JPH01221765A - 画像形成装置および交換用現像器ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機、プリンタ等の画像形成装置に
関し、詳しくは交換可能な現像器。

インクタンク等の交換装着時に、交換された現像器等に
固有の特性を識別するために用いられる識別手段に関す
るものである。

（従来の技術） トナーを用いた複写機を代表的例として以下説明すると
、近年、この種の画像形成装置については多色コピーと
呼ばれる形式のものが市販されるようになってきている
。これは多色コピーされた書類は見る者に内容をより強
く印象付けるという特質があって、高い付加価値をもつ
からである。

また例えば電子写真複写機等の画像形成装置については
その高機能化の要望とは別に、小型化、低コスト化の要
望が強くあり、近年においては多数の小型化された複写
機が市販されるようになってきている。そしてこのよう
な小型化された複写機等においても上記したような多色
コピーが可能とされること、あるいは希望する色のコピ
ーを可能とすることが要望されるが、この種の小型複写
機では、一つの装置内に複数の現像器等を内蔵する構成
を採用することは、当然ながら装置小型化の意図に反す
る結果になるために困難である。

そこで、一つの装置に対して複数の現像器を交換装着可
能とすることで、ユーザが自分のとりたい色を現像（例
えば多色コピー）を可能とする方式のものが提案され、
現実にこのような方式を適用した装置も市販されている
。

ところでこのような現像器交換方式の複写機については
、使用する異なる色毎に現像特性が異なり、適正な現像
を行なうためには例えばその色トナーに固有の特性に見
合った制御条件で現像を行なうことが望まれることは言
うまでもない。例えば現像バイアスの電圧値、交互電界
の周波数をトナーの現像特性に応じて適性に与えること
が必要とされるのである。このために従来は、例えば複
写機本体とこれに交換装着する現像器との間に、特定の
装着関係で機械的に機能するスイッチ等を設け、このス
イッチ等からの信号を受けたコントローラが適切な電圧
等の入力を現像器に対して与えるように構成されたもの
が提供されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記したような機械的な係合により動作するス
イッチ手段を用いる従来方式では、異なる特性をもった
現像器毎に異なる機械的な係合部を形成させる必要があ
り、このためにケーシングをモールド成形する近時の装
置にあっては異なる種類の現像器毎に異なるモールド成
形型を準備しなければならず、それが製品コストの上昇
につながるという問題を招く。

また機械的な係合部を折損方式で形成させる方式のもの
も考えられえるが、この方式では折損を形成させる部分
の強度が弱く誤折損あるいは搬送途中での欠損等の問題
もありて、それが装着した現像器の誤認識につながって
現像特性不良の原因を招く虞れがあった。

本発明は以上のような従来の欠点を解消し、誤認識の虞
れをなくすことで使用する現像器の特性に見合った常に
安定な現像制御を可能とした画像形成装置を提供せんと
するものである。

また本発明の他の一つの目的は、種類の異なる現像器に
ついて、コネクタを各種類の対応品を使用する他は、ケ
ーシングは共通のモールディング成形品で共用できるよ
うにし、したがって製造品のコストの低減化を可能とし
た交換用現像器を提供するところにある。

また本発明の別の目的は、単純な現像器の交換作業で同
時かつ自動的に当該現像器の種別を識別することができ
、しかも電気的接続をとる部分で識別をすることにより
、誤認識のない精度の高い識別が可能な画像形成装置を
提供するところにある。

（課題を解決するための手段） 以上の目的を実現するためになされた本発明よりなる画
像形成装置の特徴は、画像形成を行なう本体内に、準備
された複数の異なる種類の現像器ユニットから一つを選
択して交換装着が可能に設けられた画像形成装置本体と
、この装置本体に対し装着して使用されると共に、装着
時に接続される信号伝達用のコネクタを有する上記複数
の種類の現像器ユニットと、の組合せからなる画像形成
装置であって、上記複数の種類の現像器ユニットの一種
はタイプ識別用の特全構成の回路を上記コネクタに伴有
し、他の少なくとも一種の現像器ユニットは上記特定構
成の回路とは異なった他の構成のタイプ識別用回路を上
記コネクタに有し、更に上記画像形成装置本体には、接
続されたコネクタのタイプ識別用回路の構成を検知・識
別する識別手段を設けたという構成をなすところにある
。

また本発明は、上記構成の画像形成装置に用いられる交
換用現像器ユニットの構成をもう一つの特徴とするもの
であり、具体的には、画像形成装置本体に対し交換して
装着可能に設けられ、かつ上記画像形成装置本体に対す
る装着によって接続されるコネクタを有した現像器ユニ
ットであって、該コネクタは、信号伝達用の回路と共に
タイプ識別用の回路を伴有し、かつ該タイプ識別用の回
路は上記画像形成装置本体に設けられているタイプ識別
手段に対し電気的に接続されるという構成をなすところ
にある。

上記構成において、現像器側のコネクタの特定構成の回
路は、例えば画像形成装置本体側に設けたタイプ識別の
ための２木のビンに対し、これらのビン間を導通あるい
は断線の二態として提供する形式の回路として例示する
ことができる。上記の画像形成装置本体側のビンは、当
該本体に搭載のコントローラに電気的に接続されて、導
通、断線を２進的に検知することができる。もちろんこ
の検知の態様は上記の二態のものに限定されるものでは
なく、三以上の組合せとして構成できることは言うまで
もない。

本発明における現像器ユニットのタイプ識別のための回
路を伴有するコネクタは、現像器ユニットに給電あるい
は所定の信号を送・受信するためのコネクタとして必要
なものを兼用すればよい。このようなコネクタとして、
例えば複写機の現像器にあっては、該現像器内部の現像
用トナーの残量を検知するための手段が併設される場合
が多いことから、このトナー残量検知手段に接続のコネ
クタを利用する例を上げることができる。

本発明の画像形成装置とは、電子写真法等に従ってトナ
ーを用いて画像を形成させる複写機、インクドツトによ
り画像を形成させるインクドツトプリンタ等を例示する
ことができ、現像器ユニットとしては前者の場合にはい
わゆるトナーを内蔵した現像器、後者の場合にはインク
タンクを備えたインクタンクユニットを例示することが
できる。

現像器ユニットのタイプが識別されることにより、例え
ば複写機では原稿照明の照度を調節する、現像器のバイ
アス電圧を調整する、交互電界の周波数を調整する等々
の必要な制御をコントローラにより与えるようにすれば
よい。

（作用） 本発明は前記の構成をなすことによって、現像器ユニッ
トの実質的に殆どの機械的な構成を全く同一のものとし
て形成させ、ただしこれに組付けるコネクタを、現像器
タイプ毎に別の識別回路をもったものと構成することで
、複数種類の現像器ユニットを適切に構成できることに
なり、画像形成装置本体側の構成は、コネクタとの電気
的接続により該当するコネクタに設けられている回路を
識別する識別手段を搭載しておけばよい。

（実施例） 以下本発明を複写機に適用した実施例につき図面に基づ
いて説明する。

実施例１ 第４図および第５図は本発明を適用する複写機の構成概
要−例を示したものであり、この図において、１は原稿
載置ガラス、２は該原稿載置ガラス１上に置かれる原稿
、３は原稿照明光源としての照明ランプ、４〜９は反射
ミラー、ｌＯは結像レンズ、１１は感光体ドラム、１２
は一次帯電器、１３は現像器、１４は転写帯電器、１５
はクリーナ、１６は転写紙、１７は該転写紙１６を収容
するカセット、１８はレジストローラ、１９はスリップ
ローラ、２０はピックアップローラ、２１は転写ガイド
、２２は分離除電器、２３は搬送ベルト、２４は定着器
、２６は排出ローラである。

以上の構成は公知の複写機のものもと同様であり、かか
る構成を有する複写機においては次のように画像形成が
なされる。

まず、原稿載置ガラス１上に置かれた原稿２は照明ラン
プ３により照明され、その光像は反射ミラー４，５．６
を介して、結像レンズｌＯを通過し、さらに反射ミラー
７．８．９を介して感光体ドラム１１上に導かれる。こ
のときランプ３およびミラー４，５．６は図の矢印方向
に所定速度で移動しつつ原稿を走査する。

一方、感光体ドラム１１は一次帯電器２１よりその表面
に均一な帯電を施しながら矢印方向に回転しているので
、感光体ドラム１１表面には順次原稿像に対応する静電
潜像が形成される。

この静電潜像は、トナーを収容した現像器１３により現
像顕在化されてトナー像となる。

次に、このトナー像は転写帯電器１４の作用により転写
紙１６上に転写される。ここで転写紙１６は初めカセッ
ト１７に積載されており、上から一枚づつピックアップ
ローラ２０により取り出され、転写ガイド２１に沿って
スリップローラ１９、レジストローラ１８を通って転写
位置まで移動する。

トナー像を転写された転写紙１Ｂは分離除電器２２によ
りドラム１１から分離され、搬送ベルト２３により定着
器２４まで搬送され、ここでトナー像が定着される。そ
の後、転写紙１６は排出ローラ２５を介して装置外部に
排出される。

第５図は現像器１３の部分の構成を詳しく示したもので
あり、本例の複写機においては、複写機本体のフレーム
に設けられたレール２６に対して、ユニット化された現
像器１３が外部から嵌挿装着、抜出しが可能に設けられ
ていて、上記レール２６に装着した状態で抑圧機構ｚ８
を作用させることでこの現像器１３の現像スリーブ２７
を感光体ドラム１１に圧力的に係合（実際はスペーサコ
ロ等により所定の間隙を保って間接的に係合）させるこ
とができるようになっている。

以上のような構成の複写機において、本例においては現
像器のトナー残量検知のための電気的接続手段を利用し
て本発明を次のように実現する。

第１図は上記現像機１３の側面（第４図の紙面に垂直な
方向の奥側）に設けたコネクタ部分を拡大して示したも
のである。

この図においてまず、現像器１３を複写機本体の手前側
より上記レール２６に嵌挿挿入させ、更に図のＢ方向（
複写機本体の奥側）に移動させる。この嵌挿される現像
器１３の上述した奥側の容器側面には、図示する如くコ
ネクタ３４が現像器１３０ケーシングに固定的に設けら
れており、したがってこのコネクタ３４は現像器１３と
共に複写機の奥側に嵌挿移動される。

一方複写機本体の内部には、図示しない手段によりコネ
クタ３５が固定されていて、これは、上記複写機のレー
ル２６に沿って嵌挿移動される上記現像器の固定コネク
タ３４前方に対応して配置されている。

そしてこの現像器の複写機本体内への十分な嵌挿挿入に
より、現像器１３のコネクタ３４は、複写機本体側のコ
ネクタ３５に嵌合し合い、所定の電気的接合がとれるよ
うになっている。本例におけるこれらのコネクタ３４．
３５は、４ビンづつの信号線があって、これらは第２図
で説明するようにコネクタ３５側のビンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
とコネクタ３４側のａ、ｂ、ｃ、ｄが、Ａ−ａ。

Ｂ−ｂ、Ｃ−ｃ％Ｄ−ｄの各々が結合するようになって
いる。

第２図は本例における上記４つのビンが伝達する信号の
内容を説明する図であり、本例における現像器側のコネ
クタ３４のビンａは、現像器１３の内部に内蔵した図示
しないトナー残量検知センサが発生する信号を伝達する
ための信号線を示し、ビンｂはＧＮＤの信号線、またビ
ンＣとビンｄは現像器の種類を識別するための検知部と
して構成されていて、本例ではリード線等で短絡された
回路構成とされている。

他方複写機本体側のコネクタ３５のビンＡは上記ビンａ
からトナー残量検知センサからの信号を受けとるための
ものであり、またピンＢはＧＮＤの信号線を示している
。そしてピンＣとピンＤは、現像器１３のタイプ識別の
ための信号線を示しており、本例では上記現像器側の短
絡されたピンＣとピンｄにより導通状態となる場合と、
ピンＣとピンＤが電気的に断線された状態（例えば現像
器が装着されていない状態か、あるいはピンＣとピンｄ
の短絡回路をもたない現像器が装着されている状態）に
なる場合とは識別できるようになっている。

ここで前者のピンＣとピンＤが導通状態となる場合には
、装着された現像器が例えば黒色トナーの現像器である
と認識し、後者ビンＣとピンＤが電気的に断線状態とな
る場合には、装着された現像器が色トナーの現像器であ
ると認識するようにしておけば、この認識に応じ、現像
器に対して必要・適正な現像制御（例えばバイアス電圧
の値や、交互電界の周波数等の設定制御）を選択するこ
とができる。このための識別認識は、例えば上記複写機
本体内に搭載した制御回路に、ピンＣ，Ｄからの信号線
を接続し、その導通の有無により行なうことができる。

第３図は以上のピンｃ、ｄの間の短絡の有無により異な
る識別が行なう回路をブロック図で簡単に示したもので
ある。この図においてピンＤに結線された信号線は分岐
されてその一方は反転器３６を介してコントローラ３７
の入力端子Ｄ２に入力され、他方はそのままコントロー
ラの入力端子Ｄ１に人力される。したがってコントロー
ラ３７はこれらの入力端子Ｄ１．Ｄ２への入力の有無に
従って、装着された現像器のタイプを識別することがで
きる。

実施例２ 第６図は本発明の他の実施例を説明するためのものであ
り、本例における特徴は、現像器側コネクタ３４の固定
構造、複写機本体側コネクタの固定構造については上記
実施例１のものと同様であるが、互いに結合するピンの
数および識別認識の方式で相違する例を示している。

本例における特徴は、現像器側コネクタ３４がａ　−’
　ｅの５木のピンを有すると共に、複写機本体側コネク
タ（図示せず）にもこれに対応するように５本のピンＡ
ＮＤ（図示せず）を設けて、これらのピンが、上記現像
器１３の挿入嵌挿により、Ａ−ａ、　Ｂ−ｂ、　Ｃ−ｃ
、　Ｄ−ｄ。

Ｅ−ｅの結合をするようにしている。

本例における現像器側のコネクタ３４の構成を、第６図
（ａ）では黒色トナー現像用の現像器に使用する現像器
側コネクタ３４ａである場合として示し、第６図（ｂ）
では色トナー現像用の現像器に使用する現像器側コネク
タ３４ｂである場合として示している。

本例では、これらのうち黒色トナー現像用の現像器はト
ナー残量検知手段を搭載し、他方色トナー現像用の現像
器はトナー残量検知手段を搭載していない場合のものと
した。

従って、第６図（ａ）の黒色トナー現像用の現像器に使
用する現像器側コネクタ３４ａにあっては、ピンａ、ｂ
は実施例１の場合と同様の信号線に接続されているが、
第６図（ｂ）の色トナー現像用の現像器に使用する現像
器側コネクタ３４ｂにあっては、ピンａおよびピンｂは
単にオープンとなっている。

そしてピンｃ、ｄ、ｅは、第６図（ａ）の黒色トナー現
像用の現像器側コネクタ３４ａにあってはピンＣとピン
ｅが短絡され、他方第６図（ｂ）の色トナー現像用の現
像器側コネクタ３４ｂにあってはピンｄとピンｅが短絡
されている。このような構成によれば、これらピンＣ〜
ｅに結合する複写機本体側のコネクタＣ−ＥのＣ，０間
に導通がある場合と、Ｃ，Ｅ間に導通がある場合とで、
該複写機本体に装着された現像器の種別が識別認識でき
ることになり、更に現像器が装着されていない場合には
これらのいずれの導通もないために、現像器の非装着状
態として検出することができる特徴がある。そして現像
器の非装着検出時には、複写機本体にあるコピーボタン
に入力しても、複写機の稼働が生じないように付図示の
コントローラのモードを設定しておけば、いわゆるミス
コピーの無駄がなくなるという効果が得られる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明よりなる画像形成装置によ
れば、例えば複写機にあってはその現像器のトナー残量
検知手段からの信号を複写機本体のコントローラに伝達
する信号伝達系のコネクタに、現像器のタイプを識別す
るための特定構成の回路を併設し、これが複写機本体側
のコネクタを介してコントローラの識別手段に電気的に
接続されることで所定の現像器タイプを自動釣に識別可
能とでき、確実かつ安定した識別が可能となる効果が得
られる。

また識別のための専用のスイッチ部材を必要とせず、ま
たコネクタ部品を除いてケーシング等についてはタイプ
が異なっても全く同一のものを使用できるために、部品
管理、成形型の共通化等に基づく製造コストの低減化等
の種々の利益が得られる。

また従来の折損方式のものに比べて誤動作の虞れは可及
的に小さくなり、制御不良状態でのいわゆるミスコピー
の問題も殆ど生ずることがないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明よりなる現像剤検知センサ用のコネ
クタの構成概要−例を示した図、第２図はコネクタとビ
ンの関係およびこれらの接続に対応した信号の内容を一
例的に示した図、第３図はビンの接続による信号の内容
を識別するための回路を示したブロック図、第４図はコ
ネクタとビンの関係およびこれらの接続に対応した信号
内容の他の例を示した図、第５図は本二種のタイプのコ
ネクタを説明するための図である。 １；原稿載置ガラス　２：原稿 ３：照明ランプ　　　４〜９：反射ミラー１０：結像レ
ンズ　　　１１：感光体ドラム１２ニ一次帯電器　　　
１３：現像器 １４：転写帯電器　　　１５：クリーナｌＢ＝転写紙　
　　　　１７：カセット１８ニレジストローラ　１９ニ
スリップローラ２０：ビックアップローラ ２１：転写ガイド　　　２２：分離除電器２３：ｌｌｌ
１！送ベルト　　　２４：定着器２５；排出ローラ　　
　２Ｂ＝レール ２７：現像スリーブ　　２８：押圧機構３４：（現像器
側）コネクタ ３５：（複写機本体側）コネクタ ３４ａ、３４ｂ：　（現像器側）コネクタ３６、反転器
　　　　　３７：コントローラ第３図 第５図 第６図 （Ｑ）　　　　　　（ｂ） 黒現像器用コネクタ３４ａ　　　　　　　色現像器用コ
ネクタ３４ｂ昭和ＩＪ年特許顆第牟７２６２号 氏　名・（名称）　　（ＩＣ’０）　　＋　ヤ　ノ　ン
　抹式会社４、代理　人 住　所　　東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３０５、補正命令の日付 昭和１３年　ζ１３１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　画像形成を行なう本体内に、準備された複数の異な
   る種類の現像器ユニットから一つを選択して交換装着が
   可能に設けられた画像形成装置本体と、この装置本体に
   対し装着して使用されると共に、装着時に接続される信
   号伝達用のコネクタを有する上記複数の種類の現像器ユ
   ニットと、の組合せからなる画像形成装置であって、上
   記複数の種類の現像器ユニットの一種はタイプ識別用の
   特定構成の回路を上記コネクタに伴有し、他の少なくと
   も一種の現像器ユニットは上記特定構成の回路とは異な
   った他の構成のタイプ識別用回路を上記コネクタに有し
   、更に上記画像形成装置本体には、接続されたコネクタ
   のタイプ識別用回路の構成を検知・識別する識別手段を
   設けたことを特徴とする画像形成装置。 ２　画像形成装置本体に対し交換して装着可能に設けら
   れ、かつ上記画像形成装置本体に対する装着によって接
   続されるコネクタを有した現像器ユニットであって、該
   コネクタは、信号伝達用の回路と共にタイプ識別用の回
   路を伴有し、かつ該タイプ識別用の回路は上記画像形成
   装置本体に設けられているタイプ識別手段に対し電気的
   に接続されるものであることを特徴とする請求項１に記
   載の画像形成装置に用いられる交換用現像器ユニット。