JP2001209244A

JP2001209244A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001209244A
Application number: JP2000014430A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Seiko Itagaki; 板垣　　整子; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】二成分現像剤を使用する現像装置に対し簡略
化した現像剤供給部から途中で滞留することなくトナー
あるいはキャリアを補給して現像剤中のトナー濃度や現
像能力を維持するようにする。【解決手段】トナーホッパ２００Ｔとキャリアホッパ
２００Ｃとは並列配置されていて、ホッパ２００Ｃ内の
キャリアはトナー供給手段である搬送スクリュー３００
Ａの上流部に落下するようにし、トナーと共に現像装置
１４へ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像形成体上の潜像
をキャリアとトナーから成る二成分現像剤によって現像
してトナー像とすると共に、キャリアとトナーそれぞれ
の供給手段と排出手段を備える現像装置を使用する画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置では、
一様に帯電した像形成体に像露光を行って潜像を形成
し、潜像を現像してトナー像としたのちトナー像を記録
紙等の転写材に転写することが行われる。トナー像を担
持した転写材が定着装置を通過することによりトナーは
転写材上に定着する。

【０００３】潜像を現像するに当たっては、現像性に優
れていることからトナーとキャリアとから成る二成分現
像剤が多く用いられる。トナーとキャリアとは現像器内
で撹拌されてトナーはキャリア外面に静電的に付着した
状態となり、現像領域へと搬送され現像バイアスが印加
された条件下でトナーはキャリアから離れて像形成体の
潜像部分に静電的に付着する。現像器内では現像によっ
てトナーが消費されるので、現像器内にはインダクスン
ス等を用いて現像剤中でのトナー量を検知するトナー濃
度検知手段が設けられていて、トナーが所定比率より低
下するとトナーホッパ等のトナー供給部からトナーを現
像器内に補充することがなされている。

【０００４】各現像器内のトナーは消費された新たなト
ナーによって不足した分の補充が行われるが、キャリア
は持続して使用される。キャリアは長期に渡って使用さ
れると、個々のキャリアの外周には１μｍに満たない微
小なトナーが付着し、これが原因となって現像性能が次
第に低下して来て良好なトナー像が得られないようにな
る。このために所定枚数の画像形成がなされた時点で像
形成体の周囲に近接配置した各々の現像器を取外して内
部の現像剤を交換し新規なキャリアと交換することによ
って再び良好な現像が行われるようなサービス業務がな
されていた。

【０００５】このようなところから、補給するトナーと
共に新しいキャリアを一定比率で加えて補給し、現像性
能の低下したキャリアを序々に新しいキャリアと交換し
て行くことによってサービス業務としての現像剤の交換
を必要としなくする提案、即ちトリクル現像と呼ばれる
提案が特公平２−２１５９１号公報によってなされてい
る。

【０００６】また、回転する像形成体の周縁部に複数の
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ等トナー色を異にした現像剤を内蔵した
現像器を設け、像形成体上にトナー像を重ね合わせてカ
ラートナー像を形成後一括して転写材へ転写するカラー
画像形成装置が本出願人等によって提供されている。こ
の様式は像形成体周囲を帯電器や現像器やクリーナを余
分な空間を設けずに有効に配置することによりカラー画
像形成装置を小型化できる特徴を有している。かかるカ
ラー画像形成装置では、各現像器毎に内部のトナーの消
費を検知し、検知結果に基づいてトナー補給を行うこと
がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の提案されたトリ
クル現像ではトナー消費量に比例してトナーと一定比率
をもったキャリアの供給を行って来た。しかしこのよう
な現像剤の補給方法ではトナーの使用頻度と現像剤の劣
化が反比例の関係にあって、画像形成装置の使用状況に
よってキャリアの特性変化が顕著に現れ、現像されたト
ナー画像にも差異が生じて来る。

【０００８】本発明は、長期に亘って現像剤交換を行わ
なくても良好な現像が継続して行われる現像装置、及び
像形成体の周囲に近接して複数の現像器を配したカラー
画像形成装置において、現像剤交換という作業を必要と
しないで、各現像器が常に良好な現像条件が維持され
て、長期に亘って安定して良好なカラー画像の得られる
画像形成装置で、特にキャリアとトナーとの独立供給を行うよう構成すると
共に、供給経路や供給方法の簡略化が行われ、キャリア
はトナーと混合して供給されるようにした画像形成装
置、キャリアとトナーとの独立供給を行うよう構成すると
共に、トナー収納部とキャリア収納部とを一体構成とし
て収納部の簡略化がなされた画像形成装置、上記、の画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、トナー
とキャリアとから成る二成分現像剤を有する現像装置
に、トナー収納部からトナーを、キャリア収納部からキ
ャリアを供給し、前記現像装置からは現像剤の回収がな
されるようにした画像形成装置において、キャリアは前
記トナー収納部のトナー溜り上からトナー供給手段に供
給するよう構成したことを特徴とする画像形成装置（請
求項１の発明）及び、トナーとキャリアとから成る二成
分現像剤を有する現像装置に、トナー収納部からトナー
を、キャリア収納部からキャリアを供給し、前記現像装
置からは現像剤の回収がなされるようにした画像形成装
置において、前記トナー収納部と前記キャリア収納部と
は並列配置されていて、キャリアはトナー供給手段に供
給してトナーと共に該現像装置へ供給するよう構成した
ことを特徴とする画像形成装置（請求項３の発明）によ
り達成される。

【００１０】上記の目的は、トナーとキャリアとから
成る二成分現像剤を有する現像装置に、トナー収納部か
らトナーを、キャリア収納部からキャリアを供給し、前
記現像装置からは現像剤の回収がなされるようにした画
像形成装置において、前記トナー収納部と前記キャリア
収納部とは並列配置されて前記現像装置への共通の供給
手段を有し、該供給手段へは一方を選択可能とする開閉
手段を各収納部に有したことを特徴とする画像形成装置
（請求項６の発明）により達成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置は二成分現
像剤を用いる現像装置を備え、該現像装置へのトナー及
びキャリアの供給手段に特徴を有している。かかる現像
装置を複数組搭載した画像形成装置の一例であるカラー
プリンタの画像形成プロセス及び各機構について、図１
を用いて説明する。図１は、本発明の現像装置を複数組
搭載した画像形成装置の一例であるカラープリンタの断
面構成図であり、図２はその像形成体の断面構成図であ
る。

【００１２】なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や
用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本
発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモー
ドを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範
囲を限定するものではない。

【００１３】図１または図２によれば、像形成体である
感光体ドラム１０は、例えばガラスや透光性アクリル樹
脂等の透光性部材によって形成される円筒状の基体の外
周に、透光性の導電層及び有機感光層（ＯＰＣ）の光導
電体層を形成したものである。

【００１４】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により、透光性の導電層を接地された状態で図
１の矢印で示す時計方向に回転される。

【００１５】本発明では、画像露光用の露光ビームは、
その結像点である感光体ドラム１０の光導電体層におい
て、光導電体層の光減衰特性（光キャリア生成）に対し
て適正なコントラストを付与できる波長の露光光量を有
していればよい。従って、本実施形態における感光体ド
ラムの透光性の基体の光透過率は、１００％である必要
はなく、露光ビームの透過時にある程度の光を吸収する
ような特性を有していてもよい。要は、適切なコントラ
ストを付与できればよい。透光性の基体の素材として
は、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエステルモ
ノマーを重合したものが、透光性、強度、精度、表面性
等において優れており好ましく用いられるが、その他一
般光学部材などに使用されるアクリル、フッ素、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
トなどの各種透光性樹脂が使用可能である。また、露光
光に対して透光性を有していれば、着色していてもよ
い。透光性の導電層としては、インジウム錫酸化物（Ｉ
ＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅
や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる透光性を維持
した金属薄膜が用いられ、成膜法としては、真空蒸着
法、活性反応蒸着法、各種スパッタリング法、各種ＣＶ
Ｄ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法などが利用できる。
また、光導電体層としては各種有機感光層（ＯＰＣ）が
使用できる。

【００１６】光導電体層の感光層としての有機感光層
は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層
（ＣＧＬ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電
荷輸送層（ＣＴＬ）とに機能分離された二層構成の感光
層とされる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いた
めに有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。
なお有機感光層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送
物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされ
てもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層には、
通常バインダ樹脂が含有される。

【００１７】以下に説明する帯電手段としてのスコロト
ロン帯電器１１、画像書込手段としての露光光学系１
２、現像手段としての現像器１４は、それぞれ、イエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各色毎の画像形成プロセス用として準備されて
おり、本実施形態においては、図１の矢印にて示す感光
体ドラム１０の回転方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順
に配置される。

【００１８】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
は像形成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して
直交する方向（図１において紙面垂直方向）に感光体ド
ラム１０と対峙し近接して取り付けられ、感光体ドラム
１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持さ
れた制御グリッド（符号なし）と、コロナ放電電極１１
ａとして、例えば鋸歯状電極を用い、トナーと同極性の
コロナ放電とによって帯電作用（本実施形態においては
マイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。コロナ放電電極１１ａとしては、その他
ワイヤ電極や針状電極を用いることも可能である。

【００１９】各色毎の露光光学系１２は、それぞれ、像
露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を
感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に並べた
線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセル
フォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた
露光用ユニットとして構成される。円柱状の保持部材２
０に、各色毎の露光光学系１２が取付けられて感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。露光素子としてはそ
の他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロルミネッ
センス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光素子を
アレイ状に並べた線状のものが用いられる。

【００２０】各色毎の画像書込手段としての露光光学系
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置を、スコロト
ロン帯電器１１と現像器１４との間で、現像器１４に対
して感光体ドラム１０の回転方向上流側に設けた状態
で、感光体ドラム１０の内部に配置される。

【００２１】露光光学系１２は、別体のコンピュータ
（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した感
光体ドラム１０に像露光を行い、感光体ドラム１０上に
潜像を形成する。この実施形態で使用される発光素子の
発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃのトナーの透光性の高い６
８０〜９００ｎｍの範囲のものが良好であるが、裏面か
ら像露光を行うことからカラートナーに透光性を十分に
有しないこれより短い波長でもよい。

【００２２】各色毎の現像手段としての現像器１４は後
に再び説明するが、内部にイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色（Ｋ）の二成分の現
像剤を収容し、それぞれ、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、
外径１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスある
いはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像スリ
ーブ１４１を備えている。

【００２３】現像領域では、現像スリーブ１４１は、突
き当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の
間隙、例えば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保
たれ、感光体ドラム１０の回転方向と最近接位置におい
て順方向に回転するようになっており、現像時、現像ス
リーブ１４１に対してトナーと同極性（本実施形態にお
いてはマイナス極性）の直流電圧或いは直流電圧に交流
電圧ＡＣを重畳する現像バイアス電圧を印加することに
より、感光体ドラム１０の露光部に対して非接触の反転
現像が行われる。この時の現像間隔精度は画像ムラを防
ぐために２０μｍ程度以下が必要である。

【００２４】以上のように現像器１４は、スコロトロン
帯電器１１による帯電と露光光学系１２による像露光に
よって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、非
接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のト
ナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電であ
り、トナーは負極性）により反転現像する。

【００２５】図２に示すように、感光体ドラム１０と保
持部材２０とは、装置背面側と前面側の端部において、
それぞれ感光体ドラム１０を回転可能に支持する支持部
材であるフランジ部材１０Ａ，１０Ｂと、保持部材２０
を支持するフランジ１２０Ａ，１２０Ｂとを圧入もしく
はネジ等の手段を介して一体的に構成されている。感光
体ドラム１０は、その支持部材であるフランジ部材１０
Ａならびにフランジ部材１０Ｂが、保持部材２０のフラ
ンジ１２０Ａの一体とする固定部材であるシャフト１２
１ならびにフランジ１２０Ｂに対して、それぞれベアリ
ングＢ１ならびにベアリングＢ２を介して回動自在に支
持されている。

【００２６】シャフト１２１は感光体ドラム１０を保持
する軸部１２１Ａを備えており、また背面側の装置基板
７０には係合穴１３０Ａを備えるシャフト１２１の保持
手段である支軸１３０が設けられている。係合穴１３０
ＡにはリニアベアリングＢ４が嵌入されており、受け部
材１３０ａを挟んで支軸１３０がネジ等により背面側の
装置基板７０に固定されている。支軸１３０は駆動歯車
Ｇ１に噛合する歯車Ｇ２の中心に位置され、歯車Ｇ２を
一体とする伝導部材１３１をベアリングＢ３を介して回
動自在に支持している。一方装置前面側の装置基板７０
には保持部材２０に固定される露光光学系１２を一体と
する感光体ドラム１０を挿脱可能とする開口部７０Ａが
開口されている。

【００２７】保持部材２０は背面側の装置基板７０に対
しては、シャフト１２１の軸部１２１Ａを支軸１３０に
設けられたリニアベアリングＢ４に挿入し、軸部１２１
Ａに挿通した係合ピン１２１Ｐを支軸１３０の係合部１
３０Ｂに形成したＶ字状の溝に係合することにより露光
光学系１２の角度関係位置を規制して取り付けられ、前
面側の装置基板７０に対しては、端部の一体とするフラ
ンジ１２０Ｃを緩衝材Ｋを挟み前蓋１２０Ｄを軸方向に
押圧した状態でネジ５２により固定することにより所定
の位置に装着される。

【００２８】感光体ドラム１０を支持する支持部材であ
るフランジ部材１０Ａの側面に取付けられる係合部材で
あるカプリング１０Ｃと、歯車Ｇ２を一体とする伝導部
材１３１の側面に取付けられる結合部材である駆動ピン
１３１Ａと、止めネジ５１とにより、フランジ部材１０
Ａと歯車Ｇ２との結合部が構成され、保持部材２０を一
体とする感光体ドラム１０の装着状態においては、フラ
ンジ部材１０Ａの側面に取付けられるカプリング１０Ｃ
が歯車Ｇ２を有する伝導部材１３１の側面に取付けられ
る駆動ピン１３１Ａに嵌込まれ、係合後、歯車Ｇ２を有
する伝導部材１３１とフランジ部材１０Ａを有する感光
体ドラム１０とが中心及び外周面を合わされた状態で、
感光体ドラム１０の側方から止めネジ５１を用いて駆動
ピン１３１Ａとカプリング１０Ｃとが固定され、フラン
ジ部材１０Ａと歯車Ｇ２とが結合、固定される。

【００２９】画像形成のスタートにより不図示の像形成
体駆動モータの始動により、駆動歯車Ｇ１の回転動力が
歯車Ｇ２により結合部を介して感光体ドラム１０に伝達
され、感光体ドラム１０が図１の矢印で示す時計方向へ
回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器１１の帯電作
用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。
感光体ドラム１０は電位を付与されたあと、Ｙの露光光
学系１２において第１の色信号すなわちＹの画像データ
に対応する電気信号による露光が開始され感光体ドラム
１０の回転走査によってその表面の感光層に原稿画像の
イエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成され
る。この潜像はＹの現像器１４により非接触の状態で反
転現像され、感光体ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のト
ナー像が形成される。

【００３０】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、Ｍのスコロトロン帯電器１１
の帯電作用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに
対応する電気信号による露光が行われ、Ｍの現像器１４
による非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わ
せて形成される。

【００３１】同様のプロセスにより、Ｃのスコロトロン
帯電器１１、露光光学系１２及び現像器１４によってさ
らに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、また、Ｋのスコロトロン帯電器１１、露光光学系１
２及び現像器１４によって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【００３２】このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、
Ｃ及びＫの露光光学系１２による感光体ドラム１０の有
機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部より
透光性の基体を通して行われる。従って、第２、第３及
び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形成
されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を形
成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム１
０の外部から露光してもよい。

【００３３】一方、転写材としての記録紙Ｐは、転写材
収納手段としての給紙カセット１５より、送り出しロー
ラ（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号な
し）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送され
る。

【００３４】記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動
によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段としての紙帯電器１
５０の帯電により搬送ベルト１４ａに吸着されて転写域
へ給送される。搬送ベルト１４ａにより密着搬送された
記録紙Ｐは、転写域でトナーと反対極性（本実施形態に
おいてはプラス極性）の電圧が印加される転写手段とし
ての転写器１４ｃにより、感光体ドラム１０の周面上の
カラートナー像が一括して記録紙Ｐに転写される。

【００３５】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｈにより
除電されて、搬送ベルト１４ａから分離され、定着装置
１７へと搬送される。

【００３６】定着装置１７はカラートナー像を定着する
ための上側のロール状の熱線定着用回転部材（上側の定
着部材）としての熱線定着ローラ１７ａと、下側の定着
部材としての加圧ゴムローラ４７ａとにより構成され、
熱線定着ローラ１７ａの内部には、光源によっては可視
光を含んだ赤外線或いは遠赤外線等の熱線を発光するハ
ロゲンランプ１７１ｇが熱線照射手段として配設され
る。

【００３７】熱線定着ローラ１７ａと加圧ゴムローラ４
７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで記録紙Ｐが挟持さ
れ、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラー
トナー像が定着され、記録紙Ｐが排紙ローラ１８により
送られて、装置上部のトレイへ排出される。

【００３８】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、像形成体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置１９に設けられたクリーニングブレード１９
ａによりクリーニングされる。残留トナーを除去された
感光体ドラム１０はスコロトロン帯電器１１によって一
様帯電を受け、次の画像形成サイクルに入る。

【００３９】次に上記の画像形成装置に用いられる本発
明の現像装置の一実施形態について、図３を用いて説明
する。図３は、本発明の現像装置の拡大断面図である。
なお、図３における図示の矢印は各ローラの回転方向を
示し、二重矢印は現像剤の搬送方向を示す。

【００４０】図３によれば、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色毎
の現像器１４は、それぞれの有する現像スリーブ１４１
を、例えば外径１００ｍｍの感光体ドラム１０の感光面
に対向して、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの順で時計方向に配置さ
れる。

【００４１】各色毎の現像装置である現像器１４は、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の前述した二成分の現像剤をそれぞれ収容し、
それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保
って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方向
（図３の時計方向）と逆方向（図３の時計方向）に回転
する現像スリーブ１４１を備えている。

【００４２】各色毎の現像装置である現像器１４は、以
下の如く構成される。現像器１４において、１４０はト
ナーとキャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像
剤収容部である現像器ハウジング、１４２は固定の磁極
を有する磁界発生手段であるマグネットロール、１４１
は内部にマグネットロール１４２を有する現像剤搬送体
である現像スリーブ、１４３は現像スリーブ１４１上の
現像剤層厚を所定量に規制する磁性材から成る層厚規制
手段である層厚規制部材、１４４は非磁性材から成る現
像剤の受け部材、１４８は背面に磁石板１４８ａを有す
る現像剤の除去板、１４５は搬送供給ローラ、１４６，
１４７は一対の撹拌スクリューである。

【００４３】現像剤搬送体である現像スリーブ１４１
は、例えばステンレス材を用いた外形８ｍｍ〜６０ｍｍ
の非磁性の円筒状の部材からなり、感光体ドラム１０の
周面に対し、現像スリーブ１４１の両端に設けられた不
図示の突当コロにより所定の間隙を保って感光体ドラム
１０の回転（図３の時計方向回転）に対し逆方向に回転
される（図３の時計方向回転）。外径が８ｍｍ以下であ
ると、画像形成に必要な磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，
Ｎ３から成る少なくとも５極の磁極を有するマグネット
ロール１４２を形成することが不可能であり、また現像
スリーブ１４１の外径が６０ｍｍを越えると、現像器１
４が大型化する。特に、複数組の現像器１４を有するカ
ラープリンタ（図１参照）においては、現像装置の占め
る容積が大きくなり、感光体ドラム１０の外径が増大化
したり、感光体ドラム１０の大型化により画像形成装置
が大型化になってしまう。

【００４４】マグネットロール１４２は、現像スリーブ
１４１に内包され、複数個の磁極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ
１，Ｓ２を交互に配し、現像スリーブ１４１と同心に固
定されていて、非磁性のスリーブ周面に磁力を作用させ
る。

【００４５】層厚規制手段である層厚規制部材１４３
は、マグネットロール１４２の磁極Ｎ３と対向し、現像
スリーブ１４１と所定の間隙で配置される例えば棒状或
いは板状の磁性ステンレス材よりなり、現像スリーブ１
４１の周面上の二成分現像剤の層厚を規制する。

【００４６】受け部材１４４は、例えばＡＢＳ樹脂等の
樹脂部材を用いた非磁性部材から成り、現像スリーブ１
４１の回転方向下流側に現像スリーブ１４１と所定の間
隙で配置され、層厚規制部材１４３の端面に隣接し、例
えば層厚規制部材１４３に接着剤により固着されて一体
となって形成されており、層厚規制部材１４３により規
制される現像剤層よりのトナーがこぼれるを防止し、二
成分現像剤の現像剤層を安定して現像スリーブ１４１の
周面上に保つ。受け部材１４４は現像器ハウジング１４
０により形成され、層厚規制部材１４３の端面に隣接し
て設けられてもよい。

【００４７】現像剤の除去板１４８は、マグネットロー
ル１４２の磁極Ｎ２と対向して設けられ、磁極Ｎ２、Ｎ
３の反撥磁界と除去板１４８の背面に設けられる磁石板
１４８ａとの作用により現像スリーブ１４１上の現像剤
を剥ぎ取る。

【００４８】搬送供給ローラ１４５は、除去板１４８に
より剥ぎ取られた現像剤を撹拌スクリュー１４６に搬送
すると共に、撹拌スクリュー１４６によりの撹拌された
現像剤を層厚規制部材１４３へと供給する。１４５Ａは
搬送供給ローラ１４５に設けられ、現像剤を搬送するた
めの羽根部である。

【００４９】撹拌スクリュー１４６及び１４７は、互い
に相反する方向に等速で回転し、現像器１４内のトナー
と磁性キャリアとを撹拌、混合し、所定のトナー成分を
均等に含有する二成分現像剤とする。

【００５０】撹拌スクリュー１４７の上部で現像器ハウ
ジング１４０の上部の天板１４０Ａに開口する後述のト
ナー補給口から現像器ハウジング１４０内に補給された
トナー及びキャリアは、互いに相反する方向に等速で回
転する撹拌スクリュー１４６，１４７により現像器ハウ
ジング１４０内に収容された現像剤と撹拌、混合されて
均一なトナー濃度の現像剤となり、該現像剤が回転する
搬送供給ローラ１４５により層厚規制部材１４３に搬送
され、層厚規制部材１４３により所定の層厚とされ、受
け部材１４４により二成分現像剤の現像剤層が安定して
現像スリーブ１４１の外周面上に供給される。感光体ド
ラム１０上の潜像を現像した現像剤は磁極Ｎ２、Ｎ３の
反撥磁界と除去板１４８の背面に設けられる磁石板１４
８ａとの作用により剥ぎ取られ、搬送供給ローラ１４５
により再度撹拌スクリュー１４６へと搬送される。感光
体ドラム１０上の静電潜像が直流（ＤＣ）バイアスＥ１
に必要により交流（ＡＣ）バイアスＡＣ１が重畳される
現像バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接
触の状態で反転現像される。

【００５１】本実施形態の画像形成装置に用いられる現
像装置は、非接触現像法によってカブリがなく画像濃度
の高い現像を容易に行うことができる優れた特長を有し
ているが、カブリがなく鮮明な画像の現像を行うには次
のような粒径の二成分現像剤を用いることが望ましい。

【００５２】現像装置には、従来平均粒径が十数μｍの
非磁性トナーと平均粒径が数十〜数百μｍの磁性キャリ
アとから成る二成分現像剤が用いられている。しかし本
発明に用いる現像剤としては、振動電界によってトナー
の移行制御を効果的に行うことができるから、平均粒径
が１〜２０μｍ、好ましくは４〜１０μｍのトナーと平
均粒径１０〜６０μｍ、さらに好ましくは２０〜５０μ
ｍのキャリアとから成る二成分現像剤が用いられる。

【００５３】現像装置１４に対しては、トナーＴ及びキ
ャリアＣの供給がなされる。トナーＴの供給は、トナー
濃度検知センサ１４９によって現像器ハウジング１４０
内のトナー濃度が所定のトナー濃度より低下したと検知
されるとトナーＴの供給が行われる。一方、キャリアＣ
についてはコピー枚数の積算量などに基づいて新しいキ
ャリアＣの補給が適時行われる。供給されるトナーは、
トナーＴの供給手段であるホッパ２００Ｔから、また供
給されるキャリアＣについてもキャリアＣの供給手段で
あるホッパ２００Ｃから補給現像剤搬送路３００内を通
って現像装置１４内に補給される。補給現像剤搬送路３
００の内部には搬送スクリュー３００Ａが設けられ、ト
ナーＴ又はキャリアＣの搬送が行われる。

【００５４】図４は図３に示す現像装置１４の天板１４
０Ａを取り除いた搬送スクリュー部分を示す平面図であ
る。

【００５５】一対の循環手段として設けられた前記の撹
拌スクリュー１４６および１４７はそれぞれの軸端に備
える歯車Ｇ１４６とＧ１４７が噛合していて等速で相反
する方向に駆動回転される。

【００５６】撹拌スクリュー１４６と１４７の間には仕
切板１８２と１８３が軸方向に直列して設置され、撹拌
スクリューの推進力によって搬送される二成分現像剤Ｄ
が前記の仕切板に沿って矢示方向に移送され、仕切板端
部の開口部１８２Ａおよび１８２Ｂを経由して現像装置
１４内を循環搬送される。

【００５７】前記の天板１４０Ａには、撹拌スクリュー
１４７の搬送上流側の端部に位置する面にトナーＴとキ
ャリアＣとを合流して搬送する現像剤搬送路３００の補
給口Ｈ（Ｔ・Ｃ）が開口している。かかる配置関係とす
ることによって、新たに補給されるトナーＴ或いはキャ
リアＣは撹拌スクリュー１４６，１４７による循環搬送
過程において、十分に撹拌され、補給されたトナーＴも
撹拌によって帯電し、現像スリーブ１４１へと搬送され
供給が行われる。

【００５８】ホッパ２００Ｔから補給されるトナーＴは
現像によって消費されるトナーＴと近似した量である
が、ホッパ２００Ｃから補給されるキャリアＣについて
は消費されないので、キャリアＣの補給によって現像器
ハウジング１４０内の現像剤の量は増量することとな
る。これに対応して、現像器ハウジング１４０内の二成
分現像剤Ｄの規定量に相当する界面近傍に過剰となって
界面レベルが上昇した二成分現像剤Ｄを排出する排出口
Ｈ（Ｄ）が設けられている。排出口Ｈ（Ｄ）は撹拌スク
リュー１４６の搬送下流側の端面で補給口Ｈ（Ｔ・Ｃ）
と同一方向の近傍に設けられ、排出口Ｈ（Ｄ）の開口端
面には回転して界面近くの二成分現像剤Ｄをすくい上げ
て排出口Ｈ（Ｄ）内に送り込む水車状の羽根車４００Ａ
が設けられている。撹拌スクリュー１４６，１４７によ
って形成される循環搬送経路で、排出口及び補給口の位
置関係は、排出口Ｈ（Ｄ）が上流部に位置していて、つ
いでトナーＴとキャリアＣとの補給口Ｈ（Ｔ・Ｃ）が位
置していて、新たに補給されたトナーＴやキャリアＣは
直ちに排出口Ｈ（Ｄ）から排出されることがないような
構成となっている。また排出口Ｈ（Ｄ）では二成分現像
剤Ｄの界面近くですくい上げ開口部に向けて送り込むよ
うにして回転する羽根車４００Ａによって、現像にやや
劣化して来た現像剤と共に、界面上に漂った形で存在す
る紙粉等のゴミは排出口Ｈ（Ｄ）を界面近くでしかもゴ
ミが集まり易い循環路中の端面に設けることによって、
ゴミは極めて効率よく除去されることとなる。

【００５９】本発明の画像形成装置は何れも現像装置１
４に供給するキャリアＣとトナーＴとは独立供給がなさ
れるが、供給搬送路を共通化してキャリアＣもトナーＴ
も同じ現像剤搬送路３００を通って現像装置１４に供給
する。本発明はキャリアＣとトナーＴとの供給方法の合
理化と簡略化をはかり、現像剤搬送路３００にトナーＴ
やキャリアＣが滞留することなく現像装置１４に供給さ
れるよう構成している。

【００６０】（実施の形態１）本実施形態の画像形成装
置は、キャリア収納部であるホッパ２００Ｃからのキャ
リアＣはトナー収納部であるホッパ２００Ｔのトナー溜
り上からトナー供給手段である搬送スクリュー３００Ａ
に供給するよう構成し、ホッパ２００Ｔには撹拌手段が
設けられていて、撹拌手段の撹拌によって供給されたキ
ャリアＣは質量が大なることから下方に移動しトナー供
給手段に優先的に供給する構成となっている。図５は本
実施形態の現像剤供給部２００（Ａ）の断面を示してい
て、（ａ）は側断面、（ｂ）はＡＡ断面、（ｃ）はＢＢ
断面を示している。

【００６１】図に示すように、トナーＴの収納部である
ホッパ２００Ｔの下端部にはトナー供給手段である搬送
スクリュー３００Ａが設けられていて、搬送スクリュー
３００Ａの回転によってホッパ２００Ｔ内部のトナーＴ
は現像剤搬送路３００へと搬送される。

【００６２】本実施形態においては、ホッパ２００Ｔの
内側にキャリアＣを収納するホッパ２００Ｃが設けられ
ている。ホッパ２００Ｃの下端部には供給ローラ２０１
Ｃがあって、供給ローラ２０１Ｃの１回転毎に定量のキ
ャリアＣがホッパ２００Ｔ内にあるトナーＴ上に供給さ
れる。ホッパ２００Ｃと搬送スクリュー３００Ａとの間
にはトナーの撹拌ローラ２０１Ｔが設けられていて、撹
拌ローラ２０１Ｔの回転によってキャリアＣはトナーＴ
と撹拌・混合されるが、キャリアＣの方がトナーＴより
質量が大きいことからキャリアＣはトナーＴ中を撹拌過
程において落下し、速かに搬送スクリュー３００Ａに到
達し、現像剤搬送路３００へと搬送される。

【００６３】トナー濃度検知センサ１４９によって現像
器ハウジング１４０内のトナー濃度が所定のトナー濃度
より低下したと検知されると、制御部は搬送スクリュー
３００Ａを回転してホッパ２００Ｔ内のトナーＴを現像
器ハウジング１４０内へと供給する。一方キャリアＣに
ついてはプリント数の積算量等に基づいて所定量の供給
がなされる。例えば１００プリント毎に供給ローラ２０
１Ｃは予め設定された所定回転数又は所定時間の回転を
行うよう制御がなされ、予め設定されたキャリアＣの供
給量はホッパ２００Ｔ内に排出される。ホッパ２００Ｔ
内に供給されたキャリアＣは撹拌ローラ２０１Ｔの回転
によって速かにトナーＴ内を混合・落下し、回転する搬
送スクリュー３００ＡによってキャリアＣリッチの状態
でトナーＴと共に現像器ハウジング１４０内へと供給が
なされる。

【００６４】上記のような制御を行うことによって、供
給されるトナーＴやキャリアＣは現像剤搬送路３００内
に滞留することなく供給され、サービスマンによる現像
剤交換を行うことなく、５万プリント以上について継続
して良好な現像画像が得られる画像形成装置が提供され
ることとなった。

【００６５】なお、図１に示した複数組の現像装置１４
を設けたカラープリンタでは各現像装置毎に上記の現像
剤供給部２００（Ａ）が設けられるが、ホッパ２００Ｔ
内のトナーＴについては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のカラー
トナーがそれぞれの現像剤供給部２００（Ａ）のホッパ
２００Ｔに収納されるが、キャリアＣについては共通な
ことから、図６の現像剤供給部２００（Ｂ）の斜視図に
示すように、複数のトナー収納部であるホッパ２００Ｔ
と共通のキャリア収納部であるホッパ２００Ｃとを一体
的に設け、カラープリンタの複数の現像装置にトナーＴ
及びキャリアＣをそれぞれ供給するよう構成することも
行われ、供給手段の簡略化が果されることとなる。

【００６６】（実施の形態２）本実施形態の画像形成装
置は、トナー収納部であるホッパ２００Ｔとキャリア収
納部であるホッパ２００Ｃとは並列配置されていて、ホ
ッパ２００ＣからのキャリアＣはトナー供給手段である
搬送スクリュー３００Ａに供給してトナーＴと共に現像
装置１４に供給する構成となっている。図７は本実施形
態の現像剤供給部２００（Ｅ）の断面を示していて、
（ａ）は側断面、（ｂ）はＥＥ断面を示している。

【００６７】図に示すように、トナーＴを収納するホッ
パ２００Ｔの下端部にはトナー供給手段である搬送スク
リュー３００Ａが設けられていて、搬送スクリュー３０
０Ａの回転によってホッパ２００Ｔ内部のトナーＴは現
像剤搬送路３００へと搬送される。

【００６８】本実施形態においては、ホッパ２００Ｔに
並列してキャリアＣを収納するホッパ２００Ｃが設けら
れている。ホッパ２００Ｃの下端部にはスクリュー２０
２Ｃがあって、スクリュー２０２Ｃの回転によって、ホ
ッパ２００Ｃ内のキャリアＣはホッパ２００Ｔ内に排出
される。このキャリアＣの排出位置は搬送スクリュー３
００Ａの直上で、搬送スクリュー３００Ａの回転による
トナーＴの搬送方向の最上流位置に位置しているので、
ホッパ２００Ｃから排出されたキャリアＣはトナーＴと
共に搬送スクリュー３００Ａによって現像剤搬送路３０
０へと搬送されるが、その際キャリアＣは優先的に搬送
されることとなる。

【００６９】トナー濃度検知センサ１４９によって現像
器ハウジング１４０内のトナー濃度が所定のトナー濃度
より低下したと検知されると、制御部は搬送スクリュー
３００Ａを回転してホッパ２００Ｔ内のトナーＴを現像
器ハウジング１４０内へと供給する。一方キャリアＣに
ついてはプリント数の積算量等に基づいて所定量の供給
がなされる。例えば１００プリント毎にスクリュー２０
２Ｃは予め設定された所定回転数又は所定時間の回転を
行うよう制御がなされ、予め設定されたキャリアＣの供
給量はホッパ２００Ｔ内へ排出される。ホッパ２００Ｔ
内に供給されたキャリアＣは回転する搬送スクリュー３
００ＡによってトナーＴと共にキャリアＣリッチの状態
で現像器ハウジング１４０内へと供給がなされる。

【００７０】上記のような制御を行うことによって、供
給されるトナーＴやキャリアＣは現像剤搬送路３００内
に滞留することなく供給され、サービスマンによる現像
剤交換を行うことなく、５万プリント以上について継続
して良好な現像画像が得られる画像形成装置が提供され
ることとなった。

【００７１】なお、図１に示した複数組の現像装置１４
を設けたカラープリンタでは各現像装置毎に上記の現像
剤供給部２００（Ｅ）が設けられるが、ホッパ２００Ｔ
内のトナーＴについてはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のカラート
ナーがそれぞれの現像剤供給部２００（Ｅ）の２００Ｔ
に収納されるが、キャリアＣについては共通なことか
ら、図８の現像剤供給部２００（Ｆ）の斜視図に示すよ
うに、複数のホッパ２００Ｔと共通のホッパ２００Ｃと
を一体的に設け、カラープリンタの複数の現像装置にト
ナーＴ及びキャリアＣをそれぞれ供給するよう構成する
ことも行われ、供給手段の簡略化が果されることとな
る。

【００７２】（実施の形態３）本実施形態の画像形成装
置は、トナー収納部であるホッパ２００Ｔとキャリア収
納部であるホッパ２００Ｃとは並列配置されていて、現
像装置１４への共通の供給手段を有していて、この供給
手段にはホッパ２００Ｔと２００Ｃとの一方を選択的に
開口することができる開閉手段が設けられていて、開口
動作によって排出されるキャリアＣはトナーＴと混合し
て供給手段に送られる構成となっている。図９は本実施
形態の現像剤供給部２００（Ｇ）を示していて、（ａ）
は斜視図、（ｂ）は開閉手段であるシャッタ部分の断面
図を示している。

【００７３】図に示すように、隣接したトナーＴを収納
するホッパ２００ＴとキャリアＣを収納するホッパ２０
０Ｃの下端部には共通の搬送スクリュー３００Ａが設け
られていて、開閉部材であるシャッタ３００Ｂの右方向
又は左方向への回動によってホッパ２００Ｔ又はホッパ
２００Ｃの下端部が開口し、搬送スクリュー３００Ａの
回転により開口動作によって排出されたトナーＴ又はキ
ャリアＣは現像剤搬送路３００を通って現像装置１４へ
と供給される。

【００７４】本実施形態の画像形成装置においては、ト
ナーＴの供給を行う際も僅かのキャリアＣの供給を同時
に行い、キャリアＣの供給を行う際も僅かのトナーＴの
供給を同時に行うよう図１０のブロック図に示すような
制御が、シャッタ３００Ｂの左右への回動によって行わ
れる。なおホッパ２００Ｃ内にはキャリアＣに加えて若
干のトナーＴが混合されていることが望ましい。

【００７５】トナー濃度検知センサ１４９によって現像
器ハウジング１４０内のトナー濃度が所定のトナー濃度
より低下したと検知されると、制御部はシャッタ３００
Ｂの往復動によるシャッタ開閉と搬送スクリュー３００
Ａの回転を行い、トナーＴリッチの状態でトナーＴはキ
ャリアＣと共に現像器ハウジング１４０内へと供給され
る。一方キャリアＣについてはプリント数の積算量等に
基づいて所定量の供給がなされる。例えば１００プリン
ト毎に制御部はシャッタ３００Ｂの往復動によるシャッ
タ開閉と搬送スクリュー３００Ａの回転を行い、キャリ
アＣリッチの状態で所定量のキャリアＣはトナーＴと共
に現像器ハウジング１４０内へと供給される。

【００７６】上記のような制御を行うことによって、供
給されるトナーＴやキャリアＣは現像剤搬送路３００内
に滞留することなく供給され、サービスマンによる現像
剤交換を行うことなく、５万プリント以上について継続
して良好な現像画像が得られる画像形成装置が提供され
ることとなった。

【００７７】実施の形態１〜３で説明した現像剤供給部
は図１に示したカラープリンタの現像装置に適用するこ
とによって優れた効果が生じるが、図１１に示すタンデ
ム方式のカラー画像形成装置の現像装置１４に適用して
も同様の効果が生じるので、かかるタンデム方式のカラ
ー画像形成装置について説明する。ここで用いる符号は
図１におけると同じ機能を有した部材については同一符
号をもって表示する。

【００７８】図１１に示すカラー画像形成装置は、タン
デム方式のカラー画像形成装置であって、複数の像形成
体を並列配置し、その構成と機能は次に記す通りであ
る。中間転写体である転写ベルト１４ａの周縁部にはイ
ェロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）から成る４組のプロセスユニット１００が設けら
れていて、各プロセスユニット１００によって形成され
た単色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が転写ベルト１４ａ
上で重ね合わせて転写され、転写されたカラートナー像
は、転写材である記録紙上に一括転写され、定着されて
機外に排出される構成となっている。

【００７９】１０は各色毎の像形成体である感光体ドラ
ム、１１は各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器、１２は各色毎の画像書込手段である露光光学系、１
４は各色毎の現像装置、１９０は各色毎の感光体ドラム
１０のクリーニング手段であるクリーニング装置であ
る。

【００８０】各色毎の像形成体である感光体ドラム１０
は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基
体の外周に、表面にオーバーコート層（保護層）を設け
た有機感光体層（ＯＰＣ）を該金属基体の外周に形成し
たものであり、後述するように、当接状態とされる転写
ベルト１４ａの移動により転写ベルト１４ａからの駆動
力を受けて従動回転され、接地した状態で図の矢印で示
す方向に各色毎の感光体ドラム１０が回転される。

【００８１】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有されている。

【００８２】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドとコロナ放電電極による使用されるトナー（現像時の
トナー）と同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）のコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態にお
いてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し
一様な電位を与える。スコロトロン帯電器１１のコロナ
放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用い
ることも可能である。

【００８３】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
１０の周辺に配置される。露光光学系１２は、別体の画
像読み取り装置によって読み取られメモリに記憶された
各色の画像データに従って感光体ドラム１０の感光体層
を像露光し、各色毎の感光体ドラム１０上に静電潜像を
形成する。

【００８４】各色毎の現像手段である現像装置１４は、
既に図３を用いて説明したように感光体ドラム１０の周
面に対し所定の間隙を保ち、感光体ドラム１０の回転方
向と順方向に回転する例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径
１５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいは
アルミ材で形成された現像スリーブ１４１を有し、内部
に各色毎の現像色に従いイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の二成分現像剤
を収容している。現像装置１４は不図示の突き当てコロ
により感光体ドラム１０と所定の間隙、例えば１００〜
５００μｍをあけて非接触に保たれており、現像スリー
ブ１４１に対して直流電圧と交流電圧を重畳した現像バ
イアスを印加することにより、周面に担持した現像剤を
穂立状態として接触の反転現像を行い、感光体ドラム１
０上にトナー像を形成する。

【００８５】現像手段である現像装置１４には、従来平
均粒径が十数μｍの非磁性トナーと平均粒径が数十〜数
百μｍの磁性キャリアとから成る二成分現像剤が用いら
れている。しかし非接触現像として現像剤を用いる場合
は、振動電界によってトナーの移行制御を効果的に行う
ことができるから、平均粒径が１〜２０μｍ、好ましく
は４〜１０μｍのトナーと平均粒径１０〜６０μｍ、さ
らに好ましくは２０〜５０μｍのキャリアとから成る二
成分現像剤が用いられる。

【００８６】スコロトロン帯電器１１によって一様帯電
した感光体ドラム１０上には、露光光学系１２によって
像露光が行われて静電潜像を形成し、現像装置１４によ
って現像がなされてトナー像が形成される。このトナー
像は転写位置において後に説明する転写ベルト１４ａ上
に転写がなされる。転写を終えてドラム上に残留した転
写残トナーは、静電的に回収を行うクリーニング装置１
９０によって清掃が行われる。

【００８７】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のプロセスユニット１
００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率
１０¹²〜１０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変
性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフル
オロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロ
ンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料
を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィル
ム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層
として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行っ
た、２層構成のシームレスベルトである。転写ベルト１
４ａの基体としては、この他に、シリコンゴム或いはウ
レタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０
ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。転
写ベルト１４ａは、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４
ｅ、テンションローラ１４ｋ及びバックアップローラ１
４ｊに外接して張架され、画像形成時には、不図示の駆
動モータよりの駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転さ
れ、各色毎の転写位置の上流側に配設される押圧弾性板
１４ｂにより感光体ドラム１０に転写ベルト１４ａが押
圧され、転写ベルト１４ａが図の矢印で示す方向に回転
される。この際、転写ベルト１４ａの移動に従動して転
写ベルト１４ａの駆動力を受けて感光体ドラム１０が従
動回転される。

【００８８】各色毎の転写手段である１次転写器１４ｃ
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベル
ト１４ａを挟んで各色毎の感光体ドラム１０に対向して
設けられ、転写ベルト１４ａと各色毎の感光体ドラム１
０との間に各色毎の転写域（符号なし）を形成する。各
色毎の１次転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、転写
域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ド
ラム１０上のトナー像を転写ベルト１４ａ上に転写す
る。

【００８９】各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１
４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。

【００９０】転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１
４ｂは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各
色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写
ベルト１４ａを感光体ドラム１０に押圧し、転写ベルト
１４ａの移動に従動して感光体ドラム１０を回転させ
る。

【００９１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により黒（Ｋ）の画像形成ユニット１
００の感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ回転さ
れ、同時にＫのスコロトロン帯電器１１の帯電作用によ
りＫの感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００９２】Ｋの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｋの露光光学系１２によって第１の色信号すなわ
ちＫの画像データに対応する電気信号による画像書込が
開始され、Ｋの感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＫ
の画像に対応する静電潜像が形成される。

【００９３】前記の潜像はＫの現像装置１４により接触
状態で反転現像がなされＫの感光体ドラム１０の回転に
応じ黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

【００９４】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＫの感光体ドラム１０上に形成されたＫのトナー
像が、Ｋの転写域（符号なし）において、第１の転写手
段であるＫの１次転写器１４ｃによって、転写ベルト１
４ａ上に転写される。

【００９５】次いで転写ベルト１４ａは、Ｃのトナー像
と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１０
０によりＣのスコロトロン帯電器１１の帯電作用により
電位が付与され、Ｃの露光光学系１２によって第２の色
信号すなわちＣの画像データに対応する電気信号による
画像書込が行われ、Ｃの現像装置１４による接触の反転
現像によってＣの感光体ドラム１０上にＣのトナー像
が、Ｃの転写域（符号なし）において、第１の転写手段
であるＣの１次転写器１４ｃによって、前記のＫのトナ
ー像の上からＣのトナー像が重ね合わせて形成される。

【００９６】同様のプロセスにより、Ｋ、Ｃの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成
ユニット１００によりＭの感光体ドラム１０上に形成さ
れた、第３の色信号によるＭの画像データに対応するＭ
のトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）において、第１
の転写手段であるＭの１次転写器１４ｃによって、前記
のＫ、Ｃのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合わせ
て形成され、更にＫ、Ｃ、Ｍの重ね合わせトナー像と同
期が取られ、イェロー（Ｙ）の画像形成ユニット１００
によりＹの感光体ドラム１０上に形成された、第４の色
信号によるＹの画像データに対応するＹのトナー像が、
Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手段であ
るＹの１次転写器１４ｃによって、前記のＫ、Ｃ、Ｍの
トナー像の上からＹのトナー像が重ね合わせて形成さ
れ、転写ベルト１４ａ上にＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの重ね合わ
せカラートナー像が形成される。

【００９７】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９０によりクリー
ニングされる。

【００９８】転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト１５から、転写材給送手段としてのタイミングローラ
１６を経て記録紙Ｐが第２の転写手段である２次転写器
１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反
対極性（本実施形態においてはプラス極性）の直流電圧
が印加される２次転写器１４ｇにより、転写ベルト１４
ａ上の重ね合わせカラートナー像が記録紙Ｐ上に一括し
て転写される。

【００９９】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂに
より除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ
１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイへ排出される。

【０１００】転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ロー
ラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９０ａによりクリーニ
ングされる。

【０１０１】各色毎の現像手段である現像装置１４で、
イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および
黒色（Ｋ）の前述した二成分の現像剤をそれぞれ収容
し、それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙
を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方
向に回転する現像スリーブ１４１を備えている。

【０１０２】各色毎の現像手段である現像装置１４は、
図３によって説明したと同様の構成となっていて、実施
の形態１〜３で説明した現像剤供給部２００（Ａ）、２
００（Ｂ）、２００（Ｅ）、２００（Ｆ）、２００
（Ｇ）の何れかから現像剤搬送路３００を通ってトナー
ＴやキャリアＣを現像器ハウジング１４０内へ供給する
よう構成し制御を行うことによって、供給されるトナー
ＴやキャリアＣは現像剤搬送路３００内に滞留すること
なく供給され、サービスマンによる現像剤交換を行うこ
となく、５万プリント以上について継続して良好な現像
画像が得られる画像形成装置が提供されることとなっ
た。

【０１０３】

【発明の効果】キャリアとトナーとを独立して現像装置
に供給する本発明の画像形成装置では現像剤の供給経路
や供給方法が簡略化されていて、現像装置内の二成分現
像剤は新しいキャリアが補充されながら正規のトナー比
率と容量のレベルが常に適正に保たれて、高度の現像性
能を持続して発揮する現像装置が実現され、かかる現像
装置を使用することによってサービスマンによる現像剤
交換を必要としないで高品質の画像が長期に亘って得ら
れる画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を備える画像形成装置の断面
構成図。

【図２】像形成体の断面構成図。

【図３】現像装置の拡大断面図。

【図４】現像装置の要部断面図。

【図５】現像剤供給部の断面図（実施の形態１）。

【図６】現像剤供給部の斜視図（実施の形態１）。

【図７】現像剤供給部の断面図（実施の形態２）。

【図８】現像剤供給部の斜視図（実施の形態２）。

【図９】現像剤供給部の斜視図及び要部断面図（実施の
形態３）。

【図１０】現像剤供給のブロック図（実施の形態３）。

【図１１】本発明の現像装置を備えるカラー画像形成装
置の断面構成図。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１４現像装置（器）１５給紙カセット１７定着装置１４０現像器ハウジング１４１現像スリーブ１４２マグネットロール１４５搬送供給ローラ１４６，１４７撹拌スクリュー１４９トナー濃度検知センサＴトナーＣキャリア２００（Ａ），２００（Ｂ），２００（Ｅ），２００
（Ｆ），２００（Ｇ）現像剤供給部２００Ｔ（トナー）ホッパ２００Ｃ（キャリア）ホッパ３００（補給）現像剤搬送路３００Ａ搬送スクリュー

フロントページの続きＦターム(参考） 2H030 BB23 BB38 2H077 AA12 AA15 AA18 AA25 AA39 AB02 AB18 AC02 AC04 AC16 AD06 AD13 AD32 AD36 BA07 CA02 DA10 DA22 DA35 DB01 EA03 EA16 GA13 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとから成る二成分現像
剤を有する現像装置に、トナー収納部からトナーを、キ
ャリア収納部からキャリアを供給し、前記現像装置から
は現像剤の回収がなされるようにした画像形成装置にお
いて、キャリアは前記トナー収納部のトナー溜り上から
トナー供給手段に供給するよう構成したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】前記トナー収納部は撹拌手段を有し、供
給されたキャリアを撹拌により下方へ移動させるよう構
成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】トナーとキャリアとから成る二成分現像
剤を有する現像装置に、トナー収納部からトナーを、キ
ャリア収納部からキャリアを供給し、前記現像装置から
は現像剤の回収がなされるようにした画像形成装置にお
いて、前記トナー収納部と前記キャリア収納部とは並列
配置されていて、キャリアはトナー供給手段に供給して
トナーと共に該現像装置へ供給するよう構成したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記トナー供給手段の上流部に前記キャ
リア収納部を配したことを特徴とする請求項３に記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記収納部は複数のトナー収納部と共通
のキャリア収納部とから成り、該画像形成装置に設けた
複数の現像装置に供給することを特徴とする請求項１〜
４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】トナーとキャリアとから成る二成分現像
剤を有する現像装置に、トナー収納部からトナーを、キ
ャリア収納部からキャリアを供給し、前記現像装置から
は現像剤の回収がなされるようにした画像形成装置にお
いて、前記トナー収納部と前記キャリア収納部とは並列
配置されて前記現像装置への共通の供給手段を有し、該
供給手段へは一方を選択可能とする開閉手段を各収納部
に有したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】キャリアはトナーと混合して前記供給手
段に送られることを特徴とする請求項６に記載の画像形
成装置。
【請求項８】前記キャリア収納部に収納されるキャリ
アにはトナーが混合されていることを特徴とする請求項
６又は７に記載の画像形成装置。