JP3882528B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置、特に複数の作像ユニットを備えており、これらの作像ユニットのうち一の作像ユニットを選択的に像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該作像ユニットにより像担持手段にトナー像を形成する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の画像形成装置として、回転軸を中心として複数の現像ユニットを放射状に配置したロータリー現像部を備えた装置が知られている。この装置では、その回転軸を回転駆動することによって前記複数の現像ユニットのうちの一の現像ユニットを感光体に対向位置決めして感光体上の潜像を現像し、中間転写媒体上に転写する。そして、現像ユニットを切替ながら、上記と同様にしてトナー現像および転写処理を繰り返すことによって、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成している。
【0003】
また、このように構成された画像形成装置では、各現像ユニットは個別にロータリー現像部に対して着脱自在となっており、各現像ユニット内にトナーがなくなると、新しい現像ユニットに交換するように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現像ユニットの交換が必要ないにもかかわらずユーザやオペレータなどが誤って現像ユニットを取出したり、現像ユニットの交換時にユーザ等の誤った操作により交換すべき現像ユニットの代わりに別の現像ユニットを取出してしまうことがあった。このような誤った操作が行われた状態のまま装置を動作させてしまうと、所望の画像を形成することができないという問題だけでなく、場合によっては装置の故障を引き起こしてしまうこともある。したがって、このようなユーザ等の操作ミスを防止するための有効な対策が望まれている。
【0005】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の作像ユニットがユニット保持部により着脱自在に保持されて各作像ユニットを交換可能となっている装置構造において、ユーザ等が誤って作像ユニットをユニット保持部から取出すのを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、トナー像を担持可能な像担持手段と、互いに異なる色のトナー像を像担持手段に形成する複数の作像ユニットをユニット保持部により着脱自在に保持しながら、移動可能に構成されており、その移動によって複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該一の作像ユニットにより像担持手段にトナー像を形成する作像手段と、作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサとを備え、作像手段が作像位置とは異なる取出専用位置に位置決めされたときに、複数の作像ユニットのうち取出専用位置に対応する作像ユニットがユニット保持部から取出し可能となる一方、作像手段が取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しが規制されるとともに、作像手段は、画像信号に基づき複数の作像ユニットの各々により形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成動作が実行された後に、作像位置および取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めされて、次の画像信号が与えられるまで待機位置で待機する画像形成装置であって、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置への作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによって作像手段がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における作像手段の停止位置を求め、該停止位置が待機位置であることを確認すると、ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待ってカラー画像の形成を開始することを特徴としている。
【0007】
このように構成された発明では、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときに作像ユニットをユニット保持部から取出し可能となる一方、取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しが規制されてユーザ等が誤って作像ユニットを取出すのを防止する。
【0008】
ここで、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときのみ作像ユニットの取出しを可能とするためには、例えば側板を作像ユニットの取出し側に配置して作像手段の取出し側を覆う一方、その側板の一部に取出専用口を形成し、この取出専用口を介して取出専用位置に位置決めされた作像ユニットを取出すように構成すればよい。
【0009】
また、画像形成を行った後に次の画像形成を開始するまで作像手段を待機させることがあるが、上記発明では、この場合、作像手段を作像位置および取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めし、その待機位置で待機させている。よって、待機状態では作像ユニットは像担持手段から離れており、像担持手段の交換などの作業が容易となる。
【0010】
また、上記発明は、作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサをさらに設けており、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置への作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによって作像手段がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における作像手段の停止位置を求めるようにしているため、この停止位置に関する情報が画像形成装置を制御する上で有効な情報となる。例えば、この停止位置に関する情報を用いることで画像形成装置を以下のように適切に制御することができる。
【0011】
つまり、停止位置が待機位置であることを確認すると、ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待って画像形成を開始するようにしている。よって、作像ユニットの装着確認が不要となり、スループットが改善される。
【0012】
また、停止位置が待機位置以外の位置であることを確認することで、作像ユニット交換の可能性を判断することができるので、この場合、ユニット保持部への作像ユニットの装着確認を行うのが望ましい。ここで、停止位置が複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを取出すための取出専用位置であることを確認した場合には、交換の可能性がある作像ユニットが特定されるため、その作像ユニットのユニット保持部への装着確認を行うようにすればよく、装着確認を最小限に抑えることができ、スループットの向上の面で有利である。
【0013】
さらに、作像ユニットの装着確認を行うために、例えば各作像ユニットにその作像ユニットに関する情報を記憶する記憶媒体と、ユニット側コネクタとを取り付け、装着確認の際にユニット側コネクタに共通コネクタを嵌合させて記憶素子にアクセスすることがある。このような画像形成装置では、上記のようにして装着確認の回数を抑えることで記憶媒体へのアクセス回数およびコネクタの嵌合回数が少なくなり、記憶媒体およびコネクタの交換時期を伸ばすことができ、ランニングコストの面で有利となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。図2は図1の画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニットのメインコントローラに与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラ1がエンジン部EGの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートSに画像信号に対応する画像を形成する。
【0015】
このエンジン部EGでは、7つのユニット:(a)感光体ユニット2;(b)イエロー現像ユニット3Y;(c)マゼンタ現像ユニット3M;(d)シアン現像ユニット3C;(e)ブラック現像ユニット3K;(f)中間転写ユニット4および(g)定着ユニット5が装置本体6に対して着脱自在となっている。そして、すべてのユニット2,3Y,3M,3C,3K,4,5が装置本体6に装着された状態で、図1に示すように、感光体ユニット2の感光体21が図1の矢印方向D1に回転するとともに、その感光体21の周りにその回転方向D1に沿って、帯電部22、現像ユニット3Y,3M,3C,3Kからなるロータリー現像部3およびクリーニング部23がそれぞれ配置される。
【0016】
7つのユニット2,3Y,3M,3C,3K,4,5のうち感光体ユニット2には感光体21、帯電部22およびクリーニング部23が収容されており、これらを一体的に装置本体6に対して着脱自在となっている。帯電部22は帯電バイアスが印加されており、感光体21の外周面を均一に帯電させる。
【0017】
また、この感光体ユニット2には、感光体21の回転方向D1における帯電部22の上流側にクリーニング部23が設けられており、一次転写後に感光体21の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。こうして、感光体21の表面クリーニングを行っている。
【0018】
このように構成された感光体ユニット2には、該ユニット2の残り寿命を示すデータなどを記憶するためのシリアルEEPROM71が取付けられており、感光体ユニット2を装置本体6に装着すると、コネクタ(図示省略)を介して装置本体6のエンジンコントローラ1と電気的に接続され、エンジンコントローラ1との間でデータ転送を行い、感光体ユニット2の装着検出や消耗品管理などを行う。なお、ユニット4,5についても感光体ユニット2と同様に種々のデータを記憶するためのシリアルEEPROM72〜77がそれぞれ取付けられており、ユニット装着状態で装置本体6のエンジンコントローラ1と電気的に接続され、エンジンコントローラ1との間でデータ転送を行い、該ユニットの装着検出や消耗品管理などを行う。一方、現像ユニット3Y,3M,3C,3Kについては、後述するようにユニット装着状態では装置本体側のコネクタとは接続されておらず、必要に応じて一時的にエンジンコントローラ1と電気的に接続され、エンジンコントローラ1との間でデータ転送を行い、現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの装着検出や消耗品管理などを行う。
【0019】
この画像形成装置では、図1に示すように、帯電部22によって帯電された感光体21の外周面に対して、露光ユニット8からレーザ光Lが照射される。この露光ユニット8はエンジンコントローラ1からの画像信号に応じてレーザ光Lを感光体21上に走査露光して感光体21上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【0020】
こうして形成された静電潜像はロータリー現像部3によってトナー現像される。このロータリー現像部3では、ブラック用の現像ユニット3K、シアン用の現像ユニット3C、マゼンタ用の現像ユニット3M、およびイエロー用の現像ユニット3Yが軸中心に回転自在に設けられている。そして、これらの現像ユニット3Y,3M,3C,3Kは予め決められた複数の位置に移動位置決めされるとともに、感光体21に対して選択的に当接もしくは離間位置で位置決めされ、直流成分もしくは直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスが印加されて選択された色のトナーを感光体21の表面に付与する。このように、この実施形態では、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kが本発明の「作像ユニット」として機能し、本発明の「像担持手段」に相当する感光体21上にトナー像を形成する。なお、このように本発明の「作像手段」として機能する現像部3のより詳しい構成については後で詳述する。
【0021】
上記のようにして現像部3で現像されたトナー像は、一次転写領域TR1で中間転写ユニット4の中間転写ベルト41上に一次転写される。すなわち、中間転写ユニット4は複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト41と、中間転写ベルト41を回転駆動する駆動部(図示省略)とを備えており、カラー画像をシートSに転写する場合には、感光体21上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト41上に重ね合わせてカラー画像を形成する一方、モノクロ画像をシートSに転写する場合には、感光体21上に形成されるブラック色のトナー像のみを中間転写ベルト41上に転写してモノクロ画像を形成する。
【0022】
こうして中間転写ベルト41上に形成された画像については、所定の二次転写領域TR2において、カセット9から取り出されたシートS上に二次転写する。また、こうして画像が形成されたシートSは定着ユニット5を経由して装置本体6の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。
【0023】
次に、ロータリー現像部3の構成について、さらに詳しく説明する。ロータリー現像部3は、その中心に回転軸3aを有すると共にかかる回転軸3aに固定された支持フレーム3bを有しており、前述した4色の現像ユニット3Y,3M,3C,3Kは本発明の「ユニット保持部」として機能する支持フレーム3bに対して着脱自在となっている。すなわち、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kおよび支持フレーム3bには軸方向に互いに係合するガイドレールが設けられており、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kは支持フレーム3bの軸方向に取出し側(図1の紙面に直交する奥手側)へ取出専用口321(図3)を通じて引出し可能となっている。また、新しい現像ユニットを取出専用口321を通じて支持フレーム3bの軸方向へ進行して装着することができるようになっている。このようにして全ての現像ユニット3Y,3M,3C,3Kが装着されると、回転軸3aを中心として放射状に配置されることとなる。
【0024】
この取出専用口321は、図3に示すように、ロータリー現像部3の取出し側に配置された側板32に設けられたものであり、例えば同図(c)に示すように現像ユニットが取出専用位置に位置決めされたときのみ、この取出専用口321を介して該現像ユニットを取出し、また取出後に新しい現像ユニットを装着可能となっている。そして、現像ユニットがその取出専用位置以外に位置決めされている間は、その現像ユニットの取出しが側板32によって規制される。
【0025】
また、回転軸3aには図示を省略するパルスモータがクラッチを介して接続されており、このパルスモータを駆動することで支持フレーム3bを回転させ、上記4つの現像ユニット3Y,3M,3C,3Kのうち一の現像ユニットを選択的に感光体21と対向する作像位置(現像位置)に位置決めできるようになっている。なお、図1はブラック現像ユニット3Kが作像位置に位置決めされた状態を示している。
【0026】
また、現像部3の回転軸3aの一方端側(図1の紙面手前側)には、現像部3のホームポジション位置(以下「HP位置」という)を検出するためのHP検出部31が設けられている。このHP検出部31は、回転軸3aの一方端に固着された信号用円板311と、フォト・インタラプター等からなるHPセンサ312とで構成されており、円板311の周縁部がHPセンサ312の隙間(図示省略)にくるように設けられている。そして、円板311に形成されたスリット部がHPセンサ312の隙間に移動してくると、HPセンサ312からの出力信号が「L」から「H」に変化する。そして、後で説明するように信号レベルの変化とパルスモータのパルス数に基づき現像部3のHP位置を検出することができるようになっている。また、HP位置とパルスモータのパルス数に基づき現像部3の位置を検出することができるように構成されている。
【0027】
また、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの一方端側面には、コネクタ33Y,33M,33C,33Kが固着されており、作像位置に位置決めされたときに回転移動方向における1つ下流側の現像ユニットのコネクタ(例えば図3(b)に示すようにイエロー現像ユニット3Yが作像位置に位置決めされたときには、その1つ下流側のブラック現像ユニット3Kに固着されたコネクタ33K)が装置本体側に設けられた現像部用共通コネクタ34と対向する。この現像部用共通コネクタ34は同図に示すようにロータリー現像部3に対して接離移動可能に構成されており、必要に応じて作像位置の1つ下流側にある現像ユニットに近接移動して該現像ユニットのコネクタと嵌合する。これによって、該現像ユニットに取り付けられたEEPROMが両コネクタを介して装置本体6のエンジンコントローラ1と電気的に接続され、エンジンコントローラ1との間でデータ転送を行い、該現像ユニットの装着検出や消耗品管理などを行う。
【0028】
なお、図面への図示を省略するが、ロータリー現像部3を上記した作像位置、HP位置および取出専用位置で確実に位置決め固定するために、ロック機構が設けられている。
【0029】
次に、エンジンコントローラ1の構成について図2を参照しつつ説明する。このエンジンコントローラ1は本発明の制御手段として機能するものであり、HP検出部31からの信号とパルスモータのパルス数などに基づきCPU11により後述するプログラムを実行して装置を制御する。なお、このCPU11には、プログラムや他のデータなどを記憶するためのROM12、各種データを一時的に記憶するRAM13が接続されている。
【0030】
また、CPU11は、シリアルI/F(インターフェース)15を介して電子カウンタに用いるシリアルEEPROM14に接続されている。このシリアルEEPROM14には、装置制御のために必要となるデータが記憶されている。また、CPU11は、シリアルEEPROM14のみならず、各ユニット2,3Y,3M,3C,3K,4,5に設けられたシリアルEEPROM71〜77にもシリアルI/F15を介して接続されており、各シリアルEEPROM14,71〜77との間でデータ転送可能となるとともに、入出力ポート16を介してシリアルEEPROM14,71〜77にチップセレクト信号CSを入力可能となっている。
【0031】
また、エンジンコントローラ1には、電圧監視回路17が設けられており、電源電圧が所定電圧を下回ると、電圧監視回路17がその電圧降下を検出し、その旨を示すリセット信号をCPU11と周辺機器15,16に出力する。
【0032】
さらに、CPU11は入出力ポート16を介してHP検出部31と接続されている。
【0033】
次に、上記のように構成された画像形成装置における画像形成動作および現像ユニットの交換操作について説明する。ここでは、ブラック現像ユニット3Kを交換する場合を例示し、図3および図5を参照しつつ説明するが、その他のトナー色についても同様である。
【0034】
この装置では、電源投入後および先の画像形成動作が完了した後、パルスモータを駆動してロータリー現像部3は回転移動し、図3(a)に示すHP位置に位置決めされており、そのHP位置で待機している。そして、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が与えられると、エンジンコントローラ1がエンジン部EGの各部を制御し、ロータリー現像部3を回転移動させて現像ユニット3Kを作像位置に位置決めする(図1)。そして、感光体21上の潜像をブラックトナーによって顕像化してブラックトナー像を形成した後、そのトナー像を中間転写ベルト41上に一次転写する。それに続いて、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の順序で、ブラック(K)と同様にしてトナー像を形成し、中間転写ベルト41上でトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。そして最終トナー色、つまりイエロー(Y)についての現像処理が完了すると、ロータリー現像部3をHP位置に戻す。
【0035】
このような画像形成処理を続けている間に、例えばブラックトナーがトナーニアエンドとなり、ブラック現像ユニット3Kの交換がユーザ等から指示される(ステップS1)と、エンジンコントローラ1はステップS2〜S8を実行してブラック現像ユニット3Kの交換処理を実行する。まず、パルスモータを駆動してロータリー現像部3を回転移動させてイエロー現像ユニット3Yを作像位置に位置決めする(ステップS2)。これによって、図3(b)に示すように、ブラック現像ユニット3Kのコネクタ33Kが装置本体側の現像部用共通コネクタ34と対向する。
【0036】
次のステップS3で、コネクタ34がロータリー現像部3側に移動してコネクタ33Kと嵌合し、ブラック現像ユニット3Kに取り付けられたEEPROM75が両コネクタ33K,34を介して装置本体6のエンジンコントローラ1と電気的に接続され、EEPROM75に対するデータの読出し/書き込みを行う。これによって、ブラック現像ユニット3Kに関するデータが更新記憶される。
【0037】
これに続いて、コネクタ34が装置本体側に後退移動させてコネクタ33Kから取り外されるとともに、ロータリー現像部3の回転動作と干渉しない位置に退避させる。その後で、図3(c)示すように、パルスモータを駆動してロータリー現像部3を回転移動させてブラック現像ユニット3Kを取出専用位置に位置決めする(ステップS4)。これによって、ブラック現像ユニット3Kの取出しが初めて可能となる。ただし、ブラック現像ユニット3K以外の現像ユニット3C,3M,3Yについては、側板32により取出しが規制されている。このため、ユーザ等が誤ってブラック現像ユニット以外の現像ユニットを取出すのを未然に防止することができる。
【0038】
そして、ステップS5でユーザ等によってブラック現像ユニット3Kが取出専用口321を介してロータリー現像部3から取出された後、新しいブラック現像ユニット3Kが装着されたことが検出されると、上記ステップS2およびS3と同様にして、イエロー現像ユニット3Yの作像位置への位置決め(ステップS6)およびブラック現像ユニット3Kに関するデータの読出し/書込み(ステップS7)が行われる。
【0039】
最後に、パルスモータを駆動してロータリー現像部3を回転移動させてロータリー現像部3を図3(a)に示すHP位置に位置決めして待機状態に入り、ブラック現像ユニット3Kの交換処理を完了し、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が与えられるのを待って通常の画像形成動作を実行する。なお、通常の画像形成動作では、画像信号に基づきブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)の静電潜像を感光体21に形成するとともに、各静電潜像の形成に対応してロータリー現像部3をHP位置からブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置、イエロー用作像位置に順次位置決めして各トナー像を形成した後、ロータリー現像部3を再度HP位置に戻して待機状態に入る。つまり、通常の画像形成動作では、ロータリー現像部3は、HP位置、ブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置およびイエロー用作像位置を循環的に回転位置決めされる。
【0040】
以上のように、この実施形態によれば、ロータリー現像部3を取出専用位置に位置決めしない限り現像ユニットの取出しを行うことができないように構成されているので、ユーザ等が誤って現像ユニットを取出すのを防止することができる。また、ユーザ等が一の現像ユニットの交換指示を与えると、その指定された現像ユニットが取出専用位置に移動し、この現像ユニットのみが取出し可能となるように構成しているので、ユーザ等が誤った現像ユニットを取出すのを効果的に防止することができる。
【0041】
ところで、上記のように構成された画像形成装置では、HP位置で待機しながら画像信号が与えられるのを待ち、画像信号が与えられると、通常の画像形成動作の間、ロータリー現像部3はブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置およびイエロー用作像位置の順に位置決めされ、しかも、画像形成動作が完了した後、再びHP位置に戻される。しかも、ロータリー現像部3を取出専用位置に位置決めしない限り現像ユニットの取出しを行うことができないように構成しているので、次のような作用効果が得られる。
【0042】
まず、画像形成を行った後に次の画像形成を開始するまでロータリー現像部3を作像位置および取出専用位置とは異なるHP位置(図3(a))に位置決めし、そのHP位置で待機させているので、同図(a)に示すように待機状態ではいずれの現像ユニット3Y,3M,3C,3Kも感光体21から離れており、感光体ユニット2の交換などの作業が容易となる。
【0043】
また、従来のように待機状態でユーザ等による現像ユニットの取出しが可能となっている画像形成装置では、画像形成動作を行う前に事前に各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kが正しく装着されているか否かを検出しなければならない。そこで各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの装着確認センサを設けることが考えられるが、それらのセンサを設けることによって装置コストが増大するという問題が発生する。
【0044】
また、センサを設ける代わりに、各現像ユニット3Y,3M,3C,3KのEEPROM72〜75に対してアクセスして装着確認を行うようにしてもよいが、この場合、画像形成動作を行うたびにEEPROM72〜75とエンジンコントローラ1との間でのデータ転送を行う必要があり、これがスループットの低下要因のひとつとなってしまう。また、上記のようにロータリー現像方式では、現像ユニットの切替のためにロータリー現像部3を回転させるたびにコネクタの抜差を繰り返さなければならず、コネクタの接続回数を如何に少なく抑えるかが大きな課題となってくる。
【0045】
これに対し、上記のように取出専用位置を有する実施形態では、ユニット交換を行わない限り通常動作中に現像ユニットを取出すことができないため、装置が正常に稼動している限り、画像形成動作を行う前に事前に各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kが正しく装着されているか否かを検出する必要がなくなる。したがって、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの装着を確認することなく、画像形成動作を行うことができる。
【0046】
ここで、問題となるのが、装置電源がOFF状態となった場合や装置カバーが開閉された場合である。通常、ユーザ等は画像形成動作が完了し、ロータリー現像部3が待機状態となっている間に装置電源を落とすのが一般的であり、この場合、ロータリー現像部3はHP位置に位置決めされたままであり、現像ユニットの取出しは規制されている。したがって、装置電源を再投入した際に、ロータリー現像部3がHP位置に位置決めされていたことを確認することによって、現像ユニットを取出されていないことを確認することができる。しかしながら、画像形成動作中に装置電源が落ちたり、用紙詰りなどが発生して装置カバーが開閉された場合、ロータリー現像部3がHP位置と異なる位置に停止されることがあり、現像ユニットの取出しが可能となることがあるので、現像ユニットの装着確認が必要となる。そこで、この実施形態では、装置電源が投入されたり、装置カバーが開閉されると、エンジンコントローラ1がROM12に記憶されているプログラムにしたがって図6ないし図8に示す初期化動作を実行するように構成している。
【0047】
図6ないし図8は、図1の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。この画像形成装置では、装置電源が投入されたり、装置カバーが装置本体6に再装着されると、パルスモータによるロータリー現像部3の回転動作が開始する(ステップS11)。すると、ロータリー現像部3の回転移動と一体的に回転軸3aに固着された円板311が回転し、そのスリット部がHPセンサ312の隙間に移動してくると、HPセンサ312からの出力信号が「L」から「H」に変化してロータリー現像部3がHPセンサ312に対応する位置(以下「センシング位置」という)まで移動してきたことを検出する。そこで、この実施形態では、ロータリー現像部3の回転開始からセンシング位置に到達するまでに要するセンサ到達時間を測定し(ステップS12)、次に説明するようにセンサ到達時間に基づき種々の判断を行う。
【0048】
この実施形態では、HP位置、作像位置および取出専用位置は予め設定上決められており、しかも各位置とセンシング位置との間をロータリー現像部3が移動する距離も設計上決まっており、ロータリー現像部3を所定速度で移動させるときの各位置とセンシング位置との間の移動時間も設計上既知となっている。そこで、この実施形態では、HP位置からセンシング位置までの移動時間Thsに誤差時間±Δを加算した時間(Ths±Δ)を規定時間としてROM12に記憶しておき、ステップS13でセンサ到達時間が規定時間内であるか否かを判断している。
【0049】
このステップS13でセンサ到達時間が規定時間内である場合には、ロータリー現像部3の回転開始位置がHP位置であることがわかるため、この場合、さらにセンシング位置からHP位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部3がHP位置に到着する(ステップS14)と、ロータリー現像部3の回転移動を停止させてHP位置に位置決めする(ステップS15)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。このように、装置電源の再投入等の前にロータリー現像部3がHP位置に位置決めされていたことを確認することによって、現像ユニットが取出されていないことを確認し、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの装着を確認することなく、画像形成動作を行う。
【0050】
一方、ステップS13でセンサ到達時間が規定時間内となっていない場合には、ロータリー現像部3の回転開始位置がHP位置でないことがわかるため、この場合、センサ到達時間に基づき装置電源の再投入等の前にロータリー現像部3が位置決めされていた停止位置(以下「前回停止位置」という)を求める(ステップS17)。そして、次のステップS17で前回停止位置がイエロー現像ユニット3Yを取出すための取出専用位置、つまりイエロー現像ユニット3Yの交換ポジションであるか否かを判断し、「YES」と判断した際にはイエロー現像ユニット3Yに関するデータの読出し/書込みを行ってイエロー現像ユニット3Yが装着されているか否かを判断する(ステップS18)。
【0051】
具体的には、マゼンタ現像ユニット3Mを作像位置に移動位置決めすることによってイエロー現像ユニット3Yに取り付けられたコネクタ33Yを装置本体側に設けられた現像部用共通コネクタ34と対向させる。そして、現像部用共通コネクタ34を該現像ユニット3Yに向けて移動させてコネクタ33Yと嵌合させる。これによって、該現像ユニット3Yに取り付けられたEEPROM72が両コネクタ33Y,34を介して装置本体6のエンジンコントローラ1と電気的に接続されるので、エンジンコントローラ1との間でデータ転送を行い、該現像ユニット3Yの装着検出を行う。
【0052】
このステップS18でイエロー現像ユニット3Yの装着が確認されると、センシング位置からHP位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めする(ステップS19)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【0053】
一方、ステップS18でイエロー現像ユニット3Yの未装着が確認されると、ステップS20に進んでイエロー現像ユニット3Yが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部(図示省略)に表示してユーザ等に警告を報知する。また、それとともにステップS19と同様にしてロータリー現像部3をHP位置に位置決めし(ステップS21)、待機状態に移ってイエロー現像ユニット3Yの装着を待つ。
【0054】
また、ステップS17で前回停止位置がイエロー現像ユニット3Yの交換ポジションでないと判断すると、ステップS22に進んでイエローにおける処理(ステップS18〜S21)と同様の処理を実行する。すなわち、ステップS22で前回停止位置がマゼンタ現像ユニット3Mを取出すための取出専用位置、つまりマゼンタ現像ユニット3Mの交換ポジションであるか否かを判断し、「YES」と判断した際にはマゼンタ現像ユニット3Mに関するデータの読出し/書込みを行ってマゼンタ現像ユニット3Mが装着されているか否かを判断する(ステップS23)。そして、マゼンタ現像ユニット3Mの装着が確認されると、センシング位置からHP位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めする(ステップS24)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【0055】
一方、ステップS23でマゼンタ現像ユニット3Mの未装着が確認されると、マゼンタ現像ユニット3Mが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部(図示省略)に表示してユーザ等に警告を報知する(ステップS25)とともに、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めし(ステップS26)、待機状態に移ってマゼンタ現像ユニット3Mの装着を待つ。
【0056】
また、ステップS22で前回停止位置がマゼンタ現像ユニット3Mの交換ポジションでないと判断すると、ステップS27に進んでイエローやマゼンタにおける処理(ステップS18〜S21、S23〜S26)と同様の処理を実行する。すなわち、ステップS27で前回停止位置がシアン現像ユニット3Cを取出すための取出専用位置、つまりシアン現像ユニット3Cの交換ポジションであるか否かを判断し、「YES」と判断した際にはシアン現像ユニット3Cに関するデータの読出し/書込みを行ってシアン現像ユニット3Cが装着されているか否かを判断する(ステップS28)。そして、シアン現像ユニット3Cの装着が確認されると、センシング位置からHP位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めする(ステップS29)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【0057】
一方、ステップS28でシアン現像ユニット3Cの未装着が確認されると、シアン現像ユニット3Cが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部(図示省略)に表示してユーザ等に警告を報知する(ステップS30)とともに、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めし(ステップS31)、待機状態に移ってシアン現像ユニット3Cの装着を待つ。
【0058】
また、ステップS27で前回停止位置がシアン現像ユニット3Cの交換ポジションでないと判断すると、ステップS32に進んでイエロー、マゼンタやシアンにおける処理(ステップS18〜S21、S23〜S26、S28〜S31)と同様の処理を実行する。すなわち、ステップS32で前回停止位置がブラック現像ユニット3Kを取出すための取出専用位置、つまりブラック現像ユニット3Kの交換ポジションであるか否かを判断し、「YES」と判断した際にはブラック現像ユニット3Kに関するデータの読出し/書込みを行ってブラック現像ユニット3Kが装着されているか否かを判断する(ステップS33)。そして、ブラック現像ユニット3Kの装着が確認されると、センシング位置からHP位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めする(ステップS34)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【0059】
一方、ステップS33でブラック現像ユニット3Kの未装着が確認されると、ブラック現像ユニット3Kが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部(図示省略)に表示してユーザ等に警告を報知する(ステップS35)とともに、ロータリー現像部3をHP位置に位置決めし(ステップS36)、待機状態に移ってブラック現像ユニット3Kの装着を待つ。
【0060】
さらに、ステップS32で前回停止位置がブラック現像ユニット3Kの交換ポジションでないと判断すると、ステップS37に進んで前回停止位置がいずれかのトナー色についての作像位置であるか否かを判断し、「YES」と判断した際には画像形成動作中に動作停止された可能性があるため、感光体21などに対するクリーニング処理を行う(ステップS38)。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【0061】
一方、ステップS37で「NO」と判断する、つまりロータリー現像部3が予め規定している作像位置、HP位置および取出専用位置に位置決めされていないと判断した場合には、ステップS39〜S41の処理を実行する。この場合、ロータリー現像部3を作像位置、HP位置および取出専用位置に位置決め固定するためのロック機構が故障していたり、パルスモータが故障していたり、該パルスモータからの駆動力を伝達する動力伝達機構が故障している可能性が考えられるため、このようなモータおよび各機構についての確認動作を行う必要がある。そこで、ステップS39で通常の現像動作を実行する。
【0062】
ここで、モータおよび各機構が正常であれば、動作開始からHPセンサ312の出力変化までに要する時間(センサ到達時間)は予め規定されている時間となるため、次のステップS40でセンサ到達時間が規定時間内であるか否かを判断し、規定時間内である場合にはモータおよび各機構に故障は発生していないことが確認されるので、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。一方、ステップS40でセンサ到達時間が規定時間内でない場合にはモータおよび各機構に故障は発生したことが確認されるので、直ちに機械を停止して(ステップS41)エラー処理モードに移行する。
【0063】
以上のように、この実施形態によれば、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置へのロータリー現像部3の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによってロータリー現像部3がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前におけるロータリー現像部3の前回停止位置を求めている。そして、前回停止位置がHP位置(待機位置)であることを確認すると、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待って画像形成を開始しているので、スループットを向上させるとともに、装着確認の回数を抑えることでEEPROMへのアクセス回数およびコネクタの抜き差し回数を低減させて、EEPROMおよびコネクタの交換時期を伸ばすことができ、ランニングコストの面で有利となる。
【0064】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、ロータリー現像部3が本発明の「作像手段」に相当し、現像ユニット3Y,3M,3C,3Kが本発明の「作像ユニット」に相当し、感光体21が本発明の「像担持手段」に相当しているが、本発明の適用対象は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば特開平7−36246号公報に記載されているように、各作像ユニットが感光体と現像手段とで構成され、各作像ユニットにより中間転写ベルトなどの転写媒体上にトナー像を形成する画像形成装置にも適用することができる。なお、このように構成された画像形成装置では、中間転写ベルト等の転写媒体が本発明の「像担持手段」に相当することがいうまでもない。
【0065】
また、上記実施形態および上記公報記載の装置では、4つの作像ユニットにより作像手段を構成しているが、作像手段を構成する作像ユニットの個数は「4」に限定されるものではなく、2以上の作像ユニットによって作像手段が構成される画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【0066】
また、上記実施形態では、各現像ユニット3Y,3M,3C,3Kがロータリー現像部3の軸方向に着脱可能となっているが、ロータリー現像部3の放射方向に現像ユニットが着脱される画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【0067】
さらに、上記実施形態にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシートに印刷するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などを含め、電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【0068】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときに作像ユニットをユニット保持部から取出し可能となっているので、取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しを規制してユーザ等が誤って作像ユニットを取出すのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図2】図1の画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。
【図3】ロータリー現像部の動作を模式的に示す図である。
【図4】コネクタ接続構造を示す図である。
【図5】図1の画像形成装置でのブラック現像ユニットの交換動作を示すフローチャートである。
【図6】図1の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【図7】図1の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【図8】図1の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
3…ロータリー現像部(作像手段)
3Y,3M,3C,3K…現像ユニット(作像ユニット)
3b…支持フレーム(ユニット保持部)
21…感光体(像担持手段)
32…側板
33Y,33M,33C,33K…(ユニット側)コネクタ
34…現像部用共通コネクタ
72〜75…EEPROM(記憶素子)
312…HPセンサ
321…取出専用口
Claims (5)
- トナー像を担持可能な像担持手段と、互いに異なる色のトナー像を前記像担持手段に形成する複数の作像ユニットをユニット保持部により着脱自在に保持しながら、移動可能に構成されており、その移動によって前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを前記像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該一の作像ユニットにより前記像担持手段にトナー像を形成する作像手段と、前記作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサとを備え、前記作像手段が前記作像位置とは異なる取出専用位置に位置決めされたときに、前記複数の作像ユニットのうち前記取出専用位置に対応する作像ユニットが前記ユニット保持部から取出し可能となる一方、前記作像手段が前記取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには前記複数の作像ユニットの取出しが規制されるとともに、前記作像手段は、画像信号に基づき前記複数の作像ユニットの各々により形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成動作が実行された後に、前記作像位置および前記取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めされて、次の画像信号が与えられるまで前記待機位置で待機する画像形成装置において、
装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、前記待機位置への前記作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点から前記センサによって前記作像手段が前記センシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における前記作像手段の停止位置を求め、該停止位置が前記待機位置であることを確認すると、前記ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待ってカラー画像の形成を開始することを特徴とする画像形成装置。 - 前記作像手段を作像ユニットの取出し側で覆うように配置された側板をさらに備え、前記側板の一部には取出専用口が形成されており、前記取出専用口を介して前記取出専用位置に位置決めされた作像ユニットを取出し可能となっている請求項1記載の画像形成装置。
- 前記停止位置が前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを取出すための前記取出専用位置であることを確認すると、前記一の作像ユニットの前記ユニット保持部への装着確認を行う請求項1または2記載の画像形成装置。
- 前記停止位置が前記待機位置以外の位置であることを確認すると、該停止位置が前記取出専用位置であるかを確認するとともに前記取出専用位置であると確認された場合は、前記ユニット保持部への前記作像ユニットの装着確認を行う請求項1または2記載の画像形成装置。
- 共通コネクタをさらに備え、
前記複数の作像ユニットの各々には、その作像ユニットに関する情報を記憶する記憶媒体と、前記記憶媒体に電気的に接続され、しかも前記共通コネクタと嵌合可能となっているユニット側コネクタとが設けられており、
前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットに設けられた前記ユニット側コネクタに前記共通コネクタを嵌合させ、該一の作像ユニットに設けられた前記記憶素子にアクセスして該一の作像ユニットの装着確認を行う請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
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