JPS63306478A - 画像形成装置における現像ユニット制御方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、複数のカラー現像器を備えた複写機、プリン
タ等の画像杉１７１５装置に関・１°る。

［従来の技術］ 例えば、複写機において、夫々黒、赤、黄色等のトナー
を収容した複数の現像器と、各現像器内のトナーの色を
検出する検出手段とを備え、所望の色のトナーを収容し
た現像器を選択して該現像器から感光体ドラムに供給さ
れるトナーによって感光体ドラム表面の静電潜像を顕像
化（現像）し、原稿の画像に対応するトナー像を形成す
るようにしたものが知られている。

このような複写機では、ユーザーの使用において黒い画
像をコピーする事が多いという理由で、黒の現像ユニッ
トを標準装備とし、例えば、上。

下段に現像ユニットを入れられるものであれば、下段を
黒の標準の現像ユニットとし、複数の色の現像ユニット
の入れかえは上段をもってなすといったタイプのものが
ある。しかも、上側に黒の現像ユニットが入れられても
、使用頻度が多いという理由で、下段の黒の現像ユニッ
トを、機械の初期状態あるいはオートリセット後の状態
で、優先的に１チ択１−１操作部にＩ２示しているう［
発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のような複写機においては、上。

下段同色の現像ユニットが入っている場合でも、下段の
標準装備の現像ユニットの優先度が高い為、同色の現像
ユニットが入っているにもかかわらず、下段の現像ユニ
ットのトナー消費量が多くなってしまう。従って、次回
に他色の現像ユニットを上段に入れて２色合成等の操作
をした場合に、下段のユニットのトナーがエンプティに
なりやすく、トナー交換の頻度が増えて使い勝手が悪い
。このような問題は複数の現像器を備えたプリンタ等、
複写機以外の画像形成装置にも共通する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る複数のカラー現像ユニットが装着でき、カ
ラー現像ユニットを選択的に使用して画像を形成する画
像形成装置において、複数の着脱可能なカラー現像ユニ
ットと、各カラー現像ユニット内のトナーの色を検出す
る検出手段と、この複数のカラー現像ユニットのうちで
使用すべきカラー現像ユニットを選択する選択手段と、
装着されたカラー現像ユニットの内で選択手段による選
択の優先順位を設定する優先順位設定手段と、使用すべ
きカラー現像ユニットを指定する操作手段と、検出手段
の検出結果より同色のカラー現像ユニットが装着されて
いるか否かを判定する判定手段と、判定手段が同色のカ
ラー現像装置が装着されていると判定したときに、優先
順位設定手段により優先順位が設定されたカラー現像装
置とは別のカラー現像装置を選択するように選択手段を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

［作　用］ 選択上の優先度の高い例えば下段の黒の現像ユニットと
同色の黒の現像ユニットが上段に装着された場合に限り
、選択上の優先度を逆転して上段を優先的に選択して操
作パネル上に表示する事によって下段の標準装備の黒の
現像ユニットのトナー消費量を減少させる。これにより
、次回に上段に別色の現像ユニットが入れられて操作さ
れても下段の現像ユニットがトナーエンプティになりや
すくなる事を防止でき、トナー交換頻度が減少する為、
使い勝手が向上する。

［実施例］ 以下、画像形成装置が複写機である場合を例にとって、
添付図面を参照しながら、実施例を説明する。

第２図に示すように、複写１ｉｌｌＩ内の大略中央部に
は、感光体ドラム２が軸支され、該感光体ドラム２は図
示しないメインモータによって反時計方向に回転駆動さ
れうるようになっている。感光体ドラム２の周囲には、
その回転方向に間隔を置いて、順次、帯電チャージャ３
、像間イレーザ４、第１及び第２現像器５．６、転写チ
ャージャ７、分離チャージャ８、クリーナ装置９、メイ
ンモ−タｌＯが配置されるとともに、上記感光体ドラム
２及びその周辺機器の上方には光学系Ｏが、左側方には
給紙系Ｐか、右側方には定着装置１１か夫々設けられて
いる。なお、現像器は３個以上設けるようにしても良い
。

光学系Ｏは、スリット露光式の光源１２と第１可動ミラ
ー１３とを一体化してなる走査ユニット！４と、共通の
ホルダ１５に把持された第２及び第３可動ミラー１６．
１７と、レンズ１８と、固定ミラー１９とから構成され
ている。原稿（不図示）は、原稿ガラス２０と原稿押え
２１間にセットされる。なお、原稿ガラスの走査開始側
に設ける原稿スケールの下側に現像濃度検出用の標準パ
ターン（不図示）が設けられる。そして像間イレーザ４
で感光体ドラム２の像間、つまり原稿の走査方向前端以
前及び走査方向後端以後に対応する領域の電荷を除去す
ることを前提に、帯電チャージャ３で感光体ドラム２表
面の上記原稿に対応する領域を正極性に帯電させ、光源
１２を点灯した上で走査ユニット１４を図示しない走査
モータで図中左側に移動させながら上記の標準パターン
と原稿を走査することにより、感光体ドラム２上に標準
パターンと原稿の画像に対応する静電潜像が形成される
。

走査時には、走査ユニッ）１４の図中左側への移動速度
Ｖは、感光体ドラム２の周速を■。、複写倍率をｍとす
れば、Ｖ＝Ｖｏ／Ｉ１１に設定されるとともに、第２及
び第３可動ミラー１６．１７がＶ。

７２ｍの速度で図中左側に移動される。又、走査ユニッ
ト１４は、非走査時には、定位置スイッチ２２を触圧し
て後述の第１　ＣＰＵ２００に定位置信号（走査ユニッ
ト１４が定位置にあれば“ビとなる。）を発信するとと
もに、走査時には、走査ユニット１４と給紙系Ｐの同期
を取るため、走査ユニット１４が走査開始後に所定距離
だけ左方に移動した時点で、タイミングスイッチ２３を
触圧し、第１ＣＰＵ２００に後述のタイミングローラ２
４を作動させるためのタイミング信号（走査ユニット１
４がタイミングスイッチ２３を触圧した時点で“ビとな
る。）を発信する。

感光体ドラム２の表面には、選択的に使用される第１現
像器５又は第２現像器、６から供給される負極性に帯電
されたトナーが付着され、このトナーによって上述の静
電潜像が顕像化（現像）されて標準パターンと原稿の画
像に対応するトナー像が形成される。引続き、給紙系Ｐ
の最下流に位置するタイミングローラ２４から、上述の
タイミング信号に同期して感光体ドラム２表面に供給さ
れる複写紙（不図示）に、原稿画像のトナー像が転写チ
ャージャ７によって転写され、更に転写済みの複写紙が
分離チャージャ８により感光体ドラム２表面から分離さ
れる。感光体ドラム２から分離された複写紙は、搬送ベ
ルト２５によって定着装置１１に搬送され、定着装置１
１でトナー像が加熱・定着された後、トレイ２６上に排
出される。

感光体ドラム２表面の残留トナーはクリーナ装″＊、９
によって除去されてクリーナ装置９内に回収され、又感
光体ドラム２表面の残留電荷は、メインモータの駆動中
に常時点灯されるメインモ−タｌＯにより除去される。

なお、図示しないＬＥＤとフォトセンサ（現像濃度検出
センサ）により、標準パターンのトナー像の濃度が、ク
リーナ装置９による回収の前に測定される。この測定値
は、コンパレータにより所定の基準値と比較され、その
比較結果に対応して後に説明する第１トナー補給モータ
または第２トナー補給モータが作動され、トナー補給量
が増減される。

給紙系Ｐは、手差し給紙部２７と、第１のカセット給紙
部２８（以下、単に第１給紙部２８と呼ぶ）と、第２の
カセット給紙部３０（以下、単に第２給紙部３０と呼ぶ
）とを有し、手差し給紙部２７から挿入された複写紙は
、手差しローラ３１及び中間ローラ３２を経てタイミン
グローラ２４に搬送されるともに、第１及び第２給紙部
２８．３０に装着されたカセット２８ａ、３０ａ内の複
写紙は、夫々第１及び第２給紙ローラ３３．１、中間ロ
ーラ３２を経てタイミングローラ２４に搬送される。各
ローラ２４，３１，３２，３３．３４は、夫々クラッチ
（不図示）を介してメインモータによる駆動系に切離可
能に接続されており、各ローラのクラッチをオンにする
ことにより、当該ローラが駆動系に接続されてメインモ
ータにより回転駆動される。なお、各カセット２８ａ、
３０ａの近傍には、各カセット２８ａ、３０ａ内に収容
されている複写紙のサイズを検出するサイズ検出センサ
３５．３６と、各カセット２８ａ、３０ａ内の複写紙が
消費されつくした際にそれを検出するカセットエンプテ
ィセンサ３７．３８が設置されている。

第３図、第４図に示すように、第１現像器５の長手方向
一端部には、ブラケット４０が取り付けられ、該ブラケ
ット４０には第１現像器５内にトナーを補給するための
第１トナー補給ボトル４１が取外し可能に装着されてい
る。該第１トナー補給ボトル４１のトナー補給口４１ａ
は、輸送管４２の長手方向（第３図の紙面と直角な方向
）の一端部に接続され、輸送管４２は、上記トナー補給
口４１ａから第１現像器５内に伸長している。そして、
第１トナー補給ボトル４Ｉを不図示の第１補給モータに
よって、その中心線回りで回転させることにより、トナ
ー補給口４１ａが開閉され、トナー補給口４１ａから輸
送管４２の長手方向一端部にボトル４１の回転数に比例
した量のトナーが供給され、このトナーが輸送管４２に
よって第１現像器５内に搬送される。

第１現像器５内に搬送されたトナーは、第１現像器５の
長手方向他端部に取り付けられた不図示の第１現像モー
タによって第３図中時計方向に回転駆動される第１パケ
ツトローラ４３　（撹拌羽根を有する。）の回転により
予め第１現像器５に充填されている磁性キャリア（トナ
ーと摩擦接触することにより、トナーを負極性に帯電さ
ける。）と混合され、このトナーとキャリアが混合され
てなる現像剤が第１パケツトローラ４３によって撹拌さ
れつつ、該第１パケツトローラ４３から第１現像スリー
ブ４４　（第１現像モータにより第３図中時計方向に回
転駆動される。）を介して感光体ドラム２の表面に供給
される。そして感光体ドラム２の表面に供給された現像
剤中のトナーにより感光体ドラム２の表面の静電潜像か
顕像化される一方、現像剤中のキャリアは第１現像器５
内に回収されて、繰返し使用される。

なお、第１現像スリーブ４４には不図示の第１現像バイ
アス電源からバイアス電圧が印加されうるようになって
おり、このバイアス電圧が印加されていない際（第１現
像バイアスオフ状態）には、仮りに第１パケツトローラ
４３、第１現像スリーブ４４が回転駆動されていても、
第１現像器５によって静電潜像が現像されることはない
。

第１トナー補給ボトル４１の近傍には、ブラケッ）４０
にボトル４１が装着されているか否かを検出する第１ボ
トル有無センサ４５　（ブラケット４０にボトル４１が
装着されていればオン、装着されていなければオフとな
る。）が設置される一方、第１トナー補給ボトル４１の
補給口４１ａには、ボトル４Ｉ内にトナーがなくなった
際にそれを検出する第１ボトルエンプテイセンサ４６（
ボトル４１内にトナーがあればオン、なくなればオフと
なる。）が付設されている。

又、第１現像器５の上部に位置する隣接する２個所のマ
グネット固着部位ａ、　ｂ（第４図）には、第１トナー
補給ボトル４Ｉから第１現像器５内に補給されているト
ナーの色（黒、赤、黄、青）を識別するために、夫々マ
グネット４７．４８が固着されうるようになっており、
各マグネット固着部位ａ、ｂに対向配置された第１及び
第２のリードスイッチ４９．５０のオン、オフの組合せ
（第１リードスイツチ４９はマグネット４７があればオ
ン、なければオフとなり、第２リードスイツチ５０はマ
グネット４８があればオン、なければオフとなる。）に
よって下表の如く第１現像器５内のトナー色が判別され
る。

以下余白 一方、第２現像器６の長手方向（第３図の紙面と直交す
る方向）の一端部には広幅のブラケット５２が取り付け
られ、該ブラケット５２の左端部には第２トナー補給ボ
トル５３が取外し可能に装着されている。この第２トナ
ー補給ボトル５３のトナー補給口５３ａは、ブラケット
５２内で横方向に伸びる輸送管５４の左端部に接続され
、更に輸送管５４の右端部は第３図の紙面と直交する向
きに配設されて第２現像器６内に伸長する輸送管５５の
長手方向一端部に接続され、第２トナー補給ボトル５３
から輸送管５４．５５を通して第２現像器６内にトナー
か搬送されるようになっている。図示しない第２トナー
補給モータによりトナ−補給量が制御される。第２現像
器６内に搬送されたトナーは、不図示の第２現像モータ
により回転駆動される第２パケツトローラ５６により第
２現像器６内の磁性キャリアと混合されて負極性に帯電
され、第２現像モータによって駆動される第２現像スリ
ーブ５７により感光体ドラム２に供給される。なお、第
２現像スリーブ５７は、不図示の第２現像バイアス電源
に接続され、第２現像スリーブ５７にバイアス電圧が印
加されている場合にのみ、第２現像器６によって静電潜
像が現像可能とされる。

第２現像器６の周辺には、夫々第１ボトル有無センサ４
５、第１ボトルエンプテイセンサ４６と同様の条件でオ
ン・オフされる第２ボトル有無センサ５８、第２ボトル
エンプテイセンサ６０が配設されるとともに、２個のマ
グネット６１．６２の有無により、前掲の表に基づいて
第２現像器６内のトナーの色を検出する第３．第４リー
ドスイッチ６３．６４（第３リードスイツチ６３が第１
リードスイツチ４９に、第４リードスイツチ６４が第２
リードスイツチ５０に夫々対応する。）が配設されてい
る。

第２現像器６及び第２トナー補給ボトル５３内には、通
常メインカラーである黒色のトナーが収容されており、
優先的に選択されるようになっており、通常は黒色で複
写が行なわれる。他の色で複写を行ないたい場合は、第
１現像器を現像器に装着されているトナー補給ボトルと
と乙に、所望の色のトナーが収容されたものと交換して
使用する。なお、本実施例において、「現像器」なる用
語は、当該現像器に装着されているトナー補給ボトル等
の補給容器をも包含する１つのユニットをさす。

複写機ｌの上部には、第５図に示すような操作パネル１
００が装備されており、該操作パネル１００には、複写
開始を指令するプリントキー１０２、割込みキー１０３
、複写開始直後又はマルチコピー（同一原稿に基づく複
数枚の連続複写）の途中で複写を中止させるとともに、
ＬＥＤ群からなる複写枚数表示部１０４に設定された複
写枚数をクリアして標準モード“ｌ”に戻すクリア・ス
トップキー１０５、複写枚数表示部１０４に複写枚数を
設定するテンキー１０６〜１１５、光源１２からの露光
量を増加又は減少させる露光アップキー＋１６と露光ダ
ウンキー１１７、選択的に点灯されて露光量を表示する
ＬＥＤ群Ａ１第１又は第２の給紙部２８．３０を選択す
る給紙部選択キー１１８、選択された給紙部から給紙さ
れる複写紙のサイズを表示するＬＥＤ１２０〜１２３、
夫々第１現像器５と第２現像器６を選択するための第１
現像器選択キー１２４と第２現像器選択キー１２５、選
択された現像器５又は６を表示するＬＥＤ１２６．１２
７、選択された現像器５又は６内のトナーの色を表示す
るＬＥＤ　ｌ　２８〜１３１．及び選択された現像器５
又は６に装着されているトナー補給ボトル４１又は５３
がエンプティ（空）である際に、それを表示するＬＥＤ
　１３２が設けられている。

第１現像器の色が第２現像器の色と違う場合には、メイ
ンスイッチＯＮ後の初期状態あるいはオートリセット後
にはＬＥＤ　１２７およびＬＥＤ　１２８が点灯するよ
うになっている。一方、第１現像器の色が第２現像器の
色と同じ場合には、メインスイッチＯＮ後の初期状態あ
るいはオートリセット後には、ＬＥＤ１２６．およびＬ
ＥＤ　１２８が点灯するようになっている。なお、第１
現像器５が他色のものであればそれに応じたＬＥＤが点
灯する。

複写機Ｉは第６図に示すような回路構成を有する第１及
び第２のＣＰＵ２００及び３００を備える。すなわち、
第１ＣＰＵ２００には、操作パネルｌＯＯ上の各種キー
、第１．第２ボトル有無センサ４１，５３、第１．第２
ボトルエンプティセンサ４６，６０、トナー色を検出す
る第１〜第４リードスイッチ４９．．５０，６３．６４
等が縦横に配列されてなるスイッチマトリクスＳが接続
され、各キーの操作成いはセンサ類の作動に基づいて前
述のメインモータ、各種ローラクラッチ等が第１ＣＰＵ
２００によって作動・制御されるととらに、デコーダ１
３３を介して複写枚数表示部１０４等の各種ＬＥＤが点
灯・消灯されるようになっている。

一方、主として光学系０を作動・制御する第２ＣＰＵ３
００には、前記定位置スイッチ２２、タイミングスイッ
チ２３等が接続される。また、第１ＣＰＵ２００と第２
ＣＰＵ３００とは、相互に同期させるため互いに接続さ
れている。

第７図には、メインフローチャートが示されている。電
源がＯＮされると、まずステップＳｔ（以下ステップを
略する）でレジスタ、タイマーの設定等の初期設定が行
なわれる。次に８２では、上記の初期設定でセットされ
た内部タイマーをスタートさせる。この内部タイマーは
、以下の各サブルーチンにおける処理内容には無関係に
１ルーチンの時間の長さを一定に揃えるためのものであ
る。

次に８３では、操作パネル上のスイッチの入力およびセ
ンサ等の入力信号の受は付は処理が実行される。

次に８４では、現像器優先選択制御のサブルーチンが呼
び出されて実行される。ここが本実施例のポイントとな
る部分であり、後で詳細に説明する。

次に８５では、コピー動作等にかかわる出力処理のサブ
ルーチンが呼び出されて実行される。本実施例では、Ｓ
３と８５の部分は公知のものであるため説明を省略する
。

最後にＳ６では、内部タイマーが終了したか否かを判定
し、内部タイマーの終了を待ってＳ２に戻る。

第１図に現像器優先選択制御サブルーチン（Ｓ４）のフ
ローチャートを示す。ここで示す黒、赤、黄、青の色判
定は前述のスイッチ入力により判定できる。

５１００では、第２現像器６の色判定が行なわれる。こ
こで判定される色に応じて５ＩＯＩ、５１０２．５１０
３，５Ｉ０４の処理を実行する。

それぞれ意味あいとしては、同じ処理なので５１０１の
部分のみ説明する。５１００で第２現像器６の色判定が
黒であった時、５ｌｏｔにて第１現像器５の色が黒であ
るかどうかの判定を行なう。

第１現像器５も黒である場合、すなわち第１．２現像器
とも同色であると判定された時は５１０５へ移る。５Ｉ
ＯＩで異色であると判定された時は、Ｓｉ２０を実行す
る。これは、他の赤、黄、青に対しても同様であり、第
１，２現像器とも同色である場合は、５１０５を、２つ
が異色である場合は、５１０６を実行する。

５１０５では第１現像器５を初期状態あるいは、オート
リセット後の状態のときに優先的に選択する様な処理が
実行される。８１０６では第２現像器６を初期状態ある
いはオートリセット後の状態のときに優先的に選択する
様な処理が実行される。

Ｓ＋０５あるいは５１０６が実行されるとこのサブルー
チンを終了する。

以上の処理により、通常選択上の優先度の高い第２現像
器６と同色の現像ユニットが第１現像器５に入れられて
いる時は、第１現像器５の方を優先選択し、第２現像器
６と第１現像器５が異色のものであれば、第２現像器６
を優先選択する処理が実行できる。このようにすれば、
前述の不都合が解消され、使い勝手の良い複写機が提供
できる。

本実施例は、カラー現像ユニットが２個の場合を説明し
たが３個の場合ら同様に優先順位を逆転して使用するよ
うにすればよい。

なお、新しい現像器が装着された際に自動的にその現像
器が選択されるようにする方式があるが、これでは例え
ば同色の現像器が入った場合でも、現像器が装着された
時しか、優先選択順位がかわらない。したがって、それ
以降は、再び通常優先度の高いユニットが選択されてし
まう。本発明では平均的に現像器を使用でき、トナーこ
ぼれなどの問題を解消できる。

［発明の効果コ 本発明では平均的に現像器を使用するので、トナー濃度
（Ｔ／Ｃ）の増加により、トナーこぼれが増大し、マシ
ンに対するダメージか生じるに対する歯止めになる。

現像器が平均して使用されるように制御したので、現像
器の使用の片寄りが緩和され、作像装置の使用感が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、現像器優先選択制御のフローチャートである
。 第２図は、複写機の断面図である。 第３図は、現像ユニットの図である。 第４図は、現像ユニットの斜視図である。 第５図は、操作パネルの図である。 第６図は、複写機の制御系の回路図である。 第７図は、複写制御のメインフローの図である。 ５．６・・・現像器、　４１．５３・・・トナーボトル
、４７．４８・・・カラー判別用マグネット、１００・
・・操作パネル、２００・・・ＣＰＵ０特　許　出　願
　人　ミノルタカメラ株式会社代　理　人　弁理士　青
　山　葆　ほか２名第４図 第５図 第２面 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のカラー現像ユニットが装着でき、カラー現
   像ユニットを選択的に使用して画像を形成する画像形成
   装置において、 複数の着脱可能なカラー現像ユニットと、 各カラー現像ユニット内のトナーの色を検出する検出手
   段と、 この複数のカラー現像ユニットのうちで使用すべきカラ
   ー現像ユニットを選択する選択手段と、装着されたカラ
   ー現像ユニットの内で選択手段による選択の優先順位を
   設定する優先順位設定手段と、 使用すべきカラー現像ユニットを指定する操作手段と、 検出手段の検出結果より同色のカラー現像ユニットが装
   着されているか否かを判定する判定手段と、判定手段が
   同色のカラー現像装置が装着されていると判定したとき
   に、優先順位設定手段により優先順位が設定されたカラ
   ー現像装置とは別のカラー現像装置を選択するように選
   択手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
   画像形成装置における現像ユニット制御方法。