JPH06258910A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像カートリッジに収納された現像剤の種類
を問題とせず、任意の位置に装着が可能であって、操作
性を著しく向上せしめ得る多色画像形成装置を提供す
る。 【構成】 装置奥側の現像カートリッジ保持部材１０８
上にマイクロスイッチ５０１（５０１Ｍ、５０１Ｃ、５
０１Ｙ、５０１ｂｋ）を取付け、現像カートリッジＤが
保持部材１０８へと取り付けられた際に、いづれのマイ
クロスイッチ５０１をＯＮするかによって、装着された
現像カートリッジＤに収納された現像剤の識別を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式などにて
フルカラー画像などの多色画像を形成する多色画像形成
装置に関するものであり、特に、回転選択可能な複数の
現像カートリッジを有する多色画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図２５に、複数の現像カートリッジを備
えた従来の多色画像形成装置の一例を示す。

【０００３】本例の多色画像形成装置において、給紙部
１０１から給紙された用紙１０２は、その先端をグリッ
パ１０３ｆにより挟持されて転写ドラム１０３の外周に
保持される。

【０００４】一方、帯電手段２により一様に帯電された
電子写真感光ドラムのような像担持体１に、光学ユニッ
ト１０７により各色毎に光像が照射され、潜像が形成さ
れる。この潜像は、現像剤の消費完了に伴なって交換さ
れるべく装置本体側に対して着脱自在とされるカートリ
ッジ化された現像器１２、即ち、現像カートリッジＤ
（イエロー現像カートリッジＤｙ、シアン現像カートリ
ッジＤｃ、マゼンタ現像カートリッジＤｍ、ブラック現
像カートリッジＤｂ）にて現像され、可視像とされる。
この可視像は、転写ドラム１０３の外周に保持された用
紙１０２に重ね転写されて、多色画像とされる。

【０００５】その後、用紙１０２は、転写ドラム１０３
より分離されて、定着ユニット１０４で定着され、排紙
部１０５より排紙トレー部１０６に排出される。

【０００６】ここで、各色現像カートリッジＤは、その
両端に回転支軸を有し、各々がこの軸を中心に回転可能
に現像カートリッジ選択機構２０５の現像カートリッジ
保持部材１０８に保持され、又、各現像カートリッジＤ
は、図示するように、その姿勢を一定に維持した状態で
現像カートリッジ選択のための回転がなされる。

【０００７】又、現像カートリッジ選択機構２０５は、
支点１０９ｂの回りに揺動自在とされる保持フレーム１
０９に担持されている。そして、選択された現像カート
リッジＤが現像位置に移動すると、選択機構保持フレー
ム１０９はソレノイド１０９ａにより、揺動支点１０９
ｂを中心として揺動し、現像カートリッジ選択機構２０
５を像担持体１方向へと移動せしめ、それによって、選
択された現像カートリッジＤが、像担持体１に対して位
置決めされる。装置本体側板には、現像カートリッジＤ
の現像剤担持体１５が突き当てられて像担持体１との位
置決めを成すための部材（図示せず）が設けられてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、現像カートリッジ選択機構２０５の現像カー
トリッジ保持部材１０８の所定の位置に所定の色の現像
カートリッジＤを装着する構成とされているために、各
現像カートリッジＤに収納された現像剤の色と、この現
像カートリッジＤが装着される場所とをその都度確認し
ながら装着することが要求され、現像カートリッジ交換
に際しての操作性が悪いという欠点があった。

【０００９】又、この問題を解決するべく現像カートリ
ッジＤの操作性を向上させた場合には、従来において
は、色毎の現像カートリッジの切換えが最短距離で行な
えなくなる場合が生じ、高速印字に耐えかねるという問
題があった。

【００１０】従って、本発明の目的は、現像カートリッ
ジに収納された現像剤の種類を問題とせず、任意の位置
に装着が可能であって、操作性を著しく向上せしめ得る
多色画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多色画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の
発明は、現像カートリッジ保持部材に対して着脱自在に
構成された複数の現像カートリッジを備え、この現像カ
ートリッジ保持部材を回動することによって各現像カー
トリッジを像担持体に対向した現像位置へと移動し、そ
して現像作動をなすようにした多色画像形成装置におい
て、前記現像カートリッジ保持部材の現像カートリッジ
装着位置に、現像カートリッジに収納された現像剤の種
類を識別するための手段を備えたことを特徴とする多色
画像形成装置である。又、この多色画像形成装置は、更
に、前記現像剤識別手段により判別された複数の現像カ
ートリッジの位置関係に基づき、色情報の送出順を変更
するための色送出順切替手段を有することができる。

【００１２】第２の発明によると、現像カートリッジ保
持部材に対して着脱自在に構成された複数の現像カート
リッジを備え、この現像カートリッジ保持部材を回動す
ることによって各現像カートリッジを像担持体に対向し
た現像位置へと移動し、そして現像作動をなすようにし
た多色画像形成装置において、現像カートリッジに収納
した現像剤の消費完了を検知するための現像剤残量検知
手段と、現像カートリッジ保持部材のホームポジション
位置を検知する検知手段とを備え、前記現像剤残量検知
手段と前記現像カートリッジ保持部材ホームポジション
位置検知手段とは、少なくとも前記残量検知とホームポ
ジション位置検知のための発光源が共通とされる光学的
検知手段を備えたことを特徴とする多色画像形成装置が
提供される。この発明の他の態様によれば、前記現像カ
ートリッジ保持部材ホームポジション位置検知手段にお
ける検知信号は、現像カートリッジの色種類によって、
その検知信号パターンが異なるように構成することがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る多色画像形成装置を図面
に則して更に詳しく説明する。

【００１４】（第１の発明） 実施例１ 図１は、本発明に係る、複数の現像カートリッジを備え
た多色画像形成装置の一実施例を示すものであって、本
実施例の画像形成装置は、感光ドラムのような像担持体
１に帯電部材２及びクリーナ３を一体的に組込んでカー
トリッジ化した、装置本体に着脱自在なドラムカートリ
ッジＣと、現像剤担持体を備えた現像室及びトナーを収
容したトナー収容室を一体的にカートリッジ化した、各
々装置本体に独立して着脱自在な各色の現像カートリッ
ジＤ（つまりイエロー現像カートリッジＤｙ、シアン現
像カートリッジＤｃ、マゼンタ現像カートリッジＤｍ、
ブラック現像カートリッジＤｂ）と、像担持体１に対向
した現像位置に各色の現像カートリッジＤを順次移動し
て、像担持体１上の潜像を現像する現像カートリッジＤ
を切換える現像カートリッジ選択機構２０５とを備えて
いる。

【００１５】この画像形成装置によれば、ドラムカート
リッジＣの像担持体１上に光学ユニット１０７からの像
露光により各色毎に潜像が形成され、選択機構２０５に
よりその潜像に応じた色の現像カートリッジＤに切換え
て潜像を現像させる。

【００１６】このようにして各色毎の現像により得られ
た各色のトナー像は、転写ドラム１０３上に保持された
用紙１０２上に順次重ね合わせて転写される。用紙１０
２は給紙部１０１から給紙され、その先端を転写ドラム
１０３のグリッパ１０３ｆにより把持されて、転写ドラ
ム１０３の回転によりその外周上に保持される。トナー
像が転写された用紙１０２は、転写ドラム１０３から分
離して定着ユニット１０４に送られ、そこで定着してト
ナー像の混色及び固定を行なった後、排紙部１０５を経
て排紙トレー１０６上に排出される。

【００１７】上記のドラムカートリッジＣについて図２
〜図６を参照して説明する。ドラムカートリッジＣは、
図２に示すように、画像形成装置本体内の１対の側板１
００（前面側のみを図示）に設けた装着口１００ａに、
その一方の前面側の側板１００の外方からスラスト方向
（側板１００の面に対し垂直方向）に挿入することによ
り側板１００間に装着され、かくして、ドラムカートリ
ッジＣはそのスラスト方向に、装置本体に着脱自在に設
けられている。ドラムカートリッジＣの側板１００から
露出した一側には、廃トナー容器４が取付けられてい
る。装置本体の前面側の図示しない外板（図１の紙面の
前面）の対応した位置には、ドラムカートリッジＣ及び
廃トナー容器４を装置本体に出入可能にするための図示
しない出入口が設けられる。

【００１８】このドラムカートリッジＣは、図３及び図
５に示すように、その両端に板状のフレーム部２１を有
し、そのフレーム部２１の下部間に前記した円筒状の像
担持体１が回転自在に取付けられている。

【００１９】ドラムカートリッジＣは、装置本体への装
着前、像担持体１の外部に露出した下半部の半周超の部
分を保護部材６で覆って保護されている。保護部材６は
上面が開口した略半円筒体形状をしており、その半円筒
体の開口端両端から延びた突起部６ａが、ドラムカート
リッジＣのフレーム部２１の両端中央付近に設けられた
切欠き溝２１ａに挿入されることにより、ドラムカート
リッジＣにその長手方向に取付けられている。側板１０
０へのドラムカートリッジＣの装着時、ドラムカートリ
ッジＣを側板１００の装着口１００ａに挿入すると、図
４に示すように、保護部材６の挿入方向前方端部分に設
けられたフレーム部６ｂが側板１００に当たって、保護
部材６がドラムカートリッジＣから外れる。

【００２０】ドラムカートリッジＣは、図６に示すよう
に（図６は手前側のフレーム部２１を剥ぎ取って図示し
てある）、前記の像担持体１及びその帯電部材２と、像
担持体１のクリーナ３、つまりクリーニング部材３ａ、
クリーニングされたトナーの撹拌部材３ｂ及び廃トナー
容器４へのトナー送りスクリュー３ｃとを備えている。
更に廃トナー容器４側（手前側）のフレーム部２１に、
ドラムカートリッジＣの側板１００への位置決め部材
５、５′を有する。

【００２１】上記の現像カートリッジ選択機構２０５
は、図１及び図７をも参照すると理解されるように、像
担持体１の軸に平行な回転軸１１０を中心として回転可
能な板状の現像カートリッジ保持部材１０８と、現像器
駆動支持部材７と、その周囲をドラムカートリッジＣ及
び転写ドラム１０３の個所を除いて囲む、装置本体に固
定された円弧状のガイド部材１１２とを備えている。

【００２２】この現像カートリッジ保持部材１０８には
周方向に沿って４個所に、現像カートリッジＤを収納す
るための略半円状の切欠き部からなる収納穴１０８ｂが
設けられている。各色の現像カートリッジＤは、ガイド
部材１１２によりガイドされながら、像担持体１と対向
した現像部以外の位置で、図７に示すように、保持部材
１０８の収納穴１０８ｂ内に収容して、装着され、又そ
の逆に現像カートリッジＤが保持部材１０８から取外さ
れる。かくして、各色の現像カートリッジＤは独立して
そのスラスト方向に、装置本体に着脱自在に設けられ
る。装置本体の前面側の図示しない外板（図１の紙面の
前面）の所定位置には、各現像カートリッジＤの図示し
ない出入口が設けられる。

【００２３】現像カートリッジＤは、図７〜図９に示す
ように、現像器１２と、その両端に固定された回転支軸
１４を介して現像器１２を回転自在に収容した円筒状の
支持容器１３とを有しており、装置奥側の回転支軸１４
は現像器１２の端面を貫通して、後述する現像カートリ
ッジ選択機構２０５の制御機構に取付けられている。

【００２４】現像器１２は、大きく分けてトナー収納室
１９とその隣りの現像室２０とからなり、トナー収納室
１９には、トナーを撹拌して現像室２０に搬送する撹拌
・搬送部材１８が設けられ、現像室２０には、現像剤担
持体１５、これにトナーを供給し又その上の未現像のト
ナーを剥ぎ取る供給・剥ぎ取り部材１７、及び現像剤担
持体１５上に担持されたトナーの層厚を規制し又電荷を
付与する規制部材１６が設けられている。

【００２５】支持容器１３の両端部にはその両側に、図
１に示す保持部材１０８の収納穴１０８ｂ内に設けられ
た段部１０８ａに対応する脚部１３ａが設けられてお
り、この脚部１３ａが段部１０８ａに嵌合することによ
り、収納穴１０８ｂ内に収容された現像カートリッジＤ
の支持容器１３が保持部材１０８に対し非回転に保持さ
れる。脚部１３ａは現像位置において現像カートリッジ
Ｄを位置決めする際、現像カートリッジＤを像担持体１
方向へ移動するためのガイドをする役目もある。この脚
部１３ａ側と反対側の支持容器１３の面には、現像カー
トリッジＤを現像位置に移動したときに、支持容器内現
像器１２の現像剤担持体１５を像担持体１と対向させる
ために、開口部１３ｂが設けられている。

【００２６】各現像カートリッジＤは、現像器１２を所
定の姿勢、本実施例ではトナー収容室１９と現像室２０
とが横方向に隣り合った水平姿勢にし、つまり回転支軸
１４の平行部１４ａを水平姿勢にし、支持容器１３をそ
の開口部１３ｂが保持部材１０８の放射方向外方に向け
た姿勢にして、保持部材１０８の収納穴１０８ｂ内に収
容して保持部材１０８に装着される。

【００２７】上記現像カートリッジ選択機構２０５は、
図１に示すように、保持部材１０８を回転して各現像カ
ートリッジＤを現像位置へ順次移動すると共に、現像カ
ートリッジＤ内の現像器１２を水平姿勢に不変に維持す
る制御機構と、現像位置に移動された現像カートリッジ
Ｄを像担持体１の方向に加圧して位置決めする加圧部材
１１１とを更に備えている。

【００２８】本実施例にて、選択機構２０５の制御機構
は、図７、図９及び図１０に示すように、保持部材１０
８と共に回転軸１１０を中心として回転する円板状の現
像器駆動機構支持部材７を有し、その内側には、現像カ
ートリッジＤの公転駆動機構を構成する噛合したギア
９、１０が各現像カートリッジＤに対応して設けられ、
更に回転軸１１０にはギア１０に噛合するギア８が取り
付けられており、これらギア８、９及び１０により遊星
歯車機構が構成されている。

【００２９】上記の各ギア１０の現像カートリッジＤ側
には、一端が開口した水平な溝１１ａを有する凹状部材
１１が取付けられており、該凹状部材１１の溝１１ａ内
に、保持部材１０８に装着された現像カートリッジＤ内
に収容された現像器１２の回転支軸１４が、その平行部
１４ａを水平にして嵌合される。

【００３０】上記の制御機構によれば、現像カートリッ
ジＤを移動するべく保持部材１０８を現像部に向けて回
転すると、ギア８、ギア９及びギア１０からなる遊星歯
車機構により、支持部材７の凹状部材１１はその溝１１
ａが水平に維持される。従って、現像カートリッジＤの
移動に拘わらず現像器１２が常に水平姿勢に維持され、
支持容器１３は、その開口部１３ｂを保持部材１０８の
放射方向外方に向けた姿勢に保持される。これにより現
像位置において、支持容器１３の開口部１３ｂ、現像器
１２の現像剤担持体１５が像担持体１に対向する。

【００３１】保持部材１０８の駆動は、図７及び図１０
に示すように、装置本体側に設けた駆動源３２からギア
３１を介して、現像器駆動機構支持部材７に一体に設け
られたギア３６を回転駆動することによって行なわれ
る。又、本実施例によると、図１２に示すように、保持
部材１０８の中心回転軸１１０に固着されたギア５１
は、装置本体側に設けられた駆動源５４からの駆動力が
歯車機構を介して伝達され、それによって、回転軸１１
０及びギア８、９、１０などの遊星歯車機構を介して各
現像カートリッジＤの姿勢を制御することができる。

【００３２】図１１を参照すると、選択位置決めされて
現像位置に来た現像カートリッジＤの現像剤担持体１５
のような被駆動部に対する駆動機構が示される。現像剤
担持体１５は、この現像剤担持体１５に設けられたギア
３３に、現像カートリッジ支持容器１３の開口部１３ｂ
を介して、装置本体側に設けたギア３４が噛合し、駆動
源３５により駆動される。

【００３３】保持部材１０８には、図１１に示すよう
に、公転位置フラグ３８が設けられており、装置本体側
には、このフラグ３８に対応して公転位置センサ３９が
設けられている。従って、現像カートリッジＤの選択時
に、或は交換時には、公転位置センサ３８を公転位置フ
ラグ３９が遮断した位置を基準として所定の現像カート
リッジＤを、像担持体１と対向した現像位置又は現像カ
ートリッジ交換位置５０へと移動させる。

【００３４】ドラムカートリッジＣの像担持体１と現像
カートリッジＤとの間隙の調整は、初期設定として１つ
の現像カートリッジＤについて行なわれる。ドラムカー
トリッジＣの両端のフレーム部２１に、図１３に示すよ
うに（図１３は手前側のフレーム部２１を剥ぎ取って図
示してある）、凹状の現像器位置決め部材２７が設けら
れ、これに対応するように現像カートリッジＤの現像器
１２には突起２８が設けられている。又ドラムカートリ
ッジＣの奥側に位置するフレーム部２１は像担持体１の
部分が切りかかれており、その切欠き部２１ａから突出
した像担持体１の中心軸２２に偏心部材２３が取付けら
れている。現像器１２に設けられた現像剤担持体１５の
端部の位置決め部に対応した切欠き部２１ａは凹部２１
ｂに形成され、凹部２１ｂ内には現像剤担持体１５の突
き当て部材２６が挿入されている。

【００３５】現像位置に位置した現像カートリッジＤを
図１に示した加圧手段１１１により像担持体１方向に加
圧すると、現像カートリッジＤが像担持体１方向に移動
して、その支持容器１３の開口部１３ａ内にドラムカー
トリッジＣが入り込み、開口部１３ａ内でドラムカート
リッジＣの位置決め部材２７に現像器１２の突起２８が
突き当たり、又偏心部材２３に現像剤担持体１５の突き
当て部材２６が突き当たる。この状態で偏心部材２３を
回転することにより、現像剤担持体１５と像担持体１と
の間の間隙（現像間隙）が調整される。

【００３６】偏心部材２３には長穴２４が設けられてお
り、この長穴２４内にドラムカートリッジＣのフレーム
部２１に設けられた突起部材２５が嵌合されている。上
記の現像剤担持体１５と像担持体１との間隙の調整後に
突起部材２５を変形して偏心部材２３を固定することに
より間隙が固定され、現像間隙の初期設定が終了する。
以後、現像時に、現像位置に位置した各色の現像カート
リッジＤを加圧手段１１０で加圧することにより、その
現像器１２の突起２８がドラムカートリッジＣの位置決
め部材２７に突き当たって、像担持体１に対する現像カ
ートリッジＤの位置決めが行なわれ、現像剤担持体１５
と像担持体１との間に所定の現像間隙が得られる。

【００３７】各色の現像カートリッジＤは現像位置に移
動して位置決めされると、現像器１２内の現像剤担持体
１５等が回転して現像動作を行なうが、その駆動は、上
述したように、現像カートリッジＤが位置決めされたこ
とにより、図１１に示すように、装置本体側の駆動源３
５に係合されたギヤ３４が現像剤担持体１５に設けられ
たギヤ３３に連結することにより行なわれる。

【００３８】次に、図１４を参照して、本実施例に係る
上記構成の多色画像形成装置の制御態様について説明す
る。

【００３９】本実施例にて、多色画像形成装置２０２を
制御するホスト・コンピュータ２０１は、例えば図示し
ないイメージ・スキャナから読み込んだ画像データを内
蔵のメモリ（図示せず）に記憶し、ウインドウ処理、移
動処理等の画像処理を施した後、ＲＧＢ２４ビットの輝
度信号として多色画像形成装置２０２に伝送する。多色
画像形成装置２０２は、コントローラ２０３を有してお
り、このコントローラ２０３は、ホスト・コンピュータ
２０１から送られてくるＲＧＢ２４ビットの輝度信号を
ＹＭＣＢｋ各８ビットの濃度信号に変換し、現像カート
リッジ選択機構２０５から送られてくる現像カートリッ
ジ保持部材１０８に装着された各色の現像カートリッジ
Ｄの装着順から最適な色送出順を選択し、選択された色
送出順に従って各色の濃度信号をエンジン２０４に送
る。

【００４０】次に、第１５図〜第１７図を用いて、本実
施例における、各現像カートリッジＤに収納された現像
剤を識別するための手段５００について説明する。

【００４１】図１５は、図７〜図９などに示される現像
カートリッジＤの構成を模式的に表すものであって、各
現像カートリッジＤの支持容器１３の端面には、突起物
とされる現像剤識別手段５００（５００Ｍ、５００Ｃ、
５００Ｙ又は５００Ｂｋ）が配置されている。この現像
剤識別突起５００（５００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｙ又は
５００Ｂｋ）は各現像カートリッジ毎に異なる位置に取
り付けられている。

【００４２】図１６は、現像カートリッジＤを装置本体
に配置された現像カートリッジ保持部材１０８に装着し
た状態、つまり図７と同様の状態を示す模式的である。
本実施例によれば、図１７に示すように、装置奥側の現
像カートリッジ保持部材１０８上にマイクロスイッチ５
０１（５０１Ｍ、５０１Ｃ、５０１Ｙ、５０１ｂｋ）を
取付け、装着位置にて現像カートリッジＤが保持部材１
０８へと取り付けられた際に、いづれのマイクロスイッ
チ５０１をＯＮするかによって、装着された現像カート
リッジＤに収納された現像剤の識別を行う。

【００４３】上記コントローラ２０３は、現像カートリ
ッジＤが保持部材１０８から外された時、現像カートリ
ッジ無信号を検知し、その後再び現像カートリッジが装
着されたことを確認して、各色の現像カートリッジの位
置関係から色送出順を選択する動作を行い、以後、次に
現像カートリッジが外されるまでこの色送出順を保持す
る。

【００４４】実施例２ 図１８〜図２０を参照して、現像剤識別手段５００の他
の実施例を説明する。この実施例にて使用される現像カ
ートリッジは、図７及び図９などに示される現像カート
リッジＤと同じ構成とされる。図１８は、この現像カー
トリッジＤを模式的に表すものである。

【００４５】本実施例によると、円筒状の支持部材１３
の端部に設けられた現像剤識別手段５００は、図１９
（Ａ）に示すように、一端が凸部５００ａとされ、他端
にこの凸部と相補形状した凹部５００ｂを有するピン部
材とされる。従って、このピン部材を軸線方向に任意の
数だけ連結することにより、任意の長さの現像剤識別手
段５００を形成することができる。従って、本実施例で
は、図１９（Ｂ）に示すように、ピン部材を１個〜４個
使用することにより４種類の現像剤識別手段５００（５
００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｙ、５００Ｂｋ）が構成され
る。

【００４６】図２０は、現像カートリッジＤを装置本体
の現像カートリッジ保持部材１０８に装着した図であ
り、現像剤識別センサ５０２により現像剤識別突起５０
０の長さを判別し、装着された現像カートリッジＤに収
納された現像剤の識別を行う。

【００４７】上記コントローラ２０３は、現像カートリ
ッジＤが保持部材１０８から外された時、現像カートリ
ッジ無信号を検知し、その後再び現像カートリッジが装
着されたことを確認して、各色の現像カートリッジの位
置関係から色送出順を選択する動作を行い、以後、次に
現像カートリッジが外されるまでこの色送出順を保持す
る。

【００４８】本実施例では、同一の現像カートリッジＤ
を使用し、単に現像剤識別突起５００の長さを任意に形
成することによって現像剤の識別を行う構成とされるた
めに、実施例１と比較して現像カートリッジＤの生産コ
ストが安くなるという利点がある。

【００４９】実施例３ 図２１〜図２３を参照して、現像剤識別手段５００の他
の実施例を説明する。この実施例にて使用される現像カ
ートリッジは、図７及び図９などに示される現像カート
リッジＤと同じ構成とされる。図２１は、この現像カー
トリッジＤを模式的に表すものである。

【００５０】図２２は、現像カートリッジＤ（Ｄｍ、Ｄ
ｃ、Ｄｙ、Ｄｂ）を装置本体の現像カートリッジ保持部
材１０８に装着したときの断面図であり、現像剤識別手
段５００（５００Ｍ、５００Ｃ、５００Ｙ、５００Ｂ
ｋ）が現像カートリッジ保持部材１０８に配置されてい
る状態を概略的に示す。

【００５１】本実施例による現像剤識別手段５００によ
れば、図２３に示すように、現像カートリッジＤに収納
された現像剤に光源５１１から光を当て、その反射光を
ＲＧＢフィルタ５１２に通し、センサ５１３でＲＧＢそ
れぞれの光レベルを見ることによって現像カートリッジ
Ｄに収納された現像剤の識別を行う。

【００５２】上記コントローラ２０３は、現像カートリ
ッジＤが保持部材１０８から外された時、現像カートリ
ッジ無信号を検知し、その後再び現像カートリッジが装
着されたことを確認して、各色の現像カートリッジの位
置関係から色送出順を選択する動作を行い、以後、次に
現像カートリッジが外されるまでこの色送出順を保持す
る。

【００５３】本実施例では、現像カートリッジＤに収納
された現像剤の識別を直接行うので、現像カートリッジ
Ｄの形状は各色とも全く同じでよいため、第１及び第２
の実施例に比較して現像カートリッジＤのコストが安く
なるという利点がある。

【００５４】実施例４ 図２４に本発明に係る多色画像形成装置の他の実施例に
係る制御ブロック図を示す。

【００５５】本実施例にて、多色画像形成装置２０２を
制御するホスト・コンピュータ２０１は、例えば図示し
ないイメージ・スキャナから読み込んだ画像データを内
蔵のメモリ（図示せず）に記憶し、ウインドウ処理、移
動処理等の画像処理を施した後、ＲＧＢ２４ビットの輝
度信号として多色画像形成装置２０２に伝送する。多色
画像形成装置２０２は、コントローラ２０３を有してお
り、このコントローラ２０３は、ホスト・コンピュータ
２０１から送られてくるＲＧＢ２４ビットの輝度信号を
ＹＭＣＢｋ各８ビットの濃度信号に変換し、現像カート
リッジ選択機構２０５から送られてくる現像カートリッ
ジ保持部材１０８に装着された各色の現像カートリッジ
Ｄの装着順から最適な色送出順を選択し、選択された色
送出順に従って各色の濃度信号をエンジン２０４に送
る。

【００５６】更に、本実施例によれば、色モード指定回
路２０６が設けられ、多色画像形成装置２０２で指定さ
れた色モード、例えば、マゼンタ、ブラックの２色モー
ドが指定された場合には、現像カートリッジ選択機構２
０５の現像カートリッジ保持部材１０８に装着される現
像カートリッジＤはマゼンタ、ブラックの現像剤を収納
したものが最低限装着されていればよく、使用する色の
現像カートリッジＤを複数装着することも可能である。

【００５７】本実施例では、同色の現像カートリッジＤ
を複数装着することを可能とし、現像カートリッジ選択
性に自由度を持たせる利点がある。

【００５８】（第２の発明）先に、図２５に関連して説
明した従来の多色画像形成装置においては、各色現像カ
ートリッジＤ（Ｄｙ、Ｄｃ、Ｄｍ、Ｄｂ）は、装置本体
より独立で着脱自在な構成とされ、現像剤の消費完了に
より交換される。

【００５９】又、各色現像カートリッジＤが装着され
る、回転可能な現像カートリッジ選択機構２０５の現像
カートリッジ保持部材１０８は、順次回転制御され、所
望の色の現像カートリッジＤを現像位置に移動し現像動
作を行うが、電源投入後初期動作において、該現像カー
トリッジ保持部材１０８に配設されたホームポジション
検知手段１１５により、現像カートリッジ保持部材１０
８のホームポジションを知ることができる。従って、
又、該現像カートリッジ保持部材１０８のホームポジシ
ョン検知手段１１５により、各色現像カートリッジＤの
位置が察知され、所望の現像カートリッジＤを回転移動
することが可能となる。

【００６０】図２６を参照して、従来装置における、各
現像カートリッジＤの現像剤の消費完了を検知するため
の現像剤残量検知手段１１６と、現像カートリッジ保持
部材１０８のホームポジション検知手段１１５を説明す
る。

【００６１】図２６にて、現像カートリッジ保持部材１
０８の内部には、現像カートリッジ保持部材１０８のホ
ームポジション検知手段１１５の発光素子であるＬＥＤ
１１５ａが配置され、装置本体側には、ホームポジショ
ン検知手段１１５の受光素子であるフォトダイオード１
１５ｂが配置される。

【００６２】先ず、電源投入後、現像カートリッジ保持
部材１０８は、その初期位置を察知するために矢印方向
に回転する。ＬＥＤ１１５ａは回転しない。又、現像カ
ートリッジ保持部材１０８の円周部には一箇所にホーム
ポジションを知らせるためのホームポジションホール１
１７が形成されており、現像カートリッジ保持部材１０
８が回転すると、このホームポジションホール１１７の
位置にて、ＬＥＤ１１５ａから発せられた光がホームポ
ジションホール１１７を通過し、フォトダイオード１１
５ｂに達し、それによって現像カートリッジ保持部材１
０８のホームポジションを検知する。この時像担持体１
に対面している、即ち現像位置に位置している現像カー
トリッジは、本例によると、イエロー現像カートリッジ
Ｄｙである。これ以後は、現像カートリッジ保持部材１
０８を９０°回転する毎に現像カートリッジＤｃ、Ｄ
ｍ、Ｄｂが現像位置に位置される。

【００６３】次に、各色現像剤の消費完了を検知するた
めの現像剤残量検知手段について説明する。

【００６４】図２６にて、現像カートリッジ保持部材１
０８の内部には、現像カートリッジの下方に位置して、
現像剤残量検知手段の発光素子であるＬＥＤ１１６ａ
と、現像剤残量検知手段の受光素子であるフォトダイオ
ード１１６ｂとが配置される。これら素子１１６ａ、１
１６ｂは、保持部材１０８と共に回転することはない。
一方、各現像カートリッジＤには、各色現像剤を収容し
そして現像剤を随時撹拌を行なうための現像剤収容室の
下方に現像剤残量検知用ミラー１１８が配置されてい
る。従って、現像収容室内に現像剤が充分ある場合は、
現像剤残量検知用ミラー１１８の下にも現像剤が回り込
み、ＬＥＤ１１５ａから発せられた光が現像剤により散
乱され、フォトダイオード１１５ｂまで届かず、現像剤
有りを検知する。逆に、現像剤がなくなると、ＬＥＤ１
１５ａから発せられた光は、現像剤残量検知用ミラー１
１８にて反射され、フォトダイオード１１５ｂに届き、
現像剤無しを検知する。

【００６５】このように、従来の装置では、各現像カー
トリッジＤの各現像剤の消費完了を検知するための現像
剤残量検知手段１１６と、各現像カートリッジＤの位置
を検知するためのホームポジション検知手段１１５とは
別々の構成であるため、装置が大型化しコストも高くな
るという欠点があった。

【００６６】従って、第２の発明の目的は、現像カート
リッジの現像剤消費終了を検知するための現像剤残量検
知手段と、各色現像カートリッジの位置を察知するため
の現像カートリッジ選択機構のホームポジション検知手
段を光学的インタラプタを用いる構成にし、少なくとも
現像剤残量検知手段と現像カートリッジ選択機構ホーム
ポジション検知手段の発光源を同一のものを用いる構成
とすることにより、配線数の削減、装置の小型化、コス
トの削減を実現することにある。

【００６７】次に、第２の発明を実施例５及び６につい
て説明する。

【００６８】実施例５ 本実施例にて、本発明は、図２５に示した多色画像形成
装置に具現化されるものであって、各現像カートリッジ
Ｄの色現像剤の消費完了を検知するための現像剤残量検
知手段１１６と、現像カートリッジ保持部材１０８のホ
ームポジション検知手段１１５と構成、作用が異なるの
みであるので、以下には、本発明の特徴部分である現像
剤残量検知手段１１６と、現像カートリッジ保持部材１
０８のホームポジション検知手段１１５とについて説明
する。

【００６９】図２７には、現像剤残量検知手段１１６を
示し、図２９には、現像カートリッジ保持部材１０８の
ホームポジション検知手段１１５を示す。又、これら、
現像剤残量検知手段１１６、及び現像カートリッジ保持
部材ホームポジション検知手段１１５の動作は、先に説
明した従来例と殆ど同じであるが、ホームポジション位
置が、先の従来例とは異なる位置へと移動されている。

【００７０】つまり、本実施例では、図２８に示すよう
に、現像カートリッジ保持部材１０８のホームポジショ
ン位置では、いずれの現像カートリッジＤも像担持体１
と対面した状態、即ち、現像位置にはなっていない。従
って、現像カートリッジ保持部材１０８をホームポジシ
ョン位置から約６０°矢印方向に回転した位置が、像担
持体１との接触位置、即ち、現像位置となる。本実施例
で、先ず、現像カートリッジＤｙが像担持体１と対向し
た現像位置へともたらされ、以後９０°回る毎に現像カ
ートリッジＤｃ、Ｄｍ、Ｄｂが順に現像位置へともたら
される。

【００７１】図３０は、本実施例の制御ブロック図を示
す。

【００７２】この実施例において、制御装置は、多色画
像形成装置に印字データ、制御コマンドを送出するホス
トコンピュータ３０１、多色画像形成装置を制御するＣ
ＰＵ３０２、及び現像カートリッジ保持部材１０８を駆
動する駆動回路３０３を有する。

【００７３】この実施例において、電源投入後、ＣＰＵ
３０２は、現像カートリッジ保持部材１０８に配設され
たホームポジション検知手段１１５の信号より現像カー
トリッジＤのホームポジションを察知し、現像カートリ
ッジＤをホームポジションの位置に移動し、ホストコン
ピュータ３０１に、ＲＥＡＤＹ信号を送出し、多色画像
形成装置の準備ができたことを知らせる。

【００７４】この後は、ホストコンピュータ３０１より
送出される印字データ、制御コマンドをもとに印字を行
う。続いて、ＣＰＵ３０２は、現像カートリッジＤの回
りにに配設された現像剤残量検知手段１１５を検知し続
け、現像現像カートリッジＤの現像剤がなくなると、ホ
ストコンピュータ３０１に現像剤無しのエラーコマンド
を送出し、印字動作を中止する。

【００７５】実施例６ 図３０に、本発明の他の実施例を示す。この実施例も、
先の実施例５と同様の多色画像形成装置に具現化され、
又、同じ構成の、各現像カートリッジＤの色現像剤の消
費完了を検知するための現像剤残量検知手段１１６と、
現像カートリッジ保持部材１０８のホームポジション検
知手段１１５とを有する。ただ、実施例５では、現像カ
ートリッジ保持部材１０８のホームポジションが現像カ
ートリッジＤｙの前の１箇所だけであったが、本実施例
では、各色の現像カートリッジＤ（Ｄｙ、Ｄｍ、Ｄｃ、
Ｄｂ）の前にホームポジションが有り、どの場所にいて
も最大９０°回せば、ホームポジションを見つけ出すこ
とができる。

【００７６】つまり、本実施例では、ホームポジション
が１回転に４箇所設置されており、しかも、各色を区別
可能な構成とされる。

【００７７】図３１に本実施例のタイミングチャートを
示す。図３１の（１）は、現像カートリッジ保持部材１
０８のホームポジション検知手段１１５の出力信号を表
すものであり、論理が１（Ｈｉｇｈ）の時ホームポジシ
ョンホール１１７を通過したことを意味する。図３１の
（２）は、前述の図３１の（１）のホームポジションホ
ール検知出力をもとに現像カートリッジ保持部材１０８
を駆動した時の周方向速度を表したものである。＋方向
に大きいほど速度が高いことを示している。図３１の
（２）に示すように、ホームポジションの位置を適当に
選ぶことにより、現像カートリッジ保持部材１０８を加
速駆動後、減速駆動して静止させるタイミング信号とす
ることができる。本実施例では、加速後、最初のホーム
ポジション検知手段１１５の立上り信号をタイミングに
して、減速を開始している。

【００７８】又、４色のうち何色の現像カートリッジで
あるかは、連続して形成されたホームポジションホール
１１７の個数を計数することにより検知することができ
る。つまり、本実施例によると、現像カートリッジ保持
部材１０８の円周部に形成されるホームポジションホー
ル１１７は、現像カートリッジＤｙの前ではホームポジ
ションホールを１つ、現像カートリッジＤｍの前ではホ
ームポジションホールを２つ、現像カートリッジＤｃの
前ではホームポジションホールを３つ、現像カートリッ
ジＤｂの前ではホームポジションホールを４つ配置する
構成とし、連続するホームポジションホールの個数を計
数することにより、何色の現像カートリッジのホームポ
ジションであるかを検知する。図３１の（３）、
（４）、（５）、（６）に現像カートリッジＤの色選別
信号の出力態様を示す。

【００７９】斯かる構成により、現像カートリッジ保持
部材１０８が、どの場所にいても最大９０°回せば、ホ
ームポジションを見つけ出すことができ、しかも、何色
であるかを識別することができる。

【００８０】従って、本実施例によれば、ジャム時など
のプリンタエラーから復帰するときに、回転待ち時間が
少なくなり、素早い回復動作が可能となる。また、ホー
ムポジションを、現像カートリッジ保持部材１０８を駆
動するためのタイミング信号とすることができるので、
現像カートリッジ保持部材１０８の回転スピードを上げ
ることが可能となり、現像カートリッジの切替時間が短
くなり、プリントスピードの向上が期待できる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明に係る
多色画像形成装置は、現像カートリッジ保持部材に現像
カートリッジを判別する手段を設ける構成とされるの
で、現像カートリッジに収納された現像剤の種類を問題
とせず、現像カートリッジの任意の位置に装着が可能で
あって、操作性が著しく向上する。

【００８２】又、第２の発明の多色画像形成装置による
と、現像カートリッジの消費終了を検知するための現像
剤残量検知手段と各色現像器の位置を察知するための現
像カートリッジ選択機構のホームポジション検知手段と
が設けられるので、配線数の削減、装置の小型化、コス
トの削減が可能となり、ホームポジション信号をコード
化して検知することにより、１回転に複数個のホームポ
ジションを設定でき、回転スピードの向上、つまり、プ
リントスピードの向上が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す全体構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置に設けられたドラムカート
リッジ及び廃トナー容器の装着法を示す斜視図である。

【図３】ドラムカートリッジの装着前の状態を示す斜視
図である。

【図４】ドラムカートリッジの装着時に保護部材が外れ
るところ示す斜視図である。

【図５】ドラムカートリッジの装着前の状態を軸方向見
た正面図である。

【図６】ドラムカートリッジに設置された像担持体の中
心軸に偏心部材が設けられているところを示す断面図で
ある。

【図７】図１の画像形成装置に設けられた現像カートリ
ッジの装着法を示す一部破断側面図である。

【図８】図７の現像カートリッジの断面図である。

【図９】図７の現像カートリッジの斜視図である。

【図１０】図１の画像形成装置に設けられた図９に示す
現像カートリッジのための切換え駆動機構を示す正面図
である。

【図１１】図１の画像形成装置に設けられた現像カート
リッジ駆動機構を示す正面図である。

【図１２】現像カートリッジの縦断面図である。

【図１３】像担持体と現像カートリッジの位置決め部を
示す断面図である。

【図１４】本発明に係る多色画像形成装置の制御ブロッ
ク図の一実施例である。

【図１５】本発明にて使用する現像カートリッジの構成
を示す図である。

【図１６】図１５の現像カートリッジを現像カートリッ
ジ保持部材に装着した状態を示す図である。

【図１７】現像カートリッジを識別するための現像カー
トリッジ保持部材の構成の一例を示す図である。

【図１８】他の実施例における現像カートリッジの構成
を示す図である。

【図１９】図１８の現像カートリッジに使用する現像剤
識別突起の構成の一例を示す図である。

【図２０】他の実施例における現像カートリッジを識別
するための現像カートリッジ保持部材の構成の一例を示
す図である。

【図２１】更に他の実施例における現像カートリッジの
構成を示す図である。

【図２２】更に他の実施例において現像カートリッジを
装置本体の現像カートリッジ保持部材に装着したときの
断面図である。

【図２３】現像剤識別手段の構成の一例を示す図であ
る。

【図２４】本発明に係る多色画像形成装置の制御ブロッ
ク図の他の実施例である。

【図２５】従来の多色画像形成装置の全体構成図であ
る。

【図２６】従来装置における現像剤残量検知手段と、各
色現像器の位置を察知するための現像カートリッジ選択
機構のホームポジション検知手段の構成を示す図であ
る。

【図２７】本発明に従って構成される現像剤残量検知手
段の構成を示す図である。

【図２８】本発明に従って構成される、各色現像器の位
置を察知するための現像カートリッジ選択機構のホーム
ポジション検知手段の構成を示す図である。

【図２９】本発明に係る多色画像形成装置の制御ブロッ
ク図の一実施例である。

【図３０】本発明に従って構成される、各色現像器の位
置を察知するための現像カートリッジ選択機構のホーム
ポジション検知手段の他の実施例の構成を示す図であ
る。

【図３１】図３０を実施するためのタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１ 像担持体（感光ドラム） ７ 現像器駆動機構支持部材 １３ 支持容器 １５ 現像剤担持体 ３２ 現像カートリッジ保持部材駆動源 ３５ 現像剤担持体駆動源 １０８ 現像カートリッジ保持部材 １１０ 回転軸 １１５ ホームポジション検知手段 １１６ 現像剤残量検知手段 ５００ 現像剤識別手段 Ｃ ドラムカートリッジ Ｄ 現像カートリッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像カートリッジ保持部材に対して着脱
   自在に構成された複数の現像カートリッジを備え、この
   現像カートリッジ保持部材を回動することによって各現
   像カートリッジを像担持体に対向した現像位置へと移動
   し、そして現像作動をなすようにした多色画像形成装置
   において、前記現像カートリッジ保持部材の現像カート
   リッジ装着位置に、現像カートリッジに収納された現像
   剤の種類を識別するための手段を備えたことを特徴とす
   る多色画像形成装置。
2. 【請求項２】 更に、前記現像剤識別手段により判別さ
   れた複数の現像カートリッジの位置関係に基づき、色情
   報の送出順を変更するための色送出順切替手段を有する
   ことを特徴とする請求項１の多色画像形成装置。
3. 【請求項３】 現像カートリッジ保持部材に対して着脱
   自在に構成された複数の現像カートリッジを備え、この
   現像カートリッジ保持部材を回動することによって各現
   像カートリッジを像担持体に対向した現像位置へと移動
   し、そして現像作動をなすようにした多色画像形成装置
   において、現像カートリッジに収納した現像剤の消費完
   了を検知するための現像剤残量検知手段と、現像カート
   リッジ保持部材のホームポジション位置を検知する検知
   手段とを備え、前記現像剤残量検知手段と前記現像カー
   トリッジ保持部材ホームポジション位置検知手段とは、
   少なくとも前記残量検知とホームポジション位置検知の
   ための発光源が共通とされる光学的検知手段を備えたこ
   とを特徴とする多色画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像カートリッジ保持部材ホームポ
   ジション位置検知手段における検知信号は、現像カート
   リッジの色種類によって、その検知信号パターンが異な
   ることを特徴とする請求項３の多色画像形成装置。