JPH01108577A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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て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。

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１回粗
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） ところで、前記トナー除去１回粗動作は迅速に、かつ、
効率よく行なわれなければならない。しかしながら、色
替え時には、現像ローラ上の現像剤のトナー濃度は低く
て嵩密度が小さくなっているうえ、キャリア間の磁気拘
束力が強くなっているため、現像ローラ上での現像剤の
撹拌性が極めて悪く、また現像ローラを覆うフレーム内
面にトナーが付着していることもあり、トナーの除去９
回収を完全に行うには、十分な時間をかける必要があっ
た。このため、色替え時の待ち時間が多く、操作性が悪
くて不便であるという問題があった。

本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたもので、現像
ローラ上の現像剤中のトナーを迅速に、かつ、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、を備え、前記現像剤供給手段を適宜選択
することにより色替えを可能とし、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現像装置に
おいて、 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、現像ローラの回転速度を現像時よりも速くする変
速手段を設けたものである。

（作用） 従って前記構成によれば、トナー回収時に変速手段を動
作させて現像ローラの回転速度を現像時よりも速くする
と、現像ローラ上の現像剤中のトナーが単位時間当たり
に静電潜像担体又は現像剤供給手段に移動する量が多く
なって、トナー除去。

回収時間が短縮される。また、現像ローラの回転速度が
速くなると、現像剤のトナーとキャリアの混合撹拌が頻
繁に行なわれ、また現像ローラを覆うフレーム内面に付
着したトナーの掻き取りも効率的に行なわれるため、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）の略中夫には、例えばアルミニウムか
らなる円筒体（例えばｄ３０＋ｎｍ）の表面にセレン、
酸化亜鉛、硫化カドニウム、又はその他宵機系の光導電
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−４〜 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、反射光が七ルフ
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（ｘｌ）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（２２Ｘ
２３）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
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（ｌＯ）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 ｉ、　現像部（３０） 角、　切換機構（４１） ｉｖ、　　振動機構（４７） ｖ、　　　トナーホッパ（６０Ｘ７０）ｖｉ、　　開閉
機構（８０） ｖｉｉ、　　ギャップ調整機構（９０）ｖｉｉｉ、　　
ロック機構（ｌ　Ｏ０）ｉｘ、　　駆動機構（１２０） Ｘ、　変速機構（１３０） 刈、　　トナー濃度制御機構 ｘｊ、　　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、点景
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。

■、現像部（３０Ｘ第３．４図参照） 現像部（３０）において、現像フレーム（３１）、（３
１Ｘ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−１６
ｍｒｎ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（３
２）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。

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（３６ａ）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１８図に示すように、その両端に支持
アーム（３６ｄ）、（３６ａ）が取り付けられ、該支持
アーム（３６ｄ）、（３６ａ）を介して現像ローラ（３
２）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Ｃ３６ｃ）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（３９）としである。

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（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１７図中時計回りに回動
じ、その穂高規制部（３９）が現像ローラ（３２）主現
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）七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（３６ｃ）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（３６）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（３
６）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。

紅 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（Ｓｌ）、（Ｓ２）が取り付けであ
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（１５Ｘ１５）（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（
ＩＵ）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である。

以上の構成からなる現像部（３０）には切換機構（４１
）、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。

■、切換機構（４１Ｘ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（Ｐｌ）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・ソノ＜（６０）。

（７０）の上面に位置するプレート（４３）が係止しで
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（Ｐｌ）に切り
換えると、前記窓（４４）にはトナーホ・ンバ（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（Ｌｌ）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
しである。

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、熱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（４７Ｘ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（Ｐｉ）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（３
５）、（３６）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（１
６）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である。

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（Ｐｌ）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。

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（
６０）、（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
Ｘ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である。

なお、供給ローラ（６３）、（７３）としては、例えば
外径ｄ１６ｍｍを有し、外周面にブラスト処理、エツチ
ング処理、又はローレット加工により深さ１０〜２００
μｍ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）、Ｃ７０）の後部は、前記供給ロ
ーラ（６３）、（７３）、規制ブレード（６４）、（７
４）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（６
６）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）は夫々トナー収容槽
（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（８０Ｘ第７．８図参照）開閉機構（８
０）は、トナーホッパ（６０）、（７０）の開口部（６
２）、（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、１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（８１Ｘ８１）、（８５）（
８５）が回転可能に支持されており、前記フレーム（８
１Ｘ８１）、（８５Ｘ８５）には夫々開閉カバー（８２
）、（８６）が橋渡しされている。

また、７レーム（８１）、（８５）は、夫々に一体的に
セグメン］・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（８４）、（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（８１）、（８５）に夫々係止しである。

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（Ｐｉ）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である。

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（Ｐｌ）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（６
０）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。

２Ｏ− ｖｉｉ、ギャップ調整機構（９０Ｘ第９．１０図参照）
ギャップ調整機構（９ｏ）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。

コノキャップ調整機構（９ｏ）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（９Ｉ）
が回転可能に設けである。また、供給ローラ支軸（６８
）、（７８）の両端には夫々ギャップ調整コロ（９２）
、（：９３）が回転可能に設けである。

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（６８）、（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（９８）、（９９）が介在され、前記支軸（６
８）、（７８）は現像部（３０）側に向がって矢印方向
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（Ｐｌ）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（１００Ｘ第１１〜１３図参照）
ロック機構（１００）は、現像部（３０）が、黒現像状
態（Ｐｌ）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（ｌ　ＯＯ）では、現像フレーム（３１
）の外側面にロック解除部（ｌ　Ｏ１）、（１０２）が
設けてあり、解除部（１，０１）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（ｌ　Ｏ２）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である。

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（ｌ　Ｏ５）、（１０６）を介して複
写機本体（１）に固定され、ストッパ（１０３）、（１
０４）の自由端には、係合孔（１０７）、（１０８）が
夫々形成しである。また、トナーホッパ（６０）、（７
０）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）、（１０
８）と略同径の係合突部（１０９）、（ｌ　Ｉ　Ｏ）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（Ｐｌ）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）の保合孔（１０８）は第２トナーホツパ
（７０）の係合突部（ｌ　ｌ　Ｏ）との保合が解除され
、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
（ｌ　Ｏ３）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、保合孔（１０７）
が保合突部（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（３
０）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（７
０）がロックされる。

即ち、現像部（３０）が黒現像状態（Ｐｌ）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（１２０Ｘ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（１
６）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（１２］、）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（１
２２）は差動歯車装置を構成している。なお、現像ロー
ラ駆動ギア（１２２）と感光体ドラム駆動ギア（１２１
）のギア比はｌ：２となっている。

なお、前記現像ローラ駆動ギア（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（
１３１）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（１３］）は、第２０図中左側からみて
現像ローラ駆動ギア（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）。

（７８）には供給ローラ駆動用クラッチ（１２７Ｘ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（■２４）、（１
２６）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（１２
４）に駆動連結され、供給ローラ（６３）とともに回転
駆動するようにしである。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（
３０）を熱現像状態（Ｐｉ）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（６０）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（１２７）がオンされると、供給ローラ駆動ギヤ（１
２４）の回転は供給ローラ（７３）に伝達される。

現像部（３０）を熱現像状態（Ｐｌ）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（１２
２）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（１３０Ｘ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（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＝２８− 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ｌ：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（１
３４）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（１２１）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（１２
２）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（１３２）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（Ｉ６）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（Ｖｒｍ
ｓ）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（Ｖ　ｂ）　、　（Ｖ　ｓｓ）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である。

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、粒径的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）には黒星外のカラートナー（例えば赤トナー）
が収容されている。

Ｃ６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
熱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）は黙視像
状態（Ｐｌ）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（４５Ｘ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、表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（３
６）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ミ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（Ｓ
Ｌ）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（６
２）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（１
２７）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（６４
）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、
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２
２ａ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（３２）の表面Ｉこ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（３
５）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
（Ｖｔ）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０．１〜２．３
ｗｔ％に設定される。

次に、黒色現像状態（Ｐｌ）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（５
０）、（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）でハ、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一４０＝ 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（９
１）は、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、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（７
３）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、これと噛合するトナーホッパ（６
０）、（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（１０３）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１．４．１５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（７
０）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）が黙視像状態（Ｐｌ）
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１９図に示すように、ソレノイド（Ｓ
Ｌ）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２０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、■：２．３となつている。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）を黙
視像状態（Ｐｌ）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（３５
）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）。

＝４４− （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（３６）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２２
ｃ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（３８）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／ｃｍりをとって、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）のウオーミングアツプ時間、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
ラスのノくイアスミ圧を印加する一方、供給ローラ（６
３）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。

一４８＝ 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ｌ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（トナー濃度二６〜ｌＱｗｔ％）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．
Ｑｗｔ％）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（Ｐｉ）に切り換えると、前記黒現像状態（Ｐ
ｉ）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（３
６）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（Ｐｌ）に切り換えられたことがス
イッチ（Ｓｌ）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、次に黙視像が実行されても、画像上にカラート
ナーか現れることはない。

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（１７
１）か接続され、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）・ナー回収部（１７０）とトナー回収パイプ（１７
１）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（１７２）が配設されてい
る。また、供給ローラ（６３）又は（７３）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（１７■）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
（３２）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、下部フレーム（３６）の可動部材（３
６ｃ）を現像ローラ（３２）の支軸口りに回動可能に設
けて、その穂高規制部（３９）か現像ローラ（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し、また穂高規制部（３９）の先端
が揺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
動作後視像ローラ（３２）上のトナーを供給ローラ（６
３）、（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（３９）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）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、変速手段
により現像ローラの回転速度を現像時よりも速くしてい
るため、トナー除去。

回収時間が短縮されるとともに、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、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）、１３０
・・・変速機構。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代理人　弁理士　青白　葆　ほか２名 区　　　　　　　　　　　（２ＬＩＪり／６Ｗ）　暑−
≠」ゆト石ｆ＆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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、を備え、前記現像
   剤供給手段を適宜選択することにより色替えを可能とし
   、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
   を現像する現像装置において、 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、現像ローラの回転速度を現像時よりも速くする変
   速手段を設けたことを特徴とする現像装置。