JP2001175131A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １個の検知手段により複数の検知対象物を検
知することができ、且つ、該検知手段から出力される検
知信号が何れの検知対象物体を検知して得た検知信号で
あるかを、簡素且つ安価な構成の検知手段を用いて特定
することができる画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 リボルバ現像装置４２０が所定方向に回
転し、上記トナーエンドセンサ５００によって上記現像
器位置検知板５１０が検知された状態で、基準となる黒
現像器４０Ｋが該トナーエンドセンサ５００の検知部位
に到達したことを知ることができる。これにより、この
黒現像器４０Ｋの回転位置を基準として、他の各現像器
の回転位置を特定することができる。また、該リボルバ
現像装置４２０が更に回転し、トナーエンドセンサ５０
０によって上記トナーカートリッジ検知板５２０が検知
された場合には、該当するトナーカートリッジガイド５
１Ｋ（５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ）内に、所定のトナーカ
ートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）が挿入セ
ットされていないことを知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
トナーカートリッジ、トナー等の検知対象物を検知する
検知手段の検知信号に基づいて、該検知対象物の有無を
判定する検知対象物有無判定手段を備えた画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンター等の
画像形成装置においては、周知のように、画像形成によ
って消費されるトナーを適時補充する必要がある。この
ため、この種の画像形成装置は、通常、光導電セル、フ
ォトダイオード、フォトレジスター、フォトスイッチ、
フォトトランジスター、光電池、光電管等の光検出器か
らなる光透過型センサあるいは光反射型センサ等の検知
手段を用いてトナーを検出し、該検知手段の検知信号に
基づいて該トナーの有無を判定し、該判定結果を操作パ
ネル上のディスプレイ等に表示して、トナーの有無をユ
ーザーに報知するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の画
像形成装置においては、上記トナーの補充時の操作性を
向上させるために、一般的に、該トナーが収容されるト
ナー収容器が、現像装置に対して着脱自在なトナーカー
トリッジで構成されている。従って、このような構成の
画像形成装置では、該トナーカートリッジ内に収容され
ているトナーの有無の他、該トナーカートリッジ自体の
有無も検出する必要がある。

【０００４】一方、この種の画像形成装置においては、
その構成部品のコストや点数を削減して小型軽量化及び
低コスト化を図ることが求められている。従って、上記
トナーカートリッジやトナーを検知するための検知手段
は、その配設個数ができる限り少なく、且つ低コストで
簡素な構成であることが望ましい。ところが、この種の
従来の画像形成装置においては、該トナーカートリッジ
及びトナーを個別に対応した複数の検知手段を用いて個
々に検知するようにしていた。このため、特に、カラー
複写機のような複数の現像器を備えた画像形成装置で
は、各現像器に装着されたトナーカートリッジ、及び、
各トナーカートリッジ内に収容されているトナーの有無
を検知するために、各検知対象物に個別に対応した多数
の検知手段を必要とする。

【０００５】なお、本出願人は、特開平１１−３８７５
５号公報に示されるような、複数の現像器が搭載された
回転型現像装置（以下、リボルバ現像装置という）を、
像担持体としての感光体ドラムに対向する現像位置に向
けて回転させる構成の画像形成装置を提案している。こ
の画像形成装置においては、該リボルバ現像装置の各現
像器が所定の回転位置（例えば、該現像位置）に順次臨
むように構成されているので、該回転位置に臨んだ現像
器のみを検知対象とするように上記検知手段を配設する
ことが可能となる。従って、この画像形成装置では、各
トナーカートリッジや各トナー毎に個別に対応した数多
くの検知手段を配置する必要がなく、該検知手段の点数
を大幅に削減することができる。

【０００６】ところで、本発明者は、現像器と該現像器
に装着されるトナーカートリッジ、あるいは、該トナー
カートリッジと該トナーカートリッジに収容されている
トナー等の複数の検知対象物を、１個の検知手段により
検知できるように構成して、該検知手段の個数を削減す
ることを検討した。このように、複数の検知対象物を単
一の検知手段を用いて検知するように構成する場合に
は、該単一の検知手段から出力される検知信号が、何れ
の検知対象物を検知して得た検知信号であるかを特定す
る必要がある。このような単一の検知手段から出力され
る検知信号が何れの検知対象物の検知信号であるかを特
定する方法としては、例えば、該検知信号をバーコード
情報や画像認識情報をもった情報信号とすることが考え
られる。ところが、このような方法では、該検知手段自
体が高コスト化し、且つ、該情報信号の処理も複雑にな
るため、該検知手段の個数を削減することによって却っ
てコストアップとなる。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、１個の検知手段によ
り複数の検知対象物を検知することができ、且つ、該検
知手段から出力される検知信号が何れの検知対象物体を
検知して得た検知信号であるかを、簡素且つ安価な構成
の検知手段を用いて特定することができる画像形成装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、回転軸線の周りに配設された複
数の現像器を有する現像器ユニットを該回転軸線を中心
に回転させ、予め特定された現像器を検知して出力され
る現像器検知手段からの検知信号の出力タイミングを基
準として、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置に
移動させて該潜像担持体上の潜像を現像する回転型現像
装置を有し、上記各現像器に対応して設けられたトナー
収容器ユニットに対して着脱自在に個別に装着されて、
各現像器との連通部を介して適時補給されるトナーを収
容するためのトナー収容部を有する複数のトナー収容器
と、該複数のトナー収容器ユニットと上記現像器ユニッ
トとを上記回転軸線を中心に一体で回転可能に支持する
現像装置支持手段と、上記現像位置に移動して停止され
た現像器に対応するトナー収容器ユニットのトナー収容
器装着部に装着されているトナー収容器に設けられたト
ナー検知部からの検知光を検知して検知信号を出力する
光検知手段と、該光検知手段からの検知信号の出力の有
無によって、該トナー収容器ユニット内のトナーの有無
を判定するトナー有無判定手段と、を有する画像形成装
置において、上記トナー検知部からの検知光が上記光検
知手段により検知されるタイミングとは異なったタイミ
ングで、該光検知手段に対して反射光を入光させる該ト
ナー収容器ユニットのトナー収容器装着部に配置された
光反射体と、該光反射体からの反射光が該光検知手段に
対して入光されるタイミングで、該光検知手段から検知
信号が出力されたか否かにより、該トナー収容器ユニッ
トのトナー収容器装着部内のトナー収容器の有無を判定
するトナー収容器有無判定手段とを有することを特徴と
するものである。

【０００９】この画像形成装置においては、例えば、３
つの検知対象物Ａ，Ｂ，Ｃが、該１個の検知手段により
順次に異なった検知タイミングで検知される。これによ
り、例えば、該３つの検知対象物Ａ，Ｂ，Ｃを検知して
得た３つの検知信号ａ，ｂ，ｃが、該検知タイミングに
応じた所定の時間をおいて、互いに異なった出力タイミ
ングで該検知手段から順次出力される。そして、該検知
手段から順次出力される３つの検知信号ａ，ｂ，ｃの出
力タイミングの違いによって、該検知対象物の有無を判
定する判定手段により判定される検知対象物が順次特定
され、この特定された検知対象物の有無が該判定手段に
よって順次判定される。例えば、該検知手段により各検
知対象物Ａ，Ｂ，Ｃが検知されることで、予め設定され
た第１の出力タイミングで検知信号ａ、第２の出力タイ
ミングで検知信号ｂ、第３の出力タイミングで検知信号
ｃが該検知手段から順次出力される。そして、該判定手
段により、該検知対象物Ａの検知信号ａが該第１の出力
タイミングで該検知手段から出力されているか否かによ
って検知対象物Ａの有無が判定される。つまり、該第１
の出力タイミングで検知対象物Ａの検知信号ａが該検知
手段から出力されている場合には検知対象物Ａが「有
る」と判定され、該第１の出力タイミングで検知対象物
Ａの検知信号ａが該検知手段から出力されていない場合
には検知対象物Ａが「無し」と判定される。同様に、該
第２の出力タイミングで検知対象物Ｂの検知信号ｂが該
検知手段から出力されている場合には検知対象物Ｂが
「有る」と判定され、該第２の出力タイミングで検知対
象物Ｂの検知信号ｂが該検知手段から出力されていない
場合には検知対象物Ｂが「無し」と判定される。そし
て、該第３の出力タイミングで検知対象物Ｃの検知信号
ｃが該検知手段から出力されている場合には検知対象物
Ｃが「有る」と判定され、該第３の出力タイミングで検
知対象物Ｃの検知信号ｃが該検知手段から出力されてい
ない場合には検知対象物Ｃが「無し」と判定される。こ
れにより、１個の検知手段から出力される検知信号に基
づいて、複数の検知対象物を検知することができるよう
になり、画像形成装置本体の簡素化及び低コスト化が可
能になる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記トナー検知部からの検知光が上記光検
知手段により検知されるタイミング、及び、上記トナー
収容器装着部に配置された第１の光反射板からの反射光
が該光検知手段に対して入光されるタイミングとは異な
ったタイミングで、該光検知手段に対して反射光を入光
させる上記の予め特定された現像器に配置した第２の光
反射体と、該第２の光反射体からの反射光が該光検知手
段に対して入光されるタイミングで、該第２の光反射体
からの反射光が該光検知手段により検知されたか否かに
より、各現像器の位置を検出する現像器位置検出手段と
を設けて、上記光検知手段が、予め特定された現像器を
検知する上記現像器検知手段を兼ねた構成とすることを
特徴とするものである。

【００１１】この画像形成装置においては、上記光検知
手段が予め特定された現像器を検知する上記現像器検知
手段を兼ねているので、画像形成装置本体の更なる簡素
化及び低コスト化が可能になる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記光反射体は、表面が鏡面状のメ
ッキで形成されていることを特徴とするものである。

【００１３】この画像形成装置においては、上記光反射
体が、表面が鏡面状のメッキで形成されているので、該
反射体がその配設部に一体形成され、該反射体の配設作
業を省略できる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１又は２の画像
形成装置において、上記光反射体は、表面が鏡面状に形
成された反射テープであることを特徴とするものであ
る。

【００１５】この画像形成装置においては、上記光反射
体が、表面が鏡面状に形成された反射テープであるの
で、該光反射体を安価に形成できる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項３の画像形成装
置において、上記反射テープは、予め背面に粘着材が塗
布されていることを特徴とするものである。

【００１７】この画像形成装置においては、上記反射テ
ープの背面に、予め粘着材が塗布されているので、該反
射体の配設作業を容易に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
しての前記リボルバ現像装置を備えたカラー電子写真プ
リンタ（以下、プリンタという）に適用した一実施形態
について説明する。図１は本実施形態に係るプリンタの
概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム１
は、矢印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段と
しての帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レ
ーザ光学装置３により画像情報に基づいて走査露光され
て、その表面に静電潜像が形成される。ここで、露光す
る画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼ
ンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情
報である。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、
リボルバ現像装置４２０に搭載されている４つの現像器
に補給された各色現像剤としてのイエロー、マゼンタ、
シアン、及び黒トナーで現像され、これにより、感光体
ドラム１上に各色画像が形成される。

【００１９】感光体ドラム１上に形成された各色画像
は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転す
る中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シア
ン、及び黒の単色毎順次重ね転写される。この中間転写
ベルト５上への転写は、感光体ドラム１と中間転写ベル
ト５の接触状態において転写バイアスローラ５１に所定
のバイアス電圧が印加されることで行われる。中間転写
ベルト５上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シア
ン、及び黒の画像は、両面複写兼用の給紙カセット７あ
るいは手差し給紙トレイ７ａから給紙ローラ８，８ａ、
レジストローラ９を経て転写部へ搬送された転写紙１０
上に、２次転写チャージャ１１により一括転写される。
転写終了後の転写紙１０は、定着装置１２によりトナー
像が定着されることでフルカラープリントとして機外に
排出される。

【００２０】なお、中間転写ベルト５上に転写されなか
った感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３
により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０
上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、
図示しない中間転写ベルトクリーナにより中間転写ベル
ト５から除去される。

【００２１】図２に、上記リボルバ現像装置４２０の概
略構成を示す。該リボルバ現像装置４２０は、感光体ド
ラム１に向けた開口部を有し、円周方向に互いにほぼ同
型の４つの現像器４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃと、
該４つの現像器に補給用のトナーをそれぞれ補給するた
めの４つのトナー補給装置４５Ｋ、４５Ｙ，４５Ｍ，４
５Ｃとを有している。なお、図２は、感光体ドラム１に
対向する現像位置に、黒トナーとキャリアを収容した黒
現像器４０Ｋが臨んだ状態を示しており、該リボルバ現
像装置４２０には、該黒現像器４０Ｋを始点として、図
２において反時計回りの順に、イエロートナーとキャリ
アを収容したイエロー現像器４０Ｙ、マゼンタトナーと
キャリアを収容したマゼンタ現像器４０Ｍ、シアントナ
ーとキャリアを収容したシアン現像器４０Ｃが搭載され
ている。

【００２２】ここで、４つの現像器４０Ｋ、４０Ｙ、４
０Ｍ、４０Ｃはまったく同様に構成されているので、以
下、現像位置にある黒現像器４０Ｋを例にとってその内
部構造を説明し、該黒現像器４０Ｋの各部材に付した符
号と同じ数字に、Ｙ、Ｍ、Ｃの添字を付すことで、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各現像器４０Ｙ、４０Ｍ、４
０Ｃの各部材を示すこととして、他の現像器４０Ｙ、４
０Ｍ、４０Ｃの内部構造の説明を省略する。

【００２３】黒現像器４０Ｋは、現像剤担持体としての
現像ローラ４１Ｋと、そのケーシング部内に収容された
黒トナー及びキャリアからなる二成分現像剤（以下、現
像剤という）を撹拌する第１、第２の撹拌スクリュウ４
２Ｋ、４３Ｋとを備えている。該黒現像器４０Ｋは、リ
ボルバ現像装置４２０が矢印Ｂ方向に回転して感光体ド
ラム１に対向する現像位置に移動されることによって、
そのケーシング部内に収容された現像剤により該感光体
ドラム１上の静電潜像を可視像化する。これにより、該
現像剤中の黒トナーが徐々に消費されていく。そして、
該現像剤のトナー濃度が、図示しないトナー濃度センサ
により検知され所定濃度以下であると判定されると、ト
ナー補給装置４５Ｋの現像剤収容器としてのトナーカー
トリッジ４６Ｋから黒トナーが黒現像器４０Ｋ内へ供給
される。これにより、現像剤中のトナー濃度が常時所定
の濃度に保たれて、該感光体ドラム１上に可視像化され
る画像濃度が所定の濃度に保たれる。

【００２４】上記リボルバ現像装置４２０は、図３及び
図４に示すように、プリンタ装置本体１００からスライ
ドによって引き出し可能なユニット支持体２００に支持
されている。ユニット支持体２００は、前側板２０１
と、後側板２０２と、左右及び中央部の上下の計４つの
ステー部材とを有しており、図４に示すように、その両
サイド部にアキュライドスライドレール２０４が取り付
けられることによって、該ユニット支持体２００のプリ
ンタ本体手前側へのスライド移動が可能になっている。
また、該ユニット支持体２００は、感光体ドラム１を備
えた感光体ユニット３００の支持体としても機能し、該
感光体ユニット３００が、図３中矢印Ｃで示すようにユ
ニット支持体２００に搭載される。そして、上述の各現
像器は、該ユニット支持体２００に支持されているリボ
ルバ現像装置４２０に、各トナー補給装置４５Ｃ，４５
Ｍ，４５Ｙ，４５Ｋと一体的に構成された現像ユニット
４２０Ｕとして、図３中矢印Ｄで示すように脱着可能に
搭載されている。

【００２５】次に、上記各トナー補給装置の構成につい
て説明する。これらのトナー補給装置も、各現像器と同
様、共通の構成を有しているので、ここでは、黒現像器
４０Ｋのトナー補給装置４５Ｋについてのみ説明する。
トナー補給装置４５Ｋは、図５に示すように、トナー補
給スクリュウ４９Ｋと、現像剤供給量調整部としてのト
ナー補給ケース５０Ｋと、トナーカートリッジガイド５
１Ｋとで構成されている。トナーカートリッジガイド５
１Ｋは、図６に示すように構成されたトナーカートリッ
ジ４６Ｋが着脱自在に装着（セット）されるように構成
されている（詳しくは後述する）。該トナーカートリッ
ジ４６Ｋは、図４において、リボルバ現像装置４２０の
各現像ユニット４２０Ｕが回転し、該トナー補給装置４
５Ｋを有する現像ユニットの現像器４０Ｋが、感光体ド
ラム１に対向した現像位置に臨んで停止した状態で、引
出支持体２００の前側板２０１に穿たれたトナーカート
リッジ着脱用の開口２０１ａを通して、トナーカートリ
ッジガイド５１Ｋ内に挿入されてセットされる。そし
て、該トナーカートリッジ４６Ｋは、トナーカートリッ
ジガイド５１Ｋ内に挿入セットされた状態で、そのトナ
ー補給口７１ｂ（図６参照）が、トナー補給ケース５０
Ｋの手前側に形成されているトナー受入れ口５０ａ（図
５参照）に対向する。この状態で、リボルバ現像装置４
２０が回転軸４０（図２参照）を中心に回転すると、ト
ナーカートリッジ４６Ｋが公転されて、トナーカートリ
ッジ４６Ｋ内に収容されているトナーがトナー補給ケー
ス５０Ｋ内に送り込まれる。

【００２６】該トナーカートリッジ４６Ｋからトナー補
給ケース５０Ｋ内に送り込まれたトナーは、トナー補給
スクリュウ４９Ｋが専用のトナー補給スクリュウ駆動モ
ータ（図示せず）により回転されることにより、現像器
４０Ｋの所定のトナー補給位置に向けて搬送され、該現
像器４０Ｋの現像ケーシング４７Ｋ内の第２撹拌スクリ
ュウ４３Ｋの手前側の部位に少しずつ補給される。この
ようにして、トナー補給装置４５Ｋによりトナーカート
リッジ４６Ｋから現像器４２０Ｋに供給されるトナーの
量が調整される。そして、該現像器４０Ｋの第２撹拌ス
クリュウ４３Ｋの手前側のトナー補給位置に補給された
トナーは、プロセスコントロールにてトナー補給をする
という信号が入ることで始動される該第２撹拌スクリュ
ウ４３Ｋの回転により、現像ケーシング４７Ｋの後部側
に撹拌されながら搬送され、該現像ケーシング４７Ｋ内
の現像剤中に分散される。

【００２７】さらに、現像剤中に分散されて現像ケーシ
ング４７Ｋの後部側に撹拌搬送されたトナーは、この現
像ケーシング４７Ｋの後端部で第１撹拌スクリュウ４２
Ｋ側に受け渡され、この第１撹拌スクリュウ４２Ｋの回
転により、現像ケーシング４７Ｋの手前側に撹拌されな
がら搬送されて、この現像ケーシング４７Ｋの前端部で
再び第２撹拌スクリュウ４３Ｋ側に受け渡される。この
現像剤の受け渡しは、各撹拌スクリュウの端部側に設け
られた各フィン（図示せず）の回転によって行なわれ
る。このようにして、現像ケーシング４７Ｋ内で循環搬
送される現像剤は、その搬送過程において、その一部が
現像ローラ４１Ｋにより汲み上げられて担持搬送され
る。現像ローラ４１Ｋにより担持搬送された現像剤は、
現像ドクタ４４Ｋにより薄層化された後、現像領域に搬
送され、該現像領域において感光体ドラム１上の静電潜
像を可視像化する。

【００２８】次に、本実施形態のプリンタにおけるトナ
ーカートリッジの構成について説明する。各トナーカー
トリッジ４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｙ，４６Ｋは、各トナー
補給装置とも同一の構成であるので、以下、図６乃至図
１３を参照して、ブラック現像器４２０Ｋのトナー補給
装置４５Ｋにおけるトナーカートリッジ４６Ｋについて
のみ説明する。このトナーカートリッジ４６Ｋは、図６
及び図７に示すように、補給用のトナーが収納されてい
るスクリューボトル７０からなる回転部４６Ａと、外側
キャップ７１、シール部材７２、及び、内側キャップ７
３からなる固定部４６Ｂとで構成されている。このトナ
ーカートリッジ４６Ｋの回転部４６Ａであるスクリュー
ボトル７０は、図６に示すように、上記固定部４６Ｂの
外側キャップ７１の内周面に設けられている係止用凸部
７１ａに対して、該スクリューボトル７０のトナー吐出
側の端部に設けられているリング状凸部７０ａが、いわ
ゆるパッチン止めによって係合されることにより、該固
定部４６Ｂの外側キャップ７１に対して回転自在に係合
されている。

【００２９】このように、固定部４６Ｂと回転部４６Ａ
とを、パッチン止めによって係合させることにより、該
トナーカートリッジ４６Ｋの複雑化や大幅なコスト上昇
を招くことなく、該外側キャップ７１に対して該スクリ
ューボトル７０を回転自在に構成できる。また、該トナ
ーカートリッジ４６Ｋの固定部４６Ｂと回転部４６Ａと
が、パッチン止めによって係合させることにより、図１
０に示すように、該スクリューボトル７０のトナー吐出
側の端面が、外側キャップ７１に装着された発砲ウレタ
ンなどからなるシール部材７２の側面に軽く密着して、
該該トナーカートリッジ４６Ｋの固定部４６Ｂと回転部
４６Ａとの嵌合部からのトナーの溢出が防止されるよう
に構成されている。

【００３０】更に、該トナーカートリッジ４６Ｋの固定
部４６Ｂである外側キャップ７１には、回転部４６Ａの
スクリューボトル７０から供給されるトナーを、図６に
示したトナー補給ケース５０Ｋのトナー受入れ口５０ａ
に向けて吐出するための開口部としてのトナー補給口７
１ｂが設けられている。また、この該外側キャップ７１
には、該トナー補給口７１ｂを開閉するためのシャッタ
７１ｃと、該シャッタ７１ｃを該外側キャップ７１の外
周面の円周方向に沿ってガイドするためのシャッタガイ
ドレール７１ｄとが設けられている。この外側キャップ
７１は、図８（ａ）に示すように、図６に示したトナー
カートリッジガイド５１Ｋ内に正常に挿入セットされた
状態で、矢印ａ方向に回転されることによって、図８
（ｂ）に示すように、該外側キャップ７１のシャッタ７
１ｃが、シャッタガイドレール７１ｄに沿って相対移動
して、そのトナー補給口７１ｂが、上記トナー補給ケー
ス５０Ｋのトナー受入れ口５０ａに対向する。

【００３１】すなわち、このトナーカートリッジ４６Ｋ
は、前述したように、トナー補給装置４５Ｋを有する現
像ユニットの現像器４２０Ｋが、感光体ドラム４１４に
対向した現像位置に臨んで停止した状態で、引出支持体
５２０の前側板５２１に穿たれたトナーカートリッジ着
脱用の開口５２１ａを通して、トナーカートリッジガイ
ド５１Ｋ内に挿入セットされる。このトナーカートリッ
ジ４６Ｋのトナーカートリッジガイド５１Ｋ内への挿入
セットによって、該トナーカートリッジガイド５１Ｋの
内周部に形成されたシャッタ嵌合凹部５１ａ（図５参
照）に、トナーカートリッジ４６Ｋの固定部４６Ｂであ
る外側キャップ７１に設けられたシャッタ７１ｃが嵌合
される。この状態で、トナーカートリッジ４６Ｋの固定
部４６Ｂが、図８（ｂ）に示す位置まで、矢印ａ方向に
回転し、該シャッタ７１ｃがシャッタ嵌合凹部５１ａに
嵌合した位置に固定されたまま、シャッタガイドレール
７１ｄが、該シャッタ７１ｃに対して相対移動して、ス
トッパ５１ｂ（図５参照）に当接することにより、該外
側キャップ７１のトナー補給口７１ｂが開放されてトナ
ー補給ケース５０Ｋのトナー受入れ口５０ａに対向す
る。

【００３２】一方、トナーカートリッジ４６Ｋをトナー
補給装置４５Ｋから取り外すときは、上述のセット操作
と逆の操作を行なって、該外側キャップ７１のトナー補
給口７１ｂをシャッタ７１ｃで閉鎖した後、トナーカー
トリッジガイド５１Ｋ内からトナーカートリッジ４６Ｋ
を引き出す。なお、このトナーカートリッジ４６Ｋに
は、該外側キャップ７１のトナー補給口７１ｂがシャッ
タ７１ｃで完全に閉鎖された状態でしか、トナーカート
リッジガイド５１Ｋに対するトナーカートリッジ４６Ｋ
の出し入れを行なえないようにするためのストッパ（不
図示）が設けられている。また、トナーカートリッジ４
６Ｋの回転部４６Ａであるスクリューボトル７０の内周
面には、図６及び図７に示すように、該スクリューボト
ル７０内に収納されているトナーを、該スクリューボト
ル７０の回転によって、上記固定部４６Ｂのトナー補給
口７１ｂに向けて搬送するためのトナー案内部材として
の螺旋状の突起７０ｂが形成されている。また、該スク
リューボトル７０の底部には、図９に示すカップリング
８１に対して係合するカップリング用突起７０ｃが設け
られている。

【００３３】上記カップリング８１は、上記トナーカー
トリッジ４６Ｋが、前述したように、ユニット支持体２
００の前側板２０１に穿たれたトナーカートリッジ着脱
用の開口２０１ａを通して、トナーカートリッジガイド
５１Ｋ内に挿入セットされた状態で、該スクリューボト
ル７０の底部のカップリング用突起７０ｃに対して、カ
ップリング結合するように、上記リボルバ現像装置４２
０の所定部位に、各トナーカートリッジ毎にそれぞれ配
設されている。このカップリング８１は、図９に示すよ
うに、プリンタ本体側に設けられている駆動ギヤ（不図
示）によって回転駆動されるカップリングギヤ８０の支
軸８０ａに、コイルスプリング８２を介して、該支軸８
０ａの軸方向に沿って摺動自在に、且つ、該支軸８０ａ
に対して回転的に一体に装着されている。ここで、上記
カップリングギヤ８０は、前記リボルバ現像装置４２０
が回転して、任意の現像器が所定の現像位置に臨んで停
止した状態で、プリンタ本体側に設けられている駆動ギ
ヤに噛み合うように構成されている。

【００３４】ところで、上述のようなトナーカートリッ
ジ４６Ｋ内に収容されているトナーが全て補給されて無
くなった状態（トナーエンド状態）を検知するトナーエ
ンド検知方式として、感光体ドラム１上に付着したトナ
ー付着量を検知するＰセンサ方式が知られている。しか
しながら、このＰセンサ方式では、感光体ドラム１上の
トナー付着量が少なくなってからトナーエンド状態であ
ることが検知されるため、このトナーエンド検知時に
は、現像器内のトナー濃度が既に低下した状態になって
いる。このため、このＰセンサ方式によってトナーエン
ド検知を行う画像形成装置、特に、フルカラー画像を形
成する画像形成装置では、そのプリント時に、ある色の
トナーがトナーエンド間近になると、カラープリント画
像の色合いが通常時とは異なった色合いになる不具合が
ある。

【００３５】そこで、本実施形態にかかるプリンタにお
いては、図１０及び図１１に示すように、上記トナーカ
ートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）の外側キ
ャップ７１のトナー補給口７１ｂを開閉するためのシャ
ッタ７１ｃの近傍に、該トナーカートリッジ内のトナー
の残量を検知する現像剤残量検知手段としてのトナーエ
ンドセンサ５００が設けられている。このトナーエンド
センサ５００は、図１０及び図１１に示すように、上記
トナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）
のトナー補給口７１ｂの近傍に設けた検知窓７１ｆを通
して、該トナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，
４６Ｃ）内のトナーの光透過率を、フォトダイオードや
フォトトランジスタなどの検知手段を用いて光学的に検
知して、該トナーカートリッジ内のトナー残量を検知す
る。

【００３６】このように、トナーカートリッジ４６Ｋ
（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）のトナー補給口７１ｂの近
傍に、上記トナーエンドセンサ５００によって光学的に
トナー残量を検知するための検知窓７１ｆを設けること
により、トナーエンド検知のための現像剤経路を新たに
設ける必要がないので、該トナーエンドセンサ５００の
配設部の省スペース化を実現できる。また、上述のよう
に、トナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６
Ｃ）のトナー補給口７１ｂの近傍にトナーエンドセンサ
５００を設けることによって、該トナーエンドセンサ５
００によって該トナーカートリッジ内のトナー残量がト
ナーエンド状態であると検知された場合でも、各現像器
４２０Ｋ，４２０Ｙ，４２０Ｍ，４２０Ｃ内の現像剤の
トナー濃度が過不足のない状態になっている。従って、
このプリンタにおいては、フルカラー画像のプリント時
に、ある色の現像剤のトナーがトナーエンド間近になっ
ても、プリント画像の色合いが通常時とは異なった色合
いになることがない。

【００３７】ところで、上述のような４個の現像ユニッ
トを所定の現像位置に回転させるためのリボルバ現像装
置４２０を備えたプリンタにおいては、各現像ユニット
に装着されている各トナーカートリッジ内のトナーエン
ド検知の他に、各現像ユニットの回転位置の検知、及び
各トナーカートリッジ自体の有無の検知なども行う必要
がある。そのため、この種の従来のプリンタにおいて
は、該トナー、トナーカートリッジ、及び各現像ユニッ
トなどの各検知対象物に対応した検知手段を個別に配設
して、該トナーエンド検知、トナーカートリッジ検知、
現像ユニット位置検知を個々に行っていた。しかしなが
ら、この種のプリンタにおいては、前述したように、そ
の構成部品のコストや点数を削減して小型軽量化及び低
コスト化を図ることが求められており、上記現像ユニッ
ト、トナーカートリッジ、トナーなどの検知対象物を検
知するための検知手段は、その配設個数ができる限り少
なく、且つ低コストで簡素な構成であることが望まし
い。

【００３８】そこで、本実施系形態にかかるプリンタに
おいては、上記トナー、トナーカートリッジ、及び各現
像ユニットなどの各検知対象物を、１個の検知手段で検
知できるように構成する。すなわち、このプリンタは、
例えば、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す
ように、トナーエンド検知のためのトナーエンドセンサ
５００を用いて、上述したトナーエンド検知の他、トナ
ーカートリッジ検知及び現像ユニット位置検知をも行え
るように構成したもである。図１２（ａ）は、上記トナ
ーエンドセンサ５００により、検知窓７１ｆを通して、
トナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）
内のトナーの有無を検知している状態を示している。

【００３９】図１２（ａ）において、各現像ユニットの
回転位置を特定するための基準となる特定の現像器（こ
こでは、前記黒現像器４０Ｋ）の上記トナーエンドセン
サ５００に対向する側のトナーカートリッジガイド５１
Ｋの開口部の端縁部には、光反射体（鏡面体）からなる
現像器位置検知板５１０が貼付されている。また、各ト
ナーカートリッジガイド５１Ｋ（５１Ｙ，５１Ｍ，５１
Ｃ）のトナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４
６Ｃ）が挿入セットされるカートリッジ収容部の上記ト
ナーエンドセンサ５００に対向する側の内壁面には、光
反射板（鏡面体）からなるトナーカートリッジ検知板５
２０が貼付されている。

【００４０】上記構成のプリンタにおいては、前記リボ
ルバ現像装置４２０が所定方向（ここでは、反時計方
向）に回転し、図１２（ｂ）に示すように、上記トナー
エンドセンサ５００によって上記現像器位置検知板５１
０が検知された状態で、基準となる黒現像器４０Ｋが該
トナーエンドセンサ５００の検知部位に到達したことを
知ることができる。これにより、この黒現像器４０Ｋの
回転位置を基準として、他の各現像器の回転位置を特定
することができる。また、該リボルバ現像装置４２０が
更に回転し、図１２（ｃ）に示すように、トナーエンド
センサ５００によって上記トナーカートリッジ検知板５
２０が検知された場合には、該当するトナーカートリッ
ジガイド５１Ｋ（５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ）内に、所定
のトナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６
Ｃ）が挿入セットされていないことを知ることができ
る。そして、該リボルバ現像装置４２０の選択された現
像器が所定の現像位置で停止し、図１２（ｄ）に示すよ
うに、トナーエンドセンサ５００の検知光路に、該現像
器のトナーカートリッジガイド５１Ｋ（５１Ｙ，５１
Ｍ，５１Ｃ）内に挿入セットされたトナーカートリッジ
４６Ｋ（４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ）の検知窓７１ｆが対
向した状態では、前述したように、該検知窓７１ｆを通
して、該現像器のトナーカートリッジ４６Ｋ（４６Ｙ，
４６Ｍ，４６Ｃ）内のトナーの有無が検知される。

【００４１】ここで、光反射板（鏡面体）からなる現像
器位置検知板５１０及びトナーカートリッジ検知板５２
０の光反射率や反射時間によらず、該現像器位置検知板
５１０及びトナーカートリッジ検知板５２０からの反射
光を受光したときのトナーエンドセンサ５００の検知信
号の出力レベルを全て同一レベル（例えば、反射光有り
でＨｉｇｈ信号、反射光無しでＬow信号）とし、トナー
有無、トナーカートリッジ有無、現像器位置検知を、ト
ナーエンドセンサ５００の検知信号の出力タイミングの
違いにより行う場合の、該トナーエンドセンサ５００か
ら出力される検知信号のタイミングチャートの一例を図
１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。

【００４２】図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、
まず、基準となる現像器の現像器位置検知板５１０から
の反射光を受光したトナーエンドセンサ５００からの検
知信号ａにより基準となる現像器の位置検出が行われ
る。次いで、上記トナーカートリッジ検知板５２０から
の反射光を受光するトナーエンドセンサ５００からの検
知信号ｂによりトナーカートリッジ（収容器）の有無が
検知される。ここで、検知信号ｂが出力されている場合
には収容器無しとなり、検知信号ｂが出力されていない
場合には収容器有りとなる。そして、収容器無しの状態
では、トナーエンド検知のための検知信号ｃは出力され
ず、トナーの有無が判断されない状態となる。収容器有
りの状態では、トナーエンド検知のための検知信号ｃの
有無によりトナーの有無が判断される。

【００４３】図１４に、上記トナーエンドセンサ５００
からの検知信号ａ，ｂ，ｃに基づいて、該トナーの有
無、トナーカートリッジの有無、基準となる現像器の位
置を判定するための検知対象物有無判定手段による判定
動作の一例を示す。図１４において、前記プリンタの電
源が投入されて該判定動作がスタートされると、まず、
リボルバ現像装置４２０が回転して、基準となる現像器
の回転位置の確認が行われる（ステップ１）。このステ
ップ１での現像器位置の検出条件としては、例えば、５
msec<検知信号ａ（Ｈｉｇｈ）<30msecとする。この検出
条件は、該現像器の回転速度と光学センサ（トナーエン
ドセンサ５００）及びＡ／Ｄ変換回路の応答時間、現像
器位置検知板５１０の回転方向の幅Ｗ１より決定され
る。このステップ１で、上記検出条件を満たす検知信号
ａがなければ、機械動作（プリント動作）を停止し（ス
テップ２）、操作パネルのディスプレイに、故障である
ことを表示する（ステップ３）。

【００４４】一方、上記ステップ１で、上記検出条件を
満たす検知信号ａがあれば、所定の現像器を所定のホー
ム位置にて停止させる。そして、プリンタからプリント
命令がきた時点で、リボルバ現像装置４２０を動作さ
せ、トナーカートリッジの有無検知を行う。このトナー
カートリッジの有無検知は、ステップ４のプリント開始
より所定のタイミングの間で行う。このタイミングは、
プリントスタート命令がきてから、トナーエンドセンサ
５００の配設部位にトナーカートリッジ検知板５２０が
対向する時間を予め求めることにより決定する。そし
て、例えば、プリント開始命令より、１００mesc後、１
５０secの前にて、トナーエンドセンサ５００からＨｉ
ｇｈ信号が、4mescごとに１０pointきたら、トナーカー
トリッジ無しと判断する（ステップ５）。ここで、トナ
ーカートリッジ無しと判定されたら、機械動作（プリン
ト動作）を停止し（ステップ６）、操作パネルのディス
プレイに、トナーカートリッジのセットを促すメッセー
ジを表示する（ステップ７）。一方、このステップ５
で、トナーカートリッジ有りであれば、さらに動作を続
け、トナー有無の判断を行う（ステップ８）。このトナ
ー有無は、前述したように検知窓７１ｆがトナーエンド
センサ５００の配設部位に対向する時間を予め求めて決
定する。そして、例えば、プリント開始命令より、２０
０mesc後、２５０secの前にて、Ｈｉｇｈ信号が4mescご
とに１０pointきたら、トナー無しと判断する。ここ
で、トナー無しが判断されたら、トナーの交換を促す表
示を行う（ステップ９）。そして、トナー交換を促す表
示を行い、所定プリント行われたか否かを判断（ステッ
プ１０）した後、プリント動作を停止する。

【００４５】

【発明の効果】請求項１乃至５の発明によれば、１個の
検知手段から出力される検知信号に基づいて、複数の検
知対象物を検知することができ、画像形成装置本体の簡
素化、低コスト化、省スペース化を図ることができると
いう優れた効果がある。

【００４６】特に、請求項２の発明によれば、上記光検
知手段が予め特定された現像器を検知する上記現像器検
知手段を兼ねているので、画像形成装置本体の更なる簡
素化及び低コスト化が可能になるという優れた効果があ
る。

【００４７】また、請求項３の発明によれば、上記光反
射体が、表面が鏡面状のメッキで形成されているので、
該反射体がその配設部に一体形成され、該反射体の配設
作業を省略できるという優れた効果がある。

【００４８】また、請求項４の発明によれば、上記光反
射体が、表面が鏡面状に形成された反射テープであるの
で、該光反射体を安価に形成できるという優れた効果が
ある。

【００４９】また、請求項５の発明によれば、上記反射
テープの背面に、予め粘着材が塗布されているので、該
反射体の配設作業を容易に行うことができるという優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面
図。

【図２】上記プリンタのリボルバ現像装置４２０の概略
構成図。

【図３】上記プリンタのユニット支持体２００の斜視
図。

【図４】上記ユニット支持体２００の正面図。

【図５】上記現像ユニットのトナー補給装置の構成を説
明するための構成図。

【図６】上記トナー補給装置に装着されるトナーカート
リッジの要部拡大断面図。

【図７】上記トナーカートリッジの概略構成を示す分解
斜視図。

【図８】（ａ）、（ｂ）は、上記トナーカートリッジが
上記トナー補給装置に装着される過程を説明するための
要部拡大断面図。

【図９】上記トナー補給装置に装着されたトナーカート
リッジの回転部であるスクリューボトルを回転駆動する
ためのカップリングの構成を示す概略側面図。

【図１０】上記トナー補給装置に装着されたトナーカー
トリッジのトナーエンドセンサを示す概略斜視図。

【図１１】上記トナーエンドセンサの構成を示す概略断
面図。

【図１２】上記実施形態に係るプリンタの特徴部の検知
センサの検知動作を示す概略断面図。

【図１３】該検知センサから出力される検知信号を示す
タイミングチャート。

【図１４】該検知信号に基づいて検知対象物の有無を判
定する判定手段の動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電チャージャ ３ レーザ光学装置 ５ 中間転写ベルト ８、８ａ 給紙ローラ ９ レジストローラ １０ 転写紙 １１ ２次転写チャージャ １２ 定着装置 １３ 感光体クリーナ ４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ 現像器 ４１Ｋ、４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ 現像ローラ ４５Ｋ、４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ トナー補給装置 ４６Ａ トナーカートリッジの回転部 ４６Ｂ トナーカートリッジの固定部 ４６Ｋ、４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ トナーカートリッジ ７０ スクリューボトル ７０ａ リング状凸部 ７０ｂ 螺旋状の突起 ７０ｃ カップリング用突起 ７１ 外側キャップ ７１ａ 係止凸部 ７１ｂ トナー補給口 ７１ｃ シャッタ ７１ｄ シャッタガイドレール ７２ シール部材 ７３ 内側キャップ ８０ カップリングギヤ ８１ カップリング ４０ リボルバ現像装置 ４０Ｋ ブラック現像器 ４０Ｃ シアン現像器 ４０Ｍ マゼンタ現像器 ４０Ｙ イエロー現像器 ４２０Ｕ 現像ユニット ５００ トナーエンドセンサ ５１０ 現像器位置検知板 ５２０ トナーカートリッジ検知板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸線の周りに配設された複数の現像器
   を有する現像器ユニットを該回転軸線を中心に回転さ
   せ、予め特定された現像器を検知して出力される現像器
   検知手段からの検知信号の出力タイミングを基準とし
   て、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置に移動さ
   せて該潜像担持体上の潜像を現像する回転型現像装置を
   有し、 上記各現像器に対応して設けられたトナー収容器ユニッ
   トに対して着脱自在に個別に装着されて、各現像器との
   連通部を介して適時補給されるトナーを収容するための
   トナー収容部を有する複数のトナー収容器と、 該複数のトナー収容器ユニットと上記現像器ユニットと
   を上記回転軸線を中心に一体で回転可能に支持する現像
   装置支持手段と、 上記現像位置に移動して停止された現像器に対応するト
   ナー収容器ユニットのトナー収容器装着部に装着されて
   いるトナー収容器に設けられたトナー検知部からの検知
   光を検知して検知信号を出力する光検知手段と、 該光検知手段からの検知信号の出力の有無によって、該
   トナー収容器ユニット内のトナーの有無を判定するトナ
   ー有無判定手段と、を有する画像形成装置において、 上記トナー検知部からの検知光が上記光検知手段により
   検知されるタイミングとは異なったタイミングで、該光
   検知手段に対して反射光を入光させる該トナー収容器ユ
   ニットのトナー収容器装着部に配置された光反射体と、 該光反射体からの反射光が該光検知手段に対して入光さ
   れるタイミングで、該光検知手段から検知信号が出力さ
   れたか否かにより、該トナー収容器ユニットのトナー収
   容器装着部内のトナー収容器の有無を判定するトナー収
   容器有無判定手段とを有することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、 上記トナー検知部からの検知光が上記光検知手段により
   検知されるタイミング、及び、上記トナー収容器装着部
   に配置された第１の光反射板からの反射光が該光検知手
   段に対して入光されるタイミングとは異なったタイミン
   グで、該光検知手段に対して反射光を入光させる上記の
   予め特定された現像器に配置した第２の光反射体と、 該第２の光反射体からの反射光が該光検知手段に対して
   入光されるタイミングで、該第２の光反射体からの反射
   光が該光検知手段により検知されたか否かにより、各現
   像器の位置を検出する現像器位置検出手段とを設けて、 上記光検知手段が、予め特定された現像器を検知する上
   記現像器検知手段を兼ねた構成とすることを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、 上記光反射体は、表面が鏡面状のメッキで形成されてい
   ることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１又は２の画像形成装置において、 上記光反射体は、表面が鏡面状に形成された反射テープ
   であることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４の画像形成装置において、 上記反射テープは、予め背面に粘着材が塗布されている
   ことを特徴とする画像形成装置。