JPH10149012A - ロータリ現像ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】現像器に対するフレッシュトナーの補給量が上
記現像器交換体の回転に起因して過剰となるのを防止
し、もって像担持体に形成された静電潜像を安定した濃
度で現像することが可能なロータリ現像ユニットを提供
する。 【解決手段】各現像器４０に隣接して支持フレーム２２
に装着される複数のトナー補給容器３０と、上記支持フ
レーム２２の回転軸２１と略平行に配設されると共に、
各現像器４０とこれに隣接するトナー補給容器３０とを
連通連結するトナー補給通路５０と、与えられた回転量
に応じ、上記トナー補給通路５０内をトナー補給容器３
０から現像器４０へ向けてフレッシュトナーを搬送する
供給オーガ５１とを備えたロータリ現像装置において、
上記供給オーガ５１を停止させ且つ支持フレーム２２を
回転させた際に、上記トナー補給通路５０内におけるフ
レッシュトナーが現像器４０からトナー補給容器３０へ
向けて搬送されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる色のトナー
を内蔵した複数の現像器を備えると共に、これら現像器
の中から選択された任意の現像器で感光体ドラム等の像
担持体上に形成された静電潜像を可視像化する電子写真
複写機やプリンタ等の現像ユニットに係り、詳細には、
回転軸の周囲でこれら現像器を公転させながら、上記像
担持体との対向位置に設定される現像器の入れ換えを行
う所謂ロータリ現像ユニットの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を用いたカラー画像
形成装置としては、イエロー、シアン、マゼンタ及びブ
ラックの各色トナー像を順次記録シートに転写し、これ
らトナー像を該記録シート上で重ね合わせてフルカラー
画像を形成する所謂多重転写方式を採用したものが周知
である。

【０００３】この多重転写方式においては感光体ドラム
等の像担持体上に各色トナー像を順次形成する必要があ
ることから、各色トナーを個々に内蔵した複数の現像器
はいずれか一色の現像器が選択的に上記像担持体と対向
する現像位置に設定され、その余の現像器は像担持体と
離間した退避位置に設定されなければならない。

【０００４】このため、従来のカラー画像形成装置にお
いては、上記現像位置に対して４色の現像器を選択的に
設定する手段として、円筒状回転体（以下、現像器交換
体）の円周上に複数の現像器を等分に配置し、かかる現
像器交換体の回転によって任意の現像器を上記現像位置
に設定する一方、他の現像器を上記像担持体との近接位
置から退避させる所謂ロータリ現像ユニットが用いられ
ている（富士ゼロックス（株）製カラー複写機：Ａ−Ｃ
ｏｌｏｒ等）。

【０００５】ところで、イエロー、シアン及びマゼンタ
といったカラートナーは磁性粉が混練されるとその発色
性が悪化することから、これらカラートナーは通常非磁
性トナーであり、それ故に前述のカラー画像形成装置の
各現像器は二成分現像方式、すなわち非磁性トナーと磁
性キャリアとを混合した二成分現像剤を用いた現像方式
により像担持体上の静電潜像の現像を行っている。

【０００６】ここで、二成分現像剤を用いた現像方式で
は、現像器内に内蔵されたトナーとキャリアのうち、前
者のトナーのみが静電潜像の現像によって消費されてい
くので、現像器交換体に保持された各現像器に対しては
順次新たなトナー（以下、フレッシュトナー）を補給す
る必要があり、静電潜像の現像濃度を常に所望の濃度に
維持するためには現像器に対するフレッシュトナーの補
給量を厳密に制御しなければならない。

【０００７】そこで、本願出願人はこのような要求に応
えるロータリ現像ユニットを過去に提案している（特願
平７−２６３０６５号）。この提案に係るロータリ現像
ユニットでは、フレッシュトナーを収容したトナー補給
容器が上記現像器交換体に対して各色の現像器に隣接し
た位置に抜き差しできる構成となっており、現像器交換
体に装着されたトナー補給容器と現像器との間は、かか
る現像器交換体の回転軸と平行に配設されたトナー補給
通路によって連通連結されている。また、このトナー補
給通路内には螺旋状の羽根を回転軸に巻き付けた搬送ス
クリュー（以下、オーガ）が該通路を貫通するようにし
て配設されており、このオーガを回転させることで上記
トナー補給容器からトナー補給通路に落とし込まれたフ
レッシュトナーが現像器に供給されるようになってい
る。

【０００８】従って、このように構成されたロータリ現
像ユニットでは、トナー補給通路内のオーガの回転量に
応じた量のフレッシュトナーが現像器に対して補給され
るので、画像形成装置に読み込まれる画情報等からトナ
ー消費量を予測し、かかる予測消費量に応じた回転量を
上記オーガに与えれば、静電潜像の現像濃度を一定に維
持することができた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この提案に係
るロータリ現像ユニットにおいては、現像位置に設定さ
れる現像器を交換する目的で現像器交換体が回転する度
毎に、現像器、トナー補給容器及びトナー補給通路が現
像器交換体の回転軸の周囲を公転することとなり、トナ
ー補給通路内に配設されたオーガを停止させた状態であ
っても、フレッシュトナーがオーガの螺旋状羽根に沿っ
て移動し、トナー補給通路内を自然に搬送されてしまう
といった現象が生じた。

【００１０】このため、上記現像器交換体の回転方向が
一方向である場合、上記オーガの螺旋状羽根の巻回方向
に応じ、上記トナー補給通路内のフレッシュトナーが該
通路内を現像器の方向へ又はトナー補給容器の方向へ搬
送されてしまい、前者の場合には意図しないにもかかわ
らずフレッシュトナーが現像器に補給されてしまい、現
像器内のトナー量か過剰となってしまうといった問題点
が生じた。また、後者の場合にはフレッシュトナーがト
ナー補給通路からトナー補給容器へと後退してしまうの
で、かかる後にオーガに所定の回転量を与えてフレッシ
ュトナーを現像器に補給しようとしても、オーガの回転
量に見合った量のフレッシュトナーを現像器に補給する
ことができず、現像器内のトナー量が不足するといった
問題点が生じた。

【００１１】このような問題点は、特に、白黒モードの
コピージョブを何回か繰り返した後にブラック以外の他
色の現像器で発生しがちである。潜像担持体の表面がト
ナーによって汚れるのを防止するため、ロータリ現像ユ
ニットを使用するカラー画像現像装置においては何れの
現像器をも潜像担持体から離間するホームポジションを
設け、コピー待ち状態にあっては該ホームポジションに
現像器交換体を設定しておくのが通例であるが、白黒モ
ードのコピージョブが連続すると、各ジョブの開始時に
ブラック現像器がホームポジションから潜像担持体と対
向する現像位置に設定され、更に各ジョブの終了時にホ
ームポジションへ移動することから、各ジョブ毎に現像
器交換体が１回転することとなり、その間に他の色の現
像器は一切使用されない。このため、白黒モードのコピ
ージョブを何回か繰り返すと、他のイエロー、シアン及
びマゼンタの各現像器においてはトナー補給通路内のフ
レッシュトナーが該通路内を勝手に搬送されてしまい、
前述の問題点が顕著に生じることとなる。

【００１２】ここで、現像器に対するフレッシュトナー
の補給量が過剰となった場合における静電潜像の現像濃
度の調整は、かかる現像によって現像器内のトナーが経
時的に消費されていくのを待つしかないが、現像器に対
するフレッシュトナーの補給量が不足する場合における
静電潜像の現像濃度の調整は、トナー補給通路内のオー
ガに対して不足量に見合った回転量を与えれば足りる。

【００１３】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、複数の現像器を
円周上に保持した現像器交換体を回転させることによっ
て、像担持体との対向位置に設定される現像器を適宜交
換するロータリ現像ユニットにおいて、現像器に対する
フレッシュトナーの補給量が上記現像器交換体の回転に
起因して過剰となるのを防止し、もって像担持体に形成
された静電潜像を安定した濃度で現像することが可能な
ロータリ現像ユニットを提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、現像器に対す
るフレッシュトナーの補給量が上記現像器交換体の回転
に起因して不足するのを防止し、もって像担持体に形成
された静電潜像を安定した濃度で現像することが可能な
ロータリ現像ユニットを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のロータリ現像ユニットは、潜像担持体上に
形成された静電潜像をトナーで現像して可視像化する複
数の現像器と、これら現像器が円周方向に沿って配列さ
れると共に、該現像器を保持したまま回転し、いずれか
一つの現像器を上記潜像担持体と対向した現像位置に設
定する現像器交換体と、各現像器に対して補給されるフ
レッシュトナーを保有すると共に、各現像器に隣接して
上記現像器交換体に装着される複数のトナー補給容器
と、上記現像器交換体の回転軸と略平行に配設されると
共に、各現像器とこれに隣接するトナー補給容器とを連
通連結するトナー補給通路と、与えられた回転量に応
じ、上記トナー補給通路内をトナー補給容器から現像器
へ向けてフレッシュトナーを搬送するトナー搬送手段と
を備え、上記トナー搬送手段を停止させ且つ現像器交換
体を回転させた際に、上記トナー補給通路内におけるフ
レッシュトナーが現像器からトナー補給容器へ向けて搬
送されることを特徴とするものである（請求項１）。

【００１６】このような技術的手段によれば、トナー補
給容器から現像器へとフレッシュトナーを搬送するトナ
ー搬送手段を停止させた状態で現像器交換体を回転させ
ると、上記トナー補給通路内のフレッシュトナーが現像
器からトナー補給容器へ向けて搬送されるので、上記現
像器交換体の回転中に意図せずしてフレッシュトナーが
トナー補給通路から現像器へ補給されてしまうことがな
く、現像器内におけるトナー量が過剰となるのを防止す
ることができる。

【００１７】また、かかる技術的手段においては、現像
器交換体の回転によってフレッシュトナーがトナー補給
通路内をトナー補給容器へ向けて後退し、かかるトナー
補給通路内が空になってしまうので、現像器交換体を数
回転させた後にトナー搬送手段を回転させても、直ぐに
はその回転量に見合った量のフレッシュトナーを現像器
に対して補給できず、逆に現像器内におけるトナー量が
不足してしまう懸念がある。

【００１８】従って、本発明のロータリ現像ユニットを
実施するに当たっては、現像位置から退避した現像器が
当該位置に再設定されるまでの間に、上記現像器交換体
が何回転したかをカウントする回転数計測手段と、この
回転数計測手段でのカウント数から上記トナー搬送手段
の回転駆動時間の補正値を決定し、かかる補正値分だけ
上記トナー搬送手段の回転駆動時間を増加する供給量補
正手段とを設けるのが好ましい（請求項２）。

【００１９】このように本発明のロータリ現像ユニット
を構成すれば、上記回転数計測手段によって現像器交換
体の回転数をカウントすることにより、かかるカウント
数からフレッシュトナーがトナー補給通路内をトナー補
給容器方向へどの程度後退したのかを把握することがで
き、これに基づき上記供給量補正手段によってトナー搬
送手段の回転駆動時間を増加する補正を行えば、現像器
に対してフレッシュトナーの補給が不足する事態を解消
することができる。

【００２０】但し、上記現像器交換体が回転をしていて
も、トナー搬送手段が回転をしている際にはフレッシュ
トナーがトナー補給通路内を現像器へと搬送されてお
り、かかるトナー補給通路内にはフレッシュトナーが満
たされていることから、この後にトナー搬送手段を回転
させると、トナー搬送手段の回転量に見合った量のフレ
ッシュトナーが直ちに現像器へと補給されることにな
る。従って、上記回転数計測手段で現像器交換体の回転
数をカウントするのは、上記トナー搬送手段が停止して
いる場合のみで十分である（請求項３）。

【００２１】また、現像器交換体が数十回転したとして
も、かかる回転によってフレッシュトナーがトナー補給
容器方向へ搬送される距離は最大でもトナー補給通路の
長さ分だけであり、このトナー補給通路の長さ分を越え
てトナー搬送手段の回転駆動時間を補正する必要はな
い。従って、上記供給量補正手段によって決定されるト
ナー搬送手段の回転駆動時間の補正値には、上記トナー
補給通路の長さに応じた上限値が設けられるのが好まし
い（請求項４）。

【００２２】

【発明の実施形態】以下、添付図面に基づいて本発明の
ロータリ現像ユニットを詳細に説明する。図１はこの発
明のロータリ現像ユニットを備えたカラー複写機の一例
を示すものである。同図において、符号１は感光体ドラ
ム（像担持台）、符号２は感光体ドラム１の表面を予め
帯電する帯電コロトロン、符号３は帯電コロトロン２に
より帯電された感光体ドラム１上に静電潜像を書込むレ
ーザビームスキャナ、符号４はブラック（Ｋ）、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各トナー像
が収容される四つの現像器４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４
０Ｃが回転自在に配設され、適宜切換選択されるロータ
リ現像ユニット、符号５は感光体ドラム１上の電位を除
去する転写前処理コロトロン、符号６はクリーニング前
コロトロン、符号７は感光体ドラム１上の残留トナーを
除去するクリーナ、符号８はクリーナと一体的に設けら
れた廃棄トナーの回収タンクである。

【００２３】一方、符号９は周面に記録シート１０が巻
付け保持され、この記録シート１０に感光体ドラム１上
の各色成分トナー像を順次多重転写する転写ドラムであ
る。この転写ドラム９はドラム枠に例えばポリフッ化ビ
ニリデン等の誘電体フィルムを張り渡したものであり、
この誘電体フィルムに記録シート１０を静電吸着するよ
うにしたものである。

【００２４】また、上記転写ドラム９には、感光体ドラ
ム１上のトナー像を記録シート１０側へ転写させる転写
コロトロン１１と、最終色の転写工程が終了した記録シ
ート１０を除電する除電コロトロン１２と、記録シート
１０が剥離された後の誘電体フィルム上の電荷を除去す
る除電コロトロン１３と、誘電体フィルムに付着した紙
粉等を清掃するクリーニングブラシ１４と、記録シート
１０を剥離する時に誘電体フィルムを内側から押し上げ
る内押しロール１５と、記録シート１０を転写ドラム９
から剥離する剥離爪１６とが設けられている。

【００２５】更に、符号１７は図示外のシート給送カセ
ットから供給された記録シート１０を転写ドラム９へ導
くためのシート供給系であり、このシート供給系１７に
よって記録シート１０は感光体ドラム１と転写ドラム９
の対向位置へ直接送り込まれるようになっている。すな
わち、上記転写コロトロン１１は記録シート１０を転写
ドラム９に吸着させる役割も担っており、感光体ドラム
上１のトナー像を記録シート１０側へ転写させると、こ
れと同時に記録シート１０が転写ドラム９に吸着され
る。

【００２６】また、符号１８は転写工程の終了した記録
シート１０を挿通させ、記録シート１０上に未定着トナ
ー像を定着させる定着器であり、内部にヒータが内蔵さ
れた加熱ロール１９とこの加熱ロール１９に圧接配置さ
れる加圧ロール２０とで構成されている。

【００２７】以上のように構成された本実施例のカラー
複写機では、図示外の原稿読取部によって取り込まれた
原稿の画情報に基づいてレーザビームスキャナ３が感光
体ドラム１を露光し、感光体ドラム１上にはブラックＫ
に対応した静電潜像の書き込みが行われる。一方、ロー
タリー現像ユニット４ではブラック現像器４０Ｋが感光
体ドラム１との対向位置に設定され、上記静電潜像はブ
ラック現像器４０Ｋによってその書き込みタイミングか
ら少し遅れて現像される。そして、このようにして形成
されたブラックＫのトナー像は所定のタイミングでシー
ト供給系１７から送られてきた記録シート１０に転写さ
れ、この転写に伴い記録シート１０は転写ドラム９に吸
着される。そして、これ以降、転写ドラム９は記録シー
ト１０を保持したまま回転する。また、ブラック現像器
４０Ｋによる現像工程が終了すると、転写ドラム９が１
回転サイクルを終了する迄の間に現像器の交換が行わ
れ、ロータリ現像ユニット４の９０°回転によってイエ
ロー現像器４０Ｙが感光体ドラム１との対向位置に設定
される。

【００２８】以降は転写ドラム９の１回転サイクル毎に
これら動作が繰り返され、その度毎にイエローＹ、マゼ
ンタＭ及びシアンＣのトナー像が感光体ドラム１から転
写ドラム９に保持された記録シート１０に転写され、記
録シート１０上には４色のトナー像による重ね合わせト
ナー像が形成される。そして、シアンＣのトナー像の転
写が終了した記録シート１０はそのまま転写ドラム９か
ら剥離され、定着器１８を経て図示外の排出トレイに排
出される。

【００２９】次に、上記ロータリ現像ユニット４の構造
の詳細について説明する。図２に断面図を示すように、
上記ロータリ現像ユニット４はその中心に回転軸２１を
有すると共にかかる回転軸２１に固定された支持フレー
ム２２を有しており、前述した４色の現像器４０は固定
ピン２３を介して上記支持フレーム２２に放射状に固定
されている。また、上記回転軸２１には図示外の現像器
交換モータがクラッチを介して接続されており、かかる
現像器交換モータを駆動することで上記支持フレーム２
２を回転させ、任意の現像器４０を感光体ドラム１と対
向する現像位置に設定できるようになっている。従っ
て、上記回転軸２１及び支持フレーム２２が本発明の現
像器交換体に該当する。

【００３０】一方、このロータリ現像ユニット４には各
現像器４０に隣接してトナー補給容器３０が装着されて
おり、各トナー補給容器３０に内蔵されたフレッシュト
ナーが上記回転軸２１と平行に配設されたトナー補給通
路５０を介して各現像器４０へ適宜補給されるように構
成されている。上記トナー補給容器３０は円筒状に形成
されており、後述するパネル部材６０に形成された装着
口６１に対して該ユニット４の前面側（図２の紙面垂直
方向手前側）から抜き差しできるようになっている。

【００３１】図３はこのトナー補給容器３０を示すもの
である。矢線で示す容器挿入方向の手前側の端面には装
着用摘み３１が突出する一方、容器挿入方向の奥側の端
部には装着時に利用される位置合わせ用の突起３２が形
成されている。容器内からフレッシュトナーを排出する
ためのトナー排出口は容器挿入方向の手前側の周面に開
設されているが、図示の如くロータリ現像ユニット４に
非装着の状態では容器側シャッター３３によって閉鎖さ
れている。この容器側シャッター３３はトナー補給容器
３０の周面に形成された一対のＬ字型レール３４，３４
に係合しており、かかるレール３４に沿って容器側シャ
ッター３３がスライドすると、上記トナー排出口が開放
されるようになっている。また、トナー排出口の周囲に
は凸壁（図示せず）が形成されており、トナー排出口を
閉塞した容器側シャッター３３はこの凸壁に係止される
ように構成されている。

【００３２】一方、図４は前述したトナー補給容器３０
の装着口６１とトナー補給通路５０とを備えたパネル部
材６０を示すものである。このパネル部材６０は、略扇
形状に形成されると共に上記装着口６１がくり抜かれた
容器保持部６２と、この容器保持部６２の背面側から突
出すると共に内部に上記トナー補給通路５０が形成され
たパイプ部６３とから構成されており、個々の現像器に
対応した４枚のパネル部材６０を上記支持フレーム２２
に固定することにより、図５に示す如くロータリ現像ユ
ニット４の正面パネルが完成するようになっている。

【００３３】上記容器保持部６２にはトナー補給容器３
０から排出されたフレッシュトナーを受け止めるトナー
受け室６４が形成されており、かかるトナー受け室６４
はトナー搬入口６５を介して上記装着口６１に開放され
ている。但し、図３に示す如くトナー補給容器３０を装
着口６１に装着していない状態においては、受け室側シ
ャッター６６によって上記トナー搬入口６５は閉ざされ
ている。上記パイプ部材６３の内部に形成されたトナー
補給通路５０はこのトナー受け室６４と連通しており、
トナー補給容器３０内のフレッシュトナーが上記トナー
受け室６４を介してトナー補給通路５０に搬入されるよ
うになっている。また、上記容器保持部６２から突出し
たパイプ部材６３の先端近傍にはトナー搬出口６７が形
成されており、トナー補給通路５０を経て上記トナー受
け室６４から搬送されてきたフレッシュトナーがこのト
ナー搬出口６７から現像器４０へ落とし込まれるように
構成されている。

【００３４】更に、上記トナー補給容器３０が装着され
る装着口６１の周面には凹部６８が形成されており、ト
ナー補給容器３０を該装着口６１に嵌合させた際に、か
かるトナー補給容器３０の周面から突出した容器側シャ
ッター３３がこの凹部６８に収容されるようになってい
る。また、この凹部６８と隣接するトナー受け室６４の
側壁には一対のＬ字型レール６９が形成されており、か
かるレール６９には前述の受け室側シャッター６６がス
ライド自在に係合している。尚、図４中における符号７
０はトナー補給容器３０の突起３２が挿通する凹所であ
る。

【００３５】従って、トナー補給容器３０をパネル部材
６０の装着口６１に押し込むと共に上記容器側シャッタ
ー３３を該装着口６１の凹部６８に収容させ、かかる状
態でトナー補給容器３０に形成された装着用摘み３１を
右回りにひねると、容器側シャッター３３を凹部６８に
残した状態でトナー補給容器３０それ自体が軸線周りに
回転し、相対的に容器側シャッター３３がスライドして
トナー補給容器３０のトナー排出口が開放されると共
に、かかるトナー排出口はトナー受け室６４に開設され
たトナー搬入口６５と対向する位置に移動する。また、
これと同時にトナー排出口の周囲に形成された凸壁が受
け室側シャッター６６を押圧するので、受け室側シャッ
ター６６もトナー補給容器３０と共にスライドし、上記
トナー搬入口６５が開放される。これによりトナー補給
容器３０のトナー排出口３３とトナー受け室６４のトナ
ー搬入口６５とが夫々開放された状態で対向し（図５参
照）、トナー補給容器３０に収容されていたフレッシュ
トナーをトナー受け室６４に落とし込むことが可能とな
る。

【００３６】また、図２に示すように、上記トナー補給
容器３０内には螺旋状のコイルアジテータ３５が配設さ
れており、このコイルアジテータ３５を回動させること
によって容器内に収容されているフレッシュトナーがト
ナー排出口へ向けて搬送され、かかるトナー排出口より
上記トナー受け室６４へと落とし込まれる。また、トナ
ー受け室６４及びトナー補給通路５０にはこれを貫通す
るようにして供給オーガ５１が配設されており、かかる
供給オーガ５１を回動させると、フレッシュトナーがト
ナー補給通路５０内をトナー受け室６４からトナー搬出
口６７へと搬送され、現像器４０へ落とし込まれる。す
なわち、この実施例では上記供給オーガ５１が本発明の
トナー搬送手段に該当する。

【００３７】一方、各現像器４０で使用される現像剤は
非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤
であり、各現像器４０はその内部でかかる現像剤を混合
攪拌すると共に、感光体ドラム１上に書き込まれた静電
潜像を所謂磁気ブラシ現像法によって現像するように構
成されている。

【００３８】図６は上記現像位置に設定された現像器４
０を示す正面断面図である。同図において符号４１は上
記現像剤を内蔵するハウジングであり、かかるハウジン
グ４１には上記感光体ドラム１との対向位置に現像剤の
搬出口４２が開設される一方、この搬出口４２には現像
剤の磁気ブラシを形成する現像ロール４３が配設されて
いる。この現像ロール４３は複数の磁極が着磁されたマ
グネットロールの周囲を矢線方向へ回動する円筒状スリ
ーブで覆って形成されており、かかるマグネットロール
の磁力によって上記磁性キャリアをスリーブの周面に鎖
状に吸着して現像剤の磁気ブラシを形成する一方、スリ
ーブの回動に伴って該磁気ブラシを上記搬出口４２から
ハウジング４１の外部へ搬出し、磁気ブラシの穂立ちで
感光体ドラム１を摺擦するように構成されている。尚、
上記ハウジング４１には現像ロール４３と所定の間隙を
保ってトリマーブレード４４が固定されており、現像ロ
ール４３の周面に形成された磁気ブラシの穂立ちの長さ
を切り揃えるように構成されている。

【００３９】また、上記ハウジング４１の内部には現像
ロール４３の軸方向と平行に隔壁４５が立設されてお
り、この隔壁４５によってハウジング４１の内部は二つ
の現像剤室４６ａ，４６ｂに区分されている。上記現像
ロール４３を含む第１現像剤室４６ａには現像ロール４
３と隣接してスクリューオーガ４７ａが配設されてお
り、このスクリューオーガ４７ａは矢線方向への回動に
伴って第１現像剤室４６ａ内の現像剤を現像器４０のフ
ロント側（紙面垂直方向手前側）に向けて搬送する。一
方、隔壁４５を挟んで第１現像剤室４６ａに隣接する第
２現像剤室４６ｂにもスクリューオーガ４７ｂが配設さ
れており、このスクリューオーガ４７ｂは矢線方向への
回動に伴って第２現像剤室４６ｂ内の現像剤を現像器４
０のリヤ側（紙面垂直方向奥側）に向けて搬送する。

【００４０】更に、上記隔壁４５のフロント側及びリヤ
側の両端には第１現像剤室４６ａと第２現像剤室４６ｂ
とを連通連結する開口が形成されており、スクリューオ
ーガ４７ａの回転によって第１現像剤室４６ａ内のフロ
ント側に搬送されてきた現像剤はフロント側開口を介し
て第２現像剤室４６ｂへ移動する一方、スクリューオー
ガ４７ｂの回転によって第２現像剤室４６ｂ内のリヤ側
に搬送されてきた現像剤はリヤ側開口を介して第１現像
剤室４６ａへ移動するように構成されている。すなわ
ち、この現像器４０では一対のスクリューオーガ４７
ａ，４７ｂが回転すると、現像剤が上記隔壁４５の周囲
を一定の方向へ循環し、かかる循環に伴って現像剤の攪
拌がなされ、トナーの摩擦帯電が促進されるようになっ
ている。

【００４１】また、前述のトナー補給通路５０は上記第
２現像剤室４６ｂの上方に位置すると共に、トナー搬出
口６７を介して第２現像剤室４６ｂと連通連結されてお
り、トナー補給容器３０からトナー補給通路５０を経て
搬送されてきたフレッシュトナーは該第２現像剤室４６
ｂのフロント側に落とし込まれるようになっている。従
って、現像器４０に補給されたフレッシュトナーは第２
現像剤室４６ｂをフロント側からリヤ側へと搬送された
後でなければ第１現像剤室４６ａへと流入せず、かかる
搬送の間にキャリアと混合攪拌されて帯電する。これに
より、第１現像剤室４６ａで現像ロール４３に吸着する
トナーは全て十分な帯電量を有しているものとなる。
尚、図中の符号４８は一端がハウジング４１に軸支され
た可動蓋であり、ロータリ現像ユニット４が回転して現
像器４０が逆さまになった場合に上記トナー搬出口６７
を覆い、第２現像剤室４６ｂからトナー補給通路５０へ
現像剤が逆流するのを防止している。

【００４２】そして、このように構成された本実施例の
現像器４０においては、第１現像剤室４６ａ内の現像剤
が現像ロール４３に吸着されて、前述の如く現像ロール
４３の周面に現像剤の磁気ブラシが形成される一方、か
かる現像ロール４３の回転に伴って磁気ブラシが感光体
ドラム１の周面を摺擦する。このとき、トナーは磁気ブ
ラシを形成するキャリアに対して静電的に付着している
のみであり、感光体ドラム１上の静電潜像の電位に応じ
て感光体ドラム１側へと引きつけられ、キャリアから遊
離して感光体ドラム１へ付着する。これによって上記静
電潜像がトナーによって現像される。また、上記キャリ
アは磁力によって現像ロール４３に保持されていること
から、感光体ドラム１側へ付着することなくハウジング
４１内へと回収され、現像ロール４３から剥離されて第
１現像室４６ａ内へと戻される。

【００４３】図７は上記現像器の駆動系を示すものであ
る。この実施例に係る複写機のリヤフレーム７０には各
現像器４０の現像位置に対応して駆動ギヤ７１が配設さ
れており、かかる駆動ギヤ７１は伝達クラッチ７２を介
して図示外の駆動モータに接続されている。一方、各現
像器４０のリヤ側には上記現像ロール４３の回転軸が突
出しており、かかる回転軸の先端には上記駆動ギヤ７１
と噛み合う入力ギヤ７３が固定されている。従って、ロ
ータリ現像ユニット４が回転して各現像器４０が感光体
ドラム１と対向する現像位置に設定されると、現像器４
０側の入力ギヤ７３とリヤフレーム７０側の駆動ギヤ７
１とが噛み合い、駆動モータの回転動力が現像ロール４
３に伝達されるようになっている。また、現像器４０の
各スクリューオーガ４７ａ，４７ｂにはギヤ７４〜７７
を介して現像ロール４３の回転が伝達されており、現像
器４０が現像位置に設定されて現像ロール４３が回転を
開始すると、これに合わせてスクリューオーガ４７ａ，
４７ｂが現像剤の攪拌を開始するように構成されてい
る。

【００４４】更に、ロータリ現像ユニット４のリヤ側に
はトナー補給容器３０のコイルアジテータ３５を駆動す
るためのギヤ７８が配設されており、かかるトナー補給
容器３０をパネル部材６０の装着口６１に押し込むと、
カップリング７９を介してコイルアジテータ３５が上記
ギヤ７８に連結されるようになっている。また、上記ギ
ヤ７８へは図示外の複数のギヤを介して現像ロール４３
から回転が伝達されており、現像ロール４３とコイルア
ジテータ３５とが連動して回転するようになっている。
従って、現像器４０が現像位置へ設定され且つ現像ロー
ル４３が回転をしている最中においては、コイルアジテ
ータ３５がトナー補給容器３０内のフレッシュトナーを
常にトナー排出口へと送るので、パネル部材６０のトナ
ー受け室６４には常にフレッシュトナーが満たされてい
る。

【００４５】一方、トナー補給通路５０に配設された供
給オーガ５１は現像ロール４３及びコイルアジテータ３
５とは別個のトナー供給モータ（図示せず）によって駆
動されている。このトナー供給モータも現像位置に対応
して配設されており、各現像器４０が現像位置に設定さ
れた場合にのみ供給オーガ５１に連結されるように構成
されている。すなわち、各現像器４０に対するフレッシ
ュトナーの補給は、これら現像器４０が現像位置に設定
された場合にのみなされるようになっている。各現像器
４０が現像位置に設定されている場合には、前述の如く
コイルアジテータ３５の作用によって常にフレッシュト
ナーがトナー受け室６４に満たされていることから、供
給オーガ５１が回転するとトナー補給通路５０内には絶
え間なくフレッシュトナーが送り込まれることとなり、
トナー補給通路５０から現像器４０へと落とし込まれる
フレッシュトナーの補給量は上記供給オーガ５１の回転
量によってのみ決まる。従って、本実施例の複写機では
後述の如くしてトナー供給モータの駆動信号を生成し、
現像器４０に対するフレッシュトナーの補給量を厳密に
制御している。

【００４６】但し、現像位置に設定される現像器４０を
交換すべくロータリ現像ユニット４が回転すると、各現
像器４０及びトナー補給容器３０が回転軸２１の周囲を
公転することとなり、上記トナー供給モータの停止中で
あっても、トナー補給通路５０内のフレッシュトナーは
恰も供給オーガ５１が回転しているかの如くトナー補給
通路５０内を搬送されてしまう。その結果、供給オーガ
５１の軸に巻き付けられた螺旋状羽根の巻き回し方向に
よっては、ロータリ現像ユニット４の回転中にトナー補
給通路５０内のフレッシュトナーが意図せずして現像器
４０に補給されてしまい、静電潜像の現像濃度を所望の
現像濃度に制御することが不可能となってしまう。

【００４７】このため、本実施例のロータリ現像ユニッ
ト４では、図２に示すように、支持フレーム２２を右回
りに回転させて現像器４０の交換を行う一方、上記供給
オーガ５１を左回りに回転させてフレッシュトナーを現
像器４０に対して補給するようにした。このような構成
の下、供給オーガ５１の回転を停止させた状態でロータ
リ現像ユニット４を回転させ、現像器４０の交換を行う
と、かかる交換中は供給オーガ５１をトナー補給通路５
０内で右回りに回転させているのと同じ結果を生じるの
で、トナー補給通路５０内のフレッシュトナーはトナー
搬出口６７からトナー受け室６４に向けて搬送され、意
図せずしてフレッシュトナーが現像器４０に補給される
のを防止することができる。

【００４８】図８は、上記トナー供給モータの制御系を
示すブロック図である。各現像器４０内におけるトナー
とキャリアの混合比率を制御するためには、先ず各現像
器４０によって消費されるトナー量を把握し、かかる消
費量に見合った量のフレッシュトナーをトナー補給通路
５０から各現像器４０に補給する必要がある。このた
め、この実施例の複写機では図示外の原稿読取装置から
送られてきた画像情報を基に、かかる画像情報から形成
される感光体ドラム１上の静電潜像を現像するために必
要なトナー量を各現像器４０毎に演算し、この演算結果
に基づいて各現像器４０に対するフレッシュトナーの補
給量を決定している。

【００４９】具体的には、先ず図示外のアナログ−デジ
タル変換器（Ａ／Ｄ変換器）によって８ビットのデジタ
ル信号に変換された画像情報が画像量演算部８１に入力
され、かかる画像量演算部８１は画像情報を構成する各
画素毎の出力レベルを演算して、これをトナー消費量の
指標となるビデオカウント数に変換する。次に、このビ
デオカウント数はマイクロコンピュータからなるトナー
補給量演算部８２に入力され、かかるトナー補給量演算
部８２は該ビデオカウント数からトナー供給モータ８０
の駆動時間を演算する。そして、補給を行うべき現像器
４０が現像位置に設定されると、トナー補給量演算部８
２はトナー供給モータ８０の駆動信号を生成し、これを
トナー供給モータ８０に対して出力する。これによって
供給オーガ５１が回動し、トナー補給通路５０内のフレ
ッシュトナーは所定量だけ現像器４０に補給される。

【００５０】但し、トナー供給モータ８０の駆動信号に
対する応答性は最大２００ｍｓｅｃの遅れを生じること
があるため、この実施例の複写機ではトナー供給モータ
８０を５００ｍｓｅｃ単位で間欠的に駆動するようにし
た。すなわち、上記トナー補給量演算部８２は演算した
トナー供給モータ８０の駆動時間を積算すると共に、か
かる積算値が５００ｍｓｅｃを越える毎にトナー供給モ
ータ８０の駆動信号を生成し、かかる駆動信号の生成後
に積算値から５００ｍｓｅｃを減算する。これにより、
トナー供給モータ８０はトナー補給量演算部８２におけ
る駆動時間の積算値が５００ｍｓｅｃを越える毎に間欠
的に駆動され、現像器に対して確実にフレッシュトナー
を供給することができた。

【００５１】また、画像情報から各現像器４０における
トナー消費量を予測しただけでは、実際のトナー消費量
が予測から外れている場合に、かかる消費量に応じたフ
レッシュトナーを現像器に対して的確に補給することが
不能となる恐れがある。このため、本実施例の複写機で
は数コピーに一回の割合で感光体ドラム１上にテストパ
ターンのトナー像（以下、基準パッチ）を形成すると共
に、かかる基準パッチの現像濃度を検出し、かかる検出
結果に基づいても各現像器４０に対するフレッシュトナ
ーの補給量を決定している。

【００５２】具体的には、先ずレーザビームスキャナ３
を用いて画像密度５０％の静電潜像を感光体ドラム１に
書き込むと共に、これを現像器４０で現像して基準パッ
チを形成する。感光体ドラム１の近傍にはフォトセンサ
８３が配設されており、かかるフォトセンサ８３は上記
基準パッチの反射光を読み込み、該反射光の強度に応じ
た検出信号を生成する。この検出信号は増幅器８４で増
幅された後に検出濃度演算部８５に入力され、検出濃度
演算部８５はかかる検出信号から基準パッチの現像濃度
を演算すると共に、演算結果に応じた濃度信号を上記ト
ナー補給量演算部８２に対して出力する。トナー補給量
演算部８２は受け取った濃度信号を予め格納されている
画像密度５０％の濃度信号と比較し、比較結果における
濃度差が許容範囲よりも高いか低いかを判断する。高い
と判断すれば、比較した濃度差からトナー供給モータ８
０の駆動停止時間を演算し、前述した画像情報に基づい
て積算されているトナー供給モータ８０の駆動時間から
該駆動停止時間を減算する一方、低いと判断すれば、比
較した濃度差からトナー供給モータ８０の追加駆動時間
を演算し、やはり画像情報に基づいて積算されているト
ナー供給モータ８０の駆動時間に該追加駆動時間を積算
する。これにより、静電潜像の実際の現像濃度から現像
器４０内のトナー量の過不足を把握し、かかる過不足分
だけ現像器４０に対するフレッシュトナーの補給量を追
加あるいは減少させることができるので、より的確に現
像器４０に対するフレッシュトナーの補給量を制御し
て、静電潜像の現像濃度を一定に維持することができ
る。

【００５３】一方、本実施例のロータリ現像ユニット４
では、該ロータリ現像ユニット４の回転に伴ってトナー
補給通路５０内のフレッシュトナーが現像器４０内にこ
ぼれ出るのを防止するため、前述の如く供給オーガ５１
の回転方向をロータリ現像ユニット４の回転方向と逆方
向に設定し、ロータリ現像ユニット４の回転の際にはフ
レッシュトナーがトナー補給通路５０内をトナー受け室
６４方向へと搬送されるようにしている。しかし、フレ
ッシュトナーがトナー受け室６４の方向へ逆進してしま
うと、トナー補給通路５０におけるトナー搬出口６７の
近傍にはフレッシュトナーが存在しなくなってしまうこ
とから、トナー供給モータ８０を回転させても、逆進し
たフレッシュトナーがトナー搬出口６７へ到達するまで
は現像器４０に対してフレッシュトナーの補給はなされ
ず、トナー供給モータ８０の駆動時間に対応した量のフ
レッシュトナーを現像器４０に補給することが不可能と
なってしまう。

【００５４】ここで、フレッシュトナーがトナー補給通
路５０内を逆方向へ搬送されたことに起因するトナー補
給量の不足分はロータリ現像ユニット４の回転数に対応
している。このため、本実施例では各現像器毎に、一旦
現像位置から退避した現像器４０が次に現像位置に設定
される迄の間にロータリ現像ユニット４が何回転したか
をカウントし、かかるカウント数に基づいてトナー補給
モータ８０の駆動時間の増加分を決定している。

【００５５】具体的には、図示のユニット回転数計測部
８６を設けて、各現像器４０が現像位置から退避した
後、次に現像位置に設定される迄の間にロータリ現像ユ
ニット４が何回転したかをカウントする一方、かかるカ
ウント数を示す計数信号を上記トナー補給量演算部８２
に入力し、かかるトナー補給量演算部８２で上記計数信
号に基づいたトナー補給モータ８０の駆動時間の増加分
を演算している。そして、演算された増加分は画像情報
に基づいて積算されているトナー供給モータ８０の駆動
時間に加算される。すなわち、本発明の供給量補正手段
は上記トナー補給量演算部によって実現されている。

【００５６】これにより、トナー補給通路５０を後戻り
していたフレッシュトナーが再度トナー搬出口６７へ到
達するのに必要な時間だけ、トナー供給モータ８０の駆
動時間を増加することができるので、ロータリ現像ユニ
ット４の回転に起因して現像器４０に対するフレッシュ
トナーの補給量が不足する事態を防止することができ
る。

【００５７】但し、トナー補給通路５０と連通している
トナー受け室６４に対しては常にトナー補給容器３０か
らフレッシュトナーが落とし込まれていることに鑑みれ
ば、ロータリ現像ユニット４が回転したとしても、フレ
ッシュトナーがトナー補給通路５０内を逆方向へ搬送さ
れる距離は最大でも該トナー補給通路５０の長さ分だけ
である。従って、仮にユニット回転数計測部８６でカウ
ントしたロータリ現像ユニット４の回転数を無制限にト
ナー供給モータ８０の駆動時間の増加分に換算したので
は、逆に現像器４０に対するトナー補給量が過剰となる
懸念がある。

【００５８】このため、本実施例ではロータリ現像ユニ
ット４の回転数から演算するトナー供給モータ８０の駆
動時間の増加分に対して、トナー補給通路５０の長さに
応じた上限値を設定し、仮に演算したトナー供給モータ
８０の駆動時間の増加分が予め設定された上限値を越え
る場合には、かかる上限値を増加分として画像情報に基
づいて積算されているトナー供給モータ８０の駆動時間
に加算するようにしている。これにより、現像器４０に
対するフレッシュトナーの補給量をより的確に制御する
ことができる。

【００５９】尚、本実施例のロータリ現像ユニット４で
は現像位置においてのみ供給オーガ５１がトナー供給モ
ータ８０に接続されることから、ロータリ現像ユニット
の回転中においいてはトナー補給通路内のフレッシュト
ナーが現像器に対して補給されることはなく、かかるフ
レッシュトナーはトナー補給通路内をトナー受け室側へ
搬送されるのみである。従って、ロータリ現像ユニット
の回転は全てフレッシュトナーの逆方向への搬送を引き
起こしており、それ故にロータリ現像ユニットの回転数
を全てユニット回転数計測部でカウントした。

【００６０】しかし、ロータリ現像ユニットの回転中に
も現像器に対してフレッシュトナーの補給を行う構成と
した場合には、フレッシュトナーの補給が行われていな
いときのロータリ現像ユニットの回転数、すなわちフレ
ッシュトナーがトナー補給通路内をトナー受け室方向へ
搬送されているときのみの回転数をユニット回転数計測
手段の回転数でカウントする必要がある。

【００６１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のロー
タリ現像ユニットによれば、現像位置に設定される現像
器を交換するために現像器交換体を回転させても、かか
る回転中に意図せずしてフレッシュトナーがトナー補強
通路から現像器へ補給されてしまう事態を避けることが
できるので、現像器内におけるトナー量が過剰となるの
を防止することができ、像担持体に形成された静電潜像
を安定した濃度で現像することが可能となる。

【００６２】また、回転数計測手段によって現像器交換
体の回転数をカウントすると共に、かかるカウント数に
基づいて供給量補正手段でトナー搬送手段の回転駆動時
間を増加する補正を行えば、現像器に対するフレッシュ
トナーの補給量が上記現像器交換体の回転に起因して不
足することがないので、かかる現像器内のトナー量を的
確に制御することが可能となり、像担持体に形成された
静電潜像を安定した濃度で現像することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のロータリ現像ユニットが適用される
カラー複写機の一例を示す概略構成図である。

【図２】 本発明のロータリ現像ユニットの実施例を示
す正面断面図である。

【図３】 実施例に係るトナー補給容器を示す斜視図で
ある。

【図４】 実施例に係るパネル部材を示す斜視図であ
る。

【図５】 実施例に係るロータリ現像ユニットの正面図
である。

【図６】 実施例に係るロータリ現像ユニットから現像
位置に設定された現像器のみを抜き出して描いた断面図
である。

【図７】 実施例に係る現像器、トナー補給容器及びト
ナー補給通路の位置関係を示す展開図である。

【図８】 実施例に係るトナー供給モータの制御系を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（潜像担持体）、４…ロータリ現像ユ
ニット、２１…回転軸、２２…支持フレーム、３０…ト
ナー補給容器、４０…現像器、５０…トナー補給通路、
５１…供給オーガ（トナー搬送手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体上に形成された静電潜像をト
   ナーで現像して可視像化する複数の現像器と、これら現
   像器が円周方向に沿って配列されると共に、該現像器を
   保持したまま回転し、いずれか一つの現像器を上記潜像
   担持体と対向した現像位置に設定する現像器交換体と、
   各現像器に対して補給されるフレッシュトナーを保有す
   ると共に、各現像器に隣接して上記現像器交換体に装着
   される複数のトナー補給容器と、上記現像器交換体の回
   転軸と略平行に配設されると共に、各現像器とこれに隣
   接するトナー補給容器とを連通連結するトナー補給通路
   と、与えられた回転量に応じ、上記トナー補給通路内を
   トナー補給容器から現像器へ向けてフレッシュトナーを
   搬送するトナー搬送手段と、を備えたロータリ現像ユニ
   ットにおいて、 上記トナー搬送手段を停止させ且つ現像器交換体を回転
   させた際に、上記トナー補給通路内におけるフレッシュ
   トナーが現像器からトナー補給容器へ向けて搬送される
   ことを特徴とするロータリ現像ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロータリ現像ユニットに
   おいて、 上記現像位置から退避した現像器が当該位置に再設定さ
   れるまでの間に、上記現像器交換体が何回転したかをカ
   ウントする回転数計測手段と、この回転数計測手段での
   カウント数から上記トナー搬送手段の回転駆動時間の補
   正値を決定し、かかる補正値分だけ上記トナー搬送手段
   の回転駆動時間を増加する供給量補正手段とを設けたこ
   とを特徴とするロータリ現像ユニット。
3. 【請求項３】 請求項２記載のロータリ現像ユニットに
   おいて、 上記回転数計測手段は、トナー搬送手段が停止している
   場合にのみ上記現像器交換手段の回転数をカウントする
   ことを特徴とするロータリ現像ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のロータリ現像ユニ
   ットにおいて、 上記トナー搬送手段の回転駆動時間の補正値には、上記
   トナー補給通路の長さに応じた上限値が設けられている
   ことを特徴とするロータリ現像ユニット。