JPS62266578A - 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】 ・　　−！ 本発明は画像形成装置に関するものであり、特に複数の
現像器を備え、該各現像器はそれぞれ異なる色の現像剤
を有するようにした画像形成装置に関するものである０
本発明は２成分現像剤を使用した現像装置を有し、２色
又は３色以上の単色カラー又はフルカラー用の画像形成
装置に好適に応用することができるが、これに限定され
るものではなく、他の種々の複写装置、コンピュータ及
びファクシミリ等の出力部を構成する色刷りプリンター
等にも利用される。

【え立１遣 周知のように、現像剤、特に２成分現像剤を用いた現像
装置にあっては、現像剤を成る期間蟲続的に使用するこ
とにより使用中の現像剤が劣化し、そのために現像器内
の現像剤を定期的に交換する必要がある。従来、現像剤
の交換を容易にするものとして１例えば特公昭５０−２
８２６３号公報に開示されるように、現像器における現
像剤の循環経路の一部を解放して現像器内の劣化した現
像剤をスクリュー等の搬送手段にて現像器外へと搬送し
て回収する方法が提案されている。

が　　　　　　　−　　　　る　、　　へしかしながら
、上記従来の方法においては、現像器が画像形成装置の
潜像担持体である例えば感光ドラムと対向した現像位置
にあるときに、劣化した現像剤を回収するために現像器
のスクリュー及び現像ローラのみを駆動させると、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
の間に形成された空隙部から現像剤がこぼれ、機内を汚
染したり、感光ドラムの特定位置においてのみ現像剤が
摺接しているために感光ドラムに悪影響を及ぼす等の欠
点があった。

又、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、現像剤が感光
ドラムに付着するのでこれを防止するためにバイアス印
加等の電気的な制御を行なわなければならず、機械の動
作シーケンスが複雑になるとともに回収操作時の安全性
に問題が生じる。

更に、現像ローラを回転きせず、スクリューのみを回転
させると、現像ローラ上に付着した現像剤が回収できな
いという欠点がある。

ｉ虹立１血 従って、本発明の目的は、現像器を潜像担持体から離れ
た現像剤を回収するための回収位２に移動させ、？ｔｔ
界を利用した回収手段にて、例えば劣化した現像剤等の
ような現像器内の現像剤を回収するようにした構造及び
操作が簡単な、且つ確実に作動し、更には潜像担持体等
を損傷することのない画像形成装置を提供することであ
る。

ｕ　Ｉ　　占　　　　　　　　　　　だ上記目的は本発
明に係る画像形成装置によって完全に達成される０本発
明を要約すると１本発明は、潜像担持体上の静電潜像を
顕像化するために現像ローラ手段を備えた現像器を、該
潜像担持体上の静電潜像を顕像化するための該潜像担持
体に対向した現像位置と、現像器内の現像剤を回収する
ための前記潜像担持体から離れた回収位置との間で移動
可能に構成し、前記回収位置には前記現像器と対向する
ようにして現像剤回収手段を設け、該回収手段は現像器
からの現像剤を受容する現像剤回収搬送手段と、該現像
剤回収搬送手段に電圧を印加する電圧印加手段とを具備
することを特徴とする画像形成装置。

旧Ｕ 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。尚、本実施例は末完【刀を画像形
成装置の一例であるフルカラー複写装置において適用し
た場合を示すが、マルチカラー複写装置、コンピュータ
出力部のカラー記録装置等の特に２成分現像剤を使用す
る現像器を具備した他の画像形成装置にも本発明が容易
に適用できることはいうまでもない。

第３図は本発明を具現化した、フルカラー複写画像を形
成するための画像形成装置の一実施例を示す要部断面図
である０図において静電潜像担持体即ち被現像体である
感光ドラムｌは図示矢印方向に回転し、その周囲には帯
′￥Ｌ器２、露光光学系３、現像装置４．転写系５、及
びクリーニング器６が配設される。光学系３は原稿走査
部３ａと色分解フィルタ３ｂとを有す、又、現像装置４
は、例えばイエロートナーを用いるイエロー現像器４Ｙ
、マゼンタトナーを用いるマゼンタ現像器４Ｍ、シアン
トナーを用いるシアン現像器４Ｃ１及びブラックトナー
を用いるブラック現像器４Ｂの４つの現像器を有する０
本実施例では、現像装置４は中心軸４ｂの回りに回転す
る回転体４ａを有し、該回転体４ａに前記４つの現像器
を大略９００の角度間隔で着脱回部に収納した回転現像
装置であるが、現像器を担持し移送する搬送手段は回転
体である必要はなく回転体以外の無端移動体であり各現
像器を非円軌道に沿って移動せしめるようにした現像装
置であってもよい、又、各現像器は本出願人による特公
昭５５−２０５７９号公報に開示があるように、磁石を
有した現像ローラ手段を備え、回転体４ａと共に回転し
ても磁界の作用でトナーの飛散を防止する構成とされる
。現像ローラ手段は、それ自体が多極の磁石ロールであ
ってもよく、又は斯る磁石ロールと、該磁石ロールを囲
包した円筒状現像スリーブとから成るものであってもよ
く、更には現像スリーブは円筒状以外の無端移動体１例
えば無端ベルト状とすることも回部である。

従って、上記構成の現像装置４によると、上述から理解
されるように１回転体４ａが中心軸４ｂを中心にして図
示矢印方向に回転することによって各現像器４Ｙ、４Ｍ
、４Ｃ１４Ｂは感光ドラム１に対向した現像位置にを移
送され現像操作を行なう。

一方、転写部５はグリッパ５ａを有するドラム５ｂと、
その内側の転写用放電器５Ｃとから構成されており、フ
ルカラー画像は従来の複写機と同様に、上記転写ドラム
５ｂ上に支持した転写材上に順次色トナーを転写するこ
とにより達成される。この転写材はカセット７から供給
され、転写工程を終了した転写材は分離手段８により分
離され、定着器９で定着された後トレイ１０上に送られ
る。

第３図において、現像位置は感光ドラム１と対向してい
る現像器４Ｙの位置であり、現像剤回収位置は最下方位
置にある現像器４Ｂの位置である。現像器４Ｂの下方近
傍には後で詳しく説明する現像剤回収手段１００が配設
される。

次に現像器について説明する。各現像器４Ｙ〜４Ｂは同
じ構造を有するので、現像位置にある現像器４Ｙについ
て、第４図を参照して更に詳しくその構造を説明する。

現像器４Ｙは現像容器１１を備え、該現像容器１１内は
仕切板１２により２つの部屋に分割されており、それぞ
れの部屋内にはスクリュー１３及び１４が配設される。

該スクリュー１３．１４により現像剤りは現像容器１１
内で往復循環される。一方、現像ローラ手段１７は本実
施例では、図示するように磁化された固定の磁石ローラ
１７ａと、該磁石ローラ１７ａの周囲に図示矢印方向に
回転自在に取付龜すられ、現像剤を搬送する現像スリー
ブ１７ｂとから構成される。現像スリーブ１７ｂの回転
によりＳ１極でくみ」：げられた現像剤はドクターブレ
ード１８により搬送量が規制されてＮｌ極→ｓｚ　−＋
ＮＺ　＋Ｓ３極と搬送される。ＮＩ極は現像主極であり
、ここで穂立ちした現像剤が感光ドラムｌ上の静電潜像
を現像し、その後Ｓ３極、Ｓ１極の反発磁界により現像
スリーブ１７ｂ上の現像剤は現像容器内へ落下する。

ここで、現像器には現像バイアス電源１９が設けられ、
現像時には現像バイアス供給電極（図示せず）によりイ
エロー色の現像剤りに見合った現像バイアスが現像スリ
ーブ１７ｂに印加される。

又、現像剤りが消費されると、トナーホッパー２０に収
納されている補給用トナー２１が現像により消費された
量と見合った量だけトナー補給孔２２より補給される。

本実施例にては、約１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転する感光
ドラムｌ上の画像部最高電位は約４５０Ｖ、非画像部電
位は約３０Ｖに対し、現像スリーブ１７ｂはその直径が
約３５ｍｍ、回転数は約２５Ｏｒｐｍに設定され、現像
条件としては、現像スリーブ１７ｂと感光ドラム１との
距離を約３ｍｍ、現像スリーブ１７ｂとドクターブレー
ド１８との距離を約２．５ｍｍ、現像主極Ｎ１極の磁束
密度を８００Ｇとするとともに、現像スリーブ１７ｂに
１００ｖの現像バイアス電圧が印加される。

又、使用するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの
各トナーは平均粒径１０ｐｍ程度で固有抵抗値ｌＯ１＋
Ωａｍ以上であり、キャリアは鉄粉を用い平均粒径１２
０ルｍφ、固有抵抗値１０１０００ｍとされ、トナー混
合比は約１５ｗｔ％であり、トナーはマイナスに、キャ
リアはプラスにそれぞれ帯電される。

周知のように、上記した構成の各現像器を順次に現像位
置に回転移動させ、各色に対応する感光ドラム上の静電
ＷＩ像を順次に現像することによってフルカラーの画像
が形成できるが、現像枚数が多くなるにつれて現像剤が
劣化してくる。従って、各現像器の劣化した現像剤を回
収し、新しい現像剤と定期的に交換する必要がある。

本発明に従えば現像剤回収位置に現像剤回収手段１００
が設けられる。第３図を参照すると理解されるように、
本実施例において回収位置は現像位置から、つまり第３
図にて現像器４Ｙが位置している位置から９０’＠間し
た位置にあり１本実施例では現像器４Ｂが位置した位置
とされる。該回収位置にて現像器４Ｂは下向きの状態に
配置される（第１図及び第２図）。

第１図を参照すると、本実施例において回収手段１００
は、現像器４Ｂ、つまり現像磁石ローラ１７ｂの現像主
極Ｎｌ　と対向して配ｌされた現像剤回収搬送手段２３
と、該現像剤回収搬送手段２３に所定の極性の電圧を印
加する電圧印加手段２４と、該現像剤゛回収搬送手段２
３を収容する容器２６とを有する。現像剤回収搬送手段
２３は本実施例では円筒状の且つ非磁性の、例えばアル
ミニウム等にて形成されたローラ（又はスリーブ）とさ
れるが、これに限定されず、例えばベルト等のような無
端移動体とすることも可能である。又、現像剤回収手ｆ
ｉｌｏｏのローラ２３は、現像ローラ１７上に形成され
た現像層と非接触状態に保持されていることが望ましい
。

本発明においては、現像剤を回収するときには所望の現
像器を現像位置から現像剤回収位置へと移送し、換言す
れば所望の現像器が現像剤回収位置にあるときに、現像
剤回収ローラ２３を回転し、電圧印加手段２４から現像
剤のキャリヤの帯電極性と逆極性の電圧、本実施例では
現像主極の磁束密度による現像剤の拘束力よりも大きな
力を発生する例えば−５０’ＯＶが印加される。

一方、回収に必要な駆動力が現像器４Ｂにのみ伝達され
、現像器４Ｂのスクリュー１３及び１４と現像ロール手
段１７のスリーブ１７ｂが回転される。この時現像スリ
ーブ１７ｂは接地される。

現像剤は現像スリーブ１７ｂに付着して搬送されるが、
現像主極Ｎ１に対向して配置された回収用ローラ２３の
位置にて、現像スリーブ１７ｂから回収用ローラ２３へ
と電界に沿って移動し、スクレーパ２５によって容器内
へと掻き落される。かくして劣化した現像剤は回収され
、新しい現像剤と交換することができる。このとき、ス
クリュー１３のまわりにある現像剤はスクリュー１３の
回転により攪拌移動されそして重力により仕切板１２を
越えてスクリュー１４の側へと受渡され、一方スクリユ
ー１４のまわりの現像剤は下層より次第に現像スリーブ
１７ｂ上へと汲上げられ現像容器外へと搬出される。こ
のような作用によって、現像容器内の現像剤及び現像ス
リーブ上の現像剤が効率よく回収される。

上記構成にて、現像スリーブ１７ｂ及び回収用ローラ２
３は各々２００ｍｍ／ｓｅｃで逆方向に回転し、本実施
例では両者の間隔は現像スリーブ上の現像剤層に回収用
ローラ２３が接触直前となる距離にて行なわれた。又、
現像スリーブ１７ｂ及び回収用ローラ２３の回転方向及
び速度は本実施例に限定されるものではなく任意の方向
及び速度とすることができる。更に、回収用ローラ２３
に印加する電圧も更に高め回収効率を増大することも可
使である。又１回収用の高圧電源は、特別に設ける必要
はなく１例えば画像形成プロセスに使用される直流又は
交流高圧電源を利用することができる。

回収作動が完了すると回収用ローラ２３の駆動及び電圧
印加が停止される。斯る状態ではもはや、現像スリーブ
１７ｂ上の現像剤は、ローラ２３上へと移動することは
ない、又スリーブ１７１）の駆動も停！トされる。

上記構成において、現像剤回収命令は手動でスイッチを
押すことによって、或は現像剤の劣化を自動感知して自
動的に発生されるようにしても、或は、他の適当な方法
により発生するようにしてもよい。

次に、現像器及び回収手段の駆動方法の一例を第５図〜
第７図を参照して説明する。

第５図は第３図に示す回転現像装置４を裏側から見た駆
動連結図であり、第５図は現像位置にある現像器４Ｙと
、回収位ｌにある現像器４Ｂの駆動状態を示す図である
。先ず、第５図のギヤ６１（６１Ａ〜６１Ｄ）及び６２
（６２Ａ〜６２Ｄ）は回転体４ａに配置された中継ギヤ
であり、入力ギヤ５５及び５９からの駆動力を各現像器
の入力ギヤ６３（６３Ａ〜６３Ｄ）に伝達するものであ
る。

前記中継ギヤ６１と６２、及び中継ギヤ６２と入力ギヤ
６３は咬み合ったままの状態で回転体４ａの回転により
その中心０のまわりに回転する。

入力ギヤ５５及び５９は回転体外部の所定の位置に設け
られており、従って回転体４ａの回転と共に回転するこ
とはなく１回転体４ａの回転により移動してくる中継ギ
ヤ６１と噛合するべく待機状態にある。かくして、現像
時には入力ギア５５のみが回転駆動され、従って現像位
置にある現像器４Ｙのみに駆動力が伝達され、又現像剤
回収時には入力ギヤ５９のみが回転駆動され、従って回
収位置にある現像器４Ｂのみに駆動力が伝達されること
が理解されるであろう。

次に、現像位置にある現像器４Ｙと回収位置にある現像
器４Ｂに対する駆動力の切換方法の一例について第６図
を参照して説明する。上記のように入力ギヤ５５は現像
位置にある現像器４Ｙへ現像駆動力を供給するためのも
のであり、該入力ギア５５には、モータＭの駆動軸に取
付けられたギヤ５１からギヤ５２→ワンウエイクラツチ
５３→ギヤ５２のシャフト５４を介して駆動力が伝達さ
れる。

又、上記のように入力ギヤ５９は回収位置にある現像器
４Ｂへ回収駆動力を供給するためのものであり、該入力
ギア５９には、モータＭよりギヤ５１−ギヤ５２→ギヤ
５６→ワンウエイクラツチ５７→ギヤ５６のシャフト５
８を介して駆動力が伝達される。ギヤ５２とそのシャフ
ト５４との間、並びにギヤ５６とそのシャフト５８との
間にそれぞれ配置された一方向のみの回転をそれぞれの
シャフト５４及び５８に伝達するためのワンウェイクラ
ッチは伝達回転方向が同方向となるように構成されてお
り、且つハウジングであるギヤ５２と５６が咬み合って
いる。従ってギヤ５２と５６の回転方向は互いに逆方向
となり、一方のワンウェイクラッチのみが動作し、他方
のワンウェイクラッチは回転力を伝達しないことになる
０例えば、モータＭが正回転したときにワンウェイクラ
ッチ５３がシャフト５４に駆動力を伝達するものとする
と、ギヤ５６はギヤ５２とは逆方向に回転するからワン
ウェイクラッチ５７はシャフト５８上をすべり、駆動力
はシャフト５８に伝達されない、逆に、モータＭを逆回
転させると、今度はワンウェイクラッチ５３がシャフト
５４上をすべるため駆動力はシャフト５４に伝達されず
、ワンウェイクラッチ５７を介してシャフト５８にのみ
駆動力が伝達される。このようにして、モータＭの回転
方向を切換えることにより１つの駆動源により現像位置
にある現像器４Ｙか１回収位置にある現像器４Ｂのいず
れか一方のみを駆動することができる。

第７図を参照して本発明に従った現像剤回収手段ｌＯＯ
の駆動態様について説明する。

現像剤回収用非磁性ローラ２３は回転モータ６９の駆動
ギヤ７０．７１を介して現像剤回収用非磁性スリーブ固
定シャフト７２に伝達され駆動される。このとき、固定
シャフト７２には金属製のスリップリング２８が当接し
、電源２４より所定の電圧が印加される。

又、上記説明では、現像剤回収用ローラ２３に電圧が印
加されたが、現像スリーブにキャリヤと同極性の電圧を
印加し、回収用ローラ２３は接地することによって本発
明は達成される。

上述したように、劣化した現像剤の回収は現像器が現像
装置の真下位置に位こし現像剤の自重をも利用すること
により行なうのが好ましいが、これに限定されることは
なく、感光体周辺で画像形成プロセスユニットを汚染し
ない位置であれば任意の位とにて実施することができる
であろう。

１１立差」 本発明に係る画像形成装置は上述のように構成されるの
で、次のような効果を得ることができる。

（１）現像位置と回収位数が異なり、現像剤回収時に潜
像担持体を損傷するといったことがない。

（２）潜像担持体から離れた特定の位置において現像剤
の回収を行なうために画像形成プロセスユニット、例え
ば帯電手段等を汚染することがない。

（３）電界の作用にて劣化剤の回収を行なうために、現
像剤は常に電界に沿って移動するので、現像剤及びトナ
ーの飛散は極めて少ない。

（４）現像ロール、つまり磁石ロール又は現像スリーブ
上から現像剤の回収を行ない、又回収手段にも現像剤回
収のための特別の機部部品を設ける必要がなく、現像器
及び回収手段の構成が簡易化される。

（５）現像スリーブ上から非接触にて回収できるために
現像スリーブを痛めることがない。

（６）通常のコピー操作と同様に、ユーザーの容易な操
作で現像剤の回収が行なえる。

（７）現像装置内の現像剤を回収しやすい体勢で回収で
きるるので１回収率が向上する。

尚、回転形式の現像装置をＡｌｌ！ｉｌするカラー複写
装置を例にとって本発明を説明したが、上述したように
本発明は他の種々の画像形成装置にも容易に適用できる
ものである。又、上記説明において回収される現像剤は
劣化した現像剤であるとしたが１本発明はこれに限定さ
れるものではなく現像装置の保守（例えば濃度検知素子
の点検等）時にも一時的に使用可源の現像剤を回収する
ことがあり、この場合にも適用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、現像器が現像剤回収位置に位置し、現像剤回
収状態にある現像器及び回収手段を示す断面図である。 第２図は、現像器が現像剤回収位置に位置し、現像剤回
収停止状態にある現像器及び回収手段を示す断面図であ
る。 第３図は、本発明を適用したフルカラー画像形成装置の
一実施例を示す要部断面図である。 第４図は、第３図の装置の現像器の構造を例示する断面
図である。 第５図は、現像器に対する駆動伝達Ｆ！Ａ様を例示する
概略図である。 第６図は、現像位置にある現像器と回収位置にある現像
器に対する駆動力の切換態様を例示する概略図である。 第７図は、回収手段の駆動態様を例示する斜視図である
。 １：Ｎｓ像担持体 ４：現像装置 ４Ｙ〜４Ｂ：現像器 １７ａ：磁石ローラ １７ｂ：現像スリーブ ２３：回収用スリーブ ２４：回収用高圧電源 ２６：回収容器 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）潜像担持体上の静電潜像を顕像化するために現像ロ
   ーラ手段を備えた現像器を、該潜像担持体上の静電潜像
   を顕像化するための該潜像担持体に対向した現像位置と
   、現像器内の現像剤を回収するための前記潜像担持体か
   ら離れた回収位置との間で移動可能に構成し、前記回収
   位置には前記現像器と対向するようにして現像剤回収手
   段を設け、該回収手段は現像器からの現像剤を受容する
   現像剤回収搬送手段と、該現像剤回収搬送手段に電圧を
   印加する電圧印加手段とを具備することを特徴とする画
   像形成装置。 ２）現像ローラ手段は、現像磁極を備えた磁石ローラと
   、該磁石ローラを囲包した非磁性の円筒状の現像スリー
   ブとを具備し、現像剤回収搬送手段は円筒状の非磁性ロ
   ーラ又はスリーブであり、前記現像スリーブ及び非磁性
   ローラは共に回転駆動されて成る特許請求の範囲第１項
   記載の画像形成装置。 ３）回収位置において現像ローラ手段は現像器の下方向
   に位置されている特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の画像形成装置。 ４）現像剤は２成分現像剤である特許請求の範囲第１項
   〜第３項のいずれかの項に記載の画像形成装置。