JP2830878B2 - Developing device - Google Patents

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JP2830878B2
JP2830878B2 JP62267211A JP26721187A JP2830878B2 JP 2830878 B2 JP2830878 B2 JP 2830878B2 JP 62267211 A JP62267211 A JP 62267211A JP 26721187 A JP26721187 A JP 26721187A JP 2830878 B2 JP2830878 B2 JP 2830878B2
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博 水野
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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画像形成装
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21
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極ブラシ状
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、撹拌室（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21b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。 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するとともに外周部にキャリアを保
持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
られ、穂高規制部材により堰き止められた現像剤と現像
ローラにより搬送され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する撹拌室と、 前記現像ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電
圧印加手段と、 前記現像ローラに印加されるバイアス電圧を切り替え
るバイアス電圧切替手段とを備えた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
であって、 前記現像ローラ内の磁極を所定角度周方向に回動可能
に形成するとともに、前記バイアス電圧切替手段によっ
て前記現像ローラに印加されるバイアス電圧を切り替え
て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、前記穂高規制部材より現像剤の搬送方向の上流
側で且つ前記撹拌室に関しても現像剤の搬送方向の上流
側の位置に対向配置された磁極を穂高規制部材に向かっ
て移動させて前記撹拌室内での現像剤の循環領域を小さ
くする磁極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21c図に示すよう
に、図示しない磁極移動手段により穂高規制部材（39）
より現像剤の搬送方向の上流側に位置する磁極を穂高規
制部材（39）に向かって（図中２点鎖線で示す状態に）
移動させると、穂高規制部材（39）で堰止められた撹拌
室（38）内の現像剤には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
側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装備した小型複写
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、
ここで前記トナー像が複写紙（Ｓ）に溶融定着された排
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（33a），（33
b），（33c），（33d），（33e）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）に回動可能に支持され、支軸他
端部（34）は現像ローラ（32）及び現像フレーム（31）
から突出して回動可能に支持されている。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。 下部フレーム（36）の感光体ドラム（３）と対向する
側の先端には、端部材（36b）が絶縁剤を介して取り付
けられている。また、下部フレーム（36）の現像ローラ
（32）との対向面には、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（3
8）の現像剤の搬送方向の下流側の側壁は、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（3
9）としてある。 そして、前記磁気ローラ（33）は、第18図に示すよう
に、磁極移動機構（37）により移動可能になっている。
すなわち、磁気ローラ（33）の支持（34）は、レバー
（37a）及びリンク部材（37b）を介してソレノイド（S
L）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、磁気ローラ（33）の現像主極（33a）が、磁
気ローラ（33）の支軸（34）と感光体ドラム（３）の支
軸（16）を結ぶ線上の位置にあり、また穂高規制部材
（39）より現像剤の搬送方向の上流側に位置する磁極
（33b）、すなわち撹拌室（38）と対向する磁極（33b）
が、磁気ローラ（33）の支軸（34）と穂高規制部材（3
9）を結ぶ線より現像剤の搬送方向の上流側へ角度α離
れた位置にある。 次に、ソレノイド（SL）がオンされると、磁気ローラ
（33）は第17図中反時計回りに角度θ回動し、前記撹拌
室（38）と対向する磁極（33b）が、磁気ローラ（33）
の支軸（34）と穂高規制部材（39）を結ぶ線より現像剤
の搬送方向の上流側へ角度β離れた位置に停止するよう
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）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ど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（36
b）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
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
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）に揺動可能に支持され、
スプリング（51）、（55）により一方向に付勢されてい
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）の外側部を打撃し、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、例えば外
径φ16mm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（60），（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（63），
（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（7
0）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、供給ローラ支軸（68），（7
8）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）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
（P1）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（194）の
係合孔（108）は第２トナーホッパ（70）の係合突部（1
10との係合が解除され、トナーホッパ（70）が脱着可能
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）が脱着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）は脱着可能な状態にセ
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）だけが脱着可能に設定され
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。この一方
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（14）
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
御装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19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変速ギア（133）が図示しない
板バネにより支持されて遊嵌されるとともに、該第１変
速ギア（133）の摩擦板（132）に対向するクラッチ板
（134）を備えたクラッチ板（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変速ギア
（133）と噛合する第２変速ギア（136）が固着され、第
２変速ギア（136）と第１変速ギア（133）のギア比は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19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変速ギア（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変速ギア（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ア（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、現像ローラ駆動ギア（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変速ギア（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変速ギア（136）と噛合する第１変速ギア（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ア（12
1）に伝達される駆動トルクは、直接、感光体ドラム駆
動ギア（121）より現像ローラ駆動ギア（122）及び一方
向クラッチ（131）を介して現像ローラ（32）に至るル
ートと、クラッチ（135）より第１変速ギア（133）及び
第２変速ギア（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
ギア比の方が高いため、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拘束で回転し、
この結果、一方向クラッチ（131）によって現像ローラ
駆動ギア（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）を直列接続し
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、磁気ローラ（33）は、第17図及び第18図に示
すように、ソレノイド（SL）がオフ状態でその現像主極
（33a）が感光体ドラム（３）と最も近接する位置にあ
り、また撹拌室（38）と対向する磁極（33b）が穂高規
制部材（39）からαの位置にあるものとする。 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）は脱着可能な状態にセ
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ている。 変速機構（130）では、第19図に示すように、クラッ
チ（135）は図中左側に移動してクラッチが切られた状
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（127）
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
面では、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
の接触によりプラグ極性に摩擦帯電され、供給ローラの
表面には電荷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、並
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21
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
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（3
2）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
カブリが生ずる。この現象は上部フレーム（35）及び下
部フレーム（36）にプラスの電圧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21a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、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（3
3）の磁気拘束力及び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（4
2）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、現像ローラ（32）と供給ローラ（73）との間に軸
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、これと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（10
3）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）は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、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
て、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18図に示すように、
ソレノイド（SL）がオンして磁気ローラ（33）の磁極
（33b）がβ位置、すなわち穂高規制部（39）に向かっ
て移動する。さらに、第19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、磁気ローラ（33）の撹拌室（38）と対向する磁
極（33b）は、第17図に示すように、β位置に移動して
穂高規制部（39）に近付いている。従って、第21c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
て残留トナーが無くなり、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。 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20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。 また、本実施例では、現像ローラ（32）上のトナーの
除去を感光体ドラム（３）に現像することによって達成
したが、トナーを供給ローラ（63）を介してトナーホッ
パ（60）側に回収することも可能である。すなわち、こ
の場合は、第２図に示すバイアス切換えスイッチ（SW）
のポジションを２に設定して、現像ローラ（32）にはマ
イナスの現像バイアス電圧（Vb）を印加し、上部フレー
ム（35）及び下部フレーム（36）にはプラスのバイアス
電圧を印加する一方、供給ローラ（63）に印加する回収
バイアス電圧（Vs）を高くする。この結果、現像ローラ
（32）上の現像剤中のトナーは、上部フレーム（35）及
び下部フレーム（36）に付着することなく、現像バイア
ス電圧（Vb）と回収バイアス電圧（Vs）の電位差の基づ
き供給ローラ（63）に回収される。 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
イアス電圧（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、磁気ローラ（33）の磁極
（33b）はα位置に戻り、変速機構（130）のクラッチ
（135）が切られる。 なお、ここで、仮に磁極（33b）をα位置に戻さず
に、前記黒トナー除去動作時と同様にβ位置に設定した
とすると、αの位置に比べて撹拌室内での循環領域が小
さくなり、混合撹拌動作が不十分になるので好ましくな
い。 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。 なお、前記実施例では、上部フレーム（35）及び下部
フレーム（36）の現像ローラ（32）との対向面を、現像
時はもちろん、トナー回収時においても現像ローラ（3
2）上の現像剤の磁気ブラシが常に接触するように形成
したが、現像時には磁気ブラシと非接触として現像剤の
詰まりを防止し、トナー回収時にのみ磁気ブラシと接触
するようにしてもよい。 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、磁気ローラ（33）の磁極（33b）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、磁気ローラ（3
3）の磁極を移動して穂高規制部（39）に近付けること
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）を
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置したもの、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
部材より現像剤の搬送方向の上流側に位置する磁極を穂
高規制部材に向かって移動させると、撹拌室内の現像剤
はより強い磁極の影響を受けることにより、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。The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic copying process.
Powder developing type used in machines such as copiers and printers
And a color changeable developing device. (Prior Art) Conventionally, this type of developing device has a plurality of magnetic fields along an inner peripheral surface.
A developing roller provided with poles and an outer circumferential surface of the developing roller;
A toner supply means for supplying toner, and a developing roller
Magnetism of developer consisting of toner and carrier formed on
Develop the electrostatic latent image by rubbing the brush against the electrostatic latent image carrier
Therefore, multiple toner supply means are provided for a single developing roller.
And supply toner of different colors.
The color change of the image becomes possible by selecting the means as appropriate.
ing. Then, the frame accommodating the developing roller is provided with
aAs shown in the figure, the Hotaka standard close to the developing roller (32)
The developer transported from the control member (39) and the spike height restricting member (39).
Forming a developer stirring chamber (38) on the upstream side in the feeding direction;
Magnetic brush on the developing roller by Hotaka regulating member (39)
Part of the developer conveyed in a state, and regulate the amount of conveyance.
And the stirrer (38) in the stir chamber (38)
9) The developer blocked by the
Stir the developer by forming a vortex flow with the imaging agent,
To promote frictional contact charging between the carrier and the carrier.
You. When the color change is performed by selecting the toner supply unit, the current
If the previous toner remains on the developer on the image roller,
New toner with different colors is supplied and color mixing occurs.
Before the color change, the toner in the developer on the developing roller
Is removed and collected. This toner removal,
In the collection operation, the toner on the developing roller is supplied to the electrostatic latent image carrier.
Or developing the electrostatic latent image to remove or develop
To collect the toner on the roller to the toner supply means side
More done. (Problems to be solved by the invention) However, the toner of the developer on the developing roller is collected
The toner concentration of the developer decreases,
Because the magnetic restraining force of becomes stronger, as shown in FIG. 21b,
In the stirring chamber (38) before being regulated by the hotaka regulating member (39)
Some of the developer does not flow due to poor agitation of the developer
The collection of toner in that part is delayed or not
Remains. Then, the toner remaining without being collected in this way
Indicates that the image becomes cloudy due to mixing with a different color toner after the color change.
It becomes an image or a device with a stirring chamber (38) formed at the top
If it falls on the developer on the developing roller due to vibration, etc.
Images may fall out of the image
There is a problem that it may have an adverse effect. The present invention has been made in view of such a problem.
Stirring of the developer on the image roller is ensured, and the toner is completely
To provide a developing device that can be recovered
And (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides
Multiple magnetic poles and keep the carrier around
And supplying toner of different colors on the outer peripheral surface of the developing roller.
A plurality of toner supply means, disposed on the outer peripheral surface of the developing roller in proximity to the developing roller.
The toner and carrier transported in the state of a magnetic brush.
Height regulating member for regulating the transport amount of the two-component developer, provided upstream of the ear height regulating member in the developer transport direction.
Developer and developer blocked by the hot height regulating member
A vortex flow is formed with the developer transported by the rollers.
A stir chamber for stirring the developer and a bias voltage for applying a bias voltage to the developing roller.
Switching between a pressure applying unit and a bias voltage applied to the developing roller.
The toner supply unit comprising: a bias voltage switching unit;
Developing device that enables color change by appropriately selecting
Wherein the magnetic poles in the developing roller are rotatable in a predetermined angle circumferential direction.
And the bias voltage switching means.
Switch the bias voltage applied to the developing roller
To collect the toner in the developer on the developing roller before the color change.
At the upstream of the ear height regulating member in the developer conveyance direction.
Side and the upstream of the stirring chamber with respect to the developer conveying direction.
Facing the magnetic pole facing the ear height regulating member
To reduce the circulation area of the developer in the stirring chamber.
A magnetic pole moving means is provided. (Operation) Therefore, according to the above configuration, the color on the developing roller before the color change
When collecting the toner in the developer, as shown in FIG.
In addition, a head height regulating member (39) by magnetic pole moving means (not shown)
The magnetic pole located further upstream in the developer conveyance direction
Toward the control member (39) (in the state shown by the two-dot chain line in the figure)
When moved, the agitation blocked by the hotaka regulating member (39)
Since the magnetic force acts more strongly on the developer in the chamber (38),
Even if toner concentration decreases, magnetic binding force between carriers
The developer flows without stagnation even if the
Improves toner agitation, leaving normal toner without residual toner.
Electrostatic latent image carrier side or toner supply means by toner collection operation
Collected completely on the side. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings showing an embodiment thereof.
I will explain. A. Schematic Configuration and Operation of Copying Machine FIG. 1 shows a compact copying machine equipped with a developing device according to the present invention.
The configuration will be described together with the operation in a sectional view of the machine. Almost at the center of the copying machine body (1), for example, aluminum
Selenium and oxidation on the surface of a cylindrical body (for example, φ30mm) made of
Use zinc, cadmium sulfide, or other organic photoconductors
Photoreceptor drum as an electrostatic latent image carrier deposited or coated
(3) is arranged. The photosensitive drum (3) is provided with a print switch (shown in FIG.
To drive the main motor (2) based on the ON operation
Is rotated in the direction of the arrow (a), and the charger (4)
The surface is charged to a predetermined potential by the discharge. In the optical system (8), the exposure lamp (9) is turned on,
Is placed on the platen (14) that scans in the direction of the arrow (b).
Illuminates the placed document (not shown) and the reflected light
Via the lens array (12) as described above.
Exposure point on photosensitive drum (3) charged to constant potential
(X1), and the surface of the photosensitive drum (3)
An electrostatic latent image corresponding to the original image is formed. This electrostatic latent image
Supplies toner at the portion (X2) facing the developing device (5).
Then, the toner image is visualized as a toner image. Note that this developing operation
The work will be described in detail later. The copy paper (S) is fed from the paper feed unit (20) to the paper feed roller (21).
The guide plates (22) (2
Pass between 3) and wait before the timing roller pair (24)
And the transfer area (X3)
And transferred to the printer based on the discharge of the transfer charger (6).
The toner image is electrostatically transferred. The copy paper (S) on which the toner image has been transferred is a photosensitive drum.
After being separated from the surface of (3), the conveyor belt (25)
Is transported to the fixing device (27) via the guide plate (26).
Here, the toner image is fused and fixed on the copy paper (S).
The paper is discharged onto the paper tray (28). Surface of photoconductor drum (3) that has passed through transfer area (X3)
Means that the residual toner is removed by the cleaning device (7).
After that, the light of the exposure lamp (9) passes through the opening of the reflector (10).
(11) and irradiate area (X4) via mirror (13)
Thus, residual charges are removed. B. Configuration of Developing Device (5) Next, the configuration of the developing device (5) according to the present invention will be described.
The description will be made in the following order with reference to FIGS. i. Schematic configuration of developing device (5) ii. developing unit (30) iii. switching mechanism (41) iv. vibrating mechanism (47) v. toner hopper (60) (70) vi. opening / closing mechanism (80) vii. Adjustment mechanism (90) viii. Lock mechanism (100) ix. Drive mechanism (120) x. Transmission mechanism (130) xi. Toner density control mechanism xii. Developer i. Developing device (5) Schematic configuration of developing device (5) ) Is roughly black, as shown in Figs.
First toner hopper (60) for containing toner and black
The second toner containing the color toner (for example, red toner)
Along the outer peripheral surface of the hopper (70) and the photosensitive drum (3).
Move in the directions of arrows (c) and (c ')
Selectively receive toner supply from (60) or (70)
The electrostatic latent formed on the surface of the photosensitive drum (3)
And a developing unit (30) for supplying the image. ii. Developing unit (30) (see Figs. 3 and 4) In the developing unit (30), the developing frames (31) and (31)
(One not shown) is the back side of the photosensitive drum support shaft (16)
It is attached rotatably to the near side. Developing rollers (32) are provided on the developing frames (31) and (31).
The developing roller is supported by a method described later.
A predetermined gap between (32) and the photosensitive drum (3)
Are formed. The developing roller (32) has, for example, an outer diameter of φ16 mm.
The outer peripheral surface has a fine concave (depth 10 ~
200μm) formed conductive and non-magnetic aluminum
Resin or oxidation on the surface of cylinder or aluminum cylinder
Insulating or semi-insulating by forming a coating,
Is applied to the surface of aluminum cylinder by glow discharge in vacuum.
An organic polymer film obtained by plasma polymerization is used. developing
Inside the roller (32), the magnetic poles (33a), (33
b) Multiple magnets extending from (33c), (33d), and (33e)
The magnetic roller (33) with
And one end of the support shaft is formed inside the developing roller (32).
Rotatably supported in the bearing recess (not shown)
The end (34) is a developing roller (32) and a developing frame (31).
And is rotatably supported. On the other hand,
Roller (32) rotates at one end to the developing frame (31)
So that the other end can be turned around the support shaft of the magnetic roller (33).
Rollable supported. Therefore, the developing unit (30) is located on the outer peripheral surface of the photosensitive drum (3).
The magnetic pole of the magnetic roller (40)
It has a relatively constant positional relationship with the drum (3).
That is, the magnetic pole facing the photosensitive drum (3) is always
It faces the drum (3). Also, a developing roller is provided between the developing frames (31) and (31).
A non-magnetic conductive material that covers the upper and lower parts of the
Upper frame (35) and lower frame (36) are bridges
The developing roller (32) is paired with the photosensitive drum (3).
Only the opposite part and the opposite side are open. And this
Of the upper frame (35) and lower frame (36)
The surface facing the roller (32) is a magnetic block on the developing roller (32).
Formed so that the developer transported in a brush state always contacts
In particular, the magnetic pole facing part where the spike of the magnetic brush is high
(35a) is formed to prevent clogging of developer
I have. Facing the photosensitive drum (3) of the lower frame (36)
The end member (36b) is attached to the tip on the side via an insulating material.
Have been killed. Also, the developing roller of the lower frame (36)
A stirring chamber (38) is provided along the axial direction on the surface facing (32).
Formed on the inner surface of the agitating chamber (38).
It has a curved surface that flows smoothly and has a stirring chamber (3
8) The downstream side wall in the developer conveyance direction is the developing roller
(32) and a hot height regulating part (3
9) The magnetic roller (33) is provided as shown in FIG.
In addition, it can be moved by a magnetic pole moving mechanism (37).
That is, the support (34) of the magnetic roller (33) is
(37a) and the solenoid (S
L) and return by spring (37c)
Has become. First, when the solenoid (SL) is off,
As shown, the main developing pole (33a) of the magnetic roller (33)
The support shaft (34) of the air roller (33) and the support of the photosensitive drum (3)
Located on the line connecting the shaft (16)
(39) Magnetic pole located further upstream in the developer transport direction
(33b), ie, the magnetic pole (33b) facing the stirring chamber (38)
Is the support shaft (34) of the magnetic roller (33)
An angle α away from the line connecting 9) to the upstream side in the developer conveyance direction
Position Next, when the solenoid (SL) is turned on, the magnetic roller
(33) rotates counterclockwise by an angle θ in FIG.
The magnetic pole (33b) facing the chamber (38) is a magnetic roller (33)
From the line connecting the support shaft (34) and the spike height regulating member (39)
Stop at a position away from the upstream side in the transport direction by an angle β.
It has become. By the way, the end member (36b) of the lower frame (36)
Is connected to the positive pole of the DC power supply,
An adhesion prevention bias voltage (Vt) is applied.
You. Developing roller (32), upper frame (35), lower
The frame (36) has a bias switch (SW)
Connected to a DC power supply. In position 1 of this bias switch (SW)
Indicates a negative developing bias voltage applied to the developing roller (32).
(Vb) is applied, and the upper frame (35) and
Developing roller on lower frame (36) excluding end member (36b)
A voltage having the same potential as that of (32) is applied.
In position 2, the developing roller (32) is minus.
Of the developing bias voltage (Vb)
Frame (3) excluding the frame (35) and end member (36b)
6) Plus, that is, a voltage of the same polarity as toner is applied
It has become so. Furthermore, at position 3,
A positive developing bias voltage (Vb) is applied to the roller (32)
And the upper frame (35) and end members (36
b) except for the lower frame (36) plus the plush
And a voltage having the same polarity as that of Table 1 lists the polarities of the voltages applied to each of the above members.
It is a table. Further, a developing unit (30) is provided above and below the developing unit (30), respectively.
Switches (S1) and (S2) for detection are installed. The developing unit (30) having the above configuration is as shown in FIG.
Thus, the photosensitive drum (3), the charging charger (4) and the
Together with the leaning device (7), these back and front sides
Unit frames (15) and (15) (
Is fixed to the imaging unit (I
U) make up this imaging unit (IU)
It is designed to be removable from the main body (1). The switching mechanism (4
1), vibration mechanism (47), etc.
Will be described. iii. Switching mechanism (41) (see FIGS. 4 and 5) The switching mechanism (41) includes a developing unit (30) and a photosensitive drum.
It moves along the outer peripheral surface of (3) and changes to black development state (P1).
To the color development state (P2). In this switching mechanism (41), the switching lever (42) is
(30) is fixed to the developing frame (31).
Bar (42) is located on top of toner hoppers (60) and (70).
The plate (43) to be placed is locked. In addition, the press
The window (44) is formed in the port (43), and the lever (42) is
The developing roller (32) rotates in the direction of the mark (c), and the developing roller (32)
Black development facing supply roller (63) of na hopper (60)
When the state (P1) is switched, the window (44)
A black mark (45) provided on the upper surface of the paper (60) appears. Conversely, rotate the lever (42) in the direction of the arrow (c ').
As a result, the center of the developing roller (32) is
Move along the arc (L1) centered on the system (3) and develop
The roller (32) is a supply roller of the second toner hopper (70)
Switch to the color development state (P2) opposite to (73)
The window (44) is provided on the upper surface of the toner hopper (70).
Color mark (46) appears. And a display unit (not shown) provided on the copying machine body (1).
Has a black mark (45) or color through the window (44)
A mark (46) appears, indicating whether black or color development
Displays whether copying is possible. iv. Vibration mechanism (47) (see FIG. 6) The vibration mechanism (47) is developed using the switching mechanism (41).
The part (30) is in black development state (P1) and color development state (P2).
When switching to the upper and lower frames (35), (3
6) vibrates, thereby providing mechanical
Or for removing electrically attached toner
It is. In this vibration mechanism (47), a spring vibrator (48),
(52) has a striking part (50) on the photosensitive drum (3) side,
(54) and the upper frame via the fulcrums (49) and (53)
(35) and the lower frame (36) so that it can swing
Biased in one direction by springs (51) and (55)
You. Also, the frame (57) provided in the copier body (1)
Is on an arc centered on the support shaft (16) of the photosensitive drum (3)
Irregularities (56) are continuously formed on the
The outer ends of the children (48) and (52) are engaged. Therefore, holding the lever (42) of the switching mechanism (41)
Developing part (30) is changed from black developing state (P1) to color developing state
When switching to (P2) or vice versa, the oscillator
The ends of (48) and (52) are sequentially engaged and released with the uneven part (56)
Is repeated, and the vibrators (48) and (52) vibrate.
And the hitting parts (50) and (54) are the upper frame (35),
Hit the outer part of the lower frame (36) and apply vibration
give. v. Toner hoppers (60) and (70) (see Fig. 7) The toner hoppers (60) and (70)
It supplies toner and color toner. These toner hoppers (60) and (70)
It is detachably located at the rear and has a toner hopper (6
(0), (70) body (61), (71) in front of the opening
Supply rollers (63) and (73) are arranged at (62) and (72).
The supporting shafts (68) and (78) are mounted on the main body (61) (71).
The bearings (94) and (95) (see Fig. 10) are rotatably supported.
Is held. The supply rollers (63) and (73)
Is an arc whose center is the photosensitive drum (3)
(L2), the supply rollers (63) and (73) and the photoconductor
At the position where the outer peripheral surface with the drum (3) is closest,
The interval is slightly larger than the outer diameter of the developing roller (32).
You. In addition, as the supply rollers (63) and (73), for example,
It has a diameter of φ16mm and the outer peripheral surface is blasted and etched.
10-200μm deep by knurling or knurling
It is made of conductive non-magnetic aluminum, etc.
Cylindrical body is used. In addition, the opening portions (62) of the toner hoppers (60) and (71)
(72) has regulating blades (64), (74), and toner spill prevention
Stop films (65) and (75) are provided.
Are pressed against the outer peripheral surfaces of the supply rollers (63) and (73), respectively.
Have been. The rear of the toner hoppers (60) and (70)
(63), (73), regulating blades (64), (74) and
Each separated by a spill prevention film (65) and (75)
The toner storage tanks (66) and (76) are formed, and the first toner
A stirring blade (67) is provided in the toner storage tank (66) of the hopper (60).
Are rotatably accommodated. Switches (S3) and (S4) are toner hoppers, respectively.
Check whether (60) and (70) are mounted in the specified positions.
A switch that detects the signal and sends the signal to a controller (not shown).
It is output. vi. Opening / closing mechanism (80) (See Figs. 7 and 8) The opening / closing mechanism (80) opens and closes the toner hopper (60)
Open and close the mouth (62), (72) and remove the unused toner hopper.
Shut off the toner supply and prevent the toner from falling.
It stops. In this opening / closing mechanism (80), the supply roller support shaft (63),
Frames (81) (81) and (85) (85) at both ends of (78)
The frame (81) (8
1), (85), and (85) have open / close covers (82) and (86), respectively.
Has been bridged. The frames (81) and (85) are integrated with each other.
Segment gears (83) and (87) are provided.
(84), (88) to close direction [arrows (d), (e)
Direction)]. Note that the spring (8
4) and (88) are wound around the spindles (68) and (78).
The main body (61), (71) is locked, the other end is frame (8
Locked to 1) and (85) respectively. On the other hand, the developing frame (31) of the developing section (30)
Gear (89) is provided integrally with this segment
Gear (89) is a segment of toner hopper (60), (70)
Meshes with gears (83) and (87), developing part (30) becomes black developed
(P1) or color development (P2)
So that either one of the openings (62) or (72) is open
It is. More specifically, the lever (42) of the switching mechanism (41) is held.
The development unit (30) and segment gear (89)
Rotate in the (c) direction to set the black development state (P1)
(Solid line in FIG. 8), the movement of the segment gear (89)
The segment gears (83) and (87) are arrows
It rotates in the directions (d ') and (e), respectively, as shown in FIG.
The opening and closing cover (82) of the first toner hopper (60)
The opening (62) is opened and the second toner hopper is opened.
The opening (72) of (70) is closed by the open / close cover (86)
You. Hold the lever (42) and the developing unit (30)
(89) is rotated in the direction of arrow (c ') to develop the color
When (P2) is set (indicated by the two-dot chain line in FIG. 8),
Gears (83) and (87) are in the directions of arrows (d) and (e '), respectively.
And the opening (62) of the first toner hopper (60)
Closed by the opening / closing cover (82), the second toner hopper (7
0) Open / close cover (86) retracts and opening (72) opens
Is done. vii. Gap adjusting mechanism (90) (See Figs. 9 and 10) The gap adjusting mechanism (90) is composed of a developing roller (32) and
The gap between the supply rollers (63) and (73)
Is set to a predetermined value. In the gap adjusting mechanism (90), the developing roller (32)
The gap adjustment rollers (91) rotate on both ends of the support shaft (33)
It is provided as possible. Also, supply roller support shafts (68), (7
8) Gap adjusting rollers (92) and (93) at both ends
It is provided rotatably. On the other hand, formed on the side walls of the toner hopper bodies (61) and (71)
Supply roller bearings (94) and (95)
The diameter is slightly larger than (68) and (78),
Gap is formed between 8), (78) and bearings (94), (95)
Have been. Also, the side walls of the toner hopper bodies (61) and (71)
Toppers (96), (97) are formed, and the stoppers (96),
A spring (9) is provided between (97) and the spindles (68) and (78).
8) and (99) are interposed, and the shafts (68) and (78) are
It is urged in the direction of the arrow toward the image section (30). According to the gap adjusting mechanism (90) having the above configuration,
For example, as shown in FIG. 9, the developing roller (32)
In the state (P1), the gap adjusting roller (91) has the first
Gap adjustment roller (92) of toner hopper (60)
Between the developing roller (32) and the supply roller (63).
A fixed gap is set. Switching the developing roller (32) to the color developing state (P2)
Then, the gap adjusting roller (91) of the developing roller (32) is
Pressure on the gap adjustment roller (93) of the toner hopper (70)
And between the developing roller (32) and the supply roller (73)
A predetermined gap is set. viii. Lock mechanism (100) (refer to FIGS. 11 to 13) The lock mechanism (100) has a developing unit (30) in a black developing state.
Locks the first toner hopper (60) when in (P1)
When in the color development state (P2), the second toner
This locks the hopper (70). With this lock mechanism (100), the developing frame (31)
Lock release parts (101) and (102) are provided on the outer side,
Surface of release part (101) [pair with stopper (103) described below]
Facing side) is ascending in the direction of arrow (c).
Surface of the release part (102) [opposite to the stopper (104)
Plane) is ascending in the direction of arrow (c ').
You. On the other hand, as shown in FIGS.
And the toner hoppers (60) and (70)
(103), (104) are provided, the rear of each is fixed
Fixed to copier body (1) via members (105) and (106)
The free ends of the stoppers (103) and (104)
(107) and (108) are formed respectively. Also, the toner
Supply rows for the main bodies (61) and (71) of the hoppers (60) and (70)
Coaxially with the engagement holes (107), (1)
08) with engagement projections (109) and (110) with approximately the same diameter as
I have. In the lock mechanism (100) having the above configuration, FIG.
As shown in the figure, the developing frame (31) of the developing section (30) is black.
When the developing unit (P1) is set, the release unit (102)
Dive into the tip of the stopper (104)
The engagement hole (108) is provided in the engagement protrusion (1) of the second toner hopper (70).
The engagement with 10 is released, and the toner hopper (70) is removable
(See FIG. 13). On the other hand, the first toner hopper
As shown in Fig. 12, the stopper (103) of (60)
The tip is pressed against the side of the developing frame (31), and the engaging hole
(107) engages with the engagement protrusion (109), and the first toner
The pa (60) is locked in a non-removable state. Holding the lever (42) of the switching mechanism (41) with the developing unit (30)
Is switched to the color development state (P2),
Then, the release part (101) goes under the surface facing the stopper (103).
And the first toner hopper (60) is set in a detachable state.
The release part (102) is facing the stopper (104).
And the second toner hopper (70) is locked. That is, when the developing unit (30) is in the black developing state (P1), the first
The toner hopper (60) is locked and can be taken out
Only the second toner hopper (70) is set to be detachable.
It is. Conversely, when the developing unit (30) is in the color development state (P2)
The second toner hopper (70) cannot be taken out,
Only the first toner hopper (60) is set to be removable
You. ix. Drive mechanism (120) (see FIGS. 14 and 15) In the drive mechanism (120), the support of the photosensitive drum (3)
The photosensitive drum drive gear (121) provided on the shaft (16) is
Drive motor (2) (see FIG. 1),
The developing roller drive gear attached to the spindle of the developing roller (32)
(122) is a photosensitive drum via the developing frame (31)
Rotate around the drive gear (121) while meshing with it
Gears (121) and (122) are differential gears
The vehicle device is configured. The developing roller drive gear (12
The gear ratio between 2) and the photosensitive drum drive gear (121) is 1: 2.
ing. The developing roller drive gear (122) will be described later.
One-way clutch (13
1) is attached to its spindle via On the other hand
The direction clutch (131) is the developing low when viewed from the left side in FIG.
When the drive gear (122) rotates clockwise,
The rotation torque is transmitted to the spindle of the developing roller (32).
It has become. Also, the support shafts (68), (7) of the supply rollers (63), (73)
8) Supply roller drive clutch (127) (Supply roller
(The clutch corresponding to (73) is not shown).
Roller drive gears (124) and (126)
Gears (124) and (126) are idler
Ya (123) and (125) are engaged with each other. Further, although not shown, the first toner hopper (60)
The provided stirring blade (67) is connected to the supply roller drive gear (124).
Drive-coupled and rotationally driven with the supply roller (63)
It is like that. The stirrer (67) is the platen (14)
Connected to the drive system, and rotate as the platen moves.
It may be. In the drive mechanism (120) having the above configuration, the developing unit (3)
When (0) is set to the black development state (P1),
As shown, it is engaged with the photosensitive drum drive gear (121)
The developing roller drive gear (122) is connected to the first toner hopper (6
0) meshes with the idler gear (123). Therefore, driving the main motor (2) in this state
The photosensitive drum drive gear (121) rotates in the direction of the arrow.
The developing roller drive gear (122) and the eye
Gear (123) and supply roller drive gear (124)
Rotating in the direction of the arrow, the photosensitive drum (3), the developing roller
(32) rotate in the directions of the arrows. Also, a system not shown
Supply roller drive clutch (12
7) When turned on, the rotation of the supply roller drive gear (124)
Is transmitted to the supply roller (73). Developing part (30) is changed from black developing state (P1) to color developing state
(P2), the developing roller drive gear (122)
Around the photosensitive drum drive gear (121)
Moving along the idler of the second toner hopper (70)
Meshes with the gear (125). Therefore, driving the main motor (2) in this state
The photosensitive drum drive gear (121) rotates in the direction of the arrow.
And the developing roller drive gear (122),
Gear (125) and supply roller drive gear (126)
Each rotating in the direction of the arrow, photosensitive drum (3), developing roller
(32) rotate in the directions of the arrows. Also, not shown
When the supply roller drive clutch is turned on, the supply roller drive
The rotation of the gear (126) is transmitted to the supply roller (73). x. Transmission mechanism (130) (Fig. 19) The development roller (32) is a transmission mechanism using an electromagnetic clutch.
(130) made it possible to change the rotation speed
I have. That is, the support shaft (16) of the photosensitive drum (3) is
First transmission gear (133) provided with rubbing plate (132) not shown
The first spring is loosely supported by the leaf spring.
Clutch plate facing friction plate (132) of high speed gear (133)
Clutch plate (135) with (134) shown on support shaft (16)
It is loosely fitted with a stopper that does not support it. In addition,
The plate (134) fits around the support shaft (16) so that it can rotate integrally with it.
And a first transmission gear on the support shaft of the developing roller (32).
The second transmission gear (136) meshing with the (133) is fixed, and the
The gear ratio between the two-speed gear (136) and the first speed gear (133) is 1:
2.3. The clutch (135) receives a signal from a control system (not shown).
The friction plate (132) in Fig. 19 is changed to the clutch plate (134)
In the direction of the first gear (133).
(132) is pressed against the clutch plate (134) and the shaft (16)
The rotational torque is transmitted to the first transmission gear (133).
ing. In the transmission mechanism (130) having the above configuration,
At times, the clutch (135) is in the OFF state,
The drive motor (2) drives the photosensitive drum drive gear (12
When 1) rotates, the photosensitive drum is driven via its support shaft (16).
(3) and clutch plate (134) rotate in the direction of the arrow in the figure.
And the developing roller drive gear (122) and one direction
The developing roller (32) is indicated by an arrow in the figure via the clutch (131).
Rotate in the direction. With the rotation of the developing roller (32),
The second transmission gear (136) also rotates in the same direction, but the friction plate (13
2) is not pressed against the clutch plate (134).
The first transmission gear (133) meshing with the second transmission gear (136) is supported.
Run idle around axis (16). Next, the clutch (135) operates at the time of toner collection.
And the photosensitive drum drive gear (12) from the main motor (2).
The drive torque transmitted to 1) is directly
Developing roller driving gear (122) and one from moving gear (121)
To the developing roller (32) via the directional clutch (131)
The first transmission gear (133) and the clutch (135)
Reaching the developing roller (32) via the second transmission gear (136)
And two routes, the latter of which
Since the gear ratio is higher, the developing roller (32) is
Receiving the rotational torque from the
As a result, the one-way clutch (131)
The drive gear (122) idles. xi. Toner density control means (see FIG. 2)
The steps will be described. The developing roller (32) of the developing section (30) is
Development bias voltage via EAS switch (SW)
(Vb) is applied, and DC is supplied to the supply rollers (63) and (73).
Connect AC bias (Vrms) in series with bias (Vss)
Recovery bias voltage (Vs) is applied,
The voltage (Vb) and (Vss) are variable, and their voltage values are adjusted.
Adjusting the toner density on the developing roller (32).
Adjustable. xii. Developer In the developing device (5) having the above configuration, the toner and
A two-component developer consisting of a rear and a rear is used. The carrier has a particle size of about 20 to 100 μm.
Type carrier, ferrite carrier, iron powder carrier,
Or a key in which an appropriate resin is overcoated on these surfaces
Carrier is used outside the developing roller (32).
Magnetically held on the periphery by the magnetic force of the magnetic roller (40)
ing. The toner has a particle size of 5 to 30 μm,
And capsules produced by the crushing method or suspension polymerization method, etc.
Toner is used, and the first toner hopper is
(60) contains the black toner, and the second toner hopper
(70) contains color toner other than black (for example, red toner)
Is housed. C. Black developing operation Hereinafter, the black toner of the first toner hopper (60) was used.
The black developing operation will be described. The developing unit (30) is black developed by the switching mechanism (41).
Status (P1) and the display unit (1
(Not shown) is marked with a black mark (45) (see Fig. 4).
And the developing roller (32) is a first toner hopper (60)
Of the supply roller (63). Also, as shown in FIGS.
Position (SW) is set to 1 and the upper frame
(35) and lower frame (36) excluding end member (36b)
Is a negative bias voltage of the same potential as the developing roller (32)
Is applied to the end member (36b) of the lower frame (36).
A positive bias voltage is applied. The magnetic roller (33) is shown in FIG. 17 and FIG.
As shown, when the solenoid (SL) is off,
(33a) is located at the position closest to the photosensitive drum (3).
The magnetic pole (33b) facing the stirring chamber (38)
It is assumed that it is located at a position α from the control member (39). On the other hand, the gap adjustment mechanism (100), etc.
It has been set. That is, in the gap adjusting mechanism (90), as shown in FIG.
The gap adjustment rollers (91) and (92)
A predetermined gap is provided between the developing roller (32) and the supply roller (63).
Cap is being held. In the opening / closing mechanism (80), as shown in FIG.
Is the opening / closing cover (82) of the na hopper (60) open (62)?
The second toner hopper (70)
The opening (72) is closed by (86). Therefore,
In this state, the color toner is transferred from the second toner hopper (70).
-Does not fall. In the lock mechanism (100), as shown in FIG.
Locks the toner hopper (60) in an unremovable state
Then, the second toner hopper (70) is set in a detachable state.
Has been set. In the drive mechanism (120), as shown in FIG.
Roller drive gear (122) is connected to the first toner hopper (60).
The idler gear (123) meshes with the photosensitive drum drive gear
The rotation force of (121) is applied to the developing roller drive gear (122) and the eye.
Transmission to the drive gear (123) and the supply roller drive gear (124).
Is set to be reachable. In the speed change mechanism (130), as shown in FIG.
(135) moves to the left in the figure and the clutch is disengaged.
Is in a state. The toner density adjusting means includes a developing bias voltage (Vb),
Recovery bias voltage (Vss) is set to development state respectively
You. Each part of the developing device (5) is set as described above.
When the print switch is turned on in the state shown in FIG.
The photosensitive drum based on the drive of the main motor (2).
Ram (3), developing roller (32), stirring blade (67)
Rotating and supply roller drive clutch (127)
The supply roller (63) is rotated based on the ON operation of. As a result, the stirring blade (6)
7) Based on the rotation of the black toner before mixing and stirring
The toner, blocking and cross-linking of the toner
The elephant is prevented. Outer circumference of the supply roller (63) facing the toner storage tank (66)
On the surface, as shown in FIG.
Is taken into the minute recess on the surface of the supply roller (63)
It is conveyed in the direction of the arrow and contacts the tip of the regulating blade (64).
The excess is scraped off at. The toner taken in the minute recesses is regulated by a regulating blade (6
4) When passing through the pressure contact part with
Contact causes frictional charging of the plug polarity,
A thin charged toner layer is formed on the surface. On the surface of the developing roller (32), as shown in FIG.
The carrier is generated from the magnet of the magnetic roller (33).
The toner is conveyed along the line of force in the state of a magnetic brush, and
The layer is on the opposite part of the supply roller (63) and the developing roller (32).
When transported, the brush-like carrier scrapes off
Applied to the developing roller (32) and the supply roller (63).
Development based on the difference between the bias voltages (Vb) and (Vs)
Black toner is supplied to the surface of the roller (32). Here, the developing roller (32) and the supply roller (63) are paired.
Not only the toner supply operation described above, but also
Run excess toner from the carrier on the development roller (32)
A collecting operation is also performed to collect the toner into the supply roller (63). The toner supplied to the surface of the developing roller (32)
aBased on the rotation of the developing roller (32), as shown in
The paper is transported in the direction of the arrow.
Mixed. Next, the developer is transported to the stirring chamber (38) and
Here, while forming a vortex in the direction of the arrow with the developer described later,
And even better mixed and charged to a certain value
That is, the developing roller (3) having passed through the portion facing the regulating portion (39)
2) The toner and carrier are coated on the surface in a predetermined ratio (toner
(Concentration: 6-10% by weight)
It is set to a state in which development is possible. It consists of toner and carrier on this developing roller (32)
While the two-component developer is adjusted and transported, temporarily
The frame (35) and lower frame (36) are electrically
The upper frame (35) and lower
The frame (36) is in frictional contact with the carrier in the developer.
The positive charge accumulates as a result of the
When the outer surface of (32) is developed by toner
Phenomenon occurs, the development bias no longer works, and
Fog occurs. This phenomenon is seen in the upper frame (35) and lower
When a positive voltage is applied to the unit frame (36),
I will. However, in this embodiment, the upper frame (35) and
The lower frame (36) excluding the end member (36b)
A negative voltage of the same potential as the developing bias of
Toner, the toner is stably charged with the carrier
And the outer surface of the developing roller (32)
Therefore, it is not developed. In this state, it was formed on the surface of the photosensitive drum (3).
The electrostatic latent image is conveyed to the portion facing the developing roller (32).
Then, the two-component developer is rubbed against the electrostatic latent image.
It is visualized as a black toner image. Then, development is performed to move away from the photosensitive drum (3).
The toner that scatters and falls from the agent is in the lower frame (36)
Of the photosensitive drum (3) side, that is, the end member (36)
b) Attach and accumulate on the end member (36b)
Is positive, that is, the bias voltage (V
t) is applied, an electrostatic repulsion acts and the
The knuckle does not adhere. The developer that has passed through the portion facing the photosensitive drum (3)
As shown in FIG. 21a, the ear faces the portion facing the regulating member (39).
Most of them are dropped into the stirring chamber (38),
Developer along with the developer mixed here
The toner is mixed while forming a vortex in the
Turns are erased, and some developer is removed again.
Roller (32) and the supply roller (63)
The toner is supplied again. In addition,
The inner surface of the stirring chamber (38) has a smooth curved surface and a magnetic roller (3
3) Because it is formed within the magnetic binding force and range,
The developing agent does not stay in one place
The mixture is constantly mixed and stirred with the rotation of (32). The toner collected by the supply roller (63)
Transported in the direction of the arrow based on the
Collected in the toner supply tank (66) through the contact part of (65)
Is done. In this way, the developing operation of the electrostatic latent image on the original image
Is completed, within the auto shut time of the copier,
The developing bias voltage is controlled based on the signal from the controller.
Pressure (Vb) and / or recovery bias (Vs)
Switched to the standby state, from the surface of the developing roller (32)
Part of the toner is collected in the toner storage tank (66) and developed.
The toner concentration on the roller (32) is set to 0.1 ~ 2.0wt%
You. D. Developing part switching operation Next, from the black developing state (P1) to the color developing state (P2)
To switch, as shown in FIG.
2) Hold and rotate the developing unit (30) in the direction of the arrow (c ').
You. Thus, the display unit (shown in FIG.
A color mark (46) is displayed on the). Also,
The vibrating mechanism (47) that operates is operated as follows. In the vibration mechanism (47) shown in FIG. 6, the vibrator (48),
The tip of (52) is sequentially engaged with the uneven part (56) of the frame (57).
Hitting part (50), (54) of each transducer (48), (52)
But continuous upper frame (35) and lower frame (36)
The upper frame (35) and the lower
Electrically or mechanically attached to the surface of the frame (36)
The black toner is peeled off. The gap adjustment mechanism (90) shown in FIGS.
Roller (32) of the first toner (91)
Separate from the gap adjusting roller (92) of the hopper (60)
The supply roller (63) is biased by the spring (98)
Move slightly in the direction. The developing unit (30) switches to the color development state (P2).
When it is obtained, the gap adjusting roller (91) of the developing section (30)
Is the gap adjusting roller (9) of the second toner hopper (70).
3) The gap adjustment roller (93) is pressed against the spring
Move slightly in the direction opposite to the arrow direction against the biasing force of (99).
Moves between the developing roller (32) and the supply roller (73).
A predetermined gap is formed uniformly along the direction. The opening and closing mechanism (80) shown in FIGS.
The segment gear (89) moves in the direction of the arrow (c ') as it moves.
, The toner hopper (60)
(70) Segment gears (83) and (87) are arrows
(D) and (e '), the first toner hopper
The opening (62) of (60) is closed by the opening / closing cover (82).
The opening (72) of the second toner hopper (70)
The opening and closing cover (86) is retracted and opened. Therefore,
Black toner drops from the first toner hopper (60)
I will not do it. The lock mechanism (100) shown in FIGS.
The release unit (101) is moved by the stopper (10
Dive into the opposing surface of 3), and another release section (102)
Retreat from the opposing surface of the topper (104), and
(60) is set in a detachable state, and the second toner
The hopper (70) is locked in a non-removable state. In the drive mechanism (120) shown in FIGS.
The developing roller drive gear (122) is moved along with the
Do not rotate around the ram drive gear (121) while meshing with it.
Idleragi of the second toner hopper (70)
Gear (125) to rotate the photosensitive drum drive gear (121).
The rolling force is transmitted to the second gear via the developing roller driving gear (122).
Idler gear (125) and supply roller for na hopper (70)
Roller drive gear (126). E. Black toner removal operation As described above, whether the developing section (30) is in the black development state (P1)
Is switched to the color development state (P2).
When detected by the switch (S2), the via shown in FIG.
Switch (SW) is set to position 3.
The developing roller (32), upper frame (35) and lower frame.
Frame (36) has a positive bias voltage of the same polarity as the toner.
Pressure is applied. Also, as shown in FIGS. 17 and 18,
The solenoid (SL) turns on and the magnetic pole of the magnetic roller (33)
(33b) moves toward the β position, that is, toward the hot spot restriction section (39)
Move. Further, the transmission mechanism (130) shown in FIG.
The clutch (135) is engaged. After a lapse of a predetermined time, the main motor (2)
Activate the photosensitive drum of the drive mechanism (120) shown in FIG.
A driving gear (121), a developing roller driving gear (122),
The supply roller drive gear (124) starts rotating,
Based on the discharge of the charging charger (4), the photosensitive drum
The surface of (3) is uniformly charged. Here, the developing roller (32) is driven by a speed change mechanism (130).
The rotation speed is higher than during development, and the photosensitive drum
The peripheral speed ratio between (3) and the developing roller (32) is 1: 2 during development.
However, it is 1: 2.3. Also, the second toner
Attach to support shaft (78) of supply roller (73) of hopper (70)
The supply roller driving clutch (not shown)
It has been turned off, and the rotation of the supply roller drive gear (126)
It is not transmitted to the supply roller (73). The key held on the surface of the developing roller (32)
Black toner remaining in the carrier and the developing unit (30)
When switching from the image state (P1) to the color development state (P2)
In addition, the upper frame is formed based on the striking action of the vibration mechanism (50).
Black toner removed from the lower frame (36) and the lower frame (36)
The outer peripheral portion thereof based on the rotation of the developing roller (32).
Conveyed to the surface of the photoreceptor drum (3) at the opposite portion
The toner is supplied electrostatically, and is turned black from the outer peripheral portion of the developing roller (32).
The nut is removed. During this black toner removal operation, the upper frame (3
5) and the lower frame (36) on the developing roller (32)
The magnetic brush of the developer is formed so that it always contacts.
As a result, unstable toner due to poor charging etc.
Flying and falling toward these frames (35) and (36)
Is prevented. Also, upper frame (35) and lower
The frame (36) is positive, ie, of the same polarity as the toner.
Since a bias voltage is applied, electrostatic repulsion is created.
Use the upper frame (35) and the lower frame (3
6) and does not adhere to the developing roller (32). Provisional
To the upper frame (35) or lower frame (36)
The toner on the magnetic brush even if
As the toner is further scraped off, the repulsion force
Is returned to. In this way, the upper frame (35) or
The black toner adhering to the lower frame (36) is
To the photosensitive drum (3) together with the toner on the roller (32).
Supplied and completely removed. On the other hand, the magnetic roller (33) faces the stirring chamber (38).
The pole (33b) moves to the β position as shown in FIG.
It is approaching the Hotaka Control Department (39). Therefore, in FIG.
As shown in FIG.
And the magnetic binding force between the carriers is strong.
Developer is blocked by the hot height regulating member (39)
When the fluid flows spirally in (38), the magnetic
Fluid under the influence of force, ensuring agitation
To remove residual toner, improve toner removal performance,
The knurling operation time is reduced. Thus, the toner is supplied to the surface of the photosensitive drum (3).
The black toner is moved by an arrow based on the rotation of the photosensitive drum (3).
It is conveyed in the direction of the mark (a) and is turned to the cleaning device (7).
Will be collected. The above black toner removal operation is performed for a predetermined time, and
When almost all of the black toner is removed from the peripheral surface of the
Color development is possible. As a result, black toner is supplied to the electrostatic latent image during color development.
The image quality is degraded due to color mixing etc.
Nor. FIG. 20 shows the development row during the above toner removal operation.
(32) showed the effect on toner removal performance
The horizontal axis indicates the toner supply capability, that is, the photosensitive drum.
The vertical speed ratio between (3) and the developing roller (32) is plotted on the vertical axis.
-Amount (mg / cm Two ) For four systems with different system speeds.
The amount of developed toner for the change in toner supply capacity
It shows the change. According to the figure, the system speed
Despite the change, the amount of developed toner, that is, toner removal
The amount is the toner supply amount, that is, the photosensitive drum (3) and the developing amount.
It can be seen that it increases in proportion to the peripheral speed ratio of the roller (32).
You. Therefore, at the time of the toner removing operation, the photosensitive drum (3)
Set the peripheral speed ratio of the developing roller (32) higher than during developing (this embodiment
(In this example, it increased from 2 to 2.3.)
In addition, the time required for the toner removal operation can be reduced. The toner removal operation is performed by turning on the power of the copying machine.
After the power failure or jam clearance, the toner hopper
It is executed after replacement, and the toner is removed from the developing unit (30).
You. After the power of the copier is turned on, the toner removal operation
(27) Warming up time, temperature control time, coating
Executed within the oil smoothing time. In this embodiment, the toner on the developing roller (32) is
Removal achieved by developing on photoreceptor drum (3)
However, toner was supplied via toner supply roller (63).
It is also possible to collect at the par (60) side. That is,
In the case of, the bias switch (SW) shown in FIG.
Is set to 2 and the developing roller (32) is
Apply the negative developing bias voltage (Vb) to the upper frame.
Positive (35) and lower frame (36)
Recovery while applying voltage while applying to the supply roller (63)
Increase the bias voltage (Vs). As a result, the developing roller
(32) The toner in the developer on the upper frame (35) and
Development via without adhering to the lower frame (36).
Based on the potential difference between the recovery voltage (Vb) and the recovery bias voltage (Vs)
Collected by the supply roller (63). F. Color developing operation The developing device (5) is set as described above.
When the print switch (not shown) is turned on,
Bias switching based on signal from controller not shown
The switch (SW) is switched to position 1 and the developing
The bias voltage (Vb) and the recovery bias voltage (Vs) are developed again
State and the magnetic pole of the magnetic roller (33)
(33b) returns to the α position, and the clutch of the transmission mechanism (130)
(135) is cut off. Note that the magnetic pole (33b) is not returned to the α position here.
In the same manner as in the black toner removing operation, the β position was set.
, The circulation area in the stirring chamber is smaller than the position of α.
And the mixing and stirring operation becomes insufficient.
No. Next, based on the driving of the main motor (2), the photosensitive drum is driven.
(3) rotates in the direction of the arrow (a), and the developing device (5)
Indicates that the developing roller (32) rotates in the
A supply roller driving clutch (not shown) is turned on. This
As a result, in the second toner hopper (70), the supply roller
(73) A thin layer of color toner is formed on the outer peripheral surface,
The color toner is supplied to the surface of the roller (32), and the developing roller is
Roller (32), the carrier and color toner
Two-component developer with predetermined density (toner density: 6 to 10 wt%)
Is adjusted. The surface of the photosensitive drum (3) is charged
After being charged by the discharge of (4), from the optical system (8)
An electrostatic latent image is formed based on the image exposure of
Receives the supply of color toner at the opposing portion of the developing roller (32).
The image is visualized as a color toner image. When the above developing operation is completed, the developing device (5)
Development bias voltage (Vb) and recovery bias voltage (Vs)
It is switched to the standby state and the surface of the developing roller (32)
Toner density is in standby state (toner density: 0.1 ~ 2.0wt%)
Is set. In addition, the developing unit (30) is turned black from the color development state (P2).
When switching to the image state (P1), the black development state (P1)
To the color development state (P2)
To the upper frame (35) and lower frame (36)
Color toner is peeled off and the developing unit (30) appears black
The switch to the image state (P1) switches to the switch (S1).
Is detected, the developing roller (32) starts driving,
The color toner remaining there is on the surface of the photosensitive drum (3).
And is collected by the cleaning device (7).
Almost no color toner exists on the outer periphery of the image roller (32).
Is set to a new state. Therefore, even if black development is performed next,
No toner appears. As shown in FIG. 16, the cleaning device (7)
The toner collection section (170) has a toner collection pipe (171)
Connected to the feed roller (63) or (73),
The supply roller (63) or a bearing structure (not shown) or
(73) is rotatably connected to the toner collecting section
(170) and a photosensitive drum on the toner collection pipe (171)
Cleaning device drive gear meshing with drive gear (121)
The transfer coil (17) with one end fixed to the support shaft (175) of (174)
2) is arranged. In addition, supply roller (63) or (7
Another transfer coil (173) is fixed inside 3).
You. Therefore, the toner collected in the cleaning device (7)
Is the toner collection unit based on the rotation of the conveyance coil (172).
Supply low from (170) via toner recovery pipe (171)
(63) or (73). Supply roller
The toner transported to (63) or (73) is
Rotation of feed coil (173) and supply roller (63) or (73)
From the back side of the supply roller (63) or (73) based on
Stored in In the embodiment, the upper frame (35) and the lower frame (35)
Develop the surface of the frame (36) facing the developing roller (32)
The developing roller (3
2) Formed so that the magnetic brush of the upper developer always contacts
However, at the time of development, the magnetic brush was not in contact with the
Prevents clogging and contacts magnetic brush only when collecting toner
You may make it. Also, when collecting toner, the upper frame (35) or lower frame
DC voltage applied to the beam (36) includes the recovery bias voltage
In the same manner as described above, the alternating current may be superimposed. In the above embodiment, the magnetic pole (33b) of the magnetic roller (33)
Moved during toner removal operation before color change
Is performed at the time of toner concentration control before and after the developing operation.
You may. That is, the developing roller before the developing operation
(32) Supply roller with little developer on top
Adjust developer by receiving toner from (63) and (73)
Until it is ready for development, or the development operation
The toner supply roller (63) for supplying the toner on the post-developing roller (32),
Collect to the toner hopper (60), (70) side via (73)
During this time, the toner concentration of the developer on the developing roller (32) is low.
As described above, the agitation property deteriorates as described above.
Move the magnetic pole of 3) and approach the hotaka regulation part (39)
As a result, the agitation of the developer is ensured, and the rise time is
And the recovery efficiency is improved. In the embodiment, only the rotation speed of the developing roller is increased.
The rotation speed of the photoconductor drum
You may make it quick. Further, in the above embodiment, a single developing roller (32) is used.
Turning with a certain gap around the photoconductor drum (3)
Toner containing different color toner by rotating
Applying the present invention to a developing device that switches to a hopper
It is not limited to this type, but fixed
Different color toner around a single developer roller
One in which a plurality of toner supply means are arranged, or
As shown in JP-A-61-201271, a plurality of toner
Disposing the feeding means around the rotation axis and rotating the rotation axis;
This makes any of the toner supply means compatible with the developing roller.
It can also be applied to things that face each other
You. (Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention,
Before changing the color by selecting the toner supply means,
When collecting toner in the developer on the roller,
The magnetic pole located on the upstream side of the developer
When moved toward the high regulation member, the developer in the stirring chamber
Is affected by the stronger magnetic poles,
Stirring performance is ensured, recoverability is improved, and recovery time is shortened.
Thus, the color can be changed in a short time. Therefore, before the color change, the developing roller and the stirring chamber
The toner in the agent is completely removed and collected.
Even if toner of a certain color is supplied and development is performed,
It is said that a beautiful image without turbidity and dropping pattern can be obtained
Has an effect.

【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図は磁気
ローラの移動状態を示す断面図、第18図は磁気ローラの
駆動装置を示す側面図、第19図は変速機構の断面図、第
20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21a図〜第21c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
…磁極移動機構、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）、6
3,73…供給ローラ（トナー供給手段）。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a copying machine equipped with a developing device according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of the switching mechanism, FIG. 5 is a sectional view showing the movement of the developing roller, FIG.
FIG. 7 is a sectional view of the vibration mechanism, FIG. 7 is a sectional view of the toner hopper, FIG. 8 is a side view of the opening / closing mechanism, FIGS. 9 and 10 are side views of the gap adjusting mechanism, FIG. 12 is a sectional view showing a locked state of the lock mechanism, FIG. 13 is a sectional view showing an unlocked state of the lock mechanism, FIG. 14 is an exploded perspective view of the drive mechanism, and FIG. 15 is a switching state of the drive mechanism. FIG. 16 is a cross-sectional view of the toner collecting mechanism, FIG. 17 is a cross-sectional view showing a moving state of the magnetic roller, FIG. 18 is a side view showing a driving device of the magnetic roller, and FIG. Cross section, No.
FIG. 20 is a diagram showing a change in the amount of developed toner with respect to a change in the toner supply ability. FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state of a developer on a developing roller after the movement. 3 photoconductor drum (electrostatic latent image carrier), 5 developing device, 31
... Development frame, 32 ... Development roller, 33 ... Magnetic roller, 37
… Magnetic pole moving mechanism, 38… stirring chamber, 39… Hotaka regulating member, 41…
Switching mechanism, 60, 70 ... toner hopper (toner supply means), 6
3, 73: supply roller (toner supply means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 博 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 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 (56)参考文献 特開 昭62−210483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−34469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−169176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−49377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−45261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−147365（ＪＰ，Ａ)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Hiroshi Mizuno               2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka               Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.               Inside (72) Inventor Akihito Ikebe               2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka               Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.               Inside (72) Inventor Koichi Eto               2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka               Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.               Inside (72) Inventor Shuichi Nakagawa               2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka               Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.               Inside                (56) References JP-A-62-210483 (JP, A)                 JP-A-58-34469 (JP, A)                 JP-A-62-169176 (JP, A)                 JP-A-62-49377 (JP, A)                 JP-A-61-45261 (JP, A)                 JP-A-59-147365 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．内周面に沿って複数の磁極を配設するとともに外周
部にキャリアを保持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ら
れ、穂高規制部材により堰き止められた現像剤と現像ロ
ーラにより搬送され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する撹拌室と、 前記現像ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電圧
印加手段と、 前記現像ローラに印加されるバイアス電圧を切り替える
バイアス電圧切替手段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で
あって、 前記現像ローラ内の磁極を所定角度周方向に回動可能に
形成するとともに、前記バイアス電圧切替手段によって
前記現像ローラに印加されるバイアス電圧を切り替えて
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、前記穂高規制部材より現像剤の搬送方向の上流側
で且つ前記撹拌室に関しても現像剤の搬送方向の上流側
の位置に対向配置された磁極を穂高規制部材に向かって
移動させて前記撹拌室内での現像剤の循環領域を小さく
する磁極移動手段を設けたことを特徴とする現像装置。(57) [Claims] A single developing roller having a plurality of magnetic poles arranged along the inner peripheral surface and holding a carrier on the outer peripheral portion; a plurality of toner supply means for supplying toners of different colors on the outer peripheral surface of the developing roller; A spike height regulating member that regulates the conveyance amount of a two-component developer composed of a toner and a carrier that is disposed in proximity to the developing roller and that is conveyed in a magnetic brush state on the outer peripheral surface of the developing roller; An agitating chamber provided on the upstream side in the transport direction, for stirring the developer by forming a vortex flow of the developer blocked by the spike height regulating member and the developer transported by the developing roller; and A bias voltage applying unit for applying a bias voltage to the developing roller; and a bias voltage switching unit for switching a bias voltage applied to the developing roller. A developing device capable of changing colors by forming a magnetic pole in the developing roller so as to be rotatable around a predetermined angle in a circumferential direction, and controlling a bias voltage applied to the developing roller by the bias voltage switching unit. When switching to collect the toner in the developer on the developing roller before the color change, upstream of the spike height regulating member in the developer transport direction and upstream of the stirring chamber also in the developer transport direction. A developing device comprising: a magnetic pole moving means for moving a magnetic pole opposed to a position toward a spike height regulating member to reduce a circulating area of the developer in the stirring chamber.
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