JPS62251772A - 回転型多色現像装置におけるトナ−補給装置 - 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】 （技術分野） 本発明は回転型多色現像装置におけるトナー補給装置に
関し、より詳細にはカラー電子写真複写機に適用しうる
回転型多色現像装置におけるトナー補給装置に関するも
のである。

（従来技術） カラー電子写真の分野において、静電潜像担持体に近接
配置され、順次具なる色の！−ナーを静電潜像に供給し
て多色現像を行なう現像装置が知られている。

例えば、静電潜像担持体に近接して回転自在に設けられ
た現像ドラムの内側が、半径方向に複数に仕切られて複
数の現像室が形成されていて、これらの各現像室には現
像口及び現像手段が設けてある回転型多色現像装置であ
る。

従来のこの種現像装置では、互いに色の異なるトナーで
現像する機能を有する現像器が、順次静電潜像担持体周
囲の特定位置である現像位置まで回動して、静電潜像に
所要の色のトナーを供給してカラー画像を形成する。

しかし、従来公知の上記現像装置においては。

各現像室にトナーが不足してもトナーを補給し得る構成
とはなっておらず、何れかのトナー室のトナーが無くな
れば、所謂使い捨てにされるものとして構成されていた
。すなわち、各現像室でトナーが平均して使用されると
は限らないので、使用残の色トナーが存在することもあ
り、不経済であるとの問題があった。

ここで、トナーを補給する手段としては、例えば異色の
トナーを同一のトナー補給経路を介して。

各現像室へ補給することが容易に考えられるが、その場
合には、各色トナーの混色や、補給の際のトナー飛散な
ど、２次的な問題を生ずることとなる。

（目　　的） 従って、本発明の目的は回転型多色現像装置において、
混色やトナー飛散を生ずることのなくトナーの補給を行
ない得るところのトナー補給装置を提供することにある
。

（構　　成） 本発明は上記の目的を達成させるため、現像ドラムと同
軸上にトナー補給用の補給ドラムを設け、この補給ドラ
ムの内側を上記現像ドラムの各現像室とそれぞれ対応す
る複数のトナー室に仕切り、これら各トナー室と上記各
現像室とをトナー搬送手段を以て連結したことを特徴と
したものである。

以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明する。

第１図において、回転型多色現像装置の主要部を構成す
る現像ドラム２は、ケース４内にて回転自在に支持され
ている。

ケース４には矩形の窓４Ａが開口していて、この窓４Ａ
が静電潜像担持体、例えば感光体ドラムに近接するよう
にしてケース４の全体の取付は位置が定められている。

窓４Ａはその長手方向を感光体ドラムの軸方向に合わせ
、且つ、感光体ドラム周面上の現像プロセス位置に設け
られている。

窓４Ａからは現像ドラム２の一部が現われるようなって
いる。すなわち、現像ドラム２の内側は複数の現像室に
仕切られていて各室には現像手段としての現像ローラが
それぞれ設けてあり、該ドラムの回転に応じて各色トナ
ーで被われた現像ローラが順次窓４Ａに現われて感光体
ドラム上の静電潜像を可視化する。

ケース４の一側端にはトナー補給用の補給ドラム６が上
記現像ドラム２と同軸に設けてある。この点は本発明の
特徴の一つである。

この補給ドラム６には複数のトナー室が設けられていて
、上記現像ドラム２内の各現像室と１対１で対応してお
り、各両者間はトナー搬送手段で連結されている。この
点も本発明の特徴の一つである。

以上が、これから述べる本実施例としての現像装置の概
観である。

以下、各構造部分及び動作機能について説明する。

先ず、現像ドラム及びその周辺について説明する。

第２図において、現像ドラム２は前記した通り感光体ド
ラム８に近接して設けられている。現像ドラム２は第５
図に示す如く、ケース４に軸支されており、ケース４は
複写機本体の側板ｌＯにロケートピン９によって位置決
めされている。現像ドラム２と一体的且つこれを貫通す
る軸１２は別設のモータＭの回転軸と結合されており、
モータＭの駆動に従い現像ドラム２が回転される。

現像ドラム２の内側は、第２図に示す如く半径方向に放
射状に延びた仕切板Ｓｔ、　Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４によ
り円周方向上、等分に４つの現像室ＩＣ，ｉＭ、　ＩＹ
。

ＩＢに仕切られている。上記各現像室は軸方向に長い空
間により形成されている。そして、図中、反時計回りの
順に、現像室ＩＣにはシアン、現像室ＬＭにはマゼンタ
、現像室ＩＹにはイエロー、現像室ＩＢにはブラックの
各色現像剤、例えば粉体トナーが収容されるものとする
。

例えば、第２図において感光ドラム２に対向して現像プ
ロセス態位にある現像室ＩＢには現像ドラム２の局面に
相当する部分に、軸方向に長いスリン１〜状の現像口２
Ｂが形成されており、この現像口２Ｂを内側から塞ぐ様
な態様で現像ローラ３Ｂが、該現像ドラム２に軸支され
ている。

第５図に詳細に示す如く、現像ローラ３Ｂはその最外周
部がアルミニューム等からなる非磁性の円筒スリーブ３
８１で構成されていて例えば第２図に示すブラックトナ
ーによる現像プロセスにおいて、軸端に設けた歯車Ｇ１
が図示を省略された複写機本体の駆動歯車と噛合うこと
により回転駆動される。

円筒スリーブ３Ｂ１の内側には磁石３８２が現像ドラム
２に固定されて設けてある。従って、該磁石３Ｂ２の磁
力により円筒スリーブ３Ｂ１の外周には磁気ブラシ３Ｂ
３（第２図参照）が形成される。この磁気ブラシ３Ｂ３
は磁石３８２に対する円筒スリーブ３８１の相対的回転
により矢印１４方向に移動され、やがて感光体ドラム８
に接触して静電潜像をポジ像に可視化する。

ここで、円筒スリーブ３８１及び感光体ドラム８には同
極性のバイアス電圧が印加されている。このバイアス電
圧は、現像ドラム２の側端に設けた金属片１５（第５図
参照）により与えられる。この現像バイアスは地汚れの
防止と画像濃度調整のために印加されるものであり、潜
像極性がマイナスで正規像の場合、０〜−５００ｖが印
加される。

なお、本例では、円筒スリーブ３Ｂ１の外径は２０ｍｍ
のものが用いられ、磁石３８２としては円筒スリーブ上
での表面磁力が約８００ガウスとなるように設定されて
いる。これにより、磁気ブラシ３Ｂ３の高さとして０．
３−５ｍｍ、好ましくは０．７〜２ＩＩＩＩ１１とする
ことができる。

次に、円筒スリーブ３旧の上方には、現像を終えた後の
磁気ブラシ３Ｂ３から残留１−ナーを回収する回収ロー
ラ４Ｂが現像ドラム２に軸支されている。

この回収ローラ４Ｂは上記磁気ブラシ３Ｂ３と接するよ
うに設けられると共に、所定のバイアス電圧が印加され
ている。このバイアス電圧は磁気ブラシ３８３上に残留
するトナーを回収するためのものであり、現像ポテンシ
ャルと同じレベル、例えていえば、回収ローラ４Ｂを潜
像担持体と仮定したときに、全面現像し得るレベルにな
せばよい。具体的には例えば潜像電位が一８００ｖで現
像バイアスが一２００Ｖのときは、バイアス電圧は一６
００ｖ程度とする。

又、トナーの回収に際しては必ずしも現像に関与する部
分のトナーの全てを回収する必要はなく。

その最低条件は、現像によって生じた磁気ブラシ３Ｂ３
上のトナー濃度分布差を無くし得る程度、例えば、黒部
、ハーフトーン部、地肌部でトナー消費に差が出た分を
均等にならすことができればよい。第２図に示す如く、
回収ローラ４Ｂの周囲には基端部を現像ドラムに固定さ
れたブレード６Ｂの自由端が接触している。

このブレード６Ｂの働きにより１回収ローラ４Ｂ上のト
ナーは掻落とされて仕切板Ｓ３を底部とするトナーホッ
パーに戻される。

次に、円筒スリーブ３Ｂ３の下方には、該円筒スリーブ
に上記トナーホッパーのトナーを供給する供給ローラ７
Ｂが第２図に示す如くその外周を磁気ブラシ３Ｂ３に接
触するようにして設けてある。この供給ローラ７Ｂは図
においてその右手部分が上記トナーホッパー内のトナー
に埋もれる如く設定されている。供給ローラ７Ｂの軸端
にはプーリ１５が設けてあり、円筒スリーブ３Ｂ１駆動
用の歯車Ｇ１と一体のブーＩＪ１６との間に掛は回され
たベルト（図示されず）により矢印１９方向に駆動され
る。又、回収ローラ４Ｂは上記プーリ１５．１６と共通
に掛は回されたベルトにより矢印１７方向に回転駆動さ
れる。

これにより、トナーホッパーに貯えられたブラックトナ
ーＴＢが磁気ブラシ３８３へ向けて送られることになる
。ここで、供給ローラ７Ｂには磁気ブラシ３Ｂ３の穂の
高さを均一に規制するブレード８Ｂの自由端が圧接され
ていて、これにより、供給ローラ７Ｂ上にブラックトナ
ーＴＢが均一薄層状に被着されると共に、該トナーの摩
擦帯電が行なわれる。

供給ローラ７Ｂには又、所定のバイアス電圧が印加され
ており、このバイアス電圧によってトナーが磁気ブラシ
３８３へ良好に転移されることになる。

このバイアス電圧は前記回収ローラ４Ｂによるトナーの
回収の場合と逆に、’ｎ”ＦＭｌトナーと同極性で約０
〜６００ｖに設定される。

以上の一連の動作・機能により、感光体ドラム２上の静
電潜像２６はブラックトナーＴＢで可視像２８にされる
ことになる。

他の色のトナー、つまりシアントナーＴＣ、マゼンタト
ナーＴＭ、イエロートナーＴＹで現像する場合は、モー
タＭを駆動することにより、現像ドラム２を所定量ずつ
間欠的に矢印２０方向に回動させ、各現像室を順次感光
体ドラム８と対向する現像プロセス位置におき、現像す
る。その際の回動量の制御は、モータＭがパルスモータ
でない場合は第５図に示す如く、軸１２に設けたロータ
リーエンコーダ２２とホトカプラー２４との組合せを利
用する。

従って、このような現像が行なわれるための前提として
、他の現像室ＩＣ，ＬＭ、　ＩＹについても上記現像室
ＩＢ内における構造と全く同様の構造になっている。そ
こで、上記他の各現像室についてその構成部材を示す符
号は、第２図中、現像室ＩＢについての各符号中の数字
は変えずに文字ＢをＣ，Ｍ。

Ｙにそれぞれおき代えた上限を以て表現し、説明は省略
する。

而して、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色
トナーにより現像すればフルーカラー複写像を得ること
ができるし、又、各現像室について選択的に所望の色の
トナーを入れておけばマルチカラー複写像を得ることが
できる。

ここで、カラー現像は、一般にべた面積の大きい像に適
用されるので、各色のトナーの消費量も大きい。従って
、各現像室の下部を以て構成されるトナーホッパーだけ
の容量ではすぐにトナーが不足してくる。

そこで、以下に各現像室へのトナー補給手段について説
明する。

各色の補給用トナーを収容している補給ドラム６は、第
５図に示されるようにケース４の外側にて、軸１２と同
軸、且つ一体的に止めねじ３０．３２により回り止めさ
れて、片持ち状に支持されて設けられている。

補給ドラム６の半径方向断面は第３図に示す如くなって
いて、現像ドラム２と同等若しくはやや大径に形成され
ている。

この補給ドラム６も、その内側は半径方向に放射状に延
びた仕切板ＳＳＩ、　ＳＳ２．　ＳＳ３．　ＳＳ４によ
り円周方向上等分に４つのトナー室に仕切られている。

各トナー室を時計回りに、順に符号３４Ｇ、　３４Ｍ、
３４Ｙ。

３４Ｂで示す。

上記各現像室は軸方向にもある程度の長さを有する空間
により形成されている。そして、トナー室３４Ｃにはシ
アントナーＴＣ、トナー室３４ＭにはマゼンタトナーＴ
Ｍ、　　トナー室３４ＹにはイエロートナーＴＹ、トナ
ー室３４ＢにはブラックトナーＴＢがそれぞれ収容され
ている。

各トナー室の構成は共通であるので以下、トナー室３４
Ｃに着目して説明する。トナー室３４Ｃに対するトナー
の補給は、ゴムキャップ３５Ｃを外して行なう。トナー
室３４Ｂ内に（±攪拌用のアジテータ３６Ｃが設けられ
ている。

トナー室３４Ｃはその断面形状が略り字状に折曲してい
て、軸１２寄りの基底部にスクリューコンベヤ４０Ｇの
一端側が設けられている。

このスクリューコンベヤ４０Ｇは該トナー室３４Ｇより
軸１２と平行に現像室ＩＣまで延出していてその軸部は
ケース４を貫通し、軸端に第５図に示す如く歯車Ｇ２が
固定されている。

ここで、スクリューコンベヤ４０Ｃは、第５図に示す如
く、補給ドラムＧの右側壁から現像ドラム２の右側壁に
かけて円筒形のコンベヤケース４２Ｃで囲まれている。

このコンベヤケース４２Ｃはその長手方向であって１円
筒スリーブ３Ｃ１に対向する領域間について軸方向に長
いスリット４４Ｇがトナー落下開口として形成されてい
る。

一方、複写機本体の側板４６．４８には軸５０が枢支さ
れており、この軸端に設けた歯車Ｇ３が噛合わされてい
る。この歯車Ｇ３は、プーリ５２、電磁クラッチ４５４
、歯車Ｇ４、歯車Ｇ５の順に伝えられる動力により適宜
回転駆動される。上記において、電磁クラッチ５４は、
複写機本体の側板７０に取付けられている。

従って、スクリューコンベヤ４０Ｃが回転すると、トナ
ー室３４Ｃ内のシアントナーＴＣはコンベヤケース４２
Ｃ中を現像室ＩＣに向けて搬送され、やがてスリット４
４Ｃにさしかかると、そこから現像室ＩＣ中に落下補給
される。なお、スクリューコンベヤ４０Ｃの右方軸端部
は巻き方向が逆にしてあり、トナーがコンベヤケース端
に集中することを回避している。

このように、スクリューコンベヤ４０Ｃが回転駆動され
る時期は、トナー室３４Ｃについては、第３図に示す如
くスクリューコンベヤ４０Ｃ上にシアントナーＴＣが堆
積されたときであり、現像室ＩＣについてはスリット４
４Ｃが下方を向いているときである。

すなわち、トナー室３４Ｃと現像室ＩＣとの位置関係は
、概略的にいえば、トナー室３４Ｃがスクリューコンベ
ヤ４０Ｇを下にしだ回動位置にあるときに現像室ＩＣは
スクリューコンベヤ４０を上にしだ回動位置にあるとい
う関係となる。これは、トナー室におけるスクリューコ
ンベヤがトナー中にあるときに、現像室では重力を利用
してトナーが落下されるようにするためである。

このような回動位置を実現するのは１例えば円筒スリー
ブ３Ｂ１が感光体ドラム８と対向したときである。従っ
て、ブラックトナーＴＢによる現像が行なわれていると
きに現像室ＩＣに対してシアントナーＴＣの補給が行な
われる。

トナー室３４Ｂ、　３４Ｍ、　３４Ｙと現像室１Ｂ、　
ＬＭ、　ＩＹ間にもそれぞれスクリューコンベヤ４０Ｃ
，４０［３，４０Ｍ。

４０Ｙ及びコンベヤケース４２Ｃ，４２Ｂ、　４２Ｍ、
　４２Ｙが設けられていて、上記に準したトナー室と現
像室の位置関係になるとトナーの補給が実行される。

その場合の各スクリューコンベヤの駆動は、定位置に設
けられた歯車Ｇ３に対して、各スクリューコンベヤの軸
端に設けられた歯車が順次噛合うことにより行なわれる
。例えば第５図の例はシアントナーＴＣの補給に係り歯
車Ｇ３に歯車Ｇ２が噛合っているが、ブラックトナーＴ
Ｂの補給を行なう際にはスクリューコンベヤ４０Ｂの軸
端↓こ設けた歯車Ｇ４が歯車Ｇ３と噛合うこととなる。

補給されるトナー量はスクリューコンベヤの回転量で定
まる前回の静電潜像の現像に消費された量に見合う程の
量に対応する回転量が電磁クラッチ５４で設定される。

このようにして、補給ドラム６及び現像ドラム２は順次
９０°ずつ回動し、各カラートナーによる現像及びトナ
ー補給が実行される。

１コピーサイクルにおける現像ドラム、補給ドラムの駆
動時期と、現像手段としての円筒スリーブ及びスクリュ
ーコンベヤの各駆動時期の対応関係を示した第４図にお
いて明らかなように、現像中に、該現像中の現像室に隣
接する現像室のトナー補給が行なわれ、その現像が終る
と現像ドラム。

補給ドラムの回転が行なわれる。

補給ドラム６に対応する各トナーの補給は、例えばゴム
キャップ３５Ｂが上にある位置で補充すればよい。

以上の如く、本例は補給ドラム６を各色のトナー毎に独
立のトナー室で仕切り、各１−ナー室を各々専用のトナ
ー搬送手段たるスクリューコンベヤで連結したので、混
色やトナー飛散を生ずることなく、各現像室にトナーを
補給することができる。

（効　　果） 本発明によれば混色やトナー飛散を生ずることなくトナ
ー補給を行なうことができ、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転型多色現像装置の概観斜視図
、第２図は同上図のｘ−ｘ矢視断面図。 第３図は第１図のＹ−Ｙ断面図、第４図はトナーの補給
時期を説明したタイミングチャート、第５図は第２図の
Ｚ−Ｚ矢視断面図である。 ２・・・現像ドラム、６・・・補給ドラム、１Ｂ、　Ｉ
Ｃ。 ＬＭ、　ＩＹ・・・現像室、３４Ｂ、　３４Ｃ，３４阿
、３４Ｙ・・・トナー室、　４０Ｂ、　４０Ｃ，４０Ｍ
、　４ｏｖ−・・スフ’Ｊ　ニー　：］　ンヘヤ、４２
Ｂ、　４２Ｃ，４２Ｍ、　４２Ｙ・・・コンベヤケース
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体に近接して回転自在に設けられた現像ドラム
   の内側が、半径方向に複数に仕切られて複数の現像室が
   形成されていて、これらの各現像室には現像口及び現像
   手段が設けてある回転型多色現像装置において、 上記現像ドラムと同軸上にトナー補給用の補給ドラムを
   設け、この補給ドラムの内側を上記現像ドラムの上記各
   現像室とそれぞれ対応する複数のトナー室に仕切り、こ
   れら各トナー室と上記各現像室とをトナー搬送手段を以
   て連結したことを特徴とする回転型多色現像装置におけ
   るトナー補給装置。