JPH02181758A - 現像装置における現像剤回収方法 - 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〕 本発明は粉体の現像剤を用いる乾式型の現像装置におけ
る現像剤回収方法に関する。

〔従来の技術〕

複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装置に
広く採用されている乾式型の現像装置では、粉体の現像
剤としてトナーとキャリアから成る二成分系現像剤が用
いられ、現像時には現像ローラを回転し、その上に現像
剤を担持しつつ搬送し、かかる現像剤によって潜像担持
体に形成された静電潜像を可視像化している。このよう
な現像剤を用いた場合、キャリアは経時的に劣化するた
め、現像剤の全体を必要に応じて新たなものと交換する
必要がある。このため従来より、現像剤が劣化したとき
、現像剤搬送排出手段によって現像タンク内の現像剤を
外部に排出させており、その際、現像装置を機械本体内
に装着したまま現像剤を回収する構成が広く採用されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来は現像剤搬送排出手段と現像ローラが同
期して同時に駆動されるように構成されていたため、現
像剤の回収時に現像剤搬送排出手段を駆動すると、現像
ローラも現像動作時と全く同じ態様で回転する。このた
め、現像タンク内の現像剤は現像ローラ上に汲み上げら
れて潜像担持体と現像ローラの対向した現像領域へ搬送
されることになる。このとき、潜像担持体に対向した現
像ローラの部分は現像タンクの開口から外部に露出して
いるため、現像領域に搬送された現像剤中のトナーが外
部に飛散する。現像装置を機械本体内に装着したまま現
像剤の回収を行うことができても、上述のようにトナー
が飛散すれば、機械本体内をトナーで汚す恐れを免れな
い。

また最近の現像装置はその小型化が進み、現像タンク内
の現像剤の量も少なくなる傾向にあるため、現像剤回収
時に現像タンク内にわずかな現像剤が残っても、新たな
現像剤を補充したとき、残された古い現像剤の割合が大
きくなる。従って現像剤回収時にはできるだけ多くの現
像剤を現像タンクから排出させる必要があるが、従来の
現像回収方法では、短時間で現像剤を残らず回収するこ
とは回避であった。特に、現像ローラに対向して現像剤
攪拌用の回転体が設けられている現像装置では、この回
転体と現像ローラとの間にわずかな現像剤が残り、これ
を短時間で全て排出させることはできず、現像剤の回収
に多くの時間を必要としていた。

本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、トナーの飛
散を極力抑え、しかも短時間で多足の現像剤を回収でき
る現像装置におけるトナー回収方法を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、現像剤を収容した現
像タンクと、現像時の回転方向とその逆方向の両方向に
回転可能な現像ローラと、該ローラの内部に固定配置さ
れた磁石と、現像タンクの内部であって、現像ローラに
対向した位置に配置され、現像剤回収時の現像剤搬送排
出手段を兼用する現像剤攪拌用回転体とを有し、前記現
像ローラが前記現像剤攪拌用回転体と近接する位置から
前記逆方向の一定範囲には前記磁石が配置されておらず
、ここに磁気遮蔽部材が設けられており、前記現像剤攪
拌用回転体が現像ローラとは別個に駆動される現像装置
を、機械本体内に装着した状態で、前記現像タンク内の
現像剤を外部に搬送排出して現像剤を回収する現像装置
における現像剤回収方法において、 前記現像剤攪拌用回転体を回転させて現像剤を回収する
とき、現像ローラを前記逆方向に回転させるか、又は停
止させたままとし、し゛かる後、現像ローラと現像剤攪
拌用回転体との間に残った現像剤を排出すべく現像ロー
ラを現像時の回転方向に回転させることを特徴とする現
像剤回収方法を提案する。

〔実施例〕

以下、本発明をフルカラー複写機の現像装置に適用した
実施例を図面に従って説明する。

第１図において、潜像担持体の一構成例であるドラム状
感光体１の下部には、イエロー現像装置３Ｙ、マゼンタ
現像装置３Ｍ、シアン現像装置３Ｃが設けられ、これら
の現像装置は枠体２１に納められ、これらを手前側に引
き出すことができるようになっている。各現像装置の現
像タンク１０Ｙ、ＩＯＭ、ＩＯＣには、トナー粒子のみ
又はこれに添加剤を加えたトナーとキャリアとより成る
二成分系現像剤（図示せず）が収容され、各現像装置３
Ｙ、３Ｍ、３Ｃのトナー粒子の色はそれぞれイエロー、
マゼンタ、シアンである。

各現像装置には現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃがそれぞれ
設けられ、これらは感光体１の周りに所定のギャップを
もって対向配備されている。

各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃの内部には図示するよう
な配置構成で磁石５や、磁性体より成る磁気遮蔽部材６
などがそれぞれ設けられ、これらは不回転状態に保持さ
れている。これに対し、各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ
は、図示されない駆動モータによって、それぞれ別個に
駆動され、現像時には実線矢印の向きに回転駆動される
ようになっている。以後、この向きに回転する場合を、
ｒ正転」と言う。現像ローラは後述するように破線矢印
で示す方向にも回転可能であって、現像時の回転方向（
正転）と、その逆方向（逆転）の両方向に回転可能とな
っている。

各現像タンクＩＯＹ、ＩＯＭ、ＩＯＣに収容された現像
剤は、現像剤攪拌用回転体１１によって攪拌される。各
攪拌用回転体１１は、各現像タンクＩＯＹ、ＩＯＭ、Ｉ
ＯＣの内部であって、各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃに
対向した位置に配置されていて、外部スクリュー１２と
内部スクリュー１３と攪拌パドル１４を備え、時計方向
に回転しながら現像剤を攪拌し、各現像ローラ４Ｙ、４
Ｍ、４Ｃに現像剤を供給する。現像剤攪拌用回転体１１
は各現像ローラとは別個に駆動される（駆動源は別々で
あっても、同じ駆動源であってもよい）。また現像剤攪
拌用回転体１１は、後述するように、現像剤回収時の現
像剤搬送排出手段を兼用している。

現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃが現像剤攪拌用回転体１１
と近接する位置から、前記逆方向（破線矢印の方向）の
一定範囲（但し、後述する現像領域よりも手前の範囲）
には、前記磁石５が配置されておらず、ここに前述の磁
気遮蔽部材６が位置している。

ここでイエロー現像装置３Ｙを例にとって現像動作を説
明すると、その現像ローラ４Ｙに供給された現像剤は該
ローラの回転（正転）と内部の磁石５の磁力の作用によ
って現像ローラ４Ｙ上に担持され、ドクターブレード３
１によって所定の厚さに規制され、現像ローラ４Ｙの正
転方向と同じ方向（矢印Ａ方向）に搬送される。この現
像剤が、時計方向に回転すると感光体１と現像ローラ４
Ｙとの対向した現像領域に至ると、ここで感光体１に接
触し、現像剤中のイエロートナーが感光体の静電潜像に
静電的に移行して、潜像がイエロー色に可視像化される
。

現像に供された現像剤は現像ローラ４Ｙ内の磁気遮踏部
材６の位置にきたとき、現像ローラ４Ｙ上の磁力が実質
的になくなるため、矢印Ｂで示す如く現像ローラ４Ｙか
ら離れ、現像剤攪拌用回転体１１に落下する。

感光体１上に形成された可視像は感光体１と接する図示
されない転写ドラム上の転写紙に転写される。

同様にして、感光体１上には、マゼンタ現像装置３Ｍに
よってマゼンタトナーによる可視像が。

またシアン現像装置３Ｃによってシアントナーによる可
視像が得られるようになっていて、これらの可視像が転
写ドラム上の転写紙に順次重ね合わされる。そして、こ
のような転写をすべて終えたあと、転写紙は転写ドラム
から外されて定着されたのち、カラーコピー紙若しくは
カラー記録紙として機外へ排出される。

ここで、イエロー現像装置３Ｙによって現像を行ってい
るときは、他の現像装置の現像ローラ４Ｍと、４Ｃに対
しては現像動作が行われないように穂切り状態となって
いる。また、マゼンタ現像装置１１３Ｍによって現像を
行っているときは、他の現像装置の現像ローラ４Ｙ、４
Ｃが穂切り状態となっている。さらに、シアン現像装置
３Ｃによって現像を行っているときは、他の現像装置の
現像ローラ４Ｙ、４Ｍが穂切り状態となっている。

この目的は、現像動作中の現像ローラ以外の現像ローラ
に対して穂切り状態としないと、感光体１上に形成され
た成る色の可視像を乱したり、混色が発生する恐れがあ
るからである。

ここで、例えば、現像ローラ４Ｙのところで穂切りが行
われるものとして、これは次のようにして行われる。

先にも述べたように、現像ローラ４Ｙの上には。

これが実線矢印の向きに正転するとき、現像剤が磁気的
に汲み上げられつつ、担持されるのであるが、穂切りを
行うときは、それを破線矢印の向きに回転させる。すな
わち、逆転させるのである。

このような回転時には、現像剤を汲み上げようとする領
域に対して、磁気遮蔽部材６があり、しかも、この対向
部においては、磁石を設けないようにしであるので、ａ
ｔ力がなくなるか、或いはほとんどなくなり、現像剤が
汲み上げられなくなり、現像ローラ上に現像剤が実質的
に存在しない穂切り状態となる。このときの現像剤の流
れを矢印Ｃで示す。通常、現像ローラ４Ｙを１回又は数
回、逆転させることにより穂切り動作を完了できる。

このような穂切りが、他の現像ローラ４Ｍ、４Ｃについ
ても、まったく同様にして行われるのである。

各現像ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃは、現像動作時と、穂切
れ動作時以外の時期は、停止している。

これに対し現像剤攪拌用回転体１１は、現像ローラが停
止しているときも、常時回転を続け、現像剤を攪拌して
いる。

次に現像剤攪拌用回転体１１と、これに関連するより具
体的な構成、並びに現像剤回収時の動作例を、イエロー
現像装置３Ｙをピックアップして説明する。

第２図は現像剤攪拌用回転体１１の構成を示す斜視図で
あり、この回転体１１は、前述のように攪拌パドル１４
と、これに巻かれた外部スクリュー１２と、攪拌パドル
１４の内部の軸３０に設けられる内部スクリュー１３か
ら構成されている。

攪拌パドル１４には現像剤流入口１５が、この奥側に現
像剤排出口１６がそれぞれ設けられている。

第３図に示すように、内部スクリュー１３は、歯車１９
，１７，１８をそれぞれ介して回転駆動され、外部スク
リュー１２をもつ攪拌パドル１４は後端側に設けられた
図示していない駆動歯車により回転駆動されるようにな
っている（歯車１９は攪拌パドルと一体的になっていて
該パドルにより回転される）。

第２図において、攪拌パドル１４と軸３ｏとが回転する
と、現像剤は攪拌パドル１４の外部スクリュー１２によ
って矢印ａ方向に運ばれる。この間、現像剤は現像剤流
入口１５を通って攪拌パドル１４内に入り、このあと、
内部スクリュー１３によって矢印す方向に運ばれる。そ
して、現像剤排出口１６を出た現像剤は再び矢印ａ方向
に運ばれる。このようにして、現像剤は攪拌され乍ら攪
拌パドル１４の内外を循環する。

現像剤排出口１６の側から現像剤が矢印ａ方向に搬送さ
れる間、攪拌パドル１４によって現像ローラ４Ｙ（第１
図）に現像剤が供給される。

第１図において、現像剤攪拌用回転体１１の図における
手前側の部位は、第３図に示すように、現像タンクＩＯ
Ｙから突出している。すなわち、第３図において現像タ
ンクＩＯＹから左側に突出している。この突出部には、
現像タンク１０Ｙ。

１０Ｍ、ＩＯｃの端部が固着されていて、その側板を構
成する固定支持板３３にボス状に一体形成された現像剤
流出入用管状部２１Ｙが包囲するようになっている。な
お、不動状態に保持されている固定支持板３３には、第
４図に示す如く、管状部２１Ｙの他、マゼンタ現像装置
用の管状部２１Ｍと、シアン現像装置用の管状部２１Ｃ
とがそれぞれ設けられている。また各現像タンクの他方
の端部にも、図示していない共通の支持部材（側板）が
固着されている。

第３図において、現像剤流出入用管状部２１Ｙには上側
に現像剤流入口２２が、下側に現像剤回収口２３がそれ
ぞれ穿たれている。この回収口２３は通常蓋部材２８に
よって閉じられている。

可動板２４には、補給用のイエロートナーを収容したホ
ッパー状のトナー容器２５Ｙが一体的に設けられている
。また、かかるトナー容器２５Ｙと共に、第４図に示す
如くマゼンタトナー容器２５Ｍと、シアントナー容器２
５Ｃが一体的に設けられている。

第３図において、トナー容器２５Ｙ内にはアジテータ２
６が設けられ、これが揺動することによりトナー容器内
でのトナーの架橋が防止される。

第１図において、現像タンクＩＯＹ内の現像剤のトナー
濃度が基準濃度よりも低下したことを、トナー濃度セン
サ２０が検知すると、第３図及び第４図において、トナ
ー容器２５Ｙの下部に設けたトナー補給ローラ７Ｙが回
転するようになっている。

すると、トナー容器２５Ｙ内のイエロートナーがローラ
７Ｙによって落下せしめられ、この落下現像剤は現像剤
流入口２２を通って管状部２１Ｙ内へと流入する。次い
で、現像剤は攪拌パドル１４の流入口１５を通って攪拌
パドル１４内に入り、かつ、内部スクリュー１３によっ
て現像剤と攪拌されつつ、矢印す方向に運ばれる。この
ようにして、トナーの補給が行われるのである。この場
合には、流入口２２はトナー補給口として機能すること
となる。かようなトナー補給は、マゼンタ現像装置やシ
アン現像装置についてもまったく同様にして行われる。

上述の如く構成された現像装置を長期間使用すると、現
像剤中のキャリアが劣化し、これを放置すれば感光体１
上に形成される可視像の画質が劣化する。従ってこのよ
うな場合には、現像タンク内の現像剤を新たなものと交
換する必要がある。

この現像剤回収動作は次の如く行われる。

すなわち、現像装置を機械本体（′ｆ！１写機本体）に
装着したまま、第３図に示した蓋部材２８をヒンジピン
２９のまわりに矢印方向に回動させて同回収口２３を開
放させる。この状態で、現像剤攪拌用回転体１１を回転
させることにより、外部スクリュー１２によって、現像
タンク内の劣化した現像剤を矢印ａ方向に搬送させつつ
、回収口２３から排出する。すなわち、現像剤の回収が
行われるのである。このように現像剤攪拌用回転体１１
は現像剤回収時の現像剤搬送排出手段を兼用している。

上述の如く、現像剤を回収するとき、従来の現像装置に
おいては現像剤搬送排出手段と、現像ローラが同期して
同時に回転したため、現像タンク上部の開口から露出し
た現像ローラ部分に現像剤が搬送され、ここでトナーが
飛散する恐れがあった。

そこで本発明に係る構成では、前述のように現像ローラ
と現像剤攪拌用回転体１１が別々に駆動されるようにし
、現像剤の回収時に、 ■現像ローラ４Ｙを前述のように逆転させて、現像ロー
ラ上の現像剤を除去した穂切れ状態にするか、又は ■現像ローラ４Ｙを停止したままとする。

この状態で前述のように現像剤攪拌用回転体１１を回転
させて現像剤を搬送排出させるのである。

このようにすれば、現像ローラ４Ｙ上には現像剤がない
か、又はあったとしても停止しているため、前述のトナ
ー飛散を阻止することができる。

■のように穂切りを行う場合、穂切り終了後に、現像ロ
ーラ４Ｙを停止させてもよいし、逆転させ続けてもよい
。いずれの場合も現像ローラ４Ｙ上に現像剤がないため
、トナーが飛散することはない。また現像ローラ４Ｙの
逆転開始時期は、現像剤を搬送排出させるべく、現像剤
攪拌用回転体１１を回転させた後であっても、回転開始
前であってもよい。

■のように当初より現像ローラ４Ｙを停止させておくと
きも、第１図の現像装置３Ｙでは、既に穂切り状態にあ
るので、現像ローラ４Ｙ上には、実質的に現像剤が存在
しないが、現像ローラ４Ｙ上に現像剤が担持されていて
も差しつかえない。

前述のように、現像ローラが回転しなければ、現像剤は
静止したままであって、トナーが飛散することはないか
らである。

上述のようにして、複写機本体内をトナーで汚す不都合
を防止することができる。

ところで現像ローラ４Ｙを逆転させ、又は停止させたま
まで現像剤回収動作を終了すると、現像ローラ４Ｙと現
像剤攪拌用回転体１１との間の領域に、磁力で保持され
た現像剤が多少残ってしまう、長時間かければ、前述の
動作だけでも、この残留現像剤を回収可能であるが、作
業能率が低下して好ましくない。

そこで本発明に係る方法では、更に、前述の動作を行っ
て、現像タンク１０Ｙ内の現像剤をほぼ全部回収した後
、現像ローラ４Ｙを現像時の回転方向に例えば２乃至３
回程度正転させるのである。

このようにすれば回転体１１と現像ローラ４Ｙの間に残
っていた現像剤が現像ローラ４Ｙに担持されて搬送され
、次いで磁気遮蔽部材６の作用で現像ローラ４Ｙから離
されるので、これを支障なく現像剤攪拌用回転体１１に
よって現像タンクｌ。

Ｙ外へ排出させることができる。

現像タンク１０Ｙ内に前記残留現像剤以外の現像剤が多
少残っているときに現像ローラ４Ｙを正転させてもよい
。この場合には、現像ローラ４Ｙによって多少多めの現
像剤が搬送されるが、残っている現像剤量は元々少ない
ので、はとんどトナーの飛散は生じない。

このように現像ローラ４Ｙと回転体１１との間の残留現
像剤も迅速に回収することができる。

また上述のように現像ローラ４Ｙを正転させるだけでな
く、該ローラを引き続き逆転させ、正逆転を何度か繰返
すと、残留現像剤に異なった態様の外力を加えることが
でき、その回収効率を高めることができる。

他の現像装置３Ｍ、３Ｃに対しても上述したところと全
く同様にして現像剤を回収することができる。

現像剤の飛散を考慮せずに現像剤を回収できるので、現
像剤攪拌用回転体１１の回転数を増大させ、回収時間を
短縮することも可能となる。

なお、新しい現像剤を現像タンクに補給するときは、蓋
部材２８を閉じ、第３図及び第４図に示したトナー容器
２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｇを取外し、現像剤流入口２２を
開放させ、ここから新たな現像剤を補充し、現像剤攪拌
用回転体１１を回転させながら、現像剤を現像タンクに
送り込む。このとき現像ローラは停止させておくか、又
は逆転させ、現像ローラ上を現像剤が搬送されないよう
にする。トナーの飛散を防止するためである。

また、第４図に示す各トナー容器２５Ｙ、２５Ｍ、２５
Ｃを一体的に設けた可動板２４を、固定支持板３３の折
曲部２１ａ、２１ｂに設けたヒンジピン２７に対して回
動自在に支持し、通常、各トナー容器は、この下部の現
像剤流出部が現像剤流入口２２に対応した位置にあるよ
うにし、新しい現像剤を充填するときは、可動板２４を
第４図において手前側にヒンジピン２７の周りに回動さ
せ、現像剤流入口２２を開放させ、この流入口２２から
、新たな現像剤を流入させるようにすると、現像剤の補
充作業を簡単に行うことができる。

なお、現像剤回収時の前述の各動作は、複写機の制御装
置によって全て自動的に行うように構成することもでき
るし、現像ローラや現像剤攪拌用回転体を作動させるキ
ースイッチを設け、これをその都度、押下することによ
って行うこともできる。

本発明は、カラー複写機以外の画像形成装置、或いは現
像装置の数が３個以外の画像形成装置に対しても逍用で
きることは当然である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トナーを飛散させることなく、現像剤
を回収でき、しかも現像タンク内の現像剤を多量に、か
つ短時間で回収することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における現像装置の構成図、第２
図は現像剤攪拌用回転体の斜視図、第３図は上記実施例
におけるトナー補給部の断面構成図、第４図はトナー容
器部の構成図である。 ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ・・・現像ローラ ５・・・磁石　　　　　　　６・・・磁気遮蔽部材１０
Ｙ、１０Ｍ、ＩＯＣ・・・現像タンク１１・・・現像剤
攪拌用回転体 代理人　弁理士　星　野　則　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 現像剤を収容した現像タンクと、現像時の回転方向とそ
   の逆方向の両方向に回転可能な現像ローラと、該ローラ
   の内部に固定配置された磁石と、現像タンクの内部であ
   って、現像ローラに対向した位置に配置され、現像剤回
   収時の現像剤搬送排出手段を兼用する現像剤攪拌用回転
   体とを有し、前記現像ローラが前記現像剤攪拌用回転体
   と近接する位置から前記逆方向の一定範囲には前記磁石
   が配置されておらず、ここに磁気遮蔽部材が設けられて
   おり、前記現像剤攪拌用回転体が現像ローラとは別個に
   駆動される現像装置を、機械本体内に装着した状態で、
   前記現像タンク内の現像剤を外部に搬送排出して現像剤
   を回収する現像装置における現像剤回収方法において、 前記現像剤攪拌用回転体を回転させて現像剤を回収する
   とき、現像ローラを前記逆方向に回転させるか、又は停
   止させたままとし、しかる後、現像ローラと現像剤攪拌
   用回転体との間に残った現像剤を排出すべく現像ローラ
   を現像時の回転方向に回転させることを特徴とする現像
   剤回収方法。