JPH08328366A

JPH08328366A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH08328366A
Application number: JP7136715A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー画像形成装置に用いられた複数の現像
器にて使用される二成分現像剤の劣化された現像剤を効
率良く交換、回収し未使用の現像剤を供給して、色毎の
複数の現像器の使用頻度の相違による二成分現像剤の不
均一の劣化や、使用中のトナー濃度の差によるカラーバ
ランスの相違を防止した、カラーバランスの良いカラー
画像が形成されるカラー画像形成装置の提供を目的とし
たものである。【構成】複数の現像器の各々より排出される使用済み
の二成分現像剤とクリーニング装置より排出される廃ト
ナーとを回収する現像剤回収容器を備えたことを特徴と
するカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二成分現像剤を使用し
て画像形成を行う電子写真方式の複写機、プリンタ、Ｆ
ＡＸ等のカラー画像形成装置に用いられる補給用の現像
剤補給容器と回収用の現像剤回収容器を備えたカラー画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色のカラー画像を形成する方法として
は、画像を必要な色と同数の感光体、帯電器、現像器等
を備え、それぞれ感光体に形成した単色のトナー像を転
写体等に重ね合わせてカラー画像とするカラー画像形成
装置や、１つの感光体を複数回回転して各色毎の帯電、
像露光ならびに現像を繰り返してカラー画像を形成する
カラー画像形成装置、あるいは、同じく１つの感光体の
一回転以内に各色毎の帯電、像露光ならびに現像を順次
行ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置等が知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の各
カラー画像形成装置は、像形成体に対し現像器を数多く
配置するために構造が複雑化し、像形成体や現像器の着
脱操作が煩雑になって取り扱い性が悪い。また、近年像
形成体の長寿命化により１０〜１００万コピーに耐用す
る像形成体が一般的に用いられ像形成体の交換が不要に
なりつつあるが、二成分現像剤を用いた現像器において
は、現像器の使用時に現像剤が撹拌されることにより現
像剤が劣化され、おおよそ５０００〜５００００コピー
の耐用で二成分現像剤の交換が必要とされる。特に、カ
ラー画像形成装置に設けられた複数の現像器において
は、有効な二成分現像剤の入れ換えが無いと、カラー画
像形成に際して使用されるイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の現像器の使用
頻度の異なりによる二成分現像剤の色毎の劣化が不均一
となったり、また使用中にそれぞれの現像器のトナー濃
度に差が生じて、形成されるカラー画像のカラーバラン
スに変化が生じ良好なカラー画像が得られない。

【０００４】本発明はこの点を解決して改良した結果、
カラー画像形成装置に用いられた複数の現像器にて使用
される二成分現像剤の劣化された現像剤を効率良く交
換、回収し未使用のトナー或は二成分現像剤を供給し
て、色毎の複数の現像器の使用頻度の相違による二成分
現像剤の不均一の劣化や、使用中のトナー濃度の差によ
るカラーバランスの相違を防止した、カラーバランスの
良いカラー画像が形成されるカラー画像形成装置の提供
を目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、トナーとキ
ャリアとより成る二成分現像剤を用いる複数の現像器と
像形成体上の残留トナーをクリーニングするクリーニン
グ装置とを有するカラー画像形成装置において、前記複
数の現像器の各々より排出される使用済みの二成分現像
剤と前記クリーニング装置より排出される廃トナーとを
回収する現像剤回収容器を備えたことを特徴とするカラ
ー画像形成装置によって達成される（第一の発明）。

【０００６】また、上記目的は、トナーとキャリアとよ
り成る二成分現像剤を用いる複数の現像器と前記複数の
現像器の各々より排出される使用済みの二成分現像剤を
回収する現像剤回収容器とを備えたカラー画像形成装置
において、キャリアを収納するキャリア収納容器と各々
の前記現像器に対しトナーを供給する現像剤収納容器と
を設け、前記キャリア収納容器と前記現像剤収納容器と
が互いに交換可能に設けられ、前記複数の現像器に収納
された二成分現像剤の各々の所定使用回数に応じて、使
用済みの二成分現像剤が前記現像器より前記現像剤回収
容器に排出され、前記キャリア収納容器から未使用のキ
ャリアが対応する前記現像器に供給され、コピー時にお
いては前記現像剤収納容器から未使用のトナーが対応す
る前記現像器に供給されることを特徴とするカラー画像
形成装置によって達成される（第二の発明）。

【０００７】また、上記目的は、トナーとキャリアとよ
り成る二成分現像剤を用いる複数の現像器と前記複数の
現像器の各々より排出される使用済みの二成分現像剤を
回収する現像剤回収容器とを備えたカラー画像形成装置
において、トナーとキャリアとが個別に収納された各々
の現像剤格納容器が前記各々の現像器に着脱可能に設け
られ、使用済みの二成分現像剤が前記現像器より前記現
像剤回収容器への排出されることによって、未使用の現
像剤が前記現像剤格納容器より対応する前記現像器に供
給され、コピー時においては前記現像剤格納容器から未
使用のトナーが対応する前記現像器に供給されることを
特徴とするカラー画像形成装置によって達成される（第
三の発明）。

【０００８】

【実施例】本発明を構成するカラー画像形成装置の一実
施例の画像形成プロセスおよび各機構について、図１に
示すカラー画像形成装置を用いて説明する。図１は、本
発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の断面構成図
である。

【０００９】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ば、内側に光学ガラスもしくは透明アクリル樹脂等の透
明部材によって形成される円筒状の基体を設け、該基体
の外周に透明導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光層
（ＯＰＣ）等の感光体層をドラム上に形成したものであ
り、接地された状態で時計方向に駆動回転される。

【００１０】本実施例では、画像露光用の露光ビームの
結像点である感光体ドラム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）に対して適性な
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、本実施例における感光体ドラムの透明
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が吸収されるような特性が
あっても構わない。透光性基体の素材としては、ソーダ
ガラス、パイレックスガラス、ホウ珪酸ガラスや一般光
学部材などに使用されるフッ素、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、透光性導電層とし
ては、インジウム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、
酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎ
ｉ、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ＣＶＤ法、浸漬塗工法、ス
プレー塗布法などが利用される。また、光導電体層とし
ては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、
アモルファスセレン合金感光層や、各種有機感光層（Ｏ
ＰＣ）が使用可能である。帯電手段であるスコロトロン
帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ及び１１Ｋはイエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒色
（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、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と放電ワイヤによるコロナ放電と
によって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し一様
な電位を与える。

【００１１】像露光手段である露光光学系１２Ｙ，１２
Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋは、感光体ドラム１０の軸方向に
配列した発光素子をアレイ状に並べた線状の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），ＬＥＤ（発光ダイオード）や、光シ
ャッタ機能をもつ素子を並べた線状のＬＩＳＡ（光磁気
効果光シャッタアレイ），ＰＬＺＴ（透過性圧電素子シ
ャッタアレイ），ＬＣＳ（液晶シャッタ）等の露光素子
と、等倍結像素子としてのセルフォックレンズとにより
ユニットとして構成され、感光体ドラム１０に内包して
設けられた支持部材２０に取り付けられており、別体の
画像読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号
がメモリより順次取り出されて露光光学系１２Ｙ，１２
Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋにそれぞれ電気信号として入力さ
れる。この実施例で使用される発光素子の発光波長は、
トナーの進光性を考慮し長波長のものを使用し、６００
〜９００ｎｍの範囲のものである。

【００１２】イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ）および黒色（Ｋ）の二成分の現像剤をそれぞれ収
容する非接触現像法を用いた現像手段である現像器１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋは、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回転する現像ス
リーブ１３１Ｙ，１３１Ｍ，１３１Ｃ及び１３１Ｋを備
えている。

【００１３】前記の現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び
１３Ｋは、前述したスコロトロン帯電器１１Ｙ，１１
Ｍ，１１Ｃ及び１１Ｋによる帯電，露光光学系１２Ｙ，
１２Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋによる像露光によって形成さ
れる感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電圧
の印加により非接触の状態で反転現像する。

【００１４】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。

【００１５】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タが回動して感光体ドラム１０を時計方向へと回転し、
同時にスコロトロン帯電器１１Ｙ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。

【００１６】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１２Ｙにおいて第１の色信号すな
わちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が開始されドラム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
電潜像を形成する。

【００１７】前記の潜像が回転、作動される現像器１３
Ｙの現像スリーブ上の二成分現像剤剤のトナーにより非
接触の状態で反転現像され感光体ドラム１０の回転に応
じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００１８】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらにスコロトロン帯電器１１
Ｍの帯電作用により電位を付与され、露光光学系１２Ｍ
の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対
応する電気信号による露光が行われ、回転、作動される
現像器１３Ｍの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
順次重ね合わせて形成される。

【００１９】同様のプロセスによりスコロトロン帯電器
１１Ｃ、露光光学系１２Ｃおよび現像器１３Ｃの回転、
作動によってさらに第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が、またスコロトロン帯電器１１Ｋ、
露光光学系１２Ｋおよび現像器１３Ｋの回転、作動によ
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。

【００２０】これ等露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ
及び１２Ｋによる感光体ドラム１０の有機感光層に対す
る露光はドラムの内部より前述した透明の基体を透して
行われる。従って第２，第３および第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の影響
を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する
画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。な
お露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ及び１２Ｋの発熱
による感光体ドラム１０内の温度の安定化及び温度上昇
の防止は、前記支持部材２０に熱伝導性の良好な材料を
用い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒート
パイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることに
より支障のない程度迄抑制することができる。

【００２１】また、後述する各色の補給用のトナー或い
は未使用の二成分現像剤が装置本体の上部開閉蓋７を開
いて図に示す矢印方向に着脱可能な現像剤収納容器２１
Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃおよび２１Ｋより現像器１３Ｙ，１
３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋに補給される。現像器１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋによる現像作用に際して
は、それぞれ現像スリーブ１３１Ｙ，１３１Ｍ，１３１
Ｃ及び１３１Ｋに対し直流あるいはさらに交流を加えた
現像バイアスが印加され、現像器の収容する二成分現像
剤によるジャンピング現像が行われて、透明電導層を接
地する感光体ドラム１０に対してトナーと同極性の直流
バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非接
触の反転現像が行われるようになっている。

【００２２】かくして、感光体ドラム１０の周面上に形
成されたカラーのトナー像は、転写器１４ａにおいて、
給紙カセット１５より送り出され、タイミングローラ１
６へ搬送され、タイミングローラ１６の駆動によって、
感光体ドラム１０上のトナー像と同期して給紙される転
写材である転写紙Ｐに転写される。

【００２３】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電
器１４ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より
分離した後、搬送ベルト１４ｅにより定着装置１７へ搬
送される。定着装置１７において加熱・圧着されトナー
を転写紙Ｐ上に溶着・定着したのち、定着装置１７より
排出され、排紙搬送ローラ対１８ａにより搬送されて排
紙ローラ１８を介して装置上部のトレイ上に排出され
る。

【００２４】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９においてクリーニングブレード
１９ａによって感光体ドラム１０面を摺擦され残留トナ
ーを除去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行
するかもしくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー像
の形成にかかる。クリーニングブレード１９ａ及びクリ
ーニングローラ１９ｂによって掻き落とされた廃トナー
は、トナー搬送スクリュウ１９ｃ及びトナー搬送パイプ
１９ｄを通して、現像剤回収容器３１へと排出される。
クリーニング終了後、クリーニングブレード１９ａ及び
クリーニングローラ１９ｂは感光体ドラム１０の損傷を
防止するために、感光体ドラム１０より離間した状態に
保たれる。

【００２５】本発明に用いられる現像剤回収の一実施例
を図２及び図３を用いて説明する。図２は、現像剤回収
の一実施例を示す要部図であり、図３は、現像器の断面
を示す図である。現像噐１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１
３Ｋの構造、機能等は、同等であるので、現像器１３Ｋ
で代表して説明する。

【００２６】固定磁石１３２Ｋは、現像スリーブ１３１
Ｋに内包され、ＮおよびＳの磁極を交互に配し、現像ス
リーブ１３１Ｋ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。

【００２７】薄層形成部材としての薄層形成棒１３３Ｋ
は、現像スリーブ１３１Ｋの周面上の二成分現像剤の層
厚を規制する部材であって、直径３〜１０ｍｍの磁性体
の円形断面の金属材から成り、発泡材等の弾性部材１３
９Ｋの付勢により現像スリーブ１３１Ｋの周面に所定の
荷重をもって均等に圧接される。

【００２８】現像スリーブ１３１Ｋ上より二成分現像剤
を除去するための除去手段であるスクレーパ１３４Ｋ
は、帯状の長辺の一端を現像スリーブ１３１Ｋに平行に
圧接して設けられた、例えばＳＵＳ、ウレタンゴム等の
板状の弾性部材よりなる。

【００２９】撹拌スクリュウ１３６Ｋ及び１３７Ｋは、
互いに相反する方向に等速で回転し、現像器１３Ｋ内の
トナーとキャリアとを撹拌、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。更に、供給ロー
ラ１３５Ｋによりトナー成分を均等に撹拌、混合された
二成分現像剤が現像スリーブ１３１Ｋと薄層形成棒１３
３Ｋとの圧接部に搬送、供給される。

【００３０】現像剤回収容器３１は現像剤回収部３１２
及び廃トナー回収部３１１より構成される。クリーニン
グ装置１９において感光体ドラム１０面よりクリーニン
グブレード１９ａ及びクリーニングローラ１９ｂによっ
て掻き落とされた廃トナーは、トナー搬送スクリュウ１
９ｃ及びトナー搬送パイプ１９ｄを通して、現像剤回収
容器３１の廃トナー回収部３１１へと排出される。ま
た、後述する現像剤収納容器２１Ｋよりのキャリア或い
は未使用の二成分現像剤の供給に時に現像器１３Ｋの棚
１４０Ｋを越えて溢れた使用済みの二成分現像剤が現像
剤回収スクリュウ１３８Ｋにより現像器１３Ｋより排出
され、現像剤搬送パイプ１４１Ｋを通して、現像剤回収
容器３１の現像剤回収部３１２に回収される。

【００３１】同様に、他の現像剤収納容器２１Ｙ，２１
Ｍ及び２１Ｃよりのキャリア或いは未使用の二成分現像
剤の供給に時に現像器１３Ｙ，１３Ｍ及び１３Ｃより使
用済みの二成分現像剤が現像剤回収スクリュウ１３８
Ｙ，１３８Ｍ及び１３８Ｃにより排出され、現像剤搬送
パイプ１４１Ｙ，１４１Ｍ及び１４１Ｃを通して、現像
剤回収容器３１の現像剤回収部３１２に回収される。従
って現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋよりの使
用済みの二成分現像剤が１カ所の現像剤回収部３１２に
回収される。

【００３２】上記の実施例においては、廃トナー回収部
と現像剤回収部とを別体として現像剤回収容器を設けた
が、廃トナー回収部と現像剤回収部とを一体とした現像
剤回収容器を設け廃トナー及び使用済みの二成分現像剤
を１カ所の現像剤回収部に回収することも可能であり、
複数の現像器からの使用済みの二成分現像剤及び廃トナ
ーの全てを１カ所に回収することにより廃棄回数の減少
によるメンテの効率化、廃トナー回収量及び現像剤回収
量がトナー消費量に比例することによる回収容器のコン
パクト化、従ってカラー画像形成装置本体の小型化等が
なされる。

【００３３】本発明に用いられる現像剤回収の他の実施
例を図４を用いて説明する。図４は、現像剤回収の他の
実施例を示す要部図である。現像器については、図３に
て説明した前記実施例と同様である。

【００３４】現像剤収納容器２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ及
び２１Ｋよりのキャリア或いは未使用の二成分現像剤の
供給に時に現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋよ
り使用済みの二成分現像剤が現像剤回収スクリュウ１３
８Ｙ，１３８Ｍ，１３８Ｃ及び１３８Ｋにより排出さ
れ、現像剤搬送パイプ１４１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ及
び１４１Ｋを通して、一旦クリーニング装置１９に排出
される。更に、感光体ドラム１０面よりクリーニングブ
レード１９ａ及びクリーニングローラ１９ｂによって掻
き落とされた廃トナーと使用済みの二成分現像剤とが一
体となって、トナー搬送スクリュウ１９ｃ及びトナー搬
送パイプ１９ｄを通して、現像剤回収容器３２に回収さ
れる。

【００３５】本発明の現像剤供給の一実施例を図５及び
図６を用いて説明する。図５は、現像剤供給の機構及び
制御の一実施例を示す図であり、図６は、図５のキャリ
ア収納容器と現像剤収納容器を示す概要図である。現像
器については、図３にて説明した実施例と同様である。
本実施例は現像剤収納容器とキャリア収納容器とを同一
現像器に対して交換可能なものとしている。

【００３６】現像剤収納容器２１Ｋは、内部に黒色のト
ナーが収納されるトナー収納部２１１Ｋが設けられ、底
板４１５Ｋ，４１６Ｋに挟まれてトナー補給ローラ２１
３Ｋが設けられる。トナー補給ローラ２１３Ｋは、両端
が現像剤収納容器２１Ｋの側壁に軸支され片側に設けら
れた歯車２１４Ｋによって回転される。現像剤収納容器
２１Ｋの下部の供給開口部２１７Ｋがシール部材２１８
Ｋによってシールされる。トナーが装填された状態で、
上部が密閉される。

【００３７】キャリア収納容器５１０Ｋは、内部にキャ
リアが収納されるキャリア収納部２１２Ｋが設けられ、
底板４１５Ｋ，４１６Ｋに挟まれてキャリア補給ローラ
５１３Ｋが設けられる。キャリア補給ローラ５１３Ｋ
は、両端がキャリア収納容器５１０Ｋの側壁に軸支され
片側に設けられた歯車２１４Ｋによって回転される。キ
ャリア収納容器５１０Ｋの下部の供給開口部２１７Ｋが
シール部材２１８Ｋによってシールされる。キャリアが
装填された状態で、上部が密閉される。

【００３８】カラー画像形成装置の装置本体に設けられ
た制御部２０１はＣＰＵ２０２、不揮発性ＲＡＭ２０３
及びＲＯＭ２０４よりなり、操作部２０５よりの入力信
号或いは各種センサ例えば現像器１３Ｋに設けられたト
ナー濃度検知センサ１３９Ｋよりの信号を受けて、出力
部２０６例えば画像形成プロセス制御或いは装置本体の
カウンタ、各種モータ、クラッチ、ソレノイド等の制御
機器のｏｎ，ｏｆｆ制御を行う。

【００３９】操作部２０５よりのコピーボタンによるコ
ピー信号により、カラー画像形成が行われるが、その際
に、カラー画像形成に使用される色毎のコピー数の累積
値、即ち色毎の現像器の使用頻度の値が不揮発性ＲＡＭ
２０３に記憶される。現像器の使用頻度の値が、ＲＯＭ
２０４に格納されている色毎の各現像器１３Ｙ，１３
Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋの二成分現像剤の使用耐用回数、
本実施例においては黒色の現像器１３Ｋの使用頻度の値
が黒色の二成分現像剤の使用耐用回数の値に達すると、
制御部２０１より現像剤交換信号が操作部２０５に出力
され操作部２０５に設けられた、例えばランプや液晶表
示等による現像剤交換シグナルが点灯される。この際、
装置本体のコピー機能が停止される。この点灯タイミン
グは現像剤収納容器内のトナーが空になった時が好まし
い。

【００４０】ユーザー或いはサービスマンにより、装置
本体より使用済みの現像剤収納容器２１Ｋが取り外さ
れ、未使用のキャリア収納容器５１０Ｋが現像器１３Ｋ
の上部に装着される。シール部材２１８Ｋが取り外され
た状態で、操作部２０５に設けられた装填ボタンによる
装填信号により制御部２０１の指令を受けて現像器駆動
モータ及び補給モータが回転、駆動される。不図示の現
像器駆動モータの駆動により現像器１３Ｋに設けられた
現像スリーブ１３１Ｋ、供給ローラ１３５Ｋ、撹拌スク
リュウ１３６Ｋ，１３７Ｋ及び現像剤回収スクリュウ１
３８Ｋがそれぞれ回転される。また不図示の補給モータ
の回転により歯車２１４Ｋの駆動を受けてキャリア補給
ローラ５１３Ｋが回転される。

【００４１】キャリア収納容器５１０Ｋのキャリア収納
部２１２Ｋから未使用のキャリアが現像器１３Ｋ内に注
がれると共に前記実施例にて説明した如く、使用済みの
二成分現像剤が現像器１３Ｋより排出される。キャリア
収納部２１２Ｋの全ての未使用のキャリアが現像器１３
Ｋ内に装填され、キャリア収納部２１２Ｋの底部に設け
られた不図示の空検知センサの検知信号により補給モー
タが一時停止される。

【００４２】次に現像剤収納容器２１Ｋが装填され、操
作部２０５に設けられた装填ボタンによる装填信号によ
り制御部２０１の指令を受けて再度補給モータが回転さ
れると、現像剤収納容器２１Ｋのトナー補給ローラ２１
３Ｋの回転によりトナー収納部２１１Ｋから未使用のト
ナーが現像器１３Ｋ内に注がれ、キャリアと撹拌、混合
される。トナー濃度検知センサ１３９Ｋにより検知され
るトナー濃度が制御部２０１のＲＯＭ２０４内に格納さ
れている色毎に設定されたトナー濃度基準値、この場合
黒色の二成分現像剤のトナー濃度基準値に達すると、制
御部２０１の指令を受けて現像器駆動モータ及び補給モ
ータの回転が停止されると共に、操作部２０５のコピー
可能シグナルが点灯され、カラー画像形成装置がコピー
可能の状態とされる。

【００４３】未使用の二成分現像剤が装填されてから、
二成分現像剤が使用耐用回数の値に達する間の、通常の
コピー時においては、トナー濃度検知センサ１３９によ
り検知されるトナー濃度に応じて補給モータが回転、駆
動され、トナー補給ローラ２１３Ｋが回転されてトナー
補給が行われる。

【００４４】従って、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及
び１３Ｋの色毎の二成分現像剤は、常に劣化の無い状態
で使用され、形成されるカラー画像のカラーバランスに
変化が生じること無く良好なカラー画像が得られる。

【００４５】なお、ここでキャリア収納容器５１０Ｋ内
のキャリアに予めトナーを混合し所定のトナー濃度の現
像剤としておくこともできる。この場合は先のトナー濃
度調整の工程が省略できる。

【００４６】本発明の現像剤供給の第二の実施例を図７
及び図８を用いて説明する。図７は、現像剤供給の機構
及び制御の第二の実施例を示す図であり、図８は、図７
の現像剤格納容器を示す概要図である。現像器について
は、図３にて説明した実施例と同様である。

【００４７】現像剤格納容器６１０Ｋは、仕切り部材で
ある中板２１５Ｋ，２１６Ｋとによって仕切られ、上部
に黒色のトナーが収納されるトナー収納部２１１Ｋと下
部にキャリアが収納されるキャリア収納部２１２Ｋとが
設けられ、中板２１５Ｋ，２１６Ｋに挟まれてトナー補
給ローラ２１３Ｋが設けられる。トナー補給ローラ２１
３Ｋは、両端が現像剤格納容器６１０Ｋの側壁に軸支さ
れ片側に設けられた歯車２１４Ｋによって回転される。
キャリアが装填された状態で現像剤格納容器６１０Ｋの
下部の供給開口部２１７Ｋがシール部材２１８Ｋによっ
てシールされる。トナーが上部より装填された後、上部
が密閉される。

【００４８】カラー画像形成装置の装置本体に設けられ
た制御部２０１はＣＰＵ２０２、不揮発性ＲＡＭ２０３
及びＲＯＭ２０４よりなり、操作部２０５よりの入力信
号或いは各種センサ例えば現像器１３Ｋに設けられたト
ナー濃度検知センサ１３９Ｋよりの信号を受けて、出力
部２０６例えば画像形成プロセス制御或いは装置本体の
カウンタ、各種モータ、クラッチ、ソレノイド等の制御
機器のｏｎ，ｏｆｆ制御を行う。

【００４９】操作部２０５よりのコピーボタンによるコ
ピー信号により、カラー画像形成が行われるが、その際
に、カラー画像形成に使用される色毎のコピー数の累積
値、即ち色毎の現像器の使用頻度の値が不揮発性ＲＡＭ
２０３に記憶される。現像器の使用頻度の値が、ＲＯＭ
２０４に格納されている色毎の各現像器１３Ｙ，１３
Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋの二成分現像剤の使用耐用回数、
本実施例においては、例えば黒色の現像器１３Ｋの使用
頻度の値が黒色の二成分現像剤の使用耐用回数の値に達
すると、制御部２０１より現像剤交換信号が操作部２０
５に出力され操作部２０５に設けられた、例えばランプ
や液晶表示等による現像剤交換シグナルが点灯される。
この際、装置本体のコピー機能が停止される。この点灯
タイミングは現像剤格納容器６１０Ｋのトナーが空にな
った時が好ましい。

【００５０】ユーザー或いはサービスマンにより、装置
本体より使用済みの現像剤格納容器６１０Ｋが取り外さ
れ、未使用の現像剤格納容器６１０Ｋが現像器１３Ｋの
上部に装着される。シール部材２１８Ｋが取り外された
状態で、操作部２０５に設けられた装填ボタンによる装
填信号により制御部２０１の指令を受けて現像器駆動モ
ータ及び補給モータが回転、駆動される。不図示の現像
器駆動モータの駆動により現像器１３Ｋに設けられた現
像スリーブ１３１Ｋ、供給ローラ１３５Ｋ、撹拌スクリ
ュウ１３６Ｋ，１３７Ｋ及び現像剤回収スクリュウ１３
８Ｋがそれぞれ回転される。また不図示の補給モータの
回転により歯車２１４Ｋの駆動を受けてトナー補給ロー
ラ２１３Ｋが回転される。

【００５１】現像剤格納容器６１０Ｋのキャリア収納部
２１２Ｋから未使用のキャリアが現像器１３Ｋ内に注が
れると共に前記実施例にて説明した如く、使用済みの二
成分現像剤が現像器１３Ｋより排出される。キャリア収
納部２１２Ｋの全ての未使用のキャリアが現像器１３Ｋ
内に装填された後も、トナー補給ローラ２１３Ｋの回転
によりトナー収納部２１１Ｋから未使用のトナーが現像
器１３Ｋ内に注がれ、キャリアと撹拌、混合される。ト
ナー濃度検知センサ１３９Ｋにより検知されるトナー濃
度が制御部２０１のＲＯＭ２０４内に格納されている色
毎に設定されたトナー濃度基準値、この場合黒色の二成
分現像剤のトナー濃度基準値に達すると、制御部２０１
の指令を受けて現像器駆動モータ及び補給モータの回転
が停止されると共に、操作部２０５のコピー可能シグナ
ルが点灯され、カラー画像形成装置がコピー可能の状態
とされる。

【００５２】未使用の二成分現像剤が装填されてから、
二成分現像剤が使用耐用回数の値に達する間の、通常の
コピー時においては、トナー濃度検知センサ１３９によ
り検知されるトナー濃度に応じて補給モータが回転、駆
動され、トナー補給ローラ２１３Ｋが回転されてトナー
補給が行われる。

【００５３】従って、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及
び１３Ｋの色毎の二成分現像剤は、常に劣化の無い状態
で使用され、形成されるカラー画像のカラーバランスに
変化が生じること無く良好なカラー画像が得られる。

【００５４】なお、ここで現像剤収格納器中のキャリア
に予めトナーを混合し、所定のトナー濃度の現像剤とし
ておくこともできる。この場合は、トナー濃度調整の工
程が不要である。

【００５５】本発明の現像剤供給の第三の実施例を図９
及び図１０を用いて説明する。図９は、現像剤供給の機
構及び制御の第三の実施例を示す図であり、図１０は、
図９の現像剤格納容器を示す概要図である。現像器につ
いては、図３にて説明した実施例と同様である。

【００５６】現像剤格納容器４１０Ｋは、仕切り部材で
あるシール４１９Ｋによって仕切られ、上部にキャリア
が収納されるキャリア収納部２１２Ｋと下部に黒色のト
ナーが収納されるトナー収納部２１１Ｋとが設けられ、
底板４１５Ｋ，４１６Ｋに挟まれて現像剤補給ローラ４
１３Ｋが設けられる。現像剤補給ローラ４１３Ｋは、両
端が現像剤格納容器４１０Ｋの側壁に軸支され片側に設
けられた歯車２１４Ｋによって回転される。現像剤格納
容器４１０Ｋの下部の供給開口部２１７Ｋがシール部材
２１８Ｋによってシールされる。仕切り部材であるシー
ル４１９Ｋを挟んでトナー及びキャリアが装填された状
態で、上部が密閉される。

【００５７】カラー画像形成装置の装置本体に設けられ
た制御部２０１はＣＰＵ２０２、不揮発性ＲＡＭ２０３
及びＲＯＭ２０４よりなり、操作部２０５よりの入力信
号或いは各種センサ例えば現像器１３Ｋに設けられたト
ナー濃度検知センサ１３９Ｋや現像剤格納容器４１０Ｋ
に設けられた残量検知センサ４２０Ｋよりの信号を受け
て、出力部２０６例えば画像形成プロセス制御或いは装
置本体のカウンタ、各種モータ、クラッチ、ソレノイド
等の制御機器のｏｎ，ｏｆｆ制御を行う。

【００５８】カラー画像形成装置の使用にあたって、ユ
ーザー或いはサービスマンにより、現像剤格納容器４１
０Ｋが現像器１３Ｋの上部に装着されるが、事前に仕切
り部材であるシール４１９Ｋを引き抜き、現像剤格納容
器４１０Ｋを振って内部のトナーとキャリアとを良く混
合させ、後述する現像器１３Ｋ内の二成分現像剤のトナ
ー濃度上限基準値よりもやや高めに設定される一定のト
ナー濃度の未使用の二成分現像剤とされた状態で現像剤
格納容器４１０Ｋの下部の供給開口部２１７Ｋを覆うシ
ール部材２１８Ｋを剥がして現像器１３Ｋに装着され
る。

【００５９】操作部２０５に設けられた装填ボタンによ
る装填信号により制御部２０１の指令を受けて現像器駆
動モータ及び補給モータが回転、駆動される。不図示の
補給モータの回転により歯車２１４Ｋの駆動を受けて現
像剤補給ローラ４１３Ｋが回転され未使用の二成分現像
剤が現像器１３Ｋ内に送り込まれる。また不図示の現像
器駆動モータの駆動により現像器１３Ｋに設けられた現
像スリーブ１３１Ｋ、供給ローラ１３５Ｋ、撹拌スクリ
ュウ１３６Ｋ，１３７Ｋ及び現像剤回収スクリュウ１３
８Ｋがそれぞれ回転され未使用の二成分現像剤が現像器
１３Ｋ内に現像可能に装填される。一定時間後に現像器
１３Ｋ内への未使用の二成分現像剤の装填が完了され、
制御部２０１の指令を受けて現像器駆動モータ及び補給
モータの回転が停止されると共に、操作部２０５のコピ
ー可能シグナルが点灯されカラー画像形成装置がコピー
可能の状態とされる。

【００６０】操作部２０５よりのコピーボタンによるコ
ピー信号により、カラー画像形成が行われるが、その際
に、カラー画像形成に使用される色毎のコピーの差によ
って消費されるトナーが異なり色毎の現像器１３Ｙ，１
３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋのトナー濃度が変わってくる。
本実施例においては黒色の現像器１３Ｋに設けられたト
ナー濃度検知センサ１３９Ｋにより検知されるトナー濃
度が制御部２０１のＲＯＭ２０４内に格納されているト
ナー濃度下限基準値に達すると、制御部２０１の指令を
受けて現像器駆動モータ及び補給モータが回転され現像
剤格納容器４１０Ｋより未使用の二成分現像剤が現像器
１３Ｋ内に供給されると共に、前記実施例にて説明した
如く、使用済みの二成分現像剤が現像器１３Ｋより排出
される。

【００６１】トナー濃度検知センサ１３９Ｋにより検知
されるトナー濃度が制御部２０１のＲＯＭ２０４内に格
納されているトナー濃度上限基準値に達すると、制御部
２０１の指令を受けて現像器駆動モータ及び補給モータ
の回転が停止される。

【００６２】現像剤格納容器４１０Ｋに設けられた残量
検知センサ４２０Ｋにより現像剤格納容器４１０Ｋ内の
未使用の二成分現像剤が空になったことが検知される
と、制御部２０１より現像剤交換信号が操作部２０５に
出力され操作部２０５に設けられた、例えばランプや液
晶表示等による現像剤交換シグナルが点灯される。この
際、装置本体のコピー機能が停止される。この点灯タイ
ミングは、現像剤格納容器の二成分現像剤が空になった
時が好ましい。

【００６３】ユーザー或いはサービスマンにより、装置
本体より使用済みの現像剤格納容器４１０Ｋが取り外さ
れ、前述の如くにして未使用のトナーのみが収納された
現像剤収納容器２１Ｋが現像器１３Ｋの上部に装着され
ると操作部２０５のコピー可能シグナルが点灯されカラ
ー画像形成装置がコピー可能な状態とされる。

【００６４】従って、上述の如く現像器１３Ｙ，１３
Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋの色毎の二成分現像剤は、常に劣
化の無い状態で使用され、形成されるカラー画像のカラ
ーバランスに変化が生じること無く良好なカラー画像が
得られる。

【００６５】なお、現像剤格納容器４１０Ｋは、トナー
のみの現像剤収納容器２１Ｋと異なって現像剤寿命に応
じて交換して使用したが、図８、図１０を用いた実施例
で示した様な，トナーとキャリアとを共に収納した現像
剤格納容器６１０Ｋ，４１０Ｋを用いて、トナーが空に
なった毎に現像剤格納容器を換えてキャリアを供給でき
る機構とすることにより、取り扱いが容易となる。

【００６６】図１１は、本発明の他のカラー画像形成装
置への適用例を示したもので、図１にて説明した部材と
同様な機能、構造の部材には同一の符号を付した。

【００６７】図１１（Ａ）は、像形成体として感光体ベ
ルト１０ａを用い、不図示の１つの露光光学系１２ａと
１つのスコロトロン帯電器１１ａにて潜像形成を行うも
ので、１つの像形成体を複数回回転して各色毎の帯電、
像露光ならびに現像を繰り返してカラー画像を形成する
カラー画像形成装置に、図１１（Ｂ）は、画像形成が必
要な色と同数の感光体、帯電器、現像器等を備え、それ
ぞれ感光体に形成した単色のトナー像を転写体等に重ね
合わせてカラー画像とするカラー画像形成装置にそれぞ
れ適用したものであり、現像剤収納容器２１Ｙ，２１
Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，
１３Ｋ及び現像剤回収容器３１は上記実施例にて説明し
たと同様な機能、構造を有する。図１１（Ａ）の場合、
一点鎖線にて示す転写ドラム５１を用いたカラー画像形
成装置とすることも可能である。

【００６８】

【発明の効果】請求項１〜３によれば、複数の現像器か
らの使用済みの二成分現像剤及び廃トナーの全てを１カ
所に回収することにより廃棄回数の減少によるメンテの
効率化、廃トナー回収量及び現像剤回収量がトナー消費
量に比例することによる回収容器のコンパクト化、従っ
てカラー画像形成装置本体の小型化等がなされたカラー
画像形成装置が提供される。

【００６９】請求項４〜６によれば、カラー画像形成装
置に用いられた複数の現像器にて使用される二成分現像
剤の劣化された現像剤や廃トナーを効率良く交換、回収
し、未使用のトナーや二成分現像剤を供給して、色毎の
複数の現像器の使用頻度の相違による二成分現像剤の不
均一の劣化やトナー濃度の差によるカラーバランスの相
違を防止し現像器に使用される色毎の二成分現像剤が、
常に劣化の無い状態で使用され、形成されるカラー画像
のカラーバランスに変化が生じること無く良好なカラー
画像が得られるカラー画像形成装置の提供が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の
断面構成図である。

【図２】現像剤回収の一実施例を示す要部図である。

【図３】現像器の断面を示す図である。

【図４】現像剤回収の他の実施例を示す要部図である。

【図５】現像剤供給の機構及び制御の一実施例を示す図
である。

【図６】図５のキャリア収納容器と現像剤収納容器を示
す概要図である。

【図７】現像剤供給の機構及び制御の第二の実施例を示
す図である。

【図８】図７の現像剤格納容器を示す概要図である。

【図９】現像剤供給の機構及び制御の第三の実施例を示
す図である。

【図１０】図９の現像剤格納容器を示す概要図である。

【図１１】本発明の他のカラー画像形成装置への適用例
を示した図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ現像器１９クリーニング装置１９ｄトナー搬送パイプ２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ現像剤収納容器３１，３２現像剤回収容器１３８Ｙ，１３８Ｍ，１３８Ｃ，１３８Ｋ現像剤回収
スクリュウ１４１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ，１４１Ｋ現像剤搬送
パイプ３１１廃トナー回収部３１２現像剤回収部４１０Ｙ，４１０Ｍ，４１０Ｃ，４１０Ｋ，６１０Ｙ，
６１０Ｍ，６１０Ｃ，６１０Ｋ現像剤格納容器５１０Ｙ，５１０Ｍ，５１０Ｃ，５１０Ｋキャリア収
納容器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｇ０３Ｇ 15/09 Ｚ 21/10 21/00 ３２６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとより成る二成分現像
剤を用いる複数の現像器と像形成体上の残留トナーをク
リーニングするクリーニング装置とを有するカラー画像
形成装置において、前記複数の現像器の各々より排出さ
れる使用済みの二成分現像剤と前記クリーニング装置よ
り排出される廃トナーとを回収する現像剤回収容器を備
えたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記複数の現像器の二成分現像剤の各々
の使用回数に応じて使用済みの二成分現像剤が前記現像
器より排出され、未使用のキャリアが対応する現像器に
供給されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画
像形成装置。
【請求項３】前記複数の現像器の各々のトナー供給に
応じて使用済みの二成分現像剤が前記現像器より排出さ
れ、未使用のキャリアが対応する現像器に供給されるこ
とを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】トナーとキャリアとより成る二成分現像
剤を用いる複数の現像器と前記複数の現像器の各々より
排出される使用済みの二成分現像剤を回収する現像剤回
収容器とを備えたカラー画像形成装置において、キャリ
アを収納するキャリア収納容器と各々の前記現像器に対
しトナーを供給する現像剤収納容器とを設け、前記キャ
リア収納容器と前記現像剤収納容器とが互いに交換可能
に設けられ、前記複数の現像器に収納された二成分現像
剤の各々の所定使用回数に応じて、使用済みの二成分現
像剤が前記現像器より前記現像剤回収容器に排出され、
前記キャリア収納容器から未使用のキャリアが対応する
前記現像器に供給され、コピー時においては前記現像剤
収納容器から未使用のトナーが対応する前記現像器に供
給されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】トナーとキャリアとより成る二成分現像
剤を用いる複数の現像器と前記複数の現像器の各々より
排出される使用済みの二成分現像剤を回収する現像剤回
収容器とを備えたカラー画像形成装置において、トナー
とキャリアとが個別に収納された各々の現像剤格納容器
が前記各々の現像器に着脱可能に設けられ、使用済みの
二成分現像剤が前記現像器より前記現像剤回収容器への
排出されることによって、未使用の現像剤が前記現像剤
格納容器より対応する前記現像器に供給され、コピー時
においては前記現像剤格納容器から未使用のトナーが対
応する前記現像器に供給されることを特徴とするカラー
画像形成装置。
【請求項６】前記現像剤格納容器より未使用のキャリ
アがトナー供給前に前記現像器に先に供給されることを
特徴とする請求項５に記載のカラー画像形成装置。