JPH02262168A - 画像形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばレーザプリンタ、デジタル複写機、
ファクシミリ装置等に用いられる画像形成装置に関する
。

（従来の技術） 従来、画像形成装置たとえばレーザプリンタにおいては
、感光体、現像装置、定着装置などのそれぞれの寿命が
異なるため、別々のユニットにし、カートリッジ式に挿
入（装着）、あるいは取出しく離脱）ができるものが開
発されている。

このような装置では、新しい現像装置を設定した場合、
設定後の電源投入時に、連続的に一定時間動作させ、ト
ナー濃度が安定するためのイニシャライズ処理が行われ
るようになっている。この現像装置のイニシャライズ処
理を開始した際に、現像装置の回転動作に伴って回転す
るねじによって検知器がオンされることにより、現像装
置が旧状態に設定されるようになっている。

このため、現像装置のイニシャライズ処理の開始ととも
に、現像装置の旧状態への設定が行われてしまうため、
イニシャライズ処理の途中で電源が切られた場合でも、
現像装置としては新しいのにも係わらず、旧状態に設定
されてしまう。

この後、再び電源を投入した場合、旧状態と判定されて
しまい、イニシャライズを行うことができないという欠
点があった。

したがって、現像装置の新状態から旧状態への設定を確
実に行うことができず、新しい現像装置に対して確実に
イニシャライズ処理を行ってから使用することができな
いという欠点ハ”＝　４．７ｚ　。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように現像装置の新状態から旧状態への設定を
確実に行うことができず、新しい現像装置に対して確実
にイニシャライズ処理を行ってから使用することができ
ないという欠点を除去するもので、現像装置の新状態か
ら旧状態への設定を確実に行うことができ、新しい現像
装置に対して確実にイニシャライズ処理を行った後に使
用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。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の画像形成装置は、着脱自在で、像担持体に形
成された静電潜像を現像する現像手段を有するものにお
いて、上記現像装置を新状態、あるいは旧状態に設定す
る設定手段、電源投入時、上記設定手段による設定状態
に応じて、上記現像装置の新旧を検知する新旧検知手段
、およびこの新旧検知手段により新しい現像装置の設定
が検知された時、上記現像手段を所定時間駆動し、この
駆動終了後に、上記設定手段により上記現像装置を旧状
態に設定する処理手段から構成されている。

（作用） この発明は、着脱自在で、像担持体に形成された静電潜
像を現像する現像手段を有するものにおいて、上記現像
装置を新状態、あるいは旧状態に設定手段で設定し、電
源投入時、上記設定手段による設定状態に応じて、上記
現像装置の新旧を検知し、この新旧検知により新しい現
像装置の設定が検知された時、上記現像手段を所定時間
駆動し、この駆動終了後に、上記設定手段により上記現
像装置を旧状態に設定するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、半導体レーザを用いた電子写真方式の画像形
成装置の外観を示し、第３図はその内部構成を示す。こ
の画像形成装置（レーザプリンタ）は、電子計算機、ワ
ードプロセッサなどの外部装置であるホストシステム（
図示しない）とインク−フェイス回路等の伝送コントロ
ーラを介して結合された状態となっている。そして、ホ
ストシステムより印字開始信号を受けると画像記録動作
を開始し、被転写材としての用紙に記録して出力させる
ようになっている。

この画像形成装置は、次のような構成となっている。

すなわち、図中１は装置本体であり、この装置本体１内
の中央部には第３図に示すように主制御基板２が配置さ
れている。そして、この主制御基板２の後方（第３図の
状態において右側方向）には画像を形成するための電子
写真プロセスユニット３が配置されておりまた、前方下
部には複数枚の機能追加用制御基板４を複数枚収容する
制御基板収容部５がまた、前方上部には排紙部６が形成
された状態となっている。

前記機能追加用制御基板４は機能追加（例えば書体、漢
字等の種類を増設など）の程度に応じて最大３枚まで装
着できるようになっており、さらに、最下段に位置する
機能追加用制御基板４の前端縁部に配設された３個所の
ＩＣカード用コネクタ１６・・・に機能追加用ＩＣカー
ド１７を挿入することによりさらに機能を追加できるよ
うになっている。また最下段に位置する機能追加用制御
基板４の左端面部には、２つのインターフェイス・コネ
クタ（図示しない）が配設された状態となっており、こ
れらインターフェイス・コネクタは装置本体１の左側面
部に形成された開口部１８（第２図参照）に対向するよ
うになっている。

また、装置本体１内下部は、給紙カセット７を収容する
カセット収容部８となっている。

前記排紙部６は、第２図に示すように装置本体１の前部
上面に形成された凹所からなりその前端縁部には、排紙
部６に折重ねたり、図のように展開できる回動可能な排
紙トレイ９が設けられている。さらに、この排紙トレイ
９の前端中央部には、切欠部９ａが形成されているとと
もに、この切欠部９ａに収容したり、第３図のように展
開できる回動可能なコ字状の補助排紙トレイ１０が設け
られている。そして、排紙される用紙Ｐのサイズに応じ
て排紙部６の大きさを調節できるようになっている。

さらに、この排紙部６の左側に位置する装置本体の左枠
部１ａの上面には、表示用ＬＥＤＩＩ、２桁の状態表示
用の７セグメント表示器１２、及びスイッチ１３を配置
したコントロールパネル１４が配置されているとともに
、装置本体１の後面側には、手差しトレイ１５が装着さ
れた状態となっている。

次に、帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃、及び定着
等の電子写真プロセスを行う前記電子写真プロセスユニ
ット３について第３図及び第４図を参照して説明する。

ユニット収容部のほぼ中央部に位置して像担持体として
のドラム状感光体２０が配置されており、この感光体２
０の周囲には、その回転方向に沿ってスコロトロンから
なる帯電チャージャ２１、静電潜像形成手段としてのレ
ーザ露光ユニット２２の露光部２２　ａ　ｓ　希脱自在
に設けられ、現像工程と清掃（クリーニング）工程とを
同時に行う磁気ブラシ式の現像装置２３、スコロトロン
からなる転写チャージャ２４、メモリ除去ブラシ２５、
及び前露光ランプ２６が順次配設されている。

また、装置本体１内には、給紙カセット７から給紙手段
２７を介して給紙された用紙Ｐ及び手差しトレイ１５か
ら手差し給紙された用紙Ｐを前記感光体２０と転写チャ
ージャ２４との間の画像転写部２８を経て装置本体１の
上面側に設けられた排紙部６に導く用紙搬送路２９が形
成されている。

また、この用紙搬送路２９の画像転写部２８の上流側に
は、搬送ローラ対３０．アライニングローラ対３１ａ、
３１ｂ、及び搬送ローラ対３２が配置され、下流側には
定着ユニット３３及び排紙ローラユニット３４が配置さ
れている。さらに、搬送ローラ対３２の配設位置の上方
には、冷却ファンユニット３５が配設された状態となっ
ている。

なお、アライニングローラ対３１ａ、３１ｂの近傍には
アライニングスイッチ３６が設けられているとともに画
像転写部２８の近傍には搬送ガイド３７が設けられてい
る。

しかして、ホストシステムにより印字開始信号を受ける
とドラム状感光体２０か回転するとともに、感光体２０
は帯電チャージ１−２１で帯電される。次にホストシス
テムよりのドツトイメージデータを受けて変調されたレ
ーザビームａをレーザ露光ユニット２２を用いて上記感
光体２０上に走査露光し、感光体２０上に画像信号に対
応した静電潜像を形成する。この感光体２０上の静電潜
像は、現像装置２３の現像剤磁気ブラシＤ′中のトナー
ｔによって現像され顕像化される。

一方、このトナー像の形成動作に同期して給紙カセット
７から取出されたり手差しトレイ１５から手差し供給さ
れた用紙Ｐが、アライニングローラ対３１ａ、３１ｂを
介して送り込まれ、予め感光体２０上に形成された上記
トナー像が転写チャージャ２４の働きにより用紙Ｐに転
写される。ついで、用紙Ｐは用紙搬送路２９を通過して
定着ユニット３３に送り込まれ前記トナー像か用紙Ｐに
溶融定着される。そして、この後、排紙ローラユニット
３４を介して排紙部６に排出される。

なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後、感光体２０上
に残った残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除
去ブラシ２５により除去されてメモリ除去がなされる。

また、第４図に示すように前記定着ユニット３３は、ヒ
ータランプ４０を内蔵したヒートローラ４１と、このヒ
ートローラ４１に圧接された加圧ローラ４２を備え、こ
れら定着ローラとしてのローラ４］、、４２間を用紙Ｐ
が通過することによリトナー像が用紙Ｐに溶融定着され
るようになっている。

また、上記ヒートローラ４１及び加圧ローラ４２は下部
ケーシング４３及び上部ケーシング４４により囲繞され
ており、定着に必要な良好な温度雰囲気を確保するよう
に外部に極力熱が逃げないような構造となっている。

上記ヒートローラ４１には、クリーナ４５が接した状態
となっており、常に良好な定着が行なえるように７＃浄
な状態となっているとともに、サーミスタ４６により定
着に必要な温度に保つように温度制御がなされる構成と
なっている。

また、上部ケーシング４４内かつヒートローラ４１と加
圧ローラ４２との接触部４７の上流側近傍には、用紙°
ガイド４８が配置され、定着ユニット３３に導かれた用
紙Ｐの先端を確実にヒートローラ４１と加圧ローラ４２
との間に案内するようになっている。なお、定着ユニッ
ト３３の用紙出口側には、下部ケーシング４３と一体に
用紙ガイド４つが設けられていて、定着済の用紙Ｐを排
紙０−ラユニツト３４に導（ようになっている。

また、転写チャージャ２４の搬送方向側に位置して配置
されて用紙Ｐの非画像面側を案内する前記搬送ガイド３
７は、接地状態となっていて用紙Ｐを静電的に吸引浮上
させる働きをする。

また、前記排紙ローラユニット３４は、下部ローラ５０
と上部ローラ５１とからなり、その搬送方向には用紙Ｐ
の非画像形成面側に接触する除電ブラシ５２が設けられ
た状態となっている。上部ローラ５１及び除電ブラシ５
２を含む上半分は、前記搬送ガイド３７．転写チャージ
ャ２４などと装置本体１のトップカバー６０の下面側に
取付けられた状態となっている。

前記トップカバー６０は、装置本体１の後端側上部に設
けられた支軸６１を回動支点として第５図に示すように
最大１２０°程度まで回動変位可能となっており、必要
に応じて用紙搬送路２９の大部分を露出させることがで
きるようになっているとともに、用紙搬送路２９に対向
する機器を露出させることができるようになっている。

そして、用紙Ｐの詰まり除去作業や、機器の保守点検及
び交換作業が容易に行なえるようになっている。なお、
第５図に示す６２はオゾンフ、イルタであり、６３はト
ナーカートリッジである。

また、第３図に示す装置本体１のリヤカバー６４も支軸
６５を介して開閉自在となっており、用紙搬送路２９の
起端側、すなわち、給紙手段２７により取出された用紙
Ｐを案内する湾曲搬送部を開放できるようになっており
、この部分に詰まった用紙Ｐを容易に取り除くことがで
きるようになっている。

また、第４図に示すように、前記レーザ露光ユニット２
２は、半導体レーザ発振器９０（詳図しない）、ポリゴ
ンミラー９１とミラーモータ９２からなるポリゴンスキ
ャナ９Ｂ、ｆｅ用の第２レンズ９５、ｆｅ用の第２レン
ズ９５、走査されたレーザ光ａを所定の位置へ走査する
ための反射ミラー９６．９７笠から構成されている。

また、このレーザ露光ユニット２２の制御基板１０１は
、コネクタ１０２を介して前記主制御基板２に接続され
ている。

さらに、レーザ露光ユニット２２は、底面側が開口する
合成樹脂製のケーシング１０３内に収容され、このケー
シング１０３の底面開口部は金属製のシールド板１０４
で閉塞された状態となっているとともに、ケーシング１
０３の上面側には金属製の補強板兼用のシールドカバー
１０５が重合された状態となっている。シールドカバー
１０５には、導電性の接触片１０６が接続されており、
レーザ露光ユニット２２を図示しない取付手段を介して
所定位置に取付けた際に、この接触片１０６が現像装置
２３をスライド自在に案内する金属製のガイドレールに
接触した状態となり、帯電チャージャ２１等からの静電
的な悪影響が内部に及ぶことによる誤動作を防止するよ
うになっている。

なお、前記感光体２０は、有機光導電体を用いており、
アルミニューム筒の表面に電荷発生層と、この電荷発生
層を被覆する電荷輸送層とを形成した構成となっている
。

また、現像装置２３は、着脱自在に設けられ、電子写真
方式のプロセスの簡素化を行うために、反転現像法を採
用し、かつ、転写残りトナーｔの除去を現像と同時に行
う方法を採用している。この現像装置２３は、第４図に
示すように現像剤収容部１２０を有したケーシング１２
１内に、感光体２０及びこれに対向して現像ローラ１２
２が設けられているとともに現像剤収容部１２０には、
トナー（着色粉）ｔとキャリヤ（磁性粉）Ｃとからなる
二成分現像剤りが収容されている。また、前記現像ロー
ラ１２２の表面に形成された現像剤磁気ブラシＤ′の感
光体２０との摺接部、すなわち現像位置１２３よりも感
光体２０の口軽方向の上流側には現像剤磁気ブラシＤ′
の厚みを規制するドクタ１２４が設けられた状態となっ
ている。

さらに、現像剤収容部１２０には、第１．第２の現像剤
攪拌体１２５，１．２６が収容されている。

なお、現像装置２３には、トナー補給装置としてのトナ
ーカートリッジ６３（第５図参照）が装着されていて現
像剤収容部１２０にトナーｔを適宜補給するようになっ
ている。

また、現像ローラ１２２は、３つの磁極部１２７．１２
８，１２９を有した磁気ロール１３０と、この磁気ロー
ル１３０に外嵌され図中時計方向に回転する非磁性のス
リーブ１３１とから構成されている。磁気ロール１３０
の３つの磁極部１２７，１２８，１２９の内、現像位置
１２３に対向する磁極部１２８はＮ極であり、他の磁極
部１２７，１２８はＳ極となっている。また、磁極部１
２７と磁極部１２８との間の角度θ　（第４図参照）は
１５０°、磁極部１２８と磁極部１２９との間の角度θ
　（第４図参照）は１２０°に設定されている。そして
、二成分現像剤りを使用する磁気ブラシ現像による機械
的な掻き取り力と反転現像によるところの帯電電位と磁
気ブラシＤ′に印加される現像バイアスの電位差により
、感光体２０上の静電潜像の現像と同時に機械的、電気
的に残留トナーｔを回収するようになっている。

さらに、第５図に示すように、この現像装置２３には、
感光体２０．帯電チャージャ２１．メモリ除去ブラシ２
５等が一体に組込まれて、プロセスカートリッジ８５を
構成しており、このプロセスカートリッジ８５は装置本
体１内に出し入れできるようになっている。また、プロ
セスカートリッジ８５の上面側にはアライニングローラ
（下側ローラ）３１ｂを清掃するクリーニングブラシ１
４４が取付けられた状態となっている。

上記アライニングローラ（上側ローラ）３１ａには、第
１図に示すように、図示しない駆動機構からの駆動力が
、駆動ギヤ７０．スプリングクラッチ７１、およびアラ
イニングローラ３１ａに連結される軸７２を介して伝達
されるようになっている。上記スプリングクラッチ７１
は、ソレノイド７３によって切換えられることにより、
駆動ギヤ７０からの駆動力が輔７２に伝達されたり、伝
達されなかったりするようになっている。

また、上記軸７２の中途部には、ギヤ７４が取り付けら
れており、このギヤ７４は軸７２っまりアライニングロ
ーラ３１ａとともに回転するようになっている。上記ギ
ヤ７４には、ギヤ７５が連結されており、このギヤ７５
に固定され、ねじが成形されたアクチュエータ７６は、
固定部材７７によって回転可能に保持されている。この
固定部材７７は上記現像装置２３の外郭部（図示しない
）に固定されている。

上記ねじ７６の端部７６ａには、このアクチュエータ７
６の移動に伴って輔７８ａを支点として回動するアーム
７８が接している。このアーム７８は、図示しないスプ
リングにより矢印方向へ引っ張られている。上記アーム
７８の回動に応じてオン、オフする検知器７つが設けら
れている。

この検知器７９は、たとえばマイクロスイッチにより構
成され、現像装置２３が新しい場合はオンされ、古いつ
まり旧の場合はオフされているようになっている。この
検知器７９のオン、オフに応じて現像装置２３の新１１
１が判定できるようになっている。

すなわち、新しい現像装置２３の場合、アライニングロ
ーラ３１ａの端部の近傍、つまりギヤ７４の近くにアク
チュエータ７６が突出している。

この新しい現像装置２３を機体に装着すると、上記アク
チュエータ７６によりアーム７８が引張り力に対して反
発する方向へ回動され、検知器７９がオンされる。この
時、スプリングクラッチ７１は、駆動ギヤ７０からの駆
動力を軸７２に伝達していない。

この際、駆動装置２３のイニシャライズ、つまり所定時
間、現像装置２３内の第１．第２の現像剤攪拌体１２５
，１２６が回転され、トナー濃度の安定化が図られてい
る。

そして、第１．第２の現像剤攪拌体１２５゜１２６の回
転、つまりイニシャライズが修了した際、ソレノイド７
３によりスプリングクラッチ７１が切換えられ、駆動ギ
ヤ７０からの駆動力が軸７２に伝達される。これにより
、アライニングローラ３１ａが回転するとともに、ギヤ
７４．７５が回転する。このギヤ７５の回転に伴ってア
クチュエータ７６が回転することにより、固定部材７７
に対してねじ込まれていき、アクチュエ−り７６とギヤ
７５とが図中左方向へ移動される。

この移動により、ギヤ７４の左側よりギヤ７５がさらに
左に移動すると、ギヤ７５は駆動力を失い停止する。こ
の状態になると、アーム７８が引張り力により矢印方向
へ回動され、検知器７つから離れ、検知器７９はオフと
なる。

このような構成において、第６図に示すフローチャート
を参照しつつ動作を説明する。すなわち、現像装置２３
を機体に装着し、図示しない電源を投入する。この電源
投入に応じて、現像装置２３の新１１１検知を行う。す
なわち、新しい現像装置２３が機体に装着された場合、
突出しているアクチュエータ７６によりアーム７８か引
張り力に対して反発する方向へ回動され、検知器７９が
オンされる。この検知器７９のオンにより、新しい現像
装置２３の設定と判断し、現像装置２３に対するイニシ
ャライズ処理を実行する。これにより、所定時間、現像
装置２３内の第１．第２の現像剤攪拌体１２５．，１２
６が回転され、トナー濃度の安定化が図られている。こ
の時、スプリングクラッチ７１は、駆動ギヤ７０からの
駆動力を軸７２に伝達していない。

そして、イニシャライズ処理が終了した際、ソレノイド
７３によりスプリングクラッチ７１が切換えられ、駆動
ギヤ７０からの駆動力が輔７２に伝達される。これによ
り、アライニングローラ３１ａが回転するとともに、ギ
ヤ７４．７５が回転する。このギヤ７５の回転に伴って
アクチュエータ７６が回転することにより、固定部）Ａ
ｌ１に対してねじ込まれていき、アクチュエータ７６と
ギヤ７５とが図中左方向へ移動される。この移動により
、ギヤ７４の左側よりギヤ７５がさらに左に移動すると
、ギヤ７５は駆動力を失い停止する。

この状態になると、アーム７８が引張り力により矢印方
向へ回動され、検知器７９から離れ、検知器７９はオフ
となる。この結果、現像装置２３は、凹状態に設定され
る。

また、上記電源投入時に、検知器７９がオフのままであ
った場合、旧の現像装置２３の装着と判断される。

上記したように、現像装置を装着した際に、その現像装
置により検知器がオンされた場合に、新しい現像装置の
装着と判断し、現像装置に対するイニシャライズ処理を
行っている間、アクチュエータへの回転駆動力の伝達を
禁止し、イニシャライズ処理の終了後に、アクチュエー
タへ回転駆動力を伝達することにより、検知器をオフし
て現像装置を凹状態に設定するようにしたものである。

これにより、現像装置の新状態から凹状態への設定を確
実に行うことができ、新しい現像装置に対して確実にイ
ニシャライズ処理を行った後に使用することができる。

［発明の効果〕 以上詳述したようにこの発明によれば、現像装置の新状
態から凹状態への設定を確実に行うことができ、新しい
現像装置に対して確実にイニシャライズ処理を行った後
に使用することができる画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は要部
の構成を説明するための図、第２図は画像形成装置の外
観斜視図、第３図は画像形成装置の縦断側面図、第４図
は部分的な縦断側面図、第５図はトップカバーを開いた
状態の外観斜視図、第６図は現像装置の装む時の動作を
説明するためのフローチャートである。 ２０・・・感光体（像担持体）　　２３・・・現像装置
（現像１段）、３１ａ・・・アライニングローラ、７０
・・・駆動ギヤ、７１・・・スプリングクラッチ、７２
・・・軸、７３・・・ソレノイド、７４．７５・・・ギ
ヤ、７６・・・アクチュエータ、７７・・・固定部祠、
７８・・・アーム、７９・・・検知器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 着脱自在で、像担持体に形成された静電潜像を現像する
   現像手段を有する画像形成装置において、 上記現像装置を新状態、あるいは旧状態に設定する設定
   手段と、 電源投入時、上記設定手段による設定状態に応じて、上
   記現像装置の新旧を検知する新旧検知手段と、 この新旧検知手段により新しい現像装置の設定が検知さ
   れた時、上記現像手段を所定時間駆動し、この駆動終了
   後に、上記設定手段により上記現像装置を旧状態に設定
   する処理手段と、 を具備したことを特徴とする画像形成装置。