JPH01180569A - 画像形成装置のオプショントナー補給器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真方式に画像を形成する複写機やレーザ
・ビーム・プリンタと云った画像形成装置、殊に複数の
現像器を持つ画像形成装置に用いられるオプショントナ
ー補給器に関するものである。

（従来の技術） 前記のような画像形成装置で、最近現像器を複数備えて
一回の画像形成中に切換え使用したり、画像形成の都度
現像器を切換え使用する等し、部分的に色が異なる画像
や種々な色の画像を得るようにすることがなされている
。

（発明が解決しようとする問題点） しかし画像形成装置の機体内は、画像形成やシート搬送
、画像定着のための各種機器が多く設置されるので余分
なスペースを余り持っていない。このため感光体まわり
に複数の現像器を設置することはそれだけスペース的制
約が大きくなる。特に小型化が要求されるパーソナルな
複写機などでは、機体の大型化よりは各現像器の小型化
が計られ、トナー補給器が容量の小さなものにされる。

ところで７Ｍ数の現像器の各使用頻度は、黒色現像用の
ものが他に比して圧倒的に高い。このため前記のように
トナー補給器の容量が小さくなると補給トナーを消費し
切るのが早（、頻繁にトナーを補給し、あるいはトナー
補給器を取替なければない不便がある。

そこで本発明は複数の現像器のうちの使用頻度の低い現
像器と互換性があり、それが使用さ机ないときに代わっ
て装着し、使用頻度の高い現像器にトナーを補給でき、
前記従来のような問題点を解消し得るオプショントナー
補給器を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記のような目的を達成するために、複数の現
像器を持つ画像形成装置において、特定の現像器と取付
は互換性がある取付は部および大きさ、形状を有し、か
つ他の現像器へのトナー補給口を持っていることを特徴
とするものである。

（作　用） オプショントナー補給器は、画像形成機に複数備えられ
た現像器の特定のものと取付は互換性があるので、その
特定のものが選択使用されない場合、それに代えて取付
けて使用し、他の現像器にトナーを補給することができ
る。

オプショントナー補給器は前記互換性を損なわない大き
さ、形状を有すればよく、前記特定の現像器が有してい
る嵩と同じだけの容量を持つことができる。、したがっ
て大量のトナーを収容しておいて前記他の現像器に補給
し、それが使用頻度の高いものであってもトナー補給部
へのトナー補給のインターバルを大きく延ばすことがで
きる。

（実施例） 図に示す本発明の一実施例について以下説明する。

本実施例はパーソナルな小型の電子写真複写機に適用し
た場合を示している。複写機は第２図に示すように機体
１上に移動式の原稿台２を持った原稿スキャンタイプの
ものである。機体１内にはそのほぼ中央に感光ドラム３
が設けられている。感光ドラム３のまわりにはその回転
方向に従って、帯電チャージャ４、原稿台２上の原稿の
像を感光ドラム３上に投影し露光するセルフォック・レ
ンズアレイ５、カラー現像器６、黒色現像器７、転写チ
ャージャ８、分離爪９、クリーニング装置１０、イレー
ザランプ１１が順次配設されている。１２は原稿を照明
するランプである。

感光ドラム３は帯電チャージャ４によって表面を一様に
帯電される。この帯電された表面には原稿台２によって
移動中の像がその先端から後端へとレンズアレイ５を通
じ連続してスリット露光され、原稿像に対応した静電潜
像を形成する。この静電潜像はカラー現像器６、黒色現
像器７の一方または双方による現像を受けて顕像化され
、顕像化したトナー像はその移動に同期して給送されて
くる転写シート２１上に転写チセージャ８によって転写
し、シート２１上に画像形成を行う。

転写後のシート２１は分離爪９によって感光ドラム３か
ら分離した後定着器２２へ送って転写による形成画像を
定着処理した後、機外の排紙トレー２３上に排出するよ
うにしである。

感光ドラム３の転写後の表面はクリーニング装置１０に
よって残留トナーを除去され、さらにイレーザランプ１
１によって残留電荷を除去された後、次の帯電、露光に
よる作像に供される。

シート２１は所定サイズにカットされたものであってシ
ートカセット２４に収容して感光ドラム３の下部横の給
紙部２５にセットされ、給紙部２５では給紙ローラ２６
の回転駆動によってカセット２４内のシート２１を画像
形成動作の都度−枚づつ送り出し、タイミングローラ２
７によって感光ドラム３上の顕像とのタイミングをとっ
て前記転写に供するようになっている。

なお本実施例の場合、カラー現像器６と黒色現像器７を
１回の画像形成中に切換え使用して、部分的に色が異な
る画像形成、つまり同時に２色カラー画像を形成する機
能を有しており、これについて述べる。

まず、現像器６．７の構成について説明する。

カラー現像器６、黒色現像器７は、第３図に示すように
ほぼ同一構成としてあり、現像槽４１内には、感光ドラ
ム３側から順次、現像スリーブ４２、供給ローラ４４、
およびスクリュウ４５が配設されており、カラー現像器
６には磁性キャリアと絶縁性のカラートナーとからなる
現像剤が収容され、黒色現像器７には磁性キャリアと通
常使用される絶縁性の黒トナーとからなる現像剤が収容
されている。

現像スリーブ４２は、非磁性導電材を円筒状（φ２４．
５ｍｍ）に形成したもので、外周部にはサンドブラスト
処理にて微小凹凸が形成されており、感光体ドラム１と
現像ギャップ：　Ｄｓ　（−０，６ｍｍ）をもって現像
領域×、Ｘ゛で対向し、露光点Ｗから現像領域Ｘ、　Ｘ
’までの回転角は、それぞれα、α＋βに設定されてい
る。なお、αは５６゜、βは５２°である。

また、現像スリーブ４２の現像領域Ｘの背面側には、現
像槽４Ｉの内面上部に設けた穂高規制部材４９が、穂高
規制ギャップ：　Ｄｂ　（−０，４ｍｍ）をもって対向
している。

現像スリーブ４２の内部には、複数の磁石を軸方向に延
設したマグネットローラ４３が設けてあり、それら磁石
の外周面に位置する磁極（Ｎｌ−Ｎ３、Ｓｌ、　Ｓｌ）
の磁力はそれぞれ、Ｎ、−１０００Ｇ。

Ｎ２、Ｎ５＝５００　Ｇ、　Ｓｌ、５２＝８００　Ｇ　
（なおＧはガウスの略である。）としである。

前記磁極Ｎ、の中心は、黒色現像器７部に示すように、
磁極Ｓ１の中心から時計回り方向にθ、（８０°）移動
した所に配置されており、磁極Ｎ、は、磁極Ｎ１が感光
体ドラムｌと対向している状態で、穂高規制部材１９の
対向部から反時計回り方向にθ２（４０°）移動した所
に中心を位置するように設置されている。

マグネットローラ４３は、第４図に示すように、その支
軸の一端部４３ａが現像スリーブ４２の内部に設けた軸
受凹所４２ｃに支持され、支軸の他端部４３ｂが現像槽
４１の側壁に支持されており、下記に詳述する移動手段
６０によって所定角度（θ１＝４０°）回動可能としで
ある。

一方、現像スリーブ４２は、第４図における右側の軸受
部４２ｂが、マグネットローラ４３の支軸４３ｂに支持
され、反対側の支軸４２ａが現像槽４１の側壁に支持さ
れ、駆動手段５０によって回転駆動するようにしである
。

供給ローラ４４、スクリュウ４５は、仕切り壁４８によ
って仕切られた搬送路４６．４７にそれぞれ配設されて
おり、これらローラ４４．４５は、それぞれの支軸４４
ａ　、４５ａを現像槽４１の側壁に軸支させ、駆動手段
５０　（第５図）によって回転駆動するようにしである
。

なお、搬送路４６．４７は、第４図に示すように、現像
槽４Ｉの両側で連通している。

以下、現像器６．７、供給ローラ４４、およびスクリュ
ウ４５の駆動手段５０について説明する。

第４図に示すように、現像スリーブ４２の支軸４２ａと
供ｍローラ４４の支軸４４ａにはヘルド５１が掛けてあ
り、供給ローラ４４の支軸４４ａとスクリュウ４５の支
軸４５ａにもベルト５２が掛けである。

また、現像スリーブ４２の支軸４２ａ端部には受動ギヤ
５３が取り付けてあり、このギヤ５３は第５図に示すよ
うにモータ５４の駆動ギヤ５５と噛み合っている。

したがって、モータ５４を駆動して駆動ギヤ５５を第４
図に示す実線方向に回転すると、ギヤ５３、ベルト５１
．５２はそれぞれ実線方向に動作し、現像スリーブ４２
、供給ローラ４４、スクリュウ４５を、矢印す、ｃ、ｄ
方向にそれぞれ回転するようにしである。なお、現像ス
リーブ４２は２４０ｒｐｍで回転するようにしである。

前記マグネットローラ４３の移動手段６０は、第４図に
示すように、レバー６１と、スプリング６２と、ソレノ
イド６３とから構成されており、レバー６１はマグネッ
トローラ４３の支軸４３ｂの端部に固定され、その一端
部には現像槽４１に固定したスプリング６２の一端が取
り付けられ、常時矢印ｅ方向に付勢されている。また、
レバー６１の他端側にはソレノイド６３のプランジャ６
４が係止してあり、ソレノイド６３を駆動するとスプリ
ング６２の付勢力に抗してレバー６１を矢印ｅ“方向に
回転するようにしである。

これによりソレノイド６３が非動１を時、第３図の黒色
現像器７で示すように、マグネットローラ４３°の磁極
ＮＩが感光体ドラム１と対向して現像可能な状態をなし
、磁極Ｎ３は穂高規制部材４９′との対向部から反時計
回り方向に０２（４０°）移動し７た所に退避している
。

逆に、ソレノイド６３が駆動し、レバー６１が第４図に
示す状態にあるとき、第３図のカラー現像器６で示すよ
うに、磁極Ｎ３と磁極Ｎ２との中間部が穂高規制部材４
９に対向し、感光体ドラム１との対向部には、磁極Ｎ、
と磁極Ｓ、の中間部が位置するようにして現像不能な状
態となるようにしである。これら２つの現像器６．７を
選択使用することで、黒色現像、カラー現像、同時２色
現像を選択的に行うよう、第５図、第７図に示す操作パ
ネル６１にはカラー選択キー７１と、同時２色選択キー
７２とが設けられている。カラー選択キー７１は黒色現
像設定状態（ＯＦＦ状態）で操作されると、カラー現像
に切換ねり（ＯＮ状態）、もう１変操作されると黒色現
像（ＯＦＦ状態）に戻る。そして黒色現像表示部７１ａ
とカラー現像表示部７１ｂとは設定現像状態に対応する
方が点灯される。また同時２色選択キー７２が操作され
ると同時２色現像に切換ねり、もう１変操作されると選
択キー７１による設定現像状態に戻る。そして同時２色
現像設定状態のときだけ、各表示部７１ａ　、７１ｂ双
方が点灯される。７３はコピースタートキーである。

なおりラー現像器６は第２図に仮想線で、第８図に実線
で示すように箱型のトナーホッパー８１が設けられ、ホ
ッパー８１内のカラートナーはスクリュウ４５によって
搬送路４７へ引き込まれ現像に供される。

黒色現像器マは第１図、第２図に仮想線で、第９図に実
線で示すようにトナーホッパー８４を有し、このホッパ
ー８４に黒色トナーボトル８５から黒色トナーを補給さ
れる。ホッパー８４に補給された黒色トナーはスクリュ
ウ４５゛　によって搬送路４７”に引き込まれ現像に供
される。

ところで黒色現像器７はカラー現像器６よりも使用頻度
が極端に高い。したがってカラー現像器６は黒色現像器
７と同程度のスペースを機体１内にとり、相互の専用ト
ナー補給部であるホッパー８１や黒色トナーボトル８５
の容量に大きく制限を受けているのに余り使用されない
。

そこで本発明はこのカラー現像器６が余り使用されない
点に着目し、カラー現像器６の不使用時それに代えて第
１図に示すようにカラー現像器６の嵩にほぼ等しい容量
のオプショントナー補給器１０１を取付けて用い、黒色
現像器７が使用頻度が高くても黒色トナーボトル８５に
加えこのトナー補給器１０１からも使用頻度の高い黒色
現像器７にトナーを補給し、トナー補給のインターバル
が大幅に延びるようにする。

このためカラー現像器６は、第２図に示すようにガイド
レール８６により着脱自在に支持して取付けである。ま
たオプショントナー補給器１０１も第１図に示すように
前記ガイドレール８６により支持して着脱自在に取付け
られるようにしである。したがって現像器６とトナー補
給器１０１とはガイドレール８６によって同じように支
持される取付部８７を相互に有して取付けの互換性を得
ている。さらに取付けの互換性はカラー現像器６に対し
トナー補給器１０１がそれ以上に嵩張らない大きさおよ
び形状である必要がある。これはカラー現像器６のまわ
りに余分なスペースがない設計となっていることによる
。本実施例ではトナー補給器１０１はカラー現像器６と
ほぼ同じ大きさおよび形状としである。

ここでトナー補給器１０１は第１図、第６図、第１０図
に示すように、ハウジング１０２の底部にトナー搬送路
１０３を有し、それに沿うスクリュウ１０４を設け、ト
ナーを第１図奥側から手前側に搬送するようにしである
。トナー補給路１０３の横にはトナー貯留部１０５が設
けられ、トナー撹拌装置１０６によってスクリュウ１０
４上にトナーを掬いあげて振りかけ、トナー１殿送路１
０３に補給するようになっている。トナー搬送路１０３
の手前側には、第１Ｏ図に示すように黒色現像器７のホ
ッパー８４にトナーを補給するトナー補給口１０８が設
けられている。

スクリュウ１０４の支軸１０４ａとトナー撹拌装置１０
６の支軸１０６ａとにヘルド１０９が掛けられ、トナー
撹拌装置１０６の支軸１０６ａと受動ギヤ１１０の支軸
１１０ａとにヘルド１０９が掛けられている。

このトナー補給器１０１の受動ギヤ１１０は、トナー補
給器１０１が複写機に取付けられたときの位置が、カラ
ー現像器６が取付けられたときのカラー現像器６自身の
受動ギヤ５３の位置に同じであるようにされている。こ
の結果トナー補給器１０１がカラー現像器６に代えて取
付けられたとき受動ギヤ１１０はモータ５４の駆動ギヤ
５５に噛合い駆動される。

これによってトナー補給器１０１とカラー現像器６はそ
の取付けられたものが、１つのモータ５４により駆動さ
れる。

カラー現像器６とトナー補給器１０１との駆動タイミン
グは全く異なるものであって、同じモータ５４を利用し
て駆動する関係上、モータ５４はカラー現像器６の取付
は時と、トナー補給器１０１の取付は時とで駆動制御を
切換えられることになる。

本実施例の場合カラー現像器６とトナー補給器１０１と
が取付けられたことを検知するスイッチ１１１．１１２
を設け、これらスイッチ１１１．１１２の検知信号に応
じてモータ５４の駆動制御を切換えるようにしである。

このためスイッチ１１１．１１２は複写機の動作制御を
行うマイクロコンピュータ（以下マイコンと云う）１１
３に、前記モータ５４や操作パネル６１等と共に接続さ
れている。

カラー現像器６はそれを検出するスイッチ１１１に対向
する信号突起６ａを有し、カラー現像器６が取付けられ
ると突起６ａがスイッチ１１１を押動するので、スイッ
チＩＩＩはカラー現像器検知信号をマイコン１１３に与
え、以後カラー現像器６の駆動のためにモータ５４が制
御されるようにする。

トナー補給器１０１はそれを検知するスイッチ１１２に
対向する信号突起１０１ａを有し、トナー補給器１０１
が取付けられると突起１０１ａがスイッチ１１２を押動
するので、スイッチ１１２はトナー補給器検知信号をマ
イコン１１３に与え、以後トナー補給器１０１の駆動の
ためにモータ５４が制御されるようにする。

マイコン１１３にはさらに第７図に示すように、カラー
トナーホッパ８１のトナーエンプティセンサ１１５ｂ、
カラー現像器６のトナー濃度検出センサ１１５ａ、黒ト
ナーボトル８５のエンプティセンサ１１６ｂ、黒色現像
器７のトナー濃度検出センサ１１６ａ、オプショントナ
ー補給器１０１のトナーエンプティセンサ１１７　、そ
の他の入力が各入力ボートに接続され、また黒色現像器
７の駆動モータ１１８、その他の出力が各出力ボートに
接続されている。さらにその他の制御バスも接続されて
いる。

以下第１１図に示すフローチャートに従って現像器の同
時２色現像の場合を除く動作制御について説明する。

先ずステップ＃１でカラー現像器６の検出スイッチ１１
１がオンであるかどうか判別し、オンであるとステップ
＃１０に移行してカラー選択キー７１がオンかどうかを
判別する。オンであるとステップ＃１１以下のカラーコ
ピーのための制御に入る。ステップ＃１１でカラー現像
のためのその他の初期設定制御ｎが行われた後、ステッ
プ＃１２でコピースタートキー７３がオンされたかどう
か判別し、オンされていないとリターンし、オンされる
とステップ＃１３でカラー現像器６が接続されているモ
ータ５４をオンする。これによってカラー現像器６では
カラートナーが現像スリーブ４２側に搬送、供給され、
カラー現像可能な状態となる。そして次のステップ＃１
４でその他のカラーコピー制御が行われ、カラーコピー
が得られる。

次いでステップ＃１５でカラー現像器６内のトナー濃度
検出センサ１１５ａがオンすなわちトナーが不足してい
るかどうか判別し、オンでなければそのままステップ＃
１８に移行するが、オンであればステップ＃１６に移行
してカラートナーホッパ８１のトナーエンプティセンサ
１１５ｂがオンかどうか判別し、オンでなければステッ
プ＃１７でカラートナーホッパ８１からカラー現像器６
にトナーを補給してステップ＃Ｉ８に移行する。トナー
エンプティセンサ１１５ｂもオンであると、ステップ＃
１９でカラートナーエンプティランプ１２１（第７図）
を点灯してステップ＃１８に移行する。

ステップ＃１８ではモータ５４をオフしてカラートナー
の搬送、供給を停止し待機する。

またステップ＃１でカラートナー現像器６の検出スイッ
チ１１１がオンでなければ黒色現像であることが特定し
ており、ステップ＃２０以下その処理に入る。ステップ
＃２０ではオプショントナー補給器１０１の検出スイッ
チ１１２がオンしているかどうか判別する。オンでない
とステップ＃２１以下のオプショントナー補給器１０１
なしでの黒色コピーのための制御に入る。ステップ＃１
０でカラー選択キー７１がオフで黒選択状態であるとき
も同様であってステップ＃２１に移行する。

ステップ＃２１ではオプショントナー補給器１０１なし
での黒色コピーのためのその他の初期設定制御を行い、
ステップ＃２２でコピースタートキー７３がオンかどう
か判別する。オンでないとリターンし、オンであるとス
テップ＃２３に移行し、黒色現像器７が接続されている
モータ１１８をオンする。これにより黒色現像器７では
黒色トナーが現像スリーブ４２ａ側に搬送、供給され黒
色現像可能な状態となる。そして次のステップ＃２４で
その他の黒色コピー制御が行われ黒色コピーが得られる
。

次いでステップ＃２５で黒色現像器７内のトナー４度検
出センサ１１６ａがオンしているかどうか判別し、オン
でなければそのままステップ＃２８に移行する。オンで
あるとステップ＃２６でさらに黒トナーボトル８５のエ
ンプティセンサ１１６ｂがオンであるかどうか判別する
。オンでなければ黒トナーボトル８５から黒色現像器７
に黒トナーを補給してステップ＃２８に移行する。ステ
ップ＃２６でセンサ１１６ｂがオンであるとステップ＃
２９に移行して黒トナーエンプティランプ１２２（第７
図）を点灯してステップ＃２８に移行する。

ステップ＃２８ではモータ１１８をオフして黒色トナー
の搬送、供給を停止し待機する。

さらにステップ＃２０でオプショントナー補給器１０１
の検出スイッチ１１２がオンであるとステップ＃３０以
下に移行し、オプショントナー補給器１０１ありでの黒
色コピーのための制御に入る。

ステップ＃３０ではその制御のためのその他の初期設定
制御を行い、ステップ＃３１でコピースタートキー７３
がオンされたかどうか判別する。オンされていなけばリ
ターンし、オンされているとステップ＃３２に移行して
モータ１１８をオンする。これにより前記同様黒色現像
器７では黒色現像可能な状態となる。そして次のステッ
プ＃３３でその他の黒色コピー制御が行われ黒色コピー
が得られる。

次いでステップ＃３４で黒色現像器７内のトナー濃度検
出センサ１１６ａがオンかどうか判別し、オンでなけれ
ばそのままステップ＃３７に移行する。オンであるとス
テップ＃３５でオプショントナー補給器１０１のエンプ
ティセンサ１１７がオンかどうか判別し、オンでなけれ
ばステップ＃３６でモータ５４を一定時間駆動してトナ
ー補給器１０１から黒色トナー現像器７に黒色トナーを
一定量補給した後ステップ＃３７に移行する。

ステップ＃３５でセンサ１１７がオンであればステップ
＃３８に移行して黒色トナーボトル８５のエンプティセ
ンサ１１６ｂがオンであるかどうか判別し、オンでなけ
れば黒色トナーボトル８５から黒色現像器７に黒トナー
を補給してステップ＃３７に移行する。またステップ＃
３８゛でセンサ１１６ｂがオンであるとステップ＃４０
に移行して黒色トナーエンプティランプ１２２を点灯し
てステップ＃３７に移行する。

ステップ＃３７ではモータ１１８をオフし黒色トナーの
搬送、供給を停止し、待機する。

（発明の効果） 本発明は前記構成および作用を有するので、複数の現像
器を備える画像形成装置において、使用頻度の低い現像
器の不使用中はそれに代えてオプショントナー補給器を
用い、使用頻度の高い現像器にトナーを補給することが
でき、複数の現像器を備えるためにそれぞれのトナー補
給部の容量が大きく制限されるにしても、使用頻度の高
い現像器に使用頻度の低い現像器が占めるスペースと同
程度の容量のトナー補給器によるトナー補給でトナー補
給部へのトナー補給の必要インターバルを大幅に延ばす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を電子写真複写機に適用した場合の一実
施例としてのオプショントナー補給器の使用状態を示す
断面図、第２図は第１図の複写機のカラー現像器を使用
する通常状態を示す断面図、第３図は第１図の現像器部
を備えた感光ドラムまわりを示す拡大断面図、第４図は
現像器の縦断面図、第５図は通常状態でのカラー現像器
と駆動モータとの連結状態を示す横断平面図、第６図は
オプショントナー補給層使用状態での駆動モータとの連
結状態を示す横断面図、第７図は制御回路図、第８図は
カラー現像器の斜視図、第９図は黒色現像器の斜視図、
第１０はオプショントナー補給器の斜視図、第１１図は
黒・カラー両コピーの制御フローチャートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の現像器を持つ画像形成装置において、特定
   の現像器と取付け互換性がある取付け部および大きさ、
   形状を有し、かつ他の現像器へのトナー補給口を持って
   いるオプショントナー補給器。