JPS61176962A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、画像形成装置に関し、更に詳述すれば、例え
ば像形成体上に静電像の形成と現像とを繰返して像形成
体上で複数のトナー像を形成する画像形成に好適な画像
形成装置に関する。

口、従来技術 上述のようなカラー画像形成方法として、特開昭５６−
１４４４５２号公報や特開昭５８−１１６５５３号公報
及び同５Ｂ−１１６５５４号公報に記載された方法が知
られている。

特開昭５６−１４４４５２号公報に記載された方法は、
像形成体の表面を帯電器によって帯電した後、その帯電
面に第１の露光手段によって静電像を形成して、それを
第１の現像装置で現像し、次いで同じ帯電面に第２の露
光手段によって静電像を形成して、それを第２の現像装
置で現像し、更に同じ帯電面に第３の露光手段によって
静電像を形成して、それを第３の現像装置で現像して像
形成体上にカラー画像を形成する方法であり、繰返しの
静電像形成毎に別個の露光手段を要して画像形成装置が
大型化し、コスト高となるばかりでなく、各露光手段の
像形成体に対する露光の同期に各露光手段の設置位置も
関係して、同期制御が面倒であり、色ずれを起こし易い
と云う問題がある。また、この方法における各現像は、
背景部電位に対して露光部にあたる電位が低い静電像に
像形成体と同極性に帯電したトナーを付着せしめる強制
現像法によって行われる。この強制現像法においては、
トナーが背景部に付着しないように、像形成体の帯電と
同極性に帯電するトナーが現像剤に用いられる。そのた
め、反転現像法は、トナーが背景部電位に反撥されてか
ぶりが生じにくいが、同時に静電像にもトナーが付着し
にくく、充分な現像濃度が得られにくいと云う問題があ
る。

そして、特開昭５６−１４４４５２号公報に記載された
方法は、第２回以降の反転現像法による現像を現像装置
で形成した現像剤層を像形成体の表面に接触させずに行
う非接触ジャンピング現像条件で行うようにした方法で
ある。

特開昭５８−１１６５５３号公報及び同５８−１１６５
５４号公報に記載された方法は、静電像の形成及び現像
を夫々繰返し毎に異なる装置によって行っていることは
特開昭５６−１４４４５２号公報におけると略同じであ
り、また、特開昭５８−１１６５５４号公報に記載され
た方法にあっては、反転現像法による各現像を現像装置
で形成した現像剤層が像形成体の表面を摺擦する接触現
像条件で行って、それにより反転現像法における充分な
現像濃度が得られにくく、トナーが飛散し易いと云う問
題を軽減するようにしている点、および、特開昭５８−
１１６５５３号公報に記載された方法にあっては更に、
第２回以降の静電像の形成においても夫々の露光手段の
前に設けた帯電器により露光前に像形成体の表面を再帯
電して、それにより先の現像でトナーが付着した部分に
後の現像で色違いのトナーが付着することのないように
している点が特開昭５６−１４４４５２号公報に記載さ
れた方法と異なる。

また、出願人は、先に、上記の従来法の装置の改良とし
て、装置の小型、低コスト化を可能にし、像露光の同期
制御が容易で、非接触ジャンピング現像によって充分な
現像濃度が得られ、かぶりや色違いトナーの混合付着が
防止できる画像形成方法として、静電像の形成を同一の
装置によって繰返すカラー画像記録方法を提示している
（特願昭５８−１８４３８１号）。

ところで、画像形成装置の稼動によってその中に貯えら
れている現像剤（トナー）が消費されて次第に減少して
いくので、トナーホッパに設けられたピエゾ素子やフォ
トカプラの出力変化でトナー量を観測し、トナーが成る
一定量以下になったとき、ランプによる表示等によって
トナー補給の必要を知らせるようにしている。

ところが、従来の画像形成装置では、上記検知レヘルが
、トナー残量がかなり少なくなったｌレヘルにしか設け
られていないので、特に複数種、例えば３〜４種のトナ
ーを使用するカラー画像形成装置では、連続稼動の場合
、頻繁に上記表示がなされ、オペレーターがトナー補給
に忙殺されるようになる。不運にも、複数のトナーにつ
いて上記表示が同時に、或いは相次いでなされると、オ
ペレーターのトナー補給が間に合わなくなり、高速の画
像形成装置では、画像形成が不可能になる事態が起こり
かねない。カラー画像形成装置では、色毎にトナー消費
量が大幅に異なることが多く、上記のような事態が起こ
る虞れが大きい。

ハ、発明の目的 本発明は、上記のような従来の画像形成装置が有する問
題点を解消し、現像剤を頻繁に補給する事態をきたさず
、画像形成を容易に連続遂行できる画像形成装置を提供
することを目的としている。

二、発明の構成 即ち、本発明は、現像剤の残量検知レベルが複数に設定
された現像装置を有する画像形成装置に係る。

ホ、実施例 以下、本発明を図示例を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明に基づく画像形成装置の一例を模式的に
示す構成概要図、第２図は像露光のためのレーザービー
ムスキャナの概要構成図、第３図及び第４図は現像器の
一例を示す部分断面図、第６図は本発明に基づく画像形
成装置を使用してのトナー残量表示を行うプロセスの一
例の回路図である。

第１図の記録装置において、１はＳｅ等の光導電性感光
体表層を有し矢印方向に回転するドラム状の像形成体、
２は像形成体１の表面を一様帯電する帯電器、４はカラ
ー画像の色別の像露光、５〜８はイエロー、マゼンタ、
シアン、黒と云った夫々異なる色のトナーが現像剤とし
て用いられている現像装置（詳細は第３図及び第４図に
よって後に説明する。）、９及び１０は像形成体１上に
複数の色トナー像が重合されて形成されたカラー画像を
記録体Ｐに転写し易くするために夫々必要に応じて設け
られた転写前帯電器及び転写前露光ランプ、１１は転写
器、１２は記録体Ｐに転写されたトナー像を定着させる
定着器、１３は除電ランプと除電用コロナ放電器の一方
又は両者の組合せからなる除電器、１４は像形成体１の
カラー画像を転写した後の表面に接触して表面の残留ト
ナーを除去し、第１回の現像が行われた表面が到達する
ときまでには像形成体１の表面から離れるクリーニング
ブレードやファーブラシを有するクリーニング装置であ
る。

ここで、帯電器２には、既に帯電している像形成体１の
表面に重ねて帯電するものにあっては特に、先の帯電の
影響が少なく安定した帯電を与えることができる図示の
ようなスコロトロンコロナ放電器を用いることが好まし
い。また、この記録装置のように、ドラム状の像形成体
１を用いるものにあっては、像露光４は、通常のモノカ
ラーの電子写真複写機におけるようなスリット露光をフ
ィルタで色別に濾波したようなものでもよいが、鮮明な
カラー画像を記録するためには、第２図に示したような
レーザービームスキャナによるものが好ましい。

第２図のレーザービームスキャナは、ｌ（ｅ　−’ｐＪ
　ｅレーザー等のレーザー２１から出たレーザービーム
を音響光学変調器２２により０Ｎ１０ＦＦして、八面体
の回転多面鏡からなるミラースキャナ２３により偏向さ
せ、結像用ｆ−θレンズ２４を通して像形成体１の表面
を定速度で走査する像露光４に形成する。なお、２５．
２６はミラー、２７は像形成体１上でのビームの直径を
小さくするために結像用ｆ−θレンズ２４に入射するビ
ームの直径を拡大するためのレンズである。像露光４の
形成に第２図のようなレーザービームスキャナを用いれ
ば、後に述べるように色別についての静電像をずらせて
形成することが容易にでき、したがって鮮明なカラー画
像を記録することができる。しかし、像露光４は、前述
のようなスリット露光やレーザービームによるドツト露
光に限られるものではなく、例えばＬＥＩ）やＣＲＴや
液晶或いは光フアイバ伝送体を用いて得られるものでも
よい。

そして、像形成体がベルト状のように平面状態をとり得
る画像形成装置にあっては、像露光をフラッシュ露光と
することもできる。

また、現像装置５〜８には、第３図又は第４図に示す構
造のものが好ましく用いられる。

第４図（ｂ）は、同図（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿う
矢視断面図で、トナーホッパ３７ｂのみを示し、他は図
示省略しである。

第３図の現像装置は、トナーホッパ３７ａが上方に位置
していて、像形成体１の横倒に位置する現像装置５及び
６に使用するのに適しており、第４図の現像装置は、ト
ナーホッパが横に位置していて、像形成体１の下側に位
置する現像装置７及び８に使用するのに適する。なお、
第３図及び第４図では、トナーホッパ３７ａ及び３７ｂ
、並びにトナー補給ローラ３８ａ及びトナー補給スクリ
ュー３８ｂを除き、同じ構成部品には同一の符号を付し
である。

第３図及び第４図において、３１はアルミニウムやオー
ステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材料からなる現像
スリーブ、３２は現像スリーブ３１の内部に設けられた
周方向に複数の磁極を有する磁石体、３３は現像スリー
ブ３１上に形成されるするスクレーパブレード、３５は
現像剤溜り３６の現像剤を攪拌する攪拌回転体、３７ａ
及び３７ｂはトナーホッパである。３８ａは表面にトナ
ーの入り込む凹みを有し、上方に位置するトナーホッパ
３７ａから現像剤溜り３６にトナーを補給するトナー補
給ローラ、３８ｂは横方向に位置するトナーホッパ３７
ｂから現像剤溜り３６にトナーを送り込むトナー補給ス
クリューであ〃す、トナーはトナーホッパ３７ａ又は３
７ｂから攪拌回転体３５の軸と平行に送られ、現像剤溜
り３６を落下する。

トナーホッパ３７ａ、３７ｂの側壁には上下方向のレベ
ルＬ１、Ｌ２にピエゾ素子ｓ１、ｓ２が配されている。

トナーホッパ３７ａ、３７ｂ内には、日の字形を呈し、
中心軸の周りに回転する攪拌部材４１が設けられていて
、トナーＴを攪拌してトナーＴがトナー補給スクリュー
３８３又は３８ｂを経由して確実に搬送されること、及
びトナーＴの上面を平らに拘らずことによってピエゾ素
子Ｓｔ、５２の機能を確実ならしめるようにしている。

攪拌部材４１の形状を斜視図で第５に示す。

トナーＴが消費されて、その上面がレベルＬ２よりも下
ると、ピエゾ素子ｓ２は、トナーＴがらの押圧力を受け
なくなり、出方が急激に低下する。

この出力の低下を検知して、例えばランプ（図示せず）
を点灯する。同様に、トナーＴの上面がレベルＬ１より
も下ると、ピエゾ素子の出方が急激に低下し、この出力
低下を検知してランプを点滅する。Ｌｌ、Ｌ２を適当な
位置に設定することにより、トナー残量が、（ｉ）充分
にある、（ｉｉ）減ってはいるが直ちに補給の要はない
、（ｉｉｉ　）早急に補給する必要がある、の３水準で
表示することができる。

現像の機能について説明すると、次の通りである。

第３図中、３９は保護抵抗４０を介して現像スリーブ３
１に場合によっては振動電圧成分を含むバイアス電圧を
印加し、現像スリーブ３１と像形成体１の間に於けるト
ナーの運動を制御する電界を形成するための電源であり
、図は現像スリーブ３１と磁石体３２が夫々矢印方向に
回転するものであることを示しているが、現像スリーブ
３１が固定であっても、磁石体３２が固定であっても、
或いは現像スリーブ３１と磁石体３２が同方向に回転す
るようなものであってもよい。磁石体３２を固定とする
場合は、通常、像形成体１に対向する磁極の磁束密度を
他の磁極の磁束密度よりも大きくするために、磁化を強
くしたり、そこに同極或いは異極の２個の磁極を接近さ
せて設けたりすることが行われる。

このような現像装置は、磁石体３２の磁極が通常５００
〜１５００ガウスの磁束密度に磁化されていて、その磁
力によって現像スリーブ３１の表面に現像剤溜り３６の
現像剤を吸着し、吸着された現像剤が層厚規制ブレード
３３によって厚さを規制されて現像剤層を形成し、その
現像剤層が像形成体１の回転矢印方向と同方向或いは逆
方向（図では同方向）に移動して、現像スリーブ３１の
表面が像形成体１の表面に対向した現像域において像形
成体１の静電像を現像し、残りがスクレーパブレード３
４によって現像スリーブ３１の表面がら外されて現像剤
溜り３６に戻されるようになるものである。そして、現
像は、色トナー像を重ね合わせるために繰返される少く
とも第２回以降の現像については、先の現像で像形成体
１に付着したトナーを後の現像でずらしたりすること等
がないように、非接触ジャンピング現像条件によること
が好ましい。第３図は非接触ジャンピング現像条件によ
って現像する状態を示している。

上記非接触とは、現像スリーブ３１と像形成体１との間
に電位差が存在しない状態（現像バイアスが印加されて
いない状態とした場合）で両者が所定の間隔を隔てて対
向配置され、現像剤の層厚が前記現像スリーブと像形成
体との間隔よりも小さくされるように規制される現像方
法を意味する。

そして現像時には、直流と交流とが重畳されたバイアス
によって、上記対向位置に振動電界が発生し、現像剤が
ほぐれながら現像スリーブ３１から像形成体１へと飛翔
して移り、像形成体１上に現゛像側像が形成される。

このようにすることにより、２回目以降の現像時に像形
成体１上に既に形成されている現像剤像（例えばトナー
像）の損傷が避けられ、また、既に像形成体１上に付着
している現像剤が現像剤搬送担体２に逆戻りして前段の
現像剤と異なる色の現像剤を収納している後段の現像装
置中に混入することによる混色の発生が避けられる。

更に、現像装置５〜８には、トナーに黒色乃至は褐色の
磁性体を含ませる必要がなくて色の鮮明なトナーを得る
ことができ、トナーの帯電制御も容易にできる、非磁性
トナーと磁性キャリアとの混合からなる、所謂二成分現
像剤を用いることが好ましい。現像剤の詳細については
後述する。

以上が本発明の画像形成装置に好ましく用いられる現像
装置の構成であるが、本発明はこれに限られるものでは
なく、特開昭５０−３０５３７号、同５５−１８６５６
〜１８６５９号、同５６−１４４４５２号、同５８−１
１６５５３〜１１６５５４号各公報に記載されているよ
うな現像装置を用いてもよい。然し、本願出願人が先に
出願した特願昭５８−５７４４６号、同５８−９６９０
０〜９６９０３号、同５８−９７９７３号各明細書に記
載されているような二成分現像剤による非接触ジャンピ
ング現像条件によるのがよい。

次に、本発明に使用するに好適な現像剤について詳述す
る。

先ず、キャリアについて述べると、磁性キャリア粒子が
球形化されていることは、トナーとキャリアの攪拌性及
び現像剤の搬送性を向上させ、更にトナーの荷電制御性
を向上させて、トナー粒子同志やトナー粒子とキャリア
粒子の凝集を起こりにくくする。然し、磁性キャリア粒
子の平均粒径が大きいと、（ｉ）現像剤搬送担体上に形
成される磁気ブラシの穂の状態が荒いために、電界によ
り振動を与えながら静電像を現像しても、トナー像にム
ラが現れ易く、（ｉｉ）穂におけるトナー濃度が低くな
るので高濃度の現像が行われない、等の問題が起こり得
る。この（ｉ）の問題を解消するには、キャリア粒子の
平均粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径５
０μｍ以下になると、実質的に（ｉ）の問題が生じなく
なることが判明した。また、（１１）の問題も、（ｉ）
の問題に対する磁性キャリアの微粒子化によって、穂の
トナー濃度が高くなり、高濃度の現像が行われるように
なって解消する。然し、キャリア粒子が細か過ぎると（
ｉｉｉ））ナー粒子と共に像形成体面に付着するように
なったり、（ｉｖ　）飛散し易くなったりする。これら
の現像は、キャリア粒子に作用する磁界の強さ、それに
よるキャリア粒子の磁化の強さにも関係するが、実験に
よればキャリア粒子の平均粒径が１５μｍ以下になると
次第に上記の傾向が出初め、５μｍ以下で顕著に現れる
ようになる。

上に移行し、カラー画像に重大な悪影響を及ぼす。

以上から、磁性キャリアの粒径は、平均粒径が５０μｍ
以下、特に好ましくは３０μｍ以下、５μｍ以上特に好
ましくは１５μｍ以上が適正条件であり、球形化されて
いることが好ましく、尚、粒径は、コールタカウンタ（
コールタ社製）オムニコンアルファ（ボシュロム社製）
で求めた重量平均粒径である。

このような磁性キャリア粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリア粒子に於けると同様の、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト等の金属、或いはそれらの化合物や合金、
例えば、四三酸化鉄、ｒ　−酸化第二鉄、二酸化クロム
、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、と
云った強磁性体乃至は常磁性体の粒子を微細化好ましく
は球形化したり、又は好ましくはそれら磁性体粒子の表
面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロ
ジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やバルミチン酸、
ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆するか、
或いは、更に好ましくは磁性体微粒子を分散して含有し
た樹脂や脂肪酸ワックスの粒子を粉砕或いは造粒重合す
るかして好ましくは球状粒子を作るかして得られた粒子
を従来公知の平均粒径別手段で粒径選別することによっ
て得られる。

なお、キャリア粒子を上述のように樹脂等によって球状
に形成することは、先に述べた効果の他に、現像剤搬送
担体に形成される現像剤層が均一となり、また現像剤搬
送担体に高いバイアス電圧を印加することが可能となる
と云う効果も与える。

即ち、キャリア粒子が樹脂等によって球形化されている
ことは、（１）一般に、キャリア粒子は長軸方向に磁化
吸着され易いが、球形化によってその方同性が無くなり
、従って現像剤層が均一に形成され、局所的に抵抗の低
い領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）キャリア
粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリア粒子に見られる
ようなエツジ部が無＜すって、エツジ部への電界の集中
が起こらなくなり、その結果、現像剤搬送担体に高いバ
イアス電圧を印加しても、像形成体面に放電して静電潜
像を乱したり、バイアス電圧がブレークダウンしたりす
ることが起こらない、と云う効果を与える。この高いバ
イアス電圧を印加できると云うことは、本発明の好まし
い態様に於ける振動電界下での現像が振動するバイアス
電圧の印加によって行われるものである場合は、それに
よる後述する効果を充分に発揮させることができると云
うことである。以上のような効果を奏するキャリア粒子
には前述のようにワックスも用いられるが、然し、キャ
リアの耐久性等からすると、前述のような樹脂を用いた
ものが好ましく、更に、キャリア粒子の抵抗率が１０８
Ωｃｍ以上、特に１０′３ΩｅｌＤ以上であるように絶
縁性の磁性粒子を形成したものが好ましい。この抵抗率
は、粒子を０．５０ｃｎｆの断面稍を有する容器に入れ
てタッピングした後、詰められた粒子上にｌ　ｋｇ　／
　ｃｏｔの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１００
ＯＶ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値
を読み取ることで得られる値であり、この抵抗率が低い
と、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加した場合に、
キャリア粒子に電荷が注入されて、像形成体面にキャリ
ア粒子が付着し易（なったり、或いはバイアス電圧のブ
レークダウンが起こり易くなったりする。

以上を総合して、磁性キャリア粒子は、少くとも長軸と
短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、針
状部やエツジ部等の突起が無く、抵抗率が１０８９ｃｍ
以上好ましくは１０′３Ωｃｍ以上であることが適正条
件である。そして、このような磁性キャリア粒子は、高
抵抗化された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリアでは、
磁性体粒子にできるだけ球形のものを選んでそれに樹脂
の被覆処理□　を施すこと、磁性体微粒子分散系のキャ
リアでは、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹
脂粒子形成後に球形化処理を施すこと、或いはスプレー
ドライの方法によって分散樹脂粒子を得ること等によっ
て製造される。

次にトナーについて述べると、一般に二成分現像剤のト
ナー粒子の平均粒径が小さくなると、定性的に粒径の二
乗に比例して帯電量が減少し、相対的にファンデルワー
ルス力のような付着力が大きくなって、トナー粒子がキ
ャリア粒子から離れにくくなったり、またトナー粒子が
一旦像形成体面の非画像部に付着すると、それが従来の
磁気ブラシによる摺擦では容易に除去されずにかぶりを
生ぜしめるようになる。従来の磁気ブラシ現像方法では
、トナー粒子の平均粒径が１０μｍ以下になると、この
ような問題が顕著になった。この問題は、所謂磁気ブラ
シによる現像を振動電界下で行うようにしたことで解消
される。即ち、現像剤層に付着しているトナー粒子は、
電気的に与えられる振動によって現像剤層から離れて像
形成体面の画像部及び非画像部に移行し易く、かつ、離
れ易くなる。

そして、帯電量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に
移行することが殆ど無くなり、また、像形成体面と擦ら
れることがないために摩擦帯電により像形成体に付着す
ることもなくなって、１μ察前程度のトナー粒径のもの
まで用いられるようになる。従って、静電潜像を忠実に
現像した再現性のよい鮮明なトナー像を得ることができ
る。更に、振動電界はトナー粒子とキャリア粒子の結合
を弱めるので、トナー粒子に伴うキャリア粒子の像形成
体面への付着も減少する。画像部及び非画像部領域にお
いて、大きな帯電量を持つトナー粒子が振動電界下で振
動し、電界の強さによってはキャリア粒子４も振動する
ことにより、トナー粒子が選択的に像形成体面の画像部
に移行するようになるから、キャリア粒子の像形成体面
への付着は大幅に軽減される。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。

通常、１０本／鶴程度のピンチで並んだ細線の解像力あ
る現像には、平均粒径２０μｍ程度のトナーでも実用上
は問題ないが、然し、平均粒径１０μｍ以下の微粒子化
したトナーを用いると、解像力は格段に向上して、濃淡
差等も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与えるように
なる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が２０μ
ｍ以下、好ましくは１０μｍ以下が適正条件である。ま
た、トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒子の
帯電量が１〜３μＣ／ｇより大きいこと（好ましくは３
〜１００μＣ／ｇ）が望ましい。特に粒径の小さい場合
は高い帯電量が必要である。また、抵抗率は１０日Ωｃ
ｍ以上好ましくは１０１３Ω■以上であるとよい。

そして、このようなトナーは、従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や不定
形の非磁性又は磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段に
よって選別したようなトナーを用いることができる。中
でも、トナー粒子が磁性体粒子を含有した磁性粒子であ
ることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が６０ｗ　ｔ
％を越えないものが好ましいが色の鮮明度も得るために
は３０ｗｔ％以下の少量がよい。トナー粒子が磁性粒子
を含有したものである場合は、トナー粒子が現像剤搬送
担体に含まれる磁石の影響を受けるようになるから、磁
気ブラシの均一形成性が一層向上して、しかも、かぶり
の発生が防止され、更にトナー粒子の飛散も起こりにく
くなる。然し、含有する磁性体の量を多くし過ぎると、
キャリア粒子との間の磁気力が大きくなり過ぎて、充分
な現像濃度を得ることができなくなるし、また、磁性体
微粒子がトナー粒子の表面に現れるようにもなって、摩
擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒子が破損し易く
なったり、キャリア粒子との間で凝集し易くなったりす
る。

以上を纏めると、本発明の画像形成装置において好まし
いトナーは、キャリアについて述べたような樹脂及び更
には磁性体の微粒子を用い、それにカーボン等の着色成
分や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のト
ナー粒子製造方法と同様の方法によって作ることができ
る平均粒径が２０μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以
下の粒子から成るものである。

本発明の画像形成方法においては、以上述べたような球
状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
におけると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用い
られるが、これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑り
をよくするための流動化剤や像形成体面の清浄化に役立
つクリーニング剤等が混合される。流動化剤としては、
コロイダルシリカ、シリコンフェス、金属石鹸或いは非
イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニング
剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或いは
弗素等表面活性剤等を用いることができる。

次に、第３図及び第４図に示す現像装置を第１図に示す
画像形成装置の現像装置５．６．７．８に各々組み込ん
だ画像形成装置を使用してカラー画像を形成する例につ
いて述べる。但し、５．６は第３図に示す現像装置、７
．８は第４図に示す現像装置である。

トナーホッパ３７ａ、３７ｂは、７００ｇの容量を有す
るもので、トナー供給カートリッジ（図示せず）はトナ
ー容量３００ｇのものを使用する。

レベルＬ１はトナー量１００ｇのレベルに、レベルＬ２
はトナー量４００ｇのレベルに設定されている（これら
のレベルに夫々ピエゾ素子Ｓ１、Ｓ２が配されている。

）。

現像装置５．６．７．８のいずれかが、トナーホッパ中
のトナー量が１００ｇ以下になると、前述のように、そ
の現像装置のトナーホッパに設けられたピエゾ素子Ｓ１
がこれを検知し、その旨が表示されると同時に、他の現
像装置のトナーホッパのピエゾ素子Ｓ２が作動するよう
にしておく。上記表示がなされたら、直ちに当該現像装
置（トナーホッパ中のトナー残量が１００ｇ以下になっ
たもの）のトナーホッパに３００ｇＸ２のトナーを補給
する。

他の現像装置の内、トナー上面がＬ　ｚ　　（４００ｇ
）よりも下ってピエゾ素子Ｓ２による前述の表示がなさ
れたトナーホッパがあれば、このとき、ついでにこのト
ナーホッパに３００ｇのトナーを補給する。

このようにすれば、総てのトナーホッパに４００８以上
のトナーが確保されることとなる。

上記の表示を行う回路例を第６図に示す。図に於いてｓ
ｇ＋　、ＳＡＩ、３７＋　、ＳＩＢは夫々現像装置５．
６．７．８のレベルＬ１よリトナーが減少したことをピ
エゾ素子Ｓ１が検知して開閉するスイッチでＳＧ２、Ｓ
６２、Ｓ７２、Ｓｒ２は夫々現像装置５．６、いずれも
トナーが夫々のレベルに無いときはＯＮになるように設
計されている。

現像装置５．６．７．８のピエゾ素子からの信号はＣＰ
Ｕに送られ、ＣＰＵがらの処理信号によって現像装置５
．６．７．８の状態を各々示すＬＥＤ５、ＬＥＤ’５、
ＬＥＤ７、ＬＥ’Ｄ８が作動する。なお、ＦＬ５、ＦＬ
６、ＦＬ７、ＦＬ９は第７図に示す検出サブルーチン内
でピエゾ素子ｓ１、Ｓ２の状態を記憶するＲＡＭ、ＦＦ
は第８図に示す表示すブルーチン内で点滅表示のための
点灯、消灯制御用ＦＬＡＧ；Ｉは表示用インクフェイス
である。

第７図中５ＥＮＳＥ６．５ＥＮＳＥ７．５ＥＮＳＥ８は
、検出サブルーチンの現像装置５に対する処理５ＥＮＳ
Ｅ５と同様の処理を現像装置６．７．８に対して夫々行
うことを示す。第８図中のＤＩＳＰ６、Ｄ　Ｉ　ＳＰ？
、ＤＩＳＰ８は、表示すブルーチンの現像装置５に対す
るＬＥＤ５に関する処理Ｄ　Ｉ　ＳＦ３と同様の処理を
現像装置６．７．８に対するＬＥＤ６、ＬＥＤ７、ＬＥ
Ｄ８に関して夫々行うことを示す。また、第７図及び第
８図に於いて、ＬＦ５、ＬＦ６、ＬＦ？、ＬＦ８の０”
は消灯、１１″は点灯、２”は点滅を表わす。なお、Ｔ
ＩＭＥＲは点滅周期の半分の時間に設定される。

ＬＥＤ５、ＬＥＤ６、ＬＥＤ７、ＬＥＤ８は、夫々現像
装置５．６．７．８に対応しており、いずれかの現像装
置のホッパ内のトナー上面が下位レベルＬ１より下った
場合に、当該現像装置に対応するＬＥＤが点滅すると共
に、トナー面がレベルＬ１とＬ２との間にある現像装置
に対応するＬＥＤが点灯するようにしである。これらの
表示は赤色でなされるのが好適である。

上記のような表示方法によるほか、各現像装置のトナー
ホッパ内のトナー量を常時表示するようにしても良い。

例えば、レベル上２以上にトナー残量がある現像装置に
ついては青ランプの表示で、レベルＬ１、Ｌ２間にトナ
ー残量がある現像装置については黄ランプの表示で、ト
ナー上面がレベルＬ１より低くなった現像装置について
は赤ランプの表示で夫々表示する。トナー補給について
は前記の表示方法に於けるそれと同様である。

画像形成装置を上記のように構成することにより、トナ
ー残量が余り少なくならない内にトナー補給をすること
ができ、連続稼動をしてもオペレーターがトナー補給に
忙殺されることやトナーが欠乏して画像形成が不能にな
る事態を回避することができる。

なお、数種のトナーの内、比較的多量に使用するトナー
、例えばカラー画像形成装置に於ける黒色トナーについ
ては、トナーホッパの容量やトナー供給カートリッジの
容量を大きくしたり、検知レベルＬ１、Ｌ２の間隔を大
きくしておく、或いは検知レベルを３段又はそれ以上に
設定することが望ましい。

また、トナー残量検知手段としては、前記のピエゾ素子
によるほか、例えば発光素子と受光素子とからなるフォ
トカブラによることもできる。また、表示方法は、前記
の液晶ディスプレイ、ランプ等によることもできる。ま
た、これら視覚に許える表示に替えて、又はこれと併用
して、ブザーやベル等の音声による表示を採用すること
もできる。

また、本発明はカラー画像形成装置以外にも、モノカラ
７又は白黒の画像形成装置にも適用できにことは言うま
でもない。

へ、発明の効果・ 以上説明したように、本発明に基づく画像形成装置は、
現像剤の残量検知レベルが複数に設定された現像装置を
有しているので、現像剤の残量が余り少なくならない内
に現像剤を補給することができ、従って、連続稼動して
も頻繁に現像剤補給をしなくても済むので、オペレータ
ーが現像剤補給に忙殺されることや、現像剤が欠乏して
画像形成が不可能になる事態を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって・ 第１図は画像形成装置の概要を模式的に示す概要図、 第２図はレーザービームスキャナの概要図、第３図及び
第４図（ａ）は現像装置の断面図、第４図（ｂ）は第４
図（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線矢視部分断面図、 第５図は攪拌部材の斜視図、 第６図は現像剤残量検知から表示塩の過程を示す回路図
、 第７図は検出サブルーチンのフローチャート、第８図は
表示すブルーチンのフローチャートである。 なお、図面に示された符号に於いて、 １・・・・・・・・・像形成体 ２・・・・・・・・・帯電器 ４・・・・・・・・・像露光 ５．６．７．８・・・・・・・・・現像装置３１・・・
・・・・・・現像スリーブ ３２・・・・・・・・・磁石体 ３７ａ、３７ｂ・・・・・・・・・トナーホッパ３８ａ
・・・・・・・・・トナー供給ローラ３８ｂ・・・・・
・・・・トナー供給スクリュー４１・・・・・・・・・
攪拌部材 Ｔ・・・・・・・・・トナー Ｌｌ、Ｌｌ・・・・・・・・・検知レベルＳ１、Ｓ２・
・・・・・・・・ピエゾ素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　現像剤の残量検知レベルが複数に設定された現像装
   置を有する画像形成装置。 ２　複数の現像装置を有する、特許請求の範囲第１項記
   載の画像形成装置。