(57)【要約】      （修正有）【課題】単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させるように構成して課題を解決した。【選択図】図１
2008083092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、
前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、
前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、
前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、
前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記余剰現像剤の回収動作に伴って、当該余剰現像剤の回収を行なう現像器の現像剤担持体を回転駆動させないことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像装置の現像器によって現像を行なう画像の画像密度と、連続して現像を行なう記録媒体の枚数に応じて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数は、現像を行なう画像の画像密度が高く、且つ、連続して現像を行なう記録媒体の枚数が多い程、多い値に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
単一の現像器によって連続して現像を行なうときは、所定枚数の記録媒体に対応した現像を行なうまで、回転体を回転駆動することなく、現像処理を継続することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像器の回収口は、当該現像器の内部に突出したノズル形状に形成され、当該ノズル形状の開口部は、回転体の略接線方向で、当該回転体の回転方向上流側に対して±４５度の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像装置のホームポジションは、前記回転体の現像動作時における回転方向に沿って、回収位置よりも３０度以上、下流側の位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特にキャリアとトナーからなる二成分の現像剤を用いる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−２９４５２７号公報
【特許文献２】特開平９−２１８５７５号公報
【０００３】
従来、この種の電子写真方式を採用したプリンターや複写機、あるいはファクシミリ、更にはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置に使用される現像装置としては、種々の方式のものが提案されているとともに、実際に製品化されており、実際の画像形成装置に導入されている。これら現像装置としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた現像装置や、キャリアとトナーからなる二成分現像剤を用いた現像装置があるが、感光体ドラム上に形成された静電潜像を良好に現像するためには、現像装置本体内に収容されたトナー等の現像剤を十分に攪拌して、現像剤を適正な状態に維持する必要がある。
【０００４】
ところで、上記現像装置としては、互いに色が異なる複数の現像器を、回転体の周方向に沿って配設し、当該回転体を所定のタイミングで回転駆動することにより、所望の現像器を感光体ドラムと対向する現像位置に移動させて、現像するように構成したものがある。
【０００５】
かかる現像装置においては、単色印字を多数枚にわたって連続して行なう場合など、同じ色の現像器を用いた現像工程を繰り返すと、複数の現像器を周方向に配設した回転体が回転駆動されないため、現像器内に収容された現像剤の攪拌が不十分となる場合がある。
【０００６】
そこで、上記現像装置において、現像器内に収容されたトナー等の現像剤を十分に攪拌して、現像剤を適正な状態に維持する技術としては、例えば、特開２００４−２９４５２７号公報等に開示されたものが既に提案されている。
【０００７】
この特開２００４−２９４５２７号公報に係る画像形成装置は、互いに異なる色の現像剤を収容するための複数の現像剤収容体、が着脱可能であって回転可能な回転体、を有し、前記回転体に装着された現像剤収容体に収容された現像剤により、画像を複数枚数の媒体に連続形成可能な画像形成装置において、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、画像の連続形成開始の際、又は、連続形成終了の際、の少なくともどちらか一方で、前記回転体を一周以上回転させるように構成したものである。
【０００８】
しかし、上記特開２００４−２９４５２７号公報に係る画像形成装置は、単色の現像剤により画像を複数枚数の媒体に連続形成する場合には、画像の連続形成開始の際、又は、連続形成終了の際、の少なくともどちらか一方で、前記回転体を一周以上回転させるように構成したものであるが、この画像形成装置は、現像剤を外部へ排出するという構成にはなっておらず、現像装置内に劣化して現像剤が増加して、画質が劣化するという問題点を有していた。
【０００９】
そこで、かかる問題点を解決し得る技術としては、特開平９−２１８５７５号公報に開示された技術が、既に提案されている。
【００１０】
この特開平９−２１８５７５号公報に係る回転式現像装置は、少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し循環さながら前記現像剤を現像ロールへ搬送する現像器と、前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、前記回転体の回転によって前記現像器が順次感光体ドラムと対向して多色画像を形成する回転式現像装置において、前記現像器に現像剤を補給する現像剤補給手段を設けると共に、前記回転体の回転によって前記現像器内の過剰な現像剤を排出するように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平９−２１８５７５号公報に係る回転式現像装置の場合には、単色印字を連続して行なうと、多色印字時と比較して回転体の回転回数が少なくなるので、余剰な現像剤を必要量だけ排出するためには、回転体の空回し処理を多く実施して、余剰現像剤を排出する必要がある。そのため、上記回転式現像装置を用いた画像形成装置では、回転式現像装置の回転体を空回し処理する時間が長くなり、その間は、画像形成動作を実施することができず、印字生産性が低下するという問題点を有していた。
【００１２】
更に説明すると、従来の回転式現像装置の場合、余剰な現像剤を必要量だけ排出するためには、例えば、図２２に示すように、多くの回数だけ回転体の空回し処理を実施しなければならず、回転式現像装置の回転体を空回し処理する時間が長くなり、その間は、画像形成動作を実施することができず、印字生産性が低下するという問題点を有していた。
【００１３】
また、回転式現像装置の回転体を空回し処理すると、必要とする現像器以外の現像器も余剰現像剤が排出されてしまい、必要以上に余剰現像剤が排出される虞れあるという問題点をも有していた。
【００１４】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、請求項１に記載された発明は、余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、
前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、
前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、
前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、
前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させることを特徴とする現像装置である。
【００１６】
また、請求項２に記載された発明は、前記余剰現像剤の回収動作に伴って、当該余剰現像剤の回収を行なう現像器の現像剤担持体を回転駆動させないことを特徴とする請求項１に記載の現像装置である。
【００１７】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記現像装置の現像器によって現像を行なう画像の画像密度と、連続して現像を行なう記録媒体の枚数に応じて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置である。
【００１８】
又、請求項４に記載された発明は、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、回収位置へ移動させる回数は、現像を行なう画像の画像密度が高く、且つ、連続して現像を行なう記録媒体の枚数が多い程、多い値に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置である。
【００１９】
更に、請求項５に記載された発明は、単一の現像器によって連続して現像を行なうときは、所定枚数の記録媒体に対応した現像を行なうまで、回転体を回転駆動することなく、現像処理を継続することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置である
。
【００２０】
また、請求項６に記載された発明は、前記現像器の回収口は、当該現像器の内部に突出したノズル形状に形成され、当該ノズル形状の開口部は、回転体の略接線方向で、当該回転体の回転方向上流側に対して±４５度の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置である。
【００２１】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記現像装置のホームポジションは、前記回転体の現像動作時における回転方向に沿って、回収位置よりも３０度以上、下流側の位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の現像装置である。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能な現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタを示すものである。
【００２５】
図２において、１は画像形成装置本体としてのフルカラープリンタの本体を示すものであり、このフルカラープリンタ本体１の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム２が回転可能に配設されている。この感光体ドラム２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。上記感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２の略真下に配置された帯電手段としての帯電ロール３によって所定の電位に帯電された後、これ又感光体ドラム２直下の離れた位置に配置された露光手段としてのＲＯＳ４  （Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを周方向に沿って配置したロータリー式の現像装置５によって現像され、所定の色のトナー像となる。なお、上記各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、隣接して配設された現像剤カートリッジ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋから、少なくとも対応する色のトナーを含む現像剤が供給されるように構成されている。この実施の形態では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が供給されるようになっている。この実施の形態１においては、現像剤カートリッジは４つであるが、必要に応じて増減させてもよい。
【００２６】
その際、上記感光体ドラム２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。上記ロータリー式の現像装置５は、対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム２と対向する現像位置に移動する。例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して合計４回繰り返され、当該感光体ドラム２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。上記トナー像を形成するにあたって感光体ドラム２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム２が複数回だけ回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム２の表面には、感光体ドラム２が所定回数だけ回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。
【００２７】
上記感光体ドラム２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム２の表面に中間転写体としての中間転写ベルト６が当接する一次転写位置において、当該中間転写ベルト６上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール７によって一次転写される。この中間転写ベルト６上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、二次転写ロール８によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙９上に一括して二次転写される。記録用紙９は、フルカラープリンタ本体１の下部に配置された給紙カセット１０から、フィードロール１１によって送り出されるとともに、当該フィードロール１１及びリタードロール１２によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、用紙搬送路１３を介してレジストロール１４によって中間転写ベルト６上に転写されたトナー像と同期した状態で、搬送ガイド１５を通って中間転写ベルト６の二次転写位置へと搬送される。なお、図２中、１６、１７はプリンタ本体１内の温度及び湿度を検知する温度センサ及び湿度センサをそれぞれ示している。
【００２８】
上記中間転写ベルト６は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように回転駆動される。この中間転写ベルト６は、図示しないモータによって回転駆動されるドライブロール１９と、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ロール７と、二次転写ロール８に中間転写ベルト６を介して当接するバックアップロール２０と、第１のアイドルロール２２と、第２のアイドルロール２３とによって、所定の張力で張架されている。
【００２９】
また、上記中間転写ベルト６は、上記の如く、複数のロール７、１９〜２３によって張架されているが、この実施の形態では、フルカラープリンタ本体１の小型化を図るため、中間転写ベルト６が張架される断面形状が、偏平な細長い矩形状となるように構成されている。
【００３０】
さらに、この実施の形態では、図２に示すように、フルカラープリンタの全体が可能な限り小型化されているが、フルカラープリンタ本体１の大きなスペースを回転式の現像装置５が占めている。そのため、上記フルカラープリンタ本体１は、装置の小型化を達成しつつ、中間転写ベルト６や回転式の現像装置５などのメンテナンス性を向上させるように設計されている。具体的に、上記中間転写ベルト６は、図３に示すように、感光体ドラム２や帯電ロール３、二次転写ロール８を含めて、一体的に交換ユニットとしての画像形成ユニット２４を構成しており、フルカラープリンタ本体１の上部カバー２５を開くことによって、画像形成ユニット２４の全体がフルカラープリンタ本体１に着脱可能（自在）となるように構成されている。上記画像形成ユニット２４は、中間転写ベルト６を含む中間転写ユニット２６から、更に感光体ドラム２と帯電ロール３とクリーニング装置２７とからなる感光体ユニット２８が、別個に着脱可能となっており、当該感光体ユニット２８を単独で交換することも可能となっている。また、上記現像装置５の上部には、現像剤カートリッジ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋが未使用か否かを検知する未使用検知センサ２９が配設されている。また、上部カバー２５は、図２に示すように、支点２５ａを中心にして開閉するように構成されており、当該支点２５ａの近傍には、上部カバー２５の開閉を検知する開閉検知センサ２５ｂが設けられている。
【００３１】
また、上記中間転写ベルト６のクリーニング装置２１は、図２に示すように、第１のアイドルロール２２によって張架された中間転写ベルト６の表面に当接するように配置されたスクレーパ３０と、第２のアイドルロール２３によって張架された中間転写ベルト６の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ３１とを備え、これらのスクレーパ３０やクリーニングブラシ３１によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置２１の内部に回収されるようになっている。なお、上記クリーニング装置２１は、揺動軸３２を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト６の表面から離間した位置に退避しているとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト６の表面に当接するように構成されている。
【００３２】
さらに、上記中間転写ベルト６からトナー像が転写された記録用紙９は、図２に示すように、定着器３３へと搬送され、この定着器３３の加熱ロール３３ａ及び加圧部材３３ｂによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙９上に定着され、定着ユニット３４に設けられた排出ロール３５によって、排出口３６を介してプリンタ本体１の上部に設けられた排出トレイ３７上に排出される。
【００３３】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２が１回転する毎に、感光体ドラム２の斜め下方に配置されたクリーニング装置２７のクリーニングブレード３８によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３４】
図４は、この実施の形態に係る現像装置としての回転式現像装置５の一具体例を示す外観斜視図である。なお、図４は、便宜上、現像装置本体に１つの現像器５Ｙ及び現像剤カートリッジ４５Ｙを搭載した状態を示している。
【００３５】
この回転式現像装置５は、図５及び図６に示すように、垂直面内で回転可能に配置された回転体としての現像装置本体４０を備えている。現像装置本体４０は、その中心部に長手方向に沿って配設された円筒状の回転軸部材４１と、当該回転軸部材４１の長手方向の手前側の端部に配設されたフロント側のフランジ部材４２と、前記回転軸部材４１の長手方向の奥側の端部に配設されたリア側のフランジ部材４３と、回転軸部材４１とフロント側及びリア側のフランジ部材４２、４３によって形成される円筒形状の空間Ｓを９０度毎に４つに仕切る仕切り部材４４とを備えている。なお、リア側のフランジ部材４３の外周には、図４に示すように、現像装置本体４０を回転駆動するための従動ギア４３ａが設けられている。この従動ギア４３ａは、プリンタ本体１側に配設された駆動モータの駆動軸に取り付けられた駆動ギアと噛み合わされており、当該駆動モータを回転駆動することによって、正転及び逆転が可能となっている。
【００３６】
上記現像装置本体４０は、回転軸部材４１を中心にして、図６に示すように、通常は反時計回り方向に沿って回転駆動されるようにプリンタ本体１に取り付けられている。この現像装置本体４０には、図６に示すように、時計回り方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、周方向に沿って実装されているとともに、これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対応してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像剤カートリッジ４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋが、周方向に沿って実装されている。
【００３７】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、図７に示すように、現像器本体４６を備えており、当該現像器本体４６には、現像剤カートリッジ４５Ｙから新しい現像剤が供給されるように構成されている。
【００３８】
上記現像器本体４６の内部には、図７及び図８に示すように、現像器本体４６の外周に面して設けられた開口部４７に一部が露出するように配置され、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４８と、この現像ロール４８の斜め下方の背面側に位置し、当該現像ロール４８と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４９、５０が配設されている。上記現像ロール４８は、図８に示すように、現像器本体４６の略全長にわたって配設されている。上記現像器５Ｙでは、図８に示すように、現像ロール４８が回転すると、奥側のスパイラルオーガ４９が、現像器本体４６内に収容されている現像剤５１を一方向に攪拌しながら搬送する。一方、スパイラルオーガ５０は、スパイラルオーガ４９の搬送方向とは逆方向に現像剤５１を攪拌しながら搬送して、現像剤５１を現像ロール４８に均等に供給するものである。上記現像ロール４８の表面に供給された現像剤５１は、層厚規制部材５２によって層厚が規制され、現像ロール４８の回転に伴なって、感光体ドラム２と対向する現像領域へと搬送される。なお、この実施の形態では、現像剤５１として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤５１としては、少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる一成分の現像剤を使用しても勿論良い。
【００３９】
上記現像ロール４８は、図７に示すように、内部に固定した状態で配設されるマグネットロール４８ａによって、現像剤５１中に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４８の表面に現像剤５１の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム２と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、現像ロール４８の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤５１の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００４０】
また、上記現像剤カートリッジ４５は、図９及び図１０に示すように、その断面形状が円筒形状に形成された長尺な筒状の容器からなる。この現像剤カートリッジ４５の内部は、図１０に示すように、新しい現像剤５２を収容する現像剤収容部５３と、使用済みの現像剤５４を回収する現像剤回収部５５とに、仕切り用のキャップ５６によって区画されている。尚、図示の実施の形態では、現像剤収容部５３が、現像剤カートリッジ４５の全長の約４／５を占め、現像剤回収部５５が、約１／５を占めるように設定されているが、これら現像剤収容部５３及び現像剤回収部５５の長さの割合は、他の比率であっても良いことは勿論である。
【００４１】
上記現像剤収容部５３には、図９及び図１０に示すように、現像剤回収部５５側の端部に、外部に新しい現像剤５２を供給するための供給口６５が、やや傾斜した位置に矩形状に開口されている。また、現像剤収容部５３の内部には、当該現像剤収容部５３の内部に収容された新しい現像剤５２を、攪拌しつつ搬送するスパイラル状のアジテータ６６が回転自在に配設されており、このアジテータ６６によって現像剤５２が搬送されて供給口６５から外部に供給されるようになっている。なお、上記現像剤カートリッジ４５のリア側の端部には、アジテータ６６を回転駆動するためのギヤ６７が、その一部が外部に露出するように設けられている。このギヤ６７は、図１１に示すように、現像剤カートリッジ４５を現像装置本体４６に装着した状態で、当該現像装置本体４６に設けられたギヤ６７ａと噛み合い、アジテータ６６が回転駆動されるように構成されている。
【００４２】
上記現像剤カートリッジ４５から現像剤５２が供給される現像器５Ｙには、図１１に示すように、当該現像剤カートリッジ４５の供給口６５に対応した部分を当接する現像器側のシャッター板６８が、略円弧状に湾曲した状態で設けられている。このシャッター板６８は、現像器本体４６に対して矢印方向に沿ってスライド自在に装着されている。また、上記シャッター板６８には、現像剤カートリッジ４５から供給される新しい現像剤５２を受ける補給受け口６９が開口されているとともに、当該補給受け口６９の外周側の端部には、凸片６９ａが内側に向けて突設されている。上記補給受け口６９から現像剤５２が補給された現像器５Ｙは、図６及び図７に示すように、現像器本体４６の背面側の上部に所定の長さにわたって配設され、入り口に現像剤の図示しない補給口を有する補給用のオーガ７１（図１１参照）により、現像器本体４６の長手方向に沿って所定の距離だけ搬送された後、現像器本体４６の背面側の上部に設けられた図示しない補給用の開口部から現像器本体４６の内部に補給される。
【００４３】
さらに、上記現像器５Ｙは、図７に示すように、現像器本体４６の内部に収容された現像剤５１のうち、使用済みの現像剤を回収するため、現像器本体４６の背面側の上部には、回収用の開口部９５が設けられており、現像器５Ｙが回転して図６のＣ位置（現像剤回収位置）に移動した際に、フラップ７３が開いて使用済みの現像剤５４を回収するように構成されている。この現像器５から回収された使用済みの現像剤５４は、図１１に示すように、シャッター板６８に開口された回収口７０及び、図１０に示すように、現像剤カートリッジ４５に開口された回収口７４を介して、図７に示すように、現像剤カートリッジ４５の現像剤回収部５５内に回収されるように構成されている。なお、上記現像器の回収用の排出口７０にも、図１１に示すように、凸片７０ａが内側に向けて突設されている。
【００４４】
また、この実施の形態では、図７及び図１０に示すように、現像剤カートリッジ４５の円筒形状に形成された現像剤収容部５３及び現像剤回収部５５の外周に、現像剤収容部５３の供給口６５及び現像剤回収部５５の回収口７４を開閉する開閉部材としてのハンドル部材７５が、周方向に沿って回動自在に嵌挿されている。このハンドル部材７５は、現像剤カートリッジ４５の現像剤収容部５３及び現像剤回収部５５と同様に、円筒形状に形成されているが、当該ハンドル部材７５の内径は、現像剤回収部５５の外径よりも僅かに大きく、現像剤カートリッジ４５が装着される現像装置本体４６の１つの現像器５Ｙに割り当てられた空間のうち、現像器５Ｙ以外の空間に略内接する円形状に形成されている。
【００４５】
上記ハンドル部材７５には、図１０に示すように、現像剤カートリッジ４５の供給口６５と回収口７４に対応した位置に、供給用の開口部７６と回収用の開口部７７とが開口されており、このハンドル部材７５は、現像剤カートリッジ４５の現像剤回収部５５の外周に沿って、回動させることにより、現像剤カートリッジ４５の供給口６５と回収口７４を同時に開閉することが可能となっている。なお、上記ハンドル部材７５の供給用の開口部７６と回収用の開口部７７の端縁には、凸片７６ａ及び７７ａが外側に向けて突設されている。
【００４６】
また、上記ハンドル部材７５には、図８に示すように、その周方向の一部に、当該ハンドル部材７５を回動操作するとともに、現像剤カートリッジ４５を把持して、現像装置本体４６に装着するための把手７８が、半径方向外方に向けて突設されている。この把手７８の側面には、把持を容易にするように複数の凸条からなるすべり止め部７９が設けられている。
【００４７】
ところで、この実施の形態では、余剰現像剤を回収する回収口を備えた現像器と、前記現像器を複数保持して回転する回転体とを有し、前記回転体を回転駆動することによって所定の現像器を像担持体と対向する現像位置に順次移動させ、現像処理を行なう現像装置において、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を、当該現像器の回収口が重力方向下方に位置する回収位置に移動させて余剰現像剤の回収を行う際に、前記回転体を画像形成時の回転方向とは逆方向に回転させて、前記余剰現像剤の回収を行なう現像器を回収位置に移動させるように構成されている。
【００４８】
すなわち、この実施の形態に係る回転式の現像装置５では、図６に示すように、通常、現像装置本体４０が反時計周り方向に回転することによって、所望の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを感光体ドラム２と対向する現像位置Ａへ移動させるように構成されている。また、上記回転式の現像装置５は、現像位置Ａよりも時計周り方向の所定の角度（例えば、９０度）だけ上流の位置Ｄがホームポジションとなっている。そして、上記回転式の現像装置５は、通常、黒色の現像器５Ｋがホームポジションに位置した状態で停止するように設定されている。
【００４９】
なお、上記回転式現像装置５のホームポジションは、現像装置本体４０の現像動作時における回転方向に沿って、回収位置Ｃよりも３０度以上、この実施の形態では、９０度下流側の位置に設定されている。ここで、ホームポジションが回収位置Ｃよりも３０度以上、下流側の位置に設定されていれば良い理由は、余剰現像剤の回収時に、現像装置本体４０が逆方向に回転されるため、３０度以上回転させれば、十分な余剰現像剤の回収効果を得ることができるからである。
【００５０】
上記回収位置Ｃにおいて、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、天地が逆になった状態となるため、当該現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内に収容された現像剤は、天井側に移動することにある。
【００５１】
ここで、上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの回収口７０は、図８及び図１４に示すように、２本のスパイラルオーガ４９、５０のうち、現像ロール４８から離れた側のスパイラルオーガ４９であって、当該スパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側に配設されている。また、通常、このスパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側には、他方のスパイラルオーガ５０で搬送された現像剤が直接搬送されるため、現像剤の回収位置に多量の現像剤が存在すると、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが回収位置に移動した際に、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内の現像剤が過剰に回収されてしまう虞れがある。
【００５２】
そこで、この実施の形態では、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内の現像剤が過剰に回収されるのを防止し、当該現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内の現像剤量が、図１５に示すように、一定量を超えた場合に、この一定量を超えた余剰現像剤のみを回収するように設定されている。
【００５３】
具体的には、図１４に示すように、スパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側に、他方のスパイラルオーガ５０によって現像剤が直接搬送されるのを回避するため、スパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側において、他方のスパイラルオーガ５０との間を仕切って、現像剤の移動を防止するように、現像剤移動防止壁６０が設けられている。そのため、上記スパイラルオーガ５０によって搬送された現像剤は、直接、回収口７０が設けられた位置に移動することがなく、その手前に開口された通路９１を介して、スパイラルオーガ４９側へと移動するようになっている。また、上記スパイラルオーガ５０の下流側の端部には、当該スパイラルオーガ５０によって搬送された現像剤を、通路９１へと戻すように、逆方向のオーガ５０ａが設けられている。
【００５４】
そして、上記現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋでは、当該現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内の現像剤が一定量以上となると、その体積の増加分に応じて、スパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側へと移動し、当該最上流側の位置において、回収口７０から回収されるようになっている。
【００５５】
さらに、この実施の形態では、上記回収口が単なる開口部７０ではなく、図１３に示すように、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの天井部から、斜め下方に突出した四角柱形状のノズル状に形成されている。そのため、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが回収位置へと移動した場合であっても、この四角柱形状のノズル状に形成された回収口７０は、天地が逆になった現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの底部から斜め下方に突出した状態となっているため、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内の現像剤が過剰に回収口７０内に導入されるのを回避するようになっている。
【００５６】
ただし、この実施の形態では、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの回収位置における余剰現像剤をある程度多くの量に設定するため、当該ノズル状の回収口７０の上方に位置する現像剤は、当該回収口７０内に回収されるように構成されている。
【００５７】
しかも、この実施の形態では、ノズル形状の回収口７０は、図１２に示すように、回転体の略接線方向で、当該回転体４０の回転方向上流側に対して±４５度の範囲内を向くように設定されている。
【００５８】
更に説明すると、この実施の形態では、図１２に示すように、上記ノズル形状の回収口７０が、回転体４０の略接線方向を向くように設定されている。このように、ノズル形状の回収口７０を、回転体４０の略接線方向を向くように設定することにより、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋがホームポジションから回収位置へ移動する際に、スパイラルオーガ４９の現像剤搬送方向の最上流側の近傍において、現像剤移動防止壁側へと移動しようとする現像剤を、当該ノズル形状の回収口７０によってすくうように回収することができ、余剰現像剤の回収量を多く設定することができる。その際、余剰現像剤の回収量は、ノズル形状の回収口７０の設定角度や、開口部の面積等によって、任意に設定することが可能であり、当該余剰現像剤の回収量を、所望の値に制御することが可能となっている。
【００５９】
即ち、上記ノズル形状の回収口７０の設定角度を、接線方向に対して時計周り方向に移動させれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、接線方向に対して反時計周り方向に移動させれば、余剰現像剤の回収量が多くなる傾向にある。また、上記ノズル形状の回収口７０の開口面積を小さくすれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、回収口７０の開口面積を大きくすれば、回収量が多くなる傾向にある。さらに、上記ノズル形状の回収口７０の高さを高く設定すれば、余剰現像剤の回収量が少なくなる傾向にあり、逆に、回収口７０の高さを低くすれば、回収量が多くなる傾向にある。
【００６０】
図１６は上記フルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【００６１】
図において、２００はプリンタの画像形成動作を制御するＣＰＵ、２０１はプリンタの記録媒体の種類やプリント枚数等のプリント条件を設定するためのコントローラー、２０２はＣＰＵ２００が実行する制御プログラムや現像装置５の動作を制御するパラメータ等をテーブルとして記憶したＲＯＭ、２０３はプリンタの動作を制御するパラメータ等のデータを一時記憶するＲＡＭ、２０４は回転式の現像装置５を駆動する駆動モータをそれぞれ示している。この駆動モータ２０４は、正逆転可能に構成されている。
【００６２】
以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、次のようにして、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能となっている。
【００６３】
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、図１７に示すように、例えば、モノクロの単色画像を連続して形成する場合には、回転式の現像装置５を反時計周り方向に回転駆動して、ホームポジションに位置する黒色の現像器５Ｋを、感光体ドラム２と対向する現像位置Ａへと移動させ、プリント動作を行なう。
【００６４】
その際、プリント動作に伴って黒色の現像器５Ｋ内のトナーが消費されると、トナーの消費量に応じて、トナーカートリッジからトナーや現像剤が補給される。ここで、この実施の形態では、トナーカートリッジからトナーのみではなく、キャリアも混合された現像剤が補給されるように構成されており、キャリアは、現像工程で消費されないため、黒色の現像器５Ｋ内の現像剤量は、徐々に増加していくことになる。
【００６５】
そこで、この実施の形態に係るフルカラープリンタでは、図１８に示すように、印刷工程を実施した後に（ステップ１０１〜１０４）、ＣＰＵ２００によって回転式の現像装置５の空回しを実施するタイミングか否かが判別され（ステップ１０５）、回転式の現像装置５の空回しを実施するタイミングでない場合には、黒色の現像器５Ｋを反時計回り方向に回転駆動してホームポジションへ移動して（ステップ１０８）、プリント動作を終了する（ステップ１０９）。
【００６６】
また、ＣＰＵ２００は、印刷工程を実施した後に、回転式の現像装置５の空回しを実施するタイミングであると判別すると、図１７に示すように、黒色の現像器５Ｋを反時計回り方向に回転駆動してホームポジションへ移動させ（ステップ１０７）、余剰現像剤の回収処理として、図１に示すように、黒色の現像器５Ｋを時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させる（ステップ１０７）。
【００６７】
その際、ＣＰＵ２００は、画像密度を示すエリアカバレッジ（ＡＣ）や、プリント枚数に応じて、図１９に示すようなテーブルを参照して、黒色の現像器５Ｋを時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させる回数を決定する（ステップ１０７）。
【００６８】
ここで、現像器を回収位置へと移動させる空回し回数は、基本的に、トナーカートッジ内のトナーあるいは現像剤の消費量に比例する量であり、図２０及び図２１に示すように、プリント枚数が多くなるほど増加し、あるいは画像密度を示すエリアカバレッジ（ＡＣ）が高くなる程減少する。
【００６９】
そこで、これらの特性を考慮して、画像密度を示すエリアカバレッジ（ＡＣ）や、プリント枚数に応じて、図１９に示すように、現像器を回収位置へと移動させる空回し回数が決定される。
【００７０】
このように、上記実施の形態では、余剰現像剤の回収処理を行なう際に、例えば、黒色の現像器５Ｋを通常とは逆方向の時計回り方向に回転駆動して回収位置へと移動させるように構成したので、図１に示すように、余剰現像剤を回収すべき黒色の現像器５Ｋ内の現像剤が、通常の回転方向で移動する方向と反対側へと移動し、当該通常の回転方向で移動する方向と反対側に設置されたノズル状の回収口７０によって、１回で多くの量の余剰現像剤を回収することができる。
【００７１】
したがって、画像密度を示すエリアカバレッジ（ＡＣ）の高い画像や、多数のプリント枚数だけプリントした場合であっても、図１９に示すように、従来に比べて非常に少ない空回し回数で、必要な余剰現像剤を回収することができ、単色の画像形成動作を連続して行なった場合でも、画像形成の生産性を低下させずに、現像装置内の現像剤を確実に回収することが可能となり、長期にわたって高画質の画像を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の動作を示す説明図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタにおける画像形成部材の着脱状態を示す説明図である。
【図４】図４はこの実施の形態に係る現像装置としての回転式現像装置５の一具体例を示す外観斜視図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置を示す正面図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置を示す断面構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す縦断面構成図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像器を示す横断面構成図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像剤カートリッジを示す縦断面構成図である。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像剤カートリッジを示す長手方向に沿った縦断面構成図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像器を示す斜視構成図である。
【図１２】図１２はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の動作を示す説明図である。
【図１３】図１３は現像器の開口部の形状を示す構成図である。
【図１４】図１４はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の現像器を示す横断面図である。
【図１５】図１５は現像器内の現像剤量と排出量との関係を示すグラフである。
【図１６】図１６はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラープリンタの制御回路を示すブロック図である。
【図１７】図１７はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の動作を示す説明図である。
【図１８】図１８はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１９はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の動作の実施回数を示す図表である。
【図２０】図２０はプリント枚数とロータリー回転数との関係を示すグラフである。
【図２１】図２１は像密度とロータリー回転数との関係を示すグラフである。
【図２２】図２２はこの発明の実施の形態１に係る回転式の現像装置の動作の実施回数を示す図表である。
【符号の説明】
【００７３】
５：回転式の現像装置、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ：現像器、４５：現像剤カートリッジ、７０：回収口、Ａ：現像位置、Ｃ：回収位置、Ｄ：ホームポジション。
【図１】
2008083092.tif 000003
【図２】
2008083092.tif 000004
【図３】
2008083092.tif 000005
【図４】
2008083092.tif 000006
【図５】
2008083092.tif 000007
【図６】
2008083092.tif 000008
【図７】
2008083092.tif 000009
【図８】
2008083092.tif 000010
【図９】
2008083092.tif 000011
【図１０】
2008083092.tif 000012
【図１１】
2008083092.tif 000013
【図１２】
2008083092.tif 000014
【図１３】
2008083092.tif 000015
【図１４】
2008083092.tif 000016
【図１５】
2008083092.tif 000017
【図１６】
2008083092.tif 000018
【図１７】
2008083092.tif 000019
【図１８】
2008083092.tif 000020
【図１９】
2008083092.tif 000021
【図２０】
2008083092.tif 000022
【図２１】
2008083092.tif 000023
【図２２】
2008083092.tif 000024