JP2007017774A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の色のトナーを内蔵した複数の現像器を感光体にそれぞれ接離可能な状態としてカラー印刷を行なうカラー画像形成装置において、複数の現像器側に設けられた電極と画像形成装置側に設けられた電極の互いの電気接点の摺擦を少なくする。
【解決手段】 １つの感光体６に対して複数の現像器の中の少なくとも一つが感光体に接触して像形成を行なうカラー画像形成装置において、現像器３に設けられた記憶手段の電極に対して、画像形成装置にある可動部品１に画像形成装置側の電気接点を設けた構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、印刷時に現像器などを接離する動作を有する画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いたプリンターや複写機などの画像形成装置においては、現像器や、感光体などの像担持体に代表される消耗品をカートリッジタイプとして、消耗品交換を容易にしている。近年、現像器や像担持体の状態を記憶する記憶手段を、現像器や像担持体などの消耗品にとりつけることにより、消耗品の使用状態や、消耗品の部品状況によって画像形成装置の制御環境を変化させる情報を、前記記憶手段に記憶させる技術が知られている。

現像器や像担持体などの消耗品カートリッジに設けられた記憶手段たるメモリが、カラー画像形成装置に接続されるとき、メモリに設けられた電極に対して、画像形成装置側の電気接点が接触するが、印刷動作持に消耗品は所定の位置に固定されるため、前記電極に対して前記接点が摺擦することなく接するように構成される。

前記構成のカートリッジの電極と画像形成装置本体の電極の接続には、様々な方式が知られている。（例えば、特許文献１，２，３）

特許第３３５９２４５号公報

特開平２−１６３７６１号公報

特開昭６１−１１６３６６号公報

複数の現像器と、感光体を有するカラー画像形成装置においては、印刷動作において現像器を感光体から接離する動作があり、前記動作を行うことによって現像器に取り付けた記憶手段の電気接点と画像形成装置側の電気接点との間に摺擦が発生し、電気接点の部分が劣化する恐れがある。

感光体と、現像ローラを内蔵し現像ローラを感光体に接離動作して感光体の表面にトナー像を形成する現像器を備えた画像形成装置において、現像器の状態情報を記憶する記憶手段を現像器に設け、感光体に対して接離する現像器と共に可動する可動手段を画像形成装置の本体側に設け、可動手段は記憶手段に設けられた電気接点と接触する接触端子を有しており、接触端子を介して記憶手段は演算手段と電気的に接続しており、演算手段によって記憶手段の状態情報を演算もしくは更新する画像形成装置とする。

感光体に現像器が接離するときに、電気接点を可動部品に設けることにより、記憶手段たるメモリ側の第一の電気接点との摺擦が少なくなり、接点の長寿命化ができる。また、接触不良に伴うデータ不良が防止できる。

現像剤を収容する現像器を複数個有するカラー画像形成装置において、感光体及び中間転写体が１つで構成され、感光体を４回転させてカラー画像を形成する方式では、現像器を移動させて感光体に接離させている。

記憶手段たるメモリは、消耗品である現像器に設けられ、画像形成装置本体へ電気的接続を行う第一の電気接点を有している。また画像形成装置の本体側には第二の電気接点を設けている。前記第二の電気接点は、前記メモリの第一の電気接点に接触する。本発明の実施例においては、前記第二の電気接点を有する可動片を有し、第二の電気接点から画像形成装置本体に設けた演算手段たるマイコンで前記メモリの記憶情報を読みとり演算を行なうとともに、印刷の状態を変化させる。

本発明の実施例であるカラー画像形成装置の構成を、図８を用いて説明する。

感光体４１は複数のローラに張架されて移動する感光ベルト方式であり、感光体４１の周囲には、帯電器４２、露光器４３、複数の現像器４４、中間転写体４５を配置している。中間転写体４５は、大ローラ４６と小ローラ４７によって張架された転写ベルトが巻き付いた中間転写ベルト方式である。中間転写体４５は、第一転写部で感光体４１と、第二転写部で転写ローラ５０と、クリーニング部でクリーナ５２と接触する。現像器４４に内蔵されたトナーは、感光体４１に現像され、中間転写体４５に転写され、用紙収納部４８から給紙ローラ４９によって給紙された用紙に対し、転写ローラ５０を用いて第二転写が行われる。トナーが転写された用紙は、用紙ガイド５３を使って、定着器５１に送紙されて定着を行い、排出されて印刷を完了している。

現像器４４は４個設けられ、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーをそれぞれ内蔵していて、感光体４１上にカラー画像を形成している。これら複数の現像器４４は、それぞれ感光体４１に接離する構成であり、感光体４１にトナー像を形成するときは感光体４１に接触していて、トナー像を形成しないときは感光体４１から離間する。本実施例では、現像器４４に一成分現像剤を収容して現像を行っている。なお、本発明において、接触とは感光体にトナー像を形成できる状態を述べているのであって、現像器４４の現像ローラが感光体４１に押圧する状態であっても良いし、現像ローラと感光体が僅かな間隙のある状態でも良い。離間は、感光体にトナー像が形成できない状態である。

カラー画像形成装置は、図９のように、中間転写体が転写ドラム５４であってもよい。更に、これらカラー画像形成装置の構成でなくとも、消耗品である現像器が接離する構成であるものは、本発明を適用できる。以下、詳細に説明する。

本発明の実施例として図１、図２を用いて説明する。図１は、中間転写体７に接触した感光体６に対して、現像器３がトナー現像のために感光体６に接触している状態を示している。図２は、感光体６に対して現像器３が離間した状態を示している。

図１を用いて説明する。現像器３は、駆動手段であるモータ５が駆動することにより、矢印Ａ方向に動き、ガイド部材４を用いて現像器３が感光体６に対して平行に接触するようにする。現像器３には、記憶手段であるメモリ２が装着されている。メモリ２は、現像器３の側面に設けられた可動片１に接触し、可動片１に設けられた電気接点を介して演算手段であるコントロール基板１０に電気的に接続している。コントロール基板１０はメモリ２に記憶されている情報を読み込み、演算後、メモリ２に書き込みをしている。メモリ情報に従い、制御基板８に対して信号を送出し、現像ローラ９などに以下のような制御を行う。演算の一例として、印字枚数情報や、時間などを更新するための演算を行なっている。

制御の内容は、（１）高圧電源による現像電圧制御、（２）駆動手段たるモータによる現像ローラ回転数の制御などである。いずれも現像できるトナーの量を変化させるものであり、安定したトナー供給を実施するものである。ほかの制御として、（３）帯電制御、（４）露光制御、（５）転写制御、（６）クリーニング制御、（７）定着制御に対して実施する場合がある。いずれも環境の検知結果などにより最適化制御を行うことで、より高画質の印刷が行えるが、メモリ２などの情報により、より高度の高画質制御を行うことができる。前記情報とは、印字情報や保守情報、エラー情報、最適制御テーブルなどである。印字情報の例としては、各色イメージ数、印字枚数、各ユニットの稼動時間などがあげられる。更に、エンジン稼動時間、待機時間などもあげられる。また保守情報の例としては、消耗品交換履歴、消耗品残量、消耗品容量、再生回数などがあげられる。

図２において、モータ５が停止もしくは逆回転することで、矢印Ｂの方向に現像器３を離間させる。この場合においても現像器３に設けられたメモリ２に離間しないように可動片１を移動し、メモリ２がコントロール基板１０と通信できるようにしている。

図３に現像器３の斜視図を示す。現像器３のトナー収容容器１１に現像ローラ９が取り付けられ、現像ローラ９と離れた位置にメモリ２を設ける。メモリ２は、図４に代表されるようにメモリチップ１９に対して少なくとも２つの電気接点２０，２１を有するものである。これに対して図３の可動片１がメモリ２に被さるように接触する。また可動片１には少なくとも２つの電気接点１５、１６を設け、コントロール基板１０に設けられたＣＰＵ１７に配線され、メモリ情報を送受する事になる。図１，２，３に示したように、可動片１をコントロール基板１０側に設けたことにより、メモリ２とコントロール基板１０の通信距離が短くなって、周囲に発生する放射ノイズを低減することができる。

図４に示すメモリ２は、ベアボード基板に対して少なくとも２端子の電気接点２０，２１を設け、メモリチップ１９に接続している。一般的なＥＥＰＲＯＭでは６端子が必要であるが、この場合は電気接点を６端子とすればよい。

一方、可動片１に設けられる電気接点の例として、図５に示す構成がある。メモリ２において現像ローラ９側に電気接点２０，２１を設けた場合、（ａ）のように平面電極２２にして、現像器接触方向Ｃにおいて平面電極２２に押し込まれ、現像器退避方向Ｄにおいて可動片１が現像器３に追従して接触を保つようにする。そのとき、可動片１を動かす手段として図７に示すバネ６０が一般的に用いられるが、可動片１の自重を用いた構成を用いても接触を保つことができる。（ｂ）においては、板バネ電極２３を用いて接触性を向上させる。（ｃ）の場合、ワイヤ状電極２４となり、接触圧力をあげることにより、メモリ２の電気接点２０，２１との接触性をさらに向上させている。

図７に示すように、可動片１は画像形成装置に設けられた現像器ガイド部のガイド溝３１を用いて可動するような構成とする。可動片１に設けられた突起部２９をガイド溝３１にはめ込み、バネ６０によって互いの電気接点が離れないようにする。可動片１には配線３０が施されている。以上の構成は現像器３が感光体６に押し込まれるときに、可動片１を押し込み、押し込み方向に電気接点を設けている。なおバネ６０などの加圧手段は、図示のようなバネに限らず、他の弾性手段を用いることもできる。

別の実施例を、図６を用いて説明する。

現像器３のメモリ２を、現像器側面と平行な面に電気接点がくるように設ける。これに伴い、可動片１に設ける電気接点を側方に配置する。図６に示すように（ａ）平面電極２５、（ｂ）板バネ電極２６、（ｃ）ワイヤ状電極２７を用いてメモリ２とコントロール基板１０を電気的に接続することで、メモリ情報をコントロール基板１０に送受することができる。本実施例を用いると、現像器３を押し込むときに電気接点を押し込んで電気接点をつぶすことが無く、長期間にわたって接触を維持することができる。

別の実施例として、現像器３の後ろ側（感光体６と反対方向）から可動片１を押し込むことで接触を取る方法がある。本実施例の場合、現像器３がカラー画像形成装置の本体内部に入ってから可動片１を配置することが必要であり、一般的に現像器３を格納する場合に開閉するドア（図示せず）に可動片１を設け、可動片１が現像器３を押すかのように接触させる。本実施例によれば、現像器の逃げを抑制することによって、現像器の接離を確実にするものであり、現像器の押込みを確保できる、という効果を有している。

実施例１〜４は、一般にコントロール基板１０近くにメモリ２及び可動片１を配置しているが、駆動手段脇にメモリ２及び可動片１を配置する場合がある。この場合、図１０のようにメモリ２と接触する可動片１と、駆動手段たるモータ５のギア１２との距離が短いため、駆動負荷が少ない状態で現像器３を駆動することができる。

実施例１〜４において、可動片１は面状に形成されて接触をしているが、現像器容器の形状に合わせて挟め込み、第二の電気接点との接触を良好とする場合がある。図１１のようにメモリ２と接続した第一の電気接点５８を板状に形成するとともに、第二の電気接点を有する可動片５９をコの字形状に構成し、挟み込みながら良好な接触を得ている。これにより良好な電気接触を得た状態で通信することができる。

図１２のように可動片５９は、内部に電極６１と電極６２を有しており、バネなどの加圧手段６４にて現像器３とともに動くようにする。

前記実施例のような構成である場合、前記バネを使わない方法がある。図１２のようにコの字形状で、内側に電極がある場合、電極に対して接触圧力がかかるように、例えば一方にバネ電極を配置する。現像器を挿入したときに、電極同士が任意の圧力（摩擦力）を受けて、可動片が現像器とともに動くことができる。一方、現像器をはずすときには、前記摩擦力よりも大きな力を使い、引き抜くことができる。この構成を用いると、現像器の交換時に装着感（摩擦感）があり、さらに加圧手段が無いため、構成を簡易にできる。

本発明の実施例を用いれば、消耗品たる現像器に設けたメモリに対して、摺擦の少ない安定した接触を与えることができ、メモリ情報を安定して送受する事ができる。またメモリ情報に従い、印刷を変更することができる。

ここまで述べた現像器の電気接点は、トナーなどの粉体の摺擦に関して、電極表面が擦れるようにすることが望まれる。

以上、現像器について例を述べたが、接離機構のある構成であれば、ほぼ同様の効果を達成することができる。例えば、感光体ユニットや、感光体と帯電，現像，転写，清掃の少なくとも一つを含むカートリッジタイプにも適用できる。

本発明の実施例（現像器が感光体に接触した場合）の模式図である。 本発明の実施例（現像器が感光体から離間した場合）の模式図である。 現像器と可動片の斜視図である。 記憶手段の説明図である。 可動片を示した説明図である。 可動片を示した説明図である。 可動片の移動方向を示した説明図である。 カラー画像形成装置の模式図である。 カラー画像形成装置の模式図である。 可動片が駆動側にある現像器の模式図である。 可動片がコの字形状を有する実施例の斜視図である。 コの字形状を有する可動片の模式図である。

符号の説明

１…可動、２…メモリ、３…現像器、４…ガイド部材、５…モータ、６…感光体、７…中間転写体、８…制御基板、９…現像ローラ、１０…コントロール基板、１１…トナー収容容器、１５，１６…電気接点、１７…ＣＰＵ、１９…メモリチップ、２０，２１…電気接点、２２…平面電極、２３…板バネ電極、２４…ワイヤ状電極、２５…平面電極、２６…板バネ電極、２７…ワイヤ状電極、２９…突起部、３０…配線、３１…ガイド溝、６０…バネ。

Claims (6)

1. 感光体と、現像ローラを内蔵し前記現像ローラを前記感光体に接離動作して前記感光体の表面にトナー像を形成する現像器を備えた画像形成装置において、
   前記現像器の状態情報を記憶する記憶手段を前記現像器に設け、前記感光体に対して接離する前記現像器と共に可動する可動手段を前記画像形成装置の本体側に設け、前記可動手段は前記記憶手段に設けられた電気接点と接触する接触端子を有し、前記接触端子を介して前記記憶手段は演算手段と電気的に接続しており、前記演算手段によって前記記憶手段の状態情報を演算もしくは更新することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記可動手段を、前記演算手段側に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記可動手段を、前記現像ローラの駆動軸近くに設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記可動手段は、前記記憶手段の電気接点と接触する接触端子の面が、前記現像器側面と平行となるように設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記可動手段は、前記現像器を出し入れする画像形成装置本体のドア部に設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記可動手段は、前記記憶手段を３方から囲む形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置
   

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