画像形成装置
【課題】 トナー搬送部材とトナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止する。
【解決手段】 複数の現像器を有する回転型現像装置と、該現像装置と一体的に回動する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５とトナー搬送部材としてのトナー搬送スクリュー２５０とを備え、該各トナー搬送パイプの該各現像器２３１に対する開口部近傍にマグネット４００を設けた。これにより、上記現像装置の回転時に、該搬送パイプ内へ流れ込む該現像器内の磁性現像剤が、磁界によりトナー搬送パイプ内に固定される。
【解決手段】 複数の現像器を有する回転型現像装置と、該現像装置と一体的に回動する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５とトナー搬送部材としてのトナー搬送スクリュー２５０とを備え、該各トナー搬送パイプの該各現像器２３１に対する開口部近傍にマグネット４００を設けた。これにより、上記現像装置の回転時に、該搬送パイプ内へ流れ込む該現像器内の磁性現像剤が、磁界によりトナー搬送パイプ内に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の現像器を有し、かつ潜像担持体に近接して回動自在に設けられる回転現像器ユニットと、上記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容室を有し、かつ該回転現像器ユニットの一端部に同軸上に設けられる回転トナー収容ユニットと、これら各トナー収容室内と各現像器内とを連結するトナー搬送手段とを備えたリボルバ現像装置を用いたものが知られている（例えば、特開昭６２−２５１７７２号公報、特開昭６３−７８１７０号公報、実開昭６３−４１１６４号公報参照）。そして、上記トナー搬送手段としては、上記トナー収容室内と上記現像器内とを連結の間に設けられたトナー搬送経路と、該トナー搬送経路内に配設されたトナー搬送部材とで構成されたものが知られており、このトナー搬送部材により、トナー収容器内のトナーが必要に応じて現像器に搬送されるようになっている。
【０００３】
そして、上記トナー搬送部材として、例えば、実開平３−１２９９６８号公報、特願平４−３４５３７３号では、軸体上に螺旋状の羽根部が形成されたスクリュー（以下、搬送スクリューという）を適用したものが開示されている。これらは、トナー搬送経路内に設けられた上記搬送スクリュー等で構成されるトナー搬送手段を用いることにより、トナー収容器内のトナーをトナー収容器から離れた場所まで搬送できるので、例えばトナー収容器を現像器上部でなく現像器側方等に配設できるなど、画像形成装置内で各装置をレイアウトする上での自由度が増し、画像形成装置の小型化等に貢献できるものである。
【０００４】
上記のような搬送スクリューと搬送経路は、従来、該搬送スクリューが円滑に回転するよう、両者の間にはある程度のクリアランスをもつように構成されている。両者が干渉した場合、回転駆動時に干渉による異音が発生したり、ロックを引き起こしたりするおそれがあるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述のように搬送スクリューとトナー搬送経路との間にクリアランスがある場合、上記現像装置の回転とともに流動性が高くなるトナーが一気にトナー搬送経路に入ったとき、トナーがそのクリアランスを通って現像器に流出してしまう不具合があった。また、トナーの流動性が高くない場合でも、トナーが一度にトナー搬送経路に入ってくると、トナー搬送経路内の空気が抜けにくく、圧力により現像器へトナーが押し出されてしまうという不具合があった。さらに、該トナー搬送経路の該現像器に対向する開口部近傍にあるトナーが、上記現像装置の回転時の振動により、該現像器に流出してしまうこともある。このような流出トナーは、画像形成装置本体のトナー補給信号とは関係なく随時現像器へ流出してしまうので、トナー消費量よりも多いトナーが流出した場合、現像器内のトナー濃度が高くなることによる画像濃度過多や地汚れが発生したり、現像器内のトナーの嵩が増すことにより現像器がロックしてしまうなど、多くの不具合が生じてしまう。
【０００６】
このような不具合は、上記搬送スクリューと上記トナー搬送経路とのクリアランスを極力小さくすることで低減できるが、各部品の製造上の公差により限界があるため、上記問題点を解決するには至っていない。
また、トナー搬送部材とトナー搬送経路との間にクリアランスがある場合においても、トナー搬送経路の現像器に対する開口部にシャッタを設けて、トナー補給時にはシャッタを開け、トナー補給時以外にはシャッタを閉じておくように制御し、現像器への不要なトナー流出を防止する方法もあるが、シャッタの構成が複雑であるうえに、該シャッタの駆動部を設ける必要もあり、コスト的にもスペース的にも問題があった。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー搬送部材とトナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の現像器を有し、潜像担持体に近接して回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を用いて現像を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路とトナー搬送部材からなるトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、該各トナー搬送経路の該各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記磁界発生手段を、マグネットで構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１及び２の画像形成装置においては、上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けることにより、上記現像装置の回転時に、上記搬送経路内へ流れ込む上記現像器内の磁性現像剤が、磁界によりトナー搬送経路内に固定される。したがって、このトナー搬送経路内に固定された磁性現像剤が、該開口部を塞ぐことになるので、上記トナー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、該各現像器側へのトナー流出を防止することができる。また、トナー流出を防止することにより、該各現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐので、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。さらに、トナー搬送経路及び上記トナー収容器内へ、磁性現像剤が逆流することも同時に防止することができる。
【００１１】
特に、請求項２の画像形成装置においては、上記磁界発生手段としてマグネットを使用するので、簡単な構成で確実に、現像器へのトナー流出を防止できる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の画像形成装置においては、上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いることにより、トナー補給時には、自動的にトナー搬送経路の開口部が開口される。すなわち、上記磁界発生手段を用いることにより、トナー補給時以外には該開口部が塞がれたままの状態を保ち、さらに、請求項３のトナー搬送部材を用いることにより、トナー補給時には該開口部を開口することができる。これによれば、トナー搬送経路と上記各現像器の連通部の開閉方法として、もともと現像装置に備えられているトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁界発生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び２の発明によれば、上記トナー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、上記現像器側へのトナー流出を防止することができる。また、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。
【００１５】
特に、請求項２の発明によれば、簡単な構成で確実に、該各現像器へのトナー流出を防止することができるという優れた効果がある。
【００１６】
請求項３の発明によれば、トナー補給時には、自動的にトナー搬送経路の開口部を開口することができる。したがって、トナー搬送経路と上記各現像器の連通部の開閉方法としては、もともと現像装置に備えられているトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁界発生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下、カラー複写機という）に適用した実施の形態について説明する。
まず、図１を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２、給紙バンク３等で構成されている。
【００１８】
上記カラースキャナ１は、コンタクトガラス１０１上の原稿４の画像を照明ランプ１０２、ミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ、及びレンズ１０４を介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿４のカラー画像情報を、例えばＲｅｄ：赤，Ｇｒｅｅｎ：緑，Ｂｌｕｅ：青（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。ここで、カラーセンサ１０５は、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ：黒（以下、Ｂｋという），Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃという），Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍという），Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。
【００１９】
上記Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ１０２及びミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる光学系が矢印左方向へ原稿４を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００２０】
上記カラープリンタ２は、像担持体としての感光体ドラム２００、書き込み光学ユニット２２０、リボルバ現像装置２３０、中間転写装置２６０、定着装置２７０等で構成されている。
【００２１】
上記感光体ドラム２００は矢印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像装置２３０の選択された現像器、現像濃度パタ−ン検知器２０５、中間転写装置２６０の中間転写ベルト２６１などが配置されている。
【００２２】
また、上記書き込み光学ユニット２２０は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿４の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム２００に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２２０は、光源としての半導体レーザー２２１、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー２２２とその回転用モ−タ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成されている。
【００２３】
また、上記リボルバ現像装置２３０は、Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されている。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器２３１内のトナーは磁性キャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリ−ブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖdcに交流電圧Ｖacが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが感光体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像装置２３０はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置にセットされており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリ−ブを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボルバ現像装置２３０が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
なお、このリボルバ現像装置２３０については、後で詳しく説明する。
【００２４】
また、上記中間転写装置２６０は、中間転写ベルト２６１、ベルトクリ−ニング装置２６２、一次転写コロナ放電器（以下、一次転写器という）２６３などで構成されている。中間転写ベルト２６１は駆動ローラ２６４ａ、転写対向ロ−ラ２６４ｂ、クリ−ニング対向ロ−ラ２６４ｃ及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。またベルトクリ−ニング装置２６２は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト２６１に転写した後の２、３、４色目の画像を一次転写している間は接離機構によって中間転写ベルト２６１面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また紙転写器２６３は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト２６１上の重ねトナー像を転写紙に一括転写（二次転写）する。
【００２５】
また、カラープリンタ２内の転写紙カセット２０７及び給紙バンク３内の転写紙カセット３００ａ，３００ｂ，３００ｃには、各種サイズの転写紙５が収納されており、指定されたサイズの転写紙のカセットから、給紙コロ２０８，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃによってレジストロ−ラ対２０９方向に給紙、搬送される。また、プリンタ２の右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ２１０が設けられている。
【００２６】
上記構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２００は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢印の時計回りに図示しない駆動モ−タによって回転される。中間転写ベルト２６１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト２６１上に重ねてトナー像が形成される。
【００２７】
上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわれる。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム２００を負電荷で約−７００Ｖに一様帯電する。そして、半導体レーザ２２１はＢｋカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体ドラム２００の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。そして、このＢｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯電のＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そして、感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト２６１の表面に、一次転写器２６３によって一次転写される。
【００２８】
感光体ドラム２００上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて感光体クリ−ニング装置２０１で清掃される。ここで回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
【００２９】
感光体ドラム２００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ静電潜像形成を行う。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバー現像装置２３０の回転動作が行なわれ、Ｃ現像器２３１Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器２３１Ｂの場合と同様にリボルバー現像装置２３０の回転動作を行ない、次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００３０】
上記中間転写ベルト２６１には、感光体ドラム２００に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー像が転写紙に二次転写器２６５により一括して二次転写される。
【００３１】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット又は手差しトレイのいずれかから給送され、レジストローラ対２０９のニップで待機している。そして、二次転写器２６５に中間転写ベルト２６１上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対２０９が駆動され、転写紙とトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト２６１上のトナー像と重ねられて正電位の二次転写器２６５の上を通過する。このときコロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。続いて二次転写器２６５の左側に配置した図示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器との対向部を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト２６１から剥離して搬送ベルト２１１に移る。
【００３２】
そして、中間転写ベルト２６１面から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト２１１で定着装置２７０に搬送され、所定温度に制御された定着ロ−ラ２７１と加圧ロ−ラ２７２のニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対２１２で装置本体外に送り出され、図示しないコピ−トレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００３３】
一方、一次転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリ−ニング装置２０１（ブラシロ−ラ、ゴムブレ−ド）でクリ−ニングされ、除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト２６１の表面は、ベルトクリ−ニング装置２６２のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧することによってクリ−ニングされる。
【００３４】
ここで、リピ−トコピ−のときは、カラースキャナ１の動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト２６１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面のベルトクリ−ニング装置２６２でクリ−ニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が一次転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。
【００３５】
以上は、４色フルカラーコピ−を得るコピ−モ−ドであったが、３色コピ−モ−ド、２色コピ−モ−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピ−モ−ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像装置２３０の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリ−ニング装置２６２のブレ−ドを中間転写ベルト２６１に押圧状態のまま連続してコピ−動作を行う。また、Ａ３サイズのフルカラーコピーモードの場合には、中間転写ベルト２６１が１周するごとに１色のトナー像を形成し、４回転で４色のトナー像を形成していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト２６１の周長を抑え、小サイズの場合のコピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも落さないようにするためには、中間転写ベルト２６１が２周する間に１色のトナー像を形成するのが好ましい。この場合には、Ｂｋトナー像を中間転写ベルト２６１に転写した後、次の中間転写ベルト２６１の１周では、カラープリンタ２における現像及び転写が行なわれずに空回転し、その次の１周で次色のＣトナーによる現像を行ない、そのＣトナー像を中間転写ベルト２６１に転写するように順次行なっていく。このとき現像器切り換えのためのリボルバ現像装置２３０の回転動作は、上記空回転時に行なう。
【００３６】
次に、上記リボルバ現像装置２３０について説明する。
図２（ａ）は、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙが一体となったリボルバ現像装置２３０の内部構造を示す断面図、図３は、リボルバ現像装置２３０の外観を示す概略斜視図である。このリボルバ現像装置２３０の各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、図３に示すような略円盤状の前後端板２３０ａ，２３０ｂ間に設けられた中空角筒状のステー部材によってそれぞれ支持されている。また、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、それぞれ同型の現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙを備えている。これらの各現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙには、磁性現像剤としての磁性キャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では感光体ドラム２００に対向する現像位置にあるのが黒トナーと磁性キャリアを収容した黒現像器２３１Ｋで、図中反時計回りの順に、イエロートナーと磁性キャリアを収容したイエロー現像器２３１Ｙ、マゼンタトナーと磁性キャリアを収容したマゼンタ現像器２３１Ｍ、シアントナーと磁性キャリアを収容したシアン現像器２３１Ｃになっている。
【００３７】
ここで、４つの各現像器の内部構造はまったく同様であるので、以下、図２（ａ）において現像位置にある黒現像器２３１Ｋを例にとってその内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については、対応する部材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、その説明を省略する。
【００３８】
図中現像位置にある黒現像器２３１Ｋにおいて、現像器ケーシング部２８３には感光体ドラム２００に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置した現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ２８４が設けられている。また現像器ケーシング部内には、現像ローラ２８４に担持されて感光体ドラム２００との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード２８５、該ドクタブレード２８５で規制されて現像器ケーシング内に押し留められた現像剤の一部を撹拌しながら、中心軸線方向に沿って後から前に搬送する第１撹拌スクリュー２８６、及び、中心軸線方向に沿って上記第１撹拌スクリュー２８６とは逆の向きに現像剤を撹拌しながら搬送する第２撹拌スクリュー２９１が配設されている。この第２撹拌スクリュー２９１の下方の現像器ケーシング部２８３には、現像器ケーシング部２８３に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するための図示しないトナー濃度センサが設置されている。
【００３９】
図４は、黒現像器２３１Ｋの第１、第２撹拌スクリュー２８６，２９１の中心軸を含む面による縦断面図である。図４において、第１、第２撹拌スクリュー２８６，２９１が、それぞれ所定の方向に回転することにより、現像器ケーシング部２８３に収容されている磁性現像剤が、撹拌されながら現像器ケーシング部２８３内で循環搬送される。そして、この循環搬送される磁性現像剤は、現像ローラ２８４のスリーブの回転により、該スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレード２８５で薄層化された後、現像位置において感光体ドラム２００に向けてトナーを供給する。
【００４０】
また、上記リボルバ現像装置２３０は、図５に示すように、カラー複写機本体からスライドによって引き出し可能な作像装置支持体２１に支持されている。図示の例における作像装置支持体２１は、感光体ドラム２００を備えた感光体ユニット２２の支持体としても機能し、該感光体ユニット２２は、図５の矢印Ａで示すように作像装置支持体２１に搭載される。
【００４１】
上記作像装置支持体２１は、前側板２１ａと、後側板２１ｂと、左右及び中央部の上下の計４つのステー部材２１ｃとで構成されている。該作像装置支持体２１の両サイド部には、アキュライドスライドレール（不図示）が取り付けられており、これにより該作像装置支持体２１の装置本体手前側へのスライド移動が可能になっている。前述の各現像器は、図３に示すように、該作像装置支持体２１に支持されているリボルバ現像装置２３０の支持体に対して着脱自在になっており、該支持体に対し図３に矢印Ｂで示すように搭載される。また、この作像装置支持体２１は、図５に示すように、装置手前側に引き出された状態で、これに支持されたリボルバ現像装置２３０の現像器が、機外に完全に露出されるように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可能となるように構成されている。
【００４２】
一方、図６に示すように、現像位置に位置する現像器の現像バイアス入力部としての現像ローラ軸２８４ａの端部に対向するカラープリンタ本体２０の後側板２０ａの定位置には、現像バイアス電源２３に接続された現像バイアス印加用の導電性の棒状端子からなる現像バイアス端子２４が、ブラケット２５により作像装置支持体２１のスライド方向（スラスト方向）に後退可能に取り付けられ、かつ付勢手段としての導電性のスプリング２５ａによりカラー複写機本体の前側に押し出し付勢されている。この現像バイアス端子２４の先端部は半球状に形成され、この現像バイアス端子２４の先端部に接触する現像ローラ軸４１ａの軸端部には、該半球より若干極率半径が大きい断面円孤状のへこみが形成されている。これにより、リボルバ現像装置２３０の回転に伴って現像バイアス端子２４との対向部に到来する現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部と、現像バイアス端子２４先端との、係合離脱時の接触付加の軽減及び係合中における接触安定が図られている。
【００４３】
また、上記現像バイアス端子２４は、現像位置にある現像器のみに現像バイアスを印加させるようになっており、所定の現像器が現像位置にセットされる際に、その現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００に接触する前に、この現像バイアス端子２４と該現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが確実に接触し、かつ、現像器が現像位置から離れる際に、該現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００から完全に離れるまで、この現像バイアス端子２４と現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが確実に接触するように構成されている。
【００４４】
また、上記現像バイアス電源２３は、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを上記現像バイアス端子２４に印加できるように構成されている。また、この現像バイアス電源２３からの交流電圧の出力は、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、所定のタイミングで直流電圧と独立してＯＮ／ＯＦＦの切り換えができ、直流電圧の出力値を所定のタイミングで変化させることができるようになっている。例えば、前記構成のカラープリンタにおいては、リボルバ現像装置２３０のリボルバモータ２９５を回転させる前、つまり現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００に接触している状態で、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＦＦし、その後、リボルバ回転用モータをＯＮしてリボルバ現像装置２３０を回転させ、感光体ドラム２００の表面から現像剤を離している。そして、次色の現像器の現像ローラ４１Ｃ上の現像剤が感光体ドラム２００表面に接触し、リボルバ回転用モータをＯＦＦした後、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＮしている。
【００４５】
このようにリボルバ現像装置２３０の回転に伴う現像ローラ４１上の現像剤と感光体ドラム２００との接離の際に、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＦＦすることにより、交流成分によって現像剤を活性化して移動しやすくするという作用を抑えるので、感光体ドラム２００へのキャリア及びトナーの付着を防止できる。
なお、リボルバ現像装置２３０の回転駆動方法については、以下に詳述する。
【００４６】
次に、本発明に係る、現像器へのトナー補給の構成・動作について説明する。
図５に示すように、上記リボルバ現像装置２３０よりその中心軸線方向の装置手前側に、該リボルバ現像装置２３０とほぼ同軸上になるように、前側板２１を介してトナー収容器ユニット部２４０が取り付けられる。このトナー収容器ユニット部２４０の断面図を図２（ｂ）に示す。トナー収容器ユニット部２４０には、各現像器に一対一で対応して互いに異なる色のトナーを収容したトナー収容器としてのトナーカートリッジ２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙが着脱可能に設けられている。また、トナーカートリッジ２４１Ｋ、２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙからのトナーを受け入る、トナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙも固設されている。
【００４７】
図３及び図４に示すように、リボルバ現像装置２３０は、その前後端板２３０ａ，２３０ｂに装着されるリボルバ支持ベアリング２９３ａ，２９３ｂによって回転自在に軸支されている。そして、その後端板２３０ｂに配設されたリボルバギヤ２９４が、リボルバモータ２９５により駆動される駆動ギヤ２９６により駆動されることによって、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃが、それぞれ所定の位置に移動して停止される。このリボルバ現像装置２３０の回転時には、４つの現像器、４つのトナーカートリッジ、及び４つのトナーホッパが一体となって回転し、この回転により、各トナーカートリッジ内のトナーが攪拌される作用が生じる。
【００４８】
図８は、上記トナーホッパ２４２Ｋに、上記トナーカートリッジ２４１Ｋが装着された状態を表す断面図である。トナーカートリッジ２４１Ｋが、トナーホッパ２４２Ｋとスライド結合し、トナー漏れを防止するシール部材を介して互いの開口部３００ａ，３００ｂが一致するよう係合される。この状態で、上記リボルバ現像装置２３０が回転すると、トナーカートリッジ２４１Ｋ内部のトナーが、該回転と重力との相乗作用により、トナーホッパ２４２Ｋ内に流入することになる。
【００４９】
また、上記４つのトナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙからは、図７に示すように、それぞれ対応する現像器に向けてトナーを搬送する、トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙが連通している。そして、該トナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙのそれぞれの内部には、トナー搬送部材としての、トナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙが設けられており、各トナーホッパ２４２内にまで延在している。これらトナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙの配置は、対応する現像器が現像位置に位置するときに、対応する現像器内の上記第１撹拌スクリュー２８６延在部分のほぼ直上に位置するように設定されている。なお、図７においては、代表して一色分（黒）の現像装置２３１Ｋ，トナーホッパ２４２Ｋ及びトナー搬送スクリュー２５０Ｋについてを示している。
【００５０】
上記トナー搬送スクリュー２５０の回転軸２４８ａ及び上記トナー搬送パイプ２４５は、図５で示すように、リボルバ現像装置２３０の前端板２３０ａ及び円盤状のユニット面板２４０ａの各穴を貫通し、該リボルバ現像装置２３０側に突出している。そして、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃは、現像器の現像器開口部３００ｄと現像器に備えられているシール部材３１０を潰す形で連通され、現像器へのトナー補給を行う（図１０参照）。該回転軸２４８ａは、その端部に補給ギヤ２８４が固設され、図３で示した駆動入力用の上記トナー補給駆動ギヤ２９８ａに噛み合うようになっている。このトナー補給駆動ギヤ２９８ａが、本体後側板２１ｂに取り付けられている補給用モータで駆動されるトナー補給駆動アイドラギヤ２９８ｂなどの複数のギヤを介して駆動すると、トナー搬送スクリュー２５０毎に設けられた補給ギヤ２８４のうち、現像位置にある現像器に対応する補給ギヤ２８４が、補給駆動ギヤ２９８ａ噛み合う。これにより、現像位置にあるトナー搬送スクリュー２５０が回転駆動され、トナーホッパ２４５Ｋから搬送されてきたトナーが、現像器２３１Ｋ内に補給されることとなる。そして、上述したように、現像器ケーシング部２８３内の磁性キャリアと撹拌され、磁性現像剤として現像に用いられることになる。
【００５１】
ここで、従来のトナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５においては、図９で示すように、トナー搬送スクリュー２５０が円滑に回転するように、両者の間にクリアランスをもつような構成となっている。これは、トナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５とが干渉すると、駆動時に異音が発生したり、ロックを引き起こしたりするためである。
【００５２】
ところが、上述したように、トナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５の間にクリアランスがある場合、上記リボルバ現像装置２３０の回転とともにトナーの流動性が高くなると、このトナーが一気にトナーホッパ２４２内に入り、該クリアランスを通って現像器に流出してしまうという問題が生じる。また、トナーの流動性が高くない場合でも、トナーが一度にトナーホッパ２４２に入ってくると、トナー搬送パイプ２４５内の空気が抜けにくく、圧力により現像器へトナーが押し出されてしまうという問題がある。さらに、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍にあるトナーが、該リボルバ現像装置２３０の回転時の振動により、現像器に流出してしまうこともある。
【００５３】
そこで、本実施形態においては、上記トナー搬送スクリュー２５０と上記トナー搬送パイプとの間にクリアランスがある場合にも、現像器へのトナー流出を防止できる構成を採用している。
以下、図１０及び図１１を用いて、現像器２３１へのトナー流出防止のための構成について説明する。図１１は、図１０で示したトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１との連通部の拡大図である。それぞれの図に示されるように、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍に、磁界発生手段としてのマグネット４００が取り付けられている。図１０及び図１１の構成において、リボルバ現像装置２３０の回転によりトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の上下位置関係が変わると、現像器２３１内の磁性現像剤３２０がトナー搬送パイプ２４５側へ流れこむ。このとき、上記マグネット４００により、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍には磁界が生じており、該磁界に磁性現像剤３２０が引きつけられ、固定される。そして、その後、リボルバ現像装置２３０がさらに回転し、現像器２３１が現像位置に移動しても、磁性現像剤３２０は、重力によって現像器２３１内へ落下することなく、該磁界によりトナー搬送パイプ２４５内に留められている。
【００５４】
以上のように、磁性現像剤３２０がトナー搬送パイプ２４５内に留められることにより、トナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の連通部は塞がれている状態となり、上述したような、リボルバ現像装置２３０の回転による、現像器２３１へのトナー流出を防止することができる。
【００５５】
なお、トナー搬送パイプ２４５内に固定された磁性現像剤３２０は、複写機本体のトナー補給信号により、上記トナー搬送スクリュー２５０が回転すると、該スクリュー２５０により掻き取られ、現像器２３１内へ重力により落下する。したがって、トナー補給時には、トナー搬送パイプ２４５と現像器２３１は再び連通し、現像器２３１へのトナー補給が可能となる。
【００５６】
以上、上記実施形態によれば、上記マグネット４００をトナー搬送経路内に設けたことにより、トナー補給時以外には、磁性現像剤３２０によりトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の連通部が必ず塞がれた状態となる。したがって、トナー搬送パイプ２４５とトナー搬送スクリュー２５０と間にクリアランスがある場合にも、トナー補給時以外の現像器へ２３１へのトナー流出を防止することが可能となった。また、トナー補給時には、トナー搬送スクリュー２５０の駆動により、該連通部を開口させる。したがって、該連通部の開閉方法としては、もともと備えられている搬送スクリュー２５０を利用し、かつ、トナー該マグネット４００を取り付けたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【００５７】
さらに、トナー流出を防止することにより、現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐので、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るカラー複写機の概略構成を示す正面図。
【図２】（ａ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装置の断面図。 （ｂ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装置のトナー収容ユニット部の正面図。
【図３】同リボルバ現像装置の概略斜視図。
【図４】同リボルバ現像装置のトナー搬送部及び駆動部の概略平面図。
【図５】同カラー複写機の作像装置支持体をカラープリンタ本体から引き出した状態を示す概略斜視図。
【図６】同リボルバ現像装置の現像器の従来のバイアス印加機構を示す要部断面図。
【図７】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部及びトナー搬送部を示す縦断面図。
【図８】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部の内部構成を示す断面図。
【図９】従来の不具合を説明する説明図。
【図１０】本実施形態に係るトナー搬送パイプ及び現像器が連通した状態を示す側断面図。
【図１１】図１０で示したトナー搬送パイプ及び現像器の連通部の拡大図。
【符号の説明】
【００５９】
１ カラースキャナ
２ カラープリンタ
３ 給紙バンク
２００ 感光体ドラム
２２０ 書込光学ユニット
２３０ リボルバ現像装置
２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙ 現像器
２４０ トナー収容器ユニット部
２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙ トナーカートリッジ
２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙ トナーホッパ
２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙ トナー搬送パイプ
２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙ トナー搬送スクリュー
２６０ 中間転写装置
２６１ 中間転写ベルト
２７０ 定着装置
２８４ 現像ローラ
２８６ 第１撹拌スクリュー
２９１ 第２撹拌スクリュー
２９４ リボルバギヤ
２９５ リボルバモータ
２９６ 駆動ギヤ
３００ａ トナーカートリッジの開口部
３００ｂ トナーホッパの開口部
３００ｃ トナー搬送パイプの開口部
３００ｄ 現像器の開口部
３１０ シール部材
３２０ 現像剤
４００ マグネット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の現像器を有し、かつ潜像担持体に近接して回動自在に設けられる回転現像器ユニットと、上記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容室を有し、かつ該回転現像器ユニットの一端部に同軸上に設けられる回転トナー収容ユニットと、これら各トナー収容室内と各現像器内とを連結するトナー搬送手段とを備えたリボルバ現像装置を用いたものが知られている（例えば、特開昭６２−２５１７７２号公報、特開昭６３−７８１７０号公報、実開昭６３−４１１６４号公報参照）。そして、上記トナー搬送手段としては、上記トナー収容室内と上記現像器内とを連結の間に設けられたトナー搬送経路と、該トナー搬送経路内に配設されたトナー搬送部材とで構成されたものが知られており、このトナー搬送部材により、トナー収容器内のトナーが必要に応じて現像器に搬送されるようになっている。
【０００３】
そして、上記トナー搬送部材として、例えば、実開平３−１２９９６８号公報、特願平４−３４５３７３号では、軸体上に螺旋状の羽根部が形成されたスクリュー（以下、搬送スクリューという）を適用したものが開示されている。これらは、トナー搬送経路内に設けられた上記搬送スクリュー等で構成されるトナー搬送手段を用いることにより、トナー収容器内のトナーをトナー収容器から離れた場所まで搬送できるので、例えばトナー収容器を現像器上部でなく現像器側方等に配設できるなど、画像形成装置内で各装置をレイアウトする上での自由度が増し、画像形成装置の小型化等に貢献できるものである。
【０００４】
上記のような搬送スクリューと搬送経路は、従来、該搬送スクリューが円滑に回転するよう、両者の間にはある程度のクリアランスをもつように構成されている。両者が干渉した場合、回転駆動時に干渉による異音が発生したり、ロックを引き起こしたりするおそれがあるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上述のように搬送スクリューとトナー搬送経路との間にクリアランスがある場合、上記現像装置の回転とともに流動性が高くなるトナーが一気にトナー搬送経路に入ったとき、トナーがそのクリアランスを通って現像器に流出してしまう不具合があった。また、トナーの流動性が高くない場合でも、トナーが一度にトナー搬送経路に入ってくると、トナー搬送経路内の空気が抜けにくく、圧力により現像器へトナーが押し出されてしまうという不具合があった。さらに、該トナー搬送経路の該現像器に対向する開口部近傍にあるトナーが、上記現像装置の回転時の振動により、該現像器に流出してしまうこともある。このような流出トナーは、画像形成装置本体のトナー補給信号とは関係なく随時現像器へ流出してしまうので、トナー消費量よりも多いトナーが流出した場合、現像器内のトナー濃度が高くなることによる画像濃度過多や地汚れが発生したり、現像器内のトナーの嵩が増すことにより現像器がロックしてしまうなど、多くの不具合が生じてしまう。
【０００６】
このような不具合は、上記搬送スクリューと上記トナー搬送経路とのクリアランスを極力小さくすることで低減できるが、各部品の製造上の公差により限界があるため、上記問題点を解決するには至っていない。
また、トナー搬送部材とトナー搬送経路との間にクリアランスがある場合においても、トナー搬送経路の現像器に対する開口部にシャッタを設けて、トナー補給時にはシャッタを開け、トナー補給時以外にはシャッタを閉じておくように制御し、現像器への不要なトナー流出を防止する方法もあるが、シャッタの構成が複雑であるうえに、該シャッタの駆動部を設ける必要もあり、コスト的にもスペース的にも問題があった。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、トナー搬送部材とトナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、トナー収容器内のトナーが、トナー補給時以外に現像器へ流出するのを防止することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数の現像器を有し、潜像担持体に近接して回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を用いて現像を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路とトナー搬送部材からなるトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、該各トナー搬送経路の該各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記磁界発生手段を、マグネットで構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１及び２の画像形成装置においては、上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けることにより、上記現像装置の回転時に、上記搬送経路内へ流れ込む上記現像器内の磁性現像剤が、磁界によりトナー搬送経路内に固定される。したがって、このトナー搬送経路内に固定された磁性現像剤が、該開口部を塞ぐことになるので、上記トナー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、該各現像器側へのトナー流出を防止することができる。また、トナー流出を防止することにより、該各現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐので、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。さらに、トナー搬送経路及び上記トナー収容器内へ、磁性現像剤が逆流することも同時に防止することができる。
【００１１】
特に、請求項２の画像形成装置においては、上記磁界発生手段としてマグネットを使用するので、簡単な構成で確実に、現像器へのトナー流出を防止できる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の画像形成装置においては、上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いることにより、トナー補給時には、自動的にトナー搬送経路の開口部が開口される。すなわち、上記磁界発生手段を用いることにより、トナー補給時以外には該開口部が塞がれたままの状態を保ち、さらに、請求項３のトナー搬送部材を用いることにより、トナー補給時には該開口部を開口することができる。これによれば、トナー搬送経路と上記各現像器の連通部の開閉方法として、もともと現像装置に備えられているトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁界発生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１及び２の発明によれば、上記トナー搬送部材と上記トナー搬送経路と間にクリアランスがある場合にも、上記現像器側へのトナー流出を防止することができる。また、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。
【００１５】
特に、請求項２の発明によれば、簡単な構成で確実に、該各現像器へのトナー流出を防止することができるという優れた効果がある。
【００１６】
請求項３の発明によれば、トナー補給時には、自動的にトナー搬送経路の開口部を開口することができる。したがって、トナー搬送経路と上記各現像器の連通部の開閉方法としては、もともと現像装置に備えられているトナー搬送部材の駆動を利用し、かつ、上記磁界発生手段を備えたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下、カラー複写機という）に適用した実施の形態について説明する。
まず、図１を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２、給紙バンク３等で構成されている。
【００１８】
上記カラースキャナ１は、コンタクトガラス１０１上の原稿４の画像を照明ランプ１０２、ミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ、及びレンズ１０４を介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿４のカラー画像情報を、例えばＲｅｄ：赤，Ｇｒｅｅｎ：緑，Ｂｌｕｅ：青（以下、それぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。ここで、カラーセンサ１０５は、本例ではＲ，Ｇ，Ｂの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構成され、原稿４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ：黒（以下、Ｂｋという），Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃという），Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍという），Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。
【００１９】
上記Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ１０２及びミラー群１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ等からなる光学系が矢印左方向へ原稿４を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次４色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な４色フルカラー画像を形成する。
【００２０】
上記カラープリンタ２は、像担持体としての感光体ドラム２００、書き込み光学ユニット２２０、リボルバ現像装置２３０、中間転写装置２６０、定着装置２７０等で構成されている。
【００２１】
上記感光体ドラム２００は矢印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、電位センサ２０４、リボルバ現像装置２３０の選択された現像器、現像濃度パタ−ン検知器２０５、中間転写装置２６０の中間転写ベルト２６１などが配置されている。
【００２２】
また、上記書き込み光学ユニット２２０は、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿４の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム２００に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット２２０は、光源としての半導体レーザー２２１、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー２２２とその回転用モ−タ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成されている。
【００２３】
また、上記リボルバ現像装置２３０は、Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、各現像器を矢印の反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されている。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器２３１内のトナーは磁性キャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリ−ブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Ｖdcに交流電圧Ｖacが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが感光体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像装置２３０はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置にセットされており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ１で所定のタイミングからＢｋカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ，Ｍ，Ｙについても同様）。このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像スリ−ブを回転開始して、Ｂｋ静電潜像をＢｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボルバ現像装置２３０が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
なお、このリボルバ現像装置２３０については、後で詳しく説明する。
【００２４】
また、上記中間転写装置２６０は、中間転写ベルト２６１、ベルトクリ−ニング装置２６２、一次転写コロナ放電器（以下、一次転写器という）２６３などで構成されている。中間転写ベルト２６１は駆動ローラ２６４ａ、転写対向ロ−ラ２６４ｂ、クリ−ニング対向ロ−ラ２６４ｃ及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。またベルトクリ−ニング装置２６２は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、１色目のＢｋ画像を中間転写ベルト２６１に転写した後の２、３、４色目の画像を一次転写している間は接離機構によって中間転写ベルト２６１面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また紙転写器２６３は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、又はＤＣ電圧を印加して、中間転写ベルト２６１上の重ねトナー像を転写紙に一括転写（二次転写）する。
【００２５】
また、カラープリンタ２内の転写紙カセット２０７及び給紙バンク３内の転写紙カセット３００ａ，３００ｂ，３００ｃには、各種サイズの転写紙５が収納されており、指定されたサイズの転写紙のカセットから、給紙コロ２０８，３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃによってレジストロ−ラ対２０９方向に給紙、搬送される。また、プリンタ２の右側面には、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ２１０が設けられている。
【００２６】
上記構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２００は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢印の時計回りに図示しない駆動モ−タによって回転される。中間転写ベルト２６１の回転に伴ってＢｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー像形成が行われ、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト２６１上に重ねてトナー像が形成される。
【００２７】
上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわれる。帯電器２０３はコロナ放電によって感光体ドラム２００を負電荷で約−７００Ｖに一様帯電する。そして、半導体レーザ２２１はＢｋカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体ドラム２００の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜像が形成される。そして、このＢｋ静電潜像にＢｋ現像スリーブ上の負帯電のＢｋトナーが接触することにより、感光体ドラム２００の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはＢｋトナーが吸着され、静電潜像と相似なＢｋトナー像が形成される。そして、感光体ドラム２００上に形成されたＢｋトナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト２６１の表面に、一次転写器２６３によって一次転写される。
【００２８】
感光体ドラム２００上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて感光体クリ−ニング装置２０１で清掃される。ここで回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
【００２９】
感光体ドラム２００側ではＢｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、そのＣ画像データによるレーザー光書き込みで、Ｃ静電潜像形成を行う。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した後で、かつＣ静電潜像の先端部が到達する前にリボルバー現像装置２３０の回転動作が行なわれ、Ｃ現像器２３１Ｃが現像位置にセットされてＣ静電潜像がＣトナーで現像される。以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器２３１Ｂの場合と同様にリボルバー現像装置２３０の回転動作を行ない、次のＭ現像器２３１Ｍを現像位置に移動させる。これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、Ｍ及びＹの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。
【００３０】
上記中間転写ベルト２６１には、感光体ドラム２００に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、４色重ねのトナー像が形成され、次の転写工程において、この４色のトナー像が転写紙に二次転写器２６５により一括して二次転写される。
【００３１】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット又は手差しトレイのいずれかから給送され、レジストローラ対２０９のニップで待機している。そして、二次転写器２６５に中間転写ベルト２６１上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対２０９が駆動され、転写紙とトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト２６１上のトナー像と重ねられて正電位の二次転写器２６５の上を通過する。このときコロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。続いて二次転写器２６５の左側に配置した図示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除電器との対向部を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト２６１から剥離して搬送ベルト２１１に移る。
【００３２】
そして、中間転写ベルト２６１面から４色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト２１１で定着装置２７０に搬送され、所定温度に制御された定着ロ−ラ２７１と加圧ロ−ラ２７２のニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対２１２で装置本体外に送り出され、図示しないコピ−トレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【００３３】
一方、一次転写後の感光体ドラム２００の表面は、感光体クリ−ニング装置２０１（ブラシロ−ラ、ゴムブレ−ド）でクリ−ニングされ、除電ランプ２０２で均一に除電される。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト２６１の表面は、ベルトクリ−ニング装置２６２のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧することによってクリ−ニングされる。
【００３４】
ここで、リピ−トコピ−のときは、カラースキャナ１の動作及び感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト２６１の方は、１枚目の４色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、表面のベルトクリ−ニング装置２６２でクリ−ニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が一次転写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作になる。
【００３５】
以上は、４色フルカラーコピ−を得るコピ−モ−ドであったが、３色コピ−モ−ド、２色コピ−モ−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピ−モ−ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像装置２３０の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリ−ニング装置２６２のブレ−ドを中間転写ベルト２６１に押圧状態のまま連続してコピ−動作を行う。また、Ａ３サイズのフルカラーコピーモードの場合には、中間転写ベルト２６１が１周するごとに１色のトナー像を形成し、４回転で４色のトナー像を形成していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト２６１の周長を抑え、小サイズの場合のコピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも落さないようにするためには、中間転写ベルト２６１が２周する間に１色のトナー像を形成するのが好ましい。この場合には、Ｂｋトナー像を中間転写ベルト２６１に転写した後、次の中間転写ベルト２６１の１周では、カラープリンタ２における現像及び転写が行なわれずに空回転し、その次の１周で次色のＣトナーによる現像を行ない、そのＣトナー像を中間転写ベルト２６１に転写するように順次行なっていく。このとき現像器切り換えのためのリボルバ現像装置２３０の回転動作は、上記空回転時に行なう。
【００３６】
次に、上記リボルバ現像装置２３０について説明する。
図２（ａ）は、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙが一体となったリボルバ現像装置２３０の内部構造を示す断面図、図３は、リボルバ現像装置２３０の外観を示す概略斜視図である。このリボルバ現像装置２３０の各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、図３に示すような略円盤状の前後端板２３０ａ，２３０ｂ間に設けられた中空角筒状のステー部材によってそれぞれ支持されている。また、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、それぞれ同型の現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙを備えている。これらの各現像器ケーシング部２８３、２８３Ｃ、２８３Ｍ、２８３Ｙには、磁性現像剤としての磁性キャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では感光体ドラム２００に対向する現像位置にあるのが黒トナーと磁性キャリアを収容した黒現像器２３１Ｋで、図中反時計回りの順に、イエロートナーと磁性キャリアを収容したイエロー現像器２３１Ｙ、マゼンタトナーと磁性キャリアを収容したマゼンタ現像器２３１Ｍ、シアントナーと磁性キャリアを収容したシアン現像器２３１Ｃになっている。
【００３７】
ここで、４つの各現像器の内部構造はまったく同様であるので、以下、図２（ａ）において現像位置にある黒現像器２３１Ｋを例にとってその内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については、対応する部材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、シアンの各現像器を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添字を付した符号を図中に示し、その説明を省略する。
【００３８】
図中現像位置にある黒現像器２３１Ｋにおいて、現像器ケーシング部２８３には感光体ドラム２００に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置した現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ２８４が設けられている。また現像器ケーシング部内には、現像ローラ２８４に担持されて感光体ドラム２００との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード２８５、該ドクタブレード２８５で規制されて現像器ケーシング内に押し留められた現像剤の一部を撹拌しながら、中心軸線方向に沿って後から前に搬送する第１撹拌スクリュー２８６、及び、中心軸線方向に沿って上記第１撹拌スクリュー２８６とは逆の向きに現像剤を撹拌しながら搬送する第２撹拌スクリュー２９１が配設されている。この第２撹拌スクリュー２９１の下方の現像器ケーシング部２８３には、現像器ケーシング部２８３に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するための図示しないトナー濃度センサが設置されている。
【００３９】
図４は、黒現像器２３１Ｋの第１、第２撹拌スクリュー２８６，２９１の中心軸を含む面による縦断面図である。図４において、第１、第２撹拌スクリュー２８６，２９１が、それぞれ所定の方向に回転することにより、現像器ケーシング部２８３に収容されている磁性現像剤が、撹拌されながら現像器ケーシング部２８３内で循環搬送される。そして、この循環搬送される磁性現像剤は、現像ローラ２８４のスリーブの回転により、該スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレード２８５で薄層化された後、現像位置において感光体ドラム２００に向けてトナーを供給する。
【００４０】
また、上記リボルバ現像装置２３０は、図５に示すように、カラー複写機本体からスライドによって引き出し可能な作像装置支持体２１に支持されている。図示の例における作像装置支持体２１は、感光体ドラム２００を備えた感光体ユニット２２の支持体としても機能し、該感光体ユニット２２は、図５の矢印Ａで示すように作像装置支持体２１に搭載される。
【００４１】
上記作像装置支持体２１は、前側板２１ａと、後側板２１ｂと、左右及び中央部の上下の計４つのステー部材２１ｃとで構成されている。該作像装置支持体２１の両サイド部には、アキュライドスライドレール（不図示）が取り付けられており、これにより該作像装置支持体２１の装置本体手前側へのスライド移動が可能になっている。前述の各現像器は、図３に示すように、該作像装置支持体２１に支持されているリボルバ現像装置２３０の支持体に対して着脱自在になっており、該支持体に対し図３に矢印Ｂで示すように搭載される。また、この作像装置支持体２１は、図５に示すように、装置手前側に引き出された状態で、これに支持されたリボルバ現像装置２３０の現像器が、機外に完全に露出されるように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可能となるように構成されている。
【００４２】
一方、図６に示すように、現像位置に位置する現像器の現像バイアス入力部としての現像ローラ軸２８４ａの端部に対向するカラープリンタ本体２０の後側板２０ａの定位置には、現像バイアス電源２３に接続された現像バイアス印加用の導電性の棒状端子からなる現像バイアス端子２４が、ブラケット２５により作像装置支持体２１のスライド方向（スラスト方向）に後退可能に取り付けられ、かつ付勢手段としての導電性のスプリング２５ａによりカラー複写機本体の前側に押し出し付勢されている。この現像バイアス端子２４の先端部は半球状に形成され、この現像バイアス端子２４の先端部に接触する現像ローラ軸４１ａの軸端部には、該半球より若干極率半径が大きい断面円孤状のへこみが形成されている。これにより、リボルバ現像装置２３０の回転に伴って現像バイアス端子２４との対向部に到来する現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部と、現像バイアス端子２４先端との、係合離脱時の接触付加の軽減及び係合中における接触安定が図られている。
【００４３】
また、上記現像バイアス端子２４は、現像位置にある現像器のみに現像バイアスを印加させるようになっており、所定の現像器が現像位置にセットされる際に、その現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００に接触する前に、この現像バイアス端子２４と該現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが確実に接触し、かつ、現像器が現像位置から離れる際に、該現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００から完全に離れるまで、この現像バイアス端子２４と現像ローラ２８４の現像ローラ軸２８４ａの軸端部とが確実に接触するように構成されている。
【００４４】
また、上記現像バイアス電源２３は、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを上記現像バイアス端子２４に印加できるように構成されている。また、この現像バイアス電源２３からの交流電圧の出力は、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、所定のタイミングで直流電圧と独立してＯＮ／ＯＦＦの切り換えができ、直流電圧の出力値を所定のタイミングで変化させることができるようになっている。例えば、前記構成のカラープリンタにおいては、リボルバ現像装置２３０のリボルバモータ２９５を回転させる前、つまり現像ローラ２８４上の現像剤が感光体ドラム２００に接触している状態で、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＦＦし、その後、リボルバ回転用モータをＯＮしてリボルバ現像装置２３０を回転させ、感光体ドラム２００の表面から現像剤を離している。そして、次色の現像器の現像ローラ４１Ｃ上の現像剤が感光体ドラム２００表面に接触し、リボルバ回転用モータをＯＦＦした後、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＮしている。
【００４５】
このようにリボルバ現像装置２３０の回転に伴う現像ローラ４１上の現像剤と感光体ドラム２００との接離の際に、現像バイアスの交流（ＡＣ）成分の印加をＯＦＦすることにより、交流成分によって現像剤を活性化して移動しやすくするという作用を抑えるので、感光体ドラム２００へのキャリア及びトナーの付着を防止できる。
なお、リボルバ現像装置２３０の回転駆動方法については、以下に詳述する。
【００４６】
次に、本発明に係る、現像器へのトナー補給の構成・動作について説明する。
図５に示すように、上記リボルバ現像装置２３０よりその中心軸線方向の装置手前側に、該リボルバ現像装置２３０とほぼ同軸上になるように、前側板２１を介してトナー収容器ユニット部２４０が取り付けられる。このトナー収容器ユニット部２４０の断面図を図２（ｂ）に示す。トナー収容器ユニット部２４０には、各現像器に一対一で対応して互いに異なる色のトナーを収容したトナー収容器としてのトナーカートリッジ２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙが着脱可能に設けられている。また、トナーカートリッジ２４１Ｋ、２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙからのトナーを受け入る、トナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙも固設されている。
【００４７】
図３及び図４に示すように、リボルバ現像装置２３０は、その前後端板２３０ａ，２３０ｂに装着されるリボルバ支持ベアリング２９３ａ，２９３ｂによって回転自在に軸支されている。そして、その後端板２３０ｂに配設されたリボルバギヤ２９４が、リボルバモータ２９５により駆動される駆動ギヤ２９６により駆動されることによって、各現像器２３１Ｋ，２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃが、それぞれ所定の位置に移動して停止される。このリボルバ現像装置２３０の回転時には、４つの現像器、４つのトナーカートリッジ、及び４つのトナーホッパが一体となって回転し、この回転により、各トナーカートリッジ内のトナーが攪拌される作用が生じる。
【００４８】
図８は、上記トナーホッパ２４２Ｋに、上記トナーカートリッジ２４１Ｋが装着された状態を表す断面図である。トナーカートリッジ２４１Ｋが、トナーホッパ２４２Ｋとスライド結合し、トナー漏れを防止するシール部材を介して互いの開口部３００ａ，３００ｂが一致するよう係合される。この状態で、上記リボルバ現像装置２３０が回転すると、トナーカートリッジ２４１Ｋ内部のトナーが、該回転と重力との相乗作用により、トナーホッパ２４２Ｋ内に流入することになる。
【００４９】
また、上記４つのトナーホッパ２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙからは、図７に示すように、それぞれ対応する現像器に向けてトナーを搬送する、トナー搬送経路としてのトナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙが連通している。そして、該トナー搬送パイプ２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙのそれぞれの内部には、トナー搬送部材としての、トナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙが設けられており、各トナーホッパ２４２内にまで延在している。これらトナー搬送スクリュー２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙの配置は、対応する現像器が現像位置に位置するときに、対応する現像器内の上記第１撹拌スクリュー２８６延在部分のほぼ直上に位置するように設定されている。なお、図７においては、代表して一色分（黒）の現像装置２３１Ｋ，トナーホッパ２４２Ｋ及びトナー搬送スクリュー２５０Ｋについてを示している。
【００５０】
上記トナー搬送スクリュー２５０の回転軸２４８ａ及び上記トナー搬送パイプ２４５は、図５で示すように、リボルバ現像装置２３０の前端板２３０ａ及び円盤状のユニット面板２４０ａの各穴を貫通し、該リボルバ現像装置２３０側に突出している。そして、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃは、現像器の現像器開口部３００ｄと現像器に備えられているシール部材３１０を潰す形で連通され、現像器へのトナー補給を行う（図１０参照）。該回転軸２４８ａは、その端部に補給ギヤ２８４が固設され、図３で示した駆動入力用の上記トナー補給駆動ギヤ２９８ａに噛み合うようになっている。このトナー補給駆動ギヤ２９８ａが、本体後側板２１ｂに取り付けられている補給用モータで駆動されるトナー補給駆動アイドラギヤ２９８ｂなどの複数のギヤを介して駆動すると、トナー搬送スクリュー２５０毎に設けられた補給ギヤ２８４のうち、現像位置にある現像器に対応する補給ギヤ２８４が、補給駆動ギヤ２９８ａ噛み合う。これにより、現像位置にあるトナー搬送スクリュー２５０が回転駆動され、トナーホッパ２４５Ｋから搬送されてきたトナーが、現像器２３１Ｋ内に補給されることとなる。そして、上述したように、現像器ケーシング部２８３内の磁性キャリアと撹拌され、磁性現像剤として現像に用いられることになる。
【００５１】
ここで、従来のトナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５においては、図９で示すように、トナー搬送スクリュー２５０が円滑に回転するように、両者の間にクリアランスをもつような構成となっている。これは、トナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５とが干渉すると、駆動時に異音が発生したり、ロックを引き起こしたりするためである。
【００５２】
ところが、上述したように、トナー搬送スクリュー２５０とトナー搬送パイプ２４５の間にクリアランスがある場合、上記リボルバ現像装置２３０の回転とともにトナーの流動性が高くなると、このトナーが一気にトナーホッパ２４２内に入り、該クリアランスを通って現像器に流出してしまうという問題が生じる。また、トナーの流動性が高くない場合でも、トナーが一度にトナーホッパ２４２に入ってくると、トナー搬送パイプ２４５内の空気が抜けにくく、圧力により現像器へトナーが押し出されてしまうという問題がある。さらに、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍にあるトナーが、該リボルバ現像装置２３０の回転時の振動により、現像器に流出してしまうこともある。
【００５３】
そこで、本実施形態においては、上記トナー搬送スクリュー２５０と上記トナー搬送パイプとの間にクリアランスがある場合にも、現像器へのトナー流出を防止できる構成を採用している。
以下、図１０及び図１１を用いて、現像器２３１へのトナー流出防止のための構成について説明する。図１１は、図１０で示したトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１との連通部の拡大図である。それぞれの図に示されるように、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍に、磁界発生手段としてのマグネット４００が取り付けられている。図１０及び図１１の構成において、リボルバ現像装置２３０の回転によりトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の上下位置関係が変わると、現像器２３１内の磁性現像剤３２０がトナー搬送パイプ２４５側へ流れこむ。このとき、上記マグネット４００により、トナー搬送パイプ２４５のパイプ開口部３００ｃ近傍には磁界が生じており、該磁界に磁性現像剤３２０が引きつけられ、固定される。そして、その後、リボルバ現像装置２３０がさらに回転し、現像器２３１が現像位置に移動しても、磁性現像剤３２０は、重力によって現像器２３１内へ落下することなく、該磁界によりトナー搬送パイプ２４５内に留められている。
【００５４】
以上のように、磁性現像剤３２０がトナー搬送パイプ２４５内に留められることにより、トナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の連通部は塞がれている状態となり、上述したような、リボルバ現像装置２３０の回転による、現像器２３１へのトナー流出を防止することができる。
【００５５】
なお、トナー搬送パイプ２４５内に固定された磁性現像剤３２０は、複写機本体のトナー補給信号により、上記トナー搬送スクリュー２５０が回転すると、該スクリュー２５０により掻き取られ、現像器２３１内へ重力により落下する。したがって、トナー補給時には、トナー搬送パイプ２４５と現像器２３１は再び連通し、現像器２３１へのトナー補給が可能となる。
【００５６】
以上、上記実施形態によれば、上記マグネット４００をトナー搬送経路内に設けたことにより、トナー補給時以外には、磁性現像剤３２０によりトナー搬送パイプ２４５と現像器２３１の連通部が必ず塞がれた状態となる。したがって、トナー搬送パイプ２４５とトナー搬送スクリュー２５０と間にクリアランスがある場合にも、トナー補給時以外の現像器へ２３１へのトナー流出を防止することが可能となった。また、トナー補給時には、トナー搬送スクリュー２５０の駆動により、該連通部を開口させる。したがって、該連通部の開閉方法としては、もともと備えられている搬送スクリュー２５０を利用し、かつ、トナー該マグネット４００を取り付けたのみの簡単な構成であるので、複雑なシャッタ機構及び該シャッタ駆動部等を設ける構成に比して、コスト的にもスペース的にも有利となる。
【００５７】
さらに、トナー流出を防止することにより、現像器内のトナー濃度が高くなることを防ぐので、画像濃度過多や地汚れの発生をも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るカラー複写機の概略構成を示す正面図。
【図２】（ａ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装置の断面図。 （ｂ）は、同カラー複写機のリボルバ現像装置のトナー収容ユニット部の正面図。
【図３】同リボルバ現像装置の概略斜視図。
【図４】同リボルバ現像装置のトナー搬送部及び駆動部の概略平面図。
【図５】同カラー複写機の作像装置支持体をカラープリンタ本体から引き出した状態を示す概略斜視図。
【図６】同リボルバ現像装置の現像器の従来のバイアス印加機構を示す要部断面図。
【図７】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部及びトナー搬送部を示す縦断面図。
【図８】同リボルバ現像装置のトナー収容器ユニット部の内部構成を示す断面図。
【図９】従来の不具合を説明する説明図。
【図１０】本実施形態に係るトナー搬送パイプ及び現像器が連通した状態を示す側断面図。
【図１１】図１０で示したトナー搬送パイプ及び現像器の連通部の拡大図。
【符号の説明】
【００５９】
１ カラースキャナ
２ カラープリンタ
３ 給紙バンク
２００ 感光体ドラム
２２０ 書込光学ユニット
２３０ リボルバ現像装置
２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙ 現像器
２４０ トナー収容器ユニット部
２４１Ｋ，２４１Ｃ，２４１Ｍ，２４１Ｙ トナーカートリッジ
２４２Ｋ，２４２Ｃ，２４２Ｍ，２４２Ｙ トナーホッパ
２４５Ｋ，２４５Ｃ，２４５Ｍ，２４５Ｙ トナー搬送パイプ
２５０Ｋ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０Ｙ トナー搬送スクリュー
２６０ 中間転写装置
２６１ 中間転写ベルト
２７０ 定着装置
２８４ 現像ローラ
２８６ 第１撹拌スクリュー
２９１ 第２撹拌スクリュー
２９４ リボルバギヤ
２９５ リボルバモータ
２９６ 駆動ギヤ
３００ａ トナーカートリッジの開口部
３００ｂ トナーホッパの開口部
３００ｃ トナー搬送パイプの開口部
３００ｄ 現像器の開口部
３１０ シール部材
３２０ 現像剤
４００ マグネット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器を有し、潜像担持体に近接して回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を用いて現像を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路とトナー搬送部材からなるトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、
上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記磁界発生手段を、マグネットで構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴とする。
【請求項１】
複数の現像器を有し、潜像担持体に近接して回動自在に設けられ、かつ、磁性現像剤を用いて現像を行なう回転型現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器それぞれに一対一で対応する複数のトナー収容器と、該各トナー収容器内と該各現像装置とを連結する、トナー搬送経路とトナー搬送部材からなるトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、
上記各トナー搬送経路の上記各現像器に対する開口部近傍に磁界発生手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記磁界発生手段を、マグネットで構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー搬送手段として、上記トナー搬送部材の駆動により、上記磁界発生手段により拘束されている磁性現像剤を搬送し得るものを用いたことを特徴とする。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２６８９７５（Ｐ２００８−２６８９７５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７４０３０（Ｐ２００８−１７４０３０）
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【分割の表示】特願２００７−１８１４５３（Ｐ２００７−１８１４５３）の分割
【原出願日】平成１０年８月１２日（１９９８．８．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２日（２００８．７．２）
【分割の表示】特願２００７−１８１４５３（Ｐ２００７−１８１４５３）の分割
【原出願日】平成１０年８月１２日（１９９８．８．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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