JPH09244403A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動のロータリー式現像装置におい
て、現像器が移動途中で停止した場合、自動的にホーム
ポジションへ復帰させること。 【解決手段】 複数の現像器３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，
３１Ｂｋをラック８０に取り付けたフルカラー現像装
置。ラック８０は支軸８１を支点として矢印ｃ方向に回
転可能であり、各現像器は９０゜ずつ間欠的に回転して
各現像スリーブ３２が感光体ドラム１０に対向する現像
位置Ｄにセットされる。この現像装置は電源オン時ある
いはリセット時に、まず、矢印ｃ方向に回転駆動され、
フォトセンサ９０がラック８０と一体的に回転する遮光
板９１を検出すると、所定の回転角度減速制御され、ブ
ラック現像器３１Ｂｋの現像スリーブ３２が現像位置Ｄ
に対向するホームポジションに復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置、特に、
感光体上に形成された静電潜像を複数の現像器のうち選
択された一つの現像器で現像を行うようにした現像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真法によるフルカラーの複
写機、プリンタが種々提供されている。それらに使用さ
れる現像装置はＲ，Ｇ，Ｂの三原色及びＢｋに対応する
Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ
（ブラック）の各トナーを内蔵した４種の現像器をそれ
ぞれ現像位置に切り換えるように構成する必要がある。

【０００３】この種のフルカラー現像装置としては、複
数の現像器をラックに一体的に保持し、ラックをモータ
を駆動源として所定角度ずつ回転させるロータリー式の
ものが知られている。例えば、特公平４−１００７０号
に示されている現像装置では、ラック回転用モータにロ
ータリーエンコーダを設けてラックの回転位置を検出
し、ホームポジションから４５゜×ｎ（ｎは１〜７の整
数）の位置に停止させる制御が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のモー
タ駆動によるロータリー式の現像装置においては、切り
換え途中で電源がオフされて現像器が移動途中で停止し
た場合、自動的にホームポジションへ復帰させることが
できないという問題点を有している。

【０００５】そこで、本発明の目的は、モータ駆動のロ
ータリー式現像装置において、切り換え途中で電源がオ
フされても、電源を再度投入したり、現像装置をリセッ
トする際に自動的に現像器をホームポジションへ復帰さ
せることのできる現像装置を提供することにある。

【０００６】

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る現像装置は、複数の現像器と、これら
の現像器を同心円上に保持して一体的に回転させるラッ
クと、このラックを回転させる駆動手段と、前記ラック
の回転位置を定位置で検出するための検出手段と、前記
ラックの回転中に前記検出手段からの検出信号に基づい
てラックを所定角度回転させ、現像器をホームポジショ
ンへ復帰させる制御手段とを備えている。

【０００７】このような現像装置を備えた複写機やプリ
ンタでは、電源が投入されたり、リセットが掛かると、
現像器をホームポジションへ復帰させる初期化制御を実
行する。この初期化制御において、まず、駆動源をオン
してラックを回転させ、検出手段がラックの回転位置を
検出するのを待つ。検出手段が検出するのはラックが一
定の位置へ回転したときであり、この検出位置から現像
器のホームポジションまでの回転角度は予め制御手段に
入力されている。従って、制御手段は検出手段からの検
出信号に基づいてラックを所定角度回転させ、現像器を
ホームポジションへ復帰させる。

【０００８】即ち、本発明によれば、現像器が切り換え
途中で停止した場合であっても、次に電源を投入したと
きに自動的に現像器がホームポジションに復帰すること
になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置の実
施形態について添付図面を参照して説明する。以下に説
明する実施形態は本発明に係る現像装置をフルカラーレ
ーザプリンタに適用したものである。

【００１０】（プリンタの全体構成）図１はフルカラー
レーザプリンタの正面から見た外観を示し、図２はその
内部機構を示す。図２において、このプリンタは、概
略、矢印ａ方向に回転駆動される感光体ドラム１０と、
レーザ走査光学系２０と、フルカラー現像装置３０と、
矢印ｂ方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト４
０と、給紙部６０とで構成されている。感光体ドラム１
０の周囲には、さらに、帯電ブラシ１１、クリーナ１２
が設置されている。帯電ブラシ１１は感光体ドラム１０
の表面を所定の電位に均一に帯電する。クリーナ１２は
ブレード１２ａによって感光体ドラム１０上に残留した
トナーを掻き落とす。

【００１１】レーザ走査光学系２０はレーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、ｆθ光学素子を内蔵した周知のも
ので、その制御部にはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、
Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）ごとの画像データや
プリント制御信号がホストコンピュータから転送され
る。レーザ走査光学系２０は各色ごとの印字データを順
次レーザビームとして出力し、感光体ドラム１０上を走
査露光する。これにて、感光体ドラム１０上に各色ごと
の静電潜像が順次形成される。

【００１２】フルカラー現像装置３０はＣ，Ｍ，Ｙ，Ｂ
ｋのトナーを含む現像剤を収容した四つの色別現像器３
１（３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｂｋ）を現像ラック
８０に一体的に取り付けたもので、現像ラック８０は支
軸８１を支点として時計回り方向に回転可能である。各
現像器３１は、感光体ドラム１０上に各色の静電潜像が
形成されるごとに、対応する現像器３１の現像スリーブ
３２が現像位置Ｄへ位置するように回転しつつ切り換え
られる。本実施形態ではロータリー式のフルカラー現像
装置３０を使用することにより、プリンタ全体のコンパ
クト化を図っている。

【００１３】中間転写ベルト４０は支持ローラ４１，４
２及びテンションローラ４３，４４に無端状に張り渡さ
れ、感光体ドラム１０と同期して矢印ｂ方向に回転駆動
される。中間転写ベルト４０の側部には図示しない突起
あるいはマークが設けられ、突起あるいはマークをセン
サ４５が検出することにより、この検出信号を基準とし
て露光、現像、転写等の作像処理が制御される。中間転
写ベルト４０は回転自在な１次転写ローラ４６に押圧さ
れて感光体ドラム１０に接触し、この接触部が１次転写
部である。また、中間転写ベルト４０は支持ローラ４２
に支持された部分で以下に説明する記録シートの水平搬
送路６５に臨み、回転自在な２次転写ローラ４７が接触
している。この接触部が２次転写部である。

【００１４】さらに、前記現像装置３０と中間転写ベル
ト４０の間のスペースにはクリーナ５０が設置されてい
る。クリーナ５０は中間転写ベルト４０上の残留トナー
を掻き取るためのブレード５１を有している。このブレ
ード５１及び前記２次転写ローラ４７は中間転写ベルト
４０に対して接離可能である。

【００１５】給紙部６０は、プリンタ本体１の正面側
（オペレータが通常位置する側）に解放可能な給紙トレ
イ６１と、給紙ローラ６２と、タイミングローラ６３と
から構成されている。記録シートＳは給紙トレイ６１上
に積載され、給紙ローラ６２の回転によって１枚ずつ図
２中右方へ給紙され、タイミングローラ６３で中間転写
ベルト４０上に形成された画像と同期をとって２次転写
部へ送り出される。記録シートの水平搬送路６５はエア
ーサクションベルト６６等で構成され、定着器７０から
は搬送ローラ７２，７３，７４を備えた垂直搬送路７１
が設けられている。記録シートＳはこの垂直搬送路７１
からプリンタ本体１の上面へ排出される。

【００１６】（フルカラープリント動作）ここで、本実
施形態におけるフルカラーのプリント動作について、そ
の概略を説明する。プリント動作の開始（１色目の画像
形成）に際して、２次転写ローラ４７及びクリーニング
ブレード５１は中間転写ベルト４０から離間している。
また、現像位置Ｄにはブラック現像器３１Ｂｋが位置し
ている。プリント動作が開始されると、感光体ドラム１
０が矢印ａ方向、中間転写ベルト４０が矢印ｂ方向に同
じ周速度で回転駆動され、感光体ドラム１０は帯電ブラ
シ１１によって所定の電位に帯電される。また、プリン
ト動作の開始と共に現像器切換え動作が開始され、イエ
ロー現像器３１Ｙが現像位置Ｄへ切り換えられる。

【００１７】続いて、レーザ走査光学系２０によってイ
エロー画像の露光が行われ、感光体ドラム１０上にイエ
ロー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ち
に現像器３１Ｙで現像されると共に、トナー画像は１次
転写部で中間転写ベルト４０上に転写される。１次転写
終了直後にマゼンタ現像器３１Ｍが現像位置Ｄへ切り換
えられ、続いてマゼンタ画像の露光、現像、１次転写が
行われる。以下同様に、シアン現像器３１Ｃへの切換
え、シアン画像の露光、現像、１次転写が行われる。さ
らに、現像器３１Ｂｋへの切換え、ブラック画像の露
光、現像、１次転写が行われ、１次転写ごとに中間転写
ベルト４０上にはトナー画像が重ねられていく。

【００１８】最終の１次転写が終了すると、２次転写ロ
ーラ４７及びクリーニングブレード５１が中間転写ベル
ト４０に圧接する。このとき、記録シートＳが２次転写
部へ送り込まれ、中間転写ベルト４０上に形成されたフ
ルカラートナー画像が記録シートＳ上に転写される。こ
の２次転写が終了すると、２次転写ローラ４７及びクリ
ーニングブレード５１は中間転写ベルト４０から離間す
る。

【００１９】（現像装置の構成と切換え機構）次に、現
像装置３０の構成、特に切換え機構について詳述する。
図３に示すように、各現像器３１はラック８０に９０゜
の等間隔に設置され、ラック８０の支軸８１はパルスモ
ータ８２の出力軸に図示しない減速機構を介して連結さ
れ、矢印ｃ方向に回転する。各現像器３１を現像位置Ｄ
で正確に位置決めするため、ラック８０の側部には突起
８３（８３Ｂｋ，８３Ｙ，８３Ｍ，８３Ｃ）が突設さ
れ、この突起８３にロックレバー８４の先端爪部８４ａ
が係合可能とされている。ロックレバー８４はピン８５
を支点として揺動自在であり、後端にはソレノイド８６
が連結されている。ソレノイド８６がオフ状態のとき、
ロックレバー８４はソレノイド８６に内蔵された復帰ば
ねにて矢印ｄ方向に付勢され、爪部８４ａが各突起８３
と係合する。図３において、爪部８４ａは突起８３Ｂｋ
と係合しており、このときブラック現像器３１Ｂｋは現
像位置Ｄに位置している。ソレノイド８６をオンすると
爪部８４ａが突起８３Ｂｋに対する係合を解除し、同時
にパルスモータ８２を励磁し駆動パルスを入力すること
で、ラック８０が矢印ｃ方向に回転する。その後ソレノ
イド８６をオフすると、ラック８０が９０゜回転した位
置で突起８３Ｙが爪部８４ａに係合し、イエロー現像器
３１Ｙが現像位置Ｄにセットされる。以下、同様の手順
で現像器３１Ｍ，３１Ｃが現像位置Ｄにセットされる。

【００２０】以上の切換え動作時に、各現像器３１が感
光体ドラム１０と対向するとき、ラック８０の回転〜停
止動作による衝撃で生じる画像ノイズ及び騒音を抑える
ため、現像器３１が感光体ドラム１０から離間を始めて
完全に離間するまではパルスモータ８２に対してスロー
アップ制御を行う。一方、現像器３１の感光体ドラム１
０への当接開始前から当接／停止するまではパルスモー
タ８２に対してスローダウン制御を行う。このとき、パ
ルスモータ８２の制御パターンは、例えば、図４（ａ）
又は（ｂ）に示すとおりである。このスローアップ／ダ
ウンが穏やかであれば衝撃は少ない。図４（ａ）は直線
的に前半の４５゜をスローアップし、後半の４５゜をス
ローダウンする。図４（ｂ）は二次曲線でスローアップ
／ダウンを行う。

【００２１】現像装置３０は、図３に示すように、ブラ
ック現像器３１Ｂｋが現像位置Ｄに位置しているときを
ホームポジションとし、このホームポジションからラッ
ク８０が矢印ｃ方向に回転し、所定のカラーで現像を行
う。本プリンタでは前述の４色（フルカラー）モード以
外にも、単色モード、２色モード、３色モードでのプリ
ントが可能である。以下に示す表１に各プリントモード
でのラック回転角度を示す。プリントが終了すると、現
像装置３０はホームポジションに復帰する。

【００２２】

【表１】

【００２３】ところで、紙詰まりやプリント途中でプリ
ンタ本体１が開放される等のトラブルが発生し、電源が
オフされ、現像器３１の切換え動作が途中で停止する場
合がある。従って、プリンタの電源を再度投入したとき
ラック８０の回転停止位置を判別し、ホームポジション
にセットする制御が必要である。このため、本実施形態
では、図５、図６に示すように、ラック８０に近接して
フォトセンサ９０を設けると共に、ラック８０にこのセ
ンサ９０の光軸を遮光する遮光板９１を設けた。遮光板
９１は、ラック８０と共に回転し、ブラック現像器３１
Ｂｋが現像位置Ｄにあるとき、即ち、現像装置３０がホ
ームポジションにセットされているときにセンサ９０を
遮光し、さらに回転方向ｃの下流側４５゜までセンサ９
０を遮光する位置に設定されている。従って、遮光板９
１はブラック現像器３１Ｂｋを現像位置Ｄへ移動させる
のに前述のスローダウン制御を行う領域でセンサ９０を
遮光することになる。

【００２４】電源がオンされたり、紙詰まり等のトラブ
ル処理後リセットが掛かると、まず、パルスモータ８２
をスローアップ制御し、ラック８０を４５゜回転させ
る。このとき、フォトセンサ９０のオン、オフ信号は無
視する。パルスモータ８２が定速回転に維持されると、
フォトセンサ９０が遮光板９１によって遮光される（オ
ンエッジが出力される）のを待つ。図７、図８は遮光板
９１がフォトセンサ９０の光軸を遮光したときを示し、
センサ９０のオンエッジ信号に基づいて、パルスモータ
８２はスローダウン制御される。スローダウン制御はラ
ック８０が４５゜回転する間実行され、スローダウン制
御の停止時において現像装置３０はブラック現像器３１
Ｂｋが現像位置Ｄに対向するホームポジションに復帰す
ることになる。

【００２５】一方、図５、図７に示すように、ラック８
０の中心部には、反射型のフォトセンサ９５が一定方向
を向いて回転しない状態で取り付けられている。各現像
器３１の内部には反射板９６が設置され、トナーの残量
がなくなると、反射板９６で反射された光でフォトセン
サ９５がオンする。センサ９５は現像位置Ｄにセットさ
れた現像器３１内のトナーエンプティのみを検出する方
向に設置されており、ここでトナーエンプティを検出さ
れた現像器３１は現像位置Ｄにおいて新品と交換される
ことになる。

【００２６】（制御回路）図９は本プリンタの制御回路
の要部を示す。制御回路はＣＰＵ１００を中心に構成さ
れ、ＣＰＵ１００には前記センサ４５，９０，９５から
の信号、プリンタ内の異常検出信号及びその他の信号が
入力される。一方、ＣＰＵ１００はラック８０を回転駆
動するパルスモータ８２に対して励磁のオン、オフ信
号、駆動パルス信号を出力する。また、ロックソレノイ
ド８６に対するオン、オフ信号及びその他の駆動信号を
出力する。さらに、ＣＰＵ１００は図示しないプリンタ
パネル上のキーからの入力を受け付け、プリンタパネル
上の表示器に表示出力を送り出す。

【００２７】（制御手順）次に、図１０のフローチャー
ト及び図１１のタイムチャートを参照して、前記ＣＰＵ
１００による現像装置初期化の制御手順について説明す
る。

【００２８】まず、ステップＳ１でプリンタの電源がオ
ンされると、あるいはＣＰＵ１００にリセットが掛かる
と、ステップＳ２でソレノイド８６をオンし、ステップ
Ｓ３でパルスモータ８２を励磁し、ステップＳ４でパル
スモータ８２をスローアップ制御する。これにてラック
８０が回転を開始する（図１１のｅ点）。次に、ステッ
プＳ５でパルスモータ８２の加速が終了したか否かを判
定し、終了であれば（図１１のｆ点）、ステップＳ６で
パルスモータ８２を定速回転させる（図１１のｆ−ｇ
点）。この定速回転の間にステップＳ７でセンサ９０の
オンエッジが確認されると、ステップＳ８でソレノイド
８６をオフし、ステップＳ９でパルスモータ８２をスロ
ーダウン制御する（図１１のｇ点）。スローダウン制御
は前述の如く４５゜の回転角度で行われ、ステップＳ１
０で停止位置であることが確認されると、ステップＳ１
１でパルスモータ８２の励磁をオフする（図１１のｈ
点）。

【００２９】以上の初期化制御によって現像装置３０は
ブラック現像器３１Ｂｋが現像位置Ｄに対向するホーム
ポジションに復帰したことになる。

【００３０】（他の実施形態）なお、本発明に係る現像
装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨
の範囲内で種々に変更可能である。例えば、外部機器か
ら転送される画像データに基づいて画像をプリントアウ
トするのではなく、原稿画像の読取り手段を備えたフル
カラーコピー機に本発明を用いることもできる。また、
ラック８０の回転駆動源としては、パルスモータ８２以
外に、回転数を正確に制御できるモータであればシンク
ロナスモータ等を使用することもできる。

【００３１】さらに、ラック８０の回転位置を検出する
ためにフォトセンサ９０をオン、オフさせる部材として
は、前記遮光板９１と同形状の開口あるいは切り欠きを
有する円盤であってもよい。また、フォトセンサ９０に
代えてマイクロスイッチ等の有接点センサであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるフルカラー現像装置
を備えたレーザプリンタの外観を示す斜視図。

【図２】前記レーザプリンタの内部構造図。

【図３】前記現像装置の概略正面図。

【図４】前記現像装置の駆動モータの制御パターンを示
すチャート図。

【図５】現像器のホームポジションを示す概略正面図。

【図６】図５に示した現像装置の回転位置検出センサと
遮光板を示す拡大図。

【図７】現像装置の初期化でスローダウン開始時を示す
概略正面図。

【図８】図７に示した現像装置の回転位置検出センサと
遮光板を示す拡大図。

【図９】制御回路を示すブロック図。

【図１０】現像装置初期化の制御手段を示すフローチャ
ート図。

【図１１】現像装置初期化におけるモータの回転制御を
示すチャート図。

【符号の説明】

１０…感光体ドラム ３０…現像装置 ３１（３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｂｋ）…現像器 ８０…ラック ８２…パルスモータ ９０…フォトセンサ ９１…遮光板 １００…ＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に形成された静電潜像をトナー
   で現像するための現像装置において、 複数の現像器と、 前記複数の現像器を同心円上に保持して一体的に回転さ
   せるラックと、 前記ラックを回転させる駆動手段と、 前記ラックの回転位置を定位置で検出するための検出手
   段と、 前記ラックの回転中に前記検出手段からの検出信号に基
   づいて、ラックを所定角度回転させ、前記現像器をホー
   ムポジションへ復帰させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記検出手段からの検
   出信号に基づいて前記駆動手段の減速を開始し、現像器
   がホームポジションに復帰したときに駆動手段を停止さ
   せることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段はフォトセンサであり、前
   記ラックはこのフォトセンサの光軸を減速開始位置から
   ホームポジションへ復帰するまで遮光する遮光板を有す
   ることを特徴とする請求項１記載の現像装置。