン）で、電気抵抗
は表面抵抗で１０⁸〜１０¹⁰Ω／ｃｍ²の中抵抗といわれ
るものである。

【００２３】さて、感光体ドラム２００上に形成させた
Ｂｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速
駆動している中間転写ベルト２６１の表面にベルト転写
コロナ放電器（以下ベルト転写器という。）２６５によ
って転写される（以下においては、感光体ドラム２００
から中間転写ベルト２６１へのトナー像転写をベルト転
写と称する。）。また感光体ドラム２００上の若干の未
転写残留トナーは、感光体ドラム２００の次色の再使用
に備えて感光体クリーニング装置２０１で清掃され、回
収されたトナーは回収パイプを経由して図示せぬ排トナ
ータンクに蓄えられる。なお、中間転写ベルト２６１に
は、感光体ドラム２００に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、
Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重
ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙５にコロ
ナ放電転写器にて一括転写を行う。

【００２４】ところで、感光体ドラム２００側ではＢｋ
工程の次にＣ工程に進むが、所定のタイミングからカラ
ースキャナー１によるＣ画像データ読み取りが始まり、
その画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ潜像形
成を行う。Ｃ現像器２３１Ｃはその現像位置に対して、
先のＢｋ潜像後端部が通過した後で、且つＣ潜像の先端
が到達する前にリボルバー現像装置２３０の回転動作を
行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像領域
の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先の
Ｂｋ現像器２３１Ｋの場合と同様にＣ現像ユニットの回
転動作を行うが、これもやはり次のＭ潜像先端部が到達
する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの工程について
は、それぞれの画像データ読み取り・潜像形成・現像の
動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様であるので説明は省
略する。

【００２５】ベルトクリーニング装置２６２は、詳細
な図示は省略するが、入口シール、ゴムブレード、排出
コイル、及び入口シール、ブレードの接離機構などで構
成されており、１色目のＢｋ画像をベルト転写した後
の、２、３、４色目をベルト転写している間は、ブレー
ド接離機構によってベルト面から入口シール、ブレード
を離間させておくようになっている。

【００２６】紙転写コロナ放電器２６３（以下、紙転写
器という。）は、コロナ放電方式にてＡＣ＋ＤＣ、又は
ＤＣ成分を印加して、中間転写ベルト上の重ねトナー像
を転写紙５に転写するものである。

【００２７】給紙バンク３内の転写紙カセット３００ａ
〜３３０ｃには、各種サイズの転写紙５が収納されてお
り、指定されたサイズ紙の収納カセットから、給紙コロ
３０１ａ〜３０１ｃによってレジストローラ方向に給紙
・搬送される。なお図中２１０は、ＯＨＰ用紙や厚紙な
どの手差し給紙トレイである。

【００２８】像形成が開始される時期に、転写紙５は上
記いずれかの給紙カセット３００ａ〜３３０ｃあるいは
手差し給紙トレイ２１０から給送され、レジストローラ
対２０９のニップで待機している。そして紙転写器２６
３に中間転写ベルト２６１上のトナー像先端がさしかか
るときに、ちょうど転写紙５先端がこの像先端に一致す
るようにレジストローラ対２０９が駆動され、転写紙５
と像のレジスト合わせが行われ、転写紙５が中間転写ベ
ルト像と重ねられて正電位につながれた紙転写器２６３
の上を通過するとき、コロナ放電電流で転写紙５が正電
荷で荷電され、トナー画像の殆どが転写紙５上に転写さ
れる。続いて紙転写器２６３の図中左側に配した図示せ
ぬＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器を通過するとき
に、転写紙５は除電され、中間転写ベルト２６１から剥
離して搬送ベルト２１１上に移る。

【００２９】そして、中間転写ベルト２６１面から４色
重ねトナー像を一括転写された転写紙５は、紙搬送ベル
ト２１１で定着器２７０に搬送され、所定温度にコント
ロールされた定着ローラ２７１と加圧ローラ２７２のニ
ップ部でトナー像を熔融定着され、排出ローラ対２１２
で機外に送り出され、図示せぬコピートレイに表向きに
スタックされ、フルカラーコピーを得る。なお、ベルト
転写後の感光体ドラム２００は、感光体クリーニング装
置２０１（ブラシローラ、ゴムブレード）で表面をクリ
ーニングされ、また、除電ランプ２０２で均一に除電す
る。また、転写紙５にトナー像を転写した後の中間転写
ベルト２６１は、ベルトクリーニング装置２６２を再び
ブレード接離機構でブレードを押圧して表面をクリーニ
ングする。

【００３０】さらに、リピートコピー時は、カラースキ
ャナ１の動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、
１枚目（４色目）の画像工程に引き続き、所定のタイミ
ングで２枚目（１色目）の画像工程に進む。また、中間
転写ベルト２６１へは、１枚目の４色重ね画像の転写紙
５への一括転写工程に引き続き、表面をベルトクリーニ
ング装置２６２でクリーニングされた領域に、２枚目の
Ｂｋトナー像がベルト転写される。その後は、１枚目と
同様動作になる。

【００３１】以上は、Ａ４サイズ横送りの４色フルカラ
ーを得るコピーモードの説明であったが、３色コピーモ
ード、２色コピーモードの場合は、指定された色と回数
の分について、上記同様の動作を行うことになる。ま
た、単色コピーモードの場合は、所定枚数が終了するま
での間、リボルバー現像装置２３０の所定色の現像器の
みを現像作動（所定色の現像位置）状態にして、ベルト
クリーニング装置２６２のブレードをベルトに押圧状態
のまま連続してコピー動作を行う。

【００３２】図３は制御部５００の構成を示すブロック
図である。この制御部５００は、内部メモリに格納され
ている所定のプログラムに従ってカラースキャナ１、カ
ラープリンター２、給紙バンク３等を作動制御する。制
御部５００は、ＣＰＵ５００Ａで演算制御処理を行うマ
イクロコンピュータを備え、このＣＰＵ５００Ａには演
算制御処理のための基礎プログラム及びこれらの処理の
ための基礎データを蓄積しているＲＯＭ５０ＯＢ及び各
種データを取り込むためのＲＡＭ５００Ｃが接続する。

【００３３】そして、この制御部５００にはＩ／Ｏイン
ターフェース５００Ｄを介して外部機器が接続しする。
即ち、Ｉ／Ｏインターフェース５００Ｄの入力側には、
感光体ドラム２００と対向設置してある現像濃度パター
ン検知器（発光素子及び受光素子との組み合わせからな
る光学センサ）２０５、電位検出器（電位センサ）２０
４及びトナー収容器検出用光学センサ（ブラック用）２
７３、トナー収容器検出用光学センサ（カラー用）２７
４が接続する。

【００３４】また、Ｉ／Ｏインターフェース５００Ｄの
出力側には、現像バイアス制御駆動部５０２、帯電制御
駆動部５０３、トナー補給駆動部５０４、レーザー発光
駆動部５０５、現像ローラ駆動部５０１、現像リボルバ
ー駆動部５０６、及び感光体駆動部５０７が各々接続す
る。

【００３５】次に現像剤の撹拌方法について説明する。
図２はリボルバー現像装置２３０の断面図、図４は同側
面断面図で、感光体ドラム２００に対向してＢｋ現像ユ
ニットがセットされている状態を示している。リボルバ
ー現像装置２３０は、現像ケーシング２３０ＡでＢｋ、
Ｃ、Ｍ、Ｙの４つに分割されている。

【００３６】各色同一構成であるのでＢｋについて説明
すると、現像ケーシング２３０Ａ内には、図示せぬマグ
ネットローラを内包する現像ローラ２３０ＫＳ、現像ロ
ーラ２３０ＫＳ上の現像剤を感光体ドラム２００に導く
際に現像剤の汲み上げ量を規制する現像ドクタ２３０Ｋ
Ｄ、現像剤撹拌用のパドル２３０ＫＰ、スクリューパド
ル２３０ＫＳＰ、スクリュー２３０ＫＳ、スクリューケ
ース２３０ＫＣが配置されている。現像剤は、図５に示
すように循環搬送され、現像剤のトナー濃度の偏りがな
いよう撹拌される。

【００３７】現像剤の循環形態を説明する。スクリュー
ケース２３０ＫＣ内の現像剤は、スクリュー２３０ＫＳ
により奥側から手前へ搬送され、前側板を通過して下方
のスクリューパドル２３０ＫＳＰへ落下し、スクリュー
パドル２３０ＫＳＰにより図面手前側から奥側へ前側板
を通過して搬送されていく。現像ローラ２３０ＫＳはス
クリューパドル２３０ＫＳＰ上に存在する現像剤を汲み
上げ、現像領域へ搬送し、一部現像ドクタ２３０ＫＤに
て規制された現像剤は、スクリューケースへ落下する。

【００３８】次にトナー補給について説明する。トナー
補給部には図５に示すように、各色のトナーカートリッ
ジ（トナー収容器）２３０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０Ｍ
Ｔ、２３０ＹＴが設置されている。Ｂｋカートリッジ２
３０ＫＴはＢｋの使用頻度が高いためリボルバー現像２
３０の中央に設置され、図の紙面垂直方向に長くして容
量を大きくしてあり、リボルバー現像装置２３０の回転
とともにＢｋトナーホッパ２３０ＫＴＨにトナーを供給
するようになっている。Ｂｋトナーホッパ２３０ＫＴＨ
と補給トナーを搬送するスクリューパドル２３０ＫＳＰ
の間には、補給ローラ２３０ＫＲで規制され補給ローラ
２３０ＫＲを回転させる補給モータ２３０ＨＭが設置さ
れている。また、リボルバー現像装置２３０は、現像剤
を回収するために剤回収用フタ２３０ＫＺを備えてい
る。

【００３９】トナー補給を実施する場合には、補給モー
タ２３０ＨＭを回転させ、補給ローラ２３０ＫＲを回転
させることでＢｋカートリッジ２３０ＫＴかＢｋトナー
ホッパ２３０ＫＴＨ内のトナーがスクリューパドル２３
０ＫＳＰ上に落下してスクリューパドル２３０ＫＳＰの
回転とともに搬送され、前述したスクリューケースから
スクリューパドル２３０ＫＳＰへの現像剤落下部で混合
撹拌されながら前側板を通過して現像器内におくられる
ようになっている。

【００４０】上記のようなトナー補給は、感光体ドラム
２００上に作成される基準パターンを光学センサ２０５
で検出し、制御部５００に送られた検出データを基にト
ナー補給量が決定され、トナー補給駆動部５０４が制御
されトナー補給が行われる。制御部５００では、上記基
準パターンに対して、目標となる制御値に達成せず、ト
ナー補給動作を続けた場合に、トナーカートリッジ２３
０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴ内のトナ
ーがないものと判断するようになっており、リボルバー
現像装置２３０を回転させ、この場合に該当するトナー
カートリッジを交換ポジションに配置するものである。
この動作は、通常の作像動作終了時に行う。なおＢｋの
交換位置は、図５のリボルバーが９０度反時計廻りにな
ったところである。

【００４１】図６は、リボルバー現像装置２３０に収容
する現像剤の状態（図の斜線）を示しており、図６
（Ａ）は、画像形成装置が工場から出荷されるときの状
態、図６（Ｂ）は、ユーザ先ですでに画像形成装置を着
荷したあとの状態を示している。出荷時の状態では各色
現像スリーブ２３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２
３１ＹＳ上の現像剤が、リボルバー現像装置２３０外に
露出しないようになっている。このような梱包に代えて
現像スリーブ２３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２
３１ＹＳ表面を覆うようなシャッターを設けてよい。

【００４２】また梱包状態では、現像スリーブ２３１Ｋ
Ｓ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２３１ＹＳ上の現像剤が
対向する感光体ドラム２００に接触しないようになって
いる。現像剤は、キャリア径５０μｍのシリコンコート
フェライトキャリアと粒径７．５μｍの樹脂トナーで、
通常使用下５ｗｔ％のところ、梱包される現像剤は２ｗ
ｔ％以下または、キャリアのみとする。そしてユーザ先
への着荷後、図６（Ｂ）で示すように、現像スリーブ２
３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２３１ＹＳ上に現
像剤が汲み上げられた状態でそのまま、リボルバー現像
装置２３０が回転するようになっている。

【００４３】図７は、着荷時に動作させるトナー補給モ
ードのタイミングチャートを示す。トナー補給モードを
実行すると、所定のタイミングで感光体ドラム２００が
帯電され、リボルバー現像装置２３０には所定の現像バ
イアスが印加される。ほぼ同時に現像駆動モータが駆動
され、まずＢｋ現像スリーブ２３１ＫＳに対してトナー
補給が行われる。トナー補給が行われたあと、現像バイ
アス交流電源をＯＮとし、所定の現像ポテンシャルでＰ
センサのパターン出力を行い、Ｐセンサにて感光体ドラ
ム２００上のトナー付着量を検出し、決められた目標付
着量に達するまでトナー補給を繰り返す。Ｂｋトナーの
付着量が目標に達したところで、リボルバーモータをＯ
Ｎとし、現像器をＣ現像に切り換え、Ｂｋと同様の動作
を繰り返す。

【００４４】なお、通常作後時のバイアス条件では、感
光体帯電電位ＶＤ−６５０Ｖ、現像バイアス（ＤＣ）−
５３０Ｖ、トナー補給時のバイアス条件では、感光体帯
電電位ＶＤ−６５０Ｖ、現像バイアス（ＤＣ）−６３０
Ｖである。

【００４５】図８は本発明の第２の実施形態を説明する
ために、電子写真方式を用いた画像形成装置の感光体ド
ラム周りのみを取り出して示す概念図である。原稿を照
明光学系にて露光し、露光光学系（以上いずれも図示せ
ず）により露帯電器である帯電チャージャ１２にて一様
に帯電された感光体ドラム１１へイメージ露光を行い、
静電潜像を形成する。次に、その静電潜像を２成分現像
剤が入った現像器１３によりトナーで顕像化する。感光
体ドラム１１上の像に同期するよう給紙・搬送された転
写紙（図示せず）表面へ転写・分離器である転写チャー
ジャ１４と分離チャージャ１５により感光体ドラム１１
上からトナー像を移し、定着器（図示せず）にてトナー
を固定することで最終像を得る。また転写・分離工程終
了後、残留したトナーはクリーニング器１６にて除去
し、感光体ドラム１１をクエンチングランプ１７での一
様露光により初期化し、次の画像形成工程へ移る。

【００４６】図９は、図８の画像形成装置の概略構成を
示すブロック図である。図中２０は制御用のＣＰＵ、２
１は画像形成装置の動作を操作するための操作部、２２
はメインモータ、２３は帯電チャージャ１２の電源、２
４は現像バイアス電源、２５は転写チャージャ１４の電
源、２６は分離チャージャ１５の電源、２７は現像器モ
ータ、２８はトナー補給モータ、２９はトナー濃度検知
センサ、３０は所定のプログラムやデータ等を格納した
ＲＯＭ、３１はＲＡＭ、３２はクエンチングランプ１７
の電源である。

【００４７】ところでこのような画像形成装置において
は、帯電量が低下したトナーにおいてもキャリアとの摩
擦回数を増やせば帯電量をあるレベルまでは上げること
ができることから、通常の画像形成工程では使用できな
い値ではあるが装置としては許容できる値までトナー濃
度を自動的に低下させ、トナーとキャリアとの摩擦回数
が増える状態にてトナーの帯電量を上げ、現像剤交換時
トナー飛散等の不具合が発生しないようにすることがで
きる。

【００４８】このような現像剤交換時の動作モードの内
容を図１０のフローチャートで示す。まず現像剤交換を
行うことサービスマンが操作部２１からキー入力等する
と（ステップ１）、現像交換時において感光体ドラム１
１に予め設けられた特定の潜像パターンを形成し（ステ
ップ２）、その潜像パターンを現像し（ステップ３）、
これにより現像剤中のトナーを消費させ、ついで潜像パ
ターンをクリーニングし（ステップ４）、現像剤交換工
程の実施回数が予め定めた回数ｎになったかどうかを判
断し（ステップ５）、判断結果がＹＥＳであれば現像剤
交換モードを終了し（ステップ６）、そうでなければス
テップ２へ戻ってそれ以降の工程を繰り返す。ステップ
５における判断内容としては、交換工程を予め決められ
た時間にわたり行ったかどうかでもよい。このような工
程を自動的に実行すると、現像剤交換時のトナー濃度が
低くなる。

【００４９】図１１は他の現像剤交換時の動作モードの
内容を示すフローチャートである。即ち、現像剤のトナ
ー濃度を検知するセンサ２９を有することから、予め低
くすべきトナー濃度を設定しておき、特定の潜像パター
ンを形成、現像し（ステップ２、３）、現像剤のトナー
濃度を検出し（ステップ３ａ）、潜像パターンをクリー
ニングした（ステップ４）後、トナー濃度が所定の割合
（Ｘ％以下）となったかどうかを判断（ステップ５ａ）
する。なおこの例では、主に図１０の動作と異なる部分
についてのみ説明した。その他は図１０の動作と同じで
ある。

【００５０】なお、上記２つの現像剤交換モードにおけ
る動作においては、現像剤中のトナーを消費させる工程
中トナー補給を行わないことを規定し、効果的に現像剤
のトナー濃度の低下させるようにすることができる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に係る画像形成装置は、以上説
明してきたように、現像剤をプリセットする際、通常使
用下のトナー濃度より極端に下げた現像剤またはキャリ
アのみを使用するようにしたので、高温下での放置時の
固着の不具合が解消される。即ち、カラートナーの軟化
点は約６０〜７０℃であるが、キャリアは、約２００〜
２３０℃で焼成することから、キャリアのみの場合は、
さらに高温下での固着は発生せず、したがって、現像剤
のプリセット化が問題なく可能となり、いかなる環境に
おいても機械を放置できるようになる。特に海外への輸
出機においてもプリセット化が可能となり、また、プリ
セット化に伴ってユーザ先での現像剤投入時間を削減で
き、機械着荷時の時間短縮が可能となる。

【００５２】請求項２に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、現像剤プリセット時に現像器外に現像
剤が露出しないので、上記共通の効果に加え、機械着荷
時の現像剤の吸湿による現像剤の帯電量の低下または画
像濃度過多を防止できる。

【００５３】請求項３に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、現像剤プリセット状態で出荷されたも
のについてトナー補給を行うモードを設けることで、上
記共通の効果に加え、早急に現像剤を実使用下のトナー
濃度にすることができ、機械着荷・調整時間を短縮でき
る。

【００５４】請求項４に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、磁性粒子に対する着色粒子の割合を通
常の画像形成工程時より低くする通常の画像形成工程と
は独立した予め設定されている工程を有し、現像剤交換
時、サービスマンが予め設定された工程を実行すること
で、現像剤のトナー濃度を通常使用している値より低く
するようにしたので、トナーとキャリアとの摩擦回数が
増え、トナーの帯電量が上がり、現像剤交換時のトナー
飛散等不具合が解消できる。

【００５５】請求項５に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、磁性粒子に対する着色粒子の割合を検
出手段にて検出しながら通常の画像形成工程時より低く
する通常の画像形成工程とは独立した予め設定されてい
る工程を有し、現像剤交換時、サービスマンが予め設定
された工程を実行することで、現像剤のトナー濃度を通
常使用している値よりトナー濃度を検知する手段に従い
低くするようにしたので、請求項４の装置と同様の効果
を奏するものとなる。

【００５６】請求項６に係る画像形成装置は、以上説明
してきたように、磁性粒子に対する着色粒子の割合を通
常の画像形成工程時より低くする通常の画像形成工程と
は独立した工程で、像担持体への着色粒子の付着を行
い、現像剤への着色粒子の供給は行わないようにしたの
で、上記請求項４、５と共通の効果に加え、効果的にト
ナー濃度が低くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態である
カラー複写機の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１のリボルバー現像装置の断面図である。

【図３】図１の装置の制御部の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】図１のリボルバー現像装置の側面断面図であ
る。

【図５】図１のリボルバー現像装置における現像剤の循
環搬送を示す断面図である。

【図６】リボルバー現像装置に収容する現像剤の状態を
示す断面図で、（Ａ）は工場出荷状態、（Ｂ）はユーザ
先ですでに着荷したあとの状態を示す。

【図７】着荷時に動作させるトナー補給モードのタイミ
ングチャートである。

【図８】本発明の第２の実施形態を説明するために、感
光体ドラム周りのみを取り出して示す概念図である。

【図９】図８の画像形成装置の概略構成を示すブロック
図である。

【図１０】電子写真装置の一例の作像部の拡大図であ
る。

【図１１】他の現像剤交換時の動作モードの内容を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１カラー画像読み取り装置（カラースキャナー）２カラー画像記録装置（カラープリンター）３給紙バンク４原稿５転写紙１２帯電チャージャ１１感光体ドラム１３現像器１４転写チャージャ１５分離チャージャ１６クリーニング器１７クエンチングランプ２００感光体ドラム２０１感光体クリーニング装置２０２除電ランプ２０３帯電器２０４電位センサ２０５現像濃度パターン検知器２０９レジストローラ対２１０手差し給紙トレイ２１１搬送ベルト２３０リボルバー現像装置２３１ＫＳ、２３１ＣＳ、２３１ＭＳ、２３１ＹＳ現
像スリーブ２６０中間転写装置２６１中間転写ベルト２６２ベルトクリーニング装置２６３紙転写コロナ放電器（紙転写器）２６５ベルト転写コロナ放電器（ベルト転写器）２７０定着器２７３トナー収容器検出用光学センサ２７４トナー収容器検出用光学センサ３００ａ〜３３０ｃ転写紙カセット３０１ａ〜３０１ｃ給紙コロ５００制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリアとトナーからなる２成分現像剤
を収容する現像装置を搭載する画像形成装置において、
使用先への出荷状態を、該使用先での通常使用時におけ
るトナー濃度よりも低いトナー濃度の現像剤またはキャ
リアのみを現像装置に収容してなることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】像担持体と対向した位置で複数の現像剤
担持体を動作させ、上記像担持体と上記現像剤担持体と
の間にバイアスを印加し、上記現像剤担持体上の現像剤
を上記像担持体に現像する手段を備え、上記各現像担持
体を上記像担持体に対向した位置に移動させて画像を形
成する画像形成装置において、使用先への出荷状態を、
該使用先での通常使用時におけるトナー濃度よりも低い
トナー濃度の現像剤またはキャリアのみを現像装置に収
容し、上記現像剤担持体上の現像剤またはキャリアが上
記現像装置内の現像器外へ露出しないようにしてなるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】上記現像装置に収容された出荷状態の現
像剤に対してトナーを補給するトナー補給モードを設定
してなることを特徴とする請求項１または２の画像形成
装置。
【請求項４】少なくとも着色粒子が磁性粒子に特定の
割合で混合された現像剤にて像担持体に着色粒子を付着
させ、該像担持体上に形成された潜像を顕像化する画像
形成工程を行う画像形成装置において、上記磁性粒子に
対する上記着色粒子の割合を通常の画像形成工程時より
低くする通常の画像形成工程とは独立した予め設定され
ている工程を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】少なくとも着色粒子が磁性粒子に特定の
割合で混合され、該特定の混合割合を検出手段により供
給する着色粒子の供給量にて制御された現像剤にて上記
像担持体に着色粒子を付着させ、上記像担持体上に形成
された潜像を顕像化する画像形成工程を有する装置にお
いて、上記磁性粒子に対する着色粒子の割合を上記検出
手段にて検出しながら通常の画像形成工程時より低くす
る通常の画像形成工程とは独立した予め設定されている
工程を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】上記通常の画像形成工程とは独立した工
程が、上記像担持体への着色粒子の付着を行い、上記現
像剤への上記着色粒子の供給は行わない工程であること
を特徴とする請求項４または５の画像形成装置。