JPH1090968A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザーのプリントまでの待ち時間を短縮す
ることができるカラー画像形成装置を提供すること。 【構成】 現像器回転ユニット（支持部材）１１に支持
された脱着可能な複数の現像器４７を各々切り換えて像
担持体上の潜像の現像に供するように構成されたカラー
画像形成装置において、前記現像器回転ユニット１１上
の接点（第１の接点部材）２１，２２と、該接点２１，
２２に対向して接する接点（第２の接点部材）２３，２
４と、前記複数の現像器４７に固有な識別手段４８と、
前記現像器回転ユニット１１上の電気的接続ラインであ
って、一端が前記識別手段４８に共通接続され、他端が
前記接点２１，２２に接続される電気的接続ラインと、
前記接点２１，２２と接点２３，２４を介して前記複数
の現像器４７の各々の有無を検知して画像形成動作を可
変させる制御回路（制御手段）３０を設ける。本発明に
よれば、現像器４７の装着状態を随時監視できるため、
従来の現像器の装着状態の検出時間が不要となり、前記
目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着脱可能な複数の
現像器を用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装
置に関し、特に複数の現像器の着脱状況を識別して画像
形成動作を可変とする制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタがカラー化され、ユーザ
ーの様々な表現手段として利用されるようになってきて
いる。特に、カラーページプリンタはその静粛性や高品
質な印字及び高速印字が可能である点から注目されてい
る。以下、このようなカラーページプリンタの１つであ
るカラーレーザビームプリンタについて説明する。

【０００３】カラーレーザビームプリンタの特徴は、感
光体上に光ビームを主走査方向に走査して第１の潜像を
形成し、この第１の潜像をトナー像として顕像化する第
１の現像を行った後、トナー像を転写ドラム等の担持体
上に転写する転写工程を第１の工程とし、引き続き第
２、第３及び第４の工程を行って各色のトナー像を担持
体上に転写し、次に所定のタイミングで記録媒体である
記録紙に一括して再転写を行うことにより多色画像の記
録を行うという点にある。

【０００４】図９にカラーレーザビームプリンタの断面
を示すが、同図において、Ａはカラーレーザビームプリ
ンタの機構部である。１は感光ドラム、４，４Ａは帯電
器、５は半導体レーザ、６はスキャナモータ、７はスキ
ャナモータ６によって回転駆動されるポリゴンミラー、
８はレンズ、９はミラー、１０はクリーナ、１２は分離
爪、１３は定着器、１９は排紙トレイである。

【０００５】半導体レーザ５からは画像信号Ｓ１１０
（以下、ＶＤＯ信号と称す）によりオン・オフ変調され
た光ビームＬが出力されており、半導体レーザ５から発
光された光ビームＬはポリゴンミラー７で走査された
後、レンズ８及びミラー９を経て感光ドラム１に導かれ
る。

【０００６】又、１４は給紙ローラ１５は給紙カセッ
ト、１６は転写ドラムであり、該転写ドラム１６は絶縁
フィルム１７とアルミ製ドララム１８で構成されてい
る。１１は現像器回転ユニットであり、その中には４つ
の色現像器４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋが支持さ
れている。各現像器４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋ
には後述の識別手段４８（図１１参照）が設けられてお
り、現像器回転ユニット１１内の各色現像器４７Ｍ，４
７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋの装填位置が規制される。例え
ば、マゼンタ現像器４７Ｍがシアン現像器４７Ｃに装填
されないようにしている。

【０００７】マゼンタ現像器４７Ｍは第１の工程時の潜
像を現像して第１のトナー像であるマゼンタ色トナー像
を形成する第１現像器であり、シアン現像器４７Ｃは第
２の工程時の潜像を現像して第２のトナー像であるシア
ン色トナー像を形成する第２現像器であり、イエロー現
像器４７Ｙは第３の工程時の潜像を現像して第３のトナ
ー像であるイエロー色トナー像を形成する第３現像器で
あり、ブラック現像器４７Ｂｋは第４の工程時の潜像を
現像して第４のトナー像であるブラック色トナー像を形
成する第４現像器である。

【０００８】又、２０は現像器回転ユニット１１の基準
位置を示す遮蔽板であり、この遮蔽板２０は現像器回転
ユニット１１が所定位置にあるときにホトセンサー２の
出力信号を変化させ、その出力信号は後述の制御回路３
０（図１０参照）に出力される。

【０００９】次に、カラーレーザビームプリンタの作用
を説明する。

【００１０】先ず、最初に帯電器４によって感光ドラム
１が所定極性及び所定電圧に帯電され、ＶＤＯ信号Ｓ１
１０により変調された光ビームＬにより感光ドラム１を
走査露光して感光ドラム１上に第１の静電潜像が形成さ
れる。次に、現像器４７Ｍにより第１静電潜像が現像さ
れて感光ドラム１上にマゼンタ色の第１トナー像が形成
される。

【００１１】一方、所定のタイミングで記録紙Ｐが給紙
され、その先端が転写開始位置に達する直前に、トナー
と反対極性の所定の転写バイアス電圧が転写ドラム１６
に印加され、前記第１トナー像が転写ドラム１６上の絶
縁フィルム１７上に転写される。

【００１２】次に、感光ドラム１上に光ビームＬにより
第２静電潜像が形成された後、現像器回転ユニット１１
が現像器４７Ｍに対して９０度回転して感光ドラム１に
非接触状態で対向し、現像器４７Ｃによって第２静電潜
像が現像されて感光ドラム１上にシアン色の第２トナー
像が形成される。そして、この第２トナー像は転写ドラ
ム１６上の絶縁フィルム１７に転写された第１トナー像
の位置に重ねて転写される。

【００１３】同様にして第３、第４の静電潜像が感光ド
ラム１上に形成され、現像器回転ユニット１１がそれぞ
れ９０度ずつ回転して感光ドラム１に非接触状態で対向
し、第３、第４の静電潜像は残りの現像器４７Ｙ、現像
器４７Ｂｋによってそれぞれ現像され、イエロー色、ブ
ラック色のトナー像が転写ドラム１６上の絶縁フィルム
１７上に転写され、所定のタイミングで記録紙Ｐが給紙
され、転写ドラム１６上の絶縁フィルム１７上の４色の
トナー像が記録紙Ｐ上に一括して転写され、記録紙Ｐ上
に４色のトナー像が形成される。

【００１４】図１０は図９で示した現像器回転ユニット
１１の制御系の構成を示す斜視図であり、本図において
は図９に示したと同一要素には同一符号を付しており、
以下、それらについての説明は省略する。

【００１５】現像器回転ユニット１１が回転したとき、
各現像器４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋ毎に接点２
１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｂｋ（これら４つの接点の
１つを代表して説明するときは、単に２１と呼ぶ）及び
２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｙ，２２Ｂｋ（これら４つの接点
の１つを代表するときは、単に２２と呼ぶ）がそれぞれ
同一軌跡上に位置するように配置されており、接点２１
に対向して現像器回転ユニット１１外に接点２３が、接
点２２に対向して現像器回転ユニット１１外に接点２４
が所定位置で接触するようにそれぞれ配置されている。

【００１６】図１０は現像器４７Ｃが現像位置に達し、
接点２１Ｃと接点２３が接触し、同時に接点２２Ｃと接
点２４が接触している状態を示している。このとき、接
点２３及び接点２４に接続された制御回路３０は両接点
２３，２４間の導通の有無を検知し、現像器２４Ｃの有
無を検知して所定の制御動作を不図示の機構部に対して
行う。

【００１７】図１１は現像位置に達したときの現像器４
７及び現像器回転ユニット１１の状態を示す断面図であ
る。但し、図１１においては、現像工程に機能する現像
スリーブ等の機能部材は図示が省略されている。

【００１８】図１１において、４０は現像器回転ユニッ
ト１１外にあって、前記接点２３及び接点２４を絶縁材
４１Ｃと共に支持する支持部材である。

【００１９】一方、現像器回転ユニット１１は接点２３
に接触接続される前記接点２１及び接点３１、更に接点
２４に接触接続される接点２２及び接点３２を絶縁材４
１Ａ，４１Ｂと共に支持している。

【００２０】又、図１１において、４７は現像器であ
り、該現像器４７は接点３１に接触する接点３３と接点
３２に接触する接点３４及び接点３３と接点３４とを接
続する接続ライン３５を有している。

【００２１】図１１から明らかなように、現像器４７が
現像位置に達したときのみ接続ライン３５によって接続
ラインＳ１と接続ラインＳ２がショート状態となるた
め、制御回路３０は現像器４７が現像器回転ユニット１
１内に装填されていることを認識し、これによって個別
の現像器４７の有無検知が行われる。

【００２２】又、図１１において、４８は現像器４７毎
に形状の異なる識別手段であり、現像器回転ユニット１
１の正規の装填位置に正規の現像器４７が挿入されたと
きのみ現像器回転ユニット１１が回転可能となるように
構成されている。この結果、現像器回転ユニット１１内
の各色現像器４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋの装填
位置を規制して、例えば、マゼンタ現像器４７Ｍをシア
ン現像器４７Ｃの位置に装填できないようにしている。

【００２３】図１２は図９に示す現像器回転ユニット１
１の等価回路図であり、本図においては図９に示したと
同一要素には同一符号を付しており、以下、それらにつ
いての説明を省略する。

【００２４】図１２はイエロー現像器４７Ｙが制御回路
３０に接続された状態を示している。このとき、第２の
制御回路８０に含まれる現像器有無検知の判断機能によ
ってり、現像器４７Ｙが装填されていることが判断され
る。又、第２の制御回路８０はホトセンサー２からの検
出信号に基づいて、図１２に示す位置に現像器回転ユニ
ット１１を停止させる機能を併せ持っている。

【００２５】図１３は第２の制御回路８０の動作状態を
示すタイミングチャートである。

【００２６】図１３において、ｔ１は電源オン或はドア
オープンからプリント終了までの時間を示し、ｔ２は現
像器回転ユニット１１が動作している時間を示す。

【００２７】又、Ｔ１は現像器装填の有無検出のために
現像器回転ユニット１１を前述した所定位置で各現像器
４７（４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋ）を止めなが
ら該現像器４７の有無を判断する期間、Ｔ２は画像形成
装置がプリント可能な期間、Ｔ３は現像器回転ユニット
１１が画像形成のために動作している期間、Ｔ４は電源
オン或はドアオープン後に感光ドラム１等の脱着及び交
換可能な消耗品が使用状態にあることを検出する期間と
前記期間Ｔ１との和をそれぞれ示す。

【００２８】現像器検出期間Ｔ１において、現像器４７
が全て装填されると期間Ｔ２に示すスタンバイ状態とな
ってプリント信号の入力待ち状態となる。現像器４７が
１つでも装填されていなければ、ユーザーへ装填されて
いない現像器４７を装填する旨の報知が不図示の表示装
置によってなされる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のカ
ラーレーザビームプリンタにおいては、図１３に示すよ
うに、電源オン或はドアオープンからプリント開始まで
に最短でもＴ４の時間を要し、この時間Ｔ４の中でも現
像器回転ユニット１１を回転させて現像器４７の有無検
知を行う制御時間Ｔ１が最も長くなっており、ユーザー
のプリント終了までの待ち時間が長くなるという問題が
あった。

【００３０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、ユーザーのプリントまでの待
ち時間を短縮することができるカラー画像形成装置を提
供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、支持部材に支持された脱着可能な複数の
現像器を各々切り換えて像担持体上の潜像の現像に供す
るように構成されたカラー画像形成装置において、前記
支持部材上の第１の接点部材と、該第１の接点部材に対
向して接する前記支持部材外の第２の接点部材と、前記
複数の現像器に固有な識別手段と、前記支持部材上の電
気的接続ラインであって、一端が前記識別手段に共通接
続され、他端が前記第１の接点部材に接続される電気的
接続ラインと、前記第１の接点部材と前記第２の接点部
材を介して前記複数の現像器の各々の有無を検知して画
像形成動作を可変させる制御手段を設けたことをその特
徴とする。

【００３２】従って、本発明によれば、現像器の装着状
態を随時監視できるため、従来のように現像器の装着状
態を検出するための時間が不要となり、ユーザーのプリ
ントまでの待ち時間が短縮される。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３４】＜実施の形態１＞図１は本発明に係るカラ
ー画像形成装置おける現像器回転ユニットの構成を示す
斜視図であり、本図においては図１０に示したと同一要
素には同一符号を付しており、以下、それらについての
説明は省略する。

【００３５】図１において、２５は各現像器４７（４７
Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋ）に共通に接続される電
気的接続ラインであり、これは各現像器４７の接点２１
（２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｂｋ）及び接点２２
（２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｙ，２２Ｂｋ）にそれぞれ２５
Ａ，２５Ｂとして接続される。接点２１及び接点２２は
対向する接点２３及び接点２４にそれぞれ接続ライン２
５Ａ，２５Ｂを介して常に接続状態にある。このため、
制御回路３０は現像器４７の接続状態を随時確認するこ
とが可能となっている。

【００３６】図２は本実施の形態における現像器４７及
び現像器回転ユニット１１の断面図であり、本図におい
ては図１１に示したと同一要素には同一符号を付してお
り、以下、それらについての説明は省略する。

【００３７】図１１に示した従来例との相違は、接点３
１と接点２１の間に抵抗器３６を接続した点にある。こ
の抵抗器３６は各現像器４７に個別に１個ずつ設けられ
ており、各抵抗器３６の抵抗値はそれぞれ異なってお
り、制御回路３０が各現像器４７の装填の有無を検出で
きるようにしてある。

【００３８】図３は図２に示す現像器回転ユニット１１
の等価回路図であり、本図においては図１２に示したと
同一要素には同一符号を付しており、以下、それらにつ
いての説明は省略する。

【００３９】図１２に示した従来例との相違は、各現像
器４７の接点３３に各現像器４７の装填認識のための抵
抗器３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｙ，３６Ｂｋを前記接続ライ
ン２５Ａ，２５Ｂに並列接続した点にある。そして、抵
抗器３７、オペアンプ３９及び抵抗器３８で構成される
電圧加算器５０に抵抗器３６Ｍ，３６Ｃ，３６Ｙ，３６
Ｂｋが接続されているため、電圧加算器５０の出力電圧
Ｖo が現像器４７の装填状態によって異なる。

【００４０】特に、抵抗器３６Ｍの抵抗値ｒ１に対して
各抵抗器３７，３６Ｃ，３６Ｙ，３６Ｂｋの抵抗値ｒ
ｆ，ｒ２，ｒ３，ｒ４を、 ｒｆ＝ｒ１ ｒ２＝ｒ１＊２ ｒ３＝ｒ１＊４ ｒ４＝ｒ１＊８ とすると、図４に示すように、現像器４７の装填の全て
の状態に対して検出し易い出力電圧Ｖo が得られる。
尚、図４において、○は現像器有り、×は現像器無しを
それぞれ示す。

【００４１】而して、図４に示すように、各現像器４７
が全て正規の位置に装填されていれば出力電圧Ｖo は１
５＊Ｖとなり、例えばブラック現像器４７Ｂｋが装填不
十分であれば出力電圧Ｖo は１４＊Ｖとなり、現像器４
７の装填状態を明瞭に識別することができる。そして、
これらの出力電圧Ｖo の制御回路５１での読み取りは、
現像器回転ユニット１１の回転位置に関係なく随時可能
である。

【００４２】図５は図３に示す制御回路５１の動作状態
を示すタイミングチャートであり、本図においては図１
３に示したと同一要素には同一符号を付しており、以
下、それらについての説明は省略する。

【００４３】図５に示すように、本実施の形態では、従
来例で示した現像器回転ユニット１１を回転させて現像
器装填の有無を検出する動作期間Ｔ１（図１３参照）が
全く無くなったため、消耗品検出後に直ちにプリント動
作が可能となり、ユーザーの待ち時間が従来に比べて短
縮される。

【００４４】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図６及び図７に基づいて説明する。

【００４５】実施の形態１では各現像器４７の外部で現
像器回転ユニット１１上に現像器装着識別のための抵抗
器３６を配置したが、必ずしも、各現像器４７の外部に
抵抗器３６を配置する必要はなく、各現像器４７内に抵
抗値の異なる抵抗器３６を配置しても良い。

【００４６】図６は現像器４７及び現像器回転ユニット
１１の断面図であり、本図においては図２に示したと同
一要素には同一符号を付しており、以下、それらについ
ての説明は省略する。

【００４７】図６において実施の形態１との相違は、現
像器４７に抵抗器３６を移動させ、且つ、識別手段４８
を取り除いた点にある。

【００４８】図７は図６に示す現像器回転ユニット１１
の等価回路図であり、電気的には実施の形態１の図３と
同等である。具体的には、抵抗器３６の接続箇所を変更
しただけであって、機能は全く同一である。

【００４９】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図８に基づいて説明する。

【００５０】前記実施の形態１及び２では、現像器４７
と感光ドラム１の概略当接箇所を同一にするために現像
器回転ユニット１１を回転させて（移動させて）各現像
工程に必要な現像器４７を選択して所望の現像を行うカ
ラー画像形成装置に対して本発明を適用した例について
述べたが、本実施の形態では、それとは構成の異なるカ
ラー画像形成装置に本発明を適用した例について述べ
る。

【００５１】図８は現像器を移動させることなく画像形
成を行うカラー画像形成装置の断面図であり、本図にお
いては図９に示したと同一機能を有する要素には同一符
号を付しており、以下、それらについての説明は省略す
る。

【００５２】図８において、実施の形態１及び２におけ
る現像器４７Ｙ，４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｂｋはそれぞれ
現像器３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対応する。又、実施
の形態１及び２における現像器回転ユニット１１は現像
器支持部材１１Ａに対応する。更に、実施の形態１及び
２における現像器回転ユニット１１上の接点２１Ｙ，２
１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋ及び２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，
２２Ｂｋはそれぞれ現像器支持部材１１Ａ上の接点２７
Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｂｋ及び２６Ｙ，２６Ｍ，２
６Ｃ，２６Ｂｋに対応する。但し、本実施の形態におい
ては、実施の形態１及び２における回転現像器ユニット
１１外の接点２３，２４は不要であり、接点２６，２７
は制御回路３０に接続される。

【００５３】従来においては、各現像器毎に装着状態を
検出するための複数の検出器とこれらの検出器から制御
回路までに多くの制御線を配置しなければならなかった
が、本実施の形態では、図８に示すように必要最小限の
部品で構成することができる。

【００５４】このように、現像器を移動させないカラー
画像形成装置に対しても本発明を適用することができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像器の位置を移動させて現像を行うカラー画
像形成装置においては、現像器の装着状態を随時監視で
きるため、従来のように現像器の装着状態を確認するた
めに現像器を移動させる時間が不要となり、ユーザーの
プリントまでの待ち時間が短縮されるという効果が得ら
れる。

【００５６】又、現像器の位置を移動させて現像を行う
カラー画像形成装置においては、所定位置での現像器の
装着状態の確認となるため、従来はこの所定位置での現
像器の検出ができない場合には直ちに画像動作を停止せ
ざるを得なかったが、本発明では検出側と現像器側とが
常に接続されているため、検出が良好に行われない場合
でもリトライする時間を十分確保することができ、カラ
ー画像形成装置の信頼性を高めることができるという効
果が得られる。

【００５７】更に、現像器の位置を固定したまま現像を
行うカラー画像形成装置においては、従来は各現像器毎
に装着状態を検出するための複数の検出器とこれらの検
出器空制御手段までに多くの制御線を配置しなければな
らなかったが、本発明によれば、安価な接点部材と制御
手段までの制御線のみの必要最小限の部品で足るため、
カラー画像形成装置のコストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の現像器回転ユニットの構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の現像器及び現像器回転ユニットの断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の現像器回転ユニットの等価回路図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の制御回路の出力電圧を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装
置の制御回路の動作状態を示すタイミングチャートであ
る。

【図６】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装
置の現像器及び現像器回転ユニットの断面図である。

【図７】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装
置の現像器回転ユニットの等価回路図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装
置の断面図である。

【図９】従来のカラー画像形成装置（カラーレーザビー
ムプリンタ）の断面図である。

【図１０】従来のカラー画像形成装置（カラーレーザビ
ームプリンタ）の現像器回転ユニットの構成を示す斜視
図である。

【図１１】従来のカラー画像形成装置（カラーレーザビ
ームプリンタ）の現像器及び現像器回転ユニットの断面
図である。

【図１２】従来のカラー画像形成装置（カラーレーザビ
ームプリンタ）の現像器回転ユニットの等価回路図であ
る。

【図１３】従来のカラー画像形成装置（カラーレーザビ
ームプリンタ）の制御回路の動作状態を示すタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ３（３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ） 現像器 １１ 現像器回転ユニット（支持部材） １１Ａ 現像器支持部材（支持部材） ２１（２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｂｋ） 接点（第
１の接点部材） ２２（２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｙ，２２Ｂｋ） 接点（第
１の接点部材） ２３（２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｙ，２３Ｂｋ） 接点（第
２の接点部材） ２４（２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｙ，２４Ｂｋ） 接点（第
２の接点部材） ２５（２５Ａ，２５Ｂ） ３０，８０ 制御回路（制御手段） ４７（４７Ｍ，４７Ｃ，４７Ｙ，４７Ｂｋ） 現像器 ４８ 識別手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材に支持された脱着可能な複数の
   現像器を各々切り換えて像担持体上の潜像の現像に供す
   るように構成されたカラー画像形成装置において、 前記支持部材上の第１の接点部材と、該第１の接点部材
   に対向して接する前記支持部材外の第２の接点部材と、
   前記複数の現像器に固有な識別手段と、前記支持部材上
   の電気的接続ラインであって、一端が前記識別手段に共
   通接続され、他端が前記第１の接点部材に接続される電
   気的接続ラインと、前記第１の接点部材と前記第２の接
   点部材を介して前記複数の現像器の各々の有無を検知し
   て画像形成動作を可変させる制御手段を設けたことを特
   徴とするカラー画像形成装置。