JP2659379B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は異なる色の複数の現像器を有する画像形成装
置、例えば複写機、フアクシミリ等に関するものであ
り、特に特定色のトナーエンド時のトナー制御（トナー
補給、交換）方法に係るものである。

〔従来技術〕

複数の色を組み合わせて色合成を行う複写機におい
て、従来は色合成コピー時、例えば３色合成コピー中に
１色目の現像色がトナーエンドになつても、その色に関
して必要な枚数の現像が終了していたなら次の現像色に
切り換えて複写を続行している。そして３色の色合成コ
ピーが終了した後機械は停止するので、ユーザーはトナ
ーエンド色の現像器のトナー交換をする場合、改めてカ
ラーキー等の押下によりトナーエンド現像器をトナー変
換位置に移動させなければならなかつた。

またユーザーが機械より離れていた場合にはトナーエ
ンドの発生に気が付かないこともあり得る。もし、トナ
ーエンドに気付かない場合には、トナーエンドとなった
画像部分が形成されていない不適切な画像が形成される
こともある。

〔目的〕

本発明はこのような背景に基づいてなされたものであ
り、トナーエンドになったときに不適切な画像が形成さ
れたコピー紙が出力されることがなく、常に所望の画像
のコピー紙のみ得ることが可能な画像形成装置を提供す
ることを目的とする。

〔構成〕

以下、本発明の構成及び作用の詳細を図に示す実施例
に基づいて説明する。

第１図に、本発明を実施する一形式の複写機の本体内
部の機構部を示す。第１図を参照すると、１は原稿を載
置するコンタクトガラスである。コンタクトガラス１の
下方に、光学走査系２が設けてある。光学走査系２に
は、照明ランプ３、第１ミラー４、第２ミラー５、第３
ミラー６、ズームレンズ７、第４ミラー８等が含まれて
いる。

光学走査系２は、原稿像に応じた光を感光体ドラム９
上に照射しながら、副走査方向、即ち図面の左右方向に
機械的に走査駆動される。この例では、ズームレンズ７
の焦点距離の調整により主走査方向、即ち図面に垂直な
方向の原稿像とコピー像との倍率調整を行い、光学走査
系２の副走査速度調整により副走査方向の原稿像とコピ
ー像との倍率調整を行う。

感光体ドラム９の周囲には、帯電チヤージヤ10、イレ
ーサ11、現像装置12、転写チヤージヤ13、分離チヤージ
ヤ14、クリーニングユニツト15等が配置されている。

給紙系は３系統備わつており、カセツト16,17及び18
の何れか選択されたものからコピーシートが供給され
る。また、両面トレイ19が設けてあり、裏面コピーを行
う場合には、両面トレイ19からコピーシートが供給され
る。給紙ローラ20,21,22及び23が、それぞれカセツト1
6,17,18及び両面トレイ19の近傍に設けてある。

コピープロセスの概略を説明する。感光体ドラム９
は、第１図において時計方向に回転し、表面が所定の高
電位に均一に帯電する。その帯電した面に光学走査系２
から光が照射されると、その光の強度に応じて電位が変
化する。光学走査系２が照射する光は原稿像に対応する
ので、感光体ドラム９の表面に原稿像に応じた電位分
布、即ち静電潜像が形成される。

感光体ドラム９の帯電潜像が形成された部分が現像装
置12を通ると、その電位分布に応じてトナーが感光体ド
ラム９に吸着し、それによつて静電潜像に応じたトナー
像（可視像）が形成される。

このようにして可視像が形成された感光体ドラム９
に、選択された給紙系から所定のタイミングでコピーシ
ートが送り込まれ、可視像上に重なる。

そして、転写チヤージヤ13の付勢によつて可視像はコ
ピーシートに転写する。可視像が転写されたコピーシー
トは、分離チヤージヤ14の付勢によつて感光体ドラム９
から分離し、搬送部に送り出される。

搬送部に備わつた定着部24によつて、可視像（トナー
像）はコピーシート上に定着する。片面コピーモードの
場合には、定着を終えたコピーシートは経路切換機構25
を通つて、直ぐに矢印Ａ方向に排紙されるが、両面コピ
ーモードで第１面にコピーした場合には、コピーシート
は経路切換機構25で両面トレイ19に蓄えられる。

複写機の上面には、操作ボード26が配置されている。
またこの複写機のコンタクトガラス１の上方には自動原
稿送り装置（ADF装置）27が装着され、排紙口の近傍に
はソータ28が装着される。

トナーエンド検知手段としては一例として、感光体に
パターンの潜像を形成し、現像し、その濃度を検出する
発光ダイオードと受光手段よりなる濃度検出器により予
め濃度以下の状態が続いていることを検知するとトナー
エンドであることを検知する手段が用いられる。

ジヤム検知手段としては、例えば発光手段と受光手段
とよりなる検知器を用い、用紙通路の１つの位置を用紙
が通過してから次の位置を所定時間以内に用紙が通過し
たことを検知しない場合にジヤムとして検出する手段が
用いられる。

現像装置12は複数の現像器を有する。第２図の実施例
では現像装置12は回転現像装置として形成され、３つの
現像器12a,12b,12cを有する。第１現像器12a,第２現像
器12b,第３現像器12cの３つの現像器はそれぞれ１つの
回転フレーム29に形成される。各現像器12a,12b,12cは
現像スリーブ30と脱着可能なトナーカートリツジ31を有
する。トナーカートリツジ31にはそれぞれ所定の色また
は種類のトナーが収容される。

現像装置12の回転フレーム29が回転することにより第
１現像器12a,第２現像器12b,第３現像器12cの内、選択
された現像器、第２図では第１現像器12aが感光体ドラ
ム９に対向する第１現像器位置Ｉに回転移動する。その
時、第２現像器12bは第２現像器位置IIに、第３現像器1
2cは第３現像器位置IIIに待機する。

回転フレーム29にはそれぞれの現像器12a,12b,12cの
現像色を示す現像色フイーラ32が設けられる。第２図の
例では各現像器とは回転フレーム29の直径方向反対側に
配置された現像色フイーラがそれぞれの現像器に対応す
る。フオトセンサ33,34,35が第１現像器位置にある現像
器に対応する現像色フイーラを検出できるように配置さ
れている。

回転フレーム29には更にトナーカートリツジセンサ36
が、各現像器のトナーカートリツジ31に設けられたトナ
ーカートリツジフイーラ37（第３図）を検出できるよう
に設けられている。

制御装置よりの指定により駆動モータが駆動され、回
転フレーム29が例えば図の時計方向に回転される。現像
色フイーラ32が第３フオトセンサ35を遮断した時、第1,
第２フオトセンサ33,34により現像位置にある現像器の
現像剤の色を読み込むことが出来る。図の例では第３フ
オトセンサ35は回転駆動を停止させるための信号源とし
て用い、所望の現像色の現像器を現像位置に移動停止さ
せること出来る。回転フレーム29を回転することにより
順次各現像器の情報がフオトセンサにより検出され、記
憶される。この例に対して、各現像器位置の現像器の現
像色フイーラを検出するようにフオトセンサ（現像色セ
ンサ）を設けると、回転フレームを回転することなく、
各位置の現像器の現像色情報を検出することが出来る。

制御装置は例えば第４図に示すような制御システムを
有する。この制御装置により画像形成装置は例えば以下
のように作動される。

第５図のフローに従つて電源投入後、初期状態設定、
カラーホームポジシヨン入力チエツク、待機中処理、現
像移動チエツクの各ルーチンが行われる。待機中処理は
センサの読み込み、デイツプスイツチ（Dip SW）を含む
キーの読み込み、モード設定等普通の画像形成装置にお
ける処理が行われる。デイツプスイツチは手動でON,OFF
しその状態を保持するもので、主としてサービスマンが
機械の調整、セツトアツプ（ソータオンライン、両面ユ
ニツトオンライン、自動濃度優先、自動用紙選択、ホー
ム色等に付いて）をするのに用いる。

待機中にプリントキーONにより、複写指定枚数補正処
理を行つた後、現像移動チエツク及び通常のコピーシー
ケンスが行われる。

ジヤムが生じず、使用中の現像器がトナーエンドにな
らない時はコピー枚数が複写指定枚数になり、指定した
現像色の現像が終了するまでコピーシーケンスを続け、
コピーが終了すると待機中処理に戻る。

コピー中にジヤムが発生するとジヤムフラグをセツト
し、異常処理ルーチンを実行する。

異常処理ルーチンでは機械の駆動を止めたり、正常に
コピーが出来なかつた枚数だけコピー枚数カウンタを戻
すという処理等が行われる。

異常処理ルーチンからの復帰はCPUをリセツトするた
め電源OFFすることによる。

コピーの途中で使用中の現像器がトナーエンドになる
とDBCOL1（第１現像器位置メモリ）のトナーエンドフラ
グをセツトする。情報を記憶するRAMマツプの一例は第1
0図に示す如くである。

ここでトナーエンドの現像色が複写の最終色である時
は、コピー続行不可能であるのでカラーホームポジシヨ
ン入力チエツクを経て待機中処理に戻るが、最終色でな
い時は、複写指定枚数を複写済みのコピー枚数に補正し
て現像移動リクエスト処理に戻る。

初期状態設定のサブルーチンは、第６図に示すような
流れで行われ、RAMマツプ（第10図）の不揮発RAMエリア
にジヤムフラグまたはDBCOL1のトナーエンドフラグがセ
ツトされていると、ジヤムフラグ及びDBCOL1〜３（第１
〜第３現像器位置メモリ）のトナーエンドフラグをリセ
ツトし、使用中だつた現像器メモリDBCOL1の現像剤の色
をDBCOLMR（現像色バツフアメモリ）に記憶する。

ジヤムフラグ、トナーエンドフラグがセツトされてい
ないと、ジヤムまたはトナーエンドによる異常処理後の
初期状態でないのでＰモード（プログラムモード）エリ
ア以外のRAMをクリアし、イニシヤルモードにセツト
し、DBCOLHM（ホーム色）の情報をDBCOLMR（電源ON後セ
ツトする現像色用バツフアメモリ）にストアする。

DBCOLMRに情報をストアした後、現像色読み込み処理
を第７図に示すフローに従つて行う。

現像色読み込み処理は、電源OFF時に現像器の位置が
変えられたり現像器が交換されたりして現像剤の内容と
現像器の位置とが前の状態と一致しなくなる可能性があ
るので、電源OFF→ONの際に必ず行う必要がある。

現像色を読み終えたらDBCOLMRとDBCOL1〜３のカラー
コードビツトを比較し、同色でカートリツジ有りの時に
その現像器位置を記憶しその現像器に付いて現像移動フ
ラグをセツトする。尚、第１現像器位置即ちDBCOL1が同
色でカートリツジ有りの時は現像器を移動する必要がな
いので現像移動フラグのセツトはしない。

次いで現像移動チエツクのサブルーチンを経て待機中
処理で戻る。

現像色読み込み処理においては、第７図に示すように
最初に現像移動リクエストカウンタに４をセツトし、現
像装置回転駆動モータをONする。

現像装置の回転即ち回転フレーム29の回転後、第１フ
オトセンサ33がOFFからONし、第３フオトセンサ35がOFF
からONに変わつた所で現像装置回転駆動モータをOFFす
る。

これにより現像色フイーラ32が正しくフオトセンサ33
〜35の位置で止まるように制御することが出来る。

次に現像移動リクエストカウンタをチエツクし、カウ
ンタ値に応じてDBCOL1〜３にそれぞれに対応するカラー
コードとカートリツジ有無のデータをセツトし、現像器
色を１色読み込む度に現像移動リクエストカウンタをデ
クリメントし、３色読み込んだ所でカウンタが１となり
初期状態設定フローに戻る。

カラーコードはフオトセンサによる現像色フイーラの
検出信号により定められ、例えば後に示す表１の如く設
定されることが出来る。

現像移動チエツクサブルーチンは第８図に示すような
フローにより行われる。

現像移動チエツクサブルーチンがコールされ現像移動
フラグがセツトされていると、DBCOL4を移動用バツフア
メモリとし、DBCOL1→DBCOL3→DBCOL2→BDCOL1と情報が
ローテイシヨンする。

次いで現像移動リクエストカウンタをチエツクし、内
容が３であると、もう１度現像器位置メモリの情報が前
記と同様にローテイシヨンする。このように現像器色を
RAM上で移動させた後、現像器駆動モータをONして現像
装置の回転フレーム29を1/3回転し、現像器を移動す
る。即ち第１現像器位置にあつた現像器は第３現像器位
置に、第３現像器位置の現像器は第２現像器位置に、第
２現像器位置にあつた現像器は第１現像器位置に移動す
る。これにより１回RAM上でローテイシヨンしてある色
情報は1/3回転後の現像器の情報に合致する。1/3回転終
了すると現像移動リクエストカウンタをデクリメント
し、現像移動リクエストカウンタが１でないと、即ち最
初に現像移動リクエストカウンタが３である時はもう１
度現像装置を1/3回転する。この結果、当初第３現像器
位置にあつた現像器が第１現像器位置に移動する。この
場合はRAM上では現像器の色情報は２回ローテイシヨン
してあるので、移動後の現像器の情報がRAMの情報と合
致する。移動終了により現像移動フラグをリセツトし、
第５図のフローに戻る。

待機中にコールされるカラーホームポジシヨン入力チ
エツクのサブルーチンは、例えば第９図に示すフローに
従い、現像器ホームポジシヨン色を入力するためのデイ
ツプスイツチがONか否かをチエツクし、スイッチの状態
がONで10キーSETフラグがOFFの時には10キーを受け付
け、その値が２以下（表１のカラーコードを10進法で表
示すると黒は０、緑は１、赤は２となるので、３色に該
当する時は値は２以下となる）の値の時はＰモードRAM
エリアのDBCOLHMにその情報をストアする。ホーム色が
入力されると10キーSETフラグをセツトし、再度デイツ
プスイツチのOFF→ONの操作がないとホーム色の変更、
再入力が出来ないようにされる。

次に第13図において、複写指定枚数補正処理を説明す
る。

先にフローチヤートで使用される言葉の定義付けをす
ると、セツト枚数とは使用者が必要とする複写枚数を10
キー等でセツトした数であり、複写指定枚数とはプログ
ラム上１回のプリントキー押下でジヤム等の異常が発生
しない限り複写動作を繰り返す枚数のことである。

指定現像色はモノカラーの複写モードであれば１であ
り、２色目が２、３色目が３とする。トナーエンドカウ
ンタは前述した濃度検出器によりトナーエンドを検知す
る過程で突然トナーが無くなる訳ではないので、トナー
エンドが近づくと、詰まり或る一定の濃度レベルを下回
ると複写毎に計数をし、例えば50カウント（枚）でトナ
ーエンドとするためのカウンタで、各色毎にメモリを有
する。

複写指定枚数補正処理がコールされるとセツト枚数を
複写指定枚数にストアする。次にＡレジスタに第１指定
現像色のトナーエンドカウンタをセツトし、モノカラー
コピーで両面または合成のモードならばトナーエンドま
での残り複写可能枚数の算出をし、必要に応じて複写指
定枚数の補正を行う。モノカラーでない、２色または３
色の現像器を使用する複写モードの場合には、トナーエ
ンドが一番近い現像色の残り複写可能枚数を複写指定枚
数とする。

第14図のフローに示す現像移動リクエスト処理は、コ
ピー中第１または第２現像色の複写動作が終了した後、
それぞれ第２または第３現像器を現像位置に移動させる
ためのリクエストカウンタをセツトする処理である。

第15図のフローに示すトナーエンド色現像移動リクエ
スト処理は、複写中にトナーエンドになつた現像器を複
写動作終了後トナー交換または補給位置に移動させるた
めの処理である。本実施例では現像位置がトナー交換位
置である。

これにより第11図に示すように画像形成装置58の前カ
バー59に設けたカートリツジ交換カバー60を取り外し、
カートリツジの交換を行うことが出来る。操作者として
は特にトナーエンド現像器をカートリツジ交換位置へ移
動させる操作をする必要はない。

現像器を上にあるホツパー61よりトナー補給する方式
の場合には第12図に示すように現像位置とは異なる位置
にあるトナー補給位置、例えば第３現像器位置にトナー
エンド現像器を移動するように制御の流れを設定すれば
良い。

〔効果〕

以上のように、本発明によれば、最終に現像する現像
器以外の現像器のトナーエンドを検知手段が検知したと
き、最終に現像する現像気以外の現像器でトナーエンド
前に現像したコピー紙枚数を複写指定枚数に置き換え
て、この複写指定枚数分のみ他の現像器で現像させるの
で、最終に現像する現像器以外の現像器の現像終了状態
にかかわらず、常に所望の画像のコピー紙のみ得ること
が可能となり、画質が劣ったり、不適切なコピー紙が出
力されることがなく、コピー紙の無駄な消費を防止する
ことができる。また、装置内にコピー紙が残るこのがな
いので、トナー交換時などに装置内のコピー紙を汚して
しまうことがない。

さらに、現像終了後、トナーエンドとなる現像器を感
光体と対向する現像位置とは異なるトナー交換位置まで
移動させるので、現像終了後すぐにトナー補給（交換）
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される複写機の概略図、第２図は
感光体ドラムと複数の現像器との位置関係を示す詳細
図、第３図はトナーカートリツジの外観図、第４図は制
御システムブロツク図、第５図は全体の制御フローチヤ
ート、第６図，第７図，第８図，第９図はそのサブルー
チンのフローチヤート、第10図はRAMのメモリマツプを
示す図、第11図，第12図は装置全体におけるトナーカー
トリツジ位置及びトナー補給位置を示す図、第13図，第
14図，第15図は本発明に係る制御装置に関する処理を示
すフローチヤートである。 ９……感光体ドラム、12a,12b,12c……第1,第2,第３現
像器、33,34,35……フオトセンサ、36……トナーカート
リツジセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−260968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116948（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−24420（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に形成される静電潜像を現像する異
   なる色のトナーを収容する複数の現像器と、トナーエン
   ドを検知する検知手段とを有する画像形成装置におい
   て、 前記複数の現像器を用いて複数の色を組み合わせて現像
   を行う場合、最終に現像する現像器以外の現像器のトナ
   ーエンドを前記検知手段が検知したとき、最終に現像す
   る現像器以外の現像器でトナーエンド前に現像したコピ
   ー紙枚数を複写指定枚数に置き換えて、この複写指定枚
   数分のみ他の現像器で現像させる制御手段を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、現像終了後、トナーエン
   ドとなる現像器を感光体と対向する現像位置とは異なる
   トナー交換位置まで移動させることを特徴とする請求項
   １記載の画像形成装置。