JPH0833687B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般に画像形成装置に関し、特に例えば、画
像形成のプロセスに電子写真記録方式や静電記録方式等
が採用されている画像形成装置に好適に適用される。

従来の技術 周知のように、トナーとキャリアとから成る二成分系
現像剤は、或る期間継続的に使用すると劣化する性質が
ある。そこで、このような二成分系現像剤を収容する現
像装置においては、該装置内に収容されている二成分系
現像剤を定期的に交換するための方法として様々な手段
が従来より用いられている。上述した方法に関する提案
には、例えば、特公昭50−28263号公報に係るものがあ
る。該公報にて開示されている提案の概要は、現像装置
内に設定されている現像剤循環経路の一部区間を開放し
て、現像装置内に収容されている劣化した二成分系現像
剤を、スクリューのごとき搬送手段にて現像装置外へと
搬出し、回収するようになっているものである。なお、
上述した構成の詳細に関しては、前掲の公報を参照され
たい。

発明が解決しようとする課題 ところで、上述した提案に係る現像装置にあっては、
該現像装置が画像形成装置内の像担持体たる感光体ドラ
ム外周面と対向する現像位置にあるときに、劣化した二
成分系現像剤を回収するために前述したスクリューや現
像装置の開口部に臨ませて配設されている現像スリーブ
のみを駆動させると、感光体ドラムが停止しているので
現像スリーブと感光体ドラムとによって画定された空隙
部から二成分系現像剤がこぼれ落ちる。このこぼれ落ち
た二成分系現像剤によって画像形成装置内の各部が汚染
されたり、感光体ドラム外周面上の特定位置のみが二成
分系現像剤にて摺接された状態となっているために、感
光体ドラムに悪影響を及ぼす等の不具合があった。又、
感光体ドラムを回転させながら二成分系現像剤の回収を
行なえば、上述した不具合を除去することができるが二
成分系現像剤が感光体ドラム外周面に付着するので、こ
れを防止するためにバイアス電圧印加等の電気的な制御
を行なわなければならず、装置の動作シーケンスが複雑
化するとともに、現像剤の回収操作時における安全性に
問題が生ずる。更に、現像スリーブを回転させずにスク
リューのみを回転させると、現像スリーブ外周面上に付
着した現像剤が回収できないという不具合がある。

そこで、上述したような問題や各種不具合の発生を解
消することを目的として、現像装置の開口部に臨ませて
回転自在に配設されている現像スリーブの内部のマグネ
ットローラを回転させることにより、マグネットローラ
の反発磁極を現像位置側へと移動せしめ、前記反発磁極
による反発磁界を利用して現像剤を回収する方法が提案
されるに到った。該提案に係る方法を、例えば、直径32
mmの現像スリーブと該現像スリーブ内に配設されている
反発磁極を含む５極の磁極を有するマグネットローラと
を具備した現像装置に採用すると、現像スリーブ内の反
発磁極が障害となり、劣化した現像剤の回収時間が非常
に長くなるといった問題が生じた。

更に又、斯る現像装置にあっては、本来的に現像スリ
ーブ内にて固定した状態で配設されて然るべき重要なプ
ロセス要素であるマグネットローラを、劣化した現像剤
を回収するために回転移動させなければならないので、
マグネットローラを現像スリーブ内において回転移動せ
しめるための電気的、機械的手段が必要となるのみなら
ず、劣化した現像剤を回収した後はマグネットローラを
構成する各磁極をホームポジションに精確に復帰せしめ
るための電気的、機械的手段も必要となる。よって現像
装置の構成が極めて複雑化するという問題点があった。

従って本発明は、上述したごとき問題点を解消するた
めに創案されたものであって、その目的は、現像装置の
構成を複雑化することなく現像装置内に収容されている
劣化した現像剤を画像形成装置の各部を汚染することな
く且つ容易、確実に回収することができるとともに、感
光体ドラム外周面を始めとする画像形成装置内各部を損
傷することがない現像装置を有する画像形成装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 上記目的は、本発明に係る画像形成装置によって達成
される。要約すれば、本発明は、反発磁極を有する第１
磁石を内包し、現像剤を担持する現像剤担持体と、この
現像剤担持体を有して現像位置で像担持体と対向する現
像器と、前記現像位置から離れた現像剤回収位置で前記
現像器内の現像剤を回収容器に回収する現像剤回収装置
と、を有し、前記現像位置と前記現像剤回収位置との間
を現像器が移動できる画像形成装置において、 上記第１磁石は静止させ、上記現像剤回収装置は回転
する第２磁石を内包する現像剤搬送体を有し、上記現像
器内の現像剤担持体は現像剤の回収時、任意の方向に回
転可能であることを特徴とする画像形成装置である。

実施例 以下、図面により本発明に従う一実施例について説明
する。

本実施例は、本発明を画像形成装置の一例であるフル
カラーの電子写真複写機に適用した場合を示すが、マル
チカラーの電子写真複写機、コンピュータの出力部に接
続されるカラー記録装置等の特に二成分系現像剤を収容
する現像装置を具備した他の画像形成装置にも本発明が
容易に適用できるのは勿論である。

第１図は、本発明を具現化したフルカラーの複写画像
を形成するための画像形成装置の一実施例を示したもの
である。第１図において、画像形成装置本体内部中央の
左方寄りの領域には、像担持体即ち感光体ドラム１が配
設されている。画像形成装置本体内における感光体ドラ
ム１の外周面近傍の上方領域には、帯電器２を始め露光
光学系３が配設されている。画像形成装置本体内におけ
る感光体ドラム１の外周面近傍の左方領域には現像装置
４が、感光体ドラム１を挟んで現像装置４と対向してい
る領域には、クリーニング器６が夫々配設されている。
画像形成装置本体内における感光体ドラム１の外周面近
傍の下方領域には、転写系５が配設されている。画像形
成装置本体内の現像装置４の近傍領域即ち画像形成装置
本体内の左下方領域には、現像剤回収容器12、画像形成
装置本体の各部を駆動するモータＭが配設されている。
画像形成装置本体内の右上方領域には、定着器９が配設
されており、画像形成装置本体右上方端部には、一端側
を定着器９に臨ませて着脱自在に排紙トレイ10が設けら
れている。画像形成装置本体右下方端部には、該装置本
体に対して着脱自在に給紙カセット７が設けられてい
る。

感光体ドラム１は、第１図矢印Ａ方向に回転自在に軸
支されている。帯電器２は、感光体ドラム１外周面上を
所定の電位にて均一に帯電するようになっている。露光
光学系３は、原稿走査部3aと、色分解フィルタ3bとを有
している。

現像装置４は、例えばイエロー色現像剤を収容するイ
エロー現像器4Y、マゼンタ色現像剤を収容するマゼンタ
現像器4M、シアン現像剤を収容するシアン現像器4C、ブ
ラック色現像剤を収容するブラック現像器4BKの４個の
現像器を有している。本実施例においては、前記現像装
置４には、中心軸101に対し該中心軸101と同心に取り付
けられ、該中心軸101の囲りを回転する現像器支持手段
即ち回転体100を有し、該回転体100に前記４個の現像器
4Y〜4BKを略90°の角度間隔で着脱可能に収納した構成
の回転式現像装置が採用されている。然るに、現像器4Y
〜4BKを保持して搬送する現像器支持手段は回転体であ
る必要はなく、回転体以外の無端移動体であってもよ
い。即ち、前記無端移動体にて各々の現像器4Y〜4BKを
非円軌道に沿って移動せしめるように構成した現像装置
であっても差支えない。

各現像器4Y〜4BKは、本願出願人の出願に係る特公昭5
5−20579号公報に記載されているように、永久磁石（マ
グネットローラ）を有した現像剤担持体、即ち、現像ロ
ール46を具備し、各現像器4Y〜4BKが回転体100とともに
回転移動しても、永久磁石からの磁界の作用によって現
像剤の飛散が防止可能なように構成されている。現像ロ
ール46は、該現像ロール46自体が多極の磁極ロールであ
ってもよく、或いは斯る磁石ロールと、該磁石ロールを
囲包する現像スリーブとから成るものであっても差支え
ない。上述した内容から明らかなように、現像装置４
は、回転体100が中心軸101を中心として第１図矢印Ｂ方
向に回転することによって、各々の現像器4Y、4M、4C、
4BKが夫々感光体ドラム１外周面と対向する現像位置へ
と搬送され、現像工程が実施されるように構成されてい
る。

転写系５は、グリッパ5aを有する転写ドラム5bと、転
写ドラム5bの内周側に配設されている転写用放電器5cと
を具備している。転写ドラム5bの外周面近傍には、転写
材分離手段８が設けられている。転写ドラム5bは、給紙
カセット７から供給された転写材をグリッパ5aによって
該転写ドラム5b外周面に巻き付け、第１図矢印方向に回
転する。転写用放電器5cは、駆動することによって感光
体ドラム１外周面上に形成されている各色の可視画像を
転写ドラム5b外周面上に巻回保持されている転写材に順
次転写することによって、転写材上にフルカラーの可視
画像を形成するようになっている。転写材分離手段８
は、転写ドラム5b外周面上に巻回保持されフルカラーの
可視画像が転写された転写材を、転写ドラム5b外周面上
から分離するようになっている。定着器９は、転写材分
離手段８によって転写ドラム5b外周面上がら分離された
転写材を受けて、該転写材上に転写されたフルカラーの
可視画像を転写材上に定着せしめた後、排紙トレイ10に
排出するようになっている。

第２図は、第１図にて図示した現像装置４を構成して
いる現像器の１つが現像位置にあって感光体ドラム１外
周面上に形成されている静電潜像を可視化している状態
を示したものである。第２図にて示される現像位置は、
第１図にて感光体ドラム１外周面と対向している現像器
4Yの位置である。又、第８図にて示される現像剤回収位
置は、第１図にて示した画像形成装置本体内部の最下方
位置にある現像器4Mの位置である。現像器4Mの下方近傍
には、既に説明した内容から明らかなように、劣化した
現像剤を回収するための現像剤回収装置のとして現像剤
回収容器12が配設されている。又、通常の複写工程時に
は、現像位置にある現像器、即ちここでは現像器4Yにの
み必要な駆動力が供給される。

前述した各々の現像器4Y〜4BKは、夫々が同一の構造
となっているので、第２図では、現像位置にある現像器
4Yにつき詳述することとする。

第２図を参照すれば明らかなように、現像器4Yは、現
像容器41と、該現像容器41の内側に設けられ該現像容器
41内部を仕切る仕切板42と、該仕切板42によって仕切ら
れた空間部に夫々配設されているスクリュー43、44と、
現像容器41の開口部に設けられた現像ロール46と、前記
開口部に、現像ロール46の外周面に臨ませて設けられた
ドクターブレード45とを具備している。仕切板42の第２
図手前側と第２図奥側とは、夫々現像剤の循環が可能な
ように空隙部となっている。スクリュー43は、第２図矢
印方向（第２図反時計方向）に、スクリュー44は、第２
図矢印方向（第２図時計方向）に夫々回転可能に配設さ
れている。スクリュー43とスクリュー44とは回転駆動さ
れることによって、協働して現像剤を現像容器41内にて
循環移動せしめるようになっている。本実施例において
は、現像ロール46は、図示のように磁化された固定のマ
グネット46aと、該マグネット46aの外周部近傍に該マグ
ネット46aを囲包して第２図矢印Ｃ方向に回転自在に取
り付けられた現像スリーブ46bとを有する。現像スリー
ブ46bは、現像剤を搬送するために設けられているもの
で、該現像スリーブ46bが回転することにより、S₂極に
て汲み上げられた現像剤は、N₂極近傍に配設されている
前記ドクターブレード45により搬送量が規制されてS₃極
→N₁極→S₁極→S₂極の順で搬送される。N₁極は現像主極
であり、N₁極にて所謂穂立ち状態となった現像剤が、感
光体ドラム１外周面上に形成されている静電潜像を可視
画像化する。現像スリーブ46外周面上の現像剤は、その
後S₁極やS₂極から生じた反発磁界により、現像容器41内
のスクリュー43へと落下する。

周知のように、回転式現像装置４は、上述した構成の
各々の現像器4Y〜4BKを順次に現像位置へと回転移動せ
しめ、各色の現像剤に対応する感光体ドラム１外周面上
の静電潜像を順次可視画像化することによってフルカラ
ーの複写画像が形成されるものであるが、現像枚数が多
くなるにつれて現像剤が劣化してくる。そのため、各現
像器4Y〜4BKにおいて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。

そこで、本発明に従う回転式現像装置４においては、
劣化が生じた現像剤を収容する現像器を前述した現像剤
回収位置へと回転移動せしめるとともに、該現像器のみ
に劣化した現像剤を回収するのに必要な駆動力を供給
し、他の現像器に関しては駆動しないように、各現像器
の駆動を制御することとした。このような制御を行なう
ことによって、現像ロール46外周面上に担持された現像
剤を、現像剤回収容器12内へと確実に回収することを可
能ならしめたものである。

第５図〜第11図は、夫々本発明に係る技術的思想を具
現化した現像器が現像剤を回収している状態を示したも
のである。即ち、第８図にて示した現像剤回収位置に存
在する現像器が第１図にて示した現像器4Mであると仮定
すれば、該現像器4Mは、第１図にて示した現像位置にあ
る現像器4Yを時計方向に90°回転せしめた位置に存在し
ていることとなる。

次に、第５図〜第11図を参照しながら、本発明に従う
現像剤の回収態様について説明する。第５図〜第11図に
示す現像剤回収装置において、現像剤回収容器12は、そ
の開口部に、略円筒形状を呈する回転可能な現像剤搬送
体としての現像剤回収用スリーブ50を有している。現像
剤回収用スリーブ50の内部には、回転可能にマグネッ
ト、即ち、第２磁石51が介装されている。ここで、第６
図、第７図は、夫々現像剤非回収時における現像剤回収
容器12と各現像器との相対位置関係を示している。第６
図にて示した状態においては、マグネット51の磁極N
₃が、現像スリーブ46b内の磁石ローラ46の磁極N₁と対向
関係にある。一方、第７図にて示した状態においては、
マグネット51の磁極N₃、S₄がともに磁石ローラ46aの磁
極N₁の位置より離間した箇所に位置せしめられている。
即ち、現像剤非回収時においては、マグネット51の磁極
N₃、S₄のいずれも現像スリーブ46b外周面上の現像剤に
何らの悪影響をも及ぼさないので、マグネット51の相対
位置を第６図、第７図のいずれに設定しても差支えな
い。

現像剤回収容器12が、各現像器内の劣化した現像剤を
回収するに際しては、マグネット51の磁極S₄を、例えば
マグネット51の端部に設けられているレバー（図示しな
い）のごとき手段にて現像主極N₁と対向する位置へと回
転移動せしめる（第５図参照）。一方、現像スリーブ46
bについては、第３図にて図示するごとき現像スリーブ
駆動モータドライバ107と、第４図にて図示するごとき
制御系とによって駆動される。第３図にて図示した現像
スリーブ駆動モータドライバ107は、トランジスタ25、2
6、27、28を有しており、トランジスタ25、26が導通状
態になっているときには、駆動モータＭは正回転（現像
動作時と同方向に回転）し、トランジスタ27,28が導通
状態になっているときには、駆動モータＭは逆回転する
ようになっている。第４図にて図示した制御系は、コン
トローラ101を始め、メモリ103、I/Oポート105を有す
る。コントローラ101は、算術演算及び論理演算を行な
う。コントローラ101はI/Oポート105を介して現像スリ
ーブ駆動モータドライバ107をその制御下におく。コン
トローラ101は、メモリ103に記憶されている各種データ
に基づいて、現像スリーブ駆動モータドライバ107を構
成している各トランジスタ25〜28に対し、所定の駆動指
令信号を出力するようになっている。メモリ103は、各
種データをを記憶する。メモリ103に記憶されるデータ
としては、例えば、現像スリーブ駆動モータＭの正／逆
回転を行なうに際しての時間データがある。

上述した構成において、現像スリーブ46bは第４図に
て図示した制御系の制御下で、まず正回転せしめられる
とともに、現像剤回収用スリーブ50は図示しない駆動手
段によって第８図矢印Ｅ方向へと回転せしめられる。磁
極N₁近傍の現像スリーブ46b外周面上の現像剤は、磁極S
₄から生ずる磁界の作用によって現像スリーブ46b外周面
から引き離され、矢印Ｅ方向に沿って現像剤回収容器12
内に落下する。このときスクリュー44の回転によって現
像剤が現像スリーブ46b側に搬送されるが、現像スリー
ブ46b外周面上の磁極S₂側に移動する現像剤、磁極S₁側
に移動する現像剤の２者に分離される。ここでもし、磁
極ローラ46aの磁極とマグネット51の磁極との間の位置
関係が第８図にて図示したようになっていれば、現像ス
リーブ46b外周面上の磁極S₁に対応している部位から磁
極S₂に対応している部位へと現像剤が移動することは、
反発磁界の作用と現像剤の自重とによって極めて困難で
あり、従って、第９図に図示するように、前記磁極S₁に
対応している現像スリーブ46b外周面上の部位からの現
像剤の完全な引き離しは不可能となる。なお、第９図に
て図示した状態は、前記第８図にて図示した現像剤回収
作業の終了時を示している。

第10図は、第２の現像剤回収状態を示したものであ
る。第３図、第４図にて説明した手段により、現像スリ
ーブ46bは第10図矢印Ｆ方向に逆回転する。これによっ
て磁極S₁近傍に対応する現像スリーブ46b外周面上に停
滞していた現像剤を現像剤回収容器12内へと排出せしめ
られる。第11図は、前記第10図にて示した第２の現像剤
回収状態の終了時の状態を示したものであり、劣化した
現像剤が完全に回収されたことを示している。なお、現
像スリーブ46bの正／逆回転の時間は、前述のように、
メモリ103にタイマー設定することも可能であるし、オ
ペレータが現像剤の回収状態を確認しながら前記正／逆
回転時間を自由に設定可能なスイッチを設けることとし
ても差支えない。

上述した内容は、回転形式の現像装置を具備するカラ
ーの複写装置に関するものであったが、本発明は上記内
容のみに限定されるものではなく、他の種々の画像形成
装置にも容易に適用可能である。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、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
使用可能な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。

発明の効果 以上説明したようち、本発明によれば、現像装置の構
成を複雑化することなく、現像装置内に収容されている
劣化した現像剤を画像形成装置の各部を汚染することな
く且つ容易、確実に回収することができるとともに、像
担持体を初めとする画像形成装置内各部を損傷すること
がない現像装置を有する画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従うカラー画像形成装置
を示した全体縦断面図である。 第２図は、本発明の一実施例に従う現像装置の構成を示
す部分縦断面図である。 第３図は、本発明の一実施例に従う現像スリーブ駆動モ
ータドライバの回路構成図である。 第４図は、本発明の一実施例に従う制御系の構成を示し
たブロック図である。 第５図は、本発明の一実施例に従う現像剤回収作業開始
時における現像剤回収容器と各現像器とを示した図であ
る。 第６図、第７図は、本発明の一実施例に従う現像剤回収
時における現像剤回収容器と各現像器との相対位置関係
を示した図である。 第８図は、本発明の一実施例に従う第１の現像剤回収状
態を示した図である。 第９図は、本発明の一実施例に従う第１の現像剤回収状
態の終了時の状態を示した図である。 第10図は、本発明の一実施例に従う第２の現像剤回収状
態を示した図である。 第11図は、本発明の一実施例に従う第２の現像剤回収状
態の終了時の状態を示した図である。 1:感光体ドラム 4:現像装置 46:現像ロール 46a:磁石ローラ 46b:現像スリーブ 100:回転体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反発磁極を有する第１磁石を内包し、現像
   剤を担持する現像剤担持体と、この現像剤担持体を有し
   て現像位置で像担持体と対向する現像器と、前記現像位
   置から離れた現像剤回収位置で前記現像器内の現像剤を
   回収容器に回収する現像剤回収装置と、を有し、前記現
   像位置と前記現像剤回収位置との間を現像器が移動でき
   る画像形成装置において、 上記第１磁石は静止させ、上記現像剤回収装置は回転す
   る第２磁石を内包する現像剤搬送体を有し、上記現像器
   内の現像剤担持体は現像剤の回収時、任意の方向に回転
   可能であることを特徴とする画像形成装置。