JPH04322272A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式または静電
記録方式の画像形成装置に関し、特に、トナーとキャリ
アとが含まれる二成分現像剤で潜像担持体上の潜像を現
像する現像装置を備える画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、現像剤、特にトナーとキ
ャリアとを有する二成分現像剤が用いられる現像装置に
あっては、現像剤をある期間継続的に使用することによ
り、使用中の現像剤、特にキャリアが劣化するから、現
像装置内の現像剤を定期的に交換する必要がある。

【０００３】その際現像剤を交換するために、サービス
マン等が現像装置を装置本体から取り外し、現像装置に
設けられている排出口から現像剤を回収するといったよ
うな方法は、現像剤の飛散やサービスマンの手間の点で
問題が多い。それらの問題を解決するために、従来より
現像剤回収法に関していろいろな方法が提案され、その
方法のひとつとして、特に複数の現像ユニットを有する
回転現像装置が組み込まれている画像形成装置に適した
現像剤の回収方法（特公昭６２−１９２７７８号に記載
）がある。

【０００４】つまり、回転現像装置はイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの四つの現像ユニット４Ｙ、４Ｍ
、４Ｃ、４Ｂを有する。回転現像装置は、所定方向に回
転することにより所望の現像ユニットを感光ドラムに対
面する現像位置へと移動し、感光ドラム上の潜像の現像
を行う。一方、回転現像装置の下方位置は現像剤回収位
置とされ、現像ユニットの現像スリーブに対向して現像
剤回収ローラが配置されている。

【０００５】図７および図８は従来の画像形成装置の現
像剤回収位置付近を拡大して示した図であり、マゼンタ
用の現像ユニット４Ｍが現像剤回収位置に位置し、現像
スリーブ４６が現像剤回収ローラ４００と対面している
。現像剤回収ローラ４００は、少なくとも磁極Ｎ３極と
Ｓ４極とを有するマグネット部材４０１と、このマグネ
ット部材４０１の回りを回転可能なスリーブ４０２とか
ら構成されている。

【０００６】通常のコピー動作時、図７に示すように、
現像剤回収ローラ４００の磁極Ｎ３，Ｓ４は現像スリー
ブ４６に影響しない位置にあるが、現像剤の回収時、図
８に示すように、現像剤回収ローラ４００は、そのＳ４
極が現像スリーブ４６のＮ１極に対向するように移動さ
れる。これによって、現像ユニット４Ｍ内の磁性現像剤
はＮ１極とＳ４極の吸引作用により現像剤回収ローラ４
００の方に引き寄せられ、さらにスリーブ４０２上の矢
印が示す回転方向に搬送され、磁極Ｎ３の拘束磁界外に
出て現像剤回収容器１３へと落下する。

【０００７】回転現像装置を９０°づつ回転させてこの
動作を行うことにより、四つの現像ユニットの現像剤を
回収することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像形
成装置では、現像装置が潜像担持体である感光ドラムと
対向した現像位置において現像剤を回収するので、現像
装置のスクリューローラおよび現像スリーブを駆動させ
ると、感光ドラムが停止しているために現像スリーブと
感光ドラムとの空隙部から現像剤がこぼれて機内を汚染
したり、また、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感光ドラムに悪影響を及ぼすとい
った問題がある。

【０００９】一方、感光ドラムを回転させながら現像剤
の回収を行った場合には上述の欠点は回避できるが、移
動する感光ドラムに現像剤が付着するから、該現像剤の
付着を防止するためのバイアス電圧印加等の電気的制御
を行う必要がある。よって、装置の動作シーケンスが複
雑になるとともに、余分な費用が掛る。また、現像剤の
回収に伴う操作に手間が掛る。さらに、現像剤回収ロー
ラと現像剤回収容器などのスペースが必要になり、小型
化することが難しいという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、現像剤の回収に必要な空
間、費用および手間を少なくすることができる画像形成
装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、搬送手段で現像剤を現像容器内の搬送路に沿って
現像剤担持体に向けて搬送させる画像形成装置において
、上記搬送路は循環経路からなり、上記搬送手段は上記
現像剤を上記搬送路に沿って循環させる手段からなり、
上記現像容器には上記現像剤を上記搬送路から外部へ導
く閉止可能な現像剤回収口が設けられ、上記現像剤担持
体に反発磁極が設けれられていることにより達成される
。

【００１２】

【作用】本発明の画像形成装置では、上記搬送手段で上
記現像剤を循環経路からなる搬送路に沿って循環させな
がら該現像剤の回収を行う。現像剤の回収時、まず上記
現像剤回収口が開かれる。上記搬送路に沿って循環され
ている現像剤が上記現像剤回収口に到達するとき、該現
像剤は上記現像剤回収口から外部に導かれ、上記現像容
器内の現像剤は回収される。

【００１３】また、時間の経過とともに現像剤の上記現
像容器内の残量が少なくなると、上記現像剤担持体の反
発磁極で現像容器内の現像剤を汲み上げることができな
くなり、現像剤担持体上には現像剤が付着されない。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の画像形成装置の実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の画像形成装置の一実施例を
示す構成図、図２は図１の画像形成装置の現像装置の現
像ユニットを部分的に破断して示す斜視図、図３は図２
の現像ユニットの長手方向に沿う縦断面図、図４は図２
の現像ユニットの現像剤回収時における動作を示す横断
面図である。

【００１６】フルカラー電子写真複写機は、その上方に
配置されている光学系１０を備える。プラテン９上の原
稿の画像は走査され、該画像の反射光像は光学系１０で
ＢＧＲ色分解フィルターが装着されているＣＣＤ１５に
導かれる。ＣＣＤ１５により原稿像は色分解された各色
ごとの電気信号に変換され、マイクロプロセッサーユニ
ットＭＵＰ（図示せず）に送られる。ＭＵＰはこの信号
に基づきレーザーユニット１６からなるレーザー光を発
振させ、該レーザー光で潜像担持体である感光ドラム１
に潜像を形成する。

【００１７】感光ドラム１の周囲には、一次帯電器２と
、四つの現像ユニット１０１（１０１Ｍ、１０１Ｃ、１
０１Ｙ、１０１Ｂ）を積載している左右方向に移動可能
な現像装置１００と、転写装置５と、クリーニング装置
７とが配置されている。

【００１８】感光ドラム１には、ＣＣＤ１５によって色
分解された色ごとに帯電、露光、現像、転写、クリーニ
ングの電子写真の各工程が、一次帯電器２、光学系１０
、現像装置１００、転写装置５、クリーニング装置７に
より施され、フルカラー画像が形成される。転写材Ｐは
供給装置３０から転写装置５へ送給され、感光ドラム１
上の画像が転写される。転写装置５より分離された転写
材Ｐは定着装置２０へ搬送され、定着後に機外へと排出
される。かかる画像形成プロセス並びに各部材の構成及
び作用は当業者には周知であるので、これ以上詳しい説
明は省略する。

【００１９】次に、現像装置１００について詳しく説明
する。

【００２０】現像ユニット１０１（１０１Ｍ、１０１Ｃ
、１０１Ｙ、１０１Ｂ）は各色共通の部品により構成さ
れ、内部に補給される現像剤のみが色により異なってい
る。本実施例にて、現像剤はトナーと磁性粉末であるキ
ャリアとを一定割合で混合した二成分現像剤であるとす
る。

【００２１】図２を参照するに、現像容器１０６は外方
に突出している突出部１０６ａを有し、該突出部１０６
ａの外周形状はまゆ形からなる。突出部１０６ａの先端
部には、トナー補給口１０８及び現像剤回収口１０９が
設けられている。現像容器１０６には、現像剤担持体で
ある現像スリーブ１０２が回転可能に支持されている。 現像スリーブ１０２は、現像容器１０６内に収容されて
いる現像剤を担持しながら感光ドラム１に向けて搬送す
る。現像スリーブ１０２は、現像ユニット駆動系（図示
せず）に連結されている駆動ギア１０４で回転駆動され
る。現像スリーブ１０２内部には、図３に示すようにマ
グネットローラ１３２が配置されている。現像スリーブ
１０２は磁極決め板１０７によって現像容器１０６に固
定されている。現像スリーブ１０２の両端近傍の部位に
は突き当てコロ１０３が設けられ、突き当てコロ１０３
は感光ドラム１と現像スリーブ１０２との間の間隔を保
持する。

【００２２】現像容器１０６内は、図３に示すように、
仕切板１２３で二つの部分に仕切られている。現像容器
１０６内の一方の部分は搬送路Ａを形成し、他方の部分
は搬送路Ｂを形成する。搬送路Ａには搬送スクリュー１
２２が配置され、搬送路Ｂには搬送スクリュー１２１が
配置されている。搬送スクリュー１２２は、トナー補給
装置（図示せず）からトナー補給口１０８を介して搬送
路Ａ内に入るトナーを現像剤と撹拌しながら搬送し、搬
送路Ｂ内に送り込まれた現像剤は搬送スクリュー１２１
で搬送される。すなわち、現像剤は、図３に示すように
、矢印Ｃが示す方向に循環される。

【００２３】次に、図４を参照するに、現像スリーブ１
０２内にはマグネットローラ１３２が配置されている。 マグネットローラ１３２は五つの磁極Ｓ１，Ｓ２，Ｎ１
，Ｎ２，Ｎ３を有する現像動作時、現像スリーブ１０２
は矢印Ｄが示す方向に回転し、磁極により汲み上げられ
た現像剤を磁極Ｎ２→Ｓ２→Ｎ１→Ｓ１→Ｎ３の順に搬
送する。 このとき、ドクターブレード１３１により現像剤の搬送
量が規制されるＳ１は現像主極であり、ここで穂が立っ
た状態の、いわゆる穂立ちした現像剤が感光ドラム１上
の静電潜像を現像する。Ｎ３まで達した現像剤は、Ｎ３
とＮ２との同極性磁極間に形成される反発磁界によって
、現像スリーブ１０２表面から搬送路Ｂに落下し、再び
磁極Ｎ２によって現像剤は汲み上げられ、磁極Ｓ２に搬
送され、磁極Ｎ１→Ｓ１→Ｎ３の順に搬送される。

【００２４】現像剤の回収時、図２に示すように，現像
剤回収口１０９のキャップ（図示せず）が取り外され、
現像剤回収口１０９は開放される。次いで、現像スリー
ブ１０２は回転され、該現像スリーブ１０２の回転に伴
い搬送スクリュー１２１，１２２は回転される。現像剤
は搬送スクリュー１２１，１２２で搬送路Ａと搬送路Ｂ
とを順次に循環されるから、現像剤を現像剤回収口１０
９から回収することができる。また、現像スリーブ１０
２上の現像剤は、図４に示すように、反発極Ｎ２，Ｎ３
によって搬送路Ｂに落下する。搬送路Ｂ内の現像剤が先
に回収されて少なくなっていると、搬送路Ｂ内の現像剤
を反発磁極Ｎ２によって持ち上げることができなくなり
、現像スリーブ１０２上には現像剤が担持されない。よ
って、高い率で現像剤を現像剤回収口１０９から回収す
ることができ、その回収率は９０％以上である。

【００２５】また、現像剤の回収時間を短縮するために
、現像スリーブ１０２の回転速度すなわち搬送スクリュ
ー１２１，１２２の回転速度を増すこともできる。例え
ば、現像スリーブ１０２の現像剤回収時における回転速
度を現像動作時における回転速度の二倍程度に設定する
ことによって回収時間を約１／２の時間に短縮すること
ができ、現像剤の回収作業をするサービスマンに掛る負
荷を軽減することができる。現像スリーブ１０２の周速
が１４０ｍｍ／ｓであるときに掛る現像剤の回収時間と
周速が２８０ｍｍ／ｓであるときに掛る現像剤の回収時
間との比は２：１である。

【００２６】次に、画像形成装置に組み込まれる他の現
像ユニットについて説明する。

【００２７】図５は図１の画像形成装置に組み込まれる
他の現像ユニットの長手方向に沿う断面図、図６は図５
の現像ユニットの横断面図である。

【００２８】他の現像ユニットは、図６に示すように、
現像動作時に正転し、現像剤回収動作時に矢印Ｄが示す
方向に逆転する現像スリーブ１０２を有する。現像スリ
ーブ１０２の回転方向の切換えは、現像スリーブ１０２
の駆動モータの回転方向を切換えることによって行われ
る。現像スリーブ１０２の回転運動はギア列（図示せず
）で搬送スクリュー１２１，１２２に伝達される。現像
スリーブ１０２が逆転するとき、各搬送スクリュー１２
１，１２２は、図５に示すように、矢印が示す方向に回
転される。

【００２９】現像剤の回収時、現像スリーブ１０２は逆
転され、反発磁極Ｎ２，Ｎ３のために現像剤を現像スリ
ーブ１０２上に汲み上げられることはできず、いわゆる
穂切り状態が保たれる。

【００３０】現像スリーブ１０２が逆転すると、図５に
示すように、現像スリーブ１０２の逆転に伴い搬送スク
リュー１２１，１２２は回転され、現像剤は矢印Ｅが示
す方向に搬送される。その搬送方向はトナー補給時の搬
送方向とは逆であり、現像剤は搬送路Ａから搬送路Ｂに
向けて送られる。よって、現像剤は、突出部１０６ａの
先端へと送られ、現像剤を現像剤回収口１０９（図２）
から回収することができる。

【００３１】以上により、現像スリーブ１０２を逆回転
することによって、穂切り状態が保たれるから、現像剤
の機内への飛散がなくなり、現像剤で機内が汚されるこ
とを未然に防止することができる。

【００３２】なお、本実施例では、本発明の画像形成装
置をカラー電子写真複写機として説明しているが、これ
に限定されるものではなく、一般の単色複写装置やモノ
カラー複写装置あるいはコンピュータ出力部のプリンタ
ー等の画像形成装置にも適用可能なことは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の画像形
成装置によれば、現像容器に現像剤回収口を設け、現像
ユニット内の現像剤を循環させることによって現像剤を
回収することができ、回収のための空間、費用および手
間を少なくすることができる。

【００３４】また、現像剤の回収時、現像剤担持体には
現像剤が付着されず、現像剤の回収率を高くすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図
である。

【図２】図１の画像形成装置に組み込まれている現像ユ
ニットを部分的に破断して示す斜視図である。

【図３】図２の現像ユニットの長手方向に沿う縦断面図
である。

【図４】図２の現像ユニットの現像剤回収時における動
作を示す横断面図である。

【図５】図１の画像形成装置に用いられる他の現像ユニ
ットの長手方向に沿う縦断面図である。

【図６】図５の現像ユニットの現像剤回収時における動
作を示す横断面図である。

【図７】従来の画像形成装置の現像ユニットのコピー動
作時における動作状態を示す横断面図である。

【図８】図７の現像ユニットの現像剤回収時における動
作状態を示す横断面図である。

【符号の説明】

１００　　現像装置 １０１　　現像ユニット １０２　　現像スリーブ １０６　　現像容器 １０６ａ　　突出部 １０９　　現像剤回収口 １２１，１２２　　搬送スクリュー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　搬送手段で現像剤を現像容器内の搬送
   路に沿って現像剤担持体に向けて搬送させる画像形成装
   置において、上記搬送路は循環経路からなり、上記搬送
   手段は上記現像剤を上記搬送路に沿って循環させる手段
   からなり、上記現像容器には上記現像剤を上記搬送路か
   ら外部へ導く閉止可能な現像剤回収口が設けられ、上記
   現像剤担持体に反発磁極が設けれられていることを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　現像剤担持体の動作がそれに担持され
   ている現像剤の穂立てをする動作から該現像剤の穂切り
   をする動作へ切換えられることとする請求項１に記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】　　現像剤担持体の周速が可変であること
   とする請求項１に記載の画像形成装置。