JPH01108591A - 画像形成装置 - 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、に関するものである。

（従来の技術） 従来、電子写真複写プロセスを有する画像形成装置では
、静電潜像担体の周囲に、帯電チャージャ、現像装置、
転写チャージャ、クリーニング装置等が配置されており
、この種の画像形成装置では、現像装置によって顕像化
された静電潜像担体上の画像は、転写チャージャとの対
向部で複写紙等に転写され、転写後もなお静電潜像の表
面に残存する現像剤がクリーニング装置に回収されて、
回収ボックス等に搬送され、そして廃棄されるようにし
ている。

しかしながら、近年の傾向である事務機器の小型化の要
請に応えるべく画像形成装置の小型化を図るためには、
前記回収ボックスを単独で設置するとスペース効率が悪
く、画像形成装置の小型化に支障を来すという問題点を
有していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、静電潜像担体の外周部に、クリーニング装置
、現像装置等を配置し、前記現像装置として、現像ロー
ラと、現像剤を収容する容器の開口部に前記現像ローラ
に現像剤を供給する筒状の現像剤供給ローラを有する現
像剤供給手段と、を備えたものを使用する画像形成装置
において、前述の問題点を解消するために、前記クリー
ニング装置により静電潜像担体の表面から回収された現
像剤を前記現像剤供給ローラの内部空間に搬送する現像
剤搬送手段を設けたものである。

（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φ３０ｘｕ）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（Ｉ２）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（２２８
２３）の間を通りタイミンクローラ対（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）の放電に甚づ
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（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。

１、　現像装置（５）の概略構成 ｉｉ、　　現像部（３０） １１１、　　切換機構（４Ｉ） １ｖ　　　振動機構（４７） ｖ、　　　）ナーホッパ（６０）（７０）〜・１．　　
開閉機構（８０） ｖｉｉ　、　　ギャップ調整機構（９０）■市　　ロッ
ク機構（＋００） ｉｘ、　　駆動機構（＋２０） Ｘ、　　　）ナー濃度制御機構 ｘｌ　　　現像剤 １、現像装置（５）の概略部 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・ソノ＜（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（プ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。

１１　　現像部（３０Ｘ第３．４図参照）現像部（３０
）において、現像フレーム（３］）、（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φ１６
ｉｚを有し、外周面にブラスト処理等で微小四部（深さ
１０〜２００μ肩）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、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（３３）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（３］）、（３］）の間には現像ロ
ーラ（３２）の上部及び下部を夫々覆う上部フレーム（
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）表の対向部と、その反
対側だけが開放されている。前記下部フレーム（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、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）の反時計回り方向の側壁は、現像ロ
ーラ（３２）と所定のギャップを以て対向する規制部（
３９）としである。

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（Ｓ＋）、（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（１５ＸＩ５）（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。

また、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。

山、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）にはトナーホッパ（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、／７＜（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）はその中心を感光体ド
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（＋）に設けた図示しない表承部に
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、黙視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。

１ｖ、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ｊこ支持され、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である。

従って、前記切換機構（４Ｉ〕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。

ｖ、トナーホッパ（６０）、（７０Ｘ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（
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）、（７］）に設けた軸受（９４）、（９５
Ｘ第１Ｏ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
の外周面と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φ１６ｚｚ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。

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

トナーホッパ（６０）、（７０）の後部は、前記供給ロ
ーラ（６３）、（７３）、規制ブレード（６４）、（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（Ｓ　３　）、（Ｓ　４　）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（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、トナーの落下を防止す
るものである。

この開閉機構（８０）では、供給ローラ支軸（６８）、
（７８）の両端にフレーム（８］Ｘ８１）、（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、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（８４）、（８８）は支軸（６８）、（７，８）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（３Ｉ）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）を黙視像状＠（Ｐｌ）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）方向に回転して黙視像状態（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
）は開閉カバー（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（Ｃｏ）方向に回転してカラー現像
状態（Ｐ２）に設定する七（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（６
０）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。

ｖｌｌ、ギャップ調整機構（９０Ｘ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）、（７ｓ）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（３ｏ）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（９ｏ）によれば
、第９図に示すようｊこ、現像ローラ（３２）が黙視像
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（６ｏ）のギャップ調整コロ（９
２）が圧接され、現像ローラ（３２）と供給ローラ（６
３）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（７ｏ）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。

ＶＶＮ、ロック機構（１００Ｘ第１１−１３図参照）ロ
ック機構（１００）は、現像部（３０）が、黙視像状態
（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（１００）では、現像フレーム（３１）
の外側面にロック解除部（１０］）、（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（
＋０４）との対向面〕は矢印（Ｃｏ）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）、（１０／Ｉ−）が設けてあり、
夫々の後部は固定部材（Ｉ　０５）、（＋　０６）を介
して複写機本体（１）に固定され、ストッパ（１０３）
、、（］　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（６
０）、（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
）、（］０８）と略同径の係合突部（Ｉ　Ｏ９）、（１
１０）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（ＰＩ）に設定されていると、解除部（
１０２）がストッパ（＋０４）の先端に潜り込み、スト
ッパ（１０４）の係合孔（１０８）は第２トナーホツパ
（７０）の係合突部（＋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（１
０３）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（４Ｉ）のレバー（４２）を持って現像部（３
０）をカラー現像状＠（Ｐ２）に切り換えると、前述と
は逆に、解除部（１０１）がストッパ（＋０３）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（＋０２）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（＋２００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（１
２２）は差動歯車装置を構成している。

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（１２４）、（１
２６）は夫々アイドラーギヤ（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（＋２
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）を黒現像状態（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（１−２０〜 ２１）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（１２
３）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（１２＋）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（
＋２４）の回転は供給ローラ（６３）に伝達される。

現像部（３０）を黒現像状態（ＰＩ）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（＋２５）と噛合ず　′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（１２＋）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（＋２６
）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、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（Ｖ　ｓｓ）に交流バイアス（Ｖｒ
ｍＳ）を直列接続した回収バイアス電圧（Ｖ　ｓ）が印
加され、前記バイアス電圧（Ｖ　ｂ）　、　（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である
。

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（３３）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５〜３０μπ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）には点景外のカラートナー（例えば赤トナー）
が収容されている。

Ｃ０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
黙視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（ＰＩ）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、ギャップ調
整機構（９０）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（９］）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（１２＋）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（＋２４）に伝達可能な状態に設定されている。

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ｊこ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）の表面微小口部に取り込ま
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）ｊ二のギヤリアより余分な
トナーを供給ローラ（６３）に回収する回収動作も行な
イつれる。

現像ローラ（３２）の表面に供給されたトナーは、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、ここでさらに良好に混
合されて所定の値まで帯電されたのち、規制部（３９）
との対向部を通過した現像ローラ（３２）の表面にはト
ナーとキャリアを所定の割合（トナー濃度・６〜ｌ０ｗ
ｔ％）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。

感光体ドラム（３）との対向部を通過した現像剤は、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）
の内面は滑らかの曲面で、しかも、磁気ローラ（３３）
の磁気拘束力の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０．１〜２．０
ｗｔ％に設定される。

Ｄ、現像部切換動作 次に、黒色現像状態（ＰＩ）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）では、現
像ローラ（３２）のギャップ調整コロ（９Ｉ）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（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）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（＋００）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（＋０２）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（＋２２）
が感光体ドラム駆動ギヤ（１２］）と噛合しつつその周
囲を回転しながら移動して、第２のトナーホッパ（７０
）のアイドラーギヤ（１２５）と噛合し、感光体ドラム
駆動ギヤ（＋２１）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（ＰＩ）
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、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（＋２２）、及び供給ローラ駆動
ギヤ（＋２６）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。

なお、このとき第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（７
３）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（ＰＩ）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。なお、現像ローラ
（３２）にトナーと同極性の現像バイアス電圧を印加す
れば、トナーの除去効率を一層向上することができる。

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待なわれ、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。

以上のトナー除去動作は、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−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。

なお、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。

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。

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〜ｌ０ｗｔ％）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
」二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（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（ＰＩ）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（１７
１）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）が回転可能に、接続されている。

また、前記トナー回収部（＋７０）とトナー回収パイプ
（１７１）には、搬送コイル（＋７２）が配設され、そ
の一端側は感光体ドラム駆動ギヤ（１２］）と噛合する
クリーニング装置駆動ギヤ（１７４）の支軸（＋７５）
に固定されている。さらに、供給ローラ（６３）又は（
７３）の内部には搬送コイル（＋７３）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。このとき、クリ
ーニング装置（７）から搬送されてくるトナーが電荷を
帯びており、供給ローラ（６３）又は（７３）に印加さ
れているノくイアスミ圧（Ｖ　ｓ）によりローラ内面に
静電的に吸引され、飛散することなくローラ内面に沿っ
て次第に奥側に搬送される。

供給ローラ（６３）又は（７３）に収容されたトナーは
、トナーホッパ（６０）又は（７０）を交換する際に、
トナーホッパとともに廃棄される。なお、このとき、ト
ナー回収パイプ（＋７１）の接続端部、及び供給ローラ
（６３）又は（７３）の接続開口部は、夫々図示しない
蓋で閉鎖され、トナーのこぼれが防止される。

なお、一般に、複写機等の画像形成装置では黒トナーの
使用量の方がカラートナーに比べて多く、黒トナーを収
容するトナーホッパ（６０）の方が廃棄される頻度が高
いため、トナー回収パイプ（１７１）はトナーホッパ（
６０）の方に接続するのが好ましい。

Ｇ、イメージングユニット（ＩＵ）の着脱イメージング
ユニット（ＩＵ）は、感光体ドラム（３）が所定の耐用
寿命（例えば、所定の複写枚数）に達すると複写機本体
（１）の手前側から取り出される。

このとき、トナー回収パイプ（＋７１）の接続端部は、
これが接続されているトナーホッパ（６０）又は（７０
）を交換するときと同様に、供給ローラ（６３）又は（
７３）との接続が解除され、図示しない蓋等で閉鎖され
、トナーのこぼれが防止される。

したがって、クリーニング装置（７）に回収されたトナ
ーがこぼれて周辺機器を汚す危険性も少ない。

Ｈ０他の実施例 前記実施例では、本発明を、トナーとキャリアとからな
る２成分現像剤を使用する現像装置に適用する場合につ
いて示したが、これに限らず、Ｉ成分現像剤を使用する
現像装置にも適用できることは勿論である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明にかかる画像形成
装置によれば、クリーニング装置に回収された現像剤は
現像装置の現像剤供給ローラの内部空間に搬送されてこ
こに貯蔵されるため、画像形成装置に回収ボックス等を
別途付設する必要が無く、画像形成装置の内部空間を有
効的に活用し、画像形成装置の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は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である。 １・・・複写機本体、２・・・メインモータ、３・・・
感光体ドラム（静電潜像担体）、５・・・現像装置、７
・・クリーニング装置、３０・現像部、３１・・・現像
フレーム、３２・・・現像ローラ、３３・・磁気ローラ
、３５・・・上部フレーム、３６・・・下部フレーム、
４１・・・切換機構、４２・・切換レバー、４７・・・
振動機構、４８・・・振動子、６０・・・第１のトナー
ホッパ、６１・本体、６３・・供給ローラ、７０・第２
のトナーホッパ、７３・・供給ローラ、８０・・・開閉
機構、８１・・フレーム、８２・・開閉カバー、８３，
８７．８９・・セグメントギヤ、９０・・・ギャップ調
整機構、９１゜９２．９３・・ギャップ調整コロ、１０
０・・ロック機構、１０１・・ロック解除部、１０３，
１０４　　・ストッパ、１０７，１０８・・・係合孔、
１０９．ＩＩＯ・・係合突部、＋２０・・駆動機構、１
２１・・・感光−４０＝ 体ドラム駆動ギヤ、１２２・・・現像ローラ駆動ギヤ、
１２４．１２５　　供給ローラ駆動ギヤ、＋２７供給ロ
ーラ駆動用クラツチ、＋７０・・トナー回収部、＋７１
・　トナー回収パイプ、＋７２　　コイルスプリング。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代理人　弁理士　前出　葆　ばか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担体の外周部に、クリーニング装置、現
   像装置等を配置し、前記現像装置として、現像ローラと
   、現像剤を収容する容器の開口部に前記現像ローラに現
   像剤を供給する筒状の現像剤供給ローラを有する現像剤
   供給手段と、を備えたものを使用する画像形成装置にお
   いて、 前記クリーニング装置により静電潜像担体の表面から回
   収された現像剤を前記現像剤供給ローラの内部空間に搬
   送する現像剤搬送手段を設けたことを特徴とする画像形
   成装置。