JP3440441B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、装置本体に対して運動可能なユニ
ットと、該ユニットに設けられた第１の光通信手段と装
置本体側に設けられた第２の光通信手段とを備え、該第
１の光通信手段と該第２の光通信手段との間で光通信に
よる信号の送受信を行いながら画像形成を行う画像形成
装置が知られている。例えば、潜像担持体に近接するよ
うに回転体を配設するとともに、この回転体上の所定位
置に複数の現像器を支持させ、各現像器を潜像担持体に
対向する現像位置に順次回動搬送することにより、潜像
担持体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回
転型現像装置を有する画像形成装置において、それぞれ
の現像器に設けられたトナー濃度センサと装置本体の制
御部との間で光通信により信号の送受信を行う装置があ
る。

【０００３】上記回転型現像装置を有する画像形成装置
の例で説明すると、例えば４色の現像器を有する画像形
成装置では、該４色の現像器は９０°ステップで回転し
て、各現像器が順次現像位置に位置することとなる。そ
して、いずれの現像器が現像位置に位置する場合におい
ても、通信エラーのない信号伝達を要求される。

【０００４】上記装置本体に対して回転する回転型現像
装置と装置本体との間で光通信による信号の送受信を行
うための構成としては、回転型現像装置及び本体装置の
うちの一方に第一の光通信手段を一カ所にのみ設け、他
方には各色現像装置が現像装置に達した場合に上記第一
の光通信手段に対向する各位置にそれぞれ第二の光通信
手段を設け、上記第一の光通信手段に複数個、例えば４
個の上記第二の光通信手段が順次対向して光信号の送受
信を行う構成が知られている（例えば、特開平８−６９
１４４号公報参照）。

【０００５】また、回転型現像装置における回転軸線上
の中心部と、本体装置における該中心部に対向する位置
とにそれぞれ光通信手段を設置して光信号の送受信を行
う構成も知られている（例えば、特開平６−２６７６２
７号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
８−６９１４４号公報のように回転型現像装置及び本体
装置のうちの一方に複数個の光通信手段を設ける構成に
よれば、コストアップやセンサ制御の複雑化、レイアウ
ト上の制限によるセンサ設置の困難などの問題点があっ
た。

【０００７】また、上記特開平６−２６７６２７号公報
のように回転型現像装置における回転軸線上の中心部
と、本体装置における該中心部に対向する位置とにそれ
ぞれ光通信手段を設置する構成によれば、上記複数のセ
ンサを設ける場合の問題は生じない。しかしながら、回
転型現像装置と本体装置とのそれぞれに、受光部及び発
光部の双方を設置し、互いに送受信を行う構成の画像形
成装置においては、回転型現像装置の回転軸線上に発光
部及び受光部の双方を設置することはできない。図６
は、このような画像形成装置における上記回転型現像装
置４と本体装置３００との光通信の説明図である。図６
（ａ）のような状態では上記回転型現像装置４の発光部
５０１ａと本体装置の受光部５０２ｂとが対向し、か
つ、本体装置３００の発光部５０２ａと回転型現像装置
４の受光部５０１ｂとが対向しているので、それぞれの
発光部からの光を受光部で受光することができる。しか
し、回転型現像装置４が回転するとそれぞれの発光部に
対して受光部が移動してしまう。このため、図６（ｂ）
のように回転型現像装置４側と本体装置３００側とのセ
ンサの位相が１８０°ずれた位置関係、すなわち、上記
回転型現像装置４の発光部５０１ａと本体装置３００の
発光部５０２ａとが対向し、かつ、回転型現像装置４の
受光部５０１ｂと本体装置３００の受光部５０２ｂとが
対向した位置関係になってしまうと、上記受光部が発光
部からの光の照射範囲から外れ、受光できなくなってし
まう。このようにそれぞれの発光部に対して受光部が移
動してしまう場合においても信号の送受信が可能とする
ためには、図６（ｃ）のように発光部と受光部との間の
距離を大きくすることが考えられる。しかしながら、該
距離を大きくするために本体装置３００側の光通信手段
を本体の一端側に大きく張り出して設置した場合、回転
型現像装置への駆動供給部との配置関係によりレイアウ
トが難しくなったり、装置小型化の妨げになったりする
という問題点が生じてしまう。

【０００８】以上の問題点は回転型現像装置のように装
置本体に対して回転可能なユニットを備え、該ユニット
と装置本体との間で光通信による信号の送受信を行いな
がら画像形成を行う画像形成装置の場合のみならず、装
置本体に対して運動可能なユニットを備え、該ユニット
と装置本体との間で光通信による信号の送受信を行いな
がら画像形成を行う画像形成装置であって、上記運動が
該ユニットに設けた光通信手段と装置本体に光通信手段
との間の距離を大きくすることにより送受信が可能とな
るような運動である画像形成装置の場合には生じうる問
題点である。

【０００９】

【００１０】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、運動可能なユニット
に設けた光通信手段と装置本体に設けた光通信手段との
間で、該ユニット及び装置本体の少なくとも一方に複数
の光通信手段を設けたり、装置の大型化が必要になった
りすることなく光通信が可能である画像形成装置を提供
することである。

【００１１】

【００１２】

【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、潜像担持体に近接するように回
転体を配設するとともに、この回転体上の所定位置に複
数の現像器を支持させ、各現像器を潜像担持体に対向す
る現像位置に順次回動搬送することにより、潜像担持体
上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回転型現
像装置を有する画像形成装置において、上記回転体に上
記回動の中心軸線を含み中心軸線方向の一端側に開口し
た中空部と、該中心軸線を含み中心軸線方向の他端側に
開口した中空部とを形成した部材を設け、該部材の周囲
に上記複数の現像器を配置し、上記一端側に開口した中
空部をトナー収容器の収容部として用いるようにし、上
記他端側に開口した中空部内であって、上記回転型顕像
装置の該他端側のいずれの表面よりも上記一端側に位置
する箇所に発光手段と受光手段とを有する第１光通信手
段を設け、発光手段と受光手段とを有しかつ該第１光通
信手段との間で光の送受信を行う第２光通信手段を画像
形成装置本体側に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置にお
いて、上記回転型現像装置の回動の中心軸線上に上記第
１光通信手段を設けたことを特徴とするものである。ま
た、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置におい
て、上記画像形成装置本体に上記第２光通信手段が固定
される固定部は、上記回転型現像装置を支持する支持手
段としての機能を持つことを特徴とするものである。ま
た、請求項４の発明は、請求項１の画像形成装置におい
て、上記他端側の中空部の内面を、上記回転型現像装置
の他の面に比して光の反射が少なくなるように構成した
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】請求項１乃至４の画像形成装置において
は、回転型現像装置に例えば、半球状や、円筒状などの
中空部を設け、該中空部内部、例えば、該中空部の底部
あるいは該中空部の内周面に上記第１光通信手段を設け
たので、該ユニットの表面に第１光通信手段を設ける場
合に比して上記第１光通信手段と第２光通信手段との距
離を大きく取ることができる。これにより、該第１光通
信手段及び第２光通信手段の発光手段からの光の照射範
囲が広くなり、該照射範囲内に該発光手段からの光を受
光する受光手段が位置するようにできる。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】特に請求項１０の画像形成装置において
は、上記ユニットの回動の中心軸線上に上記第１光通信
手段が設けられているので、該中心軸線から離れた位置
に第１光通信手段を設けた場合とは異なり、該第１光通
信手段及び第２光通信手段のそれぞれが有する発光手段
からの光の照射範囲内において該発光手段からの光をそ
れぞれ受信する上記第２光通信手段及び第１光通信手段
のそれぞれが有する受光手段の位置が移動しにくくな
る。従って、上記中心軸線から離れた位置に第１光通信
手段を設けた場合には、該第１光通信手段と第２光通信
手段との間で光の送受信を行うために照射角や受光角の
広い光通信手段を用いる必要があるが、この画像形成装
置においては照射角や受光角の小さい光通信手段を用い
て光通信を行うことが可能となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る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２は本実施形
態に係るプリンタの概略構成図である。まずこのプリン
タ全体の概略について説明する。図２において、潜像担
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
情報に基づき走査露光されて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、回転型現像装置４により各々所定の現
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。

【００３０】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、１次転写チャージャ６によって順
次重ね転写される。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
複写兼用自動給紙カセット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材としての転写紙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は回転型現像装置４の下方に配置された転
写材搬送装置としての搬送ベルト１５上を搬送され、定
着装置１２によりトナー像が定着されフルカラープリン
トとして機外に排出される。

【００３１】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、
中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５か
ら除去される。

【００３２】上記回転型現像装置は、内部に例えば黒、
シアン、イエロー及びマゼンタの４色それぞれの現像器
が形成され、かつプリンタ本体内において中心軸線回り
で回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器
ユニット４０と、各現像器に一対一で対応しそれぞれ
黒、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを収容した４
つのトナー収容器を保持し、かつ該現像器ユニット４０
よりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるように
取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニット４０と
一体に回動するトナー収容器ユニット４５とを備えてい
る。図３は同回転型現像装置４の現像器ユニット４０の
内部構造を示す断面図である。また、図４は同回転型現
像装置４のトナー収容器ユニット４５の内部構造を示す
断面図である。該現像器ユニット４０は、黒トナーを収
容した円筒状の黒トナー収容器を挿入可能な中空円筒状
のステー部材８２と、該ステー部材８２から放射状に伸
びて該ステー部材８２まわりの空間を円周方向に互いに
ほぼ同型の４つの現像室に区画する現像器ケーシング部
８３、８３Ｃ、８３Ｍ、８３Ｙとからなる仕切り壁を備
えている。上記各現像室内には、現像剤としてのキャリ
ア及び各色のトナーからなる二成分現像剤が収容されて
いる。図示の例では感光体ドラムに対向する現像ポジシ
ョンにあるのが黒トナーとキャリアを収容した黒現像器
の現像室で、図中反時計回りの順に、イエロートナーと
キャリアを収容したイエロー現像器の現像室、マゼンタ
トナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器の現像室、
シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器の現像
室になっている。

【００３３】上記４つの各現像室の内部構造はまったく
同様であるので、以下、図３において現像ポジションに
ある黒現像室を例にとって内部構造を説明し、他の現像
室の内部構造については対応する部材の符号として、黒
現像室における符号と同じ数字にイエロー、マゼンタ、
シアンの各現像室を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添字を付
した符号を図中に示し、説明を省略する。

【００３４】図中現像ポジションにある黒現像器におい
て、現像器ケーシング部８３には感光体ドラム１に向け
た開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出する
ように現像室内に現像ローラ８４が設けられている。ま
た現像室内には現像ローラ８４に担持されて感光体ドラ
ム１との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタ
ブレード８５、該ドクタブレード８５で規制されて現像
室内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿
って後から前に搬送する上搬送スクリュウ８６とそのガ
イド８７、及び、現像室内の現像剤を撹拌する撹拌パド
ル８８が設けられている。この撹拌パドル８８は現像ロ
ーラ８４の幅方向にわたって複数の現像剤排出孔８９ａ
が形成されたステー部材８２と、該ステー部材８２の周
面から放射状に伸びる複数の撹拌板部９０とを備え、該
ステー部材８２内には、中心軸線方向に沿って上記上搬
送スクリュウ８６とは逆の向きに現像剤を搬送する下搬
送スクリュウ９１が収容されている。この下搬送スクリ
ュウ９１の下方の現像器ケーシング部には、現像室内の
現像劣化に伴う現像剤交換時に、劣化現像剤排出口や未
使用現像剤（トナー混合済み）の投入口として使用する
剤交換口９２が形成されている。この剤交換口９２はね
じ９４で取り付けられるキャップ９３によって外側から
覆われている。 （以下、余白）

【００３５】なお、該排出口９２からの劣化現像剤排出
を効率的に行うには、リボルバ現像ユニットをプリンタ
本体から長手方向本体手前側に向けて引き出し、長手方
向奥側に設けられた現像入力歯車（図示せず）などを治
具などを用いて回転させ、現像ローラ８４、上下搬送ス
クリュウ８６、９１及びパドル８８を回転させながら劣
化現像剤を排出することが望ましい。また該排出口９２
から未使用現像剤を投入するときにも、同様にして現像
ローラ８４、上下搬送スクリュウ８６，９１及び撹拌パ
ドル８８を回転させれば、現像剤に均一に分散させるこ
とができる。

【００３６】図４に示すトナー収容器ユニット４５は、
上述のように、黒、イエロー、マゼンタ、シアンのトナ
ーを収容した４つのトナー収容器４１、４２、４３、４
４を保持し、円盤状のユニット面板１０８と、各現像器
に１対１で対応するように該面板の前面に取り付けられ
た合計４つのトナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃ、
１１０と、各トナー受入れ用ケース内にそれぞれ設けら
れた現像剤供給部材としてのトナー補給ローラ９７Ｙ，
Ｍ，Ｃ、９７などを有している。上記４つのトナー収容
器のうち、黒用のトナー収容器４１は、黒トナーの使用
頻度が高いため回転型現像装置４の中心部分に設置され
ている。上記トナー補給ローラは、対応する現像室が現
像ポジションに位置するときに、該ケース内への上記下
搬送スクリュウ９１延在部分のほぼ直上に位置するよう
に該ケースの前端板部及びユニット面板１０８に軸支さ
れている。

【００３７】上記ユニット面板１０８は、円筒状の黒ト
ナー収容器４１が貫通し得る円形の貫通孔１１１がその
中央部に形成されており、上記各トナー受入れ用ケース
１０９Ｙ，Ｍ，Ｃ、１１０がこの貫通孔１１１を逃げて
取り付けられている。またユニット面板１０８には各現
像器の現像室から延在する下搬送スクリュウ９１のため
の貫通孔も形成されており、各下搬送スクリュウが各貫
通孔を介して該ユニット面板１０８の前面部の上記各ト
ナー受入れ用ケース１０９Ｙ，Ｍ，Ｃ、１１０内に延在
している。

【００３８】また、上記ユニット面板１０８は、上記ト
ナー補給ローラ９７Ｙ，Ｍ，Ｃ、９７の軸を軸受してお
り、該面板１０８を貫通して現像器ユニット４０側に突
出した該軸の端部に図示しない歯車が固設されている。
そして図４に示すように、上記ユニット面板１０８の現
像ユニット側の面部には、上記歯車にかみあう駆動入力
用の補給入力歯車１３６が回動自在に設けられている。
この各トナー補給ローラ毎に設けられた補給入力歯車１
３６のうち、図４に示すように現像ポジションにある現
像器に対応するトナー補給ローラ９７の補給入力歯車１
３６が、収容台前支持板４８に取り付けられている回転
駆動手段としての補給用モータ６１で駆動される歯車６
２に噛み合って、該モータ６１により回転駆動され得る
ようになっている。該補給モータ６１の駆動制御により
トナー補給制御が行われる。

【００３９】図１は、同プリンタの回転型現像装置４近
傍の断面図である。図中左側が装置手前側、図中右側が
装置奥側を示す。現像器ユニット４０は前後側板５０、
５１間に設けられた上述の仕切り壁により黒トナー収容
器４１収容用のステー部材８２、及び現像器ケーシング
部とから構成されている。また、上記トナー収容器ユニ
ット４５は装置手前側に取り付けられ、黒トナー収容器
４１が上記前側板５０を貫通して上記ステー部材８２の
中空部の途中まで延在している。上記回転型現像装置
は、本体に正確に位置決めされる図示しない収容台の図
示しない前支持板に回動自在に取り付けられた図示しな
い例えば２つの支持コロで現像器ユニット４０の前側板
５０を支持し、かつ、現像器ユニット４０の後側板５１
の中心部に突設された中心軸５２を、本体後側板５３に
嵌合された軸受としてのベアリング５４で回転軸線Ｏを
中心として回動自在に支持することにより、プリンタ本
体内で例えば図２に示すようにその回転軸線が感光体ド
ラム１の回転軸線とほぼ同一の水平面内において互いに
平行になる位置に位置決めされ、かつ回動自在になって
いる。

【００４０】また、回転型現像装置の後ろ側端部には、
リボルバ入力ギヤ２０ａが固設されており、プリンタ本
体の後ろ側板より延設されたリボルバ出力ギヤ２６と噛
み合っている。このリボルバ出力ギヤ２６は、リボルバ
モータ１１３の駆動により回転駆動されており、リボル
バ入力ギヤ２０ａを介してリボルバ２０全体を９０°ス
テップで回転するように制御させている。

【００４１】本実施形態にかかる画像形成装置は、装置
本体側に対して運動、具体的には回転可能なユニットと
しての回転型現像装置の回転の中心軸線である回転軸線
上に設けられ、第１送信部と第１受信部とを備えた第１
光通信手段と、装置本体側に設けられ、上記第１送信部
からの信号を受信する第２受信部と上記第１受信部に信
号を送信する第２送信部とを備えた第２光通信手段とを
有しており、該第１光通信手段と該第２光通信手段との
間で光通信による信号の送受信を行いながら画像形成を
行うものである。このような画像形成装置においては、
上記第１送信部と第１受信部との双方を上記回転軸線上
に配置することが不可能なので、該第１送信部と第１受
信部の少なくとも一方は上記回転軸線上から外れた位置
に位置することとなる。このため、該少なくとも一方
は、装置本体側に対し、上記回転型現像装置の回転に伴
って移動してしまう。そして、この移動により上記第１
受信部及び第２受信部の少なくとも一方が、光通信対象
である第２送信部及び第１送信部による光の照射範囲外
に位置することとなると、上記第１光通信手段と第２光
通信手段との光通信ができなくなってしまう。本実施形
態の画像形成装置においては、上記回転型現像装置に凹
部を上記回転軸線が貫くように設け、該回転軸線上に上
記第１光通信手段を設けている。そして、これにより、
上記第１光通信手段と第２光通信手段との光通信を可能
にしている。以下、この構成動作について説明する。

【００４２】図１において、上記第２光通信手段として
の本体光通信手段２０１は、装置本体側３００に固定さ
れた構成となっている。具体的には、本体後側板５３
に、上記中心軸５２と対向する定位置に上記第２光通信
手段としての本体光通信手段２０１を保持するセンサブ
ラケット２０２が設けられており、該センサブラケット
２０２を上記本体後側板５３に固定することで上記本体
光通信手段２０１が装置本体側３００に固定された構成
となっている。また、図示の例の画像形成装置において
は、上記本体後側板５３と上記センサブラケット２０２
とによって本体光通信手段２０１を装置本体に固定する
固定部は、上記回転型現像装置４を回動可能に支持する
支持部材としての機能も有した構成となっている。具体
的には、該固定部にベアリング５４が設けられ、該ベア
リング５４によって前述のように上記回転型現像装置４
の中心軸５２を回動可能に支持するように構成されてい
る。また、上記中心軸５２には、上記ステー部材８２内
部の中空部に連通する貫通孔５２ａが設けられており、
中空円筒状すなわちリング状の形状となっている。ま
た、上記ステー部材８２内部の中空部の上記黒トナー収
容器の先端部よりも装置奥側の部分には、該中空部及び
貫通孔５２ａを光路とするように、上記本体光通信手段
２０１に対向する上記第１光通信手段としてのユニット
光通信手段２０３を設置した設置板２０４が設けられて
いる。このように、図示の装置においては、上記回転型
現像装置４に、上記ステー部材８２中空部と、貫通孔５
２と、設置板２０４とによって凹部を形成し、該凹部に
上記第１光通信手段を設けている。また、図示の装置に
おいては、該凹部を、回転型現像装置４の表面から窪む
ように形成している。そして、該凹部の底部に相当する
上記設置板２０４は、本体装置に対向する回転型現像装
置４表面のいずれの部分よりも装置手前側に窪んだ位置
に位置している。また、上記凹部は、本体光通信手段２
０１とユニット光通信手段２０３との間の光の送受信が
可能な程度にその大きさが設定される。

【００４３】上記本体光通信手段２０１及びユニット光
通信手段２０３はそれぞれ発光手段である発光部及び受
光手段である受光部を備えている。そして、ユニット光
通信手段２０３の有する上記第１送信部としてのユニッ
ト発光部２０３ａからの光信号を本体光通信手段２０１
の有する上記第２受信部としての本体受光部２０１ｂが
受信し、本体光通信手段２０１の有する上記第２送信部
としての本体発光部２０１ａからの光信号をユニットセ
ンサ２０３の有する上記第１受信部としてのユニット受
光部２０３ｂが受信することで、装置本体３００と回転
型現像装置４との間で相互に信号の伝達が行われる。上
記本体光通信手段２０１は装置本体側に固定されてお
り、かつ、該回転型現像装置４の回転に伴って、上記ユ
ニット発光部２０１ａと上記ユニット受光部２０１ｂと
は移動するので、本体光通信手段２０１の本体発光部２
０１ａ及び本体受光部２０１ｂのそれぞれと、ユニット
光通信手段２０３のユニット受光部２０３ｂ及びユニッ
ト発光部２０３ａのそれぞれとの位置関係は変化する。
しかし、このプリンタにおいては、装置本体後側板５３
から見て回転型現像装置４表面から凹んだ部分にユニッ
ト光通信手段２０３を設けた構成を採ることで、上記本
体側の長手方向端部側に上記本体光通信手段２０１を突
出して設けずに該本体光通信手段２０１とユニット光通
信手段２０３との間で光通信を行うに必要な距離を保つ
ことが可能になっている。

【００４４】また、上記ユニット光通信手段２０３を上
記回転軸線Ｏ上に位置させることで、該ユニット光通信
手段２０３の有する上記第１送信部としてのユニット発
光部２０３ａと上記第１受信部としてのユニット受光部
２０３ｂとが上記回転軸線Ｏ近傍に位置することにな
る。これにより、上記ユニット光通信手段２０３を回転
軸線Ｏから離れた位置に位置させる場合に比して、上記
回転型現像装置４の回転に伴って上記ユニット発光部２
０３ａとユニット受光部２０３ｂとの双方が上記本体光
通信手段２０１に対して移動する範囲が小さくなる。こ
のため、照射角や受光角の小さい光通信手段を用いた
り、本体光通信手段２０１及びユニット光通信手段２０
３のそれぞれの発光部と受光部との間に光を遮る仕切板
を設けて照射角や受光角を見かけ上狭くしたりして光通
信を行うことが可能となる。よって、回転型現像装置側
から装置本体側への信号の伝達と、装置本体側から回転
型現像装置側への信号の伝達とを同時に行う双方向通信
を行う場合にも、例えば本体発光部２０１ａからの光信
号を本体受光部２０１ｂが受信してしまったり、ユニッ
ト発光部２０３ａからの光信号をユニット受光部２０３
ｂが受信してしまったりする伝達不良が起きることな
く、良好に信号伝達を行うことができる。また、該伝達
不良を防止するために回転型現像装置側から装置本体側
への信号の伝達と、装置本体側から回転型現像装置側へ
の信号の伝達とを交互に行う片方向通信を行う制御手段
を設ける必要もないので、構成が簡単である。

【００４５】また、図示の例の回転型現像装置４におい
て、上記ステー部材８２はアルミなどの光反射率の高い
材料で構成されているが、該ステー部材８２の内周面及
び中心軸５２の内周面は、光が照射されても反射しにく
いように処理されている。例えば、黒色又は茶色などの
反射率の低い色で処理したり、内面の表面形状を粗面に
して反射率を低くするように処理したりすればよい。こ
れにより、上記ユニット光通信手段２０３及び本体光通
信手段２０１からの光信号が反射して該反射光によりノ
イズが生じたり、光のＯＮ、ＯＦＦの波形になまりが生
じて伝達誤差が生じたりするのを防止することができ
る。

【００４６】また、本実施形態に係る画像形成装置にお
いては、上記第１光通信手段や第２光通信手段のそれぞ
れの送信部としての発光部や受信部としての受光部への
トナー付着を防止しうるような構成として、閉空間内に
上記第１光通信手段としてのユニット光通信手段２０３
及び上記第２光通信手段としての本体光通信手段２０１
を設けた構成を採用している。以下、この構成動作につ
いて説明する。

【００４７】この画像形成装置において、上記中空円筒
状のステー部材８２の中空部は、上記設置板２０４によ
って、黒トナー収容器４１収容用の空間と上記ユニット
光通信手段２０３及び上記本体光通信手段２０１を設け
る空間とに隔てられている。そして、上記回転型現像装
置の中心軸５２の貫通孔５２ａ、ステー部材８２内部の
中空部、及び、設置板２０４で凹部を形成している。一
方、装置本体側には、上記センサブラケット２０２とベ
アリング５４とで凹部を形成している。そして、これら
凹部内の空間が上記回転型現像装置が回転しても維持さ
れるような閉空間となっている。すなわち、上記センサ
ブラケット２０２と、上記中心軸５２を支持するための
上記ベアリング５４と、該中心軸５２と、中空円筒状の
ステー部材８２と、上記設置板２０４とによって閉空間
が構成されている。そして、この該閉空間に、上記ユニ
ット光通信手段２０３と上記本体光通信手段２０１とを
設置している。また、この閉空間は、飛散トナーが生じ
ないような箇所に形成されており、該閉空間内部で飛散
トナーが生じることはない。なお、該閉空間には、図示
しないセンサハーネスの出口などが設けられているの
で、完全な密閉空間ではない。

【００４８】本実施形態にかかる画像形成装置におい
て、上記閉空間は、回転型現像装置が回転しても維持さ
れるように構成される。具体的には、上記装置本体表面
及び上記ユニットとしての回転型現像装置４表面の少な
くとも一方に凹部を設け、該凹部内の空間が、上記回転
型現像装置４が回転しても維持されるような閉空間とな
るように、上記装置本体表面と上記回転型現像装置４表
面とを接触させた構成を採用する。図示の例では、回転
型現像装置４側に形成された凹部及び本体装置側に形成
された凹部内の空間が上記回転型現像装置が回転しても
維持されるような閉空間となるように、上記回転型現像
装置の中心軸表面が、上記装置本体のベアリング５４表
面と接触している。これにより、上記回転型現像装置４
が回転する場合でも、上記ベアリング５４と、上記中心
軸５２とは接触し続け、上記ユニット光通信手段２０３
及び上記本体光通信手段２０１が設けられた閉空間が維
持されることとなる。よって、該閉空間内は、例えば上
記現像器ケーシング部８３の感光体ドラム１に対向する
開口部から飛散したトナーが浮遊する空間と遮断される
こととなる。これにより、上記本体光通信手段２０１や
ユニット光通信手段２０３付近の空間には該飛散トナー
が浮遊しにくくなるので、該本体光通信手段２０１やユ
ニット光通信手段２０３の発光部や受光部へのトナー付
着が生じるのを防止することができる。よって、該本体
光通信手段２０１やユニット光通信手段２０３の発光部
や受光部へのトナー付着による信号伝達の信頼性の低下
を防止できる。

【００４９】また、図示の装置においては、上記回転型
現像装置の中空円筒状の中心軸５２を、装置本体側のベ
アリング５４で支持することで上記回転型現像装置と装
置本体とを接触させ、上記中心軸５２の中空部を用いて
上記閉空間を構成しているが、装置本体と回転型現像装
置との間の少なくとも一部を別部材例えば摺動可能なシ
ール部材で囲って該閉空間を構成してもよい。例えば、
回転軸線を中心とした円筒状のシール部材を、該シール
部材の一端は装置本体に固定し、他端は回転型現像装置
に摺動するように設けたり、該シール部材の一端は回転
型現像装置に固定し、他端は装置本体に摺動するように
設けたりすればよい。しかし、図示の装置のように、上
記回転型現像装置の中空円筒状の中心軸５２を、装置本
体側のベアリング５４で支持することで上記回転型現像
装置と装置本体とを接触させ、上記中心軸５２の中空部
を用いて上記閉空間を構成した場合には、装置本体と回
転型現像装置との間を別部材で囲って該閉空間を構成す
る場合に比して、装置構成を簡略することができて望ま
しい。また、上記回転型現像装置と上記装置本体との接
触部を、上記回転型現像装置及び上記装置本体の一方に
固定されかつ他方に摺動するシール部材を設けることで
構成する場合には、該回転型現像装置を回転させる際の
負荷トルクが増大したり、該シール部材が劣化したりす
るという問題が生じる。しかし、上記接触部を、上記回
転型現像装置の中空円筒状の中心軸５２を、装置本体側
のベアリング５４で支持することで構成する場合には、
このような問題は生じないという利点もある。

【００５０】図５は、同プリンタの制御系のブロック図
である。回転型現像装置４の現像ユニット４０内の各色
の現像器の現像剤中に検知面が接するようにそれぞれ設
置された４つのトナー濃度センサ２０６Ｂｋ、２０６
Ｍ、２０６Ｙ、２０６Ｃは、Ａ／Ｄコンバータを内蔵
し、回転現像装置内の制御を行う制御手段としてのユニ
ットＣＰＵ２０５に接続されている。該ユニットＣＰＵ
２０５は上記ユニット光通信手段２０３に接続されてお
り、該ユニット光通信手段２０３からの信号を処理して
上記トナー濃度センサに出力したり、該トナー濃度セン
サからの出力信号を上記ユニット光通信手段２０３を介
して本体側に送信したりする。また、本体装置側３００
においては上記プリンタにおける電子写真プロセスや紙
搬送処理を制御する部分であるメイン制御部３０１が上
記本体光通信手段２０１に接続されている。また、メイ
ン制御部３０１には上述のトナー補給モータ６１が接続
されている。

【００５１】上記トナー濃度センサによるトナー濃度検
知を行う場合、上記メイン制御部３０１は上記４つのト
ナー濃度センサ２０６Ｂｋ、２０６Ｍ、２０６Ｙ、２０
６Ｃのうちのいずれか一つ、例えば現像位置にある濃度
センサを選択して検知を開始させるための制御信号を上
記本体光通信手段２０１を介してユニット光通信手段２
０３に送信する。該ユニット光通信手段２０３によって
受信された制御信号は上記ユニットＣＰＵ２０５に送ら
れ、該ＣＰＵにより、現像位置にある濃度センサがＯＮ
される。そして、該濃度センサにより現像剤トナー濃度
が検知され、該トナー濃度に対応した検知電圧が上記ユ
ニットＣＰＵ２０５に出力される。そして、該ユニット
ＣＰＵ２０５において該検知電圧がデジタルデータ化さ
れた後、該ユニットＣＰＵ２０５はシリアル信号として
上記ユニット光通信手段２０３から上記本体光通信手段
２０１に送信する。そして、該本体光通信手段に受信さ
れた上記トナー濃度の検知信号は、上記メイン制御部３
０１に送られる。そして、該メイン制御部３０１は、該
検知信号を所定のトナー濃度に対応する基準信号と比較
して、検知したトナー濃度が所定の濃度よりも低いと判
断した場合にはトナー補給をするべく上記トナー補給モ
ータ６１の駆動を指示する。これにより、上記現像ユニ
ットへのトナー補給が行われる。

【００５２】なお、上記ユニットＣＰＵ２０５には、上
記トナー濃度検知をいずれの現像器において行うかとい
う選択制御を行わせる以外に、任意の現像器についてト
ナー濃度検知とトナー残量検知と該現像器の色情報の検
知とのいずれを行うかという選択制御を行わせることも
可能である。

【００５３】以上、上記実施形態によれば、上記回転型
現像装置４に凹部を設け、該凹部に上記上記ユニット光
通信手段２０３を設けることで、該回転型現像装置４の
表面に該ユニット光通信手段２０３を設ける場合に比し
て該ユニット光通信手段２０３と該本体光通信手段２０
１との距離を大きくとることができる。これにより、該
第１光通信手段及び第２光通信手段の発光部からの光の
照射範囲が広くなり、該照射範囲内に該発光部からの光
を受光する受光部が位置するようになる。よって、該回
転型現像装置及び装置本体の少なくとも一方に複数の光
通信手段を設けたり、上記距離を大きく取るために装置
の大型化が必要になったりすることなく光通信が可能と
なる。 （以下、余白）

【００５４】また、上記実施形態によれば、上記ユニッ
ト光通信手段２０３を回転軸線上に設けているので、該
回転軸線から離れた位置に該ユニット光通信手段２０３
を設けた場合とは異なり、該ユニット光通信手段２０３
の有するユニット発光部２０３ａ及びユニット受光部２
０３ｂのそれぞれと本体光通信手段２０１の有する本体
受光部２０１ｂ及び本体発光部２０１ａのそれぞれとの
位置関係が変化しにくくなる。これにより、照射角や受
光角の小さい光通信手段を用いて光通信を行うことが可
能となるので、ユニット光通信手段２０３のユニット発
光部２０３ａによる光信号を該ユニット光通信手段２０
３のユニット受光部２０３ｂが誤って受信してしまう伝
達不良が起きることがなく、良好に信号伝達を行うこと
ができる。また、双方向同時受送信ができるので、該伝
達不良を防止するために本体光通信手段２０１の本体発
光部２０１ａとユニット光線センサ２０３のユニット発
光部２０３ａとによる発光を交互にさせるように制御す
る制御手段を設ける必要がなく、構成が簡単である。

【００５５】また、上記実施形態によれば、ステー部材
８２の内周面及び中心軸５２の内周面を、光が照射され
ても反射しにくいように構成しているので、上記ユニッ
ト光通信手段２０３及び本体光通信手段２０１からの光
信号が反射して該反射光によりノイズが生じたり、光の
ＯＮ、ＯＦＦの波形になまりが生じて伝達誤差が生じた
りするのを防止することができる。よって、更に良好に
光通信を行うことができる。

【００５６】また、上記実施形態によれば、上記回転型
現像装置の中心軸５２の貫通孔５２ａ、ステー部材８２
内部の中空部、及び、設置板２０４で凹部を形成し、か
つ、装置本体側のセンサブラケット２０２とベアリング
５４とで凹部を形成し、これら凹部内の空間が上記回転
型現像装置が回転しても維持されるような閉空間となる
ように、上記回転型現像装置の中心軸表面が、上記装置
本体のベアリング５４表面と接触している。そして、該
閉空間内に上記本体光通信手段２０１及びユニット光通
信手段２０３を設けたので、該本体光通信手段２０１及
びユニット光通信手段２０３付近の空間が飛散トナーが
浮遊する外部から遮断され、該本体光通信手段２０１及
びユニット光通信手段２０３の付近への飛散トナーの進
入を阻止することができる。よって、光通信手段の発光
部や受光部へのトナー付着による信号伝達の信頼性の低
下を防止できる。特に、図示の装置のように、上記本体
光通信手段２０１及びユニット光通信手段２０３が、上
記各現像器内の現像剤トナー濃度の検出信号を伝達する
装置においては、トナー付着により、信号伝達が異常と
なることによって起こる画像濃度異常や現像剤トナー濃
度制御の暴走を防止することができる。

【００５７】また、上記実施形態によれば、上記回転型
現像装置が有する中空円筒状の中心軸５２を上記装置本
体側のベアリング５４で受け、該中心軸５２の中空部を
用いて上記閉空間を構成したので、別部材を追加して、
該別部材により装置本体と回転型現像装置との間の少な
くとも一部を囲って閉空間を構成する場合とは異なり、
装置構成を簡略化することができる。また、上記中心軸
を上記ベアリング５４で支持して上記装置本体と回転型
現像装置との接触部を構成したので、該装置本体及びユ
ニットの一方と摺動する部材を用いて上記接触部を構成
する場合とは異なり、該回転型現像装置を回転させる際
の負荷トルクが増大したり、該部材が劣化したりするこ
とがない。

【００５８】なお、上記実施形態においては、回転型現
像装置４を有するプリンタに本発明を適用した例につい
て説明したが、装置本体に対して運動可能なユニットを
有し、該ユニットと装置本体との間で光通信による信号
の送受信を行いながら画像形成を行う画像形成装置であ
れば、本発明は適用可能である。

【００５９】また、上記実施形態においては、上記本体
光通信手段２０１とユニット光通信手段２０３とのそれ
ぞれが発光部と受光部との双方を有する画像形成装置の
例について説明したが、上記本体光通信手段２０１とユ
ニット光通信手段２０３とのいずれか一方のみが発光部
を有し、他方のみが受光部を有するような画像形成装置
にも、本発明は適用可能である。

【００６０】また、上記実施形態においては、上記回転
型現像装置の中空円筒状の回動中心軸部材としての中心
軸５２を、装置本体側のベアリング５４で支持した構成
についてのみ説明したが、中空円筒状の回動中心軸部材
を装置本体側に、該回動中心軸部材を受ける軸受部材を
装置本体に対して回動可能なユニットとしての回転型現
像装置に設けた構成を採用した場合でも、同様の効果を
得ることができる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１乃至４の発明によれば、第１光
通信手段及び第２光通信手段の発光手段からの光の照射
範囲が広くなり、該照射範囲内に該発光手段からの光を
受光する受光手段が位置するようにできるので、上記ユ
ニット及び装置本体の少なくとも一方に複数の光通信手
段を設けたり、上記第１光通信手段と第２光通信手段と
の間の距離を大きく取るために装置の大型化が必要にな
ったりすることなく光通信が可能となるという優れた効
果がある。特に、請求項２の発明によれば、該第１光通
信手段及び第２光通信手段のそれぞれが有する発光手段
からの光の照射範囲内において、該発光手段からの光を
それぞれ受信する上記第２光通信手段及び第１光通信手
段のそれぞれが有する受光手段の位置が移動しにくくな
るので、照射角や受光角の小さい光通信手段を用いて光
通信を行うことが可能となる。よって、光の強度を適正
な強度に保って良好に送受信を行うことができ、かつ、
コストダウンが実現できるという優れた効果がある。ま
た、上記第１光通信手段及び第２光通信手段のそれぞれ
が発光手段及び受光手段の双方を有していても、第１光
通信手段の発光手段による光信号を該第１光通信手段の
受光手段が誤って受信するという伝達不良が起きること
なく良好に光通信を行うことができるという優れた効果
がある。また、該伝達不良を防止するために第１光通信
手段の発光手段と第２光通信手段の発光手段とによる発
光を交互にさせるように制御する制御手段を設ける必要
がなく、構成が簡単であるという効果もある。

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】特に、請求項１０の発明によれば、該第１
光通信手段及び第２光通信手段のそれぞれが有する発光
手段からの光の照射範囲内において、該発光手段からの
光をそれぞれ受信する上記第２光通信手段及び第１光通
信手段のそれぞれが有する受光手段の位置が移動しにく
くなるので、照射角や受光角の小さい光通信手段を用い
て光通信を行うことが可能となる。よって、光の強度を
適正な強度に保って良好に送受信を行うことができ、か
つ、コストダウンが実現できるという優れた効果があ
る。また、上記第１光通信手段及び第２光通信手段のそ
れぞれが発光手段及び受光手段の双方を有していても、
第１光通信手段の発光手段による光信号を該第１光通信
手段の受光手段が誤って受信するという伝達不良が起き
ることなく良好に光通信を行うことができるという優れ
た効果がある。また、該伝達不良を防止するために第１
光通信手段の発光手段と第２光通信手段の発光手段とに
よる発光を交互にさせるように制御する制御手段を設け
る必要がなく、構成が簡単であるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るプリンタの回転型現像装置４近
傍の断面図。

【図２】同プリンタの概略構成図。

【図３】同プリンタの回転型現像装置４の現像器ユニッ
ト４０の内部構造を示す断面図。

【図４】同回転型現像装置４のトナー収容器ユニット４
５の内部構造を示す断面図。

【図５】同プリンタの制御系のブロック図。

【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、回転型現像装置と
本体装置との光通信の説明図。

【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 ４ 回転型現像装置 ５ 中間転写ベルト ２０１ 本体光通信手段 ２０１ａ 本体発光部 ２０１ｂ 本体受光部 ２０３ ユニット光通信手段 ２０３ａ ユニット発光部 ２０３ｂ ユニット受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08 - 15/08 507 G03G 15/01 - 15/01 117

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像担持体に近接するように回転体を配設
   するとともに、この回転体上の所定位置に複数の現像器
   を支持させ、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置
   に順次回動搬送することにより、潜像担持体上の潜像を
   各色トナーにて現像するようにした回転型現像装置を有
   する画像形成装置において、 上記回転体に上記回動の中心軸線を含み中心軸線方向の
   一端側に開口した中空部と、該中心軸線を含み中心軸線
   方向の他端側に開口した中空部とを形成した部材を設
   け、 該部材の周囲に上記複数の現像器を配置し、 上記一端側に開口した中空部をトナー収容器の収容部と
   して用いるようにし、 上記他端側に開口した中空部内であって、上記回転型顕
   像装置の該他端側のいずれの表面よりも上記一端側に位
   置する箇所に発光手段と受光手段とを有する第１光通信
   手段を設け、 発光手段と受光手段とを有しかつ該第１光通信手段との
   間で光の送受信を行う第２光通信手段を画像形成装置本
   体側に設けた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、 上記回転型現像装置の回動の中心軸線上に上記第１光通
   信手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項２の画像形成装置において、 上記画像形成装置本体に上記第２光通信手段が固定され
   る固定部は、上記回転型現像装置を支持する支持手段と
   しての機能を持つことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１の画像形成装置において、 上記他端側の中空部の内面を、上記回転型現像装置の他
   の面に比して光の反射が少なくなるように構成したこと
   を特徴とする画像形成装置。