JP3721802B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等、電子写真方式の画像形成装置の像担持体(感光体)上に形成された潜像をトナー像に現像する現像装置に関し、特に、異なる色の現像剤をそれぞれ有する複数の現像容器が、回転する現像器支持部材に支持されて、順次現像位置に移動、停止して現像を行うように構成された現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、複写機またはプリンタ等の画像形成装置において、カラー画像を得るためには、複数色のトナーを現像するために複数の現像器を設置し、複数色のトナーを記録媒体上に重ね合わせる方法が一般的である。これらの実現のための方法のひとつとして、回転体上に異なる色の現像剤を収容した現像容器および現像ロール等をそれぞれ有する複数の現像器を保持し、回転動作により複数の各現像器を順次像担持体に対向させる、いわゆるロータリ方式が提案、実用化されている。
前記ロータリ方式の現像装置としては従来下記の技術(J01)が知られている。
(J01)(特願平10−158076号出願の技術、すなわち、特開平 − 号公報記載の技術)
この技術は本出願人が先に出願した技術であり、異なる色のトナーを収容する現像容器を備え且つ回転する現像器支持部材に支持された複数の現像器が現像位置に移動停止したときの前記容器上壁に現像剤排出口が設けられている。前記各容器上壁の内側で前記現像剤排出口の位置には自重により回動可能なシャッタが設けられている。
前記現像位置ではシャッタが容器内側に回動して前記現像剤排出口を開口し且つ前記シャッタ先端が容器内の現像剤上面に近づくように設定されている。前記容器内の現像剤量が増加すると前記シャッタ先端が現像剤に潜り込むような状態になり、搬送される現像剤の動きにより前記シャッタ上面へ現像剤が移動する。こうして前記シャッタ上に溜まった現像剤は、前記現像器支持部材の回転時に前記シャッタが前記現像剤排出口を閉塞する閉塞位置に回動する際、前記容器外へ排出される。前記現像器支持部材の回転により現像容器が回転して自重により前記シャッタを開閉させるので、前記シャッタを開閉する装置が不要となり、部品点数が少なくてすみ安価な現像装置が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
(前記(J01)の問題点)
前記従来技術(J01)では、前記各現像器が現像位置に順次回転停止して現像動作が行われ、前記現像動作による現像剤のトナーの消費に応じて現像剤が補給される。しかし、1個の現像器を使用して単色現像動作を連続して行う場合、前記現像器が前記現像位置に停止したままの状態となる。この状態で、前記現像器の現像容器内に現像剤の補給が行われるが、前記現像器が前記現像位置から他の停止位置に回転しないので現像容器内の現像剤が排出されない。したがって、前記現像容器内の現像剤が増加して現像容器内の現像剤量が適切な範囲を越えてしまうという問題が生じる。
【0004】
本発明は、前述の検討結果に鑑み、下記の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)現像容器の現像位置の容器上壁に設けられた現像剤排出口を前記容器内側から開閉するシャッタを有し、前記シャッタの閉塞位置への回動時に現像剤を排出する複数の現像器を備えたロータリ式の現像装置において、前記現像器が単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できるようにすること。
【0005】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0006】
(本発明)
前記課題を解決するために、本発明の現像装置は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A01)画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置されるとともに、固定フレーム(F1,F2)により回転可能に支持された回転軸(Do)を有する現像器支持部材(H)、
(A02)前記現像器支持部材(H)に支持され、前記回転軸(Do)の回転移動および停止に伴って前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像を各色のトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する複数の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)、
(A03)現像剤を補給するための現像剤補給口(76)と前記第1停止位置(P1)に停止したときの容器上壁に形成されて余剰現像剤を排出するための現像剤排出口(68)とを有し且つトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を収容する現像容器(61)と、前記現像剤排出口(68)から排出された余剰現像剤を現像剤回収容器(V)に搬送する現像剤排出装置(J)と、前記第1停止位置(P1)に停止したとき前記像担持体(16)表面に隣接する現像領域(Q2)に前記2成分現像剤を搬送する現像ロール(R0)と、前記現像ロール(R0)に現像剤を供給する現像剤供給部材(R1+R2)とをそれぞれ備えた前記複数の各現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)、
(A04)前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する閉塞位置と前記容器上壁の内面から離隔して前記現像剤排出口(68)を開口する開口位置との間を重力の作用により回動可能に支持されたシャッタ(69)、
(A05)前記第1停止位置(P1)に停止したときに前記開口位置に回動し、前記現像器支持部材(H)の回転により前記容器上壁が下方位置となったときには前記閉塞位置に回動する前記シャッタ(69)、
(A06)前記開口位置に回動するシャッタ(69)を前記現像容器(61)内の余剰現像剤が前記シャッタ(69)の外側面に搬送される位置で係止するシャッタ係止部材(71)、
(A07)前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作に応じて前記現像剤補給口(76)から現像容器(61)内へ現像剤を補給する現像剤補給装置(Ts)、
(A08)前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像容器(61)内への現像剤の補給量を積算する現像剤補給量積算手段(Cc)、
(A09)前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)の上限設定値(T0)を記憶する上限設定値記憶手段(Cd)、
(A010)前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)が前記上限設定値(T0)以上に増加したことを検出する積算値増加検出手段(Ce)、
(A011)前記積算値増加検出手段(Ce)の出力する積算値増加検出信号に応じて、前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる現像器動作中断回転手段(C1c;C1c′;C1c″)。
【0007】
(本発明の作用)
前述の特徴を備えた本発明の現像装置では、現像器支持部材(H)は画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置される。固定フレーム(F1,F2)は、前記像担持体(16)に隣接して配置される現像器支持部材(H)の回転軸(Do)を回転可能に支持する。
前記現像器支持部材(H)に支持される複数の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)は、回転軸(Do)の回転に伴って回転移動して、前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像をトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する。
【0008】
現像剤供給部材(R1+R2)はトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を現像ロール(R0)に供給する。前記現像ロール(R0)は、前記第1停止位置(P1)に停止したとき前記像担持体(16)表面に隣接する現像領域(Q2)に前記2成分現像剤を搬送する。前記現像領域(Q2)では、搬送された2成分現像剤中のトナーにより前記複数の色成分の潜像を順次トナー像に現像する。現像剤補給装置(Ts)は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作に応じて現像容器(61)の現像剤補給口(76)から現像容器(61)内へ現像剤を補給する。現像剤補給量積算手段(Cc)は前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像容器(61)内への現像剤の補給量を積算する。
【0009】
前記第1停止位置(P1)において前記現像容器(61)の現像剤排出口(68)は、前記第1停止位置(P1)に停止したときの容器上壁に形成されているので容器内側から見て上向きとなる。このため、シャッタ(69)は重力の作用により前記容器上壁の内面から容器内側に離隔して、開口位置に回動し、前記現像剤排出口(68)を開口する。シャッタ係止部材(71)は前記開口位置に回動した前記シャッタ(69)を、前記現像容器(61)内の余剰現像剤が前記シャッタ(69)の外側面に搬送される位置で係止する。前記シャッタ(69)外側面に搬送された余剰現像剤は前記シャッタ(69)外側面に貯溜する。
前記現像器支持部材(H)の回転すると前記現像容器(61)のシャッタ(69)が閉塞位置へ回動し、前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する。前記シャッタ(69)の閉塞位置への回動時に、前記シャッタ(69)上に貯溜した現像剤が現像剤排出口(68)から排出される。
現像剤排出装置(J)は前記現像剤排出口(68)から排出された余剰現像剤を現像剤回収容器(V)に搬送する。
【0010】
単色現像動作が連続的に行われていると、現像容器(61)内の現像剤のトナーの消費に応じて現像容器(61)内へ現像剤が補給される。補給された現像剤のうちキャリアは消費されず現像容器(61)内に残るので、現像容器(61)から排出する必要がある。しかし、前記現像位置である第1停止位置(P1)に停止した現像容器(61)は連続現像動作中回転しないので前記開口位置に回動しているシャッタ(69)が前記閉塞位置へ回動しない。したがって連続現像動作中、現像剤の補給が行われているのに前記シャッタ(69)外側面に貯溜した現像剤(キャリア)は排出されない。このため、前記現像剤の補給により現像容器(61)内の現像剤量が増加し、前記現像剤の補給量の積算値(T)が上限設定値(T0)を越えると現像容器(61)内の現像剤量が適切な範囲を越えてしまうことになる。
【0011】
積算値増加検出手段(Ce)は、前記現像剤補給量積算手段(Cc)により積算された積算値(T)が上限設定値記憶手段(Cd)により記憶されている前記積算値(T)の上限設定値(T0)以上に増加したことを検出する。現像器動作中断回転手段(C1c;C1c′;C1c″)は前記積算値増加検出手段(Ce)の出力する積算値増加検出信号に応じて、前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる。前記現像器支持部材(H)の回転時に前記現像容器(61)のシャッタ(69)が閉塞位置へ回動し、前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する。この閉塞時に、前記シャッタ(69)上に貯溜した現像剤が現像剤排出口(68)から排出される。
前記余剰現像剤を排出した現像器(Dk)は前記第1停止位置(P1)に再び停止して現像動作を再開する。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量の積算値(T)が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器(61)内の現像剤量が過剰とならず、適切な範囲内に維持できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A012)前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる前記現像器動作中断回転手段(C1c)
(実施の形態1の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態1の現像装置では、現像動作中断回転移動手段(C1c)は、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、この実施の形態1も前記本発明と同様の作用を奏する。
【0013】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A015)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する連続現像残り枚数検出手段(Cg)、
(A016)前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)、
(A017)前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続残り枚数の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段(C1c′)。
【0014】
(実施の形態2の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態2の現像装置では、連続現像残り枚数検出手段(Cg)は、前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する。続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)は、前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する。
現像器動作中断回転手段(C1c′)は、前記積算値増加検出信号に応じて前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続現像残り枚数(N1)の現像を連続して行う。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、この実施の形態2も前記本発明と同様の作用を奏する。
【0015】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A012)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する連続現像残り枚数検出手段(Cg)、
(A013)前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)、
(A014)前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続現像残り枚数(N1)の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段(C1c″)。
【0016】
(実施の形態3の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態3の現像装置では、現像器動作中断回転手段(C1c″)が、前記積算値増加検出信号に応じて前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させる点で前記実施の形態2の作用と相違している。したがって、この実施の形態3の現像装置も前記実施の形態2の現像装置と同様の作用を奏する。
【0017】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の現像装置は、前記本発明または前記実施の形態1ないし3において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A019)前記現像器支持部材(H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)をリセットする積算値リセット手段(Cf)。
【0018】
(実施の形態4の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態4の現像装置では、積算値リセット手段(Cf)は前記現像器支持部材(H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)をリセットする。このため、前記現像容器(61)内の現像剤量が適切な範囲からの増加量を前記現像剤補給量の積算値(T)として積算することができる。
【0019】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0020】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の現像装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
図1において、画像形成装置Uは、上面にプラテンガラス(透明な原稿台)A1を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機U1、前記プラテンガラスA1上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置U2を備えている。
前記自動原稿搬送装置U2は、原稿給紙トレイTRkに収容された原稿Gi(i=1,2,…)を順次取出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイTRhに排出するように構成されている。また、自動原稿搬送装置U2は、前記原稿給紙トレイTRk上の原稿の有無を検出する原稿有無センサS1、搬送される原稿の通過を検出する原稿レジセンサS2等を有している。
【0021】
前記複写機本体U1は、その上面に配置されたUI(ユーザインタフェース)、前記プラテンガラスA1の下方に順次配置された原稿読取装置としてのIIT(イメージインプットターミナル)、IPS(イメージプロセッシングシステム)、及び画像記録用作動部としてのIOT(イメージアウトプットターミナル)を有している。
前記UI(ユーザインタフェース)は、画像形成装置Uのユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するコピースタートキーUIa、コピー設定枚数入力キーUIb、カラーモード設定キーUIc、ソートモード設定キーUId(図17参照)等の入力操作部材と、画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる表示部UIe(図17参照)とを有している。
【0022】
複写機本体U1上面の透明なプラテンガラスA1の下方に配置された原稿読取装置としてのIITは、プラテンレジ位置(OPT位置)に配置されたOPTレジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および画像読取装置としての露光光学系1を有している。
この露光光学系1によって照明された原稿Giの反射光は、前記露光光学系1を通ってCCD(固体撮像素子)上に収束されるように構成されている。
前記CCDは、その撮像面上に収束された原稿反射光をR(Red、赤)、G(Green、緑)、B(Blue、青)の3色の成分の電気信号に変換する。
【0023】
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、前記CCDから入力される前記3色の電気信号をY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の4色の画像データに変換し、書込データとしてIOTのレーザ駆動信号出力装置14に出力する。前記IOTのレーザ駆動信号出力装置14は、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をROS(光書込走査装置、すなわち、潜像(画像)書込装置)に出力する。
【0024】
前記ROSは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームLにより、回転する像担持体16の静電潜像書込位置Q1を走査する。
前記回転する像担持体16に沿って、像担持体16の移動方向で前記潜像書込位置Q1の上流側に、像担持体16を一様に帯電させる帯電器17が配置されている。像担持体16は、前記帯電器17により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Q1において、前記レーザビームLにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【0025】
前記像担持体16の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Q1の下流側の現像領域Q2には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリ式の現像ユニット(現像装置)Dが配置されている。前記現像ユニットDは、回転軸Do周囲に装着した現像器Dk,Dy,Dm,Dcを有しており、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、K,Y,M,Cの各色のトナーおよびキャリアを有する2成分現像剤を用いて現像を行う現像器である。前記各4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記回転軸Doの回転に連れて、順次、図3に示す第1停止位置(現像位置すなわち、前記現像領域Q2、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
【0026】
図1において、前記回転する像担持体16の表面に沿って前記現像領域Q2の下流側にはトナー像濃度センサSNdが配置され、その下流側に設定された転写位置Q3には、転写ドラム21および転写器22が配置されている。また、回転する像担持体16に沿って、転写位置Q3の下流側には、除電器23およびクリーナユニット24が配置されている。前記トナー像濃度センサSNdは、前記像担持体16に近接配置された発光素子および受光素子により構成され、前記像担持体16上に形成したテスト用の静電潜像を現像したトナー像(パッチ)の光反射率を計測して、トナー像濃度を検出する。
前記転写ドラム21の回転方向に沿って前記転写器22の下流側には、除電器26、クリーナ27、および吸着コロトロン28が順次配置されている。前記吸着コロトロン28は吸着位置Q4に配置されている。
【0027】
前記転写ドラム21の下方には、下方に向かって順次、記録シートを収容する第1給紙トレイT1、第2給紙トレイT2、両面複写時等に使用する一時ストック用の中間トレイT0、第3給紙トレイT3、第4給紙トレイT4、大量記録シートを収容する第5給紙トレイT5が着脱自在に収納されている。中間トレイT0は両面コピーの際に1回目のコピーが行われた記録シート(以下シート)Sを循環させて前記転写位置Q3に再送する時に使用される中間トレイである。
前記第1給紙トレイT1の右側上方位置には手差トレイ31が設けられている。手差トレイ31から給紙用のローラR6およびR7により搬送される記録シートおよび前記各給紙トレイT1〜T5から送り出される各記録シートは、第1シート搬送路32を通って前記吸着位置Q4に搬送されるようになっている。第1シート搬送路32を搬送される記録シートは、レジセンサSNyによって検出され、レジロール33で一旦停止してから所定のタイミングで吸着位置Q4に搬送される。吸着位置Q4において、シートSは、吸着用ロール34により前記転写ドラム21に吸着される。
【0028】
前記転写ドラム21に吸着されたシートSは転写ドラム21の回転に伴って前記転写位置Q3に搬送される。前記転写器22は、前記転写位置Q3を通過するシートSに像担持体16のトナー像を転写させる。
前記転写位置Q3を通過した像担持体16は、表面に残留した現像剤が前記クリーナユニット24により回収された後、再び、前記帯電器17により一様に帯電されるようになっている。
前記吸着位置Q4で転写ドラム21に吸着されたシートSはフルカラーの場合は4回転し、前記転写器22を通る毎にK(黒)、Y(イエロー)、マゼンタ(M)、およびC(シアン)のトナー像が転写される。4色のフルカラー画像が形成されたシートSは剥離コロトロン36で転写ドラム21から剥離されて、第2シート搬送路37を通って定着位置Q5に搬送される。
【0029】
定着位置Q5には加熱ロール41および加圧ロール42から構成される一対の定着ロール41,42を有する定着装置Fが配置されており、定着位置Q5を通過するシートS上の未定着トナー像を加熱加圧により定着するように構成されている。前記加熱ロール41内部には定着用ヒータ41hが内蔵されている。
前記第2シート搬送路37には、前記定着位置Q5の下流側にシート排出トレイTRにシートを排出するための排出ローラ43が設けられている。
【0030】
前記第2シート搬送路37には前記排出ローラ43の上流側に切替ゲート44が配置されている。切替ゲート44は、前記第2シート搬送路37上のシートSの搬送方向をシート循環路46または前記シート排出トレイTRの方向に切り替える際に使用される。
シート循環路46は、シート反転路47および前記中間トレイT0に切替ゲート48を介して接続されている。前記切替ゲート48は、両面コピーを行う場合にはシート循環路46のシートSをシート反転路47に向かわせるように構成されている。前記シート反転路47に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート49は、通過するシートSが下方に搬送される際には弾性変形によりシートSの下方への移動を許し、マイラーゲート49を通過したシートSがスイッチバックして上方に搬送される場合には中間トレイT0の方向に誘導するように構成されている。
中間トレイT0に一旦収容されたシートSは、中間トレイT0から前記第1シート搬送路32により前記吸着位置Q4に再搬送されるように構成されている。
【0031】
図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図である。図4は本発明の実施例1の現像装置に備えられた複数の現像器が各待機位置に停止した状態の拡大断面図である。図5は同実施例の現像器を、回転する現像器支持部材に装着した状態を示す図である。図6は本発明の実施例1の現像装置に備えられた回転軸の拡大断面図で、図6Aは前記図5のVIA−VIA線断面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図である。
図2〜図5において、前記現像ユニットDのK,Y,M,Cの4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcを装着した回転軸Doは、前側固定フレームF1に固定支持された固定円筒部材F1aの前壁部分および後側固定フレームF2(図5参照)により回転自在に支持されている。
前記回転軸Doの後方(−X方向)外端部には駆動ギヤG0と噛み合う被駆動ギヤG1が固着されている。駆動ギヤG0は、現像ユニット用モータM1(図17参照)により回転駆動される。ギヤG0の回転時にはギヤG1および回転軸Doも一体的に回転駆動されるように構成されている。
【0032】
図6において、前記円筒状の回転軸Do内には現像剤排出筒51が配置されている。
前記現像剤排出筒51の後端部(−X端部)は後側排出筒固定部材F2aにより固定されており、前記後側排出筒固定部材F2aは前記後側固定フレームF2の後面に固定されている。前記現像剤排出筒51の前端部は、前側排出筒固定部材F1a1に固定されており、前記前側排出筒固定部材F1a1は前記固定円筒部材F1aの前面で中心部に固定されている。
図6Aにおいて、前記現像剤排出筒51の後端(−X方向の端)側で上側の部分には接続口51aが形成されており、前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)側で下側の部分には回収容器連通口51bが形成されている。
図6Bにおいて、前記回転軸Doには、排出現像剤流入口Doa(図3参照)および前記排出現像剤流入口Doaの前方の回転軸側回収容器連通口Dob(図11,図13参照)が円周方向に90°間隔に形成されている。前記各排出現像剤流入口Doaは前記現像剤排出筒51の上側の部分に形成された接続口51a(図3、図6B参照)と軸方向で同じ位置となるように形成されている。
【0033】
図6Bにおいて、前記固定支持された現像剤排出筒51の外周面で前記接続口51aに隣接した部分には、マグネットシール52が接着されて固定されている。前記マグネットシール52には連通口52a(図6B参照)が形成されており、前記現像剤排出筒51の接続口51aと連通するようになっている。前記マグネットシール52の外周面と前記回転軸Doの内周面との間には前記回転軸Doの回転時に接触摩擦抵抗が発生しないようにわずかな隙間を設けてある。前記マグネットシール52は、現像剤が前記現像剤排出筒51の外周面と前記回転軸Doの内周面との間の隙間を通って前記回転軸Doの他の排出現像剤流入口Doaへ移動するのを防止するための部材である。
前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)には回収容器連通口51b(図6A、図11参照)が形成されており、前記回収容器連通口51bは現像剤回収容器V(図11参照)と連通している。
【0034】
図6Aにおいて、前記現像剤排出筒51内には、回転軸53aおよび前記回転軸53aの外周に固着された回転翼53bを有する排出用現像剤搬送スクリュー53が配置されている。前記排出用現像剤搬送スクリュー53の前記回転軸53aの後端側は後側搬送部材支持部材54(図5、図6A参照)を貫通して回転自在に支持されており、前記後側搬送部材支持部材54は前記現像剤排出筒51の後端部に固定されている。前記回転軸53aの前端部は前記前側排出筒固定部材F1a1(図5、図6参照)の中心側のベアリングを介して回転自在に支持されている。
前記後側搬送部材支持部材54を貫通して後方(−X)に延びる前記排出用現像剤搬送スクリュー53の前記回転軸53a後端部にはギヤG2(図5、図6A参照)が固着されており、前記ギヤG2は回転駆動用のギヤG3が噛み合っている。前記ギヤG3は排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2(図17参照)により駆動されている。前記ギヤG3の回転時には前記ギヤG2および回転軸53aが一体的に回転駆動されるように構成されている。
前記現像剤排出筒51、排出用現像剤搬送スクリュー53、ギヤG2,G3、排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2から実施例1の現像剤排出装置J(図17参照)が構成される。
【0035】
図5において、前記回転軸Doの前端部には前側回転プレート56、後端部には後側回転プレート57が固定支持されており、各プレート56および後側回転プレート57は前記回転軸Doと一体的に回転可能に支持されている。
図5において、前記回転軸Doの外周部には、プラスチック製の前後一対の連結ブロック58,58が設けられている。前記連結ブロック58,58は前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcを連結支持するために使用する部材である。
前記連結ブロック58,58は断面略正方形であり(図2参照)、各側面にはそれぞれピン挿入孔59が形成されている。前記ピン挿入孔59は、後述の現像器Dk,Dy,Dm,Dcの突出ピンが挿入される孔であり、現像器を位置決め固定するために使用される孔である。
前記符号Do,56〜59により現像器支持部材Hが構成されている。
【0036】
図2、図3において、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記駆動ギヤG0(図5参照)の回転による回転軸Doの回転に連れて回転移動し、順次、第1停止位置(現像位置、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
本実施例1では前記第1停止位置P1は、現像位置であると同時に、現像剤補給位置を兼ねており、この第1停止位置で各現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像動作が行われる。
また、図4において、前記現像動作終了時に前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像ロールR0表面と前記像担持体16表面との接触を防止するため、前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcが時計回りに回転して前記各現像ロールR0と前記像担持体16とが対向しない待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動および停止するよう構成されている。
図4において、前記各待機位置Pk〜Pcのうち前記K(黒)の現像器Dkは前記第1停止位置P1から45°第4停止位置P4寄りの待機位置Pkに停止し、前記待機位置Pkから反時計回りに90°、180°、および270°の位置の待機位置Py,Pm,Pcには前記Y(イエロー)の現像器Dy、M(マゼンタ)の現像器Dm、C(シアン)の現像器Dcがそれぞれ停止するように構成されている。
【0037】
モノクロ画像形成のジョブが開始された場合には、前記K(黒)の現像器Dkが前記待機位置Pkから時計回りに45°移動して前記第1停止位置P1に停止するようになっている。前記待機位置Pkは前記第1停止位置P1に近い位置に設定されているので、前記モノクロ画像形成のジョブが開始されると使用頻度の高いK(黒)の現像器Dkが前記待機位置Pkから前記第1停止位置P1へ移動する時間が短くてすみ、現像動作開始までの時間がかからないように構成されている。
フルカラー画像形成のジョブが開始された場合、最初、前記K(黒)の現像器Dkが第2停止位置P2まで移動し、次に前記Y、M、C、Kの順に各現像器Dy,Dm,Dc,Dkが現像位置である第1停止位置P1に移動停止するようになっている。
【0038】
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ現像容器61を有しており、前記第1停止位置において、現像剤補給部材(Th)(図5参照)による各現像容器61内への新規現像剤の補給、現像容器61からの余剰現像剤の排出および排出された余剰現像剤の移動(後述)が行われるようになっている。
各現像容器61はそれぞれその外側面に前後一対の突出ピン62,62を有している。前記一対の突出ピン62,62は、前記現像器支持部材Hのピン挿入孔59,59に挿入され、現像容器61を位置決め固定するために使用される。
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ同様の構成を有しているので、以下、現像器Dkについて説明する。
図3、図7において、現像器Dkの現像容器61は、負極性に帯電されるトナーおよび正極性に帯電される磁性キャリアから成る2成分現像剤を収容している。前記現像容器61は、現像ロールR0を収容する現像ロール収容部63、前記現像ロール収容部63に隣接する第1の現像剤溜まり64および前記第1の現像剤溜まり64に隣接する第2の現像剤溜まり65を有している。前記現像ロール収容部63内には、前記現像ロールR0上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材Sbが配置されている。また、前記第1の現像剤溜まり64には第1搬送部材R1が配置され、前記第2の現像剤溜まり65には第2搬送部材R2が配置されている。
前記第1および第2の現像剤搬送部材R1,R2により現像剤供給部材(R1+R2)が構成されている。また、前記第1の現像剤溜り64および第2の現像剤溜り65により現像剤攪拌領域(64+65)が構成される。
【0039】
図7は前記図5に示す現像容器の斜視図で、図7Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図7Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。図8は前記図7の現像容器の後端部に設けたギヤの配置を示す図である。図9は前記図3のIX−IX線断面図である。図10は実施例1の現像容器の現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の説明図で、図10Aは前記現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の現像容器の拡大断面図、図10Bは前記シャッタが設けられた状態の前記現像剤排出口の拡大説明図である。
図9に示すように、前記第1の現像剤溜まり64および第2の現像剤溜まり65の間にはそれらの両端部以外の部分に仕切壁66が設けられており、第1の現像剤溜まり64および第2の現像剤溜まり65はその前後方向(X軸方向)両端部の接続部Eにおいて接続している。
図2、図3、図9に示す前記現像ロールR0は、磁石ロールの外側にスリーブを設けた従来公知のものである。そして前記第1の現像剤溜り64の現像剤は、前記磁石ロールの磁力によって前記現像ロールR0の表面上に吸着され、現像領域Q2(図2、図3参照)に搬送されるようになっている。また前記現像ロールR0の軸は、前記前側回転プレート56(図5参照)および後側回転プレート57によって回転自在に支持されている。
【0040】
図5において、前記後側固定フレームF2には、現像ロール用モータM3(図17参照)により回転駆動されるギヤG6に噛み合うギヤG7および前記ギヤG7と同軸で一体的に回転するギヤG8が回転自在に支持されている。
図5、図8、図9において、前記第1現像剤搬送部材R1の回転軸の後端にはギヤG9およびG10が装着されている。また、前記現像ロールR0の回転軸の後端にはギヤG11が装着され、前記第2現像剤搬送部材R2の回転軸の後端にはギヤG12が装着されている。図8に示すように前記ギヤG10は前記ギヤG11およびG12(図8、図9参照)と噛み合っている。
【0041】
前記現像ロール用モータM3の回転力が前記ギヤG6〜G8を介して前記ギヤG9に伝達されるとギヤG10,G11,G12が回転し、前記現像ロールR0および現像剤供給部材(R1+R2)が回転する。前記現像剤供給部材(R1+R2)の回転により、前記第1および第2現像剤溜り64,65内の現像剤は互いに逆方向に搬送されながら、循環する。
図3において、前記第1停止位置P1で停止している前記第2の現像剤溜り65の容器上壁後部(−X側部分)には現像剤排出口68が形成されている。
図3、図10において、前記現像剤排出口68には排出口開閉用のシャッタ69が配置されている。前記シャッタ69はプレートにより構成されている。前記シャッタ69の左端(Y方向の端)側は回転自在にヒンジ連結されており、前記シャッタ69の右端(−Y方向の端)側である自由端側は、前記現像容器61上壁の内側に設けられた枠状のシャッタ係止部材71の内側に配置されるようになっている。前記シャッタ69は前記現像容器61が前記第1停止位置P1に移動した状態では重力の作用により前記現像容器61内側へ開き、前記枠状のシャッタ係止部材71が所定の位置、すなわち前記現像剤供給部材(R1+R2)により撹拌搬送される前記現像剤循環領域(64+65)の前記2成分現像剤が余剰である場合に前記余剰現像剤が前記シャッタ69外側面に搬送される位置に係止するようになっている。
【0042】
図3において、第1停止位置P1ではシャッタ69は自重により上端部のヒンジ軸回りに回転して、自由端側が前記枠状のシャッタ係止部材71に係止されて前記シャッタ69が傾斜した状態に保持される(開口位置)。このとき、前記現像剤排出口68は開口している。第2停止位置P2ではシャッタ69は自重または現像容器61内の現像剤の圧力により上端部のヒンジ軸回りに回動して下方に垂れ下がった状態に保持される。このとき、シャッタ69は前記現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。第3停止位置P3ではシャッタ69は前記現像容器61上壁の内面に当接した状態で現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。第4停止位置P4ではシャッタ69の自由端は上側であり、自重または容器内の現像剤の圧力により前記現像容器61上壁の内面側へ回動して前記現像容器61上壁の内面に当接している。そしてその状態で前記シャッタ69は前記現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。
【0043】
図3、図7において、前記現像剤排出口68の上側には連通路形成部材72が設けられている。図3に示すように前記連通路形成部材72の内部は現像剤が排出される連通路として形成されており、連通路形成部材72の前記回転軸D側端部は回転軸Doの排出現像剤流入口Doaに接続されている。図3、図6に示すように前記回転軸Doが回転して前記各現像器Dk〜Dcが前記第2停止位置P2に停止すると、前記連通路形成部材72が前記現像剤排出筒51の接続口51aと連通し、前記現像容器61から排出された現像剤が前記現像剤排出筒51に流入するようになっている。
前記現像剤排出筒51内に排出された現像剤は、前記現像剤排出筒51と連通する現像剤回収容器Vに搬送されるように構成されている。
【0044】
図2、図7、図9に示すように、前記第2の現像剤溜まり65の上面で前記現像剤排出口68から現像剤搬送方向上流側には現像剤補給口76が形成されている。
なお、本実施例1では現像剤補給口76から補給された新規な現像剤が補給直後すぐに前記現像剤排出口68から排出されないように現像剤補給口76と現像剤排出口68とが互いに遠く離れた位置に形成されているが、前記現像剤補給口76は前記現像剤排出口68の位置より搬送方向下流側に形成することも可能である。
【0045】
図7において前記現像容器61表面の前記現像剤補給口76の前後には一対の筒受け用円弧面を有する補給筒支持部材77,77が設けられている。前記補給筒支持部材77,77は、現像剤補給筒78の円筒状外側面を支持する部材である。
図7において、前記第1停止位置P1に移動した現像容器61の上面外側に配置される現像剤補給筒78は、前記現像剤補給口76に接続する補給用接続口78a(図2参照)を有している。前記現像剤補給筒78内には、図7Bに示すように補給用現像剤搬送スクリュー(すなわち、補給用現像剤搬送部材)79が回転可能に配置されている。補給用現像剤搬送スクリュー79は回転軸79aおよび回転軸79a周囲に固着されたスクリュー79bを有している。
前記現像剤補給筒78と補給用現像剤搬送スクリュー79とから現像剤補給部材Th(図5、図7B参照)が構成されている。
また、補給用現像剤搬送スクリュー79は、前記現像剤補給筒78の前端(X軸方向端)の開口(現像剤搬入口)78bよりも前方に延びており、図7Bに示すように前記補給用現像剤搬送スクリュー79の軸79aの前端(X方向の端)にはベアリング81が回転可能に支持されている。
【0046】
図5、図7、図8において、現像剤補給筒78内の補給用現像剤搬送スクリュー79の回転軸79a後端部(−X軸方向端部)には、ギヤG13が固着されている。そして前記ギヤG13は前記現像剤供給部材(R1+R2)のギヤG12に噛み合っている。前記ギヤG12の回転により前記補給用現像剤搬送スクリュー79が回転して、前記現像剤搬入口78bから現像剤補給筒78内に搬入された現像剤は、後方(−X方向)に搬送され、前記補給用接続口78aおよび現像剤補給口76(図2、図7、図9参照)から前記第2の現像剤溜まり65(図2、図9参照)内に補給されるようになっている。
なお、前記符号61〜81,Sb,G9〜G13,R0,R1,R2に示された要素から前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcが構成されている。
【0047】
図11は前記図5のXI−XI線断面図で、前記図5に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。図12は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図12Aは前記図5のXIIA−XIIA線断面図、図12Bは前記図5のXIIB−XIIB線断面図である。図13は前記図11のXIII−XIII線断面図である。図14は前記図11のXIV−XIV線断面図である。
図5、図13、図14において、前記現像剤補給筒78の前方(X方向)側である前記前側固定フレームF1の前面側(X側)には、固定円筒部材F1aが固定されている。
【0048】
前記固定円筒部材F1aは、現像容器61へ補給する各色のトナーが混色しないようにシールされた複数のリング状の部材を前後方向に連結して構成されている。すなわち、前記固定円筒部材F1aは、前側固定フレームF1の前面に接続されるフレーム固定用リング状連結部材Lb、その前面側に順次接続される排出用リング状連結部材Lh(図11参照)、前記現像容器61へ各色の現像剤を補給するためのK(黒)用リング状連結部材Lk(図12A参照)、Y(イエロー)用リング状連結部材Ly、M(マゼンタ)用リング状連結部材Lm、C(シアン)用リング状連結部材Lc(図12B参照)、および前壁用リング状連結部材Lfにより構成されている。
図5、図13、図14において、前記K,Y,M、C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcは、リング状連結部材本体86を有している。
【0049】
図11、図12、図13において、各リング状連結部材Lb、Lh、Ly、Lm、Lcの3つの連結固定部86a,86b,86cが形成されており、ネジN1a,N1bおよびN1cにより連結され且つ前記前側固定フレームF1に固定されている。また、前記リング状連結部材本体86外周面の直径から外れた位置には、現像剤供給部86d(図12参照)が前記リング状連結部材本体86外周面に一体成形されており、前記現像剤供給部86dの内側には現像剤供給口86eが形成されている。
前記現像剤供給口86eの開口端面(上端面)にはスポンジ製の筒状の搬送パイプ受け部材87(図12A参照)が接着されている。前記搬送パイプ受け部材87は現像剤供給ケースTc(図15、図16参照、後述)と接続されている。
【0050】
図13、図14において、前記リング状連結部材本体86内面の軸方向の両端部には弾性を有するリング状のシール部材88,88が装着されている。前記K,Y,M,C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcはそれぞれ、リング状連結部材本体86と、搬送パイプ受け部材87(図12参照)と、前記リング状連結部材本体86の内周面に装着される前記一対の前記シール部材88、88とにより構成される。
前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの隣接するリング状連結部材本体86,86の接続部の内面には前記シール部材88,88に挟まれるようにリング状のスペーサ89(図13、図14参照)が配置される。
【0051】
図11、図13に示す前記排出用リング状連結部材Lhは、前記リング状連結部材本体86と同様のリング状連結部材本体86′を有している。
前記リング状連結部材本体86′には、前記リング状連結部材本体86の前記現像剤供給部86dおよび現像剤供給口86eの代わりに、回収容器接続口86g′が、前記回転軸Doの下方側に形成されており、前記排出用リング状連結部材Lhのリング状連結部材本体86′(図11、図13参照)のその他の構成は、前記K用リング状連結部材本体86と同様に構成されている。
前記回収容器接続口86g′の下方の位置には、現像剤回収容器Vが配置されている。
【0052】
前記フレーム固定用リング状連結部材Lb(図5、図13、図14参照)は、前記排出用リング状連結部材Lhの後側面(−X側の面)に接合しており、前記リング状連結部材本体86′と同径で軸方向長さの短いリング状連結部材本体を有している。
前記フレーム固定用リング状連結部材Lbは、前記前側固定フレームF1に接合状態で固定される。
【0053】
図5、図13、図14において、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記C(シアン)用リング状連結部材Lcの前面側に接合されており、前記リング状連結部材本体86と同径の円筒部Lf1を有し、前記円筒部Lf1の前端面には平板部Lf2を有している。前記円筒部Lf1および平板部Lf2は一体成形されている。
前記円筒部Lf1の外側面には前記3つの連結固定部86a,86b,86c(図12参照)と同様の連結固定部を有している。
【0054】
図13に示す前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfは、前記Lk,Ly,Lm,Lcの3つの連結固定部86a,86b,86cおよびそれらと同様の前記Lb,Lh,Lfの連結固定部がネジN1a,N1bおよびN1c(図11、図12、図13参照)により前記前側固定フレームF1に固定される。
また、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記平板部Lf2の中心部に前記回転軸Doを回転可能に支持している。
前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfにより前記固定円筒部材F1aが構成されている。
【0055】
図5、図12、図13、図14において、前記固定円筒部材F1aの内側には複数の回転円筒部材Bh,Bk,By,Bm,Bc,Bfにより構成される回転円筒部材Bが配置されている。前記回転円筒部材Bは、その中心部が前記回転軸Doに嵌合して支持され、前記回転軸Doと一体的に回転するようになっている。
前記回転円筒部材Bは、前記回転軸Doに沿って、排出用円筒部材Bh、各トナー色の現像容器61の現像剤補給筒78先端部を支持するK(黒)用円筒部材Bk、Y(イエロー)用円筒部材By、M(マゼンタ)用円筒部材Bm、C(シアン)用円筒部材Bcおよび前側円筒部材Bfが順次連結されて構成されている。
【0056】
前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcは円筒部材本体90(図12、図14参照)を有している。円筒部材本体90は、外筒部91を有し、前記外筒部91は後側大径外筒部92と、前側小径外筒部93を有している。前記前側小径外筒部93の外径は前記後側大径外筒部92の内径と同じ大きさに形成されており、図13、図14に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材と前後に連結される際には、前側小径外筒部93が前記後側大径外筒部92内に嵌合される。
前記前側小径外筒部93の側面には、補給現像剤受入れ口93a(図12〜図14参照)が形成されており、前記補給現像剤受入れ口93aの円周方向の両側の位置には、図12に示すように先端が中心方向に延びて屈曲している内側屈曲部93bおよび先端が外側に延びて屈曲している外側屈曲部93cが形成されている。
【0057】
円筒部材本体90は、その中心部に内筒部94を有し、内筒部94(図19、図20参照)は円筒状の前側大径内筒部96および後側小径内筒部97を有している。前記後側小径内筒部97の外径は前記前側大径内筒部96の内径と同じ大きさに形成されており、図13、図14に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材Bh,Byと前後に連結される際には、後側小径内筒部97が前記前側大径内筒部96内に嵌合して、内筒部94の大径内筒部96の端面どうしが当接して前後方向の位置決めが行われる。
また、円筒部材本体90は、前記外筒部91および内筒部94を連結するリング状の連結壁98(図12、図13参照)および前記連結壁98の前側面(X側の面)に、90°毎に合計4個形成された強度補強用の4枚のリブ99(図12参照)を有している。
【0058】
前記内筒部94にはその後側部分に回転軸嵌合孔94a(図13、図14参照)が形成され、前側部分に小径内筒部嵌合孔94bが形成されている。図13に示すように、前記回転軸嵌合孔94aは前記回転軸Doに嵌合して装着されており、前記小径内筒部嵌合孔94bは前記後側小径内筒部97(図14参照)と嵌合している。
【0059】
前記連結壁98には、前記4個の各リブ99により4個に分割される各壁部分に補給筒貫通孔98aが形成されており、1個の壁部分には1回り内径の小さなベアリング貫通孔98b(図14参照)が形成されている。
図14において前記ベアリング貫通孔98bの前側(X側)には、前記補給現像剤受入口93aが形成され、その前側には、前記ベアリング貫通孔98bの内径と同径のベアリング収容孔98c(図14参照)が形成されている。このベアリング収容孔98cは前記図7Bに示すベアリング81を収容する孔である。
図14において、前記現像剤補給筒78およびベアリング81は、前記補給筒貫通孔98aを後から前に貫通し、前記ベアリング81はベアリング貫通孔98bを貫通して前記ベアリング収容孔98cに収容される。このとき、現像剤補給筒78は、前記ベアリング貫通孔98bを貫通できないので、現像剤補給筒78前端は前記ベアリング貫通孔98bが形成されている連結壁98に当接して位置決めされる。このとき、前記図14に示すベアリング貫通孔98bとベアリング収容孔98cとの間の前記補給現像剤受け入れ口93aには前記図7Bに示す現像剤搬入口78bが配置されている。
【0060】
図12、図14において、前記円筒部材本体90の後側大径外筒部92の外側面にはリングカバー100が装着されている。そして、前記K,Y,M,C用円筒部材Bk,By,Bm,Bcはそれぞれ、前記円筒部材本体90およびリングカバー100により構成されている。
【0061】
図13、図14から分かるように、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,LcはX軸に沿って後方から前方に向かって順番に配置されており、また、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの図12に示す現像剤供給口86e(図15参照)はX軸方向に沿って順番に配置されている。
そして、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcのそれぞれの内側に配置された前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcのそれぞれの補給現像剤受入れ口93a(図12A、図12B参照)は、前記回転軸Do回りに90°づつずれて配置されている。
【0062】
すなわち、例えば図12Aに示すように、前記円筒部材Bkの補給現像剤受け入れ口93aが前記現像剤供給口86eに接続する状態では、円筒部材Bcの補給現像剤受け入れ口93eは、現像剤供給口86eに接続する位置(図12Aに示す位置)から反時計回りに、270°回転した位置(図12B参照)に配置されている。また、その他の各円筒部材ByおよびBmの補給現像剤受け入れ口93eは、それらの現像剤供給口86eに接続する位置(図12A参照)から反時計回りに、90°および180°回転した位置(図示せず)に配置されている。
そして図12において、前記回転軸Doが90°づつ時計方向に回転するに伴い、前記各円筒部材By、Bm、Bcの補給現像剤受け入れ口93aが現像剤供給口86e(図15参照)に接続する位置に順次移動するようになっている。
【0063】
前記図12の現像剤供給口86eから供給された現像剤は前記前側小径外筒部93の側面に形成された補給現像剤受入れ口93a(図12、図13、図14)から、現像剤搬入口78b(図14参照)に補給され、その現像剤は前記補給用現像剤搬送スクリュー79により現像剤補給筒78を後方(−X方向)に搬送される。
図5、図7において、前記現像剤補給筒78内を後方(−X方向)に搬送された現像剤は前記補給用接続口78a(図2参照)および現像剤補給口76から現像容器61内部に補給されるようになっている。
【0064】
(現像剤排出部の説明)
図11、図13に示す前記排出用円筒部材Bhは、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90に類似した形状の円筒部材本体90′およびリングカバー100により構成されている。図11、図13、図14において、前記円筒部材本体90′の構成要素であって前記円筒部材本体90の構成要素91〜98に対応する構成要素には、同一符号に「′」(ダッシュ)を付して、説明は省略する。
排出用円筒部材Bhの円筒部材本体90′は、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90の4枚のリブ99および補給現像剤受入れ口93a等を省略し、且つ前記連結壁98の代わりに厚さの分厚い連結壁98′を有している。前記厚さの分厚い連結壁98′には4個の同一内径の補給筒貫通孔98a′が形成されている。
前記円筒部材本体90′の内筒部94′には、前記内筒部94′の中心側の回転軸嵌合孔94a′(図11、図14参照)側から前記内筒部94′の外側面に向かって放射状に延びる4個の回収容器連通孔94c′が形成されている。前記4個の回収容器連通孔94c′は円周方向に90°間隔で形成されており、前記回転軸Doの前記回転軸側回収容器連通口Dob(図11参照)と連通する。
【0065】
前記回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobおよび前記各回収容器連通孔94c′は、前記回転軸Doおよび円筒部材本体90′の回転とともに軸回りに回転し、前記回転軸Doの下側に回転すると前記現像剤排出筒51の回収容器連通口51b(図6参照)と連通するように構成されている。
前記現像剤排出筒51内を前端側に搬送されて、前記回収容器連通口51bから排出された余剰現像剤は前記回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobから回収容器連通口51bを通って前記排出用円筒部材Bh内へ排出され、前記排出用円筒部材Bhに形成された回収容器連通口93a′(図11、図14参照)から前記排出用リング状連結部材Lhの回収容器接続口86g′を経て前記現像剤回収容器Vへ排出され、回収されるように構成されている。
前記4個の補給筒貫通孔98a′は前記現像剤補給筒78が貫通(図11、図13参照)している。
また、前記前側小径外筒部93には90°毎に合計4個の回収容器連通口93a′が形成されている。
【0066】
図5、図13、図14において、前記前側円筒部材Bfは、C用円筒部材Bcの前面に配置されており、4本の固定ネジN2(図11〜図14参照)により前記Bc,Bm,By,Bk,Bhと一体的に連結されている。固定ネジN2の先端は前記前側回転プレート58に固定したナット(図示せず)に螺合している。
前記回転する各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび前記固定支持された各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間は、前記シール部材88によって、各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bc毎にシールされている。このため、前記現像剤供給口86eから前記補給現像剤受入れ口93aに補給される新しいキャリおよびトナーを有する2成分現像剤や回収容器連通口73bから回収容器連通口93a′を通って回収容器接続口86g′に排出される余剰現像剤が、前記各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間において他の円筒部材の方へ移動しないようになっている。
【0067】
図15は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。図16は前記図15の矢印XVIからみた図である。
図15、図16において、前記固定円筒部材F1aの上方には現像剤供給ケースTcが配置されている。前記現像剤供給ケースTcは、K(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)のトナーおよびキャリアを含む2成分現像剤が貯蔵された現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cおよびその下方に設けた現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cを有している。前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cに貯蔵された2成分現像剤は本実施例1ではトナー濃度の高い2成分現像剤(以下「高濃度現像剤」という)を用いている。
【0068】
前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cから現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cに供給された高濃度現像剤は、それぞれ現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112c内で循環しながら撹拌される。前記現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cで撹拌された高濃度現像剤は、パイプ接続孔113k,113y,113m,113cから現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cに供給される。
前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114c内にはそれぞれ搬送スクリュー116が回転自在に配置されており、前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの端部に配置されたモータユニット117k〜117cによって回転駆動される。前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの搬送スクリュー116の回転によって現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cの新しい現像剤を前記現像剤供給口86eへ搬送するようになっている。
前記符号78〜100,M3,G6〜G10,G12,G13,Lk〜Lc,Lh,Bk〜Bc,Bf,Bhで示された構成要素から現像剤補給装置Tsが構成される。
【0069】
図17は実施例1の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
図17において、コントローラCには、前記UI(ユーザインタフェース)のコピースタートキーUIa、コピー設定枚数入力キーUIb、カラーモード設定キーUIc、ソートモード設定キーUId等の設定信号等の検出信号が入力されている。また、前記UIの表示部UIeは画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる。
コントローラCは、前記入力信号に応じて次の回路やその他の回路へ作動制御信号を出力している。
現像ユニット用モータ駆動回路D1は現像ユニット用モータM1を回転駆動させ、それに伴って前記現像器支持部材Hの回転軸Doを回転させる。
排出用現像剤搬送スクリュー用モータ駆動回路D2は排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2を回転駆動させ、前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2に接続されている前記ギヤG3を回転させる。
現像ロール駆動用モータ駆動回路D3は現像ロール用モータM3を回転駆動させ、それに伴って、第1停止位置P1に停止した現像器Dk,Dy,Dm,Dcの前記現像ロールR0、現像剤供給部材(R1+R2)および補給用現像剤搬送スクリュー79がそれぞれ回転する。
【0070】
前記コントローラCはコンピュータにより構成されており、次に示す機能等のを有している。
FL:カラーモード設定判定フラグ
カラーモード設定判定フラグFLは図17に示すUIのカラーモード設定キーUIcによりモノクロモードに選択された場合には「0」であり、カラーモードに選択された場合には「1」となるフラグである。なお、初期値は「0」でモノクロモードに対応している。すなわち、本実施例1においてカラーモードが選択されなかった場合、初期設定であるモノクロモードの条件でコピーが実行される。
【0071】
Ca:現像動作終了判別手段
現像動作終了判別手段Caは前記像担持体16表面の所定の色成分の潜像を所定の色のトナー像に現像する現像動作が終了したか否か判断する。前記現像動作終了の判断は前記像担持体16上のシートS1枚分の静電潜像書込終了位置が現像領域Q2を通過したか否かで行われる。(静電潜像書込終了位置が現像領域Q2を通過したか否かの判断は前記静電潜像書込終了時刻からの経過時間を計測するタイマーの計測時間が所定の時間(前記像担持体16表面が静電潜像書込位置から現像領域Q2下流端まで移動するのに必要な時間)が経過したかにより判断する。)
Cb:原稿画像モノクロ判別手段
原稿画像モノクロ判別手段Cbは、カラーモードが設定されている場合に原稿の画像がモノクロか否か判断する。この判断は読み取った原稿画像のY,M,C,Kの画像データの有無により判断する。
【0072】
Cc:現像剤補給量積算手段
現像剤補給量積算手段Ccは、カラーモードが設定されていて原稿画像がモノクロの場合またはモノクロモードが設定されている場合には前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)の現像器Dkの現像容器61内への現像剤の補給量を積算する。この実施例1において、前記現像容器61内への現像剤の補給量の積算は、前記現像容器61内への現像剤の補給時間T、すなわち前記補給用現像剤搬送スクリュー79を回転駆動する前記現像ロール用モータM3の駆動時間の積算により行う。
前記現像剤の補給量の積算は、前記現像ロール用モータM3の駆動時間を積算する代わりに新規の現像剤が貯蔵された前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cの重量を検出する重量センサを設けて、前記重量センサにより検出した前記貯蔵された現像剤の減少量を現像剤の補給量の積算値として使用することも可能である。
【0073】
Cd:上限設定値記憶手段
上限設定値記憶手段Cdは、現像剤補給量積算手段Ccが積算した現像剤補給時間Tの上限値(すなわち、前記K(黒)の現像容器Dkが前記第1停止位置P1に停止して前記現像容器61内の現像剤が排出されない状態で、これ以上現像剤を補給すると現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える値)である補給時間上限設定値T0を記憶する。前記補給時間上限設定値T0はあらかじめ設定された値である。
Ce:積算値増加検出手段
積算値増加検出手段Ceは前記現像剤補給量積算手段Ccの現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上に増加したことを検出したときに積算値増加検出信号を出力する。
Cf:積算値リセット手段
積算値リセット手段Cfは前記現像ユニットD(現像器支持部材H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段Ccの現像剤補給時間Tをリセットする。
【0074】
C1:現像ユニット回転制御信号出力手段
現像ユニット回転制御信号出力手段C1は、現像器現像位置移動停止手段C1a、現像器待機位置移動停止手段C1b、現像器動作中断回転手段C1cを有しており、現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力する。
C1a:現像器現像位置移動停止手段
現像器現像位置移動停止手段C1aは、カラーモードが設定されていて原稿画像がモノクロの場合またはモノクロモードが設定されている場合にはK(黒)の現像器Dkを現像位置である第1停止位置P1に移動停止させる。また、カラーモードが設定されていて原稿画像がフルカラーの場合には所定のトナー色の現像器を前記第1停止位置P1に移動停止させる。
【0075】
C1b:現像器待機位置移動停止手段
現像器待機位置移動停止手段C1bは、ソートモードまたは非ソートモードが設定されていてカラーモードが設定されている場合には原稿画像の最終色の現像動作終了時に前記各現像器Dk〜Dcを前記各待機位置Pk〜Pcに移動停止させる。ソートモードが設定されていてカラーモードが設定されている場合にはモノクロ画像形成のジョブが終了したときに、前記現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させる。
C1c:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1cは、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)現像器Dkの現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置P1に停止した前記現像器Dkの現像動作を中断して前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる。また、この実施例1では、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)現像器Dkの現像動作が終了した際にジョブ終了の場合には、現像器動作中断回転手段C1cが前記K(黒)現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させる。
【0076】
C2:排出用現像剤搬送スクリュー駆動用モータ駆動手段
排出用現像剤搬送スクリュー駆動用モータ駆動手段C2は、所定の現像器Dk,〜Dcが前記第2停止位置P2に停止したときに前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2を回転させる排出用スクリュー回転制御信号を前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータ駆動回路D2に出力する。
C3:現像ロール駆動用モータ駆動手段
現像ロール駆動用モータ駆動手段C3は前記現像ロール用モータM3を回転駆動させる現像ロール回転制御信号を前記現像ロール駆動用モータ駆動回路D3に出力する。
【0077】
(実施例1の作用)
図18は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)の補給量積算処理フローである。
図18に示す補給量積算処理は画像形成装置の電源スイッチがオンされるとスタートする。
ST1(ステップ1)において現像剤補給装置Tsが駆動中か否か、すなわち前記現像剤補給装置Tsの現像ロール用モータM3が駆動中か否か判断する。
ノー(N)の場合は前記ST1を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST2に移る。
ST2において現像剤補給時間Tを積算する。
ST3において現像剤の補給が停止、すなわち前記現像剤補給装置Tsが停止したか否か判断する。イエス(Y)の場合はST4に移る。
ST4において補給時間Tの積算を中止して前記ST1に戻る。
前記ST3のノー(N)の場合はST5に移る。
ST5において現像ユニットDが回転したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST1に戻り、イエス(Y)の場合はST6に移る。
ST6において前記現像剤補給時間Tをリセットして前記ST1に戻る。
【0078】
図19は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。図20は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローで、前記図19の続きのフローである。図21は前記図20の続きのフローでソートモードが設定された場合の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。図22は前記図21の続きのフローである。図23は前記図19のフローチャートのST15(ステップ15)および前記図22のST15′のザブルーチンである。図24は前記図20のフローチャートのST29のザブルーチンである。図19に示す現像ユニットの回転制御処理は画像形成装置の電源スイッチがオンされるとスタートする。
ST11(ステップ11)においてコピーのスタートキーUIaがオンされたか否か判断する。ノー(N)場合ST11を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合ST12に移る。
【0079】
ST12においてソートモードが設定されているか否か判断する。ノー(N)の場合はST13に移る。
ST13においてカラーモードが設定されているか否か判断する。ノー(N)の場合はST14に移る。
ST14においてK(黒)色の現像器Dkを現像位置(すなわち第1停止位置P1)に移動停止させる。この動作の後、現像動作が行われ、現像容器61内のトナーは消費されて減少しキャリアは汚れて劣化する。2成分現像剤の補給が行われるが、キャリアは消費されないので、劣化した2成分現像剤が現像容器61内に増加する。
前記現像容器61内の増加した余剰現像剤は前記現像剤排出口68において、シャッタ69外側面へ押し上げられる。押し上げられた余剰現像剤は前記シャッタ69の外側面に貯溜される。
ST15においてモノクロ連続現像時の現像ユニット回転処理を実行する。ST15の実行の詳細フローを図23に示す。実行終了後、図19の前記ST1に戻る。
【0080】
図23においてモノクロ連続現像時の現像ユニット回転処理を実行する。
ST31において現像位置の現像器Dkの1枚分の現像動作終了か否か判断する。ノー(N)の場合、ST31を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合、ST32に移る。
ST32においてT≧T0、すなわち現像剤補給時間Tが、補給時間上限設定値T0以上か否か判断する。ノー(N)の場合はST33に移る。
ST33において、ジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST31に戻る。
前記ST31、ST32、ST33の動作が繰り返されていると、K(黒)色の現像動作が連続して行われている状態となり、K(黒)の現像器Dkが前記第1停止位置(現像位置)P1に停止したままの状態となる。この状態で、前記K(黒)の現像器Dkの現像容器61内に現像剤の補給が行われるが、前記現像器Dkが前記第1停止位置(現像位置)P1から第2停止位置P2へ移動しないので前記シャッタ69が前記現像剤排出口68を閉塞する閉塞位置へ回動せず、図19の前記ST14の動作以後においてシャッタ69外側面に貯溜した余剰現像剤も排出されない。したがって、前記現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える。
前記ST32においてイエス(Y)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上になるとST34に移る。
ST34においてジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合はST35に移る。
【0081】
ST35において現像ユニットDを1回転させて、K(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、前記K(黒)現像器Dkが前記第1停止位置P1から第2停止位置P2への移動の際、K(黒)現像器Dkの現像容器61のシャッタ69が前記現像剤排出口68を閉塞する閉塞位置へ回動して、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記現像剤排出口68から排出された余剰現像剤は、前記現像剤排出口68の上側の連通路形成部材72を経て前記回転軸Do内の現像剤排出筒51に排出される。前記現像剤排出筒51に排出された余剰現像剤は排出用現像剤搬送スクリュー74によって回収容器連通口73bへ搬送され、前記現像剤回収容器Vに回収される。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも前記現像容器内の現像剤が排出されるので、単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量が過剰とならず、適切な範囲内に維持できる。
この動作の後、前記ST31に戻る。
【0082】
前記ST33、ST34がイエス(Y)の場合、すなわち、ジョブが終了した場合はST36に移る。
前記ST36において、現像器Dk,Dy,Dm,Dcを各待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動停止させる。この動作の中、前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2に移動する際、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記ST36の動作終了後前記ST31に戻る。
【0083】
次に図20に示すメインルーチンの説明を行う。
図20において、ST21において原稿画像がモノクロか否か判断する。ノー(N)の場合はST22に移る。
ST22において所定の現像器Dk,Dy,Dm,Dcを現像位置(すなわち第1停止位置P1)に移動停止させる。この動作の後、現像動作が行われ、劣化した2成分現像剤が現像容器61内に増加する。
前記現像容器61内の増加した余剰現像剤は前記シャッタ69の外側面に貯溜される。
ST23において現像位置の現像器Dk〜Dcの1枚分の現像動作終了か否か判断する。ノー(N)の場合ST23を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合ST24に移る。
【0084】
ST24において原稿画像の最終色の現像動作終了したか否か判断する。ノー(N)の場合前記ST22に戻る。
前記ST22、ST23、ST24の動作中、前記現像器Dk〜Dcは前記第1停止位置P1に停止していたときシャッタ69が開き、前記第2停止位置P2に移動するとき閉じる。前記シャッタ69が閉じるとき、前記シャッタ69外側面に貯溜した余剰現像剤が前記回転軸Do内の現像剤排出筒51に排出される。前記排出された余剰現像剤は排出用現像剤搬送スクリュー74によって回収容器連通口73bへ搬送され、前記現像剤回収容器Vに回収される。
【0085】
前記ST24においてイエス(Y)の場合はST25に移る。
ST25において前記各現像器Dk〜Dcを前記各待機位置Pk〜Pcに移動停止させる。
ST26において設定部数現像したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST22に戻り、イエス(Y)の場合はST27に移る。
ST27においてジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST21に戻り、イエス(Y)の場合は図19の前記ST11に戻る。
【0086】
図20において、前記ST21においてイエス(Y)の場合、すなわち、原稿画像がモノクロのときにはST28に移る。
ST28においてK(黒)の現像器Dkを現像位置(第1停止位置P1)に移動停止させる。
ST29においてフルカラーモードでのモノクロ原稿画像連続現像時の現像ユニット回転処理が行われる。ST29の実行の詳細フローを図24に示す。この動作の実行後、図20の前記ST27に移る。
【0087】
図24においてフルカラーモードでのモノクロ原稿画像連続現像時の現像ユニット回転処理が行われる。
図24のST31、ST32は前記図23のST31,ST32と同様の動作が行われ、前記ST32がノー(N)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0より小さい場合にはST33′に移る。
ST33′において設定部数を現像したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST31に移る。
前記ST31、ST32、ST33′の動作繰り返されていると、前記第1停止位置(現像位置)P1に停止したままの状態でK(黒)色の現像動作が連続して行われるため、前記現像容器61内の現像剤が増加して現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える。
前記ST32においてイエス(Y)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上になるとST34′に移る。
ST34′において設定部数現像したか否か判断する。ノー(N)の場合はST35に移る。
【0088】
ST35において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2への移動の際、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。
この動作の後、前記図24のST31に戻る。
【0089】
図24において、前記ST33′、ST34′がイエス(Y)の場合、すなわち、設定部数現像した場合はST36に移る。
前記ST36において、現像器Dk,Dy,Dm,Dcを各待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動停止させる。この動作の中、前記図23のST36同様、K(黒)の現像器Dkの現像容器61内のシャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記ST36の動作終了後、図23の前記ST31に戻る。
【0090】
図19において、前記ST12においてイエス(Y)の場合、すなわちソートモードが設定されている場合には図21のST13′に移る。
図21のST13′〜ST15′は前記図19のST13〜ST15とそれぞれ同様の処理が行われ、図22のST21′〜ST28′は前記図22のST21〜ST28とそれぞれ同様の処理が行われる。
なお、この実施例1において、前記排出ロール43がシート排出時にコピーしたシートSを前記排出トレイTR上で前後に仕分けて排出するソートモードで且つカラーモードが設定されている場合、前記図20のST17の設定部数の現像動作が実行されたか否かの判断、すなわち1枚分の原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わない。
この理由を以下に説明する。
【0091】
この実施例1においてソートモードで且つカラーモードでは1枚の原稿に対する現像動作が終了する毎にメモリに記憶されている次の原稿の画像データを読出し、フルカラー原稿かモノクロ原稿か判断している。
ソートモードが設定されている場合であって、たとえば、5枚の原稿を3部コピーする場合、1枚目の原稿に対してフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断して、1部コピーし、次の2〜5枚目の原稿を順次フルカラー原稿かモノクロ原稿か判断して1部ずつコピーする動作を3回繰り返す。このため、1枚の原稿に対して1部のコピーが終了する毎に次の記憶されている原稿の画像データを読出しにいく。したがって、1〜5枚目の各原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わない。
しかし、ソートモードが設定されていない場合、1枚目の原稿に対してフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断した後連続して設定部数(3部)のコピーをした後、順次、次の2〜5枚目の原稿がフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断した後連続して設定部数(3部)ずつコピーする。すなわち、1枚の原稿に対して設定部数のコピーが終了する毎に次の記憶された原稿の画像データを読出しにいくことになる。このため、設定部数のコピーが終了したか否かの判断が必要である。
【0092】
以上の理由からソートモードで且つカラーモードが設定されている場合、1枚分の原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わないので、図22においては前記図20のST26の動作は省略されており、前記図22のST25′の動作終了後、すなわち、各現像器Dk〜Dcが前記待機位置Pk〜Pcに移動停止した後、ST27′においてジョブが終了したか否か判断する。
また、ソートモードが設定されている場合では、モノクロ原稿に対して1部毎コピー(現像動作)が行われた後、前記第1停止位置P1に停止していたK(黒)の現像器Dkを前記待機位置Pkに移動させると現像容器61内の余剰現像剤が排出されるので、前記現像剤補給時間Tが補給時間上限値T0以上になった時に現像ユニットDを1回転させる必要がない。したがって、図22のST29′において、K(黒)の現像器Dkの現像動作が終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST29′を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合は前記ST25′に移る。
ST25′においてK(黒)の現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させて前記ST27′に移る。
【0093】
(実施例2)
図25は本発明の実施例2の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。図26は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。図27は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0094】
この実施例2の画像形成装置のコントローラCは前記実施例1のコントローラCの機能に次に示す機能が付加されている。
Cg:連続現像残り枚数検出手段
連続現像残り枚数検出手段Cgは前記積算値増加検出手段Ceの積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中のK(黒)の現像器Dkの残りの連続現像枚数N1を検出する。
Ch:続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段
続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段Chは前記連続現像残り枚数N1に応じて前記現像動作中の現像器Dkの現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数N0を記憶する。前記続行・中断決定用設定残り枚数N0はあらかじめ設定された値である。
【0095】
また、実施例2の画像形成装置のコントローラCは次の機能を有している。
C1c′:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1c′は前記連続現像残り枚数検出手段Cgの検出した連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力するとともに、前記連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より少ない場合は前記第1停止位置P1の現像器Dkの前記連続現像残り枚数N1の現像を連続して行う。
【0096】
(実施例2の作用)
図26または図27に示すフローチャートは、ST41,ST42,ST43が設けられている以外は前記図23または図24と同様である。
ST41において残り連続現像枚数N1を検出する。
ST42においてN1(残り連続現像枚数)>N0(続行・中断決定用設定残り枚数)か否か判断する。ノー(N)の場合は図26の前記ST31に戻り、イエス(Y)の場合はST43に移る。
ST43において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、図26または図27のST31〜ST33の動作が繰り返されて(すなわちK(黒)の現像動作が連続的に行われて)現像容器61内の増加した余剰現像剤が、前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2への回転の際、現像剤排出口68から排出される。
したがって、この実施例2も前記実施例1と同様の作用を奏する。
【0097】
(実施例3)
図28は本発明の実施例3の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。図29は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。図30は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
この実施例3の画像形成装置のコントローラCは次の機能を有している。
C1c″:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1c″は前記連続現像残り枚数検出手段Cgの検出した連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数N0の現像動作の終了後直ちに前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力するとともに、前記連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より少ない場合は前記第1停止位置P1の現像器Dkの前記連続現像残り枚数N1の現像を連続して行う。
【0098】
(実施例3の作用)
図29または図30に示すフローチャートは、ST51〜ST57が設けられている以外は前記図23または図24と同様である。
ST51において残り連続現像枚数N1を検出する。
ST52においてN1(残り連続現像枚数)>N0(続行・中断決定用設定残り枚数)か否か判断する。ノー(N)の場合は図29の前記ST31に戻り、イエス(Y)の場合はST53に移る。
ST53においてMN(残り枚数)=N0とする。
ST54において現像位置(第1停止位置P1)のK(黒)の現像器Dkの前記像担持体16上のシートS1枚分の静電潜像を現像動作が終了したか否か判断する。ノー(N)の場合はST54を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST55に移る。
【0099】
ST55においてMN=N0−1とする。
ST56においてMN=0か否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST54に戻り、イエス(Y)の場合、すなわち前記続行・中断決定用設定残り枚数N0分の現像動作が終了した場合はST57に移る。
ST57において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、図29または図30のST31〜ST33の動作が繰り返されて、すなわちK(黒)の現像動作が連続的に行われて現像容器61内の増加した余剰現像剤が、前記現像ユニットDが第1停止位置P1から第2停止位置P2への回転の際、現像剤排出口68から排出される。
したがって、この実施例3も前記実施例1と同様の作用を奏する。
【0100】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求 の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記各実施例ではトナー濃度の高い現像剤を前記現像容器61内へ補給する代わりにそれぞれ別々に貯蔵されたトナーおよびキャリアを現像剤容器61内へ補給することが可能である。
(H02)前記各実施例において前記回転軸Doの各排出現像剤流入口Doaは、前記回転軸Doの軸方向の異なる位置に形成することも可能である。
【0101】
【発明の効果】
前述の本発明の現像装置は、下記の効果を奏することができる。
(E01)現像容器の現像位置の容器上壁に設けられた現像剤排出口を前記容器内側から閉塞する閉塞位置への回動時に現像剤を排出するシャッタを備えた現像器が単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施例1の現像装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
【図2】 図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。
【図3】 図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図である。
【図4】 図4は本発明の実施例1の現像装置に備えられた複数の現像器が各待機位置に停止した状態の拡大断面図である。
【図5】 図5は同実施例の現像器を、回転する現像器支持部材に装着した状態を示す図である。
【図6】 図6は本発明の実施例1の現像装置に備えられた回転軸の拡大断面図で、図6Aは前記図5のVIA−VIA線断面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図である。
【図7】 図7は前記図5に示す現像容器の斜視図で、図7Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図7Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。
【図8】 図8は前記図7の現像容器の後端部に設けたギヤの配置を示す図である。
【図9】 図9は前記図3のIX−IX線断面図である。
【図10】 図10は実施例1の現像容器の現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の説明図で、図10Aは前記現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の現像容器の拡大断面図、図10Bは前記シャッタが設けられた状態の前記現像剤排出口の拡大説明図である。
【図11】 図11は前記図5のXI−XI線断面図で、前記図5に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。
【図12】 図12は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図12Aは前記図5のXIIA−XIIA線断面図、図12Bは前記図5のXIIB−XIIB線断面図である。
【図13】 図13は前記図11のXIII−XIII線断面図である。
【図14】 図14は前記図11のXIV−XIV線断面図である。
【図15】 図15は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。
【図16】 図16は前記図15の矢印XVIからみた図である。
【図17】 図17は実施例1の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図18】 図18は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)の補給量積算処理フローである。
【図19】 図19は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。
【図20】 図20は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローで、前記図19の続きのフローである。
【図21】 図21は前記図20の続きのフローでソートモードが設定された場合の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。
【図22】 図22は前記図21の続きのフローである。
【図23】 図23は前記図19のフローチャートのST15(ステップ15)および前記図22のST15′のザブルーチンである。
【図24】 図24は前記図20のフローチャートのST29のザブルーチンである。
【図25】 図25は本発明の実施例2の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図26】 図26は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図27】 図27は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図28】 図28は本発明の実施例3の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図29】 図29は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図30】 図30は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
C1c;C1c′;C1c″…現像器動作中断回転手段、Cc…現像剤補給量積算手段、Cd…上限設定値記憶手段、Ce…積算値増加検出手段、Cf…積算値リセット手段、Cg…連続現像残り枚数検出手段、Ch…続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段、Dk,Dy,Dm,Dc…現像器、Do…回転軸、F1,F2…固定フレーム、H…現像器支持部材、J…現像剤排出装置、N0…続行・中断決定用設定残り枚数、N1…連続現像残り枚数、P1…第1停止位置、Q2…現像領域、R0…現像ロール、R1+R2…現像剤供給部材、ROS…画像書込装置、T…積算値、Ts…現像剤補給装置、T0…上限設定値、V…現像剤回収容器、16…像担持体、61…現像容器、68…現像剤排出口、69…シャッタ、71…シャッタ係止部材、76…現像剤補給口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等、電子写真方式の画像形成装置の像担持体(感光体)上に形成された潜像をトナー像に現像する現像装置に関し、特に、異なる色の現像剤をそれぞれ有する複数の現像容器が、回転する現像器支持部材に支持されて、順次現像位置に移動、停止して現像を行うように構成された現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、複写機またはプリンタ等の画像形成装置において、カラー画像を得るためには、複数色のトナーを現像するために複数の現像器を設置し、複数色のトナーを記録媒体上に重ね合わせる方法が一般的である。これらの実現のための方法のひとつとして、回転体上に異なる色の現像剤を収容した現像容器および現像ロール等をそれぞれ有する複数の現像器を保持し、回転動作により複数の各現像器を順次像担持体に対向させる、いわゆるロータリ方式が提案、実用化されている。
前記ロータリ方式の現像装置としては従来下記の技術(J01)が知られている。
(J01)(特願平10−158076号出願の技術、すなわち、特開平 − 号公報記載の技術)
この技術は本出願人が先に出願した技術であり、異なる色のトナーを収容する現像容器を備え且つ回転する現像器支持部材に支持された複数の現像器が現像位置に移動停止したときの前記容器上壁に現像剤排出口が設けられている。前記各容器上壁の内側で前記現像剤排出口の位置には自重により回動可能なシャッタが設けられている。
前記現像位置ではシャッタが容器内側に回動して前記現像剤排出口を開口し且つ前記シャッタ先端が容器内の現像剤上面に近づくように設定されている。前記容器内の現像剤量が増加すると前記シャッタ先端が現像剤に潜り込むような状態になり、搬送される現像剤の動きにより前記シャッタ上面へ現像剤が移動する。こうして前記シャッタ上に溜まった現像剤は、前記現像器支持部材の回転時に前記シャッタが前記現像剤排出口を閉塞する閉塞位置に回動する際、前記容器外へ排出される。前記現像器支持部材の回転により現像容器が回転して自重により前記シャッタを開閉させるので、前記シャッタを開閉する装置が不要となり、部品点数が少なくてすみ安価な現像装置が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
(前記(J01)の問題点)
前記従来技術(J01)では、前記各現像器が現像位置に順次回転停止して現像動作が行われ、前記現像動作による現像剤のトナーの消費に応じて現像剤が補給される。しかし、1個の現像器を使用して単色現像動作を連続して行う場合、前記現像器が前記現像位置に停止したままの状態となる。この状態で、前記現像器の現像容器内に現像剤の補給が行われるが、前記現像器が前記現像位置から他の停止位置に回転しないので現像容器内の現像剤が排出されない。したがって、前記現像容器内の現像剤が増加して現像容器内の現像剤量が適切な範囲を越えてしまうという問題が生じる。
【0004】
本発明は、前述の検討結果に鑑み、下記の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)現像容器の現像位置の容器上壁に設けられた現像剤排出口を前記容器内側から開閉するシャッタを有し、前記シャッタの閉塞位置への回動時に現像剤を排出する複数の現像器を備えたロータリ式の現像装置において、前記現像器が単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できるようにすること。
【0005】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0006】
(本発明)
前記課題を解決するために、本発明の現像装置は、下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A01)画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置されるとともに、固定フレーム(F1,F2)により回転可能に支持された回転軸(Do)を有する現像器支持部材(H)、
(A02)前記現像器支持部材(H)に支持され、前記回転軸(Do)の回転移動および停止に伴って前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像を各色のトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する複数の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)、
(A03)現像剤を補給するための現像剤補給口(76)と前記第1停止位置(P1)に停止したときの容器上壁に形成されて余剰現像剤を排出するための現像剤排出口(68)とを有し且つトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を収容する現像容器(61)と、前記現像剤排出口(68)から排出された余剰現像剤を現像剤回収容器(V)に搬送する現像剤排出装置(J)と、前記第1停止位置(P1)に停止したとき前記像担持体(16)表面に隣接する現像領域(Q2)に前記2成分現像剤を搬送する現像ロール(R0)と、前記現像ロール(R0)に現像剤を供給する現像剤供給部材(R1+R2)とをそれぞれ備えた前記複数の各現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)、
(A04)前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する閉塞位置と前記容器上壁の内面から離隔して前記現像剤排出口(68)を開口する開口位置との間を重力の作用により回動可能に支持されたシャッタ(69)、
(A05)前記第1停止位置(P1)に停止したときに前記開口位置に回動し、前記現像器支持部材(H)の回転により前記容器上壁が下方位置となったときには前記閉塞位置に回動する前記シャッタ(69)、
(A06)前記開口位置に回動するシャッタ(69)を前記現像容器(61)内の余剰現像剤が前記シャッタ(69)の外側面に搬送される位置で係止するシャッタ係止部材(71)、
(A07)前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作に応じて前記現像剤補給口(76)から現像容器(61)内へ現像剤を補給する現像剤補給装置(Ts)、
(A08)前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像容器(61)内への現像剤の補給量を積算する現像剤補給量積算手段(Cc)、
(A09)前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)の上限設定値(T0)を記憶する上限設定値記憶手段(Cd)、
(A010)前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)が前記上限設定値(T0)以上に増加したことを検出する積算値増加検出手段(Ce)、
(A011)前記積算値増加検出手段(Ce)の出力する積算値増加検出信号に応じて、前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる現像器動作中断回転手段(C1c;C1c′;C1c″)。
【0007】
(本発明の作用)
前述の特徴を備えた本発明の現像装置では、現像器支持部材(H)は画像書込装置(ROS)により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体(16)表面に隣接して配置される。固定フレーム(F1,F2)は、前記像担持体(16)に隣接して配置される現像器支持部材(H)の回転軸(Do)を回転可能に支持する。
前記現像器支持部材(H)に支持される複数の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)は、回転軸(Do)の回転に伴って回転移動して、前記像担持体(16)表面の各色成分の潜像をトナー像に現像する第1停止位置(P1)に順次停止する。
【0008】
現像剤供給部材(R1+R2)はトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を現像ロール(R0)に供給する。前記現像ロール(R0)は、前記第1停止位置(P1)に停止したとき前記像担持体(16)表面に隣接する現像領域(Q2)に前記2成分現像剤を搬送する。前記現像領域(Q2)では、搬送された2成分現像剤中のトナーにより前記複数の色成分の潜像を順次トナー像に現像する。現像剤補給装置(Ts)は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作に応じて現像容器(61)の現像剤補給口(76)から現像容器(61)内へ現像剤を補給する。現像剤補給量積算手段(Cc)は前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像容器(61)内への現像剤の補給量を積算する。
【0009】
前記第1停止位置(P1)において前記現像容器(61)の現像剤排出口(68)は、前記第1停止位置(P1)に停止したときの容器上壁に形成されているので容器内側から見て上向きとなる。このため、シャッタ(69)は重力の作用により前記容器上壁の内面から容器内側に離隔して、開口位置に回動し、前記現像剤排出口(68)を開口する。シャッタ係止部材(71)は前記開口位置に回動した前記シャッタ(69)を、前記現像容器(61)内の余剰現像剤が前記シャッタ(69)の外側面に搬送される位置で係止する。前記シャッタ(69)外側面に搬送された余剰現像剤は前記シャッタ(69)外側面に貯溜する。
前記現像器支持部材(H)の回転すると前記現像容器(61)のシャッタ(69)が閉塞位置へ回動し、前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する。前記シャッタ(69)の閉塞位置への回動時に、前記シャッタ(69)上に貯溜した現像剤が現像剤排出口(68)から排出される。
現像剤排出装置(J)は前記現像剤排出口(68)から排出された余剰現像剤を現像剤回収容器(V)に搬送する。
【0010】
単色現像動作が連続的に行われていると、現像容器(61)内の現像剤のトナーの消費に応じて現像容器(61)内へ現像剤が補給される。補給された現像剤のうちキャリアは消費されず現像容器(61)内に残るので、現像容器(61)から排出する必要がある。しかし、前記現像位置である第1停止位置(P1)に停止した現像容器(61)は連続現像動作中回転しないので前記開口位置に回動しているシャッタ(69)が前記閉塞位置へ回動しない。したがって連続現像動作中、現像剤の補給が行われているのに前記シャッタ(69)外側面に貯溜した現像剤(キャリア)は排出されない。このため、前記現像剤の補給により現像容器(61)内の現像剤量が増加し、前記現像剤の補給量の積算値(T)が上限設定値(T0)を越えると現像容器(61)内の現像剤量が適切な範囲を越えてしまうことになる。
【0011】
積算値増加検出手段(Ce)は、前記現像剤補給量積算手段(Cc)により積算された積算値(T)が上限設定値記憶手段(Cd)により記憶されている前記積算値(T)の上限設定値(T0)以上に増加したことを検出する。現像器動作中断回転手段(C1c;C1c′;C1c″)は前記積算値増加検出手段(Ce)の出力する積算値増加検出信号に応じて、前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる。前記現像器支持部材(H)の回転時に前記現像容器(61)のシャッタ(69)が閉塞位置へ回動し、前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口(68)を閉塞する。この閉塞時に、前記シャッタ(69)上に貯溜した現像剤が現像剤排出口(68)から排出される。
前記余剰現像剤を排出した現像器(Dk)は前記第1停止位置(P1)に再び停止して現像動作を再開する。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量の積算値(T)が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器(61)内の現像剤量が過剰とならず、適切な範囲内に維持できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A012)前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる前記現像器動作中断回転手段(C1c)
(実施の形態1の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態1の現像装置では、現像動作中断回転移動手段(C1c)は、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置(P1)で現像動作中の現像器(Dk)の現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置(P1)に停止した現像器(Dk)の現像動作を中断して前記現像器支持部材(H)を1回転させる。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、この実施の形態1も前記本発明と同様の作用を奏する。
【0013】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A015)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する連続現像残り枚数検出手段(Cg)、
(A016)前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)、
(A017)前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続残り枚数の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段(C1c′)。
【0014】
(実施の形態2の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態2の現像装置では、連続現像残り枚数検出手段(Cg)は、前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する。続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)は、前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する。
現像器動作中断回転手段(C1c′)は、前記積算値増加検出信号に応じて前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続現像残り枚数(N1)の現像を連続して行う。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも現像容器(61)への補給量が上限設定値(T0)以上になると前記現像容器(61)内の現像剤が排出されるので、この実施の形態2も前記本発明と同様の作用を奏する。
【0015】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3の現像装置は、前記本発明において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A012)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の残りの連続現像枚数(N1)を検出する連続現像残り枚数検出手段(Cg)、
(A013)前記連続現像残り枚数(N1)に応じて前記現像動作中の現像器(Dk,Dy,Dm,Dc)の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数(N0)を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段(Ch)、
(A014)前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より少ない場合は前記第1停止位置(P1)の現像器(Dk)の前記連続現像残り枚数(N1)の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段(C1c″)。
【0016】
(実施の形態3の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態3の現像装置では、現像器動作中断回転手段(C1c″)が、前記積算値増加検出信号に応じて前記連続現像残り枚数検出手段(Cg)の検出した連続現像残り枚数(N1)が前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数(N0)の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材(H)を1回転させる点で前記実施の形態2の作用と相違している。したがって、この実施の形態3の現像装置も前記実施の形態2の現像装置と同様の作用を奏する。
【0017】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4の現像装置は、前記本発明または前記実施の形態1ないし3において下記の要件を備えたことを特徴とする、
(A019)前記現像器支持部材(H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)をリセットする積算値リセット手段(Cf)。
【0018】
(実施の形態4の作用)
前述の構成を備えた本発明の実施の形態4の現像装置では、積算値リセット手段(Cf)は前記現像器支持部材(H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段(Cc)の積算値(T)をリセットする。このため、前記現像容器(61)内の現像剤量が適切な範囲からの増加量を前記現像剤補給量の積算値(T)として積算することができる。
【0019】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0020】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の現像装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
図1において、画像形成装置Uは、上面にプラテンガラス(透明な原稿台)A1を有する画像形成装置本体としてのデジタル式の複写機U1、前記プラテンガラスA1上に着脱自在に装着される自動原稿搬送装置U2を備えている。
前記自動原稿搬送装置U2は、原稿給紙トレイTRkに収容された原稿Gi(i=1,2,…)を順次取出して、前記プラテンガラスA1上の複写位置に搬送し、複写済みの原稿を原稿排紙トレイTRhに排出するように構成されている。また、自動原稿搬送装置U2は、前記原稿給紙トレイTRk上の原稿の有無を検出する原稿有無センサS1、搬送される原稿の通過を検出する原稿レジセンサS2等を有している。
【0021】
前記複写機本体U1は、その上面に配置されたUI(ユーザインタフェース)、前記プラテンガラスA1の下方に順次配置された原稿読取装置としてのIIT(イメージインプットターミナル)、IPS(イメージプロセッシングシステム)、及び画像記録用作動部としてのIOT(イメージアウトプットターミナル)を有している。
前記UI(ユーザインタフェース)は、画像形成装置Uのユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するコピースタートキーUIa、コピー設定枚数入力キーUIb、カラーモード設定キーUIc、ソートモード設定キーUId(図17参照)等の入力操作部材と、画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる表示部UIe(図17参照)とを有している。
【0022】
複写機本体U1上面の透明なプラテンガラスA1の下方に配置された原稿読取装置としてのIITは、プラテンレジ位置(OPT位置)に配置されたOPTレジセンサ(プラテンレジセンサ)Sp、および画像読取装置としての露光光学系1を有している。
この露光光学系1によって照明された原稿Giの反射光は、前記露光光学系1を通ってCCD(固体撮像素子)上に収束されるように構成されている。
前記CCDは、その撮像面上に収束された原稿反射光をR(Red、赤)、G(Green、緑)、B(Blue、青)の3色の成分の電気信号に変換する。
【0023】
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、前記CCDから入力される前記3色の電気信号をY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の4色の画像データに変換し、書込データとしてIOTのレーザ駆動信号出力装置14に出力する。前記IOTのレーザ駆動信号出力装置14は、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号をROS(光書込走査装置、すなわち、潜像(画像)書込装置)に出力する。
【0024】
前記ROSは、入力された前記レーザ駆動信号により変調されたレーザビームLにより、回転する像担持体16の静電潜像書込位置Q1を走査する。
前記回転する像担持体16に沿って、像担持体16の移動方向で前記潜像書込位置Q1の上流側に、像担持体16を一様に帯電させる帯電器17が配置されている。像担持体16は、前記帯電器17により一様に帯電された後、前記潜像書込位置Q1において、前記レーザビームLにより静電潜像が書き込まれるように構成されている。
【0025】
前記像担持体16の移動方向に沿って、前記潜像書込位置Q1の下流側の現像領域Q2には、前記静電潜像をトナー像に現像するロータリ式の現像ユニット(現像装置)Dが配置されている。前記現像ユニットDは、回転軸Do周囲に装着した現像器Dk,Dy,Dm,Dcを有しており、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、K,Y,M,Cの各色のトナーおよびキャリアを有する2成分現像剤を用いて現像を行う現像器である。前記各4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記回転軸Doの回転に連れて、順次、図3に示す第1停止位置(現像位置すなわち、前記現像領域Q2、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
【0026】
図1において、前記回転する像担持体16の表面に沿って前記現像領域Q2の下流側にはトナー像濃度センサSNdが配置され、その下流側に設定された転写位置Q3には、転写ドラム21および転写器22が配置されている。また、回転する像担持体16に沿って、転写位置Q3の下流側には、除電器23およびクリーナユニット24が配置されている。前記トナー像濃度センサSNdは、前記像担持体16に近接配置された発光素子および受光素子により構成され、前記像担持体16上に形成したテスト用の静電潜像を現像したトナー像(パッチ)の光反射率を計測して、トナー像濃度を検出する。
前記転写ドラム21の回転方向に沿って前記転写器22の下流側には、除電器26、クリーナ27、および吸着コロトロン28が順次配置されている。前記吸着コロトロン28は吸着位置Q4に配置されている。
【0027】
前記転写ドラム21の下方には、下方に向かって順次、記録シートを収容する第1給紙トレイT1、第2給紙トレイT2、両面複写時等に使用する一時ストック用の中間トレイT0、第3給紙トレイT3、第4給紙トレイT4、大量記録シートを収容する第5給紙トレイT5が着脱自在に収納されている。中間トレイT0は両面コピーの際に1回目のコピーが行われた記録シート(以下シート)Sを循環させて前記転写位置Q3に再送する時に使用される中間トレイである。
前記第1給紙トレイT1の右側上方位置には手差トレイ31が設けられている。手差トレイ31から給紙用のローラR6およびR7により搬送される記録シートおよび前記各給紙トレイT1〜T5から送り出される各記録シートは、第1シート搬送路32を通って前記吸着位置Q4に搬送されるようになっている。第1シート搬送路32を搬送される記録シートは、レジセンサSNyによって検出され、レジロール33で一旦停止してから所定のタイミングで吸着位置Q4に搬送される。吸着位置Q4において、シートSは、吸着用ロール34により前記転写ドラム21に吸着される。
【0028】
前記転写ドラム21に吸着されたシートSは転写ドラム21の回転に伴って前記転写位置Q3に搬送される。前記転写器22は、前記転写位置Q3を通過するシートSに像担持体16のトナー像を転写させる。
前記転写位置Q3を通過した像担持体16は、表面に残留した現像剤が前記クリーナユニット24により回収された後、再び、前記帯電器17により一様に帯電されるようになっている。
前記吸着位置Q4で転写ドラム21に吸着されたシートSはフルカラーの場合は4回転し、前記転写器22を通る毎にK(黒)、Y(イエロー)、マゼンタ(M)、およびC(シアン)のトナー像が転写される。4色のフルカラー画像が形成されたシートSは剥離コロトロン36で転写ドラム21から剥離されて、第2シート搬送路37を通って定着位置Q5に搬送される。
【0029】
定着位置Q5には加熱ロール41および加圧ロール42から構成される一対の定着ロール41,42を有する定着装置Fが配置されており、定着位置Q5を通過するシートS上の未定着トナー像を加熱加圧により定着するように構成されている。前記加熱ロール41内部には定着用ヒータ41hが内蔵されている。
前記第2シート搬送路37には、前記定着位置Q5の下流側にシート排出トレイTRにシートを排出するための排出ローラ43が設けられている。
【0030】
前記第2シート搬送路37には前記排出ローラ43の上流側に切替ゲート44が配置されている。切替ゲート44は、前記第2シート搬送路37上のシートSの搬送方向をシート循環路46または前記シート排出トレイTRの方向に切り替える際に使用される。
シート循環路46は、シート反転路47および前記中間トレイT0に切替ゲート48を介して接続されている。前記切替ゲート48は、両面コピーを行う場合にはシート循環路46のシートSをシート反転路47に向かわせるように構成されている。前記シート反転路47に設けられたシート状且つ櫛の歯状のマイラーゲート49は、通過するシートSが下方に搬送される際には弾性変形によりシートSの下方への移動を許し、マイラーゲート49を通過したシートSがスイッチバックして上方に搬送される場合には中間トレイT0の方向に誘導するように構成されている。
中間トレイT0に一旦収容されたシートSは、中間トレイT0から前記第1シート搬送路32により前記吸着位置Q4に再搬送されるように構成されている。
【0031】
図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図である。図4は本発明の実施例1の現像装置に備えられた複数の現像器が各待機位置に停止した状態の拡大断面図である。図5は同実施例の現像器を、回転する現像器支持部材に装着した状態を示す図である。図6は本発明の実施例1の現像装置に備えられた回転軸の拡大断面図で、図6Aは前記図5のVIA−VIA線断面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図である。
図2〜図5において、前記現像ユニットDのK,Y,M,Cの4色の現像器Dk,Dy,Dm,Dcを装着した回転軸Doは、前側固定フレームF1に固定支持された固定円筒部材F1aの前壁部分および後側固定フレームF2(図5参照)により回転自在に支持されている。
前記回転軸Doの後方(−X方向)外端部には駆動ギヤG0と噛み合う被駆動ギヤG1が固着されている。駆動ギヤG0は、現像ユニット用モータM1(図17参照)により回転駆動される。ギヤG0の回転時にはギヤG1および回転軸Doも一体的に回転駆動されるように構成されている。
【0032】
図6において、前記円筒状の回転軸Do内には現像剤排出筒51が配置されている。
前記現像剤排出筒51の後端部(−X端部)は後側排出筒固定部材F2aにより固定されており、前記後側排出筒固定部材F2aは前記後側固定フレームF2の後面に固定されている。前記現像剤排出筒51の前端部は、前側排出筒固定部材F1a1に固定されており、前記前側排出筒固定部材F1a1は前記固定円筒部材F1aの前面で中心部に固定されている。
図6Aにおいて、前記現像剤排出筒51の後端(−X方向の端)側で上側の部分には接続口51aが形成されており、前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)側で下側の部分には回収容器連通口51bが形成されている。
図6Bにおいて、前記回転軸Doには、排出現像剤流入口Doa(図3参照)および前記排出現像剤流入口Doaの前方の回転軸側回収容器連通口Dob(図11,図13参照)が円周方向に90°間隔に形成されている。前記各排出現像剤流入口Doaは前記現像剤排出筒51の上側の部分に形成された接続口51a(図3、図6B参照)と軸方向で同じ位置となるように形成されている。
【0033】
図6Bにおいて、前記固定支持された現像剤排出筒51の外周面で前記接続口51aに隣接した部分には、マグネットシール52が接着されて固定されている。前記マグネットシール52には連通口52a(図6B参照)が形成されており、前記現像剤排出筒51の接続口51aと連通するようになっている。前記マグネットシール52の外周面と前記回転軸Doの内周面との間には前記回転軸Doの回転時に接触摩擦抵抗が発生しないようにわずかな隙間を設けてある。前記マグネットシール52は、現像剤が前記現像剤排出筒51の外周面と前記回転軸Doの内周面との間の隙間を通って前記回転軸Doの他の排出現像剤流入口Doaへ移動するのを防止するための部材である。
前記現像剤排出筒51の前端(X方向の端)には回収容器連通口51b(図6A、図11参照)が形成されており、前記回収容器連通口51bは現像剤回収容器V(図11参照)と連通している。
【0034】
図6Aにおいて、前記現像剤排出筒51内には、回転軸53aおよび前記回転軸53aの外周に固着された回転翼53bを有する排出用現像剤搬送スクリュー53が配置されている。前記排出用現像剤搬送スクリュー53の前記回転軸53aの後端側は後側搬送部材支持部材54(図5、図6A参照)を貫通して回転自在に支持されており、前記後側搬送部材支持部材54は前記現像剤排出筒51の後端部に固定されている。前記回転軸53aの前端部は前記前側排出筒固定部材F1a1(図5、図6参照)の中心側のベアリングを介して回転自在に支持されている。
前記後側搬送部材支持部材54を貫通して後方(−X)に延びる前記排出用現像剤搬送スクリュー53の前記回転軸53a後端部にはギヤG2(図5、図6A参照)が固着されており、前記ギヤG2は回転駆動用のギヤG3が噛み合っている。前記ギヤG3は排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2(図17参照)により駆動されている。前記ギヤG3の回転時には前記ギヤG2および回転軸53aが一体的に回転駆動されるように構成されている。
前記現像剤排出筒51、排出用現像剤搬送スクリュー53、ギヤG2,G3、排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2から実施例1の現像剤排出装置J(図17参照)が構成される。
【0035】
図5において、前記回転軸Doの前端部には前側回転プレート56、後端部には後側回転プレート57が固定支持されており、各プレート56および後側回転プレート57は前記回転軸Doと一体的に回転可能に支持されている。
図5において、前記回転軸Doの外周部には、プラスチック製の前後一対の連結ブロック58,58が設けられている。前記連結ブロック58,58は前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcを連結支持するために使用する部材である。
前記連結ブロック58,58は断面略正方形であり(図2参照)、各側面にはそれぞれピン挿入孔59が形成されている。前記ピン挿入孔59は、後述の現像器Dk,Dy,Dm,Dcの突出ピンが挿入される孔であり、現像器を位置決め固定するために使用される孔である。
前記符号Do,56〜59により現像器支持部材Hが構成されている。
【0036】
図2、図3において、各現像器Dk,Dy,Dm,Dcは、前記駆動ギヤG0(図5参照)の回転による回転軸Doの回転に連れて回転移動し、順次、第1停止位置(現像位置、現像剤補給位置)P1、第2停止位置(現像容器から現像剤が排出される現像剤排出位置)P2、第3停止位置P3、および第4停止位置P4に停止するように構成されている。
本実施例1では前記第1停止位置P1は、現像位置であると同時に、現像剤補給位置を兼ねており、この第1停止位置で各現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像動作が行われる。
また、図4において、前記現像動作終了時に前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcの現像ロールR0表面と前記像担持体16表面との接触を防止するため、前記現像器Dk,Dy,Dm,Dcが時計回りに回転して前記各現像ロールR0と前記像担持体16とが対向しない待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動および停止するよう構成されている。
図4において、前記各待機位置Pk〜Pcのうち前記K(黒)の現像器Dkは前記第1停止位置P1から45°第4停止位置P4寄りの待機位置Pkに停止し、前記待機位置Pkから反時計回りに90°、180°、および270°の位置の待機位置Py,Pm,Pcには前記Y(イエロー)の現像器Dy、M(マゼンタ)の現像器Dm、C(シアン)の現像器Dcがそれぞれ停止するように構成されている。
【0037】
モノクロ画像形成のジョブが開始された場合には、前記K(黒)の現像器Dkが前記待機位置Pkから時計回りに45°移動して前記第1停止位置P1に停止するようになっている。前記待機位置Pkは前記第1停止位置P1に近い位置に設定されているので、前記モノクロ画像形成のジョブが開始されると使用頻度の高いK(黒)の現像器Dkが前記待機位置Pkから前記第1停止位置P1へ移動する時間が短くてすみ、現像動作開始までの時間がかからないように構成されている。
フルカラー画像形成のジョブが開始された場合、最初、前記K(黒)の現像器Dkが第2停止位置P2まで移動し、次に前記Y、M、C、Kの順に各現像器Dy,Dm,Dc,Dkが現像位置である第1停止位置P1に移動停止するようになっている。
【0038】
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ現像容器61を有しており、前記第1停止位置において、現像剤補給部材(Th)(図5参照)による各現像容器61内への新規現像剤の補給、現像容器61からの余剰現像剤の排出および排出された余剰現像剤の移動(後述)が行われるようになっている。
各現像容器61はそれぞれその外側面に前後一対の突出ピン62,62を有している。前記一対の突出ピン62,62は、前記現像器支持部材Hのピン挿入孔59,59に挿入され、現像容器61を位置決め固定するために使用される。
前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcはそれぞれ同様の構成を有しているので、以下、現像器Dkについて説明する。
図3、図7において、現像器Dkの現像容器61は、負極性に帯電されるトナーおよび正極性に帯電される磁性キャリアから成る2成分現像剤を収容している。前記現像容器61は、現像ロールR0を収容する現像ロール収容部63、前記現像ロール収容部63に隣接する第1の現像剤溜まり64および前記第1の現像剤溜まり64に隣接する第2の現像剤溜まり65を有している。前記現像ロール収容部63内には、前記現像ロールR0上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材Sbが配置されている。また、前記第1の現像剤溜まり64には第1搬送部材R1が配置され、前記第2の現像剤溜まり65には第2搬送部材R2が配置されている。
前記第1および第2の現像剤搬送部材R1,R2により現像剤供給部材(R1+R2)が構成されている。また、前記第1の現像剤溜り64および第2の現像剤溜り65により現像剤攪拌領域(64+65)が構成される。
【0039】
図7は前記図5に示す現像容器の斜視図で、図7Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図7Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。図8は前記図7の現像容器の後端部に設けたギヤの配置を示す図である。図9は前記図3のIX−IX線断面図である。図10は実施例1の現像容器の現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の説明図で、図10Aは前記現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の現像容器の拡大断面図、図10Bは前記シャッタが設けられた状態の前記現像剤排出口の拡大説明図である。
図9に示すように、前記第1の現像剤溜まり64および第2の現像剤溜まり65の間にはそれらの両端部以外の部分に仕切壁66が設けられており、第1の現像剤溜まり64および第2の現像剤溜まり65はその前後方向(X軸方向)両端部の接続部Eにおいて接続している。
図2、図3、図9に示す前記現像ロールR0は、磁石ロールの外側にスリーブを設けた従来公知のものである。そして前記第1の現像剤溜り64の現像剤は、前記磁石ロールの磁力によって前記現像ロールR0の表面上に吸着され、現像領域Q2(図2、図3参照)に搬送されるようになっている。また前記現像ロールR0の軸は、前記前側回転プレート56(図5参照)および後側回転プレート57によって回転自在に支持されている。
【0040】
図5において、前記後側固定フレームF2には、現像ロール用モータM3(図17参照)により回転駆動されるギヤG6に噛み合うギヤG7および前記ギヤG7と同軸で一体的に回転するギヤG8が回転自在に支持されている。
図5、図8、図9において、前記第1現像剤搬送部材R1の回転軸の後端にはギヤG9およびG10が装着されている。また、前記現像ロールR0の回転軸の後端にはギヤG11が装着され、前記第2現像剤搬送部材R2の回転軸の後端にはギヤG12が装着されている。図8に示すように前記ギヤG10は前記ギヤG11およびG12(図8、図9参照)と噛み合っている。
【0041】
前記現像ロール用モータM3の回転力が前記ギヤG6〜G8を介して前記ギヤG9に伝達されるとギヤG10,G11,G12が回転し、前記現像ロールR0および現像剤供給部材(R1+R2)が回転する。前記現像剤供給部材(R1+R2)の回転により、前記第1および第2現像剤溜り64,65内の現像剤は互いに逆方向に搬送されながら、循環する。
図3において、前記第1停止位置P1で停止している前記第2の現像剤溜り65の容器上壁後部(−X側部分)には現像剤排出口68が形成されている。
図3、図10において、前記現像剤排出口68には排出口開閉用のシャッタ69が配置されている。前記シャッタ69はプレートにより構成されている。前記シャッタ69の左端(Y方向の端)側は回転自在にヒンジ連結されており、前記シャッタ69の右端(−Y方向の端)側である自由端側は、前記現像容器61上壁の内側に設けられた枠状のシャッタ係止部材71の内側に配置されるようになっている。前記シャッタ69は前記現像容器61が前記第1停止位置P1に移動した状態では重力の作用により前記現像容器61内側へ開き、前記枠状のシャッタ係止部材71が所定の位置、すなわち前記現像剤供給部材(R1+R2)により撹拌搬送される前記現像剤循環領域(64+65)の前記2成分現像剤が余剰である場合に前記余剰現像剤が前記シャッタ69外側面に搬送される位置に係止するようになっている。
【0042】
図3において、第1停止位置P1ではシャッタ69は自重により上端部のヒンジ軸回りに回転して、自由端側が前記枠状のシャッタ係止部材71に係止されて前記シャッタ69が傾斜した状態に保持される(開口位置)。このとき、前記現像剤排出口68は開口している。第2停止位置P2ではシャッタ69は自重または現像容器61内の現像剤の圧力により上端部のヒンジ軸回りに回動して下方に垂れ下がった状態に保持される。このとき、シャッタ69は前記現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。第3停止位置P3ではシャッタ69は前記現像容器61上壁の内面に当接した状態で現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。第4停止位置P4ではシャッタ69の自由端は上側であり、自重または容器内の現像剤の圧力により前記現像容器61上壁の内面側へ回動して前記現像容器61上壁の内面に当接している。そしてその状態で前記シャッタ69は前記現像剤排出口68を閉塞している(閉塞位置)。
【0043】
図3、図7において、前記現像剤排出口68の上側には連通路形成部材72が設けられている。図3に示すように前記連通路形成部材72の内部は現像剤が排出される連通路として形成されており、連通路形成部材72の前記回転軸D側端部は回転軸Doの排出現像剤流入口Doaに接続されている。図3、図6に示すように前記回転軸Doが回転して前記各現像器Dk〜Dcが前記第2停止位置P2に停止すると、前記連通路形成部材72が前記現像剤排出筒51の接続口51aと連通し、前記現像容器61から排出された現像剤が前記現像剤排出筒51に流入するようになっている。
前記現像剤排出筒51内に排出された現像剤は、前記現像剤排出筒51と連通する現像剤回収容器Vに搬送されるように構成されている。
【0044】
図2、図7、図9に示すように、前記第2の現像剤溜まり65の上面で前記現像剤排出口68から現像剤搬送方向上流側には現像剤補給口76が形成されている。
なお、本実施例1では現像剤補給口76から補給された新規な現像剤が補給直後すぐに前記現像剤排出口68から排出されないように現像剤補給口76と現像剤排出口68とが互いに遠く離れた位置に形成されているが、前記現像剤補給口76は前記現像剤排出口68の位置より搬送方向下流側に形成することも可能である。
【0045】
図7において前記現像容器61表面の前記現像剤補給口76の前後には一対の筒受け用円弧面を有する補給筒支持部材77,77が設けられている。前記補給筒支持部材77,77は、現像剤補給筒78の円筒状外側面を支持する部材である。
図7において、前記第1停止位置P1に移動した現像容器61の上面外側に配置される現像剤補給筒78は、前記現像剤補給口76に接続する補給用接続口78a(図2参照)を有している。前記現像剤補給筒78内には、図7Bに示すように補給用現像剤搬送スクリュー(すなわち、補給用現像剤搬送部材)79が回転可能に配置されている。補給用現像剤搬送スクリュー79は回転軸79aおよび回転軸79a周囲に固着されたスクリュー79bを有している。
前記現像剤補給筒78と補給用現像剤搬送スクリュー79とから現像剤補給部材Th(図5、図7B参照)が構成されている。
また、補給用現像剤搬送スクリュー79は、前記現像剤補給筒78の前端(X軸方向端)の開口(現像剤搬入口)78bよりも前方に延びており、図7Bに示すように前記補給用現像剤搬送スクリュー79の軸79aの前端(X方向の端)にはベアリング81が回転可能に支持されている。
【0046】
図5、図7、図8において、現像剤補給筒78内の補給用現像剤搬送スクリュー79の回転軸79a後端部(−X軸方向端部)には、ギヤG13が固着されている。そして前記ギヤG13は前記現像剤供給部材(R1+R2)のギヤG12に噛み合っている。前記ギヤG12の回転により前記補給用現像剤搬送スクリュー79が回転して、前記現像剤搬入口78bから現像剤補給筒78内に搬入された現像剤は、後方(−X方向)に搬送され、前記補給用接続口78aおよび現像剤補給口76(図2、図7、図9参照)から前記第2の現像剤溜まり65(図2、図9参照)内に補給されるようになっている。
なお、前記符号61〜81,Sb,G9〜G13,R0,R1,R2に示された要素から前記各現像器Dk,Dy,Dm,Dcが構成されている。
【0047】
図11は前記図5のXI−XI線断面図で、前記図5に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。図12は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図12Aは前記図5のXIIA−XIIA線断面図、図12Bは前記図5のXIIB−XIIB線断面図である。図13は前記図11のXIII−XIII線断面図である。図14は前記図11のXIV−XIV線断面図である。
図5、図13、図14において、前記現像剤補給筒78の前方(X方向)側である前記前側固定フレームF1の前面側(X側)には、固定円筒部材F1aが固定されている。
【0048】
前記固定円筒部材F1aは、現像容器61へ補給する各色のトナーが混色しないようにシールされた複数のリング状の部材を前後方向に連結して構成されている。すなわち、前記固定円筒部材F1aは、前側固定フレームF1の前面に接続されるフレーム固定用リング状連結部材Lb、その前面側に順次接続される排出用リング状連結部材Lh(図11参照)、前記現像容器61へ各色の現像剤を補給するためのK(黒)用リング状連結部材Lk(図12A参照)、Y(イエロー)用リング状連結部材Ly、M(マゼンタ)用リング状連結部材Lm、C(シアン)用リング状連結部材Lc(図12B参照)、および前壁用リング状連結部材Lfにより構成されている。
図5、図13、図14において、前記K,Y,M、C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcは、リング状連結部材本体86を有している。
【0049】
図11、図12、図13において、各リング状連結部材Lb、Lh、Ly、Lm、Lcの3つの連結固定部86a,86b,86cが形成されており、ネジN1a,N1bおよびN1cにより連結され且つ前記前側固定フレームF1に固定されている。また、前記リング状連結部材本体86外周面の直径から外れた位置には、現像剤供給部86d(図12参照)が前記リング状連結部材本体86外周面に一体成形されており、前記現像剤供給部86dの内側には現像剤供給口86eが形成されている。
前記現像剤供給口86eの開口端面(上端面)にはスポンジ製の筒状の搬送パイプ受け部材87(図12A参照)が接着されている。前記搬送パイプ受け部材87は現像剤供給ケースTc(図15、図16参照、後述)と接続されている。
【0050】
図13、図14において、前記リング状連結部材本体86内面の軸方向の両端部には弾性を有するリング状のシール部材88,88が装着されている。前記K,Y,M,C用の各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcはそれぞれ、リング状連結部材本体86と、搬送パイプ受け部材87(図12参照)と、前記リング状連結部材本体86の内周面に装着される前記一対の前記シール部材88、88とにより構成される。
前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの隣接するリング状連結部材本体86,86の接続部の内面には前記シール部材88,88に挟まれるようにリング状のスペーサ89(図13、図14参照)が配置される。
【0051】
図11、図13に示す前記排出用リング状連結部材Lhは、前記リング状連結部材本体86と同様のリング状連結部材本体86′を有している。
前記リング状連結部材本体86′には、前記リング状連結部材本体86の前記現像剤供給部86dおよび現像剤供給口86eの代わりに、回収容器接続口86g′が、前記回転軸Doの下方側に形成されており、前記排出用リング状連結部材Lhのリング状連結部材本体86′(図11、図13参照)のその他の構成は、前記K用リング状連結部材本体86と同様に構成されている。
前記回収容器接続口86g′の下方の位置には、現像剤回収容器Vが配置されている。
【0052】
前記フレーム固定用リング状連結部材Lb(図5、図13、図14参照)は、前記排出用リング状連結部材Lhの後側面(−X側の面)に接合しており、前記リング状連結部材本体86′と同径で軸方向長さの短いリング状連結部材本体を有している。
前記フレーム固定用リング状連結部材Lbは、前記前側固定フレームF1に接合状態で固定される。
【0053】
図5、図13、図14において、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記C(シアン)用リング状連結部材Lcの前面側に接合されており、前記リング状連結部材本体86と同径の円筒部Lf1を有し、前記円筒部Lf1の前端面には平板部Lf2を有している。前記円筒部Lf1および平板部Lf2は一体成形されている。
前記円筒部Lf1の外側面には前記3つの連結固定部86a,86b,86c(図12参照)と同様の連結固定部を有している。
【0054】
図13に示す前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfは、前記Lk,Ly,Lm,Lcの3つの連結固定部86a,86b,86cおよびそれらと同様の前記Lb,Lh,Lfの連結固定部がネジN1a,N1bおよびN1c(図11、図12、図13参照)により前記前側固定フレームF1に固定される。
また、前記前壁用リング状連結部材Lfは、前記平板部Lf2の中心部に前記回転軸Doを回転可能に支持している。
前記各リング状連結部材Lb,Lh,Lk,Ly,Lm,Lc,Lfにより前記固定円筒部材F1aが構成されている。
【0055】
図5、図12、図13、図14において、前記固定円筒部材F1aの内側には複数の回転円筒部材Bh,Bk,By,Bm,Bc,Bfにより構成される回転円筒部材Bが配置されている。前記回転円筒部材Bは、その中心部が前記回転軸Doに嵌合して支持され、前記回転軸Doと一体的に回転するようになっている。
前記回転円筒部材Bは、前記回転軸Doに沿って、排出用円筒部材Bh、各トナー色の現像容器61の現像剤補給筒78先端部を支持するK(黒)用円筒部材Bk、Y(イエロー)用円筒部材By、M(マゼンタ)用円筒部材Bm、C(シアン)用円筒部材Bcおよび前側円筒部材Bfが順次連結されて構成されている。
【0056】
前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcは円筒部材本体90(図12、図14参照)を有している。円筒部材本体90は、外筒部91を有し、前記外筒部91は後側大径外筒部92と、前側小径外筒部93を有している。前記前側小径外筒部93の外径は前記後側大径外筒部92の内径と同じ大きさに形成されており、図13、図14に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材と前後に連結される際には、前側小径外筒部93が前記後側大径外筒部92内に嵌合される。
前記前側小径外筒部93の側面には、補給現像剤受入れ口93a(図12〜図14参照)が形成されており、前記補給現像剤受入れ口93aの円周方向の両側の位置には、図12に示すように先端が中心方向に延びて屈曲している内側屈曲部93bおよび先端が外側に延びて屈曲している外側屈曲部93cが形成されている。
【0057】
円筒部材本体90は、その中心部に内筒部94を有し、内筒部94(図19、図20参照)は円筒状の前側大径内筒部96および後側小径内筒部97を有している。前記後側小径内筒部97の外径は前記前側大径内筒部96の内径と同じ大きさに形成されており、図13、図14に示すように、前記K用円筒部材Bkが他の円筒部材Bh,Byと前後に連結される際には、後側小径内筒部97が前記前側大径内筒部96内に嵌合して、内筒部94の大径内筒部96の端面どうしが当接して前後方向の位置決めが行われる。
また、円筒部材本体90は、前記外筒部91および内筒部94を連結するリング状の連結壁98(図12、図13参照)および前記連結壁98の前側面(X側の面)に、90°毎に合計4個形成された強度補強用の4枚のリブ99(図12参照)を有している。
【0058】
前記内筒部94にはその後側部分に回転軸嵌合孔94a(図13、図14参照)が形成され、前側部分に小径内筒部嵌合孔94bが形成されている。図13に示すように、前記回転軸嵌合孔94aは前記回転軸Doに嵌合して装着されており、前記小径内筒部嵌合孔94bは前記後側小径内筒部97(図14参照)と嵌合している。
【0059】
前記連結壁98には、前記4個の各リブ99により4個に分割される各壁部分に補給筒貫通孔98aが形成されており、1個の壁部分には1回り内径の小さなベアリング貫通孔98b(図14参照)が形成されている。
図14において前記ベアリング貫通孔98bの前側(X側)には、前記補給現像剤受入口93aが形成され、その前側には、前記ベアリング貫通孔98bの内径と同径のベアリング収容孔98c(図14参照)が形成されている。このベアリング収容孔98cは前記図7Bに示すベアリング81を収容する孔である。
図14において、前記現像剤補給筒78およびベアリング81は、前記補給筒貫通孔98aを後から前に貫通し、前記ベアリング81はベアリング貫通孔98bを貫通して前記ベアリング収容孔98cに収容される。このとき、現像剤補給筒78は、前記ベアリング貫通孔98bを貫通できないので、現像剤補給筒78前端は前記ベアリング貫通孔98bが形成されている連結壁98に当接して位置決めされる。このとき、前記図14に示すベアリング貫通孔98bとベアリング収容孔98cとの間の前記補給現像剤受け入れ口93aには前記図7Bに示す現像剤搬入口78bが配置されている。
【0060】
図12、図14において、前記円筒部材本体90の後側大径外筒部92の外側面にはリングカバー100が装着されている。そして、前記K,Y,M,C用円筒部材Bk,By,Bm,Bcはそれぞれ、前記円筒部材本体90およびリングカバー100により構成されている。
【0061】
図13、図14から分かるように、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,LcはX軸に沿って後方から前方に向かって順番に配置されており、また、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcの図12に示す現像剤供給口86e(図15参照)はX軸方向に沿って順番に配置されている。
そして、前記各リング状連結部材Lk,Ly,Lm,Lcのそれぞれの内側に配置された前記各円筒部材Bk、By、Bm、Bcのそれぞれの補給現像剤受入れ口93a(図12A、図12B参照)は、前記回転軸Do回りに90°づつずれて配置されている。
【0062】
すなわち、例えば図12Aに示すように、前記円筒部材Bkの補給現像剤受け入れ口93aが前記現像剤供給口86eに接続する状態では、円筒部材Bcの補給現像剤受け入れ口93eは、現像剤供給口86eに接続する位置(図12Aに示す位置)から反時計回りに、270°回転した位置(図12B参照)に配置されている。また、その他の各円筒部材ByおよびBmの補給現像剤受け入れ口93eは、それらの現像剤供給口86eに接続する位置(図12A参照)から反時計回りに、90°および180°回転した位置(図示せず)に配置されている。
そして図12において、前記回転軸Doが90°づつ時計方向に回転するに伴い、前記各円筒部材By、Bm、Bcの補給現像剤受け入れ口93aが現像剤供給口86e(図15参照)に接続する位置に順次移動するようになっている。
【0063】
前記図12の現像剤供給口86eから供給された現像剤は前記前側小径外筒部93の側面に形成された補給現像剤受入れ口93a(図12、図13、図14)から、現像剤搬入口78b(図14参照)に補給され、その現像剤は前記補給用現像剤搬送スクリュー79により現像剤補給筒78を後方(−X方向)に搬送される。
図5、図7において、前記現像剤補給筒78内を後方(−X方向)に搬送された現像剤は前記補給用接続口78a(図2参照)および現像剤補給口76から現像容器61内部に補給されるようになっている。
【0064】
(現像剤排出部の説明)
図11、図13に示す前記排出用円筒部材Bhは、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90に類似した形状の円筒部材本体90′およびリングカバー100により構成されている。図11、図13、図14において、前記円筒部材本体90′の構成要素であって前記円筒部材本体90の構成要素91〜98に対応する構成要素には、同一符号に「′」(ダッシュ)を付して、説明は省略する。
排出用円筒部材Bhの円筒部材本体90′は、前記K用円筒部材Bkの円筒部材本体90の4枚のリブ99および補給現像剤受入れ口93a等を省略し、且つ前記連結壁98の代わりに厚さの分厚い連結壁98′を有している。前記厚さの分厚い連結壁98′には4個の同一内径の補給筒貫通孔98a′が形成されている。
前記円筒部材本体90′の内筒部94′には、前記内筒部94′の中心側の回転軸嵌合孔94a′(図11、図14参照)側から前記内筒部94′の外側面に向かって放射状に延びる4個の回収容器連通孔94c′が形成されている。前記4個の回収容器連通孔94c′は円周方向に90°間隔で形成されており、前記回転軸Doの前記回転軸側回収容器連通口Dob(図11参照)と連通する。
【0065】
前記回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobおよび前記各回収容器連通孔94c′は、前記回転軸Doおよび円筒部材本体90′の回転とともに軸回りに回転し、前記回転軸Doの下側に回転すると前記現像剤排出筒51の回収容器連通口51b(図6参照)と連通するように構成されている。
前記現像剤排出筒51内を前端側に搬送されて、前記回収容器連通口51bから排出された余剰現像剤は前記回転軸Doの回転軸側回収容器連通口Dobから回収容器連通口51bを通って前記排出用円筒部材Bh内へ排出され、前記排出用円筒部材Bhに形成された回収容器連通口93a′(図11、図14参照)から前記排出用リング状連結部材Lhの回収容器接続口86g′を経て前記現像剤回収容器Vへ排出され、回収されるように構成されている。
前記4個の補給筒貫通孔98a′は前記現像剤補給筒78が貫通(図11、図13参照)している。
また、前記前側小径外筒部93には90°毎に合計4個の回収容器連通口93a′が形成されている。
【0066】
図5、図13、図14において、前記前側円筒部材Bfは、C用円筒部材Bcの前面に配置されており、4本の固定ネジN2(図11〜図14参照)により前記Bc,Bm,By,Bk,Bhと一体的に連結されている。固定ネジN2の先端は前記前側回転プレート58に固定したナット(図示せず)に螺合している。
前記回転する各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび前記固定支持された各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間は、前記シール部材88によって、各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bc毎にシールされている。このため、前記現像剤供給口86eから前記補給現像剤受入れ口93aに補給される新しいキャリおよびトナーを有する2成分現像剤や回収容器連通口73bから回収容器連通口93a′を通って回収容器接続口86g′に排出される余剰現像剤が、前記各円筒部材Bh、Bk、By、Bm、Bcおよび各リング状連結部材Lh、Lk、Ly、Lm、Lcの間の空間において他の円筒部材の方へ移動しないようになっている。
【0067】
図15は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。図16は前記図15の矢印XVIからみた図である。
図15、図16において、前記固定円筒部材F1aの上方には現像剤供給ケースTcが配置されている。前記現像剤供給ケースTcは、K(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、およびC(シアン)のトナーおよびキャリアを含む2成分現像剤が貯蔵された現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cおよびその下方に設けた現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cを有している。前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cに貯蔵された2成分現像剤は本実施例1ではトナー濃度の高い2成分現像剤(以下「高濃度現像剤」という)を用いている。
【0068】
前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cから現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cに供給された高濃度現像剤は、それぞれ現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112c内で循環しながら撹拌される。前記現像剤撹拌容器112k,112y,112m,112cで撹拌された高濃度現像剤は、パイプ接続孔113k,113y,113m,113cから現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cに供給される。
前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114c内にはそれぞれ搬送スクリュー116が回転自在に配置されており、前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの端部に配置されたモータユニット117k〜117cによって回転駆動される。前記各現像剤搬送パイプ114k,114y,114m,114cの搬送スクリュー116の回転によって現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cの新しい現像剤を前記現像剤供給口86eへ搬送するようになっている。
前記符号78〜100,M3,G6〜G10,G12,G13,Lk〜Lc,Lh,Bk〜Bc,Bf,Bhで示された構成要素から現像剤補給装置Tsが構成される。
【0069】
図17は実施例1の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
図17において、コントローラCには、前記UI(ユーザインタフェース)のコピースタートキーUIa、コピー設定枚数入力キーUIb、カラーモード設定キーUIc、ソートモード設定キーUId等の設定信号等の検出信号が入力されている。また、前記UIの表示部UIeは画像形成装置Uの現在の設定状態に関する情報の表示等が行われる。
コントローラCは、前記入力信号に応じて次の回路やその他の回路へ作動制御信号を出力している。
現像ユニット用モータ駆動回路D1は現像ユニット用モータM1を回転駆動させ、それに伴って前記現像器支持部材Hの回転軸Doを回転させる。
排出用現像剤搬送スクリュー用モータ駆動回路D2は排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2を回転駆動させ、前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2に接続されている前記ギヤG3を回転させる。
現像ロール駆動用モータ駆動回路D3は現像ロール用モータM3を回転駆動させ、それに伴って、第1停止位置P1に停止した現像器Dk,Dy,Dm,Dcの前記現像ロールR0、現像剤供給部材(R1+R2)および補給用現像剤搬送スクリュー79がそれぞれ回転する。
【0070】
前記コントローラCはコンピュータにより構成されており、次に示す機能等のを有している。
FL:カラーモード設定判定フラグ
カラーモード設定判定フラグFLは図17に示すUIのカラーモード設定キーUIcによりモノクロモードに選択された場合には「0」であり、カラーモードに選択された場合には「1」となるフラグである。なお、初期値は「0」でモノクロモードに対応している。すなわち、本実施例1においてカラーモードが選択されなかった場合、初期設定であるモノクロモードの条件でコピーが実行される。
【0071】
Ca:現像動作終了判別手段
現像動作終了判別手段Caは前記像担持体16表面の所定の色成分の潜像を所定の色のトナー像に現像する現像動作が終了したか否か判断する。前記現像動作終了の判断は前記像担持体16上のシートS1枚分の静電潜像書込終了位置が現像領域Q2を通過したか否かで行われる。(静電潜像書込終了位置が現像領域Q2を通過したか否かの判断は前記静電潜像書込終了時刻からの経過時間を計測するタイマーの計測時間が所定の時間(前記像担持体16表面が静電潜像書込位置から現像領域Q2下流端まで移動するのに必要な時間)が経過したかにより判断する。)
Cb:原稿画像モノクロ判別手段
原稿画像モノクロ判別手段Cbは、カラーモードが設定されている場合に原稿の画像がモノクロか否か判断する。この判断は読み取った原稿画像のY,M,C,Kの画像データの有無により判断する。
【0072】
Cc:現像剤補給量積算手段
現像剤補給量積算手段Ccは、カラーモードが設定されていて原稿画像がモノクロの場合またはモノクロモードが設定されている場合には前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)の現像器Dkの現像容器61内への現像剤の補給量を積算する。この実施例1において、前記現像容器61内への現像剤の補給量の積算は、前記現像容器61内への現像剤の補給時間T、すなわち前記補給用現像剤搬送スクリュー79を回転駆動する前記現像ロール用モータM3の駆動時間の積算により行う。
前記現像剤の補給量の積算は、前記現像ロール用モータM3の駆動時間を積算する代わりに新規の現像剤が貯蔵された前記現像剤貯蔵容器111k,111y,111m,111cの重量を検出する重量センサを設けて、前記重量センサにより検出した前記貯蔵された現像剤の減少量を現像剤の補給量の積算値として使用することも可能である。
【0073】
Cd:上限設定値記憶手段
上限設定値記憶手段Cdは、現像剤補給量積算手段Ccが積算した現像剤補給時間Tの上限値(すなわち、前記K(黒)の現像容器Dkが前記第1停止位置P1に停止して前記現像容器61内の現像剤が排出されない状態で、これ以上現像剤を補給すると現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える値)である補給時間上限設定値T0を記憶する。前記補給時間上限設定値T0はあらかじめ設定された値である。
Ce:積算値増加検出手段
積算値増加検出手段Ceは前記現像剤補給量積算手段Ccの現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上に増加したことを検出したときに積算値増加検出信号を出力する。
Cf:積算値リセット手段
積算値リセット手段Cfは前記現像ユニットD(現像器支持部材H)が回転したときに前記現像剤補給量積算手段Ccの現像剤補給時間Tをリセットする。
【0074】
C1:現像ユニット回転制御信号出力手段
現像ユニット回転制御信号出力手段C1は、現像器現像位置移動停止手段C1a、現像器待機位置移動停止手段C1b、現像器動作中断回転手段C1cを有しており、現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力する。
C1a:現像器現像位置移動停止手段
現像器現像位置移動停止手段C1aは、カラーモードが設定されていて原稿画像がモノクロの場合またはモノクロモードが設定されている場合にはK(黒)の現像器Dkを現像位置である第1停止位置P1に移動停止させる。また、カラーモードが設定されていて原稿画像がフルカラーの場合には所定のトナー色の現像器を前記第1停止位置P1に移動停止させる。
【0075】
C1b:現像器待機位置移動停止手段
現像器待機位置移動停止手段C1bは、ソートモードまたは非ソートモードが設定されていてカラーモードが設定されている場合には原稿画像の最終色の現像動作終了時に前記各現像器Dk〜Dcを前記各待機位置Pk〜Pcに移動停止させる。ソートモードが設定されていてカラーモードが設定されている場合にはモノクロ画像形成のジョブが終了したときに、前記現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させる。
C1c:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1cは、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)現像器Dkの現像動作が終了したときにジョブ継続中の場合は前記第1停止位置P1に停止した前記現像器Dkの現像動作を中断して前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる。また、この実施例1では、前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置P1で現像動作中のK(黒)現像器Dkの現像動作が終了した際にジョブ終了の場合には、現像器動作中断回転手段C1cが前記K(黒)現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させる。
【0076】
C2:排出用現像剤搬送スクリュー駆動用モータ駆動手段
排出用現像剤搬送スクリュー駆動用モータ駆動手段C2は、所定の現像器Dk,〜Dcが前記第2停止位置P2に停止したときに前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータM2を回転させる排出用スクリュー回転制御信号を前記排出用現像剤搬送スクリュー用モータ駆動回路D2に出力する。
C3:現像ロール駆動用モータ駆動手段
現像ロール駆動用モータ駆動手段C3は前記現像ロール用モータM3を回転駆動させる現像ロール回転制御信号を前記現像ロール駆動用モータ駆動回路D3に出力する。
【0077】
(実施例1の作用)
図18は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)の補給量積算処理フローである。
図18に示す補給量積算処理は画像形成装置の電源スイッチがオンされるとスタートする。
ST1(ステップ1)において現像剤補給装置Tsが駆動中か否か、すなわち前記現像剤補給装置Tsの現像ロール用モータM3が駆動中か否か判断する。
ノー(N)の場合は前記ST1を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST2に移る。
ST2において現像剤補給時間Tを積算する。
ST3において現像剤の補給が停止、すなわち前記現像剤補給装置Tsが停止したか否か判断する。イエス(Y)の場合はST4に移る。
ST4において補給時間Tの積算を中止して前記ST1に戻る。
前記ST3のノー(N)の場合はST5に移る。
ST5において現像ユニットDが回転したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST1に戻り、イエス(Y)の場合はST6に移る。
ST6において前記現像剤補給時間Tをリセットして前記ST1に戻る。
【0078】
図19は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。図20は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローで、前記図19の続きのフローである。図21は前記図20の続きのフローでソートモードが設定された場合の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。図22は前記図21の続きのフローである。図23は前記図19のフローチャートのST15(ステップ15)および前記図22のST15′のザブルーチンである。図24は前記図20のフローチャートのST29のザブルーチンである。図19に示す現像ユニットの回転制御処理は画像形成装置の電源スイッチがオンされるとスタートする。
ST11(ステップ11)においてコピーのスタートキーUIaがオンされたか否か判断する。ノー(N)場合ST11を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合ST12に移る。
【0079】
ST12においてソートモードが設定されているか否か判断する。ノー(N)の場合はST13に移る。
ST13においてカラーモードが設定されているか否か判断する。ノー(N)の場合はST14に移る。
ST14においてK(黒)色の現像器Dkを現像位置(すなわち第1停止位置P1)に移動停止させる。この動作の後、現像動作が行われ、現像容器61内のトナーは消費されて減少しキャリアは汚れて劣化する。2成分現像剤の補給が行われるが、キャリアは消費されないので、劣化した2成分現像剤が現像容器61内に増加する。
前記現像容器61内の増加した余剰現像剤は前記現像剤排出口68において、シャッタ69外側面へ押し上げられる。押し上げられた余剰現像剤は前記シャッタ69の外側面に貯溜される。
ST15においてモノクロ連続現像時の現像ユニット回転処理を実行する。ST15の実行の詳細フローを図23に示す。実行終了後、図19の前記ST1に戻る。
【0080】
図23においてモノクロ連続現像時の現像ユニット回転処理を実行する。
ST31において現像位置の現像器Dkの1枚分の現像動作終了か否か判断する。ノー(N)の場合、ST31を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合、ST32に移る。
ST32においてT≧T0、すなわち現像剤補給時間Tが、補給時間上限設定値T0以上か否か判断する。ノー(N)の場合はST33に移る。
ST33において、ジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST31に戻る。
前記ST31、ST32、ST33の動作が繰り返されていると、K(黒)色の現像動作が連続して行われている状態となり、K(黒)の現像器Dkが前記第1停止位置(現像位置)P1に停止したままの状態となる。この状態で、前記K(黒)の現像器Dkの現像容器61内に現像剤の補給が行われるが、前記現像器Dkが前記第1停止位置(現像位置)P1から第2停止位置P2へ移動しないので前記シャッタ69が前記現像剤排出口68を閉塞する閉塞位置へ回動せず、図19の前記ST14の動作以後においてシャッタ69外側面に貯溜した余剰現像剤も排出されない。したがって、前記現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える。
前記ST32においてイエス(Y)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上になるとST34に移る。
ST34においてジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合はST35に移る。
【0081】
ST35において現像ユニットDを1回転させて、K(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、前記K(黒)現像器Dkが前記第1停止位置P1から第2停止位置P2への移動の際、K(黒)現像器Dkの現像容器61のシャッタ69が前記現像剤排出口68を閉塞する閉塞位置へ回動して、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記現像剤排出口68から排出された余剰現像剤は、前記現像剤排出口68の上側の連通路形成部材72を経て前記回転軸Do内の現像剤排出筒51に排出される。前記現像剤排出筒51に排出された余剰現像剤は排出用現像剤搬送スクリュー74によって回収容器連通口73bへ搬送され、前記現像剤回収容器Vに回収される。
したがって、単色現像動作を連続的に行う場合でも前記現像容器内の現像剤が排出されるので、単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量が過剰とならず、適切な範囲内に維持できる。
この動作の後、前記ST31に戻る。
【0082】
前記ST33、ST34がイエス(Y)の場合、すなわち、ジョブが終了した場合はST36に移る。
前記ST36において、現像器Dk,Dy,Dm,Dcを各待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動停止させる。この動作の中、前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2に移動する際、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記ST36の動作終了後前記ST31に戻る。
【0083】
次に図20に示すメインルーチンの説明を行う。
図20において、ST21において原稿画像がモノクロか否か判断する。ノー(N)の場合はST22に移る。
ST22において所定の現像器Dk,Dy,Dm,Dcを現像位置(すなわち第1停止位置P1)に移動停止させる。この動作の後、現像動作が行われ、劣化した2成分現像剤が現像容器61内に増加する。
前記現像容器61内の増加した余剰現像剤は前記シャッタ69の外側面に貯溜される。
ST23において現像位置の現像器Dk〜Dcの1枚分の現像動作終了か否か判断する。ノー(N)の場合ST23を繰り返し実行する。イエス(Y)の場合ST24に移る。
【0084】
ST24において原稿画像の最終色の現像動作終了したか否か判断する。ノー(N)の場合前記ST22に戻る。
前記ST22、ST23、ST24の動作中、前記現像器Dk〜Dcは前記第1停止位置P1に停止していたときシャッタ69が開き、前記第2停止位置P2に移動するとき閉じる。前記シャッタ69が閉じるとき、前記シャッタ69外側面に貯溜した余剰現像剤が前記回転軸Do内の現像剤排出筒51に排出される。前記排出された余剰現像剤は排出用現像剤搬送スクリュー74によって回収容器連通口73bへ搬送され、前記現像剤回収容器Vに回収される。
【0085】
前記ST24においてイエス(Y)の場合はST25に移る。
ST25において前記各現像器Dk〜Dcを前記各待機位置Pk〜Pcに移動停止させる。
ST26において設定部数現像したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST22に戻り、イエス(Y)の場合はST27に移る。
ST27においてジョブが終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST21に戻り、イエス(Y)の場合は図19の前記ST11に戻る。
【0086】
図20において、前記ST21においてイエス(Y)の場合、すなわち、原稿画像がモノクロのときにはST28に移る。
ST28においてK(黒)の現像器Dkを現像位置(第1停止位置P1)に移動停止させる。
ST29においてフルカラーモードでのモノクロ原稿画像連続現像時の現像ユニット回転処理が行われる。ST29の実行の詳細フローを図24に示す。この動作の実行後、図20の前記ST27に移る。
【0087】
図24においてフルカラーモードでのモノクロ原稿画像連続現像時の現像ユニット回転処理が行われる。
図24のST31、ST32は前記図23のST31,ST32と同様の動作が行われ、前記ST32がノー(N)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0より小さい場合にはST33′に移る。
ST33′において設定部数を現像したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST31に移る。
前記ST31、ST32、ST33′の動作繰り返されていると、前記第1停止位置(現像位置)P1に停止したままの状態でK(黒)色の現像動作が連続して行われるため、前記現像容器61内の現像剤が増加して現像容器61内の現像剤量が適切な範囲を越える。
前記ST32においてイエス(Y)の場合、すなわち現像剤補給時間Tが前記補給時間上限設定値T0以上になるとST34′に移る。
ST34′において設定部数現像したか否か判断する。ノー(N)の場合はST35に移る。
【0088】
ST35において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2への移動の際、前記シャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。
この動作の後、前記図24のST31に戻る。
【0089】
図24において、前記ST33′、ST34′がイエス(Y)の場合、すなわち、設定部数現像した場合はST36に移る。
前記ST36において、現像器Dk,Dy,Dm,Dcを各待機位置Pk,Py,Pm,Pcに移動停止させる。この動作の中、前記図23のST36同様、K(黒)の現像器Dkの現像容器61内のシャッタ69上に貯溜した余剰現像剤が現像剤排出口68から排出される。前記ST36の動作終了後、図23の前記ST31に戻る。
【0090】
図19において、前記ST12においてイエス(Y)の場合、すなわちソートモードが設定されている場合には図21のST13′に移る。
図21のST13′〜ST15′は前記図19のST13〜ST15とそれぞれ同様の処理が行われ、図22のST21′〜ST28′は前記図22のST21〜ST28とそれぞれ同様の処理が行われる。
なお、この実施例1において、前記排出ロール43がシート排出時にコピーしたシートSを前記排出トレイTR上で前後に仕分けて排出するソートモードで且つカラーモードが設定されている場合、前記図20のST17の設定部数の現像動作が実行されたか否かの判断、すなわち1枚分の原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わない。
この理由を以下に説明する。
【0091】
この実施例1においてソートモードで且つカラーモードでは1枚の原稿に対する現像動作が終了する毎にメモリに記憶されている次の原稿の画像データを読出し、フルカラー原稿かモノクロ原稿か判断している。
ソートモードが設定されている場合であって、たとえば、5枚の原稿を3部コピーする場合、1枚目の原稿に対してフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断して、1部コピーし、次の2〜5枚目の原稿を順次フルカラー原稿かモノクロ原稿か判断して1部ずつコピーする動作を3回繰り返す。このため、1枚の原稿に対して1部のコピーが終了する毎に次の記憶されている原稿の画像データを読出しにいく。したがって、1〜5枚目の各原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わない。
しかし、ソートモードが設定されていない場合、1枚目の原稿に対してフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断した後連続して設定部数(3部)のコピーをした後、順次、次の2〜5枚目の原稿がフルカラー原稿かモノクロ原稿か判断した後連続して設定部数(3部)ずつコピーする。すなわち、1枚の原稿に対して設定部数のコピーが終了する毎に次の記憶された原稿の画像データを読出しにいくことになる。このため、設定部数のコピーが終了したか否かの判断が必要である。
【0092】
以上の理由からソートモードで且つカラーモードが設定されている場合、1枚分の原稿のコピー部数が設定部数に達したか否かの判断は行わないので、図22においては前記図20のST26の動作は省略されており、前記図22のST25′の動作終了後、すなわち、各現像器Dk〜Dcが前記待機位置Pk〜Pcに移動停止した後、ST27′においてジョブが終了したか否か判断する。
また、ソートモードが設定されている場合では、モノクロ原稿に対して1部毎コピー(現像動作)が行われた後、前記第1停止位置P1に停止していたK(黒)の現像器Dkを前記待機位置Pkに移動させると現像容器61内の余剰現像剤が排出されるので、前記現像剤補給時間Tが補給時間上限値T0以上になった時に現像ユニットDを1回転させる必要がない。したがって、図22のST29′において、K(黒)の現像器Dkの現像動作が終了したか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST29′を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合は前記ST25′に移る。
ST25′においてK(黒)の現像器Dkを前記待機位置Pkに移動停止させて前記ST27′に移る。
【0093】
(実施例2)
図25は本発明の実施例2の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。図26は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。図27は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
【0094】
この実施例2の画像形成装置のコントローラCは前記実施例1のコントローラCの機能に次に示す機能が付加されている。
Cg:連続現像残り枚数検出手段
連続現像残り枚数検出手段Cgは前記積算値増加検出手段Ceの積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中のK(黒)の現像器Dkの残りの連続現像枚数N1を検出する。
Ch:続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段
続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段Chは前記連続現像残り枚数N1に応じて前記現像動作中の現像器Dkの現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数N0を記憶する。前記続行・中断決定用設定残り枚数N0はあらかじめ設定された値である。
【0095】
また、実施例2の画像形成装置のコントローラCは次の機能を有している。
C1c′:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1c′は前記連続現像残り枚数検出手段Cgの検出した連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力するとともに、前記連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より少ない場合は前記第1停止位置P1の現像器Dkの前記連続現像残り枚数N1の現像を連続して行う。
【0096】
(実施例2の作用)
図26または図27に示すフローチャートは、ST41,ST42,ST43が設けられている以外は前記図23または図24と同様である。
ST41において残り連続現像枚数N1を検出する。
ST42においてN1(残り連続現像枚数)>N0(続行・中断決定用設定残り枚数)か否か判断する。ノー(N)の場合は図26の前記ST31に戻り、イエス(Y)の場合はST43に移る。
ST43において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、図26または図27のST31〜ST33の動作が繰り返されて(すなわちK(黒)の現像動作が連続的に行われて)現像容器61内の増加した余剰現像剤が、前記K(黒)の現像器Dkが第1停止位置P1から第2停止位置P2への回転の際、現像剤排出口68から排出される。
したがって、この実施例2も前記実施例1と同様の作用を奏する。
【0097】
(実施例3)
図28は本発明の実施例3の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。図29は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。図30は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
この実施例3の画像形成装置のコントローラCは次の機能を有している。
C1c″:現像器動作中断回転手段
現像器動作中断回転手段C1c″は前記連続現像残り枚数検出手段Cgの検出した連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数N0の現像動作の終了後直ちに前記現像ユニットD(現像器支持部材H)を1回転させる現像ユニット回転制御信号を前記現像ユニット用モータ駆動回路D1に出力するとともに、前記連続現像残り枚数N1が前記続行・中断決定用設定残り枚数N0より少ない場合は前記第1停止位置P1の現像器Dkの前記連続現像残り枚数N1の現像を連続して行う。
【0098】
(実施例3の作用)
図29または図30に示すフローチャートは、ST51〜ST57が設けられている以外は前記図23または図24と同様である。
ST51において残り連続現像枚数N1を検出する。
ST52においてN1(残り連続現像枚数)>N0(続行・中断決定用設定残り枚数)か否か判断する。ノー(N)の場合は図29の前記ST31に戻り、イエス(Y)の場合はST53に移る。
ST53においてMN(残り枚数)=N0とする。
ST54において現像位置(第1停止位置P1)のK(黒)の現像器Dkの前記像担持体16上のシートS1枚分の静電潜像を現像動作が終了したか否か判断する。ノー(N)の場合はST54を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST55に移る。
【0099】
ST55においてMN=N0−1とする。
ST56においてMN=0か否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST54に戻り、イエス(Y)の場合、すなわち前記続行・中断決定用設定残り枚数N0分の現像動作が終了した場合はST57に移る。
ST57において現像ユニットDを1回転させてK(黒)の現像器Dkを第1停止位置(現像位置)P1に戻す。この動作中、図29または図30のST31〜ST33の動作が繰り返されて、すなわちK(黒)の現像動作が連続的に行われて現像容器61内の増加した余剰現像剤が、前記現像ユニットDが第1停止位置P1から第2停止位置P2への回転の際、現像剤排出口68から排出される。
したがって、この実施例3も前記実施例1と同様の作用を奏する。
【0100】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求 の範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記各実施例ではトナー濃度の高い現像剤を前記現像容器61内へ補給する代わりにそれぞれ別々に貯蔵されたトナーおよびキャリアを現像剤容器61内へ補給することが可能である。
(H02)前記各実施例において前記回転軸Doの各排出現像剤流入口Doaは、前記回転軸Doの軸方向の異なる位置に形成することも可能である。
【0101】
【発明の効果】
前述の本発明の現像装置は、下記の効果を奏することができる。
(E01)現像容器の現像位置の容器上壁に設けられた現像剤排出口を前記容器内側から閉塞する閉塞位置への回動時に現像剤を排出するシャッタを備えた現像器が単色現像動作を連続して行う場合でも、前記現像容器内の現像剤量を適切な範囲内に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施例1の現像装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
【図2】 図2は本発明の現像装置の実施例1の要部の拡大断面図である。
【図3】 図3は本発明の現像装置の実施例1の前記図2と異なる部分の拡大断面図である。
【図4】 図4は本発明の実施例1の現像装置に備えられた複数の現像器が各待機位置に停止した状態の拡大断面図である。
【図5】 図5は同実施例の現像器を、回転する現像器支持部材に装着した状態を示す図である。
【図6】 図6は本発明の実施例1の現像装置に備えられた回転軸の拡大断面図で、図6Aは前記図5のVIA−VIA線断面図、図6Bは前記図6AのVIB−VIB線断面図である。
【図7】 図7は前記図5に示す現像容器の斜視図で、図7Aは前記現像容器から現像剤補給筒が取り外されている状態を示す図、図7Bは前記現像容器に現像剤補給筒が取り付けられている状態を示す図である。
【図8】 図8は前記図7の現像容器の後端部に設けたギヤの配置を示す図である。
【図9】 図9は前記図3のIX−IX線断面図である。
【図10】 図10は実施例1の現像容器の現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の説明図で、図10Aは前記現像剤排出口にシャッタが設けられた状態の現像容器の拡大断面図、図10Bは前記シャッタが設けられた状態の前記現像剤排出口の拡大説明図である。
【図11】 図11は前記図5のXI−XI線断面図で、前記図5に示す排出用リング状連結部材Lhおよびその内部に回転可能に配置された排出用回転円筒部材Bhの説明図である。
【図12】 図12は同様の構成を有するK,Y,M,C用のリング状連結部材とその内部に回転可能に支持された回転円筒部材の説明図で、図12Aは前記図5のXIIA−XIIA線断面図、図12Bは前記図5のXIIB−XIIB線断面図である。
【図13】 図13は前記図11のXIII−XIII線断面図である。
【図14】 図14は前記図11のXIV−XIV線断面図である。
【図15】 図15は現像剤供給ケースと現像剤補給装置の位置関係を示す説明図である。
【図16】 図16は前記図15の矢印XVIからみた図である。
【図17】 図17は実施例1の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図18】 図18は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)の補給量積算処理フローである。
【図19】 図19は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。
【図20】 図20は本発明の実施例1の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローで、前記図19の続きのフローである。
【図21】 図21は前記図20の続きのフローでソートモードが設定された場合の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローである。
【図22】 図22は前記図21の続きのフローである。
【図23】 図23は前記図19のフローチャートのST15(ステップ15)および前記図22のST15′のザブルーチンである。
【図24】 図24は前記図20のフローチャートのST29のザブルーチンである。
【図25】 図25は本発明の実施例2の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図26】 図26は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図27】 図27は本発明の実施例2の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図28】 図28は本発明の実施例3の現像装置が備えられた画像形成装置のブロック線図である。
【図29】 図29は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図23のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【図30】 図30は本発明の実施例3の現像装置(現像ユニット)回転制御処理フローのサブルーチンで、前記図24のサブルーチンに対応するザブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
C1c;C1c′;C1c″…現像器動作中断回転手段、Cc…現像剤補給量積算手段、Cd…上限設定値記憶手段、Ce…積算値増加検出手段、Cf…積算値リセット手段、Cg…連続現像残り枚数検出手段、Ch…続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段、Dk,Dy,Dm,Dc…現像器、Do…回転軸、F1,F2…固定フレーム、H…現像器支持部材、J…現像剤排出装置、N0…続行・中断決定用設定残り枚数、N1…連続現像残り枚数、P1…第1停止位置、Q2…現像領域、R0…現像ロール、R1+R2…現像剤供給部材、ROS…画像書込装置、T…積算値、Ts…現像剤補給装置、T0…上限設定値、V…現像剤回収容器、16…像担持体、61…現像容器、68…現像剤排出口、69…シャッタ、71…シャッタ係止部材、76…現像剤補給口。
Claims (5)
- 下記の要件(A01)〜(A011)を備えたことを特徴とする現像装置、
(A01)画像書込装置により画像情報に応じた複数の色成分の潜像が書き込まれ且つ回転移動する像担持体表面に隣接して配置されるとともに、固定フレームにより回転可能に支持された回転軸を有する現像器支持部材、
(A02)前記現像器支持部材に支持され、前記回転軸の回転移動および停止に伴って前記像担持体表面の各色成分の潜像を各色のトナー像に現像する第1停止位置に順次停止する複数の現像器、
(A03)現像剤を補給するための現像剤補給口と前記第1停止位置に停止したときの容器上壁に形成されて余剰現像剤を排出するための現像剤排出口とを有し且つトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を収容する現像容器と、前記現像剤排出口から排出された余剰現像剤を現像剤回収容器に搬送する現像剤排出装置と、前記第1停止位置に停止したとき前記像担持体表面に隣接する現像領域に前記2成分現像剤を搬送する現像ロールと、前記現像ロールに現像剤を供給する現像剤供給部材とをそれぞれ備えた前記複数の各現像器、
(A04)前記現像容器上壁の内面に当接して前記現像剤排出口を閉塞する閉塞位置と前記容器上壁の内面から離隔して前記現像剤排出口を開口する開口位置との間を重力の作用により回動可能に支持されたシャッタ、
(A05)前記第1停止位置に停止したときに前記開口位置に回動し、前記現像器支持部材の回転により前記容器上壁が下方位置となったときには前記閉塞位置に回動する前記シャッタ、
(A06)前記開口位置に回動するシャッタを前記現像容器内の余剰現像剤が前記シャッタの外側面に搬送される位置で係止するシャッタ係止部材、
(A07)前記第1停止位置に停止した現像器の現像動作に応じて前記現像剤補給口から現像容器内へ現像剤を補給する現像剤補給装置、
(A08)前記第1停止位置で現像動作中の現像器の現像容器内への現像剤の補給量を積算する現像剤補給量積算手段、
(A09)前記現像剤補給量積算手段の積算値の上限設定値を記憶する上限設定値記憶手段、
(A010)前記現像剤補給量積算手段の積算値が前記上限設定値以上に増加したことを検出する積算値増加検出手段、
(A011)前記積算値増加検出手段の出力する積算値増加検出信号に応じて、前記第1停止位置に停止した現像器の現像動作を中断して前記現像器支持部材を1回転させる現像器動作中断回転手段。 - 下記の要件(A012)を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A012)前記積算値増加検出信号が出力されたときに前記第1停止位置で現像動作中の現像動作が終了した際にジョブ継続中の場合は前記第1停止位置に停止した現像器の現像動作を中断して前記現像器支持部材を1回転させる前記現像器動作中断回転手段。 - 下記の要件(A013)〜(A015)を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A013)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器の残りの連続現像枚数を検出する連続現像残り枚数検出手段、
(A014)前記連続現像残り枚数に応じて前記現像動作中の現像器の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段、
(A015)前記連続現像残り枚数検出手段の検出した連続現像残り枚数が前記続行・中断決定用設定残り枚数より多い場合は現像中の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数が前記続行・中断決定用設定残り枚数より少ない場合は前記第1停止位置の現像器の前記連続現像残り枚数の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段。 - 下記の要件(A016)〜(A018)を備えたことを特徴とする請求項1記載の現像装置、
(A016)前記積算値増加検出信号が出力されたときの現像動作中の現像器の残りの連続現像枚数を検出する連続現像残り枚数検出手段、
(A017)前記連続現像残り枚数に応じて前記現像動作中の現像器の現像動作を続行するか中断するかを決定するために設定した続行・中断決定用設定残り枚数を記憶する続行・中断決定用設定残り枚数記憶手段、
(A018)前記連続現像残り枚数検出手段の検出した連続現像残り枚数が前記続行・中断決定用設定残り枚数より多い場合は前記続行・中断決定用設定残り枚数の現像動作の終了後直ちに前記現像器支持部材を1回転させるとともに、前記連続現像残り枚数が前記続行・中断決定用設定残り枚数より少ない場合は前記第1停止位置の現像器の前記連続現像残り枚数の現像を連続して行う前記現像器動作中断回転手段。 - 下記の要件(A019)を備えたことを特徴とする請求項1または4記載の現像装置、
(A019)前記現像器支持部材が回転したときに前記現像剤補給量積算手段の積算値をリセットする積算値リセット手段。
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