(57)【要約】【課題】全現像剤補給容器に搬送部材を内装させると高コスト化してしまい、全現像剤補給容器内の現像剤排出を回転体の回転を利用して行う構成とするとブラック単色の画像生産性が著しく低下してしまった。【解決手段】ブラック現像剤を収容した現像剤補給容器を内装した搬送部材によって現像剤を搬送、排出させる構成とする一方、イエロー、マゼンタ、シアン現像剤を収容した現像剤補給容器を回転体の回転を利用して現像剤を搬送、排出させる構成とすることで、低コスト化とブラック単色の画像生産性の向上との双方を共に満足することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電像を共通の現像部にて現像する第１の現像器及び第２の現像器と、前記第１の現像器に補給する現像剤を収容した第１の現像剤容器と、前記第２の現像器に補給する現像剤を収容した第２の現像剤容器と、前記第１の現像器及び第２の現像器を搭載し前記現像部を含む経路で回転する回転体と、を有する画像形成装置において、
前記第１の現像剤容器からの現像剤排出を前記回転体の回転動作を利用して行う構成とし、前記第２の現像剤容器からの現像剤排出を前記第２の現像剤容器に内装された搬送部材により行う構成とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の現像器は有彩色の画像を形成する構成とされ、前記第２の現像器は無彩色の画像を形成する構成とされることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の現像剤容器の現像剤収容量を前記第１の現像剤容器よりも多くすることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の現像器を用いて単色画像を複数連続して形成可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の現像剤容器の内周面に設けられ、前記回転体の回転動作により重力方向が変化することを利用して現像剤を搬送する搬送部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した画像形成装置、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの機能を複数有する複合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９〜図１５に、従来例を示す。
【０００３】
従来、電子写真複写機やプリンタ等の画像形成装置には現像剤として微粉末の現像剤が使用されている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、現像剤補給容器を用いて画像形成装置へ現像剤を補給することが行われる。現像剤はきわめて微細な粉末であるため、現像剤補給作業時に現像剤が飛散してオペレーターが周囲を汚すという問題があった。このため現像剤補給容器を画像形成装置本体に据え置いて、小さな開口部から少量ずつ現像剤を排出する方法が提案、実用されている。このような方式では、現像剤は重力等の作用で自然に排出させるのは困難であり、何らかの現像剤攪拌搬送手段が必要となる。
【０００４】
また、一般に、有彩色の画像形成においては、複数色のトナー像を感光体上に順次形成し、この複数色のトナー像を用紙等の転写媒体上に順次あるいは一括して重ね合わせる手法が用いられている。このような有彩色の画像形成装置において、例えば回転体にブラック、イエロー、マゼンタ、シアン各色用の現像器を装着し、回転体を回転させることにより必要な現像器を順次感光体に対向する現像位置へ移動させて現像動作を行なう、所謂回転現像方式が従来より提案および実用化されている。
【０００５】
例えば、特許文献１で開示されている現像剤補給容器は、図９、図１０に示すように、現像剤を排出する開口部は現像剤補給容器の一端に設けられ、現像剤補給容器内の現像剤を前記開口に向かって搬送して排出させるために、現像剤補給容器内にはらせん状のアジテータが設けられている。
【０００６】
また、特許文献２で開示されている現像剤補給容器は、図１１〜１５に示すように、現像剤補給容器内に現像剤を現像剤排出口へとガイドする突起を回転方向に平行に複数設け、その容器の周面に現像剤排出口を設けている。そして現像剤補給容器は回転型現像装置に自転不可に装着され、回転型現像装置が回転することで現像剤補給容器は公転し、内部に設けた突起によって現像剤は排出口へと搬送され、現像器内に排出される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１９８１４４号公報
【特許文献２】
特開平８−４４１８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例においては以下の問題点があった。
【０００９】
特許文献１では、内部に前記アジテータを設け、さらにアジテータの回転機構が必要となるため、部品点数の増加につながりコストアップの要因となる。また、アジテータと補給容器の枠体に軸受部を設けなければならないため、軸受部には内部現像剤が外部に漏れるのを防ぐため、シール構成が必要となる。回転体内の現像器各色を共通化し、現像剤補給容器を共通化しようとすると、コストアップ効果はさらに大きくなる。
【００１０】
特許文献２では、現像位置において現像剤補給容器から現像器への現像剤の補給が行われないため、特に単色の高濃度画像が連続して形成される場合には、回転体の回転が必要となる。そのため画像生産性の大幅な低下を避けることができない。一般に有彩色の画像形成装置においては、ブラック単色の画像形成を行う回数が多いのが現状である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記課題を解決することができる。本発明は、像担持体上に形成された静電像を共通の現像部にて現像する第１の現像器及び第２の現像器と、前記第１の現像器に補給する現像剤を収容した第１の現像剤容器と、前記第２の現像器に補給する現像剤を収容した第２の現像剤容器と、前記第１の現像器及び第２の現像器を搭載し前記現像部を含む経路で回転する回転体と、を有する画像形成装置において、
前記第１の現像剤容器からの現像剤排出を前記回転体の回転動作を利用して行う構成とし、前記第２の現像剤容器からの現像剤排出を前記第２の現像剤容器に内装された搬送部材により行う構成とすることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明を実施した画像形成装置について説明を行う。図８は本発明の画像形成装置の断面図である。
【００１３】
１０１は画像形成装置本体であり、画像形成装置本体１０１の上部には固定して設けられた透明ガラス板からなる原稿台１０２が設けられている。１０３は原稿圧着板であり、原稿台１０２の所定の位置に画像面を下向きにして載置された原稿１００を押圧固定する。原稿台１０２の下側には原稿１００を照明するランプ１０４と、照明した原稿１００の光像を画像処理ユニット１０８に導くための反射ミラー１０５、１０６、１０７とからなる光学系が設けられている。なお、ランプ１０４及び反射ミラー１０４、１０５、１０６、１０７は所定の速度で移動して原稿１００を走査する。
【００１４】
画像形成部１１５は、像担持体としての感光ドラム２８と、感光ドラム２８の表面を均一に帯電する帯電ローラ１６０と、感光ドラム２８にトナー像を形成するロータリ現像ユニット１５１と、感光ドラム２８の表面に現像されたトナー像が転写される中間転写ベルト１５２と、中間転写ベルト１５２のトナー像をシートＳに転写する転写ローラ１５０と、トナー像を転写した後、感光ドラム２８に残留したトナーを除去するクリーナ１２６等を備えている。感光ドラム２８は、帯電ローラ１６０によって帯電された感光ドラム２８の表面にレーザーユニット１０９から照射される光像により形成された静電潜像を現像して中間転写ベルト１５２に転写するようになっている。中間転写ベルト１５２上のトナー像は、転写ローラ１５０によってシートＳに転写される。シートＳは、シートカセット１２７から供給されるようになっている。
【００１５】
画像形成部１１５の下流側には、搬送されるシートＳ上のトナー像を永久画像として定着する定着器１２２と、この定着器１２２においてトナー像が定着されたシートＳを複写機本体１０１から排出する排出ローラ対１２４とを順に配設してある。複写機本体１０１の外側には、排出ローラ対１２４によって排出されたシートＳを受け取る排出部１２５を設けてある。
【００１６】
次に回転現像方式を用いた画像形成装置について説明する。図１において、回転体１８は現像器１Ｋ、現像器１Ｙ，現像器１Ｍ，現像器１Ｃを有し、回転体１８の回転軸１８ａは図示しないモータにより自在に回転可能である。感光ドラム２８上にトナー像を形成する時は、感光ドラム２８と近接する現像位置Ｐ１で現像器１Ｋにより現像を行い、同様に別色のトナー像を形成する時は、回転体１８を回転して、現像位置Ｐ１に現像器１Ｙを配置させ、現像を行なう。他色のトナー像形成も同様にして行なう。
【００１７】
（実施例１）
以下に、図１〜図５を用いて本発明の第１の実施例について説明を行う。ここで、図１は本発明の現像装置の断面図、図２は本発明の現像器の横断面図、図３は本発明の内部に現像剤攪拌・搬送部材を持つ現像剤補給容器の断面図、図４は本発明の内部に現像剤攪拌・搬送部材を持たない現像剤補給容器の金型離型方向から見た容器上部材と容器下部材の側面図である。図５は本発明の内部に現像剤攪拌・搬送部材を持たない現像剤補給容器の容器本体と容器上部材と容器下部材の構成図である。
【００１８】
現像器１には、非磁性トナ−と磁性キャリアを含む現像剤が収容されており、初期状態の現像剤中のトナー濃度は重量比で８％程度である。この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。
【００１９】
現像器１は感光ドラム２８に対向した現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ３が回転可能に配置されている。現像スリーブ３は現像動作時には図１の矢印Ａ方向に回転し、現像器１内の２成分現像剤を層状に保持して現像領域に担持搬送し、感光ドラム２８と対向する現像領域に２成分現像剤を供給して、感光ドラム２８上の静電潜像を現像する。静電潜像を現像した後の２成分現像剤は、現像スリーブ３の回転にしたがって搬送され、現像器１内に回収される。また現像器内の２成分現像剤は第１現像剤循環スクリュー２ａ（現像スリーブ３に近い側）、第２現像剤循環スクリュー２ｂ（現像スリーブ３から遠い側）により現像容器２内を循環し、混合攪拌される。現像剤循環の方向は第１現像剤循環スクリュー２ａ側で図１の手前側から奥側に向かう方向、第２現像剤循環スクリュー２ｂ側では図１の奥側から手前側に向かう方向である。なお、現像スリーブ、第１現像剤循環スクリュー、第２現像剤循環スクリューは現像器が現像位置に居るときにのみ画像形成装置本体側と駆動連結して回転駆動力を受けることが可能な構成とされている。
【００２０】
現像剤容器としての現像剤補給容器１６は現像器１の上方に位置し、補給用の現像剤を内部に貯蔵している。さらに、現像剤補給容器１６内には、補給現像剤を現像剤供給口６方向へ搬送するための攪拌搬送部材７が内蔵されている。攪拌搬送部材７は樹脂フィルムを剛体の軸で回転駆動するようにしたもので、適宜回転することで現像剤補給容器１６内の現像剤を攪拌・搬送する。現像剤補給容器１６と現像器１の間には、図示せぬシール部材があり、現像剤の漏れがないようにシールしている。この攪拌搬送部材７も、現像器が現像位置に居るときにのみ画像形成装置本体側と駆動連結して回転駆動力を受けることが可能な構成とされている。
【００２１】
画像形成によって消費され現像剤は、現像位置Ｐ１にて図示せぬ駆動機構に連結し、攪拌搬送部材７の回転力と現像剤の自重によって、現像剤補給容器１６の現像剤供給口６から補給スクリュー８ａへと搬送され、補給スクリュー８ａの回転に従い現像剤補給口９から現像器１内に補給される。即ち、後述するように、現像剤補給容器１６は現像剤補給容器１７と異なり、回転体の回転を利用しなくても現像剤を補給口から排出することが可能な構成となっている。
【００２２】
現像剤補給容器１７は現像器１の上方に位置し、補給現像剤を内部に貯蔵している。さらに、現像剤補給容器１７内の内壁には、収容された現像剤を排出開口６へと搬送する搬送部としての搬送突起１７ｄが容器内部に分割して突出して設けられている。搬送突起１７ｄは現像剤補給容器１７の周方向に離間した上下２つの群に分かれて設けられており、図示のように傾斜している。
【００２３】
そのため、回転体１８が回転することによって、現像剤補給容器１７内部の搬送突起１７ｄと重力方向が変化する作用により、収容された現像剤は補給口へ攪拌・搬送されて排出される。現像剤補給容器１７と現像器１の間には、図示せぬシール部材があり、現像剤の漏れがないようにシールしている。
【００２４】
画像形成によって消費された現像剤は、回転体１８の回転による現像剤補給容器１７内部の現像剤の攪拌・搬送と現像剤の自重によって、現像剤補給容器１７の現像剤供給口６から補給スクリュー８ａへと搬送され、補給スクリュー８ａの回転に従い現像剤補給口９から現像器１内に補給される。
【００２５】
図１に示すように、上記攪拌搬送部材を内装した現像剤補給容器１６は回転体１８内の１つの現像器１Ｋ（無彩色であるブラックトナーを収容しておりブラックトナー像を形成する）のみに対応して設けられブラックトナーを収容している（ブラックトナーに加えてキャリアをも補給する構成であっても良い）。
【００２６】
回転体の回転を利用して現像剤を排出する構成の現像剤補給容器１７は有彩色トナー像を形成する他の現像器１Ｙ（有彩色であるイエロートナーを収容しておりイエロートナー像を形成する）、現像器１Ｍ（有彩色であるマゼンタトナーを収容しておりマゼンタトナー像を形成する）、現像器１Ｃ（有彩色であるシアントナーを収容しておりシアントナー像を形成する）に対応して設けられそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーを収容している（上記有彩色トナーに加えてキャリアをも補給する構成であっても良い）。また４つの現像器１の基本構成はすべて同じである。
【００２７】
上述の構成を用いることによって、４つの現像剤補給容器のうち３つの現像剤補給容器内の現像剤攪拌・搬送部材・軸受・シール部材等コストアップ部品を廃止し、現像剤補給容器のコストをおさえランニングコストの低コスト化が可能となる。更に、現像剤補給容器１６は内部に現像剤攪拌・搬送部材を持つので、現像位置にて現像剤補給容器１６から現像器１Ｋへのト現像剤補給が可能となるため、たとえブラック単色の高濃度画像を連続して形成する画像形成ジョブが入ってきても回転体を回転させる必要がなく、即ち、画像生産性を低下させることなく対応することができる。
【００２８】
即ち、本実施例によれば、低コスト化とブラック単色の画像生産性の向上との双方を共に満足することができる。
【００２９】
（実施例２）
以下に、図６〜図７を用いて本発明の第２の実施例について説明を行う。ここで、図６は本発明の現像装置の断面図、図７は本発明の内部に現像剤攪拌・搬送部材を持つ現像剤補給容器の断面図である。
【００３０】
本実施例は、第１の実施例と共通の部分が多いため、特徴的な部分のみ説明する。
【００３１】
回転現像方式を用いた画像形成装置について説明する。図１において、回転体１８はブラック用現像器１Ｋ、イエロー用現像器１Ｙ，マゼンタ用現像器１Ｍ，シアン用現像器１Ｃを有し、回転体１８の回転軸１８ａは図示しないモータにより自在に回転可能である。感光ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光ドラム２８と近接する現像位置Ｐ１でブラック用現像器１Ｋにより現像を行い、同様にイエローのトナー像を形成する時は、回転体１８を回転して、現像位置Ｐ１にイエロー用現像器１Ｙを配置させ、現像を行なう。マゼンタ、シアンのトナー像形成も同様にして行なう。
【００３２】
ブラック現像剤補給容器１６は現像器１Ｋの上方に位置し、ブラック補給現像剤を内部に貯蔵している。さらに、ブラック現像剤補給容器１６内には、ブラック補給現像剤を現像剤供給口６方向へ搬送するための攪拌搬送部材７が内蔵されている。攪拌搬送部材７は樹脂フィルムを剛体の軸で回転駆動するようにしたもので、適宜回転することでブラック現像剤補給容器１６内のブラック現像剤を攪拌・搬送する。ブラック現像剤補給容器１６と現像器１Ｋの間には、図示せぬシール部材があり、現像剤の漏れがないようにシールしている。
【００３３】
画像形成によって消費されブラック現像剤は、現像位置Ｐ１にて図示せぬ駆動機構に連結し、攪拌搬送部材７の回転力と現像剤の自重によって、ブラック現像剤補給容器１６の現像剤供給口６から補給スクリュー８ａへと搬送され、補給スクリュー８ａの回転に従い現像剤補給口９から現像器１Ｋ内に補給される。
【００３４】
イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃはそれぞれイエロー現像器１Ｙ・マゼンタ現像器１Ｍ・シアン現像器１Ｃの上方に位置し、イエロー・マゼンタ・シアンそれぞれの補給現像剤を内部に貯蔵している。さらに、イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃ内の内壁には、収容された現像剤を排出開口６へと搬送する搬送突起１７ｄが容器内部に分割して突出して設けられている。搬送突起１７ｄは現像剤補給容器１７の周方向に離間した上下２つの群に分かれて設けられており、図示のように傾斜している。そのため、回転体１８が回転することによって、イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃ内部の搬送突起１７ｄと重力の作用により、収容された現像剤は攪拌・搬送される。イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃとイエロー現像器１Ｙ・マゼンタ現像器１Ｍ・シアン現像器１Ｃの間には、それぞれ図示せぬシール部材があり、現像剤の漏れがないようにシールしている。
【００３５】
画像形成によって消費され現像剤は、回転体１８の回転によるイエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃ内部の現像剤の攪拌・搬送と現像剤の自重によって、イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃの現像剤供給口６から補給スクリュー８ａへと搬送され、補給スクリュー８ａの回転に従い現像剤補給口９からイエロー現像器１Ｙ・マゼンタ現像器１Ｍ・シアン現像器１Ｃ内に補給される。
【００３６】
図６に示すように、ブラック現像剤補給容器１６は、イエロー現像剤補給容器１７Ｙ・マゼンタ現像剤補給容器１７Ｍ・シアン現像剤補給容器１７Ｃに比較して内部の補給現像剤容量が大きくなっている。
【００３７】
これによって、ブラック単色の画像形成を行う場合の多い有彩色の画像形成装置において、黒の現像剤を現像剤補給容器に多量に収容できるため、高濃度画像を連続して形成する場合であっても現像剤補給の為に回転体を回転させる必要がなく、ブラック単色画像の画像生産性を向上させることができる。
【００３８】
上記実施例１、２によると、現像剤攪拌・搬送部材を持たない現像剤補給容器に関しては、内部に攪拌・搬送部材、軸受・シール部材等コストアップ部品を追加すること無しに現像剤を現像器に補給することができるため、現像剤補給容器のコストをおさえランニングコストの低コスト化を達成しながらも、現像剤攪拌・搬送部材を持つ現像剤補給容器に関しては、単色の高濃度画像を連続して形成する場合にも回転体を回転させる必要がないので画像生産性を向上させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低コスト化と画像生産性の向上との双方を共に満足できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る現像装置の断面図
【図２】本発明の第１の実施例に係る現像装置の横断面図
【図３】本発明の第１の実施例に係る内部に現像剤攪拌・搬送部材を持つ現像剤補給容器の断面図
【図４】本発明の第１の実施例に係る内部に現像剤攪拌・搬送部材を持たない現像剤補給容器の金型離型方向から見た容器上部材と容器下部材の側面図
【図５】本発明の第１の実施例に係る内部に現像剤攪拌・搬送部材を持たない現像剤補給容器の容器本体と容器上部材と容器下部材の構成図
【図６】本発明の第２の実施例に係る現像装置の断面図
【図７】本発明の第２の実施例に係る内部に現像剤攪拌・搬送部材を持つ現像剤補給容器の断面図
【図８】本発明の画像形成装置の断面図
【図９】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【図１０】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【図１１】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【図１２】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【図１３】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【図１４】本発明の従来例に係る現像装置の側面図
【図１５】本発明の従来例に係る現像装置の断面図
【符号の説明】
１  現像器
２ａ  第１現像剤循環スクリュー
２ｂ  第２現像剤循環スクリュー
７  攪拌搬送部材
８ａ  補給スクリュー
１３  現像剤貯溜室
１６  現像剤補給容器
１７  現像剤補給容器
１７ｄ  搬送突起
１８  回転体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004271967.tif 000013
【図１２】
2004271967.tif 000014
【図１３】
2004271967.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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