JP2629209B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写プロセスを用いた現像形成装
置、例えば複写機，プリンタ等に使用される粉体現像型
の色替え可能な現像装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種の現像装置は、内周面に沿って複数の磁
極を配設した現像ローラと、該現像ローラの外周面上に
トナーを供給するトナー供給手段とを備え、現像ローラ
上に形成されるトナーとキャリアからなる現像剤の磁気
ブラシを静電潜像担体に摺擦して静電潜像を現像するも
ので、単一の現像ローラに対しトナー供給手段を複数設
けてそれぞれ色の異なるトナーを収容し、該トナー供給
手段を適宜選択することにより画像の色替えが可能とな
っている。

そして、前記現像ローラを収容するフレームに、第22
a図に示すように、現像ローラ（32）に近接する穂高規
制部材（39）と、該穂高規制部材（39）より現像剤の搬
送方向の上流側に現像剤撹拌室（38）と、を形成して、
穂高規制部材（39）により現像ローラ上を磁気ブラシ状
態で搬送される現像剤の一部を堰止めてその搬送量を規
制するとともに、攪拌質（38）で前記穂高規制部材（3
9）により堰止められた現像剤と後から流入してくる現
像剤とで渦状の流れを形成させて現像剤を撹拌し、トナ
ーとキャリアの摩擦接触帯電を促進するようになってい
る。

前記トナー供給手段を選択して色替えを行う際に、現
像ローラ上の現像剤に従前のトナーが残留していると、
色の異なる新たなトナーが供給されて混色が生じるた
め、色替えに先立って現像ローラ上の現像剤中のトナー
を除去して回収するようにしている。このトナー除去，
回収動作は、現像ローラ上のトナーを静電潜像担体に供
給して、すなわち静電潜像を現像して除去するか、現像
ローラ上のトナーをトナー供給手段側に回収することに
より行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、現像ローラ上の現像剤のトナーを回収
してゆくと、現像剤のトナー濃度が低下し、キャリア間
の磁気拘束力が強くなるため、第22b図に示すように、
穂高規制部材（39）で規制される前の撹拌室（38）での
現像剤の撹拌性が悪くなって一部の現像剤が流動しなく
なり、その部分のトナーの回収が遅れたり、回収されず
に残留することがある。

また、トナー濃度の低下によって現像剤の嵩密度が小
さくなるため、第22b図に示すように撹拌室（38）の底
部と現像剤の間に隙間が生じ、底部に付着，落下したト
ナーが回収されずに残留する。そして、このようにして
回収されずに残留したトナーは色替え後に異色トナーと
入り混じって色の濁った画像となったり、撹拌室（38）
が上部に形成さえた装置にあっては、振動等により現像
ローラ上の現像剤に落下してボタ落ち模様の画像となっ
たり、また現像装置外へ落下して悪影響を及ぼすことが
ある等の問題があった。

本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたもので、現
像ローラ上の現像剤の撹拌性が確保されてトナーを完全
に回収することができる現像装置を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明は、内周面に沿っ
て複数の磁極を配設した単一の現像ローラと、該現像ロ
ーラの外周面上に異なる色のトナーを供給する複数のト
ナー供給手段と、前記現像ローラに近接配置して現像ロ
ーラの外周面を磁気ブラシ状態で搬送されるトナーとキ
ャリアからなる２成分現像剤の搬送量を規制する穂高規
制部材と、該穂高規制部材より現像剤の搬送方向の上流
側に設けた撹拌室と、を備えて前記トナー供給手段を適
宜選択することにより色替えを加納とした現像装置にお
いて、 前記穂高規制部材を現像ローラの周面方向に移動可能
に形成するとともに、色替え前の現像ローラ上の現像剤
中のトナーを回収する際に、当該穂高規制部材を現像剤
の搬送方向の上流側に位置する磁極に向かって移動させ
る穂高規制部材移動手段を設けたものである。

（作用） 従って前記構成によれば、色替え前の現像ローラ上の
現像剤中のトナーを回収する際に、第22c図に示すよう
に、図示しない穂高規制部材移動手段により穂高規制部
材（39）を上流側の磁極に向かって移動させると、穂高
規制部材（39）により堰止められた現像剤を渦状に流動
させて撹拌する撹拌室（38）が狭くなり、トナー回収に
伴って現像剤の嵩密度が低下しても撹拌室（38）の底と
現像剤の間に隙間が形成されることはなく、撹拌室（3
8）は現像剤で充たされる。また、この穂高規制部材（3
9）の上流側磁極への移動に伴い、穂高規制部材（39）
で堰止められた撹拌室（38）内の現像剤により強く磁力
が作用するため、たとえトナー濃度の低下によりキャリ
ア間の磁気拘束力が強くなっていても、現像剤は滞留す
ることなく流動して撹拌性が向上し、トナーは残留する
ことなく通常のトナー回収動作により静電潜像担体側又
はトナー供給手段に完全に回収される。

（実施例） 以下、本発明を、その一実施例を示す添付図面を参照
して説明する。

A.複写機の概略構成及び動作 第１図は本発明にかかる現像装置を整備した小型複写
機の断面図で、その構成を動作とともに説明する。

複写機本体（１）の略中央には、例えばアルミニウム
からなる円筒体（例えばφ30mm）の表面にセレン、酸化
亜鉛、硫化カドニウム、又はその他有機系の光導電体を
蒸着又は塗布した静電潜像担体である感光体ドラム
（３）が配置されている。

この感光体ドラム（３）は、プリントスイッチ（図示
せず）のオン動作に基づくメインモータ（２）の駆動に
より矢印（ａ）方向に回転され、帯電チャージャ（４）
の放電により表面は所定の電位に帯電される。

光学系（８）では露光ランプ（９）が点灯し、その光
は矢印（ｂ）方向にスキャン動作する原稿台（14）に載
置された原稿（図示せず）に照射され、反射光がセルフ
ォックスレンズアレイ（12）を介して、前述のごとく所
定の電位に帯電されている感光体ドラム（３）に露光点
（X1）から露光され、感光体ドラム（３）の表面には原
稿画像に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像装置（５）との対向部（X2）でトナーの供給を
受けてトナー像として顕像化される。なお、この現像動
作は後に詳細に説明する。

複写紙（Ｓ）は給紙部（20）から給紙ローラ（21）の
回転に基づいて一枚づつ供給され、ガイド板（22）（2
3）の間を通りタイミングローラ対（24）の手前で待機
し、前記トナー像とタイミングをとって転写領域（X3）
に搬送され、転写チャージャ（６）の放電に基づいてト
ナー像が静電的に転写される。

トナー像が転写された複写紙（Ｓ）は、感光体ドラム
（３）の表面から分離されたのち、搬送ベルト（25）に
てガイド板（26）を介して定着装置（27）に搬送され
て、ここで前記トナー像が複写紙（Ｓ）に溶融定着され
て排紙トレイ（28）上に排出される。

転写領域（X3）を通過した感光体ドラム（３）の表面
は、クリーニング装置（７）にて残留トナーが除去され
たのち、露光ランプ（９）の光が反射笠（10）の開口部
（11）及びミラー（13）を介して領域（X4）に照射され
て残留電荷が除去される。

B.現像装置（５）の構成等 次に、本発明にかかる現像装置（５）の構成等につい
て第２〜15図を参照して下記する順序で説明する。

i.現像装置（５）の概略構成 ii. 現像部（30） iii.切換機構（41） iv.振動機構（47） v.トナーホッパ（60）（70） vi.開閉機構（80） vii.ギャップ調整機構（90） viii.ロック機構（100） ix.駆動機構（120） x.変速機構（130） xi.トナー濃度制御機構 xii.現像剤 i.現像装置（５）の概略構成 現像装置（５）は、第1,2図に示すように、概略、黒
トナーを収容する第１のトナーホッパ（60）と、黒以外
のカラートナー（例えば赤トナー）を収容する第２のト
ナーホッパ（70）と、感光体ドラム（３）の外周面に沿
って矢印（ｃ），（ｃ′）方向に移動し、トナーホッパ
（60）又は（70）から選択的にトナーの供給を受けてこ
れを感光体ドラム（３）の表面に形成されている静電潜
像に供給する現像部（30）と、で構成されている。

ii.現像部（30）（第3,4図参照） 現像部（30）において、現像フレーム（31），（31）
（一方は図示せず）は、感光体ドラム支軸（16）の奥側
と手前側に回動可能に取り付けられている。

現像フレーム（31），（31）には現像ローラ（32）が
後に説明する方法により支持されており、該現像ローラ
（32）と感光体ドラム（３）との間には所定のギャップ
が形成されている。

なお、現像ローラ（32）としては、例えば外径φ16mm
を有し、外周面にブラスト処理等で微小凹部（深さ10〜
200μｍ）を形成した導電性で非磁性体のアルミニウム
円筒体、又はアルミニウム円筒体の表面に樹脂又は酸化
被膜を形成して絶縁性又は半絶縁性としたもの、若しく
はアルミニウム円筒体の表面に真空中グロー放電により
有機重合膜をプラズマ重合したものが使用される。

現像ローラ（32）の内部には、軸方向に磁極を延設した
複数の磁石を周方向に配置した磁気ローラ（33）が収容
されており、その支軸一端部は現像ローラ（32）の内部
に形成した軸受凹部（図示せず）に回転可能に支持さ
れ、支軸他端部（34）は現像ローラ（32）から突出して
現像フレーム（31）に固定されており（第４図参照）、
現像フレーム（31）に対して相対的に回転不可能な状態
に固定されている。一方、現像ローラ（32）は、その一
端部が現像フレーム（31）に回転可能に支持され、他端
部が磁気ローラ（33）の支軸に回転可能に支持されてい
る。

従って、現像部（30）が感光体ドラム（３）の外周面
に沿って移動しても、磁気ローラ（40）の磁極は感光体
ドラム（３）に対して相対的に一定の位置関係にある。
即ち、感光体ドラム（３）と対向する磁極は常に感光体
ドラム（３）と対向する。

また、現像フレーム（31），（31）の間には現像ローラ
（32）の上部及び下部を夫々覆う非磁性導電性材料から
なる上部フレーム（35）と下部フレーム（36）が橋渡し
され、現像ローラ（32）は感光体ドラム（３）との対向
部と、その反対側だけが開放されている。そして、この
上部フレーム（35）及び下部フレーム（36）の現像ロー
ラ（32）との対向面は、現像ローラ（32）上を磁気ブラ
シ状態で搬送される現像剤が常に接触するように形成さ
れ、特に磁気ブラシの穂が高い磁極対向部には、凹部
（35a）が形成されて現像剤が詰まらないようになって
いる。

また、下部フレーム（36）は、第17図に示すように、
固定部材（36a）と端部材（36b）と可動部材（36c）と
から構成されている。端部材（36b）は、固定部材（36
a）の感光体ドラム（３）と対向する側の先端に絶縁剤
を介して取り付けられている。可動部材（36c）は、第1
8図に示すように、その両端に支持アーム（36d），（36
d）が取り付けられ、該支持アーム（36d），（36d）を
介して現像ローラ（32）の支軸に回動可能に支持されて
いる。

下部フレーム（36）の現像ローラ（32）との対向面に
は、固定部材（36a）から可動部材（36c）にわたり軸方
向に沿って撹拌室（38）が形成され、該撹拌室（38）の
内面は現像剤が滞留することなく円滑に流れるような曲
面としてあり、撹拌室（38）の可動部材（36c）側の側
壁は、現像ローラ（32）と所定のギャップを以て対向す
る穂高規制部材（39）としてある。

そして、前記可動部材（36c）は、第19図に示すよう
に、穂高規制部材移動手段（37）により移動可能になっ
ている。すなわち、可動部材（36c）は、レバー（37a）
及びリンク部材（37b）を介してソレノイド（SL）によ
り駆動され、ばね（37c）により復帰するようになって
いる。まず、ソレノイド（SL）がオフの時には、第17図
に示すように可動部材（36c）の穂高規制部材（39）が
磁気ローラ（33）の磁極間中央のＡ位置にあり、次にソ
レノイド（SL）がオンされると、可動部材（36c）は第1
7図中時計回りに回動し、その穂高規制部材（39）が現
像ローラ（32）上現像剤の搬送方向の上流側に位置する
磁極に向かって現像ローラ（32）とのギャップを一定に
保ったまま移動して、Ｂ位置に停止するようになってい
る。このとき、可動部材（36c）は固定部材（36a）の下
方に回り込み、撹拌室（38）が狭められるようになって
いる。

ところで、前記下部フレーム（36）の端部材（36b）
は、直流電源のプラス極に接続され、プラスのトナー付
着防止バイアス電圧（Vt）が印加されるようになってい
る。また、現像ローラ（32），上部フレーム（35），下
部フレーム（36）の固定部材（36a）及び可動部材（36
c）は、バイアス切換えスイッチ（SW）を介して直流電
源に接続されている。

このバイアス切換えスイッチ（SW）のポジション１で
は、現像ローラ（32）にマイナスの現像バイアス電圧
（Vb）が印加されるとともに、上部フレーム（35）及び
端部材（36b）を除く下部フレーム（36）に現像ローラ
（32）と同電位の電圧が印加されるようになっている。
また、ポジション２では、現像ローラ（32）にマイナス
の現像バイアス電圧（Vb）印加されるとともに、上部フ
レーム（35）及び端部材（36b）を除く下部フレーム（3
6）にプラスすなわちトナーと同極性の電圧が印加され
るようになっている。さらに、ポジション３では現像ロ
ーラ（32）にプラスの現像バイアス電圧（Vb）が印加さ
れるとともに、上部フレーム（35）及び端部材（36b）
を除く下部フレーム（36）にもプラスすなわちトナーと
同極性の電圧が印加されるようになっている。

表１は、以上の各部材に印加される電圧の極性の一覧
表である。

さらに、現像部（30）の上下には夫々現像部（30）を
検出するスイッチ（S1），（S2）が取り付けてある。

以上の構成からなる現像部（30）は、第３図に示すよ
うに、感光体ドラム（３）と帯電チャージャ（４）とク
リーニング装置（７）とともに、これらの奥側と手前側
に設けたユニットフレーム（15）（15）（一方は図示せ
ず）に固定されて全体としてイメージングユニット（I
U）を構成し、このイメージングユニット（IU）は複写
機本体（１）に着脱できるようにしてある。

以上の構成からなる現像部（30）には切換機構（4
1）、振動機構（47）等が付設されており、以下これら
について説明する。

iii.切換機構（41）（第4,5図参照） 切換機構（41）は、現像部（30）を感光体ドラム
（３）の外周面に沿って移動し、黒現像状態（P1）とカ
ラー現像状態（P2）とに切り換えるものである。

この切換機構（41）では、切換レバー（42）が現像部
（30）の現像フレーム（31）に固設されており、切換レ
バー（42）にはトナーホッパ（60），（70）の上面に位
置するプレート（43）が係止してある。また、前記プレ
ート（43）には窓（44）が形成され、レバー（42）を矢
印（ｃ）方向に回転して、現像ローラ（32）が第１のト
ナーホッパ（60）の供給ローラ（63）と対向する黒現像
状態（P1）に切り換えると、前記窓（44）にはトナーホ
ッパ（60）の上面に設けた黒マーク（45）が現れる。

反対に、レバー（42）を矢印（ｃ′）方向に回転する
とことにより、現像ローラ（32）はその中心が感光体ド
ラム（３）を中心とする円弧（L1）に沿って移動し、現
像ローラ（32）が第２のトナーホッパ（70）の供給ロー
ラ（73）と対向するカラー現像状態（P2）に切り換える
と、前記窓（44）にはトナーホッパ（70）の上面に設け
たカラーマーク（46）が現れるようにしてある。

そして、複写機本体（１）に設けた図示しない表示部
には、前記窓（44）を介して黒マーク（45）又はカラー
マーク（46）が現れ、黒現像又はカラー現像のいずれの
コピーが可能な状態にあるかが表示される。

iv.振動機構（47）（第６図参照） 振動機構（47）は、前記切換機構（41）を用いて現像
部（30）を黒現像状態（P1）とカラー現像状態（P2）と
に切り換える際に、上部及び下部フレーム（35），（3
6）に振動を与え、それによってフレーム内面に機械的
又は電気的に付着しているトナーを剥離するためのもの
である。

この振動機構（47）では、バネ性の振動子（48），
（52）は、夫々感光体ドラム（３）側に打撃部（50），
（54）を有し、支点（49），（53）を介して上部フレー
ム（35）、下部フレーム（36）に振動可能に支持され、
スプリング（51），（55）により一方的に付勢されてい
る。また、複写機本体（１）に設けたフレーム（57）に
は感光体ドラム（３）の支軸（16）を中心とする円弧上
に凹凸部（56）が連続的に形成してあり、そこには振動
子（48），（52）の外側端部が係合させてある。

従って、前記切換機構（41）のレバー（42）を持って
現像部（30）を黒現像状態（P1）からカラー現像状態
（P2）に、又はその逆の状態に切り換えると、振動子
（48），（52）の端部が凹凸部（56）と順次係合，解除
を繰り返して振動子（48），（52）が振動することによ
り、打撃部（50），（54）が夫々上部フレーム（35）、
下部フレーム（36）の外側を打撃し、これらに振動を与
える。

v.トナーホッパ（60），（70）（第７図参照） トナーホッパ（60,（70）は現像部（30）に夫々黒ト
ナー、カラートナーを供給するものである。

これらトナーホッパ（60），（70）は現像部（30）の
後部に着脱可能に配置されており、トナーホッパ（6
0），（70）の本体（61），（71）の前部には、開口部
（62），（72）に供給ローラ（63），（73）が配置さ
れ、夫々の支軸（68），（78）は本体（61），（71）に
設けた軸受（94），（95）（第10図参照）に回転可能に
支持されている。また、前記供給ローラ（63），（73）
は、その中心が感光体ドラム（３）を中心とする円弧
（L2）上に位置し、供給ローラ（63），（73）と感光体
ドラム（３）との外周面が最も近接する位置で、両者の
間隔は現像ローラ（32）の外径よりも若干大きくしてあ
る。

なお、供給ローラ（63），（73）としては、例えばφ
16mmを有し、外周面にブラスト処理、エッチング処理、
又はローレット加工により深さ10〜200μｍの微小凹部
を形成した導電性で非磁性のアルミニウム等からなる円
筒体が使用されている。

また、トナーホッパ（61），（71）の開口部（62），
（72）には規制ブレード（64），（74）、トナー流出防
止フィルム（65），（75）が設けてあり、これらの先端
は供給ローラ（63），（73）の後部外周面に夫々圧接さ
れている。

トナーホッパ（60），（70）の後部は、前記供給ロー
ラ（63），（73）、規制ブレード（64），（74）及びト
ナー流出防止フィルム（65），（75）で仕切られて夫々
トナー収容槽（66），（76）が形成され、第１のトナー
ホッパ（60）のトナー収容槽（66）には撹拌羽根（67）
が回転可能に収容されている。

なお、スイッチ（S3），（S4）は夫々トナーホッパ
（60），（70）が所定の位置に装着されているか否かを
検出するスイッチで、その信号は図示しない制御装置に
出力されるようになっている。

vi.開閉機構（80）（第7,8図参照） 開閉機構（80）は、トナーホッパ（60），（70）の開
口部（62），（72）を開閉し、不使用のトナーホッパか
らのトナーの供給を遮断すると共に、トナーの落下を防
止するものである。

この開閉機構（80）では、供給ローラ支軸（68），
（78）の両端にフレーム（81）（81），（85）（85）が
回転可能に支持されており、前記フレーム（81）（8
1），（85）（85）には夫々開閉カバー（82），（86）
が橋渡しされている。

また、フレーム（81），（85）は、夫々に一体的にセ
グメントギヤ（83），（87）が設けてあり、スプリング
（84），（88）により閉方向〔矢印（ｄ），（ｅ）方
向）〕に夫々付勢されている。なお、スプリング（8
4），（88）は支軸（68），（78）に巻回され、一端が
本体（61），（71）に係止され、他端部がフレーム（8
1），（85）に夫々係止してある。

一方、現像部（30）の現像フレーム（31）にはセグメ
ントギヤ（89）が一体的に設けてあり、このセグメント
ギヤ（89）はトナーホッパ（60），（70）のセグメント
ギヤ（83），（87）と噛合し、現像部（30）を黒現像状
態（P1）又はカラー現像状態（P2）に設定したとき、い
ずれか一方の開口部（62）又は（72）が開放されるよう
にしてある。

より具体的には、切換機構（41）のレバー（42）を持
って現像部（30）及びセグメントギヤ（89）を矢印
（ｃ）方向に回転して黒現像状態（P1）に設定すると
（第８図の実線状態）、前記セグメントギヤ（89）の動
きにつれてセグメントギヤ（83），（87）が夫々矢印
（ｄ′），（ｅ）方向に夫々回転し、第７図に示すよう
に、第１のトナーホッパ（60）の開閉カバー（82）が退
避して開口部（62）が開放され、第２のトナーホッパ
（70）の開口部（72）が開閉カバー（86）で閉鎖され
る。

レバー（42）を持って現像部（30）及びセグメントギ
ヤ（89）を矢印（ｃ′）方向に回転してカラー現像状態
（P2）に設定すると（第８図の２点鎖線状態）、セグメ
ントギヤ（83），（87）が夫々矢印（ｄ），（ｅ′）方
向に回転し、第１のトナーホッパ（60）の開口部（62）
が開閉カバー（82）で閉鎖され、第２のトナーホッパ
（70）の開閉カバー（86）が退避して開口部（72）が開
放される。

vii.ギャップ調整機構（90）（第9,10図参照） ギャップ調整機構（90）は、現像ローラ（32）とこれ
に対向する供給ローラ（63），（73）との間隔（ギャッ
プ）を所定の値に設定するものである。

このギャップ調整機構（90）では、現像ローラ（32）
の支軸（33）には両端にギャップ調整コロ（91）が回転
可能に設けてある。また供給ローラ（68），（78）の両
端には夫々ギャップ調整コロ（92），（93）が回転可能
に設けてある。

一方、トナーホッパ本体（61），（71）の側壁に形成
した供給ローラ軸受（94），（95）は、供給ローラ支軸
（68），（78）よりも僅かに大径としてあり、支軸（6
8），（78）と軸受（94），（95）との間に隙間が形成
されている。

また、トナーホッパ本体（61），（71）の側壁にはス
トッパ（96），（97）が形成され、該ストッパ（96），
（97）と支軸（68），（78）の間にはスプリング（9
8），（99）が介在され、前記支軸（68），（78）には
現像部（30）側に向かって矢印方向に付勢されている。

以上の構成からなるギャップ調整機構（90）によれ
ば、第９図に示すように、現像ローラ（32）が黒現像状
態（P1）にあるとき、ギャップ調整コロ（91）には第１
のトナーホッパ（60）のギャップ調整コロ（92）が圧接
され、現像ローラ（32）と供給ローラ（63）との間に所
定のギャップが設定される。

現像ローラ（32）をカラー現像状態（P2）に切り換え
ると、現像ローラ（32）のギャップ調整コロ（91）が第
２のトナーホッパ（70）のギャップ調整コロ（93）に圧
接され、現像ローラ（32）と供給ローラ（73）との間に
所定のギャップが設定される。

viii.ロック機構（100）（第11〜13図参照） ロック機構（100）は、現像部（30）が黒現像状態（P
1）にあるときは第１のトナーホッパ（60）をロック
し、カラー現像状態（P2）にあるときは第２のトナーホ
ッパ（70）をロックするものである。

このロック機構（100）では、現像フレーム（31）の
外側面にロック解除部（101），（102）が設けてあり、
解除部（101）の表面〔下記するストッパ（103）との対
向面〕は矢印（ｃ）方向に向かって昇り勾配としてあ
り、解除部（102）の表面〔ストッパ（104）との対向
面〕は矢印（ｃ′）方向に向かって昇り勾配としてあ
る。

一方、複写機本体（１）には、第12,13図に示すよう
に、トナーホッパ（60），（70）の側部に位置するスト
ッパ（103），（104）が設けてあり、夫々の後部は固定
部材（105），（106）を介して複写機本体（１）に固定
され、ストッパ（103），（104）の自由端には、係合孔
（107），（108）が夫々形成してある。また、トナーホ
ッパ（60），（70）の本体（61），（71）には供給ロー
ラ（63），（73）と同軸上に、前記係合孔（107），（1
08）と略同径の係合突部（109），（110）が形成されて
いる。

以上の構成からなるロック機構（100）では、第11図
に示すように、現像部（30）の現像フレーム（31）が黒
現像状態（P1）に設定されていると、解除部（102）が
ストッパ（104）の先端に潜り込み、ストッパ（104）の
係合孔（108）は第２のトナーホッパ（70）の係合突部
（110）との係合が解除され、トナーホッパ（70）が着
脱可能とされる（第13図参照）。一方、第１のトナーホ
ッパ（60）のストッパ（103）は第12図に示すように、
その先端が現像フレーム（31）の側面に圧接して、係合
孔（107）が係合突部（109）と係合し、第１のトナーホ
ッパ（60）が着脱不可能な状態にロックされる。

切換機構（41）のレバー（42）を持って現像部（30）
をカラー現像状態（P2）に切り換えると、前述とは逆
に、解除部（101）がストッパ（103）との対向面に潜り
込み、第１のトナーホッパ（60）は着脱可能な状態にセ
ットされ、解除部（102）がストッパ（104）の対向部か
ら退避して第２のトナーホッパ（70）がロックされる。

即ち、現像部（30）が黒現像状態（P1）のとき第１の
トナーホッパ（60）はロックされて取り出すことができ
ず、第２のトナーホッパ（70）だけが着脱可能に設定さ
れる。逆に、現像部（30）がカラー現像状態（P2）のと
き第２のトナーホッパ（70）は取り出すことができず、
第１のトナーホッパ（60）だけが着脱可能に設定され
る。

ix.駆動機構（120）（第14,15図参照） 駆動機構（120）において、感光体ドラム（３）の支
軸（16）に設けた感光体ドラム駆動ギヤ（121）はメイ
ンモータ（２）（第１図参照）に駆動連結されており、
現像ローラ（32）の支軸に取り付けた現像ローラ駆動ギ
ヤ（122）は現像フレーム（31）を介して感光体ドラム
駆動ギヤ（121）に噛み合いながらその回りを回転する
ようにしてあり、これらギヤ（121）と（122）は差動歯
車装置を構成している。なお、現像ローラ駆動ギヤ（12
2）と感光体ドラム駆動ギヤ（121）のギヤ比は1:2とな
っている。

なお、前記現像ローラ駆動ギヤ（122）は、後述する
変速機構（130）の一部を構成する一方向クラッチ（13
1）を介してその支軸に取り付けられている。その一方
向クラッチ（131）は、第20図中左側からみて現像ロー
ラ駆動ギヤ（122）が時計回りに回転したときに、その
回転トルクが現像ローラ（32）の支軸に伝達されるよう
になっている。

また、供給ローラ（63），（73）の支軸（68），（7
8）には供給ローラ駆動用クラッチ（127）（供給ローラ
（73）に対応するクラッチは図示せず）を介して供給ロ
ーラ駆動ギヤ（124），（126）が取り付けてあり、これ
ら供給ローラ駆動ギヤ（124），（126）はアイドラーギ
ヤ（123），（125）と夫々噛み合っている。

さらに、図示しないが、第１のトナーホッパ（60）に
設けた撹拌羽根（67）は、供給ローラ駆動ギヤ（124）
に駆動連結され、供給ローラ（63）とともに回転駆動す
るようにしてある。なお、撹拌羽根（67）は原稿台（1
4）の駆動系に連結し、原稿台の移動とともに回転する
ようにしてもよい。

以上の構成からなる駆動機構（120）では、現像部（3
0）を黒現像状態（P1）に設定すると、第15図に示すよ
うに、感光体ドラム駆動ギヤ（121）と噛み合っている
現像ローラ駆動ギヤ（122）が第１のトナーホッパ（6
0）のアイドラーギヤ（123）と噛合する。

従って、かかる状態でメインモータ（２）を駆動して
感光体ドラム駆動ギヤ（121）が矢印方向に回転する
と、これにつれて現像ローラ駆動ギヤ（122）、アイド
ラーギヤ（123）及び供給ローラ駆動ギヤ（124）が夫々
矢印方向に回転し、感光体ドラム（３）、現像ローラ
（32）が夫々矢印方向に回転する。また、図示しない制
御措置からの信号により供給ローラ駆動用クラッチ（12
7）がオンされると、供給ローラ駆動ギヤ（124）の回転
は供給ローラ（73）に伝達される。

現像部（30）を黒現像状態（P1）からカラー現像状態
（P2）に切り換えると、現像ローラ駆動ギヤ（122）は
感光体ドラム駆動ギヤ（121）と噛合しつつその周囲に
沿って移動し、第２のトナーホッパ（70）のアイドラー
ギヤ（125）と噛合する。

従って、かかる状態でメインモータ（２）を駆動して
感光体ドラム駆動ギヤ（121）が矢印方向に回転する
と、これに従って現像ローラ駆動ギヤ（122）、アイド
ラーギヤ（125）、及び供給ローラ駆動ギヤ（126）が夫
々矢印方向に回転し、感光体ドラム（３）、現像ローラ
（32）が夫々矢印方向に回転する。また、図示しない供
給ローラ駆動用クラッチがオンされると、供給ローラ駆
動ギヤ（126）の回転が供給ローラ（73）に伝達され
る。

x.変速機構（130）（第20図） 現像ローラ（32）は、電磁クラッチを用いた変速機構
（130）によりその回転速度を変更できるようになって
いる。

すなわち、感光体ドラム（３）の支軸（16）には、摩
擦板（132）を備えた第１変速ギヤ（133）が図示しない
板バネにより支持され遊嵌されるとともに、該第１変速
ギヤ（133）の摩擦板（132）に対向するクラッチ板（13
4）を備えたクラッチ（135）が支軸（16）に図示しない
ストッパ部を支えに遊嵌されている。尚、クラッチ板
（134）は周方向に支軸（16）と一体回転可能に嵌合さ
れ、また現像ローラ（32）の支軸には第１変速ギヤ（13
3）と嵌合する第２変速ギヤ（136）が固着され、第２変
速ギヤ（136）と第１変速ギヤ（133）のギヤ比は1:2.3
となっている。

前記クラッチ（135）は、図示しない制御系からの信
号により第20図の摩擦板（132）をクラッチ板（134）方
向に移動させ、その結果第１変速ギヤ（133）の摩擦板
（132）がクラッチ板（134）に圧接して、支軸（16）の
回転トルクを第１変速ギヤ（133）に伝達するようにな
っている。

以上の構成からなる変速機構（130）において、現像
時には、クラッチ（135）はOFF状態となっており、メイ
ンモータ（２）の駆動により感光体ドラム駆動ギヤ（12
1）が回転すると、その支軸（16）を介して感光体ドラ
ム（３）及びクラッチ板（134）は図中矢印方向に回転
するとともに、現像ローラ駆動ギヤ（122）及び一方向
クラッチ（131）を介して現像ローラ（32）が図中矢印
方向に回転する。この現像ローラ（32）の回転に伴い、
第２変速ギヤ（136）も同方向に回転するが摩擦板（13
2）がクラッチ板（134）に圧接していないため、この第
２変速ギヤ（136）と噛合する第１変速ギヤ（133）は支
軸（16）に対して空回りする。

次に、トナー回収時にクラッチ（135）が作動する
と、メインモータ（２）から感光体ドラム駆動ギヤ（12
1）に伝達される駆動トルクは、直接、感光体ドラム駆
動ギヤ（121）より現像ローラ駆動ギヤ（122）及び一方
向クラッチ（131）を介して現像ローラ（32）に至ルー
トと、クラッチ（135）により第１変速ギヤ（133）及び
第２変速ギヤ（136）を介して現像ローラ（32）に至る
ルートと、の２つのルートにより伝達されるが、後者の
ギヤ比の方が高いため、現像ローラ（32）は後者のルー
トにより回転トルクを受けて現像時より高速で回転し、
この結果、一方向クラッチ（131）によって現像ローラ
駆動ギヤ（122）は空回りする。

xi.トナー濃度制御手段（第２図参照） 次に、現像部（30）に供給されるトナーの濃度調整手
段について説明する。

現像部（30）の現像ローラ（32）には前記のようにバ
イアス切換えスイッチ（SW）を介して現像バイアス電圧
（Vb）が印加され、供給ローラ（63），（73）には直流
バイアス（Vss）に交流バイアス（Vrms）を直接接続し
た回収バイアス電圧（Vs）が印加され、前記バイアス電
圧（Vb），（Vss）は可変としてあり、その電圧値を調
整することにより現像ローラ（32）上のトナー濃度を調
整可能としてある。

xii.現像剤 以上の構成からなる現像装置（５）ではトナーとキャ
リアとからなる２成分現像剤が使用される。

キャリアとしては、粒径約20〜100μｍを有するバイ
ンダ型キャリア、フェライトキャリア、鉄粉キャリア、
又はこれらの表面に適当な樹脂をオーバーコートしたキ
ャリア等が使用され、キャリアは現像ローラ（32）の外
周部に磁気ローラ（40）の磁力により磁気的に保持され
ている。

トナーとしては、粒径５〜30μｍを有するもので、粉
砕法又は懸濁重合法等によって製造されたものやカプセ
ルトナーが使用され、前述のように第１のトナーホッパ
（60）には黒トナーが収容され、第２のトナーホッパ
（70）には黒以外のカラートナー（例えば赤トナー）が
収容されている。

C.黒現像動作 以下、第１のトナーホッパ（60）の黒トナーを用いた
黒現像動作について説明する。

なお、切換機構（41）により現像部（30）は黒現像状
態（P1）に設定されて、複写機本体（１）の表示部（図
示せず）には黒マーク（45）（第４図参照）が表示され
ており、現像ローラ（32）は第１のトナーホッパ（60）
の供給ローラ（63）に対向されている。

また、第1,第２図に示すようにバイアス切換えスイッ
チ（SW）のポジションは１に設定され、上部フレーム
（35）及び端部材（36b）を除く下部フレーム（36）に
は現像ローラ（32）と同電位のマイナスのバイアス電圧
が印加され、下部フレーム（36）の端部材（36b）には
プラスのバイアス電圧が印加されている。

そして、下部フレーム（36）の可動部材（36c）は、
第17図及び第19図に示すように、ソレノイド（SL）がオ
フ状態でその穂高規制部（39）がＡ位置すなわち、磁気
ローラ（33）の磁極間の中央に位置しているものとす
る。

一方、ギャップ調整機構（100）等は下記する状態に
設定されているものとする。

即ち、ギャップ調整機構（90）では、第９図に示すよ
うに、ギャップ調整コロ（91）と（92）との圧接により
現像ローラ（32）と供給ローラ（63）との間に所定のギ
ャップが保持されている。

開閉機構（80）では、第７図に示すように、第１のト
ナーホッパ（60）の開閉カバー（82）が開口部（62）か
ら退避し、第２のトナーホッパ（70）では開閉カバー
（86）により開口部（72）が閉鎖されている。従って、
かかる状態で第２のトナーホッパ（70）からカラートナ
ーが落下することはない。

ロック機構（100）では、第11図に示すように、第１
のトナーホッパ（60）が取り外し不可能な状態にロック
され、第２のトナーホッパ（70）は着脱可能な状態にセ
ットされている。

駆動機構（120）では、第15図に示すように、現像ロ
ーラ駆動ギヤ（122）が第１のトナーホッパ（60）のア
イドラーギヤ（123）と噛合し、感光体ドラム駆動ギヤ
（121）の回転力が、現像ローラ駆動ギヤ（122），アイ
ドラーギヤ（123）及び供給ローラ駆動ギヤ（124）に伝
達可能な状態に設定されている。

変速機構（130）では、第20図に示すように、クラッ
チ（135）は切られた状態になっている。

トナー濃度調整手段では、現像バイアス電圧（Vb）、
回収バイアス電圧（Vssが夫々現像状態に設定される。

以上のように現像装置（５）の各部が設定されている
状態で、プリントスイッチがオンされると、第２図に示
すように、メインモータ（２）の駆動に基づいて感光体
ドラム（３）、現像ローラ（32）、撹拌羽根（67）が夫
々回転するとともに、供給ローラ駆動用クラッチ（12
7）のオン動作に基づいて供給ローラ（63）が回転す
る。

これにより、トナー収容槽（66）では、撹拌羽根（6
7）の回転に基づいて黒トナーが混合撹拌されながら、
前方に搬送され、その際、トナーのブロッキング、架橋
現象が防止される。

トナー収容槽（66）に面する供給ローラ（63）の外周
部では、第７図に示すように、後方から送られてきたト
ナーが供給ローラ（63）の表面微小凹部に取り込まれて
矢印方向に搬送され、規制ブレード（64）の先端接触部
にて余分なものが掻き落とされる。

微小凹部に取り込まれたトナーは、規制ブレード（6
4）との圧接部を通過する際に、規制ブレード（64）と
の接触によりプラス極性に摩擦帯電され、供給ローラの
表面には荷電トナー薄層が形成される。

現像ローラ（32）の表面では、第３図に示すように、
キャリアが磁気ローラ（33）の磁石から発生している磁
力線に沿って磁気ブラシ状態で搬送され、前記トナー薄
層が供給ローラ（63）と現像ローラ（32）との対向部に
搬送されると、前記ブラシ状キャリアの掻き取り作用
と、現像ローラ（32）と供給ローラ（63）とに印加され
ているバイアス電圧（Vb），（Vs）の差に基づいて現像
ローラ（32）の表面に黒トナーが供給される。

ここで、現像ローラ（32）と供給ローラ（63）とが対
向する領域では、前述のトナー供給動作のみならず、平
行して現像ローラ（32）上のキャリアより余分なトナー
を供給ローラ（63）に回収する回収動作も行なわれる。

現像ローラ（32）の表面に供給されたトナーは、第22
a図に示すように、現像ローラ（32）の回転に基づいて
矢印方向に搬送され、まず、現像ローラ周面上で両者が
混合される。次に、現像剤は撹拌室（38）に運ばれ、こ
で後述する現像剤とともに矢印方向に渦を形成しながら
さらに良好に混合されて所定の値まで帯電されたのち、
規制部（39）との対向部を通過した現像ローラ（32）の
表面にはトナーとキャリアを所定の割合（トナー濃度:6
〜10wt％）に混合した２成分現像剤が調整され、現像可
能な状態に設定される。

この現像ローラ（32）上でトナーとキャリアからなる
２成分現像剤が調整されて搬送される間に、仮に、上部
フレーム（35）及び下部フレーム（36）が電気的にフロ
ーティング状態にあると、上部フレーム（35）及び下部
フレーム（36）は現像剤中のキャリアとの摩擦接触によ
り帯電してプラスの電荷が蓄積する結果、現像ローラ
（32）の外表面がトナーによって現像されてしまうとい
う現象が発生し、現像バイアスが効かなくなり、画像に
カブリが生じる。この現象は上部フレーム（35）及び下
部フレーム（36）にプラスの電荷を印加したときにも生
じる。

しかしながら、本実施例では上部フレーム（35）及び
端部材（36b）を除く下部フレーム（36）は、現像ロー
ラ（32）の現像バイアスと同電位のマイナスの電圧が印
加されているため、トナーはキャリアとの安定した帯電
状態に保持され、現像ローラ（32）の外表面はトナーに
よって現像されることはない。

この状態で、感光体ドラム（３）の表面に形成された
静電潜像が現像ローラ（32）との対向部に搬送されてく
ると、この静電潜像には前記２成分現像剤が摺擦されて
黒トナー像として顕像化される。

そして、感光体ドラム（３）から離れようとする現像
剤中より飛散，落下するトナーは、下部フレーム（36）
の感光体ドラム（３）側の先端、すなわち端部材（36
b）に付着，堆積しようとするが、この端部材（36b）に
はプラス、すなわちトナーと同極性のバイアス電圧（V
t）が印加されているため、静電的反発力が作用してト
ナーは付着することはない。

感光体ドラム（３）との対向部を通過した現像剤は、
第22a図に示すように、規制部材（39）との対向部で穂
切りされて大部分が撹拌室（38）に落下し、この落下し
た現像剤はここで混合されている現像剤とともに矢印方
向に渦を形成しながら混合され、現像時のトナー消費パ
ターンが消去され、さらに、一部の現像剤が再び現像ロ
ーラ（32）の表面に保持されて供給ローラ（63）との対
向部に搬送され、ここで再びトナーが供給される。な
お、撹拌室（38）の内面は滑らかな曲面で、磁気ローラ
（33）の磁気拘束力が及ぶ範囲内に形成されているた
め、現像剤が一箇所に滞留するようなことはなく、現像
ローラ（32）の回転に伴って常に混合撹拌される。

供給ローラ（63）に回収されたトナーは、その回転に
基づいて矢印方向に搬送され、トナー流出防止フィルム
（65）の接触部を通過してトナー供給槽（66）内に回収
される。

このようにして原稿画像に対する静電潜像の現像動作
が終了すると、複写機のオートシャット時間内に、図示
しない制御装置からの信号に基づいて、現像バイアス電
圧（Vb）及び／又は回収バイアス（Vs）が現像状態から
待機状態に切り換えられ、現像ローラ（32）の表面から
一部のトナーがトナー収容槽（66）内に回収され、現像
ローラ（32）上のトナー濃度は0.1〜2.0wt％に設定され
る。

D.現像部切換動作 次に、黒色現像状態（P1）からカラー現像状態（P2）
に切り換えるには、第４図に示すように、切換レバー
（42）を持って現像部（30）を矢印（ｃ′）方向に回転
する。これにより、複写機本体（１）の表示部（図示せ
ず）にはカラーマーク（46）が表示される。また、下記
する振動機構（47）等は次のように動作される。

第６図に示す振動機構（47）では、振動子（48），
（52）の先端がフレーム（57）の凹凸部（56）と順次係
合し、各振動子（48），（52）の打撃部（50），（54）
が夫々上部フレーム（35）、下部フレーム（36）を連続
的に叩打することにより、上部フレーム（35）及び下部
フレーム（36）の表面に電気的又機械的に付着している
黒トナーが剥離される。

第9,10図に示すギャップ調整機構（90）では、現像ロ
ーラ（32）のギャップ調整コロ（91）が、第１のトナー
ホッパ（60）のギャップ調整コロ（92）から離間し、供
給ローラ（63）はスプリング（98）に付勢されて付勢方
向に僅かに移動する。

また、現像部（30）がカラー現像状態（P2）に切り換
えられると、現像部（30）のギャップ調整コロ（91）
は、第２のトナーホッパ（70）のギャップ調整コロ（9
3）に圧接され、ギャップ調整コロ（93）はスプリング
（99）の付勢力に抗して矢印方向と逆の方向に僅かに移
動し、現像部（30）と供給ローラ（73）との間には軸方
向に沿って所定のギャップが均一に形成される。

第7,8図に示す開閉機構（80）では、現像部（30）の
移動に伴ってセグメントギヤ（89）が矢印（ｃ′）方向
に回転すると、これに噛合するトナーホッパ（60），
（70）のセグメントギヤ（83），（87）が夫々矢印
（ｄ），（ｅ′）方向に回転し、第１のトナーホッパ
（60）の開口部（62）は開閉カバー（82）により閉鎖さ
れ、第２のトナーホッパ（70）の開口部（72）はそこか
ら開閉カバー（86）が退避して開放される。従って、こ
の状態で第１のトナーホッパ（60）から黒トナーが落下
することはない。

第11,12図に示すロック機構（100）では、現像フレー
ム（31）の移動に伴って解除部（101）がストッパ （1
03）の対向面に潜り込み、いま一つの解除部（102）は
ストッパ（104）の対向面から退避し、第１のトナーホ
ッパ（60）な脱着可能な状態に設定され、第２のトナー
ホッパ（70）は取り外し不可能な状態にロックされる。

第14,15図に示す駆動機構（120）では、現像部（30）
の移動とともに現像ローラ駆動ギヤ（122）が感光体ド
ラム駆動ギヤ（121）と噛合しつつその周囲を回転しな
がら移動して、第２のトナーホッパ（70）のアイドラー
ギヤ（125）と噛合し、感光体ドラム駆動ギヤ（121）の
回転力は、現像ローラ駆動ギヤ（122）を介して第２の
トナーホッパ（70）のアイドラーギヤ（125）及び供給
ローラ駆動ギヤ（126）に伝達可能な状態に設定され
る。

E.黒トナー除去動作 前述のようにして現像部（30）が黒現像状態（P1）か
らカラー現像状態（P2）に切り換えられ、そのことがス
イッチ（S2）により検出されると、第２図に示すバイア
ス切換えスイッチ（SW）のポジションが３に設定され、
現像ローラ（32），上部フレーム（35）及び下部フレー
ム（36）にはトナーと同極性のプラスのバイアス電圧が
印加される。また、第17図，第19図に示すように、ソレ
ノイド（SL）がオンして穂高規制部（39）がＢ位置、す
なわち現像剤の搬送方向の上流側の磁極に向かって移動
する。さらに、第２図に示す変速機構（130）のクラッ
チ（135）が入る。

そして、所定時間経過したのちメインモータ（２）が
作動し、第14図に示す駆動機構（120）の感光体ドラム
駆動ギヤ（121）、現像ローラ駆動ギヤ（122）、及び供
給ローラ駆動ギヤ（124）が回転を開始するとともに、
帯電チャージャ（４）の放電に基づき、感光体ドラム
（３）の表面は一様に帯電される。

ここで、現像ローラ（32）は、変速機構（130）によ
り現像時よりも回転速度が増加しており、感光体ドラム
（３）と現像ローラ（32）の周速比は現像時に1:2であ
るのに対し、1:2.3となっている。また、第２のトナー
ホッパ（70）の供給ローラ（73）の支軸（78）に取り付
けられている供給ローラ駆動用クラッチ（図示せず）は
オフされており、供給ローラ駆動ギヤ（126）の回転が
供給ローラ（73）に伝達されることはない。

そして、現像ローラ（32）の表面に保持されているキ
ャリア中に残存する黒トナー、及び現像部（30）を黒現
像状態（P1）からカラー現像状態（P2）に切り換える際
に、前記振動機構（50）の打撃作用に基づき上部フレー
ム（35）及び下部フレーム（36）から剥離された黒トナ
ーが、現像ローラ（32）の回転に基づいてその外周部を
搬送され、感光体ドラム（３）との対向部でその表面に
静電的に供給され、現像ローラ（32）の外周部から黒ト
ナーが除去される。

この黒トナー除去動作時において、上部フレーム（3
5）及び下部フレーム（36）は、現像ローラ（32）上の
現像剤の磁気ブラシが常に接触するように形成されてい
るため、現像剤中より帯電不良等による不安定トナーが
これらのフレーム（35），（36）に向かって飛散，落下
するのが防止される。また、上部フレーム（35）及び下
部フレーム（36）は、プラスすなわちトナーと同極性の
バイアス電圧が印加されているため、静電的反発力が作
用してトナーは上部フレーム（35），下部フレーム（3
6）及び現像ローラ（32）に付着することはない。仮
に、上部フレーム（35）又は下部フレーム（36）にトナ
ーが付着していたとしても、当該トナーは磁気ブラシに
より掻き取られるとともに、前記反発力を受けて現像剤
中に戻される。このようにして、上部フレーム（35）又
は下部フレーム（36）に付着していた黒トナーは、現像
ローラ（32）上のトナーとともに感光体ドラム（３）に
供給されて完全に除去される。

一方、下部フレーム（36）の可動部材（36c）の穂高
規制部（39）は、第17図に示すように、Ｂ位置に移動し
て磁気ローラ（33）の磁極に近接するとともに、撹拌室
（38）は狭められている。従って、第22c図に示すよう
に、黒トナー除去動作が進むにつれてトナー濃度が低下
し、キャリア間の磁気拘束力が強く作用している現像剤
は、穂高規制部材（39）に堰止められて撹拌室（38）内
で渦状に流動する際に、磁気ローラ（33）の磁力の影響
を強く受けて流動するため、撹拌性が確保されてトナー
除去性能が向上し、トナー除去動作時間が短縮する。ま
た、現像剤はトナー濃度が低下して嵩密度が小さくなっ
ているが、第22c図に示すように、これに比例して撹拌
室（38）自体も小さくなっており、現像剤と撹拌室（3
8）の底との間に隙間が生じることはないため、残留ト
ナーがなくなり、トナー除去性能が向上する。

このようにして感光体ドラム（３）の表面に供給され
た黒トナーは、感光体ドラム（３）の回転に基づいて矢
印（ａ）方向に搬送されてクリーニング装置（７）に回
収される。

以上の黒トナー除去動作が所定時間行なわれ、現像ロ
ーラ（32）の周面からほぼ黒トナーが除去されると、カ
ラー現像が可能な状態となる。

これにより、カラー現像時に静電潜像に黒トナーが供
給されることはなく、混色等により画質が低下すること
もない。

第21図は、以上のトナー除去動作時における現像ロー
ラ（32）の速度がトナー除去性能に与える影響を示した
もので、横軸にトナー供給能、すなわち感光体ドラム
（３）と現像ローラ（32）の周速比を、縦軸に現像トナ
ー量（mg/cm²）をとって、システム速度の異なる４ケー
スについてトナー供給能の変化に対する現像トナー量の
変化を示したものである。図によれば、システム速度の
変化にもかかわらず、現像トナー量すなわちトナー除去
量は、トナー供給量すなわち感光体ドラム（３）と現像
ローラ（32）の周速比に比例して増加することがわか
る。従って、トナー除去動作時に感光体ドラム（３）と
現像ローラ（32）の周速比を現像時よりも高く（本実施
例では２から2.3に増加）すると、トナー除去能力が増
加し、トナー除去動作時間の短縮化が図られる。

なお、前記トナー除去動作は、複写機に電源を投入し
たとき、停電又はジャム処理後、さらに、トナーホッパ
交換後も実行され、現像部（30）からトナーが除去され
る。複写機の電源投入後のトナー除去動作は、定着装置
（27）のウォーミングアップ時間、温度制御時間、塗布
オイルの均し時間内に実行される。

F.カラー現像動作 現像装置（５）が前述のように設定されている状態
で、プリントスイッチ（図示せず）がオンされると、図
示しない制御装置からの信号に基づいてバイアス切換え
スイッチ（SW）がポジション１に切り換えられ、現像バ
イアス（Vb）、回収バイアス電圧（Vs）は再び現像状態
に設定されるとともに、穂高規制部（39）はＡ位置に戻
り、変速機構（130）のクラッチ（135）が切られる。

次に、メインモータ（２）の駆動に基づき感光体ドラ
ム（３）が矢印（ａ）方向に回転し、現像装置（５）で
は現像ローラ（32）が矢印方向に回転するとともに、供
給ローラ駆動用クラッチ（図示せず）がオンされる。こ
の結果、第２のトナーホッパ（70）では、供給ローラ
（73）の外周面にカラートナー薄層が形成されて、現像
ローラ（32）の表面にカラートナーが供給され、現像ロ
ーラ（32）の外周部ではキャリアとカラートナーとから
なる所定濃度（トナー濃度:6〜10wt％）の２成分現像剤
が調整される。

そして、感光体ドラム（３）の表面は帯電チャージャ
（４）の放電により帯電されたのち、光学系（８）から
の画像露光に基づき静電潜像が形成され、この静電潜像
は現像ローラ（32）の対向部でカラートナーの供給を受
けてカラートナー像として顕像化される。

以上の現像動作が終了すると、現像装置（５）では、
現像バイアス電圧（Vb）及び回収バイアス電圧（Vs）が
待機状態に切り換えられ、現像ローラ（32）の表面上の
トナー濃度は待機状態（トナー濃度:0.1〜2.0wt％）に
設定される。

また、現像部（30）をカラー現像状態（P2）から黒現
像状態（P1）に切り換えると、前記黒現像状態（P1）か
らカラー現像状態（P2）への切り換え動作と同様にし
て、上部フレーム（35）及び下部フレーム（36）に付着
しているカラートナーが剥離され、現像部（30）が黒現
像状態（P1）に切り換えられたことがスイッチ（S1）に
て検出されると、現像ローラ（32）が駆動を開始して、
そこに残存するカラートナーは感光体ドラム（３）の表
面に供給されてクリーニング装置（７）に回収され、現
像ローラ（32）の外周部にカラートナーが殆ど存在しな
い状態に設定される。

従って、次に黒現像が実行されても、画像上にカラー
トナーが現れることはない。

なお、第16図に示すように、クリーニング装置（７）
のトナー回収部（170）にはトナー回収パイプ（171）が
接続され、その先端は供給ローラ（63）又は（73）に、
図示しない軸受構造を介して前記供給ローラ（63）又は
（73）が回転可能な状態で接続され、前記トナー回収部
（170）とトナー回収パイプ（171）には、感光体ドラム
駆動ギヤ（121）と噛合するクリーニング装置駆動ギヤ
（174）の支軸（175）に一端を固定した搬送コイル（17
2）が配設されている。また、供給ローラ（63）又は（7
3）の内部には別の搬送コイル（173）が固定されてい
る。

従って、クリーニング装置（７）に回収されたトナー
は、搬送コイル（172）の回転に基づいてトナー回収部
（170）からトナー回収パイプ（171）を介して供給ロー
ラ（63）又は（73）の内部に搬送される。供給ローラ
（63）又は（73）に搬送されたトナーは、固定された搬
送コイル（173）と供給ローラ（63）又は（73）の回転
に基づいて供給ローラ（63）又は（73）の奥側から次第
に貯蔵される。

また、トナー回収時上部フレーム（35）又は下部フレ
ーム（36）に印加する直流電圧には、回収バイアス電圧
と同様に交流を重畳するようにしてもよい。

前記実施例では、下部フレーム（36）の可動部材（36
c）を現像ローラ（32）の支軸回りに回動可能に設け
て、その穂高規制部（39）が現像ローラ（32）とのギャ
ップを一定に保ったまま移動するようにしたが、現像ロ
ーラ（32）の外周面の接線方向と平行に移動するように
してもよい。

また、前記実施例では、穂高規制部（39）のＢ位置へ
の移動を色替え前のトナー除去動作時に行なうようにし
たが、現像動作前後のトナー濃度制御時に行なうように
してもよい。すなわち、現像動作前における現像ローラ
（32）上にほとんど現像剤がない状態から供給ローラ
（63），（73）からトナーの供給を受けて現像剤を調整
して現像可能な状態にするまでの間、あるいは現像動作
後現像ローラ（32）上のトナーを供給ローラ（63），
（73）を介してトナーホッパ（60），（70）側に回収す
る間は、現像ローラ（32）上の現像剤のトナー濃度が低
くて前記のように撹拌性が悪くなるが、穂高規制部（3
9）を移動して撹拌室（38）を狭めることにより、現像
剤の撹拌性が確保され、立上がり時間が速くなり、また
回収効率が向上することになる。

前記実施例では、現像ローラの回転速度のみを速くす
るようにしたが、これに伴い感光体ドラムの回転速度も
速くするようにしてもよい。

さらに、前記実施例では、単一の現像ローラ（32）の
感光体ドラム（３）の回りに一定のギャップをもって旋
回させることにより異なる色のトナーを収容したトナー
ホッパに切り換えるようにした現像装置に本発明を適用
したものであるが、この形式のものに限らず、固定状態
にある単一の現像ローラの周囲に異なる色のトナーを収
容した複数のトナー供給手段を配設したもの、あるいは
特開昭61−201271号公報に示すように、複数のトナー供
給手段を回転軸の回りに配設して当該回転軸を回転させ
ることによりいずれかのトナー供給手段を現像ローラと
対向させるようにしたものの等にも適用することができ
る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ト
ナー供給手段を選択して色替えをする前において、現像
ローラ上の現像剤中のトナーを回収する際に、穂高規制
部材を現像剤の搬送方向の上流側に位置する磁極に向か
って移動させると、より強い磁極の影響を受けるととも
に、撹拌室が狭まることにより、現像剤の撹拌性が確保
されて回収性が向上し、回収時間が短縮され、短時間に
色替えを行うことができる。

従って、色替え前には現像ローラ及び撹拌室から現像
剤中のトナーが完全に除去されて回収され、その後に異
なる色のトナーが供給されて現像が行なわれても、色の
濁りやボタ落ち模様の無い美しい画像が得られるという
効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる現像装置を装備した複写機の概
略構成を示す断面図、第２図は第１図の要部断面図、第
３図は現像部の構成を示す断面図、第４図は切換機構の
斜視図、第５図は現像ローラの動きを示す断面図、第６
図は振動機構の断面図、第７図はトナーホッパの断面
図、第８図は開閉機構の側面図、第9,10図はギャップ調
整機構の側面図、第11図はロック機構の側面図、第12図
はロック機構のロック状態を示す断面図、第13図はロッ
ク機構のロック解除状態を示す断面図、第14図は駆動機
構の分解斜視図、第15図は駆動機構の切換状態を示す側
面図、第16図はトナー回収機構の断面図、第17図は現像
ローラの下部フレームの構造を示す断面図、第18図は下
部フレームの可動部材を示す断面図、第19図は下部フレ
ームの可動部材の駆動装置を示す側面図、第20図は変速
機構の断面図、第21図はトナー供給能の変化に対する現
像トナー量の変化を示す図、第22a図〜第22c図はそれぞ
れ現像時，低トナー濃度時（穂高規制部移動前），低ト
ナー濃度時（穂高規制部移動後）における現像ローラ上
の現像剤の状態を示す断面図である。 ３……感光体ドラム（静電潜像担体）、５……現像装
置、31……現像フレーム、32……現像ローラ、33……磁
気ローラ、37……穂高規制部材移動機構、38……撹拌
室、39……穂高規制部材、41……切換機構、60,70……
トナーホッパ（トナー供給手段）、63,73……供給ロー
ラ（トナー供給手段）。

フロントページの続き (72)発明者 池側 彰仁 大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (72)発明者 衛藤 浩一 大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内 (72)発明者 中川 秀一 大阪府大阪市東区安土町２丁目30番地 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式会社 内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周面に沿って複数の磁極を配設した単一
   の現像ローラと、該現像ローラの外周面上に異なる色の
   トナーを供給する複数のトナー供給手段と、前記現像ロ
   ーラに近接配置して現像ローラの外周面上を磁気ブラシ
   状態で搬送されるトナーとキャリアからなる２成分現像
   剤の搬送量を規制する穂高規制部材と、該穂高規制部材
   より現像剤の搬送方向の上流側に設けた撹拌室と、を備
   えて前記トナー供給手段を適宜選択することにより色替
   えを可能とした現像装置において、 前記穂高規制部材を現像ローラの周面方向に移動可能に
   形成するとともに、色替え前の現像ローラ上の現像剤中
   のトナーを回収する際に、当該穂高規制部材を現像剤の
   搬送方向の上流側に位置する磁極に向かって移動させる
   穂高規制部材移動手段を設けたことを特徴とする現像装
   置。