JP3879443B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式によって画像を形成するカラープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式による画像形成装置（カラープリンタ）は、感光体と、その感光体の外周面を帯電させる帯電手段と、感光体の外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像をトナー像に現像する現像部とよりなる画像形成ユニットを備えている。また、画像形成装置は前記トナー像を転写材に転写させる転写ユニットを備えている。
【０００３】
感光体の近接位置には略円筒状をなし回転可能に支持された現像ユニット支持体が設置され、４色（イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の現像ユニットが着脱可能になっている。
【０００４】
また、各現像ユニットにはそれぞれメモリが設けられ、各メモリにはそれぞれケース内に収容されたトナーの色、残量、製造年月日等の各カートリッジをそれぞれ個別に識別可能とする識別情報が記憶されている。
【０００５】
また、各現像ユニットにはそれぞれ現像側コネクタが設けられ、現像ユニットの近傍位置には現像側コネクタと接続可能で、その接続位置及び非接続位置との間を移動可能に構成された装置本体側コネクタが設けられている。４体の現像ユニットの現像ユニット支持体への装着状態において、各現像ユニットのうちのいずれかの現像側コネクタと装置本体側コネクタとが接続可能な位置（接続位置）となるように現像ユニット支持体が回転駆動される。そして、両コネクタが接続されてメモリの識別情報が読み込まれて、４体の現像ユニットの識別情報が制御ユニットに記憶される。
【０００６】
さらに、現像ローラと感光体が対向する位置（現像位置）において、現像ローラから感光体表面にトナーが移行されて現像が行われる。また、装置本体には現像器交換口が設けられ、現像ユニット支持体が現像器交換口に対向する位置（交換位置）において現像ユニットの交換ができるようになっている。
【０００７】
現像ユニット支持体の回転を、上記の接続位置、現像位置及び交換位置で停止させるために、装置本体には４つのセンサが設けられ、現像ユニット支持体の回転を検出するようになっている。
【０００８】
しかしながら、上記の画像形成装置においては、装置本体に４つのセンサが設けられ、現像ユニット支持体の回転停止位置を検出するようになっているため、部品点数が多く、４つのセンサを設けるためにはそれだけのスペースを必要とし、製造コストも上昇するという問題があった。
【０００９】
そこで、装置本体に１つのセンサを設け、ステッピングモータにより現像ユニット支持体の回転位置を制御する方法も実施されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような構成の画像形成装置においては、センサが１つであることから、センサで現像ユニット支持体の回転位置を検出するのみでは各現像ユニットの停止位置を決定することが困難であるという問題があった。
【００１１】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、単一のセンサで各現像ユニットの停止位置を容易に決定することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、画像形成装置本体内に設けられ、周面に静電潜像が担持された静電潜像担持体と、トナーを収容し、前記静電潜像を現像する複数の現像ユニットと、複数の現像ユニットを保持し、回転可能に構成された現像ユニット支持体とを備え、前記現像ユニット支持体を回転させることにより複数の現像ユニットのうちの一の現像ユニットを現像位置に選択的に停止させて現像する画像形成装置において、前記現像ユニット支持体に設けられ、現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部と、画像形成装置本体の現像ユニット支持体に対向する位置に設けられ、被検出部を検出する単一のセンサと、センサによる被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う回転制御手段とを設け、前記回転制御手段は、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置に待機させ、前記センサによる被検出部の検出位置に前記現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とするように制御を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明の画像形成装置は、請求項１に記載の発明において、前記回転制御手段は、入力されるパルス信号の数に応じた回転角で現像ユニット支持体を回転させるように構成され、センサによる被検出部の検出に基づいて、現像ユニット支持体をパルス信号の数に相当する回転角だけ回転させて停止させるように制御するものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明の画像形成方法は、現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部を単一のセンサが被検出部を検出する検出工程と、センサにより検出された被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う停止工程とよりなるものである。そして、この停止工程では、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置に待機させる。そして、センサによる被検出部の検出位置に現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、この発明を画像形成装置（カラープリンタ）に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００１９】
まず、画像形成装置の概要について説明する。図１は画像形成装置内を模式的に示す概略図である。画像形成装置本体１０内には、画像形成ユニット１１、中間転写ユニット１２、定着ユニット１３、給紙装置１６及び画像形成装置本体１０全体の制御を行う制御ユニット１４が設けられている。画像形成ユニット１１は静電潜像担持体としての感光体１７と、現像部１８と、露光ユニット２１とから構成されている。
【００２０】
図１に示すように、前記感光体１７はドラム状をなし、その感光体１７の近接位置には感光体１７の外周面に摺接して外周面を一様に帯電させる帯電器１９が設置されている。そして、感光体１７の外周面が帯電器１９により帯電された後、前記露光ユニット２１によって所望の画像情報に応じた選択的な露光が感光体１７の図示しない感光層になされると、その感光層には画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２１】
前記現像部１８について説明すると、現像部１８は感光体１７の側方位置に配置され、略円筒状をなす現像ユニット支持体２２と、その現像ユニット支持体２２に対して脱着可能に構成された４体の現像ユニット２３（以下、本明細書では現像ユニット２３１，２３２，２３３，２３４と称す）とから構成されている。現像ユニット１８は、図示しない現像ユニット支持体２２により図１の矢印方向ａに回転可能に支持され、駆動源としてのステッピングモータ４７（図５に示す）により回転される。このステッピングモータ４７は制御手段の駆動回路に接続され、その駆動回路からステッピングモータ４７にパルス信号が入力されると、現像ユニット支持体２２はそのパルス信号の数に応じた回転角度だけ回転駆動される。
【００２２】
図２に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４はそれぞれ同一形状に形成され、トナーが収容されたケース２３ａを備えている。また、ケース２３ａには、同ケース２３ａに回転可能に支持された現像ローラ２３ｂと、ケース２３ａに回転可能に支持されるとともに、前記現像ローラ２３ｂに圧接することにより、前記トナーを現像ローラ２３ｂの表面に供給する供給ローラ２３ｃとを備えている。さらに、ケース２３ａ内には現像ユニット支持体２２の回転により、ケース２３ａ内のトナーを供給ローラ２３ｃ側へ補給する供給板２３ｄが設けられている。
【００２３】
図４（ａ）,（ｂ）に示すように、現像ユニット支持体２２の一側端面には、略円盤状をなす検出板２２ａが現像ユニット支持体２２の回転軸２２ｇに回転可能に支持されている。その検出板２２ａには外周縁から中心に向かって切り欠かれた被検出部としての切り欠き部２２ｂが設けられている。そして、現像ユニット支持体２２に対する現像ユニット２３の装着位置において、切り欠き部２２ｂに最も近い回転方向の上流位置を停止位置（ホーム位置）としての第１位置とする。その第１位置より現像ユニット支持体２２の回転方向の下流側に沿った装着位置を順に第２、第３及び第４位置とする。
【００２４】
さらに、画像形成装置本体１０側には検出板２２ａを挟む位置に検出手段としての光センサ２２ｃが配設されている。この光センサ２２ｃは、投光部２２ｅと投光部２２ｅからの光信号を受光する受光部２２ｆとから構成されている。そして、図４（ｃ）に示すように、光センサ２２ｃの投光部２２ｅから投光された光信号が切り欠き部２２ｂ（具体的には切り欠き部２２ｂに差し掛かったＯＮエッジ）を通過して受光部２２ｆに受光されると光センサ２２ｃがＯＮとなり、検出信号が制御手段に入力される。また、画像形成装置本体１０内には、現像ユニット支持体２２に装着されている４体の現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれかを現像ユニット支持体２２から取り外すためのカートリッジ交換口２２ｄが設けられている。
【００２５】
前記現像ユニット２３を、ブラックのトナーを収容した第１現像ユニット２３１、マゼンタのトナーを収容した第２現像ユニット２３２、イエローのトナーを収容した第３現像ユニット２３３及びシアンのトナーを収容した第４現像ユニット２３４として説明する。そして、前記第１位置にはブラックのトナーを収容した第１現像ユニット２３１が装着され、第２位置にはマゼンタのトナーを収容した第２現像ユニット２３２が装着されている。さらに、第３位置にはイエローのトナーを収容した第３現像ユニット２３３が装着され、第４位置にはシアンのトナーを収容した第４現像ユニット２３４が装着されている。
【００２６】
また、図５に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれＲＯＭよりなる不揮発性メモリ２３ｅが記憶手段として設けられ、各不揮発性メモリ２３ｅにはそれぞれケース２３ａ内に収容されたトナーの色、残量、製造年月日等の各現像ユニット２３１〜２３４をそれぞれ個別に識別可能とする識別情報が記憶されている。加えて、図１に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれ現像側コネクタ２４が設けられ、それら現像側コネクタ２４にはそれぞれ不揮発性メモリ２３ｅが接続されている。一方、現像ユニット支持体２２の近傍位置の装置本体には、現像側コネクタ２４と接続可能であり、その接続位置と非接続位置との間を移動可能に構成された制御側コネクタ２５が設けられている。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、４体の現像ユニット２３１〜２３４の現像ユニット支持体２２への装着状態において、各現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれかが感光体１７に対向する位置、具体的には摺接する位置は現像位置として認定される。その現像位置において、現像に使用される第１現像ユニット２３１よりも現像ユニット支持体２２の回転方向の下流側に位置する第２現像ユニット２３２の現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続可能な位置となる。このため、現像位置で現像が行われない場合には、その位置が書き込み位置に設定される。
【００２８】
この書き込み位置で、各現像ユニットの現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続され、不揮発性メモリ２３ｅの識別情報が読み込まれる。そして、４体の現像ユニット２３１〜２３４の識別情報が制御ユニット１４の記憶手段に記憶される。従って、第１位置に装着された第１現像ユニット２３１を基準として第２から第４位置に装着された第２から第４現像ユニット２３２,２３３,２３４の位置情報が記憶される。さらに、位置情報及び現像ユニット支持体２２の回転方向に基づいて判断された第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４による現像順序が記憶されている。この実施形態においては、第１位置を基準として、第１位置から現像ユニット支持体２２の回転方向に沿って第２、第３及び第４位置を現像順序とし、具体的にはブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの順序で現像される。
【００２９】
また、各現像ユニット２３１〜２３４のうちいずれも現像位置に位置せず、カートリッジ交換口２２ｄから取り外し交換不能になるとともに、切り欠き部２２ｂのＯＮエッジが光センサ２２ｃに検出されてから４５度回転した位置が現像ユニット支持体２２の回転基準位置となる停止位置（ホーム位置）に設定される（図３（ａ）の位置）。すなわち、現像動作が行われる前には、現像ユニット支持体２２はホーム位置へ回転移動され、その位置で待機状態となる。
【００３０】
ホーム位置に現像ユニット支持体２２が配置されている状態において、第１現像ユニット２３１は現像ユニット支持体２２の回転駆動により最初に現像位置に配置される第１待機位置に配置されている。現像ユニット支持体２２の回転方向に沿って第１待機位置より下流側を第２待機位置とし、以下下流側に向かって第３待機位置及び第４待機位置とする。そして、現像順序に従って第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４が待機位置から現像位置まで回転して停止されるように現像ユニット支持体２２の回転駆動が制御される。この停止位置が現像位置となる。さらに、各現像位置で摩擦帯電されたトナーにより静電潜像がブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの順序で現像され、顕像化される。
【００３１】
図１に示すように、感光体１７の上方位置に配置された前記中間転写ユニット１２はクリーナバックアップローラ２６と、一次転写サポートローラ２７と、テンションローラ２８と、駆動ローラ２９と、それら各ローラ２６〜２９間に張架された無端状の中間転写ベルト３０と、クリーニング手段２０とから構成されている。前記一次転写サポートローラ２７の中間転写ベルト３０を介した対向位置には感光体１７が配置され、駆動ローラ２９の中間転写ベルト３０を挟んだ対向位置には二次転写ローラ３１が配置されている。前記クリーナバックアップローラ２６により中間転写ベルト３０が感光体１７と略同一の周速で循環駆動されるようになっている。
【００３２】
そして、一次転写サポートローラ２７と感光体１７との圧接部において、感光体１７上に形成されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写され、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像は、二次転写ローラ３１と駆動ローラ２９との圧接部において、給紙装置１６から供給された記録材としての記録用紙３２に転写される。
【００３３】
中間転写ユニット１２に隣接する位置に設置された定着ユニット１３は、加熱源を有する定着ローラ３３と、この定着ローラ３３に圧接されている加圧ローラ３４とより構成されている。そして、記録用紙３２に転写されたトナー像が、定着ユニット１３により記録用紙３２上に定着された後、画像形成装置本体１０外へ排出される。一方、前記クリーニング器２０は、感光体１７表面に残存したトナーを掻き取るようになっている。
【００３４】
次に、上記画像形成装置本体１０を制御する制御ユニット１４について説明すると、図５に示すように、制御ユニット１４はプリンタエンジン部３５とホストコンピュータ３６とから構成され、両者はプリンタＩ／Ｆ３７を介して接続されている。前記ホストコンピュータ３６にはプリンタドライバが格納され、また、パソコンのアプリケーションソフトウェア等により作製された画像情報をプリンタエンジン部３５に送るようになっている。
【００３５】
前記プリンタエンジン部３５は、ホストコンピュータ３６とプリンタＩ／Ｆ３７を介して接続されたビデオコントローラ部３８と、そのビデオコントローラ部３８と接続されたメカコントローラ部３９とから構成されている。ビデオコントローラ部３８はホストコンピュータ３６から送られてきた画像情報信号としてのレッド、グリーン、ブルーのＲＧＢデータをブラック、マゼンダ、イエロー、シアンのＫＭＹＣデータへと変換する機能を有する。
【００３６】
前記メカコントローラ部３９は、回転制御手段、駆動回路及びパルスカウント手段としてのＣＰＵ４０、光センサ２２ｃ、ＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２、ステッピングモータ４７、Ｉ／Ｏ制御部４３、Ａ／Ｄコンバータ４４、Ｄ／Ａコンバータ４５、本体メモリ４６等から構成されている。パルスカウント手段はロータリーエンコーダなどにより構成される。
【００３７】
加えて、ＣＰＵ４０は駆動源としてのステッピングモータ４７の回転駆動のために駆動回路からパルス信号を発生させ、そのパルス数をカウントし、所定のパルス数をカウントするとステッピングモータ４７の回転駆動を停止させる制御を行うようになっている。さらに、ＣＰＵ４０は現像ユニット支持体２２を回転させて第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４を使用して現像動作を行うように制御する。
【００３８】
また、各現像ユニット２３１〜２３４のいずれかの現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続されたとき、不揮発性メモリ２３ｅと通信可能となり、不揮発性メモリ２３ｅの識別情報を読み込み可能又は不揮発性メモリ２３ｅに新たな識別情報を書き込み可能に構成されている。
【００３９】
前記ＲＡＭ４１は画像形成装置本体１０に関する各種情報を一時的に記憶する。また、前記ＲＯＭ４２は画像形成装置本体１０を制御するための各種プログラムを記憶し、Ｉ／Ｏ制御部４３は入出力されるデータの大きさを制御する。本体メモリ４６は、Ｋデータ、現像ユニット支持体２２における現像ユニット２３１〜２３４の有無情報、不揮発性メモリ２３ｅに書き込まれたトナー色、トナー残量等の各種識別情報を格納する。
【００４０】
次いで、上記構成の画像形成装置本体１０による印字を４体の現像ユニット２３１〜２３４を使用し、現像ユニット支持体２２を切り欠き部２２ｂで停止させる場合の動作を図６に示すフローチャートを使用して説明する。なお、この動作はＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づき、ＣＰＵ４０の制御により実行される。また、各現像ユニット２３１〜２３４の不揮発性メモリ２３ｅには各色のトナーが収容されている旨の識別情報が格納され、本体メモリ４６には４体の現像ユニット２３１〜２３４の有情報及び各現像ユニット２３１〜２３４の識別情報が格納されている。
【００４１】
さて、ホストコンピュータ３６からの印字指令信号（画像情報信号）がビデオコントローラ部３８でＫデータに変換され、ビデオコントローラ部３８でメモリに保持され、１頁分のデータの変換が終了すると、メカコントローラ部３９に印字開始要求を送信し、現像ユニット支持体２２の回転駆動が開始される｛ステップ１０１（以下、単にＳ１０１と称す）｝。次いで、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したと判別されると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、パルスカウント手段によりパルス数のカウントが開始される（Ｓ１０３）。光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達していないと判別されると（Ｓ１０２でＮＯ）、さらに現像ユニット支持体２２が回転された段階で光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。
【００４２】
続いて、３４５度移動（回転）分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０４）。３４５度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始され、その回転速度が低下する（Ｓ１０５）。Ｓ１０４で３４５度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１０４でＮＯ）、さらにパルス数がカウントされ、３４５度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０４）。
【００４３】
次いで、パルスカウント手段により、残り１５度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０６）。残り１５度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１０６でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の回転が停止される（Ｓ１０７）。この位置がホーム位置（停止位置）であり、現像が行われるまでそのホーム位置で待機され、現像時には現像ユニット支持体２２がさらに所定角度だけ回転されて現像位置に到って停止される。残り１５度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１０６でＮＯ）、パルスカウント手段により残り１５度移動分のパルス数をカウントするまで同じ判別が続けられる（Ｓ１０６）。
【００４４】
その後、光センサ２２ｃがＯＮしているか否かが判別され（Ｓ１０８）、光センサがＯＮしていると判別されると（Ｓ１０８でＹＥＳ）動作が終了され、光センサがＯＮしていないと判別されると（Ｓ１０８でＮＯ）異常として取扱われて動作が終了される。
【００４５】
以上の第１実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 第１実施形態の画像形成装置によれば、回転制御手段としてのＣＰＵ４０が、単一の光センサ２２ｃによる切り欠き部２２ｂの検出に基づき、パルス信号の数に応じた回転角度だけ現像ユニット支持体２２を回転駆動させた後、停止させるように制御を行う。そのため、現像ユニット２３を所定の停止位置、この実施形態では切り欠き部２２ｂの位置から３６０度回転させた同じ位置で停止させることができる。
【００４６】
（２） 現像ユニット支持体２２の回転停止は、パルスカウント手段により所定のパルス数をカウントすることにより行われることから、各現像ユニット２３の位置を精度良く検出することができる。
【００４７】
（３） さらに、現像ユニット支持体２２の回転が停止した位置は光センサ２２ｃによる切り欠き部２２ｂの検出位置と同じ位置であることから、その位置を光センサ２２ｃで検出して確認することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明する。
【００４９】
この第２実施形態においては、現像ユニット支持体２２の回転を切り欠き部２２ｂ以外で停止させる場合の動作を図７に示すフローチャートを使用して説明する。
【００５０】
さて、第１実施形態のＳ１０３に引き続いて、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１０）。３０度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１０でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始され、その回転速度が低下する（Ｓ１１１）。Ｓ１１０で３０度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１１０でＮＯ）、さらにパルス数がカウントされ、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１０）。
【００５１】
次いで、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１２）。残り１５度移動分のカウント数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１２でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の回転が停止され（Ｓ１１１３）、動作が終了される。この位置が現像ユニット２３のホーム位置（停止位置）となる。残り１５度移動分のカウント数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１１２でＮＯ）、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントするまで判別が続けられる（Ｓ１１２）。
【００５２】
従って、第２実施形態においては、次のような効果が発揮される。
（４） 現像ユニット支持体２２の回転を、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出する位置以外の位置、すなわち光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出する位置から４５度回転した位置で停止させることができ、その位置をホーム位置とすることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明する。
【００５４】
図８（ａ）,（ｂ）に示すように、検出板２２ａの切り欠き部２２ｂは、３つの小さい切り欠き部２２ｂと１つの大きい切り欠き部２２Ｂとで構成され、光センサ２２ｃによる検出レベルが異なっている。小さい切り欠き部２２ｂは１５度分切り欠かれ、大きい切り欠き部２２Ｂは３０度分切り欠かれている。これらの切り欠き部２２Ｂ,２２ｂは各々９０度間隔で設けられている。
【００５５】
図８（ｄ）のタイムチャートに示すように、光センサ２２ｃが小さい切り欠き部２２ｂを検出する第１検出時間はｔ１であり、大きい切り欠き部２２Ｂを検出する第２検出時間はｔ２である。なお、図８（ａ）に示す状態は、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出し始めるＯＮエッジの状態を示し、図８（ｃ）に示す状態は、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出し終るＯＦＦエッジの状態を示している。
【００５６】
そして、第３実施形態における動作を図９に示すフローチャートを使用して説明する。
さて、第１実施形態のＳ１０３に引き続いて、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＦＦエッジを検出したか否かが判別される（Ｓ１１５）。光センサ２２ｃがＯＦＦエッジを検出したと判別されると（Ｓ１１５でＹＥＳ）、パルスカウント手段によるパルス数の検出が第２検出時間（ｔ２）分か否かが判別される（Ｓ１１６）。パルス数が第２検出時間分であると判別されると（Ｓ１１６でＹＥＳ）、さらにパルス数のカウントが開始され（Ｓ１１７）、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１８）。
【００５７】
次いで、３０度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１８でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始される（Ｓ１１９）。続いて、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１２０）。残り１５度移動分のカウント数をカウントしたと判別されると（Ｓ１２０でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２が停止され（Ｓ１２１）、動作が終了される。
【００５８】
Ｓ１１６で、パルス数が第２検出時間（ｔ２）分ではないと判別されると（Ｓ１１６でＮＯ）、パルスカウント手段によるパルス数の検出が第１検出時間（ｔ１）分か否かが判別される（Ｓ１２２）。パルス数の検出が第１検出時間（ｔ１）分であると判断されると（Ｓ１２２でＹＥＳ）、パルス検出回数が４回目か否かが判別される（Ｓ１２３）。パルス検出回数が４回目であると判別されると、異常と判断されて終了される。前記Ｓ１２２で、パルス検出が第１検出時間分ではないと判別されると（Ｓ１２２でＮＯ）、異常と判断され、動作が終了される。また、Ｓ１２３で、パルス検出回数が４回目ではないと判別されると（Ｓ１２３でＮＯ）、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。
【００５９】
従って、第３実施形態においては、第２実施形態の（４）の効果を奏することができる。加えて、次のような効果を発揮することができる。
（５） 被検出部として、３つの小さい切り欠き部２２ｂと１つの大きい切り欠き部２２Ｂが９０度間隔で設けられていることから、現像ユニット支持体２２の回転位置を９０度おきに確認することができる。従って、光センサ２２ｃを複数設けることなく、現像ユニット支持体２２の動作（ステッピングモータ４７の動作）が正常であるか否かを、短い間隔で知ることができる。その結果、ステッピングモータ４７が異常であるにもかかわらず、画像形成装置にダメージを与えることを抑制することができる。例えば、現像ユニット２３を余計に動作させてトナーが飛散したりするのを防止することができる。
【００６０】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図１０（ａ）,（ｂ）に示すように、第１から第３実施形態の検出板２２ａを省略し、現像ユニット支持体２２の端面に被検出部としての被検出用突起２２ｈを設けるとともに、光センサ２２ｃを被検出用突起２２ｈが検出できるようにその向きを９０度変更するように構成してもよい。そして、図１０（ｃ）に示すように、現像ユニット支持体２２が回転して被検出用突起２２ｈが光センサ２２ｃの位置に達したとき現像ユニット支持体２２の位置が検出されるようになっている。
【００６１】
・ 前記実施形態では現像ユニット支持体２２の回転基準位置となるホーム位置で現像ユニット支持体２２が一旦停止して待機するように構成したが、ホーム位置で停止することなく、現像位置に直接停止すべく回転制御手段が制御を行うように構成してもよい。
【００６２】
また、現像ユニット支持体２２を現像ユニット２３の交換位置などに停止させて待機すべく回転制御手段が制御を行うように構成してもよい。この位置も停止位置となる。
【００６３】
・ 第１から第３実施形態の切り欠き部２２ｂ,２２Ｂ又は上記の被検出用突起２２ｈの幅を変更し、光センサ２２ｃによる検出精度を変えるように構成してもよい。
【００６４】
・ センサとして、第１から第３実施形態の光センサ２２ｃに代えて、レバーなどの機械式のセンサを用いてもよい。
・ 第１実施形態では、４体の現像ユニット２３１〜２３４を現像ユニット支持体２２に装着したが、２体の現像ユニット２３１，２３２又は３体の現像ユニット２３１，２３２，２３３を装着し、それらを順番に使用して印字を行ってもよい。
【００６５】
・ 各実施形態においては、現像ユニット支持体２２を一方向へ回転駆動可能としたが、正逆両方向へ回転駆動可能に構成してもよい。
・ 各実施形態ではフルカラー印字としたが、ブラックのトナーを使用したモノクロ印字としたり、イエロー、シアン又はマゼンダのトナーのそれぞれを使用したモノカラー印字としたりしてもよい。
【００６６】
さらに、前記実施形態及び別例から把握される技術的思想について記載する。・ 前記停止位置は、現像位置及び現像ユニット交換位置以外の現像ユニット支持体の回転基準位置となるホーム位置である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。このように構成した場合、現像及び現像ユニットの交換が行われない位置で待機させることができる。
【００６７】
・ 前記被検出部は、現像ユニット支持体の回転軸に取付られた被検出板に設けられた切り欠き部により構成され、その切り欠き部の幅を変更することによって検出レベルを異なるように構成した請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。このように構成した場合、検出部の構造を簡易にして、現像ユニットの停止位置を確実に決定することができる。
【００６８】
・ 前記制御手段は、パルスカウント手段により所定のカウント数をカウントしたとき現像ユニット支持体の回転停止処理を開始し、さらに所定のカウント数をカウントしたとき現像ユニット支持体の回転を停止するように制御する請求項７に記載の画像形成方法。この方法によれば、現像ユニット支持体の停止動作を２段階にて安定した状態で行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の画像形成装置及び請求項３に記載の画像形成方法によれば、単一のセンサで各現像ユニットの停止位置を容易に決定することができる。また、センサが検出した位置に現像ユニットを停止させることができるとともに、その停止位置をセンサで確認することができる。
【００７０】
請求項２に記載の画像形成装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、
各現像ユニットの停止位置を精度良く決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の画像形成装置を示す概略説明図。
【図２】実施形態の現像ユニット支持体及び現像ユニットを示す断面図。
【図３】（ａ）は現像ユニット支持体の待機位置を示す説明図、（ｂ）は現像ユニット支持体の現像位置を示す説明図。
【図４】（ａ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す側面図、（ｂ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は現像ユニット支持体の被検出部を光センサが検出した状態を示す側面図。
【図５】実施形態の制御ユニットを示すブロック図。
【図６】第１実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図８】（ａ）は第３実施形態における現像ユニット支持体の被検出部のＯＮエッジを光センサで検出した状態を示す側面図、（ｂ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は現像ユニット支持体の被検出部のＯＦＦエッジを光センサが検出した状態を示す側面図、（ｄ）は光センサのＯＦＦ及びＯＮ状態を示すタイムチャート。
【図９】第３実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）は実施形態とは別の形態を示し、現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す側面図、（ｂ）は同じく別形態の現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は同じく別形態の現像ユニット支持体の被検出部を光センサが検出した状態を示す側面図。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置本体
１７ 静電潜像担持体としての感光体
２２ 現像ユニット支持体
２２ｂ 被検出部としての切り欠き部
２２Ｂ 被検出部としての切り欠き部
２２ｃ センサとしての光センサ
２２ｈ 被検出部としての被検出用突起
２３ 現像ユニット
４０ パルスカウント手段及び回転制御手段としてのＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式によって画像を形成するカラープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式による画像形成装置（カラープリンタ）は、感光体と、その感光体の外周面を帯電させる帯電手段と、感光体の外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像をトナー像に現像する現像部とよりなる画像形成ユニットを備えている。また、画像形成装置は前記トナー像を転写材に転写させる転写ユニットを備えている。
【０００３】
感光体の近接位置には略円筒状をなし回転可能に支持された現像ユニット支持体が設置され、４色（イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の現像ユニットが着脱可能になっている。
【０００４】
また、各現像ユニットにはそれぞれメモリが設けられ、各メモリにはそれぞれケース内に収容されたトナーの色、残量、製造年月日等の各カートリッジをそれぞれ個別に識別可能とする識別情報が記憶されている。
【０００５】
また、各現像ユニットにはそれぞれ現像側コネクタが設けられ、現像ユニットの近傍位置には現像側コネクタと接続可能で、その接続位置及び非接続位置との間を移動可能に構成された装置本体側コネクタが設けられている。４体の現像ユニットの現像ユニット支持体への装着状態において、各現像ユニットのうちのいずれかの現像側コネクタと装置本体側コネクタとが接続可能な位置（接続位置）となるように現像ユニット支持体が回転駆動される。そして、両コネクタが接続されてメモリの識別情報が読み込まれて、４体の現像ユニットの識別情報が制御ユニットに記憶される。
【０００６】
さらに、現像ローラと感光体が対向する位置（現像位置）において、現像ローラから感光体表面にトナーが移行されて現像が行われる。また、装置本体には現像器交換口が設けられ、現像ユニット支持体が現像器交換口に対向する位置（交換位置）において現像ユニットの交換ができるようになっている。
【０００７】
現像ユニット支持体の回転を、上記の接続位置、現像位置及び交換位置で停止させるために、装置本体には４つのセンサが設けられ、現像ユニット支持体の回転を検出するようになっている。
【０００８】
しかしながら、上記の画像形成装置においては、装置本体に４つのセンサが設けられ、現像ユニット支持体の回転停止位置を検出するようになっているため、部品点数が多く、４つのセンサを設けるためにはそれだけのスペースを必要とし、製造コストも上昇するという問題があった。
【０００９】
そこで、装置本体に１つのセンサを設け、ステッピングモータにより現像ユニット支持体の回転位置を制御する方法も実施されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのような構成の画像形成装置においては、センサが１つであることから、センサで現像ユニット支持体の回転位置を検出するのみでは各現像ユニットの停止位置を決定することが困難であるという問題があった。
【００１１】
この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、単一のセンサで各現像ユニットの停止位置を容易に決定することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、画像形成装置本体内に設けられ、周面に静電潜像が担持された静電潜像担持体と、トナーを収容し、前記静電潜像を現像する複数の現像ユニットと、複数の現像ユニットを保持し、回転可能に構成された現像ユニット支持体とを備え、前記現像ユニット支持体を回転させることにより複数の現像ユニットのうちの一の現像ユニットを現像位置に選択的に停止させて現像する画像形成装置において、前記現像ユニット支持体に設けられ、現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部と、画像形成装置本体の現像ユニット支持体に対向する位置に設けられ、被検出部を検出する単一のセンサと、センサによる被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う回転制御手段とを設け、前記回転制御手段は、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置に待機させ、前記センサによる被検出部の検出位置に前記現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とするように制御を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明の画像形成装置は、請求項１に記載の発明において、前記回転制御手段は、入力されるパルス信号の数に応じた回転角で現像ユニット支持体を回転させるように構成され、センサによる被検出部の検出に基づいて、現像ユニット支持体をパルス信号の数に相当する回転角だけ回転させて停止させるように制御するものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明の画像形成方法は、現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部を単一のセンサが被検出部を検出する検出工程と、センサにより検出された被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う停止工程とよりなるものである。そして、この停止工程では、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置に待機させる。そして、センサによる被検出部の検出位置に現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、この発明を画像形成装置（カラープリンタ）に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００１９】
まず、画像形成装置の概要について説明する。図１は画像形成装置内を模式的に示す概略図である。画像形成装置本体１０内には、画像形成ユニット１１、中間転写ユニット１２、定着ユニット１３、給紙装置１６及び画像形成装置本体１０全体の制御を行う制御ユニット１４が設けられている。画像形成ユニット１１は静電潜像担持体としての感光体１７と、現像部１８と、露光ユニット２１とから構成されている。
【００２０】
図１に示すように、前記感光体１７はドラム状をなし、その感光体１７の近接位置には感光体１７の外周面に摺接して外周面を一様に帯電させる帯電器１９が設置されている。そして、感光体１７の外周面が帯電器１９により帯電された後、前記露光ユニット２１によって所望の画像情報に応じた選択的な露光が感光体１７の図示しない感光層になされると、その感光層には画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２１】
前記現像部１８について説明すると、現像部１８は感光体１７の側方位置に配置され、略円筒状をなす現像ユニット支持体２２と、その現像ユニット支持体２２に対して脱着可能に構成された４体の現像ユニット２３（以下、本明細書では現像ユニット２３１，２３２，２３３，２３４と称す）とから構成されている。現像ユニット１８は、図示しない現像ユニット支持体２２により図１の矢印方向ａに回転可能に支持され、駆動源としてのステッピングモータ４７（図５に示す）により回転される。このステッピングモータ４７は制御手段の駆動回路に接続され、その駆動回路からステッピングモータ４７にパルス信号が入力されると、現像ユニット支持体２２はそのパルス信号の数に応じた回転角度だけ回転駆動される。
【００２２】
図２に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４はそれぞれ同一形状に形成され、トナーが収容されたケース２３ａを備えている。また、ケース２３ａには、同ケース２３ａに回転可能に支持された現像ローラ２３ｂと、ケース２３ａに回転可能に支持されるとともに、前記現像ローラ２３ｂに圧接することにより、前記トナーを現像ローラ２３ｂの表面に供給する供給ローラ２３ｃとを備えている。さらに、ケース２３ａ内には現像ユニット支持体２２の回転により、ケース２３ａ内のトナーを供給ローラ２３ｃ側へ補給する供給板２３ｄが設けられている。
【００２３】
図４（ａ）,（ｂ）に示すように、現像ユニット支持体２２の一側端面には、略円盤状をなす検出板２２ａが現像ユニット支持体２２の回転軸２２ｇに回転可能に支持されている。その検出板２２ａには外周縁から中心に向かって切り欠かれた被検出部としての切り欠き部２２ｂが設けられている。そして、現像ユニット支持体２２に対する現像ユニット２３の装着位置において、切り欠き部２２ｂに最も近い回転方向の上流位置を停止位置（ホーム位置）としての第１位置とする。その第１位置より現像ユニット支持体２２の回転方向の下流側に沿った装着位置を順に第２、第３及び第４位置とする。
【００２４】
さらに、画像形成装置本体１０側には検出板２２ａを挟む位置に検出手段としての光センサ２２ｃが配設されている。この光センサ２２ｃは、投光部２２ｅと投光部２２ｅからの光信号を受光する受光部２２ｆとから構成されている。そして、図４（ｃ）に示すように、光センサ２２ｃの投光部２２ｅから投光された光信号が切り欠き部２２ｂ（具体的には切り欠き部２２ｂに差し掛かったＯＮエッジ）を通過して受光部２２ｆに受光されると光センサ２２ｃがＯＮとなり、検出信号が制御手段に入力される。また、画像形成装置本体１０内には、現像ユニット支持体２２に装着されている４体の現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれかを現像ユニット支持体２２から取り外すためのカートリッジ交換口２２ｄが設けられている。
【００２５】
前記現像ユニット２３を、ブラックのトナーを収容した第１現像ユニット２３１、マゼンタのトナーを収容した第２現像ユニット２３２、イエローのトナーを収容した第３現像ユニット２３３及びシアンのトナーを収容した第４現像ユニット２３４として説明する。そして、前記第１位置にはブラックのトナーを収容した第１現像ユニット２３１が装着され、第２位置にはマゼンタのトナーを収容した第２現像ユニット２３２が装着されている。さらに、第３位置にはイエローのトナーを収容した第３現像ユニット２３３が装着され、第４位置にはシアンのトナーを収容した第４現像ユニット２３４が装着されている。
【００２６】
また、図５に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれＲＯＭよりなる不揮発性メモリ２３ｅが記憶手段として設けられ、各不揮発性メモリ２３ｅにはそれぞれケース２３ａ内に収容されたトナーの色、残量、製造年月日等の各現像ユニット２３１〜２３４をそれぞれ個別に識別可能とする識別情報が記憶されている。加えて、図１に示すように、各現像ユニット２３１〜２３４にはそれぞれ現像側コネクタ２４が設けられ、それら現像側コネクタ２４にはそれぞれ不揮発性メモリ２３ｅが接続されている。一方、現像ユニット支持体２２の近傍位置の装置本体には、現像側コネクタ２４と接続可能であり、その接続位置と非接続位置との間を移動可能に構成された制御側コネクタ２５が設けられている。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、４体の現像ユニット２３１〜２３４の現像ユニット支持体２２への装着状態において、各現像ユニット２３１〜２３４のうちのいずれかが感光体１７に対向する位置、具体的には摺接する位置は現像位置として認定される。その現像位置において、現像に使用される第１現像ユニット２３１よりも現像ユニット支持体２２の回転方向の下流側に位置する第２現像ユニット２３２の現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続可能な位置となる。このため、現像位置で現像が行われない場合には、その位置が書き込み位置に設定される。
【００２８】
この書き込み位置で、各現像ユニットの現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続され、不揮発性メモリ２３ｅの識別情報が読み込まれる。そして、４体の現像ユニット２３１〜２３４の識別情報が制御ユニット１４の記憶手段に記憶される。従って、第１位置に装着された第１現像ユニット２３１を基準として第２から第４位置に装着された第２から第４現像ユニット２３２,２３３,２３４の位置情報が記憶される。さらに、位置情報及び現像ユニット支持体２２の回転方向に基づいて判断された第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４による現像順序が記憶されている。この実施形態においては、第１位置を基準として、第１位置から現像ユニット支持体２２の回転方向に沿って第２、第３及び第４位置を現像順序とし、具体的にはブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの順序で現像される。
【００２９】
また、各現像ユニット２３１〜２３４のうちいずれも現像位置に位置せず、カートリッジ交換口２２ｄから取り外し交換不能になるとともに、切り欠き部２２ｂのＯＮエッジが光センサ２２ｃに検出されてから４５度回転した位置が現像ユニット支持体２２の回転基準位置となる停止位置（ホーム位置）に設定される（図３（ａ）の位置）。すなわち、現像動作が行われる前には、現像ユニット支持体２２はホーム位置へ回転移動され、その位置で待機状態となる。
【００３０】
ホーム位置に現像ユニット支持体２２が配置されている状態において、第１現像ユニット２３１は現像ユニット支持体２２の回転駆動により最初に現像位置に配置される第１待機位置に配置されている。現像ユニット支持体２２の回転方向に沿って第１待機位置より下流側を第２待機位置とし、以下下流側に向かって第３待機位置及び第４待機位置とする。そして、現像順序に従って第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４が待機位置から現像位置まで回転して停止されるように現像ユニット支持体２２の回転駆動が制御される。この停止位置が現像位置となる。さらに、各現像位置で摩擦帯電されたトナーにより静電潜像がブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの順序で現像され、顕像化される。
【００３１】
図１に示すように、感光体１７の上方位置に配置された前記中間転写ユニット１２はクリーナバックアップローラ２６と、一次転写サポートローラ２７と、テンションローラ２８と、駆動ローラ２９と、それら各ローラ２６〜２９間に張架された無端状の中間転写ベルト３０と、クリーニング手段２０とから構成されている。前記一次転写サポートローラ２７の中間転写ベルト３０を介した対向位置には感光体１７が配置され、駆動ローラ２９の中間転写ベルト３０を挟んだ対向位置には二次転写ローラ３１が配置されている。前記クリーナバックアップローラ２６により中間転写ベルト３０が感光体１７と略同一の周速で循環駆動されるようになっている。
【００３２】
そして、一次転写サポートローラ２７と感光体１７との圧接部において、感光体１７上に形成されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写され、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像は、二次転写ローラ３１と駆動ローラ２９との圧接部において、給紙装置１６から供給された記録材としての記録用紙３２に転写される。
【００３３】
中間転写ユニット１２に隣接する位置に設置された定着ユニット１３は、加熱源を有する定着ローラ３３と、この定着ローラ３３に圧接されている加圧ローラ３４とより構成されている。そして、記録用紙３２に転写されたトナー像が、定着ユニット１３により記録用紙３２上に定着された後、画像形成装置本体１０外へ排出される。一方、前記クリーニング器２０は、感光体１７表面に残存したトナーを掻き取るようになっている。
【００３４】
次に、上記画像形成装置本体１０を制御する制御ユニット１４について説明すると、図５に示すように、制御ユニット１４はプリンタエンジン部３５とホストコンピュータ３６とから構成され、両者はプリンタＩ／Ｆ３７を介して接続されている。前記ホストコンピュータ３６にはプリンタドライバが格納され、また、パソコンのアプリケーションソフトウェア等により作製された画像情報をプリンタエンジン部３５に送るようになっている。
【００３５】
前記プリンタエンジン部３５は、ホストコンピュータ３６とプリンタＩ／Ｆ３７を介して接続されたビデオコントローラ部３８と、そのビデオコントローラ部３８と接続されたメカコントローラ部３９とから構成されている。ビデオコントローラ部３８はホストコンピュータ３６から送られてきた画像情報信号としてのレッド、グリーン、ブルーのＲＧＢデータをブラック、マゼンダ、イエロー、シアンのＫＭＹＣデータへと変換する機能を有する。
【００３６】
前記メカコントローラ部３９は、回転制御手段、駆動回路及びパルスカウント手段としてのＣＰＵ４０、光センサ２２ｃ、ＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２、ステッピングモータ４７、Ｉ／Ｏ制御部４３、Ａ／Ｄコンバータ４４、Ｄ／Ａコンバータ４５、本体メモリ４６等から構成されている。パルスカウント手段はロータリーエンコーダなどにより構成される。
【００３７】
加えて、ＣＰＵ４０は駆動源としてのステッピングモータ４７の回転駆動のために駆動回路からパルス信号を発生させ、そのパルス数をカウントし、所定のパルス数をカウントするとステッピングモータ４７の回転駆動を停止させる制御を行うようになっている。さらに、ＣＰＵ４０は現像ユニット支持体２２を回転させて第１から第４現像ユニット２３１,２３２,２３３,２３４を使用して現像動作を行うように制御する。
【００３８】
また、各現像ユニット２３１〜２３４のいずれかの現像側コネクタ２４と制御側コネクタ２５とが接続されたとき、不揮発性メモリ２３ｅと通信可能となり、不揮発性メモリ２３ｅの識別情報を読み込み可能又は不揮発性メモリ２３ｅに新たな識別情報を書き込み可能に構成されている。
【００３９】
前記ＲＡＭ４１は画像形成装置本体１０に関する各種情報を一時的に記憶する。また、前記ＲＯＭ４２は画像形成装置本体１０を制御するための各種プログラムを記憶し、Ｉ／Ｏ制御部４３は入出力されるデータの大きさを制御する。本体メモリ４６は、Ｋデータ、現像ユニット支持体２２における現像ユニット２３１〜２３４の有無情報、不揮発性メモリ２３ｅに書き込まれたトナー色、トナー残量等の各種識別情報を格納する。
【００４０】
次いで、上記構成の画像形成装置本体１０による印字を４体の現像ユニット２３１〜２３４を使用し、現像ユニット支持体２２を切り欠き部２２ｂで停止させる場合の動作を図６に示すフローチャートを使用して説明する。なお、この動作はＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づき、ＣＰＵ４０の制御により実行される。また、各現像ユニット２３１〜２３４の不揮発性メモリ２３ｅには各色のトナーが収容されている旨の識別情報が格納され、本体メモリ４６には４体の現像ユニット２３１〜２３４の有情報及び各現像ユニット２３１〜２３４の識別情報が格納されている。
【００４１】
さて、ホストコンピュータ３６からの印字指令信号（画像情報信号）がビデオコントローラ部３８でＫデータに変換され、ビデオコントローラ部３８でメモリに保持され、１頁分のデータの変換が終了すると、メカコントローラ部３９に印字開始要求を送信し、現像ユニット支持体２２の回転駆動が開始される｛ステップ１０１（以下、単にＳ１０１と称す）｝。次いで、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したと判別されると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、パルスカウント手段によりパルス数のカウントが開始される（Ｓ１０３）。光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達していないと判別されると（Ｓ１０２でＮＯ）、さらに現像ユニット支持体２２が回転された段階で光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。
【００４２】
続いて、３４５度移動（回転）分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０４）。３４５度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始され、その回転速度が低下する（Ｓ１０５）。Ｓ１０４で３４５度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１０４でＮＯ）、さらにパルス数がカウントされ、３４５度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０４）。
【００４３】
次いで、パルスカウント手段により、残り１５度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１０６）。残り１５度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１０６でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の回転が停止される（Ｓ１０７）。この位置がホーム位置（停止位置）であり、現像が行われるまでそのホーム位置で待機され、現像時には現像ユニット支持体２２がさらに所定角度だけ回転されて現像位置に到って停止される。残り１５度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１０６でＮＯ）、パルスカウント手段により残り１５度移動分のパルス数をカウントするまで同じ判別が続けられる（Ｓ１０６）。
【００４４】
その後、光センサ２２ｃがＯＮしているか否かが判別され（Ｓ１０８）、光センサがＯＮしていると判別されると（Ｓ１０８でＹＥＳ）動作が終了され、光センサがＯＮしていないと判別されると（Ｓ１０８でＮＯ）異常として取扱われて動作が終了される。
【００４５】
以上の第１実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 第１実施形態の画像形成装置によれば、回転制御手段としてのＣＰＵ４０が、単一の光センサ２２ｃによる切り欠き部２２ｂの検出に基づき、パルス信号の数に応じた回転角度だけ現像ユニット支持体２２を回転駆動させた後、停止させるように制御を行う。そのため、現像ユニット２３を所定の停止位置、この実施形態では切り欠き部２２ｂの位置から３６０度回転させた同じ位置で停止させることができる。
【００４６】
（２） 現像ユニット支持体２２の回転停止は、パルスカウント手段により所定のパルス数をカウントすることにより行われることから、各現像ユニット２３の位置を精度良く検出することができる。
【００４７】
（３） さらに、現像ユニット支持体２２の回転が停止した位置は光センサ２２ｃによる切り欠き部２２ｂの検出位置と同じ位置であることから、その位置を光センサ２２ｃで検出して確認することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明する。
【００４９】
この第２実施形態においては、現像ユニット支持体２２の回転を切り欠き部２２ｂ以外で停止させる場合の動作を図７に示すフローチャートを使用して説明する。
【００５０】
さて、第１実施形態のＳ１０３に引き続いて、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１０）。３０度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１０でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始され、その回転速度が低下する（Ｓ１１１）。Ｓ１１０で３０度移動分のパルス数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１１０でＮＯ）、さらにパルス数がカウントされ、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１０）。
【００５１】
次いで、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１２）。残り１５度移動分のカウント数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１２でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の回転が停止され（Ｓ１１１３）、動作が終了される。この位置が現像ユニット２３のホーム位置（停止位置）となる。残り１５度移動分のカウント数をカウントしていないと判別されると（Ｓ１１２でＮＯ）、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントするまで判別が続けられる（Ｓ１１２）。
【００５２】
従って、第２実施形態においては、次のような効果が発揮される。
（４） 現像ユニット支持体２２の回転を、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出する位置以外の位置、すなわち光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出する位置から４５度回転した位置で停止させることができ、その位置をホーム位置とすることができる。
【００５３】
（第３実施形態）
この第３実施形態では、上記第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付して説明する。
【００５４】
図８（ａ）,（ｂ）に示すように、検出板２２ａの切り欠き部２２ｂは、３つの小さい切り欠き部２２ｂと１つの大きい切り欠き部２２Ｂとで構成され、光センサ２２ｃによる検出レベルが異なっている。小さい切り欠き部２２ｂは１５度分切り欠かれ、大きい切り欠き部２２Ｂは３０度分切り欠かれている。これらの切り欠き部２２Ｂ,２２ｂは各々９０度間隔で設けられている。
【００５５】
図８（ｄ）のタイムチャートに示すように、光センサ２２ｃが小さい切り欠き部２２ｂを検出する第１検出時間はｔ１であり、大きい切り欠き部２２Ｂを検出する第２検出時間はｔ２である。なお、図８（ａ）に示す状態は、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出し始めるＯＮエッジの状態を示し、図８（ｃ）に示す状態は、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂを検出し終るＯＦＦエッジの状態を示している。
【００５６】
そして、第３実施形態における動作を図９に示すフローチャートを使用して説明する。
さて、第１実施形態のＳ１０３に引き続いて、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＦＦエッジを検出したか否かが判別される（Ｓ１１５）。光センサ２２ｃがＯＦＦエッジを検出したと判別されると（Ｓ１１５でＹＥＳ）、パルスカウント手段によるパルス数の検出が第２検出時間（ｔ２）分か否かが判別される（Ｓ１１６）。パルス数が第２検出時間分であると判別されると（Ｓ１１６でＹＥＳ）、さらにパルス数のカウントが開始され（Ｓ１１７）、３０度移動分のパルス数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１１８）。
【００５７】
次いで、３０度移動分のパルス数をカウントしたと判別されると（Ｓ１１８でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２の停止処理が開始される（Ｓ１１９）。続いて、パルスカウント手段によって残り１５度移動分のカウント数をカウントしたか否かが判別される（Ｓ１２０）。残り１５度移動分のカウント数をカウントしたと判別されると（Ｓ１２０でＹＥＳ）、現像ユニット支持体２２が停止され（Ｓ１２１）、動作が終了される。
【００５８】
Ｓ１１６で、パルス数が第２検出時間（ｔ２）分ではないと判別されると（Ｓ１１６でＮＯ）、パルスカウント手段によるパルス数の検出が第１検出時間（ｔ１）分か否かが判別される（Ｓ１２２）。パルス数の検出が第１検出時間（ｔ１）分であると判断されると（Ｓ１２２でＹＥＳ）、パルス検出回数が４回目か否かが判別される（Ｓ１２３）。パルス検出回数が４回目であると判別されると、異常と判断されて終了される。前記Ｓ１２２で、パルス検出が第１検出時間分ではないと判別されると（Ｓ１２２でＮＯ）、異常と判断され、動作が終了される。また、Ｓ１２３で、パルス検出回数が４回目ではないと判別されると（Ｓ１２３でＮＯ）、光センサ２２ｃが切り欠き部２２ｂのＯＮエッジに達したか否かが判別される（Ｓ１０２）。
【００５９】
従って、第３実施形態においては、第２実施形態の（４）の効果を奏することができる。加えて、次のような効果を発揮することができる。
（５） 被検出部として、３つの小さい切り欠き部２２ｂと１つの大きい切り欠き部２２Ｂが９０度間隔で設けられていることから、現像ユニット支持体２２の回転位置を９０度おきに確認することができる。従って、光センサ２２ｃを複数設けることなく、現像ユニット支持体２２の動作（ステッピングモータ４７の動作）が正常であるか否かを、短い間隔で知ることができる。その結果、ステッピングモータ４７が異常であるにもかかわらず、画像形成装置にダメージを与えることを抑制することができる。例えば、現像ユニット２３を余計に動作させてトナーが飛散したりするのを防止することができる。
【００６０】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図１０（ａ）,（ｂ）に示すように、第１から第３実施形態の検出板２２ａを省略し、現像ユニット支持体２２の端面に被検出部としての被検出用突起２２ｈを設けるとともに、光センサ２２ｃを被検出用突起２２ｈが検出できるようにその向きを９０度変更するように構成してもよい。そして、図１０（ｃ）に示すように、現像ユニット支持体２２が回転して被検出用突起２２ｈが光センサ２２ｃの位置に達したとき現像ユニット支持体２２の位置が検出されるようになっている。
【００６１】
・ 前記実施形態では現像ユニット支持体２２の回転基準位置となるホーム位置で現像ユニット支持体２２が一旦停止して待機するように構成したが、ホーム位置で停止することなく、現像位置に直接停止すべく回転制御手段が制御を行うように構成してもよい。
【００６２】
また、現像ユニット支持体２２を現像ユニット２３の交換位置などに停止させて待機すべく回転制御手段が制御を行うように構成してもよい。この位置も停止位置となる。
【００６３】
・ 第１から第３実施形態の切り欠き部２２ｂ,２２Ｂ又は上記の被検出用突起２２ｈの幅を変更し、光センサ２２ｃによる検出精度を変えるように構成してもよい。
【００６４】
・ センサとして、第１から第３実施形態の光センサ２２ｃに代えて、レバーなどの機械式のセンサを用いてもよい。
・ 第１実施形態では、４体の現像ユニット２３１〜２３４を現像ユニット支持体２２に装着したが、２体の現像ユニット２３１，２３２又は３体の現像ユニット２３１，２３２，２３３を装着し、それらを順番に使用して印字を行ってもよい。
【００６５】
・ 各実施形態においては、現像ユニット支持体２２を一方向へ回転駆動可能としたが、正逆両方向へ回転駆動可能に構成してもよい。
・ 各実施形態ではフルカラー印字としたが、ブラックのトナーを使用したモノクロ印字としたり、イエロー、シアン又はマゼンダのトナーのそれぞれを使用したモノカラー印字としたりしてもよい。
【００６６】
さらに、前記実施形態及び別例から把握される技術的思想について記載する。・ 前記停止位置は、現像位置及び現像ユニット交換位置以外の現像ユニット支持体の回転基準位置となるホーム位置である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。このように構成した場合、現像及び現像ユニットの交換が行われない位置で待機させることができる。
【００６７】
・ 前記被検出部は、現像ユニット支持体の回転軸に取付られた被検出板に設けられた切り欠き部により構成され、その切り欠き部の幅を変更することによって検出レベルを異なるように構成した請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。このように構成した場合、検出部の構造を簡易にして、現像ユニットの停止位置を確実に決定することができる。
【００６８】
・ 前記制御手段は、パルスカウント手段により所定のカウント数をカウントしたとき現像ユニット支持体の回転停止処理を開始し、さらに所定のカウント数をカウントしたとき現像ユニット支持体の回転を停止するように制御する請求項７に記載の画像形成方法。この方法によれば、現像ユニット支持体の停止動作を２段階にて安定した状態で行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の画像形成装置及び請求項３に記載の画像形成方法によれば、単一のセンサで各現像ユニットの停止位置を容易に決定することができる。また、センサが検出した位置に現像ユニットを停止させることができるとともに、その停止位置をセンサで確認することができる。
【００７０】
請求項２に記載の画像形成装置によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、
各現像ユニットの停止位置を精度良く決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の画像形成装置を示す概略説明図。
【図２】実施形態の現像ユニット支持体及び現像ユニットを示す断面図。
【図３】（ａ）は現像ユニット支持体の待機位置を示す説明図、（ｂ）は現像ユニット支持体の現像位置を示す説明図。
【図４】（ａ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す側面図、（ｂ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は現像ユニット支持体の被検出部を光センサが検出した状態を示す側面図。
【図５】実施形態の制御ユニットを示すブロック図。
【図６】第１実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図７】第２実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図８】（ａ）は第３実施形態における現像ユニット支持体の被検出部のＯＮエッジを光センサで検出した状態を示す側面図、（ｂ）は現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は現像ユニット支持体の被検出部のＯＦＦエッジを光センサが検出した状態を示す側面図、（ｄ）は光センサのＯＦＦ及びＯＮ状態を示すタイムチャート。
【図９】第３実施形態の現像ユニット支持体を停止位置に停止させる場合の処理動作を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）は実施形態とは別の形態を示し、現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す側面図、（ｂ）は同じく別形態の現像ユニット支持体の被検出部と光センサとの位置関係を示す正面図、（ｃ）は同じく別形態の現像ユニット支持体の被検出部を光センサが検出した状態を示す側面図。
【符号の説明】
１０ 画像形成装置本体
１７ 静電潜像担持体としての感光体
２２ 現像ユニット支持体
２２ｂ 被検出部としての切り欠き部
２２Ｂ 被検出部としての切り欠き部
２２ｃ センサとしての光センサ
２２ｈ 被検出部としての被検出用突起
２３ 現像ユニット
４０ パルスカウント手段及び回転制御手段としてのＣＰＵ
Claims (3)
- 画像形成装置本体内に設けられ、周面に静電潜像が担持された静電潜像担持体と、
トナーを収容し、前記静電潜像を現像する複数の現像ユニットと、
複数の現像ユニットを保持し、回転可能に構成された現像ユニット支持体とを備え、
前記現像ユニット支持体を回転させることにより複数の現像ユニットのうちの一の現像ユニットを現像位置に選択的に停止させて現像する画像形成装置において、
前記現像ユニット支持体に設けられ、現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部と、
画像形成装置本体の現像ユニット支持体に対向する位置に設けられ、被検出部を検出する単一のセンサと、
前記センサによる被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う回転制御手段とを設け、
前記回転制御手段は、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置で待機させ、前記センサによる被検出部の検出位置に前記現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とするように制御を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記回転制御手段は、入力されるパルス信号の数に応じた回転角で現像ユニット支持体を回転させるように構成され、センサによる被検出部の検出に基づいて、現像ユニット支持体をパルス信号の数に相当する回転角だけ回転させて停止させるように制御する請求項１に記載の画像形成装置。
- 現像ユニット支持体の停止位置の基準となる被検出部を単一のセンサによって検出する検出工程と、
センサにより検出された被検出部の検出に基づいて現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるように制御を行う停止工程とを備え、
前記停止工程では、前記センサによる被検出部の検出が判別された際に、現像ユニット支持体をその検出位置から３６０度のうちの所定の角度分回転させた後に回転速度を低下させて前記検出位置から３６０度回転させた位置に停止させるとともに、現像動作が行われるまでその停止位置に待機させ、該停止工程において前記現像ユニット支持体が停止された後、該現像ユニット支持体の被検出部を前記センサが検出しない場合に異常とする工程をさらに備える画像形成方法。
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