JP2000122423A - 画像形成方法及び画像形成装置並びに現像剤容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２成分系の現像剤を使用する画像形成装置にお
いて、新旧キャリアの交換とトナーの補給を簡単に行な
うようにすること。 【解決手段】クリーニング装置６Ｙに集められた廃トナ
ーが回収される空の廃トナー室７１と、現像装置４Ｙ内
を巡回するトナーと旧キャリアからなる旧現像剤が回収
される空の旧現像室７３と、トナーと新キャリアからな
る新現像剤が収容されている新現像剤室７２とを有する
単一の現像剤容器７０を画像形成装置に装着し、画像形
成の過程で新現像剤を現像装置４Ｙに補給しかつ旧現像
剤を旧現像室７３、廃トナーを廃トナー室７１にそれぞ
れ回収し、所定量の画像形成後、この現像剤容器７０を
新しいものと交換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ、プリンタなどに適用することのできる白黒、或
いはカラーによる画像形成方法、画像形成装置、現像剤
容器などに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置で、現像方式としてトナー
とキャリアの混合体を使用する２成分現像方式を採用す
る場合、トナーはプリント動作に応じて消費される為、
数千枚程度のプリント毎に新しいトナーを補給する必要
がある。又、キャリアはプリント動作に応じて、表面の
コーティング層の摩耗や表面へのトナー粒子の固着など
により帯電特性が劣化するので、キャリアについても一
定量の画像形成（プリント枚数）毎に交換が必要であ
る。

【０００３】従来の電子写真装置、例えば複写機では、
トナーの補給については新しいトナーが充填されている
トナーボトルを新しいものと交換することにより行なっ
ている。また、キャリアの交換は、交換に熟練を要する
為にサービスマンがその交換を行っていた。

【０００４】しかし、レーザープリンターではサービス
マンによらず機械の消耗品や劣化部品の交換は使用者で
あるユーザー自身が行うのが一般的になってきており、
かかる状況下では、キャリアをユーザーがいかに簡単に
交換することができるようにするかが課題となってい
る。

【０００５】これに関連して、特開平１０−４８９３７
号公報には、キャリアとトナーを混合した現像剤を補給
することとし、この場合、トナーは消費されていくがキ
ャリアは消費されない為に過剰となるので、この過剰な
分、つまり、余分になったキャリアを順次回収して行く
事によりキャリアの劣化による画像の低下を防止する技
術が公知技術として開示されている。

【０００６】ここで、補給する現像剤にはトナーに対し
てキャリアが重量比で２０〜３０％が含まれ、余分にな
ったキャリアには数％のトナーが含まれている。これは
現像を行う為に現像器内ではキャリアに対して数％のト
ナー濃度となるようにトナーの補給量を制御するからで
ある。

【０００７】かかる公知技術では、トナーとキャリアを
ユーザーが補給することは可能となるが、使用済みのト
ナーの回収や劣化したキャリアを含む過剰分のキャリア
の回収も必要であるが、これらの補給及び回収を簡単に
効率よく行う手段については開示されていない。

【０００８】そこで、本発明は、かかるトナーやキャリ
アの補給及び回収をユーザーが簡単に行なうことができ
るような手段を提供することを目的とする。さらに、補
給や回収を良好に行なうことや、回収した使用済みトナ
ーやキャリア等を収容した容器をメーカーが回収した後
での処分の容易性も必要である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って本願発明は、ト
ナーやキャリアの補給及び回収を良好に、かつ簡単に行
ない、回収後の処分も容易となし得る画像形成方法、画
像形成装置、現像剤容器などを提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．移動する潜像担持体に形成された静電潜像を、
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用する現
像装置により可視像化し、可視像化されたトナー像を転
写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に残留している
残トナーを廃トナーとしてクリーニング装置に回収する
一方、これら転写やクリーニングにより消費されるトナ
ーを新トナーを以って補給し、また、使用により劣化し
た旧キャリアを新キャリアと交換することにより、一定
品質の画像形成を永続的に行なうようにした画像形成方
法において、新キャリアとトナーとを混合した新現像剤
を前記現像装置中の現像剤中に補給すると共に、この補
給により過剰となった現像剤を回収することにより新旧
キャリアの交換を行なうこととし、前記過剰となった現
像剤の回収先としての室と、前記クリーニング手段から
の前記廃トナーの回収先としての室と、前記新現像剤の
補給元としての室を、これらの各室に区分された単一の
容器として設け、この容器を一体として適宜交換するこ
とにより、画像形成を継続することとした（請求項
１）。

【００１１】（２）．（１）に記載した画像形成方法に
おいて、前記新現像剤はトナーに対してキャリアが重量
比で２０〜３０％とした（請求項２）。

【００１２】（３）．（１）又は（２）に記載した画像
形成方法において、前記新現像剤の補給のタイミング
は、前記旧現像剤のトナー濃度の検知結果に基づいて行
ない、前記過剰となった現像剤の回収は前記新現像剤の
供給に伴う前記旧現像剤のオーバーフローを利用して行
なうこととした（請求項３）。

【００１３】（４）．移動する潜像担持体に形成された
静電潜像を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤
を使用する現像装置により可視像化し、可視像化された
トナー像を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に
残留している残トナーを廃トナーとしてクリーニング装
置に回収する一方、これら転写やクリーニングにより消
費されるトナーを新トナーを以って補給し、また、使用
により劣化した旧キャリアを新キャリアと交換すること
により、一定品質の画像形成を永続的に行なうようにし
た画像形成装置において、前記クリーニング装置はクリ
ーニングにより集められた前記廃トナーを当該クリーニ
ング装置から排出させるためのトナー排出手段、前記現
像装置には使用により劣化した前記旧キャリアを含むキ
ャリアとトナーとの混合体たる旧現像剤を排出するため
の旧現像剤排出開口および新キャリアとトナーとの混合
体たる新現像剤を補給するための新現像剤流入開口をそ
れぞれ設けた（請求項４）。

【００１４】（５）．（４）に記載した画像形成装置に
おいて、前記クリーニング装置は、前記潜像担持体の移
動方向に直交する幅方向にわたりカウンター方向に該潜
像担持体の周面に摺接するように設けられたクリーニン
グブレードと、前記クリーニングブレードにより掻き取
られたトナーを収容する前記幅方向に細長い箱状のクリ
ーニングケースを有していることとした（請求項５）。

【００１５】（６）．（５）に記載した画像形成装置に
おいて、前記トナー排出手段は、前記クリーニングケー
スの一端側に連通させて設けられた管路と、前記クリー
ニングケース内の廃トナーを前記管路に搬送する廃トナ
ー搬送手段とを有することとした（請求項６）。

【００１６】（７）．（６）に記載した画像形成装置に
おいて、前記廃トナー搬送手段は、前記クリーニングケ
ース側から前記管路側にわたって設けられた螺旋状の回
転体からなることとした（請求項７）。

【００１７】（８）．（６）又は（７）に記載した画像
形成装置において、前記管路は、前記廃トナー搬送手段
により送り込まれた廃トナーが自重で該管路内を落下す
る程度に鉛直方向に傾いていることとした（請求項
８）。

【００１８】（９）．（４）、（５）、（６）、（７）
又は（８）に記載した画像形成装置において、前記現像
装置は、前記潜像担持体の移動方向と直交する方向であ
る幅方向にわたり該潜像担持体に近接させて設けられた
現像ローラと、この現像ローラの下方に設けられた剤巡
回撹拌手段と、これら現像ローラおよび剤巡回撹拌手段
を収容する細長い箱状の現像ケースを有することとした
（請求項９）。

【００１９】（１０）．（９）に記載した画像形成装置
において、前記旧現像剤排出開口、前記新現像剤流入開
口はそれぞれ前記現像ケースの同一の側面に設けられて
いることとした（請求項１０）。

【００２０】（１１）．（１０）に記載した画像形成装
置において、前記旧現像剤排出開口の高さ方向の位置
は、前記新現像剤流入開口からの前記新現像剤の補給に
伴い前記現像ケース内の現像剤レベルが上昇した分をオ
ーバーフローにより排出できる位置として定めた（請求
項１１）。

【００２１】（１２）．（９）に記載した画像形成装置
において、前記現像ローラが前記潜像担持体の下方に配
置されていて、前記剤巡回撹拌手段は、前記現像ケース
の内側の底部に該現像ケースの長手方向に沿って設けら
れた仕切り板と、この仕切り板を間にして該現像ケース
の長手方向に沿って対向して並設された２本の螺旋状の
回転体からなり、前記仕切り板の長手方向の両端と前記
現像ケースとの間にそれぞれすき間を形成し、これらの
すき間と前記２本の回転体に沿って形成される空間とを
つなぐ略矩形の空間により現像剤撹拌搬送経路を形成
し、前記２本の回転体による現像剤の搬送方向を互いに
逆とすることにより、前記現像剤撹拌搬送経路に沿う現
像剤の流れが形成されるようにした（請求項１２）。

【００２２】（１３）．（１２）に記載した画像形成装
置において、前記旧現像剤排出開口は前記現像剤撹拌搬
送経路上、現像剤の流れの向きが変わる位置の近傍に位
置し、前記新現像剤流入開口は前記現像剤撹拌搬送経路
上、前記旧現像剤排出開口よりも下流側に位置している
こととした（請求項１３）。

【００２３】（１４）．（１３）に記載した画像形成装
置おいて、現像剤の流れの向きが変わる位置とは、前記
回転体の長手方向の一端側の近傍とした（請求項１
４）。

【００２４】（１５）．移動する潜像担持体に形成され
た静電潜像を、トナーとキャリアとからなる２成分現像
剤を使用する現像装置により可視像化し、可視像化され
たトナー像を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上
に残留している残トナーを廃トナーとしてクリーニング
装置に回収する一方、これら転写やクリーニングにより
消費されるトナーを新トナーを以って補給し、また、使
用により劣化した旧キャリアを新キャリアと交換するこ
とにより、一定品質の画像形成を永続的に行なうように
した画像形成装置において、前記クリーニング装置に
は、クリーニングにより集められた前記廃トナーを当該
クリーニング装置から排出させるためのトナー排出手
段、前記現像装置には、使用により劣化した前記旧キャ
リアを含むキャリアとトナーとの混合体たる旧現像剤を
排出するための旧現像剤排出開口および新キャリアとト
ナーとの混合体たる新現像剤を流入するための新現像剤
流入開口をそれぞれ設けると共に、前記クリーニング手
段から回収された廃トナーを収容するための廃トナー収
容部と、前記現像装置から回収された前記旧現像剤を収
容するための旧現像剤収容部と、前記現像装置に補給す
べき現像剤であって前記新キャリアとトナーとが混合さ
れた新現像剤を収容するための新現像剤収容部を一体的
に具備した現像剤容器を設け、前記廃トナー収容部に前
記トナー排出手段を、前記旧現像剤収容部に前記旧現像
剤排出開口を、新現像剤収容部に前記新現像剤流入開口
を、それぞれ連通可能に接続離脱可能にして、前記現像
剤容器を交換可能に構成した（請求項１５）。

【００２５】（１６）．（１５）に記載した画像形成装
置において、前記新現像剤収容部には当該新現像剤収容
部内の前記新現像剤を前記現像装置に排出する搬送手段
が設けられ、また、前記現像装置にはトナーとキャリア
の比率（トナー濃度）を検知する検知手段が設けられて
いて、この検知手段の検知出力に基づき、所定のトナー
濃度が維持されるように、前記搬送手段が駆動されるこ
ととした（請求項１６）。

【００２６】（１７）．（１５）又は（１６）に記載し
た画像形成装置において、前記新現像剤収容部内の前記
新現像剤は、トナーに対してキャリアが重量比で２０〜
３０％の比率で含まれていることとした（請求項１
７）。

【００２７】（１８）．（１５）、（１６）又は（１
７）に記載した画像形成装置において、当該画像形成装
置は、前記潜像担持体が複数個配列されたタンデム型の
カラー画像形成装置とした（請求項１８）。

【００２８】（１９）．移動する潜像担持体に形成され
た静電潜像を、トナーとキャリアとからなる２成分現像
剤を使用する現像装置により可視像化し、可視像化され
たトナー像を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上
に残留している残トナーを廃トナーとしてクリーニング
装置に回収する一方、このように消費されるトナーを新
トナーを以って補給し、また、使用により劣化した旧キ
ャリアを新キャリアと交換することにより、一定品質の
画像形成を永続的に行なうようにした画像形成装置に使
用される現像剤容器であって、前記クリーニング装置か
ら回収された廃トナーを収容するための廃トナー収容部
と、前記現像装置から回収された前記旧キャリアとトナ
ーとの混合体たる旧現像剤を収容するための旧現像剤収
容部と、前記現像装置に供給すべき現像剤であって前記
新キャリアとトナーとが混合された新現像剤を収容する
ための新現像剤収容部を一体的に具備し、前記画像形成
装置に対して取り付け取外しが可能な現像剤容器とした
（請求項１９）。

【００２９】（２０）．（１９）に記載した現像剤容器
において、前記廃トナー収容部は前記クリーニング装置
と連通されるべき廃トナー流入開口、前記旧現像剤収容
部は前記現像装置と連通されるべき旧現像剤流入開口、
前記新現像剤収容部は前記現像装置と連通されるべき新
現像剤吐出開口をそれぞれ有していることとした（請求
項２０）。

【００３０】（２１）．（２０）に記載した現像剤容器
において、前記廃トナー流入開口、前記旧現像剤流入開
口、前記新現像剤吐出開口は当該現像剤容器の同一の側
面に設けられていることとした（請求項２１）。

【００３１】（２２）．（２１）に記載した現像剤容器
において、当該現像剤容器が用いられる画像形成装置で
は前記転写剤は鉛直方向への搬送の過程で前記潜像担持
体からトナー像が転写されるようになっており、前記廃
トナー流入開口は前記旧現像剤流入開口よりも上に位置
していることとした（請求項２２）。

【００３２】（２３）．（１９）、（２０）、（２１）
又は（２２）に記載した現像剤容器において、前記廃ト
ナー収容部、前記旧現像剤収容部、前記新現像剤収容部
はこれらの各室が分離していることとした（請求項２
３）。

【００３３】（２４）．（２０）、（２１）、（２２）
又は（２３）に記載した現像剤容器において、前記新現
像剤収容部は筒状体の内部空間からなり、前記新現像剤
吐出開口に向けて新現像剤を搬送しかつ排出する搬送手
段が設けられていることとした（請求項２４）。

【００３４】（２５）．（２４）に記載した現像剤容器
において、前記搬送手段は前記筒状体の内側に設けた螺
旋状の回転体からなることとした（請求項２５）。

【００３５】

【発明の実施の形態】［１］この発明が適用される画像
形成装置の全体構成の例 移動する潜像担持体に形成された静電潜像を、トナーと
キャリアとからなる２成分現像剤を使用する現像装置に
より可視像化し、可視像化されたトナー像を転写材に転
写し、転写後前記潜像担持体上に残留している残トナー
を廃トナーとしてクリーニング手段に回収する一方、こ
れら転写やクリーニングにより消費されるトナーを新ト
ナーを以って補給し、また、使用により劣化した旧キャ
リアを新キャリアと交換することにより、一定品質の画
像形成を永続的に行なうようにした画像形成装置とし
て、図１０に示す構成のタンデム型のフルカラー画像形
成装置がある。

【００３６】図１において、搬送転写ベルト５は転写材
担持体の一例であって無端状のベルトからなり、鉛直方
向に対向して配置された支持部材としての２つの支持ロ
ーラ５ａ、５ｂに支持されている。上側の支持ローラ５
ａに駆動系が連結されていて駆動ローラとして機能し、
下側の支持ローラ５ｂは従動ローラとして機能してい
る。よって、支持ローラ５ａが矢印で示すように時計ま
わりの向きに回転駆動されることにより、搬送転写ベル
ト５も矢印で示すように、時計まわりの向きに回転され
る。

【００３７】この搬送転写ベルト５の左側のベルトに沿
って矢印で示す回転方向順つまり、上流側から下流側に
向けて、位置的には下から上に向けて、イエロー（Ｙ）
の画像を担持するドラム状の感光体からなる潜像担持体
１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）の画像を担持する潜像担持体１
Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を担持する潜像担持体１Ｃ、ブ
ラック（ＢＫ）の画像を担持する潜像担持体１ＢＫが間
隔をおいて配置されている。

【００３８】これらの潜像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１
ＢＫは矢印の向きに回転駆動されるようになっていて、
それぞれの色のトナー像を担持し、搬送転写ベルト５に
順次転写する。このため、これらの潜像担持体１Ｙ，１
Ｍ，１Ｃ，１ＢＫは搬送転写ベルト５に接するようにし
て並んでいる。

【００３９】これらの各潜像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，
１ＢＫの各まわりには、各回転方向順に、導電性の帯電
ローラからなり感光体を一様に初期帯電させる帯電装置
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ，潜像をトナーにより可視像
化する現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫ，搬送転写ベ
ルト５を介して各潜像担持体に対向して配置されていて
トナー像を転写するための転写バイアスを印加する導電
性のローラからなる転写手段８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｂ
Ｋ，転写後の残トナーなどを感光体から除去するクリー
ニング装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６ＢＫなどが配置されて
いる。各現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫはそれぞ
れ、現像ケース内に現像ローラ４−１、剤巡回撹拌手段
としての回転体４−２、４−３を具備している。

【００４０】各現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫにそ
れぞれ隣接して現像剤容器７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７
０ＢＫが設けられている。これらの現像剤容器７０Ｙ，
７０Ｍ，７０Ｃ，７０ＢＫはクリーニング装置６Ｙ，６
Ｍ，６Ｃ，６ＢＫから廃トナーを回収すると共に、現像
装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫの間で、新旧の現像剤の
交換を行なう。

【００４１】各潜像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫの
横方向（水平方向）であって搬送転写ベルト５が設けら
れた側と反対側には、これら各潜像担持体に露光光Ｌｂ
を照射する光書き込み手段５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５
０ＢＫが配置されている。これらの光書き込み手段５０
Ｙ，５０Ｍ，５０，５０Ｃ，５０ＢＫ内にはカラー画像
信号に応じて変調されたレーザー光を出射する手段や、
回転多面鏡などの走査手段が設けられている。

【００４２】搬送転写ベルト５の上流端（下端）のさら
に下方には一対のレジストローラ９が設けられている。
このレジストローラ９の左寄りの下方、つまり、当該画
像形成装置の略中央の下部にはトレイ１０が配置されて
いる。このトレイ１０からはレジストローラ９に向けて
図示しない搬送ガイドに案内されて、所定サイズに裁断
されトレイ１０に収納されている用紙などによる転写材
Ｓが給紙コロ１１の回転により１枚分離されて送り出さ
れるようになっている。搬送転写ベルト５の左側ベルト
の下流端（上端）のさらに下流（上方）の位置には定着
装置１２が配置され、そのさらに下流には排紙トレイ１
５が設けられている。

【００４３】この画像形成装置において、画像形成は次
のようにして行われる。各潜像担持体１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１ＢＫが回転による移動を始める。この回転中に暗
中において各潜像担持体は帯電装置２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，
２ＢＫにより均一に帯電され、次いで、レジストローラ
９から送り出された同一の転写紙Ｓ上に重ね転写される
ように書込みのタイミングをずらして露光光Ｌｂが光書
き込み手段５０より、潜像担持体上に照射、走査されて
作成すべき画像に対応した潜像が形成される。

【００４４】各潜像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫに
おける各潜像はそれぞれ現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４
ＢＫにおいてトナーにより可視像化される。

【００４５】一方、トレイ１０から給紙コロ１１により
送り出された転写材Ｓは、破線で示す搬送経路を経て一
対のレジストローラ９の位置で一旦停止し、各潜像担持
体上のトナー像と各転写手段８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ
の部位で合致するようなタイミングを待ってレジストロ
ーラ９から送り出される。送り出された転写紙Ｓは図示
省略の帯電手段によって搬送転写ベルト５に静電吸着さ
せられて搬送転写ベルト５と共に搬送され、各潜像担持
体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＢＫ毎に設けられた転写手段８
Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫと対向する転写部を通過する間
に各色のトナー像を順次転写され、こうして色重ねされ
ることによりフルカラーのトナー画像が転写紙Ｓ上に担
持される。

【００４６】フルカラーのトナー画像を担持した転写紙
Ｓは図示しない分離手段あるいは曲率分離により搬送転
写ベルト５より分離され、定着装置１３を通過する間に
フルカラートナー画像が転写材Ｓに溶融加圧定着され
る。

【００４７】こうしてフルカラー画像が完成する。その
後、転写材Ｓはトレイ１０の直上であって、当該画像形
成装置の上部に設けられた排紙トレイ１５に排紙され
る。搬送転写ベルト５は転写材Ｓが分離された後、図示
しない除電手段により除電され、クリーニング手段２４
により搬送転写ベルト５の表面に付着した紙粉やトナー
が除去され次の画像形成に備えられる。

【００４８】図１０に示した画像形成装置は、上記した
ようにタンデム型のフルカラー画像形成装置であるの
で、潜像担持体は色別に４つ備えており、これら潜像担
持体に付随してそれぞれ現像装置、クリーニング装置な
どを具備している。

【００４９】本発明は、現像剤の補給に関するを主とし
てるので、各潜像担持体まわりの現像剤の流れについて
それぞれ成立する。つまり、上記した４つの潜像担持体
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫのそれぞれについての現像剤
の流れに関係してそれぞれ同じ態様で実施できる。そこ
で、以下では重複を避けるため、これら４つの潜像担持
体まわりのうち、任意の潜像担持体として、潜像担持体
１Ｙだけを選択し、この潜像担持体１Ｙまわりの現像剤
の流れにかかる構成及び作用を代表して説明する。

【００５０】［２］現像剤の補給、回収及び巡回の概要 ここでの説明は主として請求項１、４、１５、１９の内
容に対応する。潜像担持体まわりの各種部材の構成を模
視的に示した図１により、現像剤の巡回系について説明
する。回転移動する潜像担持体１Ｙの上方にはクリーニ
ング装置６Ｙ，下方には現像装置４Ｙが配置されてい
る。現像装置４Ｙは現像ケース４−４に構成されてい
て、現像ローラ４−１が潜像担持体の下部周面に近接す
るようにして該現像ケース４−４に軸支されている。

【００５１】潜像担持体１上に形成された静電潜像は、
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用する現
像装置４Ｙにより可視像化される。可視像化されたトナ
ー像は潜像担持体と共に移動し、転写手段８Ｙが設けら
れた転写部において、搬送転写ベルト５により下から上
に向けて搬送される転写材Ｓに転写される。

【００５２】転写後において、潜像担持体１Ｙ上に残留
するトナーや紙粉等は、廃トナーとして潜像担持体１の
上方に設けられたクリーニング装置６Ｙのクリーニング
ケース６１に回収される。クリーニングケース６１に回
収された廃トナーはさらに、管路６２を介して現像剤容
器７０Ｙの廃トナー収容部７１に収容される。

【００５３】こうして、転写が行なわれる毎にトナーは
転写材Ｓに転写され、また、廃トナーとして消費されて
いくし、キャリアは消費されないものの次第に劣化して
いく。 このため、キャリアに対するトナーの比率が低
下し、つまり、トナー濃度が減少するので、現像に適す
る所定の適正レベルのトナー濃度を維持するために、ト
ナーの補給が行なわれる。

【００５４】本発明では、トナーを補給し、かつ、劣化
したキャリアを新キャリアを交換するべく、トナーと新
キャリアとを所定の比率で混合した新現像剤をあらかじ
め室として構成された新現像剤収容部７２に収容してお
き、消費されたトナー分を補給する際に、キャリアも一
緒に補給するようにしている。このため、所定の適正レ
ベルのトナー濃度になるようにトナーが補給されたとき
には、キャリアとトナーからなる現像剤が所定のレベル
よりも過剰になる。

【００５５】この過剰分の現像剤には、劣化した旧キャ
リアと、新たに補給された新キャリアとが混合されてい
るが、過剰分を適宜排出することにより、経時的には旧
キャリアを新キャリアを交換することができる。そこ
で、新現像剤収容部７２に新現像剤を収容しておき、ト
ナー濃度が低下したときにこの新現像剤を現像装置４Ｙ
に供給することができるようにしている。

【００５６】新現像剤の供給のタイミング及び供給量の
制御を説明する。現像装置４Ｙの現像剤経路内にトナー
濃度検知センサ１００を配置しておく。トナー濃度検知
センサ１００によるトナー濃度の検知出力は、制御手段
１０１に出力されるようになっている。ＣＰＵからなる
制御手段１０１がトナー濃度検知センサ１００からの検
知出力を入力して、所定の適正トナー濃度よりも低いと
判断すると、新現像剤収容部７２に設けられた搬送手段
７５の駆動源７２ｂを駆動させる。

【００５７】これにより、新現像剤が現像装置に送り出
される。この搬送は、トナー濃度が所定の適正濃度に達
するまで継続して行なわれ、所定の適正濃度に達する
と、搬送を停止する。このように、搬送手段７２の駆動
は間欠的に行なわれる。かかる新現像剤の現像装置４Ｙ
への補給に伴い、現像装置４Ｙでは、上記したように現
像剤の量が増し、所定のレベルよりも上がる。

【００５８】そこで、現像装置４Ｙに旧現像剤排出開口
４−５ａを形成しておき、所定レベルよりも上昇した過
剰分の現像剤をこの旧現像剤排出開口４−５ａからオー
バーフローさせて、室として設けられた旧現像剤収容部
７３に回収するようにしている。図１において、破線の
矢印はトナーの経路、実線矢印はキャリアの経路を示し
ている。

【００５９】本例では、廃トナーの回収先であり廃トナ
ーを収容する廃トナー収容部７１と、新現像剤の補給元
としての新現像剤収容部７２と、過剰となった現像剤の
回収先としての旧現像剤収容部７３とをそれぞれ各室に
区分された単一の容器つまり現像剤容器７０Ｙとして設
け、これらの廃トナー収容部７１や新現像剤収容部７２
が一杯になり、旧現像剤収容部７３が空になるなど、所
定量の画像形成毎に現像剤容器７０Ｙごと、交換するよ
うにした。

【００６０】このように、現像剤容器７０Ｙを一体とし
て、交換可能にするため、廃トナー収容部７１には廃ト
ナー流入開口７１Ｈを形成して管路６２の下端部の開口
６２ａと連通可能に接続離脱できるようにし、新現像剤
収容部７２には新現像剤吐出開口７２Ｈを設けて現像装
置に設けた新現像剤流入開口４−５ｂと連通可能に接続
離脱できるようにし、旧現像剤収容部７３には旧現像剤
流入開口７３Ｈを設けて現像装置４Ｙに設けた旧現像剤
排出開口４−５ａと連通可能に接続離脱できるようにし
た。

【００６１】連通可能に接続離脱できるための構成は、
公知の手段を用いることができる。例えば、各開口部は
凹凸の組合せからなる一対の嵌合部により嵌合するよう
になっていているとともに、シャッタを具備しており、
接続動作と連動してシャッタが閉じ、離脱動作と連動し
てシャッタが開くようにするが図示は省略した。

【００６２】これにより、現像剤容器７０Ｙを一体とし
て、画像形成装置に対して着脱可能となる。画像形成装
置からの離脱時には、現像剤容器７０Ｙ全体を定位置に
保持しているロック手段を解除し、次に、現像剤容器７
０Ｙを離脱方向に移動することにより、これと連動して
上記シャッタが閉じるので、現像剤容器７０Ｙを画像形
成装置から離脱させることができる。

【００６３】こうして離脱された現像剤容器７０Ｙの廃
トナー収容部７１には廃トナーが、旧現像剤収容部７３
には旧現像剤がそれぞれ収容されており、新現像剤収容
部７２は空になっている。然る後、新現像剤収容部７２
に新現像剤が満たされ、廃トナー収容部７１及び旧現像
剤収容部７３とが空の新たな現像剤容器７０Ｙを上記と
逆の手順により画像形成装置に装着し、このような操作
を繰りかえすことで、画像形成を永続的に継続すること
ができる。

【００６４】［３］潜像担持体まわりの構成 図２〜図９は、潜像担持体１Ｙまわりの現像装置やクリ
ーニング装置および現像剤装置などの構成について説明
したものである。図２〜図９により潜像担持体１Ｙまわ
りの各部材の構成および各部材間の組合せにかかる構成
を説明する。

【００６５】図１で説明したように、この画像形成装置
では転写材Ｓが下から上に向けて送られていく間にトナ
ー像が転写されるタイプであるので、潜像担持体からト
ナー像が転写材Ｓに転写される転写部が潜像担持体の横
の位置になり、必然的に現像装置は潜像担持体の下方、
潜像担持体のクリーニング手段は潜像担持体の上方に位
置する配置となる。

【００６６】［３−１］クリーニング手段 ここでの説明は、主として請求項５〜８の内容に対応す
る。クリーニング手段、具体的にはクリーニング装置６
Ｙは、図３、図４に示すように潜像担持体１Ｙの上方に
位置している。潜像担持体１Ｙは矢印の向きに回転する
ドラム状をした感光体であり、この回転による移動方
向、つまりドラム状の外周面の任意の位置における接線
方向に直交する方向（以下、幅方向Ｗという。）にわた
って、該回転による移動方向とカウンター方向に該潜像
担持体１Ｙの周面と摺接するようにしてウレタンゴムか
らなるクリーニングブレード６０がブレードホルダー６
３ａにより支持されて設けられている。なお、幅方向Ｗ
は潜像担持体の回転軸方向と平行な方向である。

【００６７】クリーニングブレード６０は幅方向Ｗに細
長い箱状のクリーニングケース６１内に、その一端側が
固定されており、転写後において潜像担持体１Ｙ上に残
留しているトナーや紙粉等が廃トナーとしてこのクリー
ニングブレード６０により掻き取られ、該クリーニング
ケース内に集められて回収されるようになっている。

【００６８】図５に示すように、クリーニングケース６
０には、幅方向Ｗに沿って該クリーニング装置６Ｙから
廃トナーを排出するトナー排出手段としての管路６２
と、クリーニングケース６０内の廃トナーを管路６２に
搬送する廃トナー搬送手段としての螺旋状の回転体６３
が設けられている。管路６２は断面形状が矩形をした筒
状体であり、図６に示すように長手方向の一端部は閉じ
ておりこの閉じた部位の側面部に開口６５が形成されて
いる。

【００６９】一方、図６に示すように、クリーニングケ
ース６１の長手方向の一端側についても、円形の開口６
４が形成されている。これらの開口６４と開口６５とが
合致するようにして、クリーニングケース６１の一端側
に管路６２が一体的に取り付けられている。この取り付
け状態において、管路６２の他端側は鉛直方向に傾斜し
ている。該他端側の端部は開口６２ａとなっている。

【００７０】クリーニングケース６１の内側にはクリー
ニングブレード６０により廃トナーが掻き取られて集め
られるが、この集められた廃トナーの部位を貫通するよ
うな部位に、クリーニングケース６１から開口６４、開
口６５を介して管路６２にわたり廃トナー搬送手段とし
ての螺旋状の回転体６３が設けられている。この回転体
６３はスクリューで構成することもできるが、本例では
コイルばねからなり、その一端側がクリーニングケース
６１に軸支された歯車Ｇ１の軸に固定されている。回転
体６３の他端側は管路６２の内部の中ほどまで達してい
る。管路６２側での該回転体６３の支持を行なうため
に、適宜の長さの軸６６が管路６２に植設されている。

【００７１】歯車Ｇ１が図示省略の駆動系と噛み合わさ
れて所定の向きに回転すると、回転体６３が回転し、ク
リーニングケース６１内の廃トナーは管路６２に向けて
搬送される。こうして回転体６３により管路６２に送ら
れると、廃トナーは管路６２が鉛直方向に傾いているた
め、重力により落下し、現像剤容器７０Ｙの廃トナー収
容部７１に排出される。

【００７２】［３−２］現像剤容器 ここでの説明は主として請求項２０〜２５の内容に対応
する。図２において、現像剤容器７０Ｙはクリーニング
装置６Ｙから回収された廃トナーを収容するための室か
らなる廃トナー収容部７１と、現像装置４Ｙから回収さ
れた旧キャリアとトナーとの混合体たる旧現像剤を収容
するための室からなる旧現像剤収容部７３と、現像装置
４Ｙに供給すべき現像剤であって新キャリアとトナーと
が混合された新現像剤を収容するための室からなる新現
像剤収容部７２がそれぞれ分離して設けられている。

【００７３】廃トナー収容部７１と旧現像剤収容部７３
とは角型の箱状をした構造体を隔壁７４により上下２室
に仕切ることにより形成されていて、廃トナー収容部７
１が上に、旧現像剤収容部７３がその下に位置してい
る。このような上下関係はクリーニング装置６Ｙと現像
装置４Ｙの上下関係に対応し、上の部材同士、下の部材
同士が相互の接続されることから、接続のための構成を
簡単にする。

【００７４】また、回収される旧現像剤よりも回収され
る廃トナーの量が多いので、同時期に各収容部が満たさ
れるように、旧現像剤収容部７３よりも廃トナー収容部
７１の方が大きくなるように仕切られている。

【００７５】これら旧現像剤収容部７３および廃トナー
収容部７１が形成された構造体としての筐体部分は、長
尺なクリーニング装置６Ｙの一端側であって、潜像担持
体１Ｙの一端側に位置している。該筐体と一体に該筐体
部分の側部から、潜像担持体１の軸長手方向に沿って延
びるようにして、外形が円筒状の部材が突出している。
この円筒状の部材の内側は、円柱状の室になっていて、
この室が新現像剤収容部７２を構成している。

【００７６】図１、図２、図９に示すように、現像剤容
器７０Ｙが現像装置４Ｙやクリーニング装置６Ｙ等画像
形成装置本体側の部材に対して正規に取り付けられた状
態にあるとき、当該現像剤容器７０Ｙの一側面部であっ
て現像装置４Ｙと対向する側の側面部にはクリーニング
装置６Ｙと連通して接続可能な廃トナー流入開口７１Ｈ
が開口している。この廃トナー流入開口７１Ｈは廃トナ
ー収容部７１の上部に位置する開口であって、図示省略
の取り付け座及びシャッタ等を具備している。

【００７７】現像剤容器７０Ｙの一側面部であって廃ト
ナー流入開口７１Ｈが設けられたと同じ側の側面部に
は、廃トナー流入開口７１Ｈより下方の部位に、現像装
置４Ｙと連通して接続可能な旧現像剤流入開口７３Ｈが
形成されている。この旧現像剤流入開口７３Ｈは旧現像
剤収納部の上部に位置する開口であって、図示省略の取
り付け座及びシャッタ等を具備している。

【００７８】図９に示すように、現像剤容器７０Ｙの一
側面部であって廃トナー流入開口７１Ｈや旧現像剤流入
開口７３Ｈ等が設けられたと同じ側の側面部には現像装
置４Ｙと連通して接続可能な新現像剤吐出開口７２Ｈが
形成されている。この新現像剤吐出開口７２Ｈは筒状体
の内部空間、つまり、円柱状の空洞部からなる新現像剤
収容部７２の長手方向の一端側であって旧現像剤収容部
７３および廃トナー収容部７１が形成された構造体とし
ての筐体部分寄りの部位に設けられている。

【００７９】新現像剤収容部７２にはその長手方向にわ
たって螺旋状の回転体７５が回転可能に設けられてい
る。回転体７５は本例のようにコイルで構成することも
できるし、あるいはスクリュウで構成することもでき
る。回転体７５の一端側には該回転体７５を回転駆動さ
せるため、コイルの一端部が固定された軸部７６及び該
軸部７６と一体に回転する歯車Ｇ２が設けられている。

【００８０】歯車Ｇ２は現像剤容器７０Ｙの外部に露出
しており、現像剤容器７０Ｙが画像形成装置本体側に装
着されたときに、画像形成装置側の図示しない動力系と
連結された歯車と噛み合うようになっている。

【００８１】回転体７５は新現像剤収容部７２内の新現
像剤を新現像剤吐出開口７２Ｈに向けて搬送する搬送手
段であり、螺旋が剤を搬送する向きに回転させることに
より新現像剤は新現像剤吐出開口７２Ｈに向けて送ら
れ、新現像剤吐出開口７２Ｈを経て、現像装置４Ｙに排
出される。

【００８２】廃トナー流入開口７１Ｈ、新現像剤吐出開
口７２Ｈ，旧現像剤流入開口７３Ｈ等は、現像剤容器７
０Ｙの同一側面部に設けたので、これら開口と接続され
るべきクリーニング装置６Ｙ及び現像装置４Ｙに対して
現像剤容器７０Ｙを一方向側から単に突き合わせるとい
う簡単な動作での脱着操作を可能とする。

【００８３】現像剤容器７０Ｙを繰り返し使用する場
合、新現像剤収容部７２に新現像剤の再補給用の開閉蓋
を設けることもできる。その場合、これら廃トナー収容
部７１に設けた廃トナー流入開口７１Ｈ、旧現像剤収容
部７３に設けた旧現像剤流入開口７３Ｈ等は、回収され
た廃トナーや旧現像剤を廃棄する際の排出開口として用
いる。排出作業に際しては、これらの開口が現像剤容器
７０Ｙの同一側面部に形成されているので、これらの開
口を下向きにするだけで、両開口から同時に排出を行な
うことができ作業が容易である。

【００８４】［３−３］現像装置 ここでの説明は主として請求項９〜１４、１６、１７の
内容に対応する。図２、７、８、９に示すように現像装
置４Ｙは幅方向Ｗに細長い箱状の現像ケース４−４に諸
部材が組付られることにより構成されている。なお、こ
こで、図８は図３におけるＪ−Ｊ矢視断面図である。現
像ケース４−４の上部には幅方向Ｗに沿って細長い矩形
の開口が形成されていて、この開口より周面の一部を露
出させて現像ローラ４−１が該現像ケース４−４に軸支
されている。

【００８５】図３に示すように、現像ローラ４−１は潜
像担持体１Ｙの下部周面に近接して配置されていて、軸
の一端側には図示しない歯車が設けられていて、駆動用
系の歯車と噛み合わされ回転するようになっている。

【００８６】現像ローラ４−１の下方であって、現像ケ
ース４−４の内側底部には該現像ケース４−４の長手方
向、つまり幅方向Ｗに沿って螺旋状の回転体４−２が現
像ケース４−４に軸支されている。また、回転体４−２
と水平方向上に仕切り板４−６を間に対向して螺旋状の
回転体４−３が現像ケース４−４に軸支されて設けられ
ている。

【００８７】図８に示すように仕切り板４−６は現像ケ
ース４−４の幅方向Ｗの全長にわたって設けられておら
ず、仕切り板４−６のの長手方向の両端と、現像ケース
４−４の長手方向の内壁との間には現像剤の流れが形成
され得るようなすき間Δ１、Δ２が形成されている。

【００８８】これらのすき間Δ１、Δ２と、２本の回転
体４−２、４−３に沿って仕切り板４−６と現像ケース
４−４の側壁との間に形成される空間とをつなぐと略矩
形の連続した空間ができる。この略矩形の空間に現像剤
撹拌搬送経路が形成される。

【００８９】回転体４−２について、仕切り板４−６と
対向した部位及びこれにつづくすき間Δ２に対応した部
位での螺旋Ａのねじれ方向は右ねじの向きであり、すき
間Δ１に対応した部位だけ螺旋Ｂのねじれ方向が左ねじ
の向きに形成されている。また、回転体４−３につい
て、仕切り板４−６と対向した部位及びこれにつづくす
き間Δ１に対応した部位での螺旋Ａのねじれ方向は右ね
じの向きであり、すき間Δ２に対応した部位だけ螺旋Ｂ
のねじれ方向が左ねじの向きに形成されている。

【００９０】螺旋Ｂは現像ケース４−４両端で現像剤の
流れ方向を変える時に流れやすくする為に螺旋の向きを
螺旋Ａとは逆向きにしたものである。

【００９１】回転体４−２及び回転体４−３について、
一方の軸端部は現像ケース４−４に軸支された上で、現
像ケース４−４を貫通して外部に突出しており、この突
出した部位にはそれぞれ同一モジュール、同一歯数の歯
車Ｇ３，Ｇ４がそれぞれ固定された上で、互いに噛み合
わされている。

【００９２】これらの歯車Ｇ１又は歯車Ｇ２のうち何れ
か１つは、図示しない駆動系の歯車と噛み合わされてお
り、所定のタイミングで一定時間、駆動系からの動力伝
達により、歯車Ｇ３は矢印で示すように時計まわりの向
きに、歯車Ｇ４は矢印で示すように反時計まわりの向き
に回転駆動される。

【００９３】かかる回転駆動により、回転体４−３に沿
って、すき間Δ１及び仕切り板４−６に対応する部位で
は右向き、すき間Δ２に対応する部位では螺旋Ｂにより
左向きに寄せられ、結局現像剤の送りの向きが回転体４
−２側に進むように変わり、現像剤は回転体４−２側に
搬送される。

【００９４】そして、回転体４−２に沿って、すき間Δ
２及び仕切り板４−６に対応する部位では左向き、すき
間Δ１に対応する部位では螺旋Ｂにより右向きに寄せら
れ、結局それぞれ現像剤の送りの向きが回転体４−３側
に進むように変わり、現像剤は回転体４−３側に搬送さ
れる。

【００９５】つまり、回転体４−２の螺旋Ａ、Ｂと回転
体４−３の螺旋Ａ，Ｂとでは現像剤は逆向きに送られ
る。これにより、現像剤は矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄで示すよ
うに矩形の現像剤撹拌搬送経路に沿って一方向に巡回さ
せられる。

【００９６】図３に示すように、現像ローラ４−１の周
面にドクターブレード４−７が摺接するようにして設け
られている。現像に際して現像ローラ４−１の周面には
該現像ローラ４−１の内側に設けた磁石の磁力により現
像剤が吸着される。この現像剤はドクターブレード４−
７で掻き落されるなどして均一にならされて、現像に供
される。

【００９７】幅方向Ｗに沿う現像ケース４−４の側面で
あって、現像剤容器７０Ｙと対向する側の側面には、旧
現像剤排出開口４−５ａと新現像剤流入開口４−５ｂの
２つの開口が形成されている。旧現像剤排出開口４−５
ａは回転体４−３の一端側、現像剤の流れの向きが変わ
る位置たるすき間Δ１の近傍に位置している。

【００９８】回転体４−２の長手方向に沿って流れてい
た現像剤は、すき間Δ１の位置で、回転体４−２側から
回転体４−３側に向かうように９０°流れ向きが変わ
る。この向きの延長上に旧現像剤排出開口４−５ａが位
置している。これにより、旧現像剤はスムーズに旧現像
剤排出開口４−５ａから排出される。

【００９９】また、新現像剤流入開口４−５ｂは現像剤
撹拌搬送経路上であって旧現像剤排出開口４−５ａより
も下流側に位置している。これにより、新現像剤流入開
口４−５ｂから流入された新現像剤を即、旧現像剤排出
口４−５ａから排出されるのを防止することができる。

【０１００】図３に示すように、旧現像剤排出開口４−
５ａの高さ方向の位置は、新現像剤流入開口５ｂからの
新規現像剤の補給に伴い現像ケース４−４内の現像剤レ
ベルが上昇した分がオーバーフローにより排出され得る
高さに設定されている。

【０１０１】つまり、現像ローラ４−１による現像が適
正に行なわれるような適正な量の現像剤量のときの現像
剤ケース４−４内での現像剤のレベルが維持されるよう
な高さ位置に形成されている。

【０１０２】このように、現像装置４Ｙについて旧現像
剤排出開口４−５ａ、新現像剤流入開口４−５ｂ、クリ
ーニング装置６Ｙについては開口６２ａが、それぞれに
ついて述べた配置条件に従い、かつ、現像ケース４−４
の同一の鉛直な側面に位置している。

【０１０３】一方、現像剤容器７０Ｙについては、該現
像剤容器７０Ｙが画像形成装置本体に正規に装着される
とき、旧現像剤排出開口４−５ａに対して旧現像剤流入
開口７３Ｈ、新現像剤流入開口４−５ｂに対して新現像
剤吐出開口７２Ｈ、開口６２ａに対して廃トナー流入開
口７１Ｈがそれぞれ連通状態で脱着可能に接続されるよ
うな位置関係で、該現像剤容器７０Ｙを構成する現像ケ
ース４−４の鉛直な側面に位置している。

【０１０４】これら現像装置側および現像剤容器側の鉛
直な側面同士を合わせることで、各側面に設けた上記開
口同士の容易な接合か可能となる。

【０１０５】［３−４］現像剤の補給、回収系 ここでの説明は主として請求項２、３、１６、１７、１
８の内容および、全体的な構成、動作等に関する。図
３、図８において、現像ケース４−４の底部であって、
回転体４−３の下方かつ、すき間Δ２に対応する部位に
前記図１で説明したトナー濃度検知手段１００が設けら
れている。

【０１０６】現像剤容器７０Ｙが画像形成装置本体に装
着されており、旧現像剤排出開口４−５ａに対して旧現
像剤流入開口７３Ｈ、新現像剤流入開口４−５ｂに対し
て新現像剤吐出開口７２Ｈ、開口６２ａに対して廃トナ
ー流入開口７１Ｈがそれぞれ連通状態で接続されている
ものとする。また、新現像剤収容部７２には、トナーに
対してキャリアが重量比で２０〜３０％の範囲での任意
の比率に配分された新現像剤が収納されている。

【０１０７】画像形成プロセスにおいて、潜像担持体１
Ｙが回転するとき、現像ローラ４−１、回転体４−２、
４−３、６３も回転される。回転体７５は、回転体４−
２、４−３、６３などが回転するときに合わせて、必要
に応じて回転される。

【０１０８】回転体７５は新現像剤を現像装置４Ｙに補
給する機能を有するものであるから、トナー濃度検知手
段１００が現像装置４Ｙ内の現像剤のトナー濃度の検知
結果に基づき、該トナー濃度が所定の適正範囲よりも低
いと判断されたときに必要な量だけ駆動するようにして
いる。

【０１０９】トナー濃度の低下は現像が継続して行なわ
れることによりひき起こされる。現像は、回転体４−
２、４−３等の駆動により現像ケース４−４を現像剤撹
拌搬送経路で巡回している現像剤が図３における現像ケ
ース４−４の右側、回転体４−２の上方で現像ローラー
４−１に磁力で吸い上げられその現像剤の量がドクター
ブレード４−７で制限されて一定量の現像剤が現像ロー
ラー４−１上に吸着した状態で潜像担持体１に搬送され
トナーが静電潜像に着くことにより、行なわれる。

【０１１０】現像が行なわれて所定の適正範囲よりもト
ナー濃度が低下したとき、トナーが消費されているわけ
であるから、図３に示すように現像剤のレベルは旧現像
剤排出開口４−５ａよりも下にある。つまり、補給が行
なわれる直前の状態では、旧現像剤排出開口４−５ａの
位置は現像剤のレベルよりも上にある。

【０１１１】現像、転写等のプロセスによりトナーが消
費されてトナー濃度が低下したことがトナー濃度検知手
段１００の検知に基づいて制御手段１０１で判断される
と、回転体７５が駆動されて新現像剤収容部７２から新
現像剤吐出開口７２Ｈを介して新現像剤が現像装置４Ｙ
に補給される。

【０１１２】新現像剤収容部７２からトナーと共に補給
される新しいキャリアによって現像ケース４−４内の現
像剤のレベルが高くなった時に、旧現像剤は旧現像剤排
出開口４−５ａよりオーバーフローして廃トナー収容部
７１に排出される。

【０１１３】つまり、回転体７５が駆動されて、トナー
に対してキャリアが重量比で２０〜３０％の範囲での任
意の比率に配分された新現像剤が、廃トナー収容部７１
から新現像剤流入口４−５ｂを経て、現像装置４Ｙ内に
補給されることにより新現像剤は旧現像剤に混合されつ
つ、トナー濃度は適正範囲に近づいていき、適正範囲に
達する過程で、旧現像剤が旧現像剤排出開口４−５ａか
らオーバーフローして旧源像剤収容部７３Ｈに送り出さ
れる。ここで、オーバーフローされる現像剤には新現像
剤も混じっているが、殆どは旧現像剤が占め、トナー濃
度制御により重量比で数％のトナーを含んでいる。これ
により、新旧のキャリアが暫時交換されると共に、トナ
ー濃度も適正範囲に制御される。

【０１１４】一方、クリーニングブレード６０によって
掻き取られた潜像担持体１上の転写残トナーなどからな
る廃トナーは、一旦クリーニングケース６Ｙ内に収容さ
れ、回転体６３により管路６２に向けて送られ、鉛直方
向に傾けられた管路に沿って自重により廃トナー流入開
口７１Ｈを経て廃トナー収容部７１に収容される。

【０１１５】以上により現像剤容器７０Ｙには、トナー
と劣化したキャリアとを含む旧現像剤と、廃トナーとを
分別して回収することができる。このようにして現像剤
容器７０Ｙに回収される旧現像剤と、回収される廃トナ
ーの一定時間当たりの回収量に合わせて廃トナー収容部
７１、旧現像剤収容部７３の大きさを設定しておけば、
同時期に廃トナー収容部７１、旧現像剤収容部７３を一
杯にすることができ、現像剤容器７０Ｙの交換サイクル
を可及的に長くすることができる。現像剤容器はユーザ
ーが一定量の画像形成毎に交換する。

【０１１６】本例ではフルカラーの画像形成装置におけ
るイエロー画像の形成部における現像剤の補給、回収に
ついて説明したが、他のマゼンタ、シアン、ブラック等
の画像形成部においても上記イエローにかかる画像形成
部における現像剤の補給、回収にかかる構成を同じよう
に採用することができる。

【０１１７】フルカラーの画像形成装置では、色毎に現
像剤の補給回収が必要となるので、これらの容器の交換
頻度が多いが、本発明のように、現像剤容器を交換する
だけで、トナーの補給、キャリアの交換、廃トナーの回
収等を一緒に行なうことができるので、これらの操作が
容易となり、ユーザー側で行なうことも可能となる。ま
た、フルカラーの画像形成装置ではなく、潜像担持体が
１つのみで構成される単一色の画像を得るための所謂白
黒画像形成装置に適用することも勿論可能である。

【０１１８】

【発明の効果】請求項１、１５記載の発明では、単一の
容器（現像剤容器）を交換するだけで、新現像剤の補
給、旧現像剤の回収、廃トナーの回収を通じてキャリア
も交換されるので、一定品質の画像を維持することが容
易にできる。また、１つの容器に区分して回収されるの
で回収した使用済みトナーやキャリア等を収容した容器
をメーカーが回収した後で処分する際にもその処分が容
易に行なわれる請求項２、１７記載の発明では、新現像
剤におけるトナーとキャリアの重量比をこのように定め
たので、現像装置に対する補給時において、トナー濃度
の急激な変化を抑えて安定した画質を維持しつつ、新旧
キャリアの交換も行なうことができる。

【０１１９】請求項３記載の発明で、旧源像剤に含まれ
る劣化したキャリアが適当な位置に設けた開口からのオ
ーバーフローにより回収されるのであるから、回収のた
めの特別な手段動力手段等を必要とせず、簡易な構成と
なる。

【０１２０】請求項４記載の発明では、画像形成装置
は、廃トナーを排出するトナー排出手段、旧現像剤を排
出する旧現像剤排出開口、新現像剤を流入する新現像剤
流入開口等を具備しているので、これらの各部材を介し
て、トナー新現像剤の補給、旧現像剤の回収を通じのト
ナーの補給及びキャリアの交換、廃トナーの回収等を行
なうことができる。

【０１２１】請求項５記載の発明では、潜像担持体の幅
方向にわたってクリーニングブレードにより掻き取られ
た潜像担持体上の残留トナー（廃トナー）を細長い箱状
のクリーニングケース内に効率よく集めることができ
る。

【０１２２】請求項６記載の発明では、潜像担持体の幅
方向にわたってクリーニングケースに集められた廃トナ
ー搬送手段により排出用の管路に搬送することができ
る。

【０１２３】請求項７記載の発明では、クリーニングケ
ース内の廃トナー搬送手段が螺旋状の回転体であるの
で、細長いクリーニングケース内の廃トナーを搬送する
のが容易である。

【０１２４】請求項８記載の発明では、廃トナーが管路
を自重で落下した搬送されるので、自重を利用する点
で、動力が必要なく、構成が簡易となる。

【０１２５】請求項９記載の発明では、幅方向にわたる
現像ローラの長さ方向に合わせて現像ケースを設け、か
つ、剤巡回撹拌手段を設けたので、現像剤の巡回を通じ
て現像剤を十分に撹拌することができる。

【０１２６】請求項１０記載の発明では、現像剤が巡
回、撹拌される現像ケースの同一の側面に旧現像剤排出
開口、新現像剤流入開口をそれぞれ設けたので、これら
の各開口に対する現像剤容器の接続を容易に行なうこと
が可能となる。また、新現像剤流入開口から流入された
新現像剤はまず撹拌され、撹拌されてから現像に供され
るし、旧現像剤排出開口からは撹拌された旧現像剤が排
出される。

【０１２７】請求項１１記載の発明では、旧現像剤排出
開口から補給により過剰になったキャリアをトナーと共
にオーバーフローで排出することができる。

【０１２８】請求項１２記載の発明では、顕像ケース内
の矩形の現像剤撹拌搬送回路に沿って現像剤を一方向に
撹拌しつつ巡回させることができる。

【０１２９】請求項１３、１４記載の発明では、旧現像
剤排出開口は現像剤撹拌搬送経路上、現像剤の流れの向
きが変わる位置の近傍に位置しているので、現像剤の流
れの向きに合わせて旧現像剤排出開口を設け、旧現像剤
の排出を容易にすることができる。また、新現像剤流入
開口は現像剤撹拌搬送経路上、旧現像剤排出開口よりも
下流側に位置しているので、新現像剤流入開口から補給
された新現像剤がそのまま旧現像剤排出開口から排出さ
れることがない。

【０１３０】請求項１６記載の発明では、搬送手段の駆
動により現像剤容器からの新現像剤の補給を行ないトナ
ー濃度を調整するとともに、新現像剤の補給によりオー
パーフローさせて旧顕像剤を現像剤容器に回収するとい
う現像剤の補給、回収の流れを形成し、キャリアの交換
とトナーの補給を行なう。

【０１３１】請求項１８記載の発明では、潜像担持体が
複数配列されたタンデム型の画像形成装置において、潜
像担持体毎に現像剤容器を設けることで、トナーの補給
やキャリア交換を簡単に行なうことができる。

【０１３２】請求項１９記載の発明では、現像剤容器を
ユーザーが常備しておくことで、必要い応じてユーザー
自身が簡単に交換を行ない、交換後の現像剤容器は、メ
ーカー側で処分することができる。

【０１３３】請求項２０記載の発明では、現像剤容器が
廃トナー収容部、旧現像剤収容部、新現像剤収容部を具
備し、廃トナー流入開口を介して廃トナー収容部に廃ト
ナーを回収し、旧現像剤流入開口を介して旧現像剤収容
部に旧現像剤を回収し、新現像剤吐出開口を介して新現
像剤収容部より新現像剤を現像装置に排出することで、
キャリアの交換、トナーの補給を行なう。

【０１３４】請求項２１記載の発明では、現像剤容器の
同一の側面に廃トナー流入開口、新現像剤吐出開口、旧
現像剤流入開口をそれぞれ設けているので、これらと接
続されるべき現像装置やクリーニング装置等との脱着の
ための構成を簡易にすることができ、また、脱着の作業
も容易となる。

【０１３５】請求項２２記載の発明では、転写剤が下か
ら上に向けて搬送される過程で潜像担持体により転写が
行なわれる画像形成装置では、潜像担持体の上型にクリ
ーニング装置、潜像担持体の下方に現像装置が配置され
るので、クリーニング装置と連結されるべき廃トナー流
入開口を現像装置と連結されるべき旧現像剤流入開口よ
りも上に位置させる位置関係とすることで、これら連結
部を交差することなく構成し、かつ、該連結部での廃ト
ナーや旧現像剤の搬送を重力を利用して行なうことがで
きる。

【０１３６】請求項２３記載の発明では、現像剤容器内
での各部が分離しているので、トナーをキャリアが混合
している新現像剤を所定の比率を維持して保持できると
ともに、各部に回収される剤の特性に応じて適正な処
分、廃棄等を行なうことができる。

【０１３７】請求項２４記載の発明では、新現像剤収容
部を筒状体とすることで、この筒状体の長手方向を現像
装置等の長手方向と合わせて平行に配置する構成をとる
ことで、画像形成装置内でのスペース効率を高めること
ができる。

【０１３８】請求項２５記載の発明では、螺旋状の回転
体により筒状体の内部に収容されている新現像剤を良好
に搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像形成装置における現像剤の
流れを説明した模式的な説明図である。

【図２】本発明にかかる画像形成装置の要部を説明した
現像剤容器、現像装置、クリーニング装置まわりの斜視
図である。

【図３】本発明にかかる画像形成装置の要部を説明した
現像剤容器、現像装置、クリーニング装置まわりの断面
図である。

【図４】クリーニング装置まわりを説明した部分断面図
である。

【図５】クリーニング装置の斜視図である。

【図６】クリーニングケースと管路との結合部を説明し
た分解斜視図である。

【図７】現像装置の外観斜視図である。

【図８】現像装置の断面図である。

【図９】現像装置と現像剤容器との取り付け関係を説明
した分解斜視図である。

【図１０】画像形成装置の全体を説明した概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１Ｙ 潜像担持体 ４Ｙ 現像装置 ６Ｙ クリーニング装置 ７０ 現像剤容器 ７１ 廃トナー収容部 ７２ 新現像剤収容部 ７３ 旧現像剤収容部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/01 １１１ Ｇ０３Ｇ 15/01 １１１Ａ 21/10 21/00 ５１２ 21/00 ５１２ 15/08 ５０７Ｘ ５０７Ｄ 21/00 ３１８ ３２６ (72)発明者 高垣 博光 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 藤城 宇貢 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 上田 正之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H027 DA04 EA06 ED10 ED28 HB12 HB13 2H030 AD03 BB23 2H034 AA06 BF03 CA02 CA04 CB01 2H077 AA15 AA25 AA37 AA39 AB02 AB07 AB15 AB18 AC02 AC11 AC16 AD02 AE03 BA08 DA10 DA20 DA45 DB01 EA03 GA04 GA13

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動する潜像担持体に形成された静電潜像
   を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用す
   る現像装置により可視像化し、可視像化されたトナー像
   を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に残留して
   いる残トナーを廃トナーとしてクリーニング装置に回収
   する一方、これら転写やクリーニングにより消費される
   トナーを新トナーを以って補給し、また、使用により劣
   化した旧キャリアを新キャリアと交換することにより、
   一定品質の画像形成を永続的に行なうようにした画像形
   成方法において、 新キャリアとトナーとを混合した新現像剤を前記現像装
   置中の現像剤中に補給すると共に、この補給により過剰
   となった現像剤を回収することにより新旧キャリアの交
   換を行なうこととし、 前記過剰となった現像剤の回収先としての室と、前記ク
   リーニング手段からの前記廃トナーの回収先としての室
   と、前記新現像剤の補給元としての室を、これらの各室
   に区分された単一の容器として設け、この容器を一体と
   して適宜交換することにより、画像形成を継続すること
   を特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載した画像形成方法におい
   て、 前記新現像剤はトナーに対してキャリアが重量比で２０
   〜３０％であることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載した画像形成方法に
   おいて、 前記新現像剤の補給のタイミングは、前記旧現像剤のト
   ナー濃度の検知結果に基づいて行ない、前記過剰となっ
   た現像剤の回収は前記新現像剤の供給に伴う前記旧現像
   剤のオーバーフローを利用して行なうことを特徴とする
   画像形成方法。
4. 【請求項４】移動する潜像担持体に形成された静電潜像
   を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用す
   る現像装置により可視像化し、可視像化されたトナー像
   を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に残留して
   いる残トナーを廃トナーとしてクリーニング装置に回収
   する一方、これら転写やクリーニングにより消費される
   トナーを新トナーを以って補給し、また、使用により劣
   化した旧キャリアを新キャリアと交換することにより、
   一定品質の画像形成を永続的に行なうようにした画像形
   成装置において、 前記クリーニング装置はクリーニングにより集められた
   前記廃トナーを当該クリーニング装置から排出させるた
   めのトナー排出手段、前記現像装置には使用により劣化
   した前記旧キャリアを含むキャリアとトナーとの混合体
   たる旧現像剤を排出するための旧現像剤排出開口および
   新キャリアとトナーとの混合体たる新現像剤を補給する
   ための新現像剤流入開口をそれぞれ設けたことを特徴と
   する画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載した画像形成装置におい
   て、 前記クリーニング装置は、前記潜像担持体の移動方向に
   直交する幅方向にわたりカウンター方向に該潜像担持体
   の周面に摺接するように設けられたクリーニングブレー
   ドと、 前記クリーニングブレードにより掻き取られたトナーを
   収容する前記幅方向に細長い箱状のクリーニングケース
   を有していることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載した画像形成装置におい
   て、 前記トナー排出手段は、前記クリーニングケースの一端
   側に連通させて設けられた管路と、前記クリーニングケ
   ース内の廃トナーを前記管路に搬送する廃トナー搬送手
   段とを有することを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載した画像形成装置におい
   て、 前記廃トナー搬送手段は、前記クリーニングケース側か
   ら前記管路側にわたって設けられた螺旋状の回転体から
   なることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】請求項６又は請求項７に記載した画像形成
   装置において、 前記管路は、前記廃トナー搬送手段により送り込まれた
   廃トナーが自重で該管路内を落下する程度に鉛直方向に
   傾いていることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】請求項４、５、６、７又は８に記載した画
   像形成装置において、 前記現像装置は、前記潜像担持体の移動方向と直交する
   方向である幅方向にわたり該潜像担持体に近接させて設
   けられた現像ローラと、 この現像ローラの下方に設けられた剤巡回撹拌手段と、 これら現像ローラおよび剤巡回撹拌手段を収容する細長
   い箱状の現像ケースを有することを特徴とする画像形成
   装置。
10. 【請求項１０】請求項９に記載した画像形成装置におい
    て、 前記旧現像剤排出開口、前記新現像剤流入開口はそれぞ
    れ前記現像ケースの同一の側面に設けられていることを
    特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載した画像形成装置にお
    いて、前記旧現像剤排出開口の高さ方向の位置は、前記
    新現像剤流入開口からの前記新現像剤の補給に伴い前記
    現像ケース内の現像剤レベルが上昇した分をオーバーフ
    ローにより排出できる位置として定めてあることを特徴
    とする画像形成装置。
12. 【請求項１２】請求項９に記載した画像形成装置におい
    て、 前記現像ローラが前記潜像担持体の下方に配置されてい
    て、 前記剤巡回撹拌手段は、前記現像ケースの内側の底部に
    該現像ケースの長手方向に沿って設けられた仕切り板
    と、この仕切り板を間にして該現像ケースの長手方向に
    沿って対向して並設された２本の螺旋状の回転体からな
    り、 前記仕切り板の長手方向の両端と前記現像ケースとの間
    にそれぞれすき間を形成し、これらのすき間と前記２本
    の回転体に沿って形成される空間とをつなぐ略矩形の空
    間により現像剤撹拌搬送経路を形成し、前記２本の回転
    体による現像剤の搬送方向を互いに逆とすることによ
    り、前記現像剤撹拌搬送経路に沿う現像剤の流れが形成
    されるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】請求項１２に記載した画像形成装置にお
    いて、前記旧現像剤排出開口は前記現像剤撹拌搬送経路
    上、現像剤の流れの向きが変わる位置の近傍に位置し、
    前記新現像剤流入開口は前記現像剤撹拌搬送経路上、前
    記旧現像剤排出開口よりも下流側に位置していることを
    特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】請求項１３に記載した画像形成装置おい
    て、現像剤の流れの向きが変わる位置とは、前記回転体
    の長手方向の一端側の近傍であることを特徴とする画像
    形成装置。
15. 【請求項１５】移動する潜像担持体に形成された静電潜
    像を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用
    する現像装置により可視像化し、可視像化されたトナー
    像を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に残留し
    ている残トナーを廃トナーとしてクリーニング装置に回
    収する一方、これら転写やクリーニングにより消費され
    るトナーを新トナーを以って補給し、また、使用により
    劣化した旧キャリアを新キャリアと交換することによ
    り、一定品質の画像形成を永続的に行なうようにした画
    像形成装置において、 前記クリーニング装置には、クリーニングにより集めら
    れた前記廃トナーを当該クリーニング装置から排出させ
    るためのトナー排出手段、前記現像装置には、使用によ
    り劣化した前記旧キャリアを含むキャリアとトナーとの
    混合体たる旧現像剤を排出するための旧現像剤排出開口
    および新キャリアとトナーとの混合体たる新現像剤を流
    入するための新現像剤流入開口をそれぞれ設けると共
    に、 前記クリーニング手段から回収された廃トナーを収容す
    るための廃トナー収容部と、前記現像装置から回収され
    た前記旧現像剤を収容するための旧現像剤収容部と、前
    記現像装置に補給すべき現像剤であって前記新キャリア
    とトナーとが混合された新現像剤を収容するための新現
    像剤収容部を一体的に具備した現像剤容器を設け、 前記廃トナー収容部に前記トナー排出手段を、前記旧現
    像剤収容部に前記旧現像剤排出開口を、新現像剤収容部
    に前記新現像剤流入開口を、それぞれ連通可能に接続離
    脱可能にして、前記現像剤容器を交換可能に構成したこ
    とを特徴とする画像形成装置。
16. 【請求項１６】請求項１５に記載した画像形成装置にお
    いて、前記新現像剤収容部には当該新現像剤収容部内の
    前記新現像剤を前記現像装置に排出する搬送手段が設け
    られ、また、前記現像装置にはトナーとキャリアの比率
    （トナー濃度）を検知する検知手段が設けられていて、
    この検知手段の検知出力に基づき、所定のトナー濃度が
    維持されるように、前記搬送手段が駆動されることを特
    徴とする画像形成装置。
17. 【請求項１７】請求項１５又は１６に記載した画像形成
    装置において、前記新現像剤収容部内の前記新現像剤
    は、トナーに対してキャリアが重量比で２０〜３０％の
    比率で含まれていることを特徴とする画像形成装置。
18. 【請求項１８】請求項１５、１６又は１７に記載した画
    像形成装置において、当該画像形成装置は、前記潜像担
    持体が複数個配列されたタンデム型のカラー画像形成装
    置であることを特徴とする画像形成装置。
19. 【請求項１９】移動する潜像担持体に形成された静電潜
    像を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用
    する現像装置により可視像化し、可視像化されたトナー
    像を転写材に転写し、転写後前記潜像担持体上に残留し
    ている残トナーを廃トナーとしてクリーニング装置に回
    収する一方、このように消費されるトナーを新トナーを
    以って補給し、また、使用により劣化した旧キャリアを
    新キャリアと交換することにより、一定品質の画像形成
    を永続的に行なうようにした画像形成装置に使用される
    現像剤容器であって、 前記クリーニング装置から回収された廃トナーを収容す
    るための廃トナー収容部と、前記現像装置から回収され
    た前記旧キャリアとトナーとの混合体たる旧現像剤を収
    容するための旧現像剤収容部と、前記現像装置に供給す
    べき現像剤であって前記新キャリアとトナーとが混合さ
    れた新現像剤を収容するための新現像剤収容部を一体的
    に具備し、前記画像形成装置に対して取り付け取外しが
    可能な現像剤容器。
20. 【請求項２０】請求項１９に記載した現像剤容器におい
    て、前記廃トナー収容部は前記クリーニング装置と連通
    されるべき廃トナー流入開口、前記旧現像剤収容部は前
    記現像装置と連通されるべき旧現像剤流入開口、前記新
    現像剤収容部は前記現像装置と連通されるべき新現像剤
    吐出開口をそれぞれ有していることを特徴とする現像剤
    容器。
21. 【請求項２１】請求項２０に記載した現像剤容器におい
    て、前記廃トナー流入開口、前記旧現像剤流入開口、前
    記新現像剤吐出開口は当該現像剤容器の同一の側面に設
    けられていることを特徴とする現像剤容器。
22. 【請求項２２】請求項２１に記載した現像剤容器におい
    て、当該現像剤容器が用いられる画像形成装置では前記
    転写剤は鉛直方向への搬送の過程で前記潜像担持体から
    トナー像が転写されるようになっており、前記廃トナー
    流入開口は前記旧現像剤流入開口よりも上に位置してい
    ることを特徴とする現像剤容器。
23. 【請求項２３】請求項１９、２０、２１又は２２に記載
    した現像剤容器において、前記廃トナー収容部、前記旧
    現像剤収容部、前記新現像剤収容部はこれらの各室が分
    離していることを特徴とする現像剤容器。
24. 【請求項２４】請求項２０、２１、２２又は２３に記載
    した現像剤容器において、前記新現像剤収容部は筒状体
    の内部空間からなり、前記新現像剤吐出開口に向けて新
    現像剤を搬送しかつ排出する搬送手段が設けられている
    ことを特徴とする現像剤容器。
25. 【請求項２５】請求項２４に記載した現像剤容器におい
    て、前記搬送手段は前記筒状体の内側に設けた螺旋状の
    回転体からなることを特徴とする現像剤容器。