JP2012145855A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012145855A
JP2012145855A JP2011005658A JP2011005658A JP2012145855A JP 2012145855 A JP2012145855 A JP 2012145855A JP 2011005658 A JP2011005658 A JP 2011005658A JP 2011005658 A JP2011005658 A JP 2011005658A JP 2012145855 A JP2012145855 A JP 2012145855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing
image forming
developing device
detection circuit
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011005658A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsukazu Sugiyama
哲一 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2011005658A priority Critical patent/JP2012145855A/ja
Publication of JP2012145855A publication Critical patent/JP2012145855A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Color Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減したカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】露光手段と、現像器手段と、移動式現像器保持体手段と、画像形成手段と、前記画像形成手段で形成されたトナー画像を無端状ベルト上に転写を行う一次転写手段と、次転写手段で無端状ベルト上に転写されたトナー画像を記録材上に転写を行う二次転写手段と、現像器に構成された被検知部材を検知する現像器検知手段と、現像器検知手段の検知結果に基づいて前記複数の現像器の装着有無及び前記移動式現像器保持体の位置情報を判別する現像器情報判別手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、複数の現像器を移動式現像器保持体に有するカラー画像形成装置に関するものである。
画像形成装置の中で、カラー画像形成装置等の2色以上のカラー画像を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、いくつかの異なる方式が各種提案されている。1つの方式は、画像形成に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像装置等から成る作像ステーションを備える方式(以下タンデム方式と記す)である。タンデム方式は、高速カラー画像形成に適する。また、単一感光体のみを備え、その上に現像剤の色と同数回の作像サイクルを繰り返してカラー画像を形成する方式(以下ロータリ方式と記す)が提案されている。ロータリ方式は小型で低コストの装置が実現できる。上記ロータリ方式において中間転写体を用いた方式も実現されている。さらに、単一感光体のみを備え、感光体の1回転以内に、その上に複数色の潜像を形成する方法も提案されている(特許文献1参照)。
ロータリ方式のカラー画像形成装置において、各色の現像剤を装填した現像器は、現像ロータリに装着される。現像器は、一般にカートリッジ化され、ユーザ交換等の為に現像ロータリに着脱可能な構成になっている。従って、現像器が現像ロータリに正しく装着されているか否か判別する必要があり、判別方法の1つとして、現像器の一端にラベルを設け、本体側に設けられた光学式反射型センサでラベルを検知し、現像ロータリを順次回転させ、光学式反射型センサに対向する位置の現像器の有無を判別する方法が提案されている(特許文献2参照)。
その他の判別方法の1つとして、カートリッジの着脱状態に応じてインピーダンスが決定する回路を備え、インピーダンスを検知し、カートリッジの有無を判別する方法が提案されている(特許文献3参照)。
特開平2−254868号公報 特開平11−295957号公報 特開2002−273900号公報
しかしながら、前記従来例では以下のような課題があった。
特許文献2で提案されている現像器有無判別方法では、光学式反射型センサの対向位置に現像器が配置するよう現像ロータリを最低1周分、順次回転させる必要があり、プリント開始までのダウンタイムが大きくなってしまう。また、現像器の数だけ光学式反射型センサを配置すれば、全ての現像器の有無を判別出来るものの、装置の大型化や、装置のコストアップが発生する。
特許文献3で提案されているカートリッジ有無判別方法では、カートリッジ有無は判別出来るが、感光体当接位置の現像器の情報を検知することは出来ない。現像ロータリは、感光体に潜像した静電潜像に対応する色の現像器を感光体に順次当接させる必要がある。その為、静電潜像形成前に予め、基準となる色の現像器が感光体当接位置に配置するように、現像ロータリを順次回転させる必要があり、プリント開始までのダウンタイムが大きくなってしまう。また、基準となる色の現像器が感光体当接位置に配置したことを検知するセンサを配置すれば、基準となる色の現像器が感光体当接位置に配置するように現像ロータリを回転することは出来るが、装置のコストアップが発生する。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、現像器の現像ロータリ中心側の面に被検知部材を配置し、被検知部材と本体側の検知回路を接点で電気的に接続し、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。これにより、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減したカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るカラー画像形成装置の請求項1の発明は、光学部を用いて潜像形成媒体上に画像を露光する露光手段と、被検知部材を有する着脱可能な複数の現像器と、前記潜像形成媒体と平行な軸心で割出し回転可能で周上に前記複数の現像器を取り外し可能に装着する移動式現像器保持体と、順次、前記移動式現像器保持体が保持する任意に選択された現像器で潜像形成媒体上の露光画像の現像を行う画像形成手段と、前記画像形成手段で形成されたトナー画像を無端状ベルト上に転写を行う一次転写手段と、前記一次転写手段で無端状ベルト上に転写されたトナー画像を記録材上に転写を行う二次転写手段を有するカラー画像形成装置において、
前記現像器に構成された被検知部材を検知する現像器検知手段を有し、前記現像器検知手段の検知結果に基づいて前記複数の現像器の装着有無及び前記移動式現像器保持体の位置情報を判別する現像器情報判別手段を有することを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項2の発明は、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、前記現像器検知手段は電気的な検知回路で構成されることを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のカラー画像形成装置において、前記被検知部材は前記移動式現像器保持体の回転中心側の面に配置することを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置において、前記現像器情報判別手段は、前記被検知部材と前記移動式現像器保持体の間を電気的に接続する弾性接点と、前記弾性接点と前記検知回路の間を電気的に接続する摺動接点を有し、前記複数の現像器の装着有無及び前記移動式現像器保持体の回転位置によって前記現像器検知手段の検知結果が変化することを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置において、前記現像器情報判別手段は、検知回路電源信号と前記弾性接点との間に抵抗体を備えていることを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項6の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置において、前記現像器情報判別手段は、検知回路の通電を制御する検知回路通電制御手段を有し、現像器情報を検知するタイミングに応じて前記検知回路の通電を制御することを特徴とする。
本発明に係るカラー画像形成装置の請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のカラー画像形成装置において、前記被検知部材は抵抗体で構成されることを特徴とする。
以上説明したように、請求項1乃至請求項4及び請求項7に係る発明によれば、現像器の現像ロータリ中心側の面に被検知部材を配置し、被検知部材と本体側の検知回路を接点で電気的に接続し、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別することで、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
請求項5に係る発明によれば、検知回路電源信号と前記弾性接点との間に抵抗体を備え、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別することで、ユーザの手や指が現像ロータリに配置した金属接点を触れた場合にも、人体への感電を低減し、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
請求項6に係る発明によれば、検知回路に検知回路の通電を制御する通電制御信号を備え、現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知するタイミングに応じて検知回路の通電を制御するよう通電制御信号を動作させ、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知することで、検知回路の消費電力を低減し、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減したカラー画像形成装置を提供することが出来る。
本発明の実施例1に係るロータリ方式のカラー画像形成装置を説明する図。 本発明の実施例1に係る制御部の全体を説明する図。 本発明の実施例1に係る被検知部材の配置構成を説明する斜視図。 本発明の実施例1に係る被検知部材の配置構成を説明する平面図。 本発明の実施例1に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図。 本発明の実施例1に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図。 本発明の実施例1に係る検知回路の検知回路出力電圧値の一例を説明する図。 本発明の実施例1に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置の検知方法を説明するフローチャート。 本発明の実施例2に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図。 本発明の実施例2に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図。 本発明の実施例2に係る検知回路の検知回路出力電圧値の一例を説明する図。 本発明の実施例3に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図。 本発明の実施例3に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図。 本発明の実施例3に係る被検知部材の有無及び位置の検知方法を説明するフローチャート。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
(第1の実施例)
以下、本発明の実施例の動作について説明する。
図1は本発明を適用できる4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの現像手段を備えたカラー画像形成装置を示すもので、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例であるベルト状の中間転写体を採用したロータリ方式のカラー画像形成装置を説明する図である。図1を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成部の動作を説明する。
100は静電潜像を形成する感光ドラム、101は静電潜像を形成するレーザスキャナ、102は感光ドラム表面を帯電する帯電ローラ、103はトナー像を中間転写体に転写する1次転写ローラ、104は中間転写体を駆動する駆動ローラ、105は駆動ローラに連れ回り回転する従動ローラ、107は中間転写体に残ったトナーをクリーニングするクリーニングローラ、109はトナー像を保持するベルト状の中間転写体、150は複数の現像器を保持する回転式の現像ロータリ、151a、151b、151c、151dは静電潜像にトナー像を現像するカートリッジ化された現像器、152a、152b、152c、152dは現像器に配置された現像スリーブ、160は現像ロータリ駆動モータの駆動を現像ロータリに伝達する駆動ギア、161は現像ロータリを駆動する現像ロータリ駆動モータ、180は回転式現像ロータリの回転を保持するフラッパソレノイド、110は図示しない記録材を保持する給紙トレイ、120は中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する2次転写ローラ、121は記録材を定着ユニットへ搬送する搬送ベルト、122は記録材を2次転写ローラへ搬送するレジローラ、125は記録材を給紙トレイから給紙する給紙ローラ、111は記録材を給紙ローラへ当接させる給紙板、126はトナー像を記録材に溶融定着する為の定着ローラ、130は中間転写体の基準位置を検知するタイミング検知センサ、162は記録材を排紙トレイに搬送する排紙ローラ、128は定着後の記録材を積載する排紙トレイ、190は感光ドラム上に残ったトナーを回収するブレード、108は中間転写体及び感光ドラム上に残ったトナーを蓄積する廃トナーエリア、Lはレーザスキャナ101から照射されるレーザ光の光路である。
図2は本発明の実施例に係る制御部の全体を説明する図である。201は1チップマイクロコンピュータやA/Dコンバータ等で構成された装置全体を制御管理するデータ制御部、202はプリンタとPCとの通信を司るホストI/F部、203はプリントデータや各種パラメータ及び各種情報等を保持するメモリ、204はPCからプリンタに送られたプリントデータをプリンタエンジンの方式に適したデータに変換する画像制御部、205は現像ロータリに配置された現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知する現像器検知部でその詳細は図3に示す。206はプリンタエンジンのアクチュエータ類やレーザ及び高圧電源等の駆動制御を司る駆動制御部である。
次に印字に至るまでの工程の概要について説明する。カラー画像形成装置に電源が投入された時、必ずしも最初に形成する現像色の現像器が感光ドラムに当接しているとは限らない。ジャムや画像形成途中での電源オフ等で、前回の画像形成動作が正常に終了せずに、最初に形成する現像色以外の現像器が感光ドラムに当接している可能性がある。その為、カラー画像形成装置に電源が投入されると、現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知し、現像ロータリは最初に形成する現像色の現像器が感光ドラムに当接するよう回転する。現像器の有無及び位置情報を検知する方法は後述する。
PCからプリントすべきデータがホストI/F部202を通ってプリンタに送られ、画像制御部204にてプリンタエンジンの方式に応じた画像形成が終了し、プリント可能状態となると、駆動制御部206により、現像ロータリ駆動モータ161やその他図示しないモータやギア等からなる駆動手段と接続された、感光ドラム100や現像ロータリ150及び中間転写体109が駆動を開始する。
まず、感光ドラム100上に配置している帯電ローラ102によって感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電(例えば−600V)させる。次に画像同期信号を基準にコントローラから送出される画像データを基に、レーザスキャナ101を用いてレーザ光路Lで感光ドラム100上を露光することにより感光ドラム上に静電潜像を形成させる。潜像を可視化する為のプロセス一例を挙げると、例えばY(イエロー)プリントデータにより感光ドラム100上に形成された静電潜像を、現像スリーブ152aに所定の電圧を印加(例えば−300V)して感光ドラム100上の潜像をトナー等による現像剤による現像を行い、感光ドラム100上に可視化されたトナー像を形成させる。
その後、一次転写ローラ103により感光ドラム100上に形成したトナー像を中間転写体109に転写を行い、トナー画像を保持させる。
同様にM(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)についても、順次各色用現像器151b、151c、151dの現像スリーブ152b、152c、152dが感光ドラム100に当接するよう現像ロータリ150を1/4回転ずつ順次回転させる。そして、感光ドラム100上に各色のプリントデータに応じた潜像をそれぞれの現像器により現像を行うことによりトナー像の形成を行う。前期作業を各色ごとに順次中間転写体に形成画像を保持させる。本発明では、一例として、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の順番で現像器を感光ドラムに当接させてトナー像を現像させる構成として、以降、説明する。
中間転写体上の各色の保持トナー像は、タイミング検知センサ130の出力に同期した所定のタイミングで転写が行われるので中間転写体上で多重のトナー像となる。タイミング検知センサ130は光センサで構成され、不図示の中間転写体上の基準位置を反射もしくは透過の方式で読み取り、画像形成を行う際の基準位置を検知する。最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで2次転写ローラ120とクリーニングローラ107を中間転写体駆動ローラ105に中間転写体109を介して当接させる。2次転写ローラ120とクリーニングローラ107を中間転写体109に当接させた後、それぞれのローラに高圧(例えば所定のタイミングでトナー像と反対極性(例えばプラス極性)の転写高圧(例えば+1000V)を2次転写ローラ120に印加して、またクリーニングローラ107には同様にプラス極性の電圧(例えば+1000Vと矩形波電圧(例えば1kHz、2kVp-p)))印加を行い、駆動ローラ105には例えば1次転写ローラ103と同極性同電位の電圧印加を行い、記録材の搬送を待つ。
さらに該トナー像を記録材に転写するために別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ110からは給紙ローラ125により記録材を摘出する。摘出した記録材はレジローラ122でいったん停止して、中間転写体上への最終色の画像形成終了を待つ。
最終色の画像形成が終了後、所望のタイミングでレジローラ122は記録材の再搬送を開始する。搬送された記録材は当接した2次転写ローラ120と駆動ローラ105で駆動されている中間転写体の間に搬送され、中間転写体上の多色多重トナー像は駆動ローラ105と2次転写ローラ120に印加されているバイアスの電位差のより記録材上へ転写させる。転写後に中間転写体上に残留するトナーはクリーニングローラ107によって除去もしくは再チャージを行い、中間転写体上の残留トナーは再チャージにより感光ドラム100へ戻り、感光ドラム100に接触しているブレード190により回収される。ブレード190で回収された残留トナーは、不図示の駆動で廃トナーエリア108へ蓄積される。また、クリーニングローラ107に付着した残留トナーは、別途所定のプロセスで後に感光ドラム100に回収させる。
記録材への転写が終了した後、クリーニングローラ107と2次転写ローラ120は駆動ローラ105より離間させ、次の画像形成に備える。
なお、クリーニングされた感光ドラム100は帯電ローラ102により再び感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留トナーをクリーニングした中間転写体109においても同様である。
一方、トナー像を転写させた記録材は搬送ベルト121を経由して定着ローラ126で記録材へトナー像を定着させる。トナー像を定着した記録材は、上部排紙トレイ128へ排出される。
以上が本発明に用いたカラー画像形成装置における印字工程の概要である。このカラー画像形成装置を用いると、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。
上記で説明した画像形成装置を用いて本発明の基本構成を図1に示し、これを交えて以下に説明する。
次に、現像器の有無及び位置情報を検知する方法について説明する。
図3は本発明の実施例に係る被検知部材の配置構成を説明する斜視図である。151a〜dは図1で説明した各色用の現像器、R1、R2、R3、R4は各色用の現像器に配置された被検知部材(R2、R3は不図示)、301a〜d及び302a〜dは被検知部材を電気的に接続する現像器被検知接点、303a〜d及び304a〜dは被検知接点に弾性を備えて接触する現像ロータリに配置された金属接点、310a〜dは金属接点と電気的に接続する為に現像ロータリに配置された、現像ロータリ回転軸を中心に回転する現像ロータリ被検知接点、311a、311bは現像ロータリ被検知接点に摺動接触する本体側に配置された弾性を備えた摺動金属接点、Ra、Rb、Rc、Rdは被検知部材を検知する為に現像ロータリ内部に配置した検知用抵抗、320は複数の被検知部材を検知する電気回路で構成された検知回路である。被検知部材は抵抗で構成され、現像器被検知接点301a〜d及び302a〜dは被検知部材R1、R2、R3、R4の両端にそれぞれ接続される。
図4は本発明の実施例に係る被検知部材の配置構成を説明する平面図である。301から320は図3で説明した通りである為、ここでの説明は割愛する。現像ロータリ被検知接点は各色の現像器が感光ドラムに当接する位置で摺動金属接点と接触するよう現像ロータリ回転中心から同心円上に配置される。現像ロータリ被検知接点は画像形成動作に伴い、現像ロータリ回転軸を中心に回転する。現像ロータリの回転停止位置に応じて、摺動金属接点に接触する現像ロータリ被検知接点が順次切り替わる。
図5は本発明の実施例に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図である。R1〜R4及びRa〜Rdは図3で説明した通りである為、ここでの説明は割愛する。R0は電圧検知用抵抗、Vccは任意の一定電圧を出力する検知回路電源電圧、Voは検知回路で検出される検知回路出力電圧である。現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力Voの値が変化する。図5の右側の本体側部分が図3と図4の検知回路320に相当する。
図6は本発明の実施例に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図である。図5で説明した通り、現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力電圧値Voが変化する。検知出力電圧は、摺動接点間のインピーダンスよって異なり、それぞれ、
Vo=R0/[{Rα//(Rβ+Rγ+Rσ)}+R0]×Vcc(但し、現像器Yが感光ドラムに当接している時)・・・・(式1−1)
Vo=R0/[{Rβ//(Rα+Rγ+Rσ)}+R0]×Vcc(但し、現像器Mが感光ドラムに当接している時)・・・・(式1−2)
Vo=R0/[{Rγ//(Rα+Rβ+Rσ)}+R0]×Vcc(但し、現像器Cが感光ドラムに当接している時)・・・・(式1−3)
Vo=R0/[{Rσ//(Rα+Rβ+Rγ)}+R0]×Vcc(但し、現像器Kが感光ドラムに当接している時)・・・・(式1−4)
で表される。ここで、「A//B」はAとBの並列合成抵抗値を意味している。Rα、Rβ、Rγ、RσはY、(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)それぞれの現像ロータリ被検知接点間のインピーダンス値を意味し、現像器の有無及び現像ロータリの停止位置に応じて図6の通り変化する。
例えば、最初に形成するイエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されていない場合の検知出力電圧Voは、
Vo=R0/[{Ra//(Rb+Rc+Rd)}+R0]×Vcc・・・・(式1−5)
である。イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されている場合の検知出力電圧Voは、
Vo=R0/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+(R4//Rd))}+R0]×Vcc・・・・(式1−6)
である。
イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a、151b、151cが装着され、現像器151dのみ装着されていない場合の検知出力電圧Voは、
Vo=R0/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}+R0]×Vcc・・・・(式1−7)
である。
データ制御部201は図6で説明した検知出力電圧値をディジタルデータ形式の検知テーブルとして予めメモリ203に記憶しておく。現像器検知部205は検知回路の検知出力電圧値Voをデータ制御部201に送信し、データ制御部201は受信した検知出力電圧値をA/Dコンバータでディジタルデータに変換し、メモリ203に記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。
図7は本発明の実施例に係る検知回路の検知回路出力電圧値の一例を説明する図である。ここでは一例として、R1=1[Ω]、R2=3[Ω]、R3=5[Ω]、R4=7[Ω]、Ra=10[Ω]、Rb=30[Ω]、Rc=50[Ω]、Rd=70[Ω]、R0=20[Ω]、Vcc=10[V]として説明する。図5で説明した通り、現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて検知回路出力電圧値は変化する。例えば、イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜cが装着され、現像器151dのみ装着されていない場合の検知出力電圧Voは、
Vo=R0/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}+R0]×Vcc
=20/[{(1//10)//((3//30)+(5//50)+70)}+20]×10
=9.5701[V] ・・・・(式1−8)
である。
他の状態においても、同様に、図6に基づいて算出され、図7の通りである。全ての状態での検知回路出力電圧値は異なる数値であり、データ制御部201は、この数値をディジタルデータ形式の検知テーブルとして予めメモリ203に記憶しておく。現像器検知部205は検知回路の検知出力電圧値Voをデータ制御部201に送信し、データ制御部201は受信した検知出力電圧値をA/Dコンバータでディジタルデータに変換し、メモリ203に記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。本実施例では、現像器が現像ロータリの所望の装着箇所に装着されているか否かの違いによる検知回路出力電圧値を算出し、検知テーブルに記憶しているが、同様の算出及び記憶を行うことによって、別の色の現像器が装着されたか否かを判別することも可能である。
図8は本発明の実施例に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置の検知方法を説明するフローチャートである。
ステップS802ではカラー画像形成装置の電源が投入されたか否かを監視する。本実施例では、一例として、データ制御部に電源電圧が印加されることで実行される初期処理に本発明の処理を含めることで検知する。
ステップS803では電源が投入されたこと(ステップS802でYES)に応じて、カラー画像形成装置のドアが閉じているか否かを監視する。ドアはユーザがカートリッジ化された現像器を交換する際に開けられるものであり、図示しないフォトインタラプタ等の光センサ又はスイッチによってドアが閉じられているか否かを監視する。
ステップS804ではドアが閉じていること(ステップS803でYES)に応じて、検知回路出力電圧Voを検出する。検知回路の詳細は図3から図6で説明している為、ここでの説明は割愛する。ドアが閉じていない(ステップS803でNO)場合はステップS803の監視を再度実行し、ドアが閉じているか否かを再度監視する。
ステップS805では検知出力電圧Voを予めメモリに記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。検知方法に関しては、図6及び図7で説明している為、ここでの説明は割愛する。
ステップS806では全ての現像器が正しく現像ロータリに装着されているか否かを監視する。ステップS805で判別した現像器の装着有無情報から、全ての現像器がイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの順に正しく装着されているか否かを判断出来る。
ステップS809では全ての現像器が正しく装着されていないこと(ステップS806でNO)に応じて、未装着又は誤装着の現像器の情報を図示しない表示部に表示し、ユーザに現像器の装着に誤りがあることを通知する。ステップS805で判別した現像器の装着有無情報から、どの現像器が未装着又は誤装着であるかを判断出来る。
ステップS810では本フローチャートを終了する。
ステップS807では全ての現像器が正しく装着されていること(ステップS806でYES)に応じて、現像ロータリが基準位置にあるか否かを監視する。ステップS805で判別した現像ロータリ位置情報から、どの現像器が感光ドラムに当接しているかを判断出来る。
ステップS808では現像ロータリが基準位置にないこと(ステップS807でNO)に応じて、現像ロータリ駆動モータ160を駆動させ、フラッパソレノイド180を所定回数動作させることで、現像ロータリ150を基準位置まで回転する。ステップS805で判別した現像ロータリ位置情報から、最初に画像形成を実行するイエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接するまでに必要なフラッパソレノイド動作回数を判断出来る。例えば、マゼンタMの現像器が感光ドラムに当接していると判断した場合は、フラッパソレノイドを3回吸引動作させて現像ロータリを3/4回転する。ブラックKの現像器が感光ドラムに当接していると判断した場合は、フラッパソレノイドを1回吸引動作させて現像ロータリを1/4回転する。
その後ステップS810に遷移し、本フローチャートを終了する。
ステップS810では現像ロータリが基準位置にあること(ステップS807でYES)に応じて、カラー画像形成装置は最初に形成する現像色(本実施例ではイエローY)の現像器が感光ドラムに当接したプリント可能状態であると判断し、本フローチャートを終了する。
以上のように、現像器の現像ロータリ中心側の面に被検知部材を配置し、被検知部材と本体側の検知回路を接点で電気的に接続し、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別することで、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減することが出来る。
(第2の実施例)
第1の実施例と異なる点のみ説明する。図1、図2、図3及び図4は第1の実施例と同様に、動作する。
第1の実施例において、検知回路中の電圧検知用抵抗は摺動接点と接地電位GNDの間に配置していた。しかし本実施例では、摺動接点と検知回路電源電圧Vccの間に配置し、検知回路出力電圧の出力に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別することを特徴とする。
ユーザの手や指が電位を帯びた接点を触れた場合、人体を介して大地への多大な電流経路が生成され、結果、ユーザが感電する等の災害が発生する恐れがある。カートリッジ化された現像器はユーザ交換可能であり、現像器非装着の状態においてユーザは金属接点を触れる恐れがある。
図9は本発明の実施例に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図である。R1〜R4及びRa〜Rdは図3で説明した通りである為、ここでの説明は割愛する。現像ロータリ及び現像器被検知部材の構成は図3及び図4同じである。R02は電圧検知用抵抗、Vccは検知回路電源電圧、Vo2は検知回路で検出される検知回路出力電圧である。現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力Vo2の値が変化する。
ユーザの手や指が現像ロータリに配置した金属接点に触れた場合、検知回路電源電圧Vccから人体を介して生成される大地への電流経路の中に電圧検知用抵抗R02が直列に存在する。電圧検知用抵抗R02が電流を制限する抵抗として機能する為、人体に多大な電流は流れず、感電を低減することが出来る。
図10は本発明の実施例に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図である。図9で説明した通り、現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力電圧値Vo2が変化する。検知出力電圧は、摺動接点間のインピーダンスよって異なり、それぞれ、
Vo2={Rα//(Rβ+Rγ+Rσ)}/[{Rα//(Rβ+Rγ+Rσ)}+R02]×Vcc(但し、現像器Yが感光ドラムに当接している時)・・・・(式2−1)
Vo2={Rβ//(Rα+Rγ+Rσ)}/[{Rβ//(Rα+Rγ+Rσ)}+R02]×Vcc(但し、現像器Mが感光ドラムに当接している時)・・・・(式2−2)
Vo2={Rγ//(Rα+Rβ+Rσ)}/[{Rγ//(Rα+Rβ+Rσ)}+R02]×Vcc(但し、現像器Cが感光ドラムに当接している時)・・・・(式2−3)
Vo2={Rσ//(Rα+Rβ+Rγ)}/[{Rσ//(Rα+Rβ+Rγ)}+R02]×Vcc(但し、現像器Kが感光ドラムに当接している時)・・・・(式2−4)
で表される。
Rα、Rβ、Rγ、Rσは図6の説明と同様にY、(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)それぞれの現像ロータリ被検知接点間のインピーダンス値を意味し、現像器の有無及び現像ロータリの停止位置に応じて図10の通り変化する。
例えば、最初に形成するイエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されていない場合の検知出力電圧Vo2は、
Vo2={Ra//(Rb+Rc+Rd)}/[{Ra//(Rb+Rc+Rd)}+R02]×Vcc・・・・(式2−5)
である。
イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されている場合の検知出力電圧Vo2は、
Vo2={(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+(R4//Rd))}/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+(R4//Rd))}+R02]×Vcc・・・・(式2−6)
である。
イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a、151b、151cが装着され、現像器151dのみ装着されていない場合の検知出力電圧Vo2は、
Vo2={(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}+R02]×Vcc・・・・(式2−7)
である。
データ制御部201は図10で説明した検知出力電圧値をディジタルデータ形式の検知テーブルとして予めメモリ203に記憶しておく。現像器検知部205は検知回路の検知出力電圧値Vo2をデータ制御部201に送信し、データ制御部201は受信した検知出力電圧値をA/Dコンバータでディジタルデータに変換し、メモリ203に記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。
図11は本発明の実施例に係る検知回路の検知回路出力電圧値の一例を説明する図である。ここでは一例として、R1=1[Ω]、R2=3[Ω]、R3=5[Ω]、R4=7[Ω]、Ra=10[Ω]、Rb=30[Ω]、Rc=50[Ω]、Rd=70[Ω]、R02=20[Ω]、Vcc=10[V]として説明する。図9で説明した通り、現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて検知回路出力電圧値は変化する。例えば、イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜cが装着され、現像器151dのみ装着されていない場合の検知出力電圧は、
{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}+R02]×Vcc
={(1//10)//((3//30)+(5//50)+70)}/[{(1//10)//((3//30)+(5//50)+70)}+20]×10
=0.4299[V] ・・・・(式2−8)
である。
他の状態においても、同様に、図10に基づいて算出され、図11の通りである。全ての状態での検知回路出力電圧値は異なる数値であり、データ制御部201は、この数値をディジタルデータ形式の検知テーブルとして予めメモリ203に記憶しておく。現像器検知部205は検知回路の検知出力電圧値Voをデータ制御部201に送信し、データ制御部201は受信した検知出力電圧値をA/Dコンバータでディジタルデータに変換し、メモリ203に記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。本実施例では、現像器が現像ロータリの所望の装着箇所に装着されているか否かの違いによる検知回路出力電圧値を算出し、検知テーブルに記憶しているが、同様の算出及び記憶を行うことによって、別の色の現像器が装着されたか否かを判別することも可能である。
以上のように、電圧検知用抵抗を摺動接点と検知回路電源電圧Vccの間に配置し、検知回路出力電圧の出力に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を判別することで、ユーザの手や指が現像ロータリに配置した金属接点を触れた場合にも、人体への感電を低減し、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減することが出来る。
(第3の実施例)
第1及び第2の実施例と異なる点のみ説明する。図1、図2、図3及び図4は第1の実施例と同様に、動作する。
第1の実施例において、検知回路は常に通電していた。しかし本実施例では、検知回路に検知回路の通電を制御する通電制御信号を備え、現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知するタイミングに応じて検知回路の通電を制御するよう通電制御信号を動作させることを特徴とする。
近年の画像形成装置は装置の小型化、高速化、低価格化だけでなく、装置の消費電力を低減する省電力化が要求されている。
図12は本発明の実施例に係る被検知部材の有無及び現像ロータリの位置を検知する回路を説明する図である。R1〜R4及びRa〜Rdは図3で説明した通りである為、ここでの説明は割愛する。R03は電圧検知用抵抗、Vccは検知回路電源電圧、Vo3は検知回路で検出される検知回路出力電圧である。Vswはデータ制御部が検知回路の通電を制御する検知回路通電制御信号である。現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力Vo3の値が変化する。検知回路通電制御信号VswはNチャンネル型トランジスタのベースに接続され、データ制御部によって“H”レベル及び“L”レベルの電圧が出力される。Nチャンネル型トランジスタはベースに“L”レベル電圧が入力されると、コレクタ−エミッタ間は非通電となり、ベースに“H”レベル電圧が入力されると、コレクタ−エミッタ間が通電する。“L”レベル及び“H”レベルの電圧はNチャンネル型トランジスタの電圧特性によって決定される。
図13は本発明の実施例に係る検知回路の検知回路出力電圧値を説明する図である。図12で説明した通り、現像器の有無及び現像ロータリの回転停止位置に応じて摺動接点間のインピーダンスが変化し、検知出力電圧値Vo3が変化する。検知出力電圧は、摺動接点間のインピーダンス及び検知回路通電制御信号Vswの出力よって異なり、それぞれ、
Vo3=R03/[{Rα//(Rβ+Rγ+Rσ)}+R03]×Vcc(但し、Vsw=“H”且つ、現像器Yが感光ドラムに当接している時)・・・・(式3−1)
Vo3=R03/[{Rβ//(Rα+Rγ+Rσ)}+R03]×Vcc(但し、Vsw=“H”且つ、現像器Mが感光ドラムに当接している時)・・・・(式3−2)
Vo3=R03/[{Rγ//(Rα+Rβ+Rσ)}+R03]×Vcc(但し、Vsw=“H”且つ、現像器Cが感光ドラムに当接している時)・・・・(式3−3)
Vo3=R03/[{Rσ//(Rα+Rβ+Rγ)}+R03]×Vcc(但し、Vsw=“H”且つ、現像器Kが感光ドラムに当接している時)・・・・(式3−4)
Vo3=Vcc(但し、Vsw=“L”)
で表される。
ここで、「A//B」はAとBの並列合成抵抗値を意味している。Rα、Rβ、Rγ、RσはY、(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)それぞれの現像ロータリ被検知接点間のインピーダンス値を意味し、現像器の有無及び現像ロータリの停止位置に応じて図13の通り変化する。
例えば、Vsw=“H”の状態において、最初に形成するイエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されていない場合の検知出力電圧Vo3は、
Vo3=R03/[{Ra//(Rb+Rc+Rd)}+R03]×Vcc・・・・(式3−5)
である。
イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a〜dが全て装着されている場合の検知出力電圧Vo3は、
Vo3=R03/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+(R4//Rd))}+R03]×Vcc・・・・(式3−6)
である。
イエローYの現像器151aが感光ドラム100に当接している時でかつ、現像器151a、151b、151cが装着され、現像器151dのみ装着されていない場合の検知出力電圧Vo3は、
Vo3=R03/[{(R1//Ra)//((R2//Rb)+(R3//Rc)+Rd)}+R03]×Vcc・・・・(式3−7)
である。
データ制御部201は図13で説明した検知出力電圧値をディジタルデータ形式の検知テーブルとして予めメモリ203に記憶しておく。現像器検知部205は検知回路の検知出力電圧値Vo3をデータ制御部201に送信し、データ制御部201は受信した検知出力電圧値をA/Dコンバータでディジタルデータに変換し、メモリ203に記憶した検知テーブルと比較し、値が一致する検知テーブルから、現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判別する。
図14は本発明の実施例に係る被検知部材の有無及び位置の検知方法を説明するフローチャートである。ステップS1401からステップS1410は図8のステップS801からステップS810と同様に、動作する為、ここでの説明は割愛する。
ステップS1420では電源が投入されたこと(ステップS1402でYES)に応じて、データ制御部は検知回路通電制御信号Vswに“L”レベルを出力し、その後、ステップS1403に遷移する。
ステップS1421ではドアが閉じられていること(ステップS1403でYES)に応じて、データ制御部は検知回路通電制御信号Vswに“H”レベルを出力し、検知回路出力電圧Voを検出する。その後、ステップS1404に遷移する。検知回路の詳細は図3、図4、図12、図13で説明している為、ここでの説明は割愛する。
ステップS1422では現像器の装着有無及び現像ロータリの位置情報を判断した後、データ制御部は検知回路通電制御信号Vswに“L”レベルを出力する。その後、本フローチャートを終了する。
以上のように、検知回路に検知回路の通電を制御する通電制御信号を備え、現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知するタイミングに応じて検知回路の通電を制御するよう通電制御信号を動作させ、検知回路の検知結果に基づいて複数の現像器の有無及び現像ロータリの位置情報を検知することで、検知回路の消費電力を低減し、安価な構成でプリント開始までのダウンタイムを大幅に低減することが出来る。
本発明ではイエローを最初に画像形成する色としているものの、他の色を最初の色としても良い。
本発明では4色のカラー画像形成装置を用いて説明しているものの、複数の現像器を備えたロータリ方式のカラー画像形成装置であれば4色に限定するものではない。
本発明では、検知回路の出力によって現像器の有無を判断しているものの、現像器が現像ロータリの所望の装着箇所に正しく装着されているかを判断しても良い。また、現像器の有無及び現像ロータリへの誤装着をまとめて判別しても良い。
本発明では現像器被検知部材の抵抗値を色ごとに異なる値としているものの、現像器の有無及び位置によって検知回路の出力電圧が異なれば、2つ以上の現像器被検知部材が同じ抵抗値であっても良い。
本発明では検知回路の出力電圧値を検出しているものの、現像器の有無及び位置の組み合わせによる出力値が異なれば、電圧値に限定するものではない。例えば検知回路中の検知抵抗に流れる電流値を検出しても良い。
100‥‥感光ドラム
101‥‥レーザスキャナ
151a、151b、151c、151d‥‥現像器
103‥‥1次転写ローラ
109‥‥中間転写体
120‥‥2次転写ローラ
104‥‥従動ローラ
105‥‥駆動ローラ
150‥‥現像ロータリ
301a、301b、301c、301d‥‥現像器被検知接点
302a、302b、302c、302d‥‥現像器被検知接点
303a、303b、303c、303d‥‥金属接点
304a、304b、304c、304d‥‥金属接点
310a、310b、310c、310d‥‥現像ロータリ被検知接点
311a、311b‥‥摺動金属接点
320‥‥検知回路

Claims (7)

  1. 光学部を用いて潜像形成媒体上に画像を露光する露光手段と、被検知部材を有する着脱可能な複数の現像器と、前記潜像形成媒体と平行な軸心で割出し回転可能で周上に前記複数の現像器を取り外し可能に装着する移動式現像器保持体と、順次、前記移動式現像器保持体が保持する任意に選択された現像器で潜像形成媒体上の露光画像の現像を行う画像形成手段と、前記画像形成手段で形成されたトナー画像を無端状ベルト上に転写を行う一次転写手段と、前記一次転写手段で無端状ベルト上に転写されたトナー画像を記録材上に転写を行う二次転写手段を有するカラー画像形成装置において、
    前記現像器に構成された被検知部材を検知する現像器検知手段を有し、前記現像器検知手段の検知結果に基づいて前記複数の現像器の装着有無及び前記移動式現像器保持体の位置情報を判別する現像器情報判別手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
  2. 前記現像器検知手段は電気的な検知回路で構成されることを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。
  3. 前記被検知部材は前記移動式現像器保持体の回転中心側の面に配置することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のカラー画像形成装置。
  4. 前記現像器情報判別手段は、前記被検知部材と前記移動式現像器保持体の間を電気的に接続する弾性接点と、前記弾性接点と前記検知回路の間を電気的に接続する摺動接点を有し、前記複数の現像器の装着有無及び前記移動式現像器保持体の回転位置によって前記現像器検知手段の検知結果が変化することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
  5. 前記現像器情報判別手段は、検知回路電源信号と前記弾性接点との間に抵抗体を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
  6. 前記現像器情報判別手段は、検知回路の通電を制御する検知回路通電制御手段を有し、現像器情報を検知するタイミングに応じて前記検知回路の通電を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
  7. 前記被検知部材は抵抗体で構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のカラー画像形成装置。
JP2011005658A 2011-01-14 2011-01-14 カラー画像形成装置 Pending JP2012145855A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011005658A JP2012145855A (ja) 2011-01-14 2011-01-14 カラー画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011005658A JP2012145855A (ja) 2011-01-14 2011-01-14 カラー画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012145855A true JP2012145855A (ja) 2012-08-02

Family

ID=46789446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011005658A Pending JP2012145855A (ja) 2011-01-14 2011-01-14 カラー画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012145855A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015222329A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 キヤノン株式会社 画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015222329A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 キヤノン株式会社 画像形成装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006030963A (ja) ユニットおよび電子写真画像形成装置
JP6300093B2 (ja) 画像形成装置
JP2008281689A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
KR101431878B1 (ko) 화상 형성 장치
US9811023B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and toner detection method
JP4351509B2 (ja) 回転体の位置制御方法・回転体の位置制御装置・画像形成装置・画像読み取り装置・記録媒体
JP2013195596A (ja) 画像形成装置
JP2012145855A (ja) カラー画像形成装置
US9568875B2 (en) Image forming apparatus having a replacement unit and a power supply switch that is turned off when detachment of the replaceable unit is necessary
JP4532935B2 (ja) 画像形成装置
JP2001147572A (ja) 画像形成装置
US10816924B2 (en) Image forming apparatus capable of suppressing occurrence of damage to image holding body caused by carrier
JP2014021354A (ja) 画像形成装置
JP2004013033A (ja) 画像形成装置
JPH08292708A (ja) カラー画像形成装置
JP2002006645A (ja) 画像形成装置
JP2012032609A (ja) 画像形成装置
JP2004333890A (ja) 画像形成装置
JP3169028B2 (ja) 画像形成装置
JP2005189280A (ja) 画像形成装置
JP2016105155A (ja) 画像形成装置、構成部品の当接/離間状態の制御方法
JP2012242553A (ja) 画像形成装置
JP2016109846A (ja) 画像形成装置
JP2001343883A (ja) 電子写真画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2004126476A (ja) 画像形成装置