JPH07271118A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】使用していない現像器の保管スペースの低減お
よび製造コストの低減を図ることができるとともに、モ
ノクロ現像およびモノカラー現像が可能な画像形成装置
を提供することにある。 【構成】感光体ドラム１２上に現像剤像を形成する画像
形成部２０には、二成分現像剤を用いてモノクロ現像を
行なう二成分現像器と、一成分現像剤を用いてモノカラ
ー現像を行なう一成分現像器とを選択的に装着可能な収
容部４１が設けられている。収容部に装着された現像器
の種類はセンサにより検出され、制御回路は、検出され
た現像器の種類に応じて現像バイアス、転写バイアス、
帯電バイアス等の画像形成条件を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像形成装置、特
に、複数の現像器を選択的に差し替えて使用することに
よりモノクロ現像とモノカラー現像と行なう画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像形成装置、例えば、複写機と
して、文字、線図等を黒色で複写するモノクロ現像と、
絵、ロゴマーク等を例えば赤色で複写するモノカラー現
像と、を選択的に実施可能なものが提供されている。

【０００３】従来、この種の複写機においては、色の異
なる現像剤をそれぞれ収容した複数の現像器を備え、モ
クロ現像の際には黒色の現像剤を収容した現像器を装置
本体に装着し、モノカラー現像の際には他の色の現像剤
を収容した現像器に差し替えて現像を行なっている。こ
れらの複数の現像器としては、従来、二成分現像器が使
用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、二成分
現像器は、その現像器本体に、トナーを補給するための
トナーホッパが設けられているため、現像器全体が大型
となっている。そのため、使用していない現像器を保管
しておくための大きなスペースを必要とする。特に、色
の種類を多くした場合には、一層大きな保管スペースが
必要となる。

【０００５】また、二成分現像器はオートトナーセンサ
のような複雑な機構を多数備えているため、製造コスト
が高価となってしまう。更に、トナーおよびキャリアを
有する二成分現像剤を使用しているため、キャリアを収
容するスペースを必要とし、現像器全体が大型になると
ともに、重量もかなり重くなってしまうという問題があ
る。

【０００６】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、保管スペースの低減および製造コスト
の低減を図ることができ、モノクロ現像およびモノカラ
ー現像が可能な画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像形成装置は、二成分現像剤を用
いてモノクロ現像を行なう二成分現像器と、一成分現像
剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現像器と、上
記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可能
な収容部を有し、像担持体に現像剤像を形成する画像形
成手段と、上記収容部に装着された現像器の種類を検出
する検出手段と、上記検出手段により検出された現像器
の種類に応じて上記現像手段の画像形成条件を変更する
制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００８】この発明に係る他の画像形成装置は、二成
分現像剤を用いてモノクロ現像を行なう二成分現像器
と、一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成
分現像器と、上記二成分現像器および一成分現像器を選
択的に装着可能な収容部を有し、回転自在な像担持体に
現像剤像を形成する画像形成手段と、上記像担持体を駆
動する駆動手段と、上記像担持体の回転速度を検出する
センサと、上記センサからの検出信号に基づき、上記二
成分現像器および一成分現像器が装着されている間、上
記像担持体の回転速度を一定に保持するように上記駆動
手段を制御する制御手段と、を備えている。

【０００９】また、この発明に係る更に他の画像形成装
置は、二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行なう二成
分現像器と、一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行
なう一成分現像器と、上記二成分現像器および一成分現
像器を選択的に装着可能な収容部を有し、回転自在な像
担持体に現像剤像を形成する画像形成手段と、を備えて
いる。上記二成分現像器は上記収容部に装着された際に
上記像担持体に対向する現像ローラを有し、上記一成分
現像器は、上記収容部に装着された際に、上記現像ロー
ラと像担持体とが対向する位置よりも像担持体の回転方
向に対して上流側で像担持体に接触する現像ローラを有
している この発明に係る他の画像形成装置は、二成分現像剤を用
いてモノクロ現像を行なう二成分現像器と、一成分現像
剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現像器と、上
記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可能
な収容部を有し、所定方向へ回転自在な像担持体に現像
剤像を形成する画像形成手段と、上記収容部に現像器を
装着する際に上記像担持体を上記所定方向へ所定角度回
動させる回動手段と、を備えていることを特徴とする画
像形成装置。

【００１０】この発明に係る更に他の画像形成装置は、
二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行なう二成分現像
器と、一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一
成分現像器と、上記二成分現像器および一成分現像器を
選択的に装着可能な収容部を有し、所定方向へ回転自在
な像担持体に現像剤像を形成する画像形成手段と、上記
一成分現像器が上記収容部に装着された際、上記像担持
体に一定の負荷を作用させて像担持体の回転速度変動を
抑制する加負荷手段と、を備えている。

【００１１】

【作用】上記のように構成された画像形成装置によれ
ば、モノクロの二成分現像器とモノカラーの一成分現像
器とを交換して使うことにより、モノクロ現像とモノカ
ラー現像とを別々の現像器により行なうようにする。

【００１２】現像方式の違う現像器を交換して使用する
場合、一成分現像と二成分現像とでは現像およびその他
の画像形成条件が相違している。そこで、検出手段によ
り収容部に装着された現像器の種類を検出し、検出結果
に応じて画像形成条件を自動的に変更している。

【００１３】例えば、制御手段は、検出手段の検出結果
に応じて、二成分現像器に現像バイアスを印加する第１
のバイアス印加手段と、一成分現像器に現像バイアスを
印加する第２のバイアス印加手段と、を選択的に作動さ
せる。

【００１４】中間ローラを有する一成分現像器が装着さ
れた場合、制御手段は、第３のバイアス印加手段を作動
させて所定のバイアスを中間ローラに印加する。また、
制御手段は、検出手段の検出結果に応じて第４および第
５のバイアス印加手段を選択的に作動させ、二成分現像
あるいは一成分現像に適した帯電バイアスを帯電手段に
供給する。

【００１５】制御手段は、検出手段の検出結果に応じて
第６および第７のバイアス印加手段を選択的に作動さ
せ、二成分現像あるいは一成分現像に適した転写バイア
スを転写手段に供給する。

【００１６】更に、制御手段は、検出手段の検出結果に
応じて第８および第９のバイアス印加手段を選択的に作
動させ、二成分現像あるいは一成分現像に適したバイア
スを定着手段の加熱手段に供給する。

【００１７】この発明に係る他の画像形成装置によれ
ば、像担持体の回転速度は、センサからの検出信号に基
づき、制御手段により一定に制御される。それにより、
二成分現像器を使用する場合と、一成分現像器を使用す
る場合とで、像担持体の回転速度変動を防止し、一定の
画像形成を可能としている。

【００１８】一成分現像器の現像位置は、像担持体の回
転方向に関して、二成分現像器の現像位置よりも上流に
位置している。そのため、二成分現像器から一成分現像
器にさしかえた時に一成分現像器の現像ローラが感光体
上のトナーやキャリアのついていないクリーニングされ
た部分に接触することになる。二成分現像により感光体
に付着した黒トナーやキャリアが現像器を交換すること
により次の現像で用いられる一成分現像器内に混入する
のを防止する。

【００１９】更に、この発明に係る他の画像形成装置に
よれば、現像器を交換する際に像担持体を所定角度、例
えば、５〜１０度だけ通常回転する方向に回転させてい
る。それにより、次の現像器の現像位置には像担持体上
のクリーニングされた部分が対向あるいは接触すること
になり、前の現像によるトナーやキャリアの影響を受け
ないことになる。

【００２０】また、この発明に係る更に他の画像形成装
置によれば、一成分現像器を使用する際、像担持体に一
定の負荷を作用させ、一成分現像器の現像ローラから像
担持体に作用する振動等に起因する像担持体の速度変動
を抑制している。

【００２１】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明を電子写
真式の複写機に適用した実施例について詳細に説明す
る。図１に示すように、複写機は筐体１０を備え、この
筐体内のほぼ中央部に、像担持体としての感光体ドラム
１２が回転自在に設けられている。感光体ドラム１２の
周囲には、帯電手段として帯電器１１、現像手段としの
現像器１３、転写手段としての転写器１４、清掃装置１
６、および除電器１７が順に配置され、画像形成手段と
しての画像形成部２０を構成している。

【００２２】画像形成部２０の上方には潜像形成手段と
しての露光光学系２２が配設されている。この露光光学
系２２は、第１のキャリッジ２４に載置されリフレクタ
２５によって背部が囲繞された露光ランプ２６および第
１の反射ミラー２７と、第２のキャリッジ２８に載置さ
れて一体的に移動可能な第２，第３の反射ミラー３０、
３１と、レンズユニット３２と、固定の第４ないし第６
の反射ミラー３３、３４、３５と、を有している。

【００２３】筐体１０の上面部には透明ガラスからなる
原稿載置台３４および原稿載置台を覆うカバー３５が設
けられている。そして、原稿載置台３４上に載置された
原稿Ｄを露光光学系２２の露光ランプ２４により走査
し、原稿からの反射光を第１ないし第６の反射ミラーお
よびレンズユニット３２により感光体ドラム１２に導い
て感光体ドラム表面を露光する。それにより、帯電器１
１によって一様に帯電された感光体ドラム１２の表面に
原稿Ｄの画像に対応した静電潜像が形成される。そし
て、静電潜像は、現像装置１３により現像剤を用いて現
像され現像剤像を形成する。

【００２４】一方、筐体１０の側面下部には、転写媒体
としての用紙Ｐをそれぞれ多数枚収容した第１および第
２の給紙カセット３６、３７が脱着自在に装着されてい
る。また、筐体１０内には、第１および第２の給紙カセ
ット３６、３７から取り出された用紙Ｐを、感光体ドラ
ム１２と転写器１４との間に位置した転写部を通して搬
送する搬送路３８が形成され、搬送路３８の終端には転
写手段としての定着装置４０が設けられている。定着装
置４０は、加熱ローラを加熱する加熱手段としてのピー
タランプ４０ａを備えている。定着装置４０に対向した
筐体１０の側壁には排出口４２が形成され、この排出口
には排紙トレイ４３が装着されている。

【００２５】第１および第２の給紙カセット３６、３７
の近傍には、それぞれ給紙カセットから用紙Ｐを取り出
すピックアップローラ４４が設けられているとともに、
搬送路３８において感光体ドラム１２の上流側には、取
り出された用紙Ｐを整位するレジストローラ対４６が設
けられている。また、レジストローラ対４６と各給紙カ
セット３６、３７との間には、それぞれ給紙ローラ対４
７が設けられている。

【００２６】ピックアップローラ４４により第１あるい
は第２の給紙カセット３６、３７から１枚づつ取り出さ
れた用紙Ｐは、レジストローラ４６により整位された
後、転写部に送られる。そして、転写部において、感光
体ドラム１２上の現像剤像が、転写器１４により用紙Ｐ
上に転写される。

【００２７】トナー像の転写された用紙Ｐは、剥離チャ
ージャ、剥離爪等の図示しない剥離装置により感光体ド
ラム１２から剥離され、搬送路３８の一部を構成する搬
送ベルト５３を介して定着装置４０に搬送される。そし
て、定着装置４０によって現像剤像が溶融定着された用
紙Ｐは、排紙ローラ５４により排紙トレイ４３上に排出
される。

【００２８】なお、複写機は搬送路３８を境として、下
部ユニット１０ａと上部ユニット１０ｂとに分割され、
上部ユニット１０ｂは下部ユニット１０ｂに対して支軸
５６の回りで回動可能に構成されている。上部ユニット
１０ｂ内には、転写器１４を除く画像形成部２０、露光
光学系２２等が配設され、下部ユニット１０ａ内には、
給紙ローラ対４７、レジストローラ対４６、用紙ガイド
５０、搬送ベルト５３等の給紙系、並びに、転写器１４
等が配設されている。そして、上部ユニット１０ａを上
方に回動させることにより、搬送路３８を露出すること
ができる。

【００２９】また、画像形成部２０は、現像器１３を脱
着自在に収容した収容部４１を有している。そして、複
写機は、モノクロ現像を行なう際に使用する二成分現像
器１３Ａと、モノカラー現像を行なう際に使用する複数
の一成分現像器１３Ｂとを備え、これらの現像器の１つ
を選択して収容部４１に装着することにより画像形成を
行なう。

【００３０】図２に示すように、二成分現像剤を用いて
現像する二成分現像器１３Ａは、現像剤としての磁性ト
ナーおよびキャリアを収容した本体６１と、本体内に配
設されたミキサ５８、６０と、を備えている。ミキサ５
８、６０によって二成分の磁性トナーとキャリアとを撹
拌して接触、摩擦帯電させることにより、キャリアにト
ナーが付着する。トナー粒子は、スチレンアクリルを用
いており平均粒径およそ１０μｍで負帯電する。キャリ
ア粒子は、３０〜１００μｍの鉄粉で磁性体である。

【００３１】また、本体６１には現像ローラとしての磁
気ローラ５６が回転自在に配設され、感光体ドラム１２
に対して位置ａで対向している。そして、トナーの付着
したキャリアは磁気ローラ５６上に磁気力で付着する。
磁気ローラ５６は内部には、Ｎ極の磁石とＳ極の磁石と
が互いに隣に複数個配置され、２００〜３００Ｖの現像
バイアスが印加される。磁気ローラ５６の外周面に付着
した現像剤は、ドクターブレード６２により掻き取られ
て均一な厚さの現像剤層を磁気ローラ上に形成する。実
用的なトナーとキャリアとの混合による現像剤では、キ
ャリア粒子上にほぼ１粒子層としてトナーは付着してお
り、磁気ローラ５６と感光体ドラム１２との間の現像ギ
ャップに５〜２０個のキャリア粒子が磁気力で連なりブ
ラシの穂立ちを形成する。ブラシの穂立ちの先端部の現
像剤が、静電潜像面へトナー粒子を運び現像がおこなわ
れる。

【００３２】現像器１３Ａ内のトナーが消費されてくる
と画像濃度は低下するために、現像器内にオートトナー
センサ６３を設けることによりトナー残量を検知し、必
要に応じてトナーホッパからトナーを補給する機構を備
えている。

【００３３】一方、図３に示すように、一成分現像剤を
使用する一成分現像器１３Ｂは、現像剤としてのトナー
を収容した本体６５を備え、この本体内には、ミキサ６
７、中間ローラ６６、および現像ローラ６４がそれぞれ
回転自在に配設されている。ミキサ６７は時計方向に回
転して、トナーを撹拌しながら中間ローラ６６方向に搬
送する。中間ローラ６６に搬送されたトナーは、中間ロ
ーラの反時計方向の回転にともない現像ローラ６４上に
搬送され、現像ローラの反時計方向の回転により層規制
ブレード６８と現像ローラとが当接する位置まで運ばれ
る。

【００３４】中間ローラ６６から現像ローラ５４へのト
ナー搬送性をよくするために、中間ローラには３００〜
４００Ｖのバイアスが印加される。また、現像ローラ６
４には２００〜３００Ｖの現像バイアスが印加される。
層規制ブレード６８は金属製の板バネの先端にシリコン
チップを設けて構成され、定荷重で現像ローラ６４に押
圧されている。それにより、現像ローラ６４上に層形成
されるトナー量を規制するとともにそのトナーを負帯電
する。

【００３５】また、一成分現像器１３Ｂを複写機の収容
部４１に装着すると、現像ローラ６４は感光体ドラム１
２に対して位置ｂにて接触する。この位置ｂは、二成分
現像器１３Ａの現像ローラ５６が感光体ドラム１２に対
向する位置ａよりも、感光体ドラムの回転方向に対して
上流側に位置している。

【００３６】一方、図４に示すように、複写機は、二成
分現像器の現像ローラ５６に現像バイアスを印加する第
１の高圧電源７０ａ、一成分現像器の現像ローラ６４に
現像バイアスを印加する第２の高圧電源７０ｂ，一成分
現像器の中間ローラ６６にバイアスを印加する第３の高
圧電源７１、二成分現像器を用いて画像形成を行なう際
に帯電器１１に所定の帯電バイアスを印加する第４の高
圧電源７２ａ、一成分現像器を用いて画像形成を行なう
際に帯電器１１に所定の帯電バイアスを印加する第５の
高圧電源７２ｂ、二成分現像器を用いて画像形成を行な
う際に転写器１４に所定の転写バイアスを印加する第６
の高圧電源７４ａ、一成分現像器を用いて画像形成を行
なう際に転写器１４に所定の転写バイアスを印加する第
７の高圧電源７４ｂを備え、これらの高圧電源は複写機
全体の動作を制御する制御手段としての制御回路７６に
接続されている。

【００３７】また、複写機は、二成分現像器を用いて画
像形成を行なう際に定着装置４０のヒータランプ４０ａ
に所定のバイアスを印加する第８の高圧電源８６ａ、お
よび一成分現像器を用いて画像形成を行なう際にヒータ
ランプ４０ａに所定のバイアスを印加する第９の高圧電
源８６ｂを備え、これらの高圧電源は制御回路７６に接
続されている。

【００３８】制御回路７６にはトナー補給器８８が接続
され、二成分現像器１３Ａのトナーセンサ６３によりト
ナーエンプティが検出されると、制御回路の制御の下、
トナー補給器８８が作動され二成分現像器にトナーが補
給される。また、複写機は感光体ドラム１２を回転駆動
するモータ９０を備え、このモータはモータドライバ９
１を介して制御回路７６により制御される。モータ９０
にはモータの回転速度を検出するエンコーダ９２が接続
され、エンコーダの検出出力は制御回路７６に入力され
る。

【００３９】図４、図５Ａ、図５Ｂに示すように、複写
機は、収容部４１に装着された現像器の種類、つまり、
二成分現像器１３Ａであるか一成分現像器１３Ｂである
かを検出する検出手段としてのフォトセンサ７８を備え
ている。このフォトセンサ７８は発光素子および受光素
子を有し複写機の本体フレーム７７に設けられていると
ともに、制御回路７８に検出信号を出力する。

【００４０】一方、一成分現像器１３Ｂはその側壁に突
設された被検出部としてピン８０を有している。そし
て、一成分現像器１３Ｂを収容部４１に装着した際、ピ
ン８０がフォトセンサ７８内に入り込み、発光素子から
の光を遮蔽する。それにより、フォトセンサ７８はロー
信号を制御回路７６に出力し、制御回路は一成分現像器
１３Ｂが装着されたことを検出する。また、二成分現像
器１３Ａは上記のような被検出部を備えておらず、フォ
トセンサ７８の発光素子から出射された検出光が遮蔽さ
れることはない。そのため、二成分現像器１３Ａが収容
部４１に装着された場合、フォトセンサ７８はハイ信号
を制御回路７６に出力し、制御回路は二成分現像器１３
Ａが装着されたことを検出する。

【００４１】なお、被検出部はいずれか一方の現像器に
設けられていればよく、二成分現像器１３Ａのみに被検
出部としてのピンを設け、フォトセンサ７８からロー信
号が出力された場合に制御回路６８によって二成分現像
器の装着を検出するようにしよもよい。

【００４２】また、図６Ａ、６Ｂに示すように、二成分
現像器１３Ａおよび一成分現像器１３Ｂの側壁には、そ
れぞれ現像ローラ５６、６４に導通した接続端子８２
ａ、８２ｂが突設されている。本体フレーム７７側に
は、二成分現像器１３Ａを収容部４１に装着した際に接
続端子８２ａの先端部が挿入される第１の凹所７９ａ
と、一成分現像器１３Ｂを収容部４１に装着した際に接
続端子８２ｂの先端部が挿入される第２の凹所７９ｂ
と、が形成されている。第１および第２の凹所７９ａ、
７９ｂにはそれぞれ給電端子８０ａ、８０ｂが配設さ
れ、これらの給電端子は第１および第２の高圧電源７０
ａ、７０ｂにそれぞれ接続されている。従って、二成分
現像器１３Ａが収容部４１に装着されると、現像ローラ
５６は、接続端子８２ａ、給電端子８０ａを介して第１
の高圧電源７０ａに接続される。また、一成分現像器１
３Ｂが収容部４１に装着されると、現像ローラ６４は接
続端子８２ｂ、給電端子８０ｂを介して第２の高圧電源
７０ｂに接続される。

【００４３】更に、図７Ａ、７Ｂに示すように、一成分
現像器１３Ｂの側壁には、中間ローラ６６に導通した接
続端子８５が突設されている。本体フレーム７７側に
は、一成分現像器１３Ｂを収容部４１に装着した際に接
続端子８５の先端部が挿入される第３の凹所７９ｃが形
成されている。第３の凹所７９ｃには給電端子８４が配
設され、この給電端子は第３の高圧電源７１に接続され
ている。従って、一成分現像器１３Ｂが収容部４１に装
着されると、中間ローラ６６は、接続端子８５、給電端
子８４を介して第３の高圧電源７１に接続される。ま
た、二成分現像器１３Ａは中間ローラおよび接続端子を
備えていないことから、第３の高圧電源に接続されるこ
とはない。

【００４４】二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行な
う場合、二成分現像器１３Ａが複写機の収容部４１に装
着されフォトセンサ７８によりその装着が検出される
と、制御回路７６は二成分現像器の使用に適した画像形
成条件を設定する。

【００４５】つまり、制御回路７６は、第４の高圧電源
７２ａを作動させて帯電器１１に８００〜９００Ｖの帯
電バイアスを供給し、感光体ドラム１２の表面を正帯電
させる。また、制御回路７６は第１の高圧電源７０ａを
作動させ、給電端子８０ａ、接続端子８２ａを介して二
成分現像器１３Ａの現像ローラ５６に約２００Ｖの現像
バイアスを印加する。それにより、感光体ドラム１２上
に形成された静電潜像を、二成分現像器１３Ａ内の現像
ローラ５６上で負帯電したトナーによりモノクロ現像す
る。

【００４６】更に、制御回路７６は、第６の高圧電源７
４ａを作動させて転写器１４に５．５ｋＶのバイアスを
印加し、感光体ドラム１２表面に現像されたトナー像を
用紙に転写するとともに、第８の高圧電源８６ａを作動
させて定着装置４０のヒータランプ４０ａに所定のバイ
アスを印加し、１８０℃の定着温度にてトナー像を用紙
に定着する。

【００４７】また、二成分現像器１３Ａを用いて印字を
行なう場合、図８に示すように、制御回路７６はトナー
エンプティセンサ６３からの検出信号に基づいて現像器
のトナーエンプティ検知を行い、現像器内のトナー量が
所定値よりも低い場合にはトナー補給器８８を作動させ
てトナー補給を行なう。そして、現像器に充分なトナー
が補給されるまでトナーエンプティ検知およびトナー補
給を繰り返し、現像器内のトナーが所定の値に達した
後、印字動作を開始する。

【００４８】一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行
なう場合、一成分現像器１３Ｂが複写機の収容部４１に
装着されフォトセンサ７８によりその装着が検出される
と、制御回路７６は一成分現像器の使用に適した画像形
成条件を設定する。

【００４９】つまり、制御回路７６は、第５の高圧電源
７２ｂを作動させて帯電器１１に７５０Ｖの帯電バイア
スを供給し、感光体ドラム１２の表面を正帯電させる。
また、制御回路７６は第２の高圧電源７０ｂを作動さ
せ、給電端子８０ｂ、接続端子８２ｂを介して一成分現
像器１３Ｂの現像ローラ６４に約３００Ｖの現像バイア
スを印加する。同時に、制御回路７６は第３の高圧電源
７１を作動させ、給電端子８４、接続端子８５を介して
中間ローラ６６に４００Ｖのバイアスを印加する。それ
により、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を、
一成分現像器１３Ｂ内の現像ローラ６４上で負帯電した
トナーによりモノカラー現像する。

【００５０】更に、一成分現像の場合、高温、多湿の環
境条件で画像のかぶりが発生しやすいため、二成分現像
時よりも高い転写バイアスを印加する必要がある。そこ
で、制御回路７６は、第７の高圧電源７４ｂを作動させ
て転写器１４に６〜７ｋＶのバイアスを印加し、感光体
ドラム１２表面に現像されたトナー像を用紙に転写す
る。また、一成分現像されたカラートナーは、二成分現
像された黒トナーよりも定着温度が低いため、制御回路
７６は第９の高圧電源８６ｂを作動させて定着装置４０
のヒータランプ４０ａに所定のバイアスを印加し、約１
３０℃の定着温度にてトナー像を用紙に定着する。

【００５１】上記のように構成された複写機によれば、
モノクロ現像を行なう二成分現像器１３Ａとモノカラー
現像を行なう接触式の一成分現像器１３Ｂとを交換して
使うことにより、モノクロ印字およびモノカラー印字と
を選択的に行なうことができる。一成分現像器１３Ｂを
使用してモノカラー現像を行なう構成の場合、以下の利
点を得ることができる。

【００５２】つまり、二成分現像器に比較して、一成分
現像器は小型・軽量・低コストであり、複写機全体の小
型化、軽量化、低コスト化を図ることができるととも
に、多数のモノカラー用の一成分現像器を用意した場合
においても、これらの保管スペースを小さくすることが
できる。

【００５３】詳細には、一成分現像器は、二成分現像器
で使われるキャリアを必要としないため、キャリアを収
容するスペース分だけ現像器の小型化および軽量化が可
能となる。また、トナーエンプティセンサ、トナー補給
機構、および、キャリアとトナーの撹拌やトナータンク
からの搬送をおこなうモータ・ミキサ等が不要となり、
現像器の製造コストを大幅に低減することが可能とな
る。更に、モノカラーで多く使われる広い面積の画像例
えばロゴマーク等の印字には、濃度を高く均一に現像で
きるという点で一成分現像が優れている。

【００５４】また、収容部４１に装着された現像器の種
類に応じ、制御回路６８によって装着された現像器に適
した画像形成条件が自動的に設定されるため、ユーザが
それぞれの現像方式に適した条件を設定する必要がな
く、簡単な操作で容易にモノクロ現像およびモノカラー
現像を行なうことができる。

【００５５】一成分現像器１３Ｂを複写機の収容部４１
に装着した場合、現像ローラ６４は、二成分現像器１３
Ａの現像ローラ５６が感光体ドラム１２と対向する現像
位置よりも感光体ドラムの回転方向に対して上流側で感
光体ドラムに接触する。この場合、一成分現像器１３Ｂ
の現像ローラ６４は、感光体ドラムの内、クリーニング
された部分に接触することとなり、二成分現像により感
光体ドラムに付着した黒トナーやキャリアが一成分現像
器に混入することを防止できる。

【００５６】一方、一成分現像器１３Ｂを使用する場
合、現像器の現像ローラ６４は感光体ドラム１２に転接
している。この場合、現像器１３ｂの振動が現像ローラ
６４を介して感光体ドラム１２に伝達されるとともに、
現像ローラと感光体ドラムとの周速が異なる等の理由に
より感光体ドラムの速度変動が生じる。そこで、本実施
例に係る複写機によれば、一成分現像器１３Ｂが装着さ
れた場合に感光体ドラム１２に負荷として作用するブレ
ーキを掛けて速度変動を低減させる加負荷手段としての
ブレーキ機構９４が設けられている。

【００５７】図９および図１０に示すように、ブレーキ
機構９４は、本体フレーム７７に回動自在に設けられた
回動レバー９５ａと、回動レバーの一端に固定され感光
体ドラム１２の端部外周面に接触可能なフェルト等のブ
レーキ材９５ｂと、ブレーキ材が感光体ドラムから離間
する図９Ａに示す被作動位置へ回動レバーを付勢した圧
縮ばね９６と、を備えている。

【００５８】一方、一成分現像器１３Ｂの側壁には、先
細テーパ状の先端部を有する押圧ピン９７が突設されて
いる。そして、一成分現像器１３Ｂを収容部４１に装着
すると、押圧ピン９７は回動レバー９５ａの他端部を押
し下げ回動レバーを図９Ｂに示す作動位置へ回動させ
る。すると、ブレーキ材９５ｂが感光体ドラム１２の外
周面に当接し、感光体ドラムにブレーキを掛ける。それ
により、感光体ドラム１２は現像ローラの接触等による
影響を受けにくく、速度変動を低減することが可能とな
る。

【００５９】一成分現像器１３Ｂを収容部４１から取り
外すと、押圧ピン９７による回動レバー９５ａの押圧が
解除され、回動レバーは圧縮ばね９６の付勢力により被
作動位置へ自動的に戻される。なお、二成分現像器１３
Ａには押圧ピンが設けられていないため、二成分現像器
を収容部４１に装着してもブレーキ機構９４は作動され
ない。

【００６０】また、一成分現像器１３Ｂを使用する場
合、上述したブレーキ機構による負荷、現像ローラ６４
が転接することによる負荷等が感光体ドラム１２に作用
するため、感光体ドラムの回転速度が低下する場合があ
る。例えば、二成分現像器１３Ａを使用した場合、感光
体ドラム１２の回転速度は約90.5 rpmであるのに対し
て、一成分現像器１３Ｂを使用した場合、感光体ドラム
の回転速度が71.2 rpmに低下する場合がある。このよう
な感光体ドラム１２の回転速度が変動した場合、形成画
像に印字方向の歪みが発生するという問題がある。

【００６１】そこで、本実施例に係る複写機によれば、
図４に示すように、感光体ドラム１２の回転速度をエン
コーダ９２により検出し、感光体ドラム１２の回転速度
が常に一定となるように制御回路６８によりモータ９０
の動作を制御している。つまり、感光体ドラム１２の回
転速度が所定の速度よりも低くなった場合、制御回路６
８はモータドライバ９１を介してモータ９０に供給する
電流を増大させ、感光体ドラム１２の回転速度を一定に
保持する。

【００６２】一方、本実施例に係る複写機によれば、現
像器の交換は複写機の上部ユニット１０ｂを上方へ回動
させた状態で行なわれる。つまり、図１１ないし図１４
に示すように、上部ユニット１０ｂを上方へ回動させる
ことにより、上部ユニットとともに感光体ドラム１２、
現像器１３等の画像形成部も上方に移動し、その際、現
像器は感光体ドラムから離間する位置へ自動的に変位さ
れる。そして、この状態で、現像器を上部ユニット１０
ｂから引出し、他の現像器を装着することが可能とな
る。

【００６３】感光体ドラム１２の駆動軸の一端には歯車
９８が取り付けられ、また、複写機の下部ユニット１０
ａには歯車９８と歯合可能な固定の歯車１００が設けら
れている。歯車１００は一方向クラッチ１０２を介して
下部ユニット１０ａに支持され、図１２において反時計
方向にのみ回転自在となっている。

【００６４】現像器を交換する際に上部ユニット１０ｂ
を上方へ回動すると、回動途中で歯車９８が歯車１００
に歯合し両歯車が回転しようとする。ここで、感光体ド
ラム１２はクリーニングブレード等に接触し負荷を受け
ていることから、感光体ドラムを回転させるためにはあ
る程度の駆動トルクが必要となる。そのため、感光体ド
ラム側の歯車９８は回転せず、歯車１００のみが反時計
方向に回転する。

【００６５】現像器交換後、上部ユニット１０ｂを下方
へ回動すると、同様に、回動途中で、感光体ドラム側の
歯車９８は固定側の歯車１００と歯合する。この際、固
定側の歯車１００は時計方向に回転しようとするが、一
方向クラッチ１０２によりその回転が規定されているた
め、歯車９８が感光体ドラム１２と共に５ないし１０度
時計方向に回動する。

【００６６】このように現像器の交換時に感光体ドラム
１２を回動させることにより、交換された現像器の現像
ローラは、常に感光体ドラムのクリーニングされた領域
に転接あるいは対向することになる。そのため、交換前
の現像により感光体ドラムに付着したトナーやキャリア
等が交換後の現像器に混入することを防止できる。

【００６７】以上詳述したように、本実施例に係る複写
機によれば、モノカラー現像を行なう現像器として一成
分現像器を用いることにより、現像器の小型化を図り、
保管スペースの低減を実現することができる。また、二
成分現像器を用いる場合に比較して、コストの低減およ
び現像器の軽量化を図ることが可能となる。

【００６８】また、装着された現像器の種類を自動的に
検出して、装着された現像器に適した画像形成条件を自
動的に設定することができるため、従来と同様に、容易
にモノクロ現像およびモノカラー現像を実施することが
できるとともに、現像方式の相違に影響を受けることな
く良好な印字を行なうことができる。

【００６９】更に、異なる種類の現像器を使用した場合
でも、感光体ドラム速度変動を抑制し安定した印字を実
施することができるとともに、現像器交換後における感
光体ドラム上の残留トナーやキャリアの混入を防止する
ことができる。

【００７０】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れることなく、この発明の範囲内で種々変形可能であ
る。例えば、この発明は複写機に限らず、レザープリン
タ等の他の画像形成装置に適用することもできる。ま
た、現像器の種類を検出する検出手段はフォトセンサに
限らず、例えば、図６において、凹所７９ａあるいは７
９ｂにセンサを設け、このセンサにより二成分現像器１
３Ａの接続端子８２ａあるいは一成分現像器１３Ｂの接
続端子８２ｂを検出して現像器の種類を検出するように
してもよい。同様に、図７において、凹所７９ｃにセン
サを設け、このセンサにより一成分現像器１３Ｂの接続
端子８５を検出して現像器の種類を検出するようにして
もよい。

【００７１】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、使用して
いない現像器の保管スペースの低減および製造コストの
低減を図ることができるとともに、モノクロ現像および
モノカラー現像が可能な画像形成装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る複写機全体を示す断
面図。

【図２】二成分現像器の断面図。

【図３】一成分現像器の断面図。

【図４】上記複写機の構成を示すブロック図。

【図５】図５（Ａ）は、収容部に二成分現像器を装着し
た状態の平面図、図５（Ｂ）は、収容部に一成分現像器
を装着した状態の平面図。

【図６】図６（Ａ）は、収容部に二成分現像器を装着し
た状態の平面図、図６（Ｂ）は、収容部に一成分現像器
を装着した状態の平面図。

【図７】図７（Ａ）は、収容部に二成分現像器を装着し
た状態の平面図、図７（Ｂ）は、収容部に一成分現像器
を装着した状態の平面図。

【図８】上記複写機のトナー補給動作を説明するための
フロチャート。

【図９】図９（Ａ）は、被作動位置におけるブレーキ機
構を示す側面図、図９（Ｂ）は、作動位置におけるブレ
ーキ機構を示す側面図。

【図１０】上記ブレーキ機構の作動状態を示す平面図。

【図１１】複写機の筐体の上部ユニットを閉じた状態を
概略的に示す側面図。

【図１２】感光体ドラム側の歯車と固定側の歯車とが歯
合した状態を示す側面図。

【図１３】上部ユニットを開放する方向に回動する状態
を概略的に示す側面図。

【図１４】上部ユニットを閉じる方向に回動する状態を
概略的に示す側面図。

【符号の説明】

１０…筐体、１１…帯電器、１２…感光体ドラム、１３
…現像器、１３Ａ…二成分現像器、１３Ｂ…一成分現像
器、１４…転写器、 ２２…露光光学系、４０
…定着装置、４０ａ…ヒータランプ、４１…装着部、５
６、６４…現像ローラ、６６…中間ローラ、７０ａ…第
１の高圧電源、７０ｂ…第２の高圧電源、７１…第３の
高圧電源、７２ａ…第４の高圧電源、７２ｂ…第５の高
圧電源、７４ａ…第６の高圧電源、７５ｂ…第７の高圧
電源、 ７６…制御回路、７８…フォトセンサ、８６ａ
…第８の高圧電源、８６ｂ…第９の高圧電源、９４…ブ
レーキ機構、９８、１００…歯車。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行
   なう二成分現像器と、 一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現
   像器と、 上記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可
   能な収容部を有し像担持体に現像剤像を形成する画像形
   成手段と、 上記収容部に装着された現像器の種類を検出する検出手
   段と、 上記検出手段により検出された現像器の種類に応じて上
   記画像形成手段の画像形成条件を変更する制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記画像形成手段は、二成分現像器に現
   像バイアスを印加する第１のバイアス印加手段と、一成
   分現像器に現像バイアスを印加する第２のバイアス印加
   手段と、を備え、上記制御手段は、上記検出手段の検出
   結果に応じて上記第１および第２のバイアス印加手段を
   選択的に作動させる手段を備えていることを特徴とする
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記一成分現像器は、上記像担持体に転
   接する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給する中
   間ローラと、を有し、 上記画像形成手段は、上記中間ローラにバイアスを印加
   する第３のバイアス印加手段を備え、 上記制御手段は、上記検出手段により一成分現像器の装
   着が検出された際に、上記第３のバイアス印加手段を作
   動させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記画像形成手段は、上記像担持体を帯
   電する帯電手段と、二成分現像に適した帯電バイアスを
   上記帯電手段に供給する第４のバイアス印加手段と、一
   成分現像に適した帯電バイアスを上記帯電手段に供給す
   る第５のバイアス印加手段と、を備え、 上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に応じて上記
   第４および第５のバイアス印加手段を選択的に作動させ
   る手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記像担持体上に形成された現像剤像を
   転写材に転写する転写手段と、二成分現像に適した転写
   バイアスを上記転写手段に供給する第６のバイアス印加
   手段と、一成分現像に適した転写バイアスを上記転写手
   段に供給する第７のバイアス印加手段と、を備え、 上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に応じて上記
   第６および第７のバイアス印加手段を選択的に作動させ
   る手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 加熱手段を有し上記像担持体から転写材
   上に転写された現像剤像を定着させる定着手段と、二成
   分現像に適したバイアスを上記加熱手段に供給する第８
   のバイアス印加手段と、一成分現像に適したバイアスを
   上記加熱手段に供給する第９のバイアス印加手段と、を
   備え、 上記制御手段は、上記検出手段の検出結果に応じて上記
   第８および第９のバイアス印加手段を選択的に作動させ
   る手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 上記二成分現像器は、トナーを含む二成
   分現像剤を収容した本体と、本体内のトナーの量を検出
   するセンサと、上記本体にトナーを補給する補給手段
   と、を備え、 上記制御手段は、上記二成分現像器が上記収容部に装着
   された際、上記センサにより検出されたトナー量が所定
   値以下である場合に上記補給手段を作動させる手段を備
   えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行
   なう二成分現像器と、 一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現
   像器と、 上記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可
   能な収容部を有し、回転自在な像担持体に現像剤像を形
   成する画像形成手段と、 上記像担持体を駆動する駆動手段と、 上記像担持体の回転速度を検出するセンサと、 上記センサからの検出信号に基づき、上記二成分現像器
   および一成分現像器が装着されている間、上記像担持体
   の回転速度を一定に保持するように上記駆動手段を制御
   する制御手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 二成分現像剤を用いてモノクロ現像を行
   なう二成分現像器と、 一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現
   像器と、 上記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可
   能な収容部を有し、回転自在な像担持体に現像剤像を形
   成する画像形成手段と、 上記二成分現像器は、上記収容部に装着された際に上記
   像担持体に対向する現像ローラを有し、 上記一成分現像器は、上記収容部に装着された際に、上
   記二成分現像器の現像ローラと像担持体とが対向する位
   置よりも像担持体の回転方向に対して上流側で像担持体
   に接触する現像ローラを有していることを特徴とする画
   像形成装置。
10. 【請求項１０】 二成分現像剤を用いてモノクロ現像を
    行なう二成分現像器と、 一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現
    像器と、 上記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可
    能な収容部を有し、所定方向へ回転自在な像担持体に現
    像剤像を形成する画像形成手段と、 上記収容部に現像器を装着する際に上記像担持体を上記
    所定方向へ所定角度回動させる回動手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 二成分現像剤を用いてモノクロ現像を
    行なう二成分現像器と、 一成分現像剤を用いてモノカラー現像を行なう一成分現
    像器と、 上記二成分現像器および一成分現像器を選択的に装着可
    能な収容部を有し、所定方向へ回転自在な像担持体に現
    像剤像を形成する画像形成手段と、 上記一成分現像器が上記収容部に装着された際、上記像
    担持体に一定の負荷を作用させて像担持体の回転速度変
    動を抑制する加負荷手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。