JP2001042624A - 現像装置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単色画像形成装置やタンデム方式等の種々の
フルカラー画像形成装置において現像剤を徐々に自動交
換してメンテナンス性を高めるとともに、簡易な構成で
低価格を実現することができる現像装置を提供するこ
と。 【構成】 トナーとキャリアから成る２成分現像剤を用
いて静電潜像を現像する現像装置１であって、該現像装
置１に補給するためのトナーとキャリアを収容する空間
（補給現像剤収容部）５ａと、該現像装置１から排出さ
れた前記２成分現像剤を収容する空間（回収現像剤収容
部）５ｂとを備えた現像剤カートリッジ５を隣接して配
置して成る現像装置１において、前記現像カートリッジ
５の補給現像剤収容部５ａから当該現像装置１への２成
分現像剤の補給と回収現像剤収容部５ｂへの２成分現像
剤の排出とを当該現像装置１の側面又は下面から行うよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置とこれに備えられる現像装置と現像カ
ートリッジ及びプロセスカートリッジに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式を採用する画像形成
装置、特に有彩色の画像形成を行う画像形成装置におい
ては、非磁性トナーと磁性キャリアを混合して現像剤と
して使用する２成分現像方式が広く利用されている。こ
の２成分現像方式は現在提案されている他の現像方式に
比較して、画質の安定性、装置の耐久性等の点で長所を
備えている一方、長期の耐久による現像剤の劣化、特に
キャリアの劣化が不可避であったため、画像形成装置の
長期使用に伴って現像剤の交換が必要である。

【０００３】上記問題に対する解決策が従来幾つか提案
されている。例えば、特公平２−２１５９１号公報に
は、「キャリアとトナーを攪拌する撹拌手段と、同撹拌
手段で撹拌された現像剤を感光体へ供給する現像ロール
とを備えた電子写真複写機用現像装置において、前記撹
拌手段の上方にキャリア補給装置とトナー補給装置とを
分離し又は一体化して設け、現像装置ハウジングの側壁
に現像剤溢出部を設けたため、新しい現像剤を前記補給
装置により少しずつ補給するとともに前記現像剤溢出部
より排出することができ、前記現像装置ハウジング内の
現像剤の特性を一定に維持させることができ、その結
果、複写物の画質も一定に保持させることができる。
又、本発明においては、前記現像装置ハウジング内の古
くなった現像剤は前記現像剤溢出部より順次自動的に排
出されるため、従来のもののように現像装置を複写機よ
り外し、同装置のハウジング内の古い現像剤を取り出
し、新しい現像剤を再充填した後、再び現像装置を取り
付けるといった面倒な現像剤交換作業が不必要となり、
しかも現像剤飛散が防止されて衛生的である。」との記
載がある。

【０００４】つまり、劣化した現像剤（キャリア）を新
しいものと徐々に入れ替えていくことによって見掛け上
のキャリアの劣化進行が止まり、現像剤全体としては特
性が安定する。これによって現像剤交換という作業を不
要にしてメンテナンス性を向上させている。

【０００５】又、上記方式を回転式現像装置の構成と組
み合わせた構成が特開平９−２１８５７５号公報におい
て提案されており、「この回転式現像装置には現像剤補
給手段が設けられており、現像器に必要な現像剤を補給
する。又、現像器内の過剰な現像剤は、回転体の回転に
よる重力の作用方向の変化を利用して排出される。この
ように、回転体特有の動きを利用することによって、簡
単な構造で過剰な現像剤を排出することができる。」等
と記載されている。

【０００６】その他、回転式現像装置によらない方式も
各種提案されている（例えば特開平１０−６３０７４号
公報参照）。

【０００７】一方、近年フルカラー複写機やプリンタの
市場が拡大し、これらに様々な機能が要求されている中
で、例えば高い生産性を提供するために感光ドラムを複
数配置して多重転写を行うタンデム方式の画像形成装置
が多く製品化されており、今後も市場の主流の１つにな
っていくものと思われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タンデム方式
では各色の現像装置は各感光ドラムに対して固定配置さ
れており、特開平９−２１８５７５号公報において提案
された簡単な構造を採用することができなかった。この
ため、タンデム方式において現像剤を徐々に入れ替えて
いく方式を採用するには、特開平１０−６３０７４号公
報に開示されているような複雑な構成を採用しなければ
ならなかった。このことは単色の画像を形成する画像形
成装置についても同様である。

【０００９】つまり、従来の技術では、単色画像形成装
置や高生産性を生み出すタンデム方式やその他様々の特
徴を活かすために回転式現像装置を採用しない様々な構
成のフルカラー画像形成装置においては、現像剤を徐々
に自動交換してメンテナンス性を上げようとすれば逆に
構成が複雑化し、本体コストが上昇するという問題があ
った。

【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、単色画像形成装置やタンデム
方式等の種々のフルカラー画像形成装置において現像剤
を徐々に自動交換してメンテナンス性を高めるととも
に、簡易な構成で低価格を実現することができる現像装
置、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像
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】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、トナーとキャリアから成る
２成分現像剤を用いて静電潜像を現像する現像装置であ
って、該現像装置に補給するためのトナーとキャリアを
収容する空間と、該現像装置から排出された前記２成分
現像剤を収容する空間とを備えた現像剤カートリッジを
隣接して配置して成る現像装置において、前記現像カー
トリッジのトナーとキャリアを収容する空間から当該現
像装置への２成分現像剤の補給と該現像装置から排出さ
れた２成分現像剤を収容する空間への２成分現像剤の排
出とを当該現像装置の側面又は下面から行うようにした
ことを特徴とする。請求項２記載の発明は、電子写真方
式を用いた画像形成装置に対して着脱可能な現像カート
リッジを前記請求項１記載の現像装置と一体に構成した
ことを特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置に対して着脱可能名プロセスカートリ
ッジを、静電潜像を担持するための感光体と、該感光体
を帯電するための帯電手段と、前記感光体上に残留した
トナーを除去するためのクリーニング手段のうちの少な
くとも１つと前記請求項１記載の現像装置とで一体的に
構成したことを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリ
ッジを、静電潜像を担持するための感光体と、該感光体
を帯電するための帯電手段と、前記感光体上に残留した
トナーを除去するためのクリーニング手段のうちの少な
くとも１つと前記請求項２記載の現像カートリッジとで
一体的に構成したことを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明は、前記請求項１記載
の現像装置、前記請求項２記載の現像カートリッジ及び
前記請求項３又は４記載のプロセスカートリッジを含ん
で画像形成装置を構成したことを特徴とする。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、単一の感光体の周面に沿うように複数の前
記請求項１記載の現像装置又は前記請求項２記載の現像
カートリッジを固定配置したことを特徴とする。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項５又は６記
載の発明において、複数の前記請求項１記載の現像装置
又は前記請求項２記載の現像カートリッジを回転させな
いで略直線方向に移動して単一の感光体に順次対向させ
るようにしたことを特徴とする。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項５記載の発
明において、前記現像装置がそれぞれ固定配置された感
光体を複数備え、該複数の感光体上にそれぞれ形成され
たトナー像を転写材搬送ベルト上の転写材又は中間転写
体に重ねて転写することによって複数色の画像を形成す
ることを特徴とする。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項８記載の発
明において、複数の現像装置又は前記請求項３記載のプ
ロセスカートリッジを用い、無端状で回転自在な前記中
間転写体の内側に、前記現像剤カートリッジを配置した
ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２０】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る現像装置と現像カートリッジの断面図、図２
は同現像装置と現像カートリッジを備える画像形成装置
要部の断面図である。

【００２１】先ず、画像形成装置全体の動作について説
明する。

【００２２】図２において、先ず帯電器２１によって帯
電された感光ドラム２８の表面をレーザー２２によって
露光することによって感光ドラム２８上に静電潜像を形
成し、この潜像を現像装置１によって現像することによ
って感光ドラム２８上にトナー像を形成する。そして、
このトナー像は転写帯電器２３による転写バイアスによ
って、転写ベルト２４によって搬送される転写材２７に
転写され、トナー像の転写を受けた転写材２７は転写ベ
ルト２４から剥離され、定着装置２５によって加圧及び
加熱されてトナー像の定着を受ける。尚、転写後に感光
ドラム２８上に残った残トナーはクリーナ２６により除
去されて次の画像形成に備えられる。

【００２３】次に、前記現像装置１を図１に基づいて詳
述する。

【００２４】現像装置１には、非磁性トナーと磁性キャ
リアから成る２成分現像剤が収容されており、その混合
比は重量比で約１：９程度である。この比はトナーの帯
電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成等によって適
正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に
限ることはない。

【００２５】現像装置１は感光ドラム２８に対向した現
像領域が開口しており、この開口部に一部露出するよう
にして現像スリーブ３が回転可能に配置されている。こ
の現像スリーブ３は非磁性材料で構成され、磁界発生手
段である固定のマグネット４を内包している。そして、
現像スリーブ３は現像動作時には図１の矢印方向に回転
し、現像容器２内の２成分現像剤を層状に保持して現像
領域に担持搬送し、感光ドラム２８と対向する現像領域
に２成分現像剤を供給して感光ドラム２８に形成されて
いる静電潜像を現像する。尚、静電潜像を現像した後の
現像剤は、現像スリーブ３の回転に従って搬送されて現
像容器２内に回収される。

【００２６】又、現像容器２には第１現像剤循環スクリ
ュー２ａ（現像スリーブ３に近い側）、第２現像剤循環
スクリュー２ｂ（現像スリーブ３から遠い側）が設けら
れており、これらの第１及び第２現像剤循環スクリュー
２ａ，２ｂによって現像剤は現像容器２内を循環すると
ともに混合撹拌される。尚、現像剤の循環方向は、本実
施の形態では第１現像剤循環スクリュー２ａ側で図１の
手前側から奥側に向かう方向、第２現像剤循環スクリュ
ー２ｂ側では図１の手前側から奥側に向かう方向であ
る。

【００２７】次に、現像剤の補給回収について説明す
る。

【００２８】現像カートリッジ５は、図３に示すよう
に、略円筒形の補給現像剤収容部５ａと回収現像剤収容
部５ｂとで構成されており、画像形成装置本体から容易
に脱着可能に構成されている。

【００２９】現像カートリッジ５を画像形成装置本体に
手前側から挿入すると、シャッター機構６ｂ’がスライ
ドして現像剤回収口６ｂが開口し、更に手前側の把手５
ｃを右側に回すと回収現像剤収容部５ｂが画像形成装置
本体に固定されたまま補給現像剤収容部５ａが回転して
現像剤補給口６ａが開口する。尚、現像カートリッジ５
を画像形成装置本体から取り外す際には、把手５ｃを左
側に回すことによって両開口部６ａ，６ｂが閉じ、内包
する現像剤が外部に漏れることはない。

【００３０】又、補給現像剤収容部５ａ内には、補給さ
れる現像剤を撹拌するための撹拌部材７が内蔵されてい
る。この撹拌部材７は樹脂フィルム等を螺旋状に成形し
たものを剛体の軸で回転駆動するようにしたものであっ
て、これが適宜回転することによって補給現像剤収容部
５ａ内の現像剤が撹拌され、又、現像剤の補給が補助さ
れる。

【００３１】画像形成によって消費された量のトナー
は、撹拌部材７の回転力と重力によって補給現像剤収容
部５ａから現像剤補給口６ａを通過して現像容器２に配
設された補給スクリュー８（図１参照）へと搬送され、
該補給スクリュー８の回転によって現像装置１の現像容
器２内に補給される。

【００３２】以上のようにして現像カートリッジ５から
現像装置１に補給現像剤が補給される。この補給現像剤
のトナーとキャリアの混合比は重量比で９：１程度であ
るが、特にこの数値に限定されるものではない。即ち、
現像容器２内の２成分現像剤の比に対してトナー量が圧
倒的に多く、体積比を考えればトナー中にキャリアが微
量混合されているものと考えることもできる。つまり、
画像形成によって消費されたトナーを補う際に微量のキ
ャリアを徐々に補給していくことになる。補給される現
像剤のキャリアの比が多くなれば同じ量のトナー補給で
キャリアの入れ替わり量が多くなり、現像装置１内の２
成分現像剤はフレッシュな状態に近づくが、その分キャ
リアの消費量が多くなる。このため、それぞれの装置に
おいて適当な混合比を別途定めるのが好ましい。

【００３３】又、トナー（及びキャリア）の補給量は補
給スクリュー８の回転数によって概略定められるが、こ
の回転数は不図示のトナー補給量制御手段によって定め
られる。トナー補給量の制御方法としては、２成分現像
剤のトナー濃度を光学的或は磁気的に検知するものや感
光ドラム２８上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃
度を検知する方法等の様々な方法が知られているため、
何れかの方法を適宜選択することが可能である。

【００３４】画像形成によるトナー消費とトナー補給量
制御手段によるトナー補給を繰り返すと、現像容器２内
にはトナー補給時に共に補給されたキャリアが増加す
る。２成分現像剤のトナー濃度はトナー補給量制御手段
によって略一定に保たれているため、現像容器２内の現
像剤量が増加することになる。過剰になった２成分現像
剤は、現像剤回収口６ｂの開口部を越えた分が回収現像
剤収容部５ｂへと落下することによって回収される。

【００３５】現像剤補給口６ａは現像容器２の軸方向奥
側寄りに形成されており、現像剤回収口６ｂは現像剤補
給口６ａよりもやや手前側に位置する。即ち、現像剤回
収口６ｂは現像容器２内の現像剤の循環方向に関して現
像剤補給口６ａの上流側に位置しており、現像剤補給口
６ａから補給されたフレッシュなキャリアは現像容器２
内に収容された２成分現像剤と少なくとも現像容器２内
での循環１周分だけ混合撹拌されており、回収現像剤収
容部５ｂで排出される現像剤は大半が現像装置１内で画
像形成を繰り返した古い現像剤である。

【００３６】このようにして２成分現像剤の入れ替えが
徐々に行われる。

【００３７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、単色画像形成装置のような現像装置を感光ドラムに
対して固定配置した画像形成装置においても、簡易な構
成で現像剤を徐々に自動交換することができる、低価格
でメンテナンス性の高い画像形成装置を得ることができ
る。

【００３８】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態２に係る現像装置と現像カートリッジの断面図であ
る。

【００３９】図４に示すように、本実施の形態に係る現
像カートリッジ９は、実施の形態１に係る現像装置１と
現像カートリッジ５を一体として画像形成装置本体に対
して容易に脱着可能に構成したものである。

【００４０】現像カートリッジ９の補給現像剤収容部５
ａは実施の形態１のように回転せず固定されている。
又、現像カートリッジ９を画像形成装置本体に装着する
前の状態では、現像剤補給口６ａと現像剤回収口６ｂは
シール部材６ｃによってシールされている。シール部材
６ｃの端部は現像カートリッジ９の手前から一部突き出
しており、現像カートリッジ９を画像形成装置本体に手
前から挿入した後、シール部材６ｃの突出部を手前側に
引き出すことによって現像剤補給口６ａと現像剤回収口
６ｂが開口する。尚、その他の構成等は実施の形態１と
同様である。

【００４１】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３について説明する。

【００４２】本実施の形態は、実施の形態２における現
像カートリッジ９と、帯電器２１、感光ドラム２８、ク
リーナ２６をプロセスカートリッジとして一体化し、こ
のプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して容
易に着脱可能としたことを特徴とする。尚、その他の構
成等は実施の形態１、２と同様である。

【００４３】或はこのようなプロセスカートリッジから
現像カートリッジ５を更に着脱可能とした構成を採用し
ても良い。

【００４４】＜実施の形態４＞次に、本発明の実施の形
態４を図５〜図７に基づいて説明する。

【００４５】図５はフルカラー画像形成装置要部の断面
図であり、該フルカラー画像形成装置の移動式現像装置
１０にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナ
ーをそれぞれ収容した現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが
収容されており、移動式現像装置１０の水平方向移動に
よって４つの現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうちの１
つを感光ドラム２８に対向させる。

【００４６】像担持体である感光ドラム２８は回動自在
に設けられており、この感光ドラム２８を一次帯電器２
１で一様に帯電し、レーザー２２によって露光量を定め
られた光で露光して最初に感光ドラム２８上にイエロー
の静電潜像を形成する。このイエローの静電潜像をイエ
ローのトナーを収容した現像器１Ｙを用いて現像し、感
光ドラム２８上にトナー像を形成する。

【００４７】次に、イエローのトナー像を転写紙搬送シ
ート２４によって搬送されて来た転写紙２７上に転写帯
電器２３によって転写する。尚、感光ドラム２８上の転
写残トナーはクリーナ２６によって除去する。

【００４８】そして、クリーニングされた感光ドラム２
８を再び一次帯電器２１で帯電し、レーザー２２で露光
して感光ドラム２８上にマゼンタの静電潜像を形成す
る。このマゼンタの静電潜像が現像領域を通過するとき
には移動式現像装置１０がスライドしてマゼンタのトナ
ーを収容した現像器１Ｍが感光ドラム２８と対向してい
るため、この現像器１Ｍを用いてマゼンタの静電潜像を
現像してマゼンタのトナー像を得る。そして、このマゼ
ンタのトナー像を先にイエローのトナー像を転写した転
写材２７に重ねて転写する。

【００４９】このようにして転写材２７上に順次イエロ
ー、マゼンタ及びシアンのトナー像を形成した後、転写
材２７を転写紙搬送ベルト２４から剥離して定着装置２
５に搬送し、熱と圧力によってトナー像を転写材２７上
に定着してフルカラー画像を得る。

【００５０】各色の現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの構
成は、現像領域に対する開口部が上方を向いている等の
他は基本的には実施の形態１、２で説明した現像装置１
のそれと同様である。又、現像剤の循環方向も実施の形
態１と同様であり、第１現像剤循環スクリュー２ａ側で
図１の手前側から奥側に向かう方向、第２現像剤循環ス
クリュー２ｂ側では図１の奥側から手前側に向かう方向
である。

【００５１】次に、本実施の形態に係る画像形成装置に
おける現像剤の補給回収について説明する。

【００５２】本実施の形態に係る現像カートリッジ５
は、図６に示すように、補給現像剤収容部５ａと回収現
像剤収容部５ｂとで構成されており、画像形成装置本体
に対して容易に脱着可能である。補給現像剤収容部５ａ
と回収現像剤収容部５ｂとは同軸の円筒状に構成され、
補給現像剤収容部５ａの奥側に回収現像剤収容部５ｂが
位置する。回収現像剤収容部５ｂ内を通過するように補
給現像剤搬送路８ａが設けられており、その中に補給ス
クリュー８が回転自在に設置されている。即ち、本実施
の形態では、補給スクリュー８は現像剤カートリッジ５
に内に内蔵されている。又、補給現像剤収容部５ａ内に
は、補給される現像剤を攪拌するための撹拌部材７が内
蔵され、この撹拌部材７が適宜回転することによって現
像剤の補給を補助し、又、補給現像剤収容部５ａ内の現
像剤を徐々に奥側へと搬送する。

【００５３】現像カートリッジ５を画像形成装置本体に
装着した後、手前側の把手５ｃを右側に回すと補給現像
剤収容部５ａと回収現像剤収容部５ｂが回転し、現像剤
補給口６ａと現像剤回収口６ｂが開口する。尚、現像カ
ートリッジ５を画像形成装置本体から取り外す際には把
手５ｃを左側に回せば両開口部６ａ，６ｂが閉じ、内包
する現像剤が外部に漏れることはない。

【００５４】図７に現像剤補給口６ａ付近の様子を示
す。図７（ａ）は現像カートリッジ５を上側から見た
図、図７（ｂ）は現像カートリッジ５を手前側から見た
図である。

【００５５】画像形成によっ消費された量のトナーは、
補給現像剤搬送路８ａの補給現像剤収容部５ａ側から補
給スクリュー８の回転によって斜め上方に搬送され、現
像剤補給口６ａから現像容器２内へ搬送される。そし
て、補給された現像剤は、現像容器２の底面の現像剤補
給口６ａから現像容器２内に進入し、盛り上がった部分
が第２現像剤循環スクリュー２ｂの回転によって画像形
成装置本体の手前側（図７（ａ）の下側）に搬送され
る。その後、補給された現像剤の流れ（矢印Ａ）は、現
像剤循環案内口２ｃ付近で現像容器２内を循環する現像
剤の流れ（矢印Ｂ）と合流し、現像容器２内の２成分現
像剤と混合撹拌される。

【００５６】現像容器２内で循環している現像剤は図７
（ａ）に示すように循環しているが、図７（ａ）の左側
の領域から右側の領域に搬送されると直ちに第２現像剤
循環スクリュー２ｂによって図７（ａ）の下側に搬送さ
れる。即ち、殆どの場合、現像容器２内で循環している
現像剤が現像剤補給口６ａからこぼれ落ちることはな
い。構成上そのような不具合が起き易い場合には、現像
剤補給口６ａの上端の高さを現像容器２の内側底面より
も高くしたり、現像剤補給口６ａを囲うように現像容器
２の内側に周状の突起を形成する等の工夫をすれば良
い。

【００５７】又、過剰になった２成分現像剤は、図７
（ｂ）に示す現像剤排出口６ｄの高さを越えた分が落下
して現像剤回収口６ｂを通過し、回収現像剤収容部５ｂ
へと回収される。

【００５８】本実施の形態において、現像剤回収口６ｂ
が現像容器２内の現像剤の循環方向に関して現像剤補給
口６ａの上流側に位置している点は実施の形態１と同様
であり、これによって２成分現像剤の入れ替えが徐々に
行われる。

【００５９】以上のように、本実施の形態に係るフルカ
ラー画像形成装置のような複数の現像器１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１Ｋが一体となってスライドし、これらが感光ドラ
ム２８に順次対向する構成を採用する画像形成装置にお
いても簡易な構成で現像剤を徐々に自動交換することが
でき、低価格でメンテナンス性の高い画像形成装置を得
ることができる。

【００６０】＜実施の形態５＞次に、本発明の実施の形
態５を図８及び図１０に基づいて説明する。

【００６１】図８は本実施の形態に係るフルカラー画像
形成装置要部の断面図であり、該フルカラー画像形成装
置において感光ドラム２８にはイエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックのトナーをそれぞれ収容した現像器１
Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが対向しており、各現像器１Ｙ，
１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを順次感光ドラム２８の表面に近接さ
せることによって各色のトナー像が形成される。そし
て、形成されたトナー像は転写材２７上に順次転写さ
れ、トナー像が転写された転写材２７は転写材搬送ベル
ト２４から剥離されて定着装置２５に搬送され、該定着
装置２５によってトナー像の定着を受けてフルカラー画
像が形成される。

【００６２】次に、本実施の形態に係る画像形成装置に
おける現像剤の補給回収について説明する。

【００６３】図８に示すように、現像器１Ｋと現像カー
トリッジ５Ｋは実施の形態４の現像器１Ｋと現像カート
リッジ５Ｋとほぼ同様に構成されている。従って、以下
では現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと現像カートリッジ５Ｙ，
５Ｍ，５Ｃにおける現像剤の補給回収について説明す
る。

【００６４】現像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは前記
実施の形態１に係る現像カートリッジ５と同様に略円筒
形の補給現像剤収容部５ａと回収現像剤収容部５ｂとで
構成され、画像形成装置本体に対して容易に脱着可能で
ある。又、実施の形態３の現像カートリッジ５と同様に
補給スクリュー８と補給現像剤搬送路８ａを内蔵してい
る。

【００６５】図９に現像剤補給口６ａ付近の様子を示
す。図９（ａ）は現像カートリッジの現像剤補給口６ａ
付近を手前側から見た図、図９（ｂ）は現像カートリッ
ジを図８の左側から見た図である。

【００６６】図９（ａ）に示すように、補給現像剤搬送
路８ａの補給現像剤収容部５ａ側から補給現像剤搬送路
８ａに搬送された現像剤は、補給スクリュー８の回転に
従って斜め上方に搬送されて現像剤補給口６ａから現像
容器２内に補給される。

【００６７】又、過剰になった２成分現像剤は、図９
（ｂ）に示すように現像剤排出口６ｄの高さを越えた分
が落下して現像剤回収口６ｂを通過し、回収現像剤収容
部５ｂへと回収される。

【００６８】以上のように、本実施の形態に係るフルカ
ラー画像形成装置のような感光ドラム２８の周囲に複数
の現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配置され、これらが
感光ドラム２８に順次近接する構成を採用する画像形成
装置においても、簡易な構成で現像剤を徐々に自動交換
することができ、低価格でメンテナンス性の高い画像形
成装置を得ることができる。

【００６９】＜実施の形態６＞次に、本発明の実施の形
態６を図１０に基づいて説明する。尚、図１０はフルカ
ラー画像形成装置要部の断面図である。

【００７０】図１０に示すように、本実施の形態に係る
フルカラー画像形成装置は、各色のトナー像を形成する
ためのＹステーション、Ｍステーション、Ｃステーショ
ン、Ｋステーションにそれぞれ感光ドラム２８Ｙ，２８
Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ、一次帯電器２１Ｙ，２８Ｍ，２８
Ｃ，２８Ｋ、レーザー２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２
Ｋ、現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、転写帯電器２３
Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ及びクリーナ２６Ｙ，２６
Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを備えている。

【００７１】而して、各ステーションで形成されたイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー像は転写
紙搬送ベルト２４によって搬送されて来た転写紙２７上
に各ステーションの転写帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３
Ｃ，２３Ｋによって順次転写される。尚、現像器１Ｙ，
１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと現像剤カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋの構成は前記実施の形態１に係る現像装置と現
像カートリッジ５の構成と同様である。

【００７２】本実施の形態では、各ステーションを縦方
向に配置し、現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対して現
像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを横方向に配置
した。このようなタンデム式画像形成装置ではステーシ
ョンの配置方向が装置全体を大型化し勝ちであるが、本
実施の形態のような配置であれば現像カートリッジ５
Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋによって装置を大型化させること
がない。ここで、例えば各ステーションを横方向に配置
し、その上方に転写材搬送ベルト２４を配置した場合に
は、装置が横方向に大きくならないように現像剤カート
リッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは現像器１Ｙ，１Ｍ，１
Ｃ，１Ｋの下側に配置するのが好ましい。

【００７３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、タンデム式フルカラー画像形成装置の特徴である高
生産性を活かしながら、低価格でメンテナンス性の高い
画像形成装置を得ることができる。

【００７４】＜実施の形態７＞次に、本発明の実施の形
態７を図１１に基づいて説明する。図１１は本実施の形
態に係るフルカラー画像形成装置要部の断面図である。

【００７５】図１１に示すように、本実施の形態に係る
フルカラー画像形成装置には、各色のトナー像を形成す
るためのＹステーション、Ｍステーション、Ｃステーシ
ョン、Ｋステーションが横方向に配置されている。そし
て、各ステーションで形成されたイエロー、マゼンタ、
シアン及びブラックのトナー像は、各ステーションの転
写帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋによって中間
転写ベルト２４ａ上に順次重ねて転写され、中間転写ベ
ルト２４ａ上に転写されたトナー像は２次転写帯電器２
３ａによって転写材２７上に一括して転写される。

【００７６】本実施の形態のような中間転写方式は、転
写材２７の搬送機構が単純化されるために紙詰まり（ジ
ャム）等のトラブルが起こりにくく、又、普通紙、ＯＨ
Ｐフィルム等の様々なマテリアルに容易に対応できる等
の特長を有している。

【００７７】又、本実施の形態に係るフルカラー画像形
成装置の特徴は、中間転写ベルト２４ａの内側に各ステ
ーションに対応する現像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋを配置したことにある。

【００７８】現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと現像カー
トリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋそれぞれの構成は前記
実施の形態４に係る現像器１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと現
像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの構成と同様で
ある。現像剤補給口６ａと現像剤回収口６ｂは共に中間
転写ベルト２４ａよりも奥側において補給現像剤と回収
現像剤の受け渡しを行うため、中間転写ベルト２４ａの
走行を妨げることはない。

【００７９】本実施の形態のような構成では、前記実施
の形態５と同様に現像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，
５Ｋの配置によって画像形成装置本体が大型化すること
がない。更に、中間転写ベルト２４ａ内の空間を効率的
に利用することによって装置の更なる小型化を実現する
ことができる。

【００８０】尚、本実施の形態のような転写機構内に現
像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを配置する方式
は、実施の形態５のような転写紙搬送ベルト２４を用い
た方法においても可能である。しかし、転写材搬送ベル
ト２４は紙詰まり（ジャム）等のトラブル発生時等に画
像形成装置本体外に引き出される場合がある。この際、
内蔵された現像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを
画像形成装置本体側に装着したまま転写材搬送ベルト２
４を引き出す方法や現像カートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋを転写材搬送ベルト２４と共に画像形成装置本
体から取り外す方法等が考えられるが、何れの場合も構
成が複雑になる。即ち、転写機構内に現像カートリッジ
を配置する方式を採る場合には、本実施の形態に係る画
像形成装置のように中間転写方式を採用することが好ま
しい。

【００８１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、低価格でメンテナンス性の高い画像形成装置を得る
ことができるのみならず、タンデム式フルカラー画像形
成装置の特長である高生産性や中間転写方式の特長であ
る転写紙搬送安定性や転写マテリアル対応性を生かして
画像形成装置本体内の空間を効率的に利用することがで
きるために装置全体を小型化することもできる。

【００８２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像カートリッジのトナーとキャリアを収容す
る空間から当該現像装置への２成分現像剤の補給と該現
像装置から排出された２成分現像剤を収容する空間への
２成分現像剤の排出とを当該現像装置の側面又は下面か
ら行うようにしたため、単色画像形成装置やタンデム方
式等の種々のフルカラー画像形成装置において現像剤を
徐々に自動交換してメンテナンス性を高めるとともに、
簡易な構成で低価格を実現することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置と現像カ
ートリッジの断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る現像装置と現像カ
ートリッジを備える画像形成装置要部の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る現像カートリッジ
の破断斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態２に係る現像装置と現像カ
ートリッジの断面図である。

【図５】本発明の実施の形態４に係るフルカラー画像形
成装置要部の断面図である。

【図６】本発明の実施の形態４に係る現像カートリッジ
の説明図である。

【図７】本発明の実施の形態４における現像剤の補給と
回収を説明する図である。

【図８】本発明の実施の形態５に係るフルカラー画像形
成装置要部の断面図である。

【図９】本発明の実施の形態５に係る現像カートリッジ
の説明図部ある。

【図１０】本発明の実施の形態６に係るフルカラー画像
形成装置要部の断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態７に係るフルカラー画像
形成装置要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 現像装置 ２ 現像容器 ２ａ 第１現像剤循環スクリュー ２ｂ 第２現像剤循環スクリュー ５ 現像カートリッジ ５ａ 補給現像剤収容部 ５ｂ 回収現像剤収容部 ６ａ 現像剤補給口 ６ｂ 現像剤回収口 ６ｃ シール部材 ６ｄ 現像剤排出口 ８ 補給スクリュー ８ａ 補給現像剤搬送路 ９ 現像カートリッジ １０ 移動式現像装置 ２１ 一次帯電器（帯電手段） ２４ 転写材搬送ベルト ２６ クリーナ（クリーニング手段） ２７ 転写材 ２８ 感光ドラム（感光体）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーとキャリアから成る２成分現像剤
   を用いて静電潜像を現像する現像装置であって、該現像
   装置に補給するためのトナーとキャリアを収容する空間
   と、該現像装置から排出された前記２成分現像剤を収容
   する空間とを備えた現像剤カートリッジを隣接して配置
   して成る現像装置において、 前記現像カートリッジのトナーとキャリアを収容する空
   間から当該現像装置への２成分現像剤の補給と該現像装
   置から排出された２成分現像剤を収容する空間への２成
   分現像剤の排出とを当該現像装置の側面又は下面から行
   うようにしたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 電子写真方式を用いた画像形成装置に対
   して着脱可能であって、前記請求項１記載の現像装置と
   一体に構成されることを特徴とする現像カートリッジ。
3. 【請求項３】 電子写真方式を用いた画像形成装置に対
   して着脱可能であって、静電潜像を担持するための感光
   体と、該感光体を帯電するための帯電手段と、前記感光
   体上に残留したトナーを除去するためのクリーニング手
   段のうちの少なくとも１つと前記請求項１記載の現像装
   置とで一体的に構成されることを特徴とするプロセスカ
   ートリッジ。
4. 【請求項４】 電子写真方式を用いた画像形成装置に対
   して着脱可能であって、静電潜像を担持するための感光
   体と、該感光体を帯電するための帯電手段と、前記感光
   体上に残留したトナーを除去するためのクリーニング手
   段のうちの少なくとも１つと前記請求項２記載の現像カ
   ートリッジとで一体的に構成されることを特徴とするプ
   ロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記請求項１記載の現像装置、前記請求
   項２記載の現像カートリッジ及び前記請求項３又は４記
   載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 単一の感光体の周面に沿うように複数の
   前記請求項１記載の現像装置又は前記請求項２記載の現
   像カートリッジを固定配置したことを特徴とする請求項
   ５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 複数の前記請求項１記載の現像装置又は
   前記請求項２記載の現像カートリッジを回転させないで
   略直線方向に移動して単一の感光体に順次対向させるよ
   うにしたことを特徴とする請求項５又は６記載の画像形
   成装置。
8. 【請求項８】 前記現像装置がそれぞれ固定配置された
   感光体を複数備え、該複数の感光体上にそれぞれ形成さ
   れたトナー像を転写材搬送ベルト上の転写材又は中間転
   写体に重ねて転写することによって複数色の画像を形成
   することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 複数の現像装置又は前記請求項３記載の
   プロセスカートリッジを用い、無端状で回転自在な前記
   中間転写体の内側に、前記現像剤カートリッジを配置し
   たことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。