JPH08137175A

JPH08137175A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08137175A
Application number: JP6277532A
Authority: JP
Inventors: Takashi Akazawa; 隆史赤澤
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の現像器を備えた画像形成装置におい
て、現像器のエンプティが検出されてもオペレータに交
換時期を選択可能とすること、及び交換処理を容易にす
ること。【構成】四つの現像器３１は全体として時計回り方向
に回転可能であり、順次現像位置Ｄにセットされる。各
現像器内の現像剤残量は発光素子８１から発光された光
がミラー３７で反射され受光素子８２へ到達する時間で
検出される。現像剤が所定量以下になったこと（エンプ
ティ）が検出されると、その現像器は制御回路内のメモ
リに記憶され、かつ、操作パネル上の表示器に表示され
る。表示器に隣接して交換指示を入力するキーが設置さ
れ、このキーをオンすることにより、メモリにエンプテ
ィが検出された現像器が記憶されているときのみ、該現
像器を交換位置へ移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、特に、
電子写真法によって、記録シート上にフルカラーの画像
を形成するために、あるいはモノカラーの画像を形成す
るために、複数の現像器を備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の現像器をロータリー方式や
エレベータ方式で現像位置に切り換えるようにした複写
機、プリンタにあっては、各現像器ごとに現像剤（トナ
ー）の残量を検出し、エンプティが検出されるとそれを
表示すると共に、表示された現像器を入力キーを操作し
て交換位置へ移動させるようにしていた。しかし、これ
では現像器の数だけ交換入力キーを必要とし、また誤操
作のおそれもあった。

【０００３】また、特開昭６０−２６０９６７号公報に
記載のように、現像器のエンプティが検出されると、そ
のときコピー中の１枚についてのみコピーを実行し、そ
の後自動的にエンプティになった現像器をトナー補給位
置まで移動させるものが提案されている。しかし、この
方式では、現像器交換（トナー補給）時期をオペレータ
が選択できないという不具合を有する。即ち、エンプテ
ィが検出されても以後何枚かはコピーが可能であり、早
急にコピーを終了したいときであっても、交換ないし補
給しないとコピーを続行できない。また、エンプティが
検出された現像器がイエローであり、ブラックで早急に
コピーしたい場合でも、交換ないし補給を済ませなけれ
ばならない。

【０００４】

【発明の目的、構成、作用及び効果】そこで、本発明の
目的は、現像器のエンプティが検出されてもオペレータ
が交換時期を選択でき、かつ、交換処理の容易な画像形
成装置を提供することにある。

【０００５】以上の目的を達成するため、本発明に係る
画像形成装置は、各現像器中の現像剤の残量を検出する
検出手段と、この検出手段によってエンプティが検出さ
れた現像器を記憶する記憶手段と、この記憶手段に現像
器が記憶されたことを表示する表示手段と、現像器の交
換を指示する入力手段と、各現像器を交換位置へ移動さ
せる移動手段と、前記入力手段からの交換指示に基づい
て、前記記憶手段にエンプティが検出された現像器が記
憶されているとき、前記移動手段を動作させて記憶手段
に記憶されている現像器を交換位置へ移動させる制御手
段を備えている。

【０００６】以上の構成において、オペレータは表示手
段によって現像器がエンプティになったことを識別でき
る。但し、この場合でも多少残っている現像剤を使用し
て画像形成は可能である。一方、オペレータが入力手段
から交換指示を入力することによって所望の時期に現像
器の交換が行われる。このとき、記憶手段に記憶されて
いるエンプティが検出された現像器が自動的に交換位置
へ移動する。従って、交換作業が容易であり、誤って別
の現像器を交換位置へ移動させてしまうおそれもない。
なお、表示手段は単に現像器の一つがエンプティである
ことを表示してもよいが、エンプティになった現像器の
種類を表示することが好ましい。

【０００７】さらに、本発明に係る画像形成装置におい
て、前記検出手段は、エンプティ状態を、画像形成が不
可能ではない第１段階と、画像形成が不可能な第２段階
に検出可能であり、前記制御手段は、第１及び第２の制
御態様を有する。第１の制御態様とは、前記入力手段か
らの交換指示に基づいて前記記憶手段に第１の段階であ
ると検出された現像器が記憶されているとき、該現像器
を交換位置へ移動させることをいう。第２の制御態様と
は、前記検出手段によって第２段階であると検出された
現像器を前記入力手段からの交換指示を待たずに交換位
置へ移動させることをいう。

【０００８】即ち、第１段落のエンプティが検出されて
もオペレータが交換指示を入力しなければ画像形成は続
行可能である。しかし、画像形成が不可能な第２段階の
エンプティが検出されると、自動的に現像器の交換処理
（現像器の移動）が開始される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る画像形成装置の実施例に
ついて添付図面を参照して説明する。以下に説明する実
施例は本発明をフルカラーレーザビームプリンタに適用
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
レーザビーム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１
１を有する感光体ユニット１０と、レーザ走査光学ユニ
ット２０と、フルカラー現像ユニット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４１を有す
る中間転写ユニット４０と、給紙部６０とで構成されて
いる。感光体ユニット１０内には、さらに、帯電ブラシ
１２、クリーナ１３が設置されている。帯電ブラシ１２
は感光体ドラム１１の表面を所定の電位に均一に帯電す
る。クリーナ１３はブレード１３ａによって感光体ドラ
ム１１上に残留したトナーを掻き落とす。

【００１１】レーザ走査光学ユニット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）ごとの印字デ
ータがホストコンピュータから転送される。レーザ走査
光学ユニット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１１上を走査露光す
る。これにて、感光体ドラム１１上に各色ごとの静電潜
像が順次形成される。

【００１２】フルカラー現像ユニット３０はＣ，Ｍ，
Ｙ，Ｂｋのトナーを含む現像剤を収容した四つの色別現
像器３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｂｋを一体化したも
ので、支軸３９を支点として時計回り方向に図示しない
モータを駆動源として回転可能である。各現像器は、感
光体ドラム１１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。本実施例で
はロータリー式のフルカラー現像ユニット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】中間転写ユニット４０内において、中間転
写ベルト４１は支持ローラ４２，４３及びテンションロ
ーラ４４，４５に無端状に張り渡され、感光体ドラム１
１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４１の側部には図示しない突起が設けられ、この突
起をマイクロスイッチ４９が検出することにより、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４１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１１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４１は支持ローラ４３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５９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、中間転写ユニット４０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４１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
５９は中間転写ベルト４１に対して接離可能である。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）に開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４１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７
６，７７，７８を備えた垂直搬送路７５が設けられてい
る。記録シートＳはこの垂直搬送路７５からプリンタ本
体１の上面へ排出される。

【００１５】（フルカラープリント動作）ここで、本実
施例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に際して、２次転
写ローラ５９及びクリーニングブレード５１は中間転写
ベルト４１から離間している。プリント動作が開始され
ると、感光体ドラム１１が矢印ａ方向、中間転写ベルト
４１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１１は帯電ブラシ１２によって所定の電位に帯電
される。

【００１６】続いて、レーザ走査光学ユニット２０によ
ってシアン画像の露光が行われ、感光体ドラム１１上に
シアン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３１Ｃ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４１上に転写される。１次転
写終了直後に現像器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、現像器３１Ｙへの切換え、イエロー
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４１上
にはトナー画像が重ねられていく。

【００１７】最終の１次転写が終了すると、現像ユニッ
ト３０は次のプリント処理のために現像器３１Ｃへ切り
換えられ、同時に２次転写ローラ５９及びクリーニング
ブレード５１が中間転写ベルト４１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４１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５９及びクリーニングブレード５１は中
間転写ベルト４１から離間する。

【００１８】（プリンタ本体の開閉）プリンタ本体１
は、図３に示すように、固定側フレーム２と可動側フレ
ーム５とに２分割されている。可動側フレーム５は支軸
７を支点として回動可能であり、正面側に回動させるこ
とで本体１を開放することができる。可動側フレーム５
にはカバー６が設置され、このカバー６が本体１の表面
シェルを構成する。

【００１９】固定側フレーム２には、レーザ走査光学ユ
ニット２０、現像ユニット３０、給紙部６０、水平搬送
路６５、定着器７０、垂直搬送路７５等が設置されてい
る。可動側フレーム５には、感光体ユニット１０及び中
間転写ユニット４０が設置されている。可動側フレーム
５を開放すると、本体１は現像ユニット３０と給紙部６
０、水平搬送路６５がほぼ全面的に外部からアクセス可
能に開放される。この開放状態において、感光体ユニッ
ト１０及び中間転写ユニット４０は可動側フレーム５に
対して着脱可能であり、各現像器３１も現像ユニット３
０に対して現像位置Ｄにおいて着脱可能である。

【００２０】（現像ユニットの構成）現像ユニット３０
は、前述のように、独立した四つの現像器３１Ｃ，３１
Ｍ，３１Ｙ，３１Ｂｋが現像ラック３８に着脱可能に取
り付けられ、図示しないモータによって支軸３９を支点
として回転可能である。各現像器３１は、図４に示すよ
うに、現像スリーブ３２、規制ブレード３３、現像剤室
３４、現像剤収容室３５、現像剤攪拌部材３６及びミラ
ー３７を有している。現像剤は攪拌部材３６の時計回り
方向の回転に伴って収容室３５から開口３５ａを通じて
現像室３４へ掻き出され、現像スリーブ３２の反時計回
り方向の回転に伴って感光体ドラム１１の表面に供給さ
れる。

【００２１】現像ユニット３０の中心部には、一組の発
光素子８１と受光素子８２とが固定側フレーム２に固定
され、現像位置Ｄにセットされた現像器（図４では現像
器３１Ｃが相当する）のミラー３７からの反射光によっ
て収容室３５内の現像剤残量を検出する。発光素子８１
から発せられた光は、収容室３５を透過してミラー３７
で反射され、受光素子８２で受光される。収容室３５に
現像剤が充分に収容されているとき、発光素子８１から
の光は受光素子８２へは到達せず、残量が少なくなれば
到達する。この到達時間によって現像剤の残量を検出で
き、到達時間が基準時間Ｔａ以下であるとき、その現像
器はエンプティであると検出する。基準時間Ｔａは現像
剤が残り少なくなったが、未だ何枚かはプリント可能な
状態での到達時間をいう。

【００２２】一方、検出時に現像位置Ｄにある現像器を
識別するため、固定側フレーム２に４種のフォトインタ
ラプタ８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｙ，８３Ｂｋが固定され、
かつ、各現像器には現像位置Ｄにセットされたときに各
フォトインタラプタの光軸を遮閉する位置に突片８４
Ｃ，８４Ｍ，８４Ｙ，８４Ｂｋが突設されている。従っ
て、いまフォトインタラプタ８３Ｃが遮閉されていれ
ば、現在現像位置Ｄにセットされている、換言すれば、
受光素子８２で現像剤残量の検出が行われている現像器
の種類を判別できる。

【００２３】ところで、現像器の交換位置は、図５に示
すように、現像位置Ｄから時計回り方向に若干回転した
位置Ａである。以下に説明するように、現像器を交換す
る際には、モータを駆動して交換の対象となる現像器を
位置Ａにセットする。

【００２４】（操作パネルと制御回路）図１に示すよう
に、本プリンタは正面側に操作パネル９０を有してい
る。操作パネル９０上には、エンプティが検出された現
像器を表示する表示器９１、現像器の交換を指示する入
力キー９２等が設置されている。

【００２５】制御回路は、図６に示すように、ＣＰＵ１
００とそのプログラムメモリ１０１とＩ／Ｏポート１０
２とメモリ１０３と入力インタフェイス１０４とドライ
ブ回路１０５等にて構成されている。入力インタフェイ
ス１０４には前記エンプティ検出用の受光素子８２、現
像器検出用のフォトインタラプタ８３Ｃ，８３Ｍ，８３
Ｙ，８３Ｂｋからの信号が入力される。ドライブ回路１
０５には現像ユニット３０を回転させるモータ１０６が
接続されている。また、操作パネル９０上の表示器９
１、入力キー９２はＩ／Ｏポート１０２を介してＣＰＵ
１００と接続されている。

【００２６】以上の制御回路において、ＣＰＵ１００
は、受光素子８２からエンプティ検出信号（光到達時間
が基準時間Ｔａ以下）が入力されると、フォトインタラ
プタ８３からの信号に基づいて、どの現像器がエンプテ
ィであるかを判定し、その情報をメモリ１０３に記憶さ
せる。同時に、表示器９１に表示させる。オペレータは
表示器９１の表示を確認のうえ、エンプティとなった現
像器をすぐに交換するか否かを判断する。例えば、エン
プティが表示された直後であれば、何枚かのプリント処
理が可能であるため、それを優先する。あるいは、エン
プティが表示された現像器がイエロー用であり、これか
らブラックのモノカラープリントを行うのであれば、そ
れを優先させてもよい。

【００２７】そして、交換すべきときには、入力キー９
２をオンする。これにてＣＰＵ１００はドライブ回路１
０５に駆動信号を発し、エンプティと検出された現像器
を交換位置Ａへ移動させる。そこでオペレータは可動側
フレーム５を開放し、現像器を交換することとなる。な
お、現像器を交換位置Ａへ移動させるのは、メモリ１０
３にエンプティが検出された現像器が記憶されていると
きのみであり、この条件以外に入力キー９２がオンされ
ても、交換位置Ａへの移動は実行されない。

【００２８】（制御手順）次に、前記制御回路による現
像器交換時の制御手順について図７のフローチャートを
参照して説明する。まず、ステップＳ１で検出位置にあ
る現像器がエンプティか否か、即ち、受光素子８２への
光到達時間が基準時間Ｔａ以下か否かを判定する。エン
プティであれば、ステップＳ２でエンプティが検出され
たこと及びその現像器をメモリ１０３に記憶させると共
に表示器９１へ表示する。次に、ステップＳ３で入力キ
ー９２のオンを待ち、オンされると、ステップＳ４でエ
ンプティと検出された現像器を交換位置Ａへ移動させ
る。

【００２９】（第２実施例）第２実施例は、現像器のエ
ンプティを２段階に検出し、それに応じた交換態様を採
用したものである。装置の構成は図１〜図６に示したも
のと同様である。エンプティ検出の第１段階とは前述の
受光素子８２への光到達時間がＴａ（第１基準時間と称
する）のときである。このとき、現像剤収容室３５には
何枚かのプリント処理が可能な現像剤が残っている。第
２段階とは光到達時間がＴｂ（第２基準時間と称する）
以下のときである。第２段階は第１段階であると検出さ
れてからもプリント処理を続行した場合であり、このと
き現像剤収容室３５には殆んど現像剤は残っておらず、
正常なプリント処理は不可能である。

【００３０】検出位置にある現像器において、光到達時
間が第１基準時間Ｔａ以下であること、及び第２基準時
間Ｔｂ以下になったことは前記メモリ１０３に記憶され
る。そして、第１段階であると検出されたときは前記第
１実施例と同様の交換制御が行われる。一方、第２段階
であると検出されたときは、入力キー９２からのオン信
号を待たずに強制的に現像器を交換位置Ａへ移動させ
る。

【００３１】具体的には、図８に示すように、ステップ
Ｓ１１で検出位置にある現像器がエンプティ第１段階か
否か、即ち、光到達時間が第１基準時間Ｔａ以下か否か
を判定する。第１基準時間Ｔａ以下であれば、ステップ
Ｓ１２でエンプティが検出されたこと及びその現像器を
メモリ１０３に記憶させると共に表示器９１へ表示す
る。なお、エンプティ第２段階であればその現像器をメ
モリ１０３に記憶させる。次に、ステップＳ１３で入力
キー９２のオンが確認されると、ステップＳ１５で該当
現像器を交換位置Ａへ移動させる。

【００３２】一方、ステップＳ１３で入力キー９２のオ
ンが確認されなくても、ステップＳ１４でエンプティ第
２段階か否か、即ち、光到達時間が第２基準時間Ｔｂ以
下か否かを判定する。第２基準時間Ｔｂ以下であれば、
直ちにステップＳ１５で該当現像器を交換位置Ａへ移動
させる。本第２実施例によれば、現像器交換の時期をオ
ペレータが選択できるという第１実施例の効果に加え
て、不完全なプリント処理の実行を未然に防ぐことがで
きる。

【００３３】（他の実施例）なお、本発明に係る画像形
成装置は前記実施例に限定するものでなく、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
の印字データで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
発明を適用することもできる。

【００３４】また、フルカラーではなく、何色かのモノ
カラーで画像を形成するプリンタ、コピー機に本発明を
適用することもできる。現像器の移動形式はロータリー
方式以外にエレベータ方式であってもよい。あるいは、
トナーを補給する形式の現像ユニットに対しては、トナ
ー補給位置へエンプティが検出された現像器を移動させ
るようにしてもよい。さらに、エンプティに限らず、現
像器に何らかのトラブルが発生したとき、該当現像器を
交換位置又はメンテナンス位置へ移動させるようにして
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるフルカラーレーザビー
ムプリンタの外観を示す斜視図。

【図２】前記プリンタの内部構造図、可動側フレームは
閉じられている。

【図３】前記プリンタの内部構造図、可動側フレームは
開放されており、感光体ユニット、中間転写ユニット、
現像器は取り出されている。

【図４】現像ユニットを示す断面図。

【図５】現像器が交換位置へセットされた状態の現像ユ
ニットを示す断面図。

【図６】制御回路を示すブロック図。

【図７】第１実施例としての制御手順を示すフローチャ
ート図。

【図８】第２実施例としての制御手順を示すフローチャ
ート図。

【符号の説明】

１…プリンタ本体３０…現像ユニット３１…現像器３９…回転支軸８１，８２…エンプティ検出手段（発光素子、受光素
子）９１…表示器９２…交換入力キー１００…ＣＰＵ１０３…メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/08 １１４ 21/00 ５１２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の現像器を備えた画像形成装置、以
下の構成からなることを特徴とする：各現像器中の現像
剤の残量を検出する検出手段；前記検出手段によってエ
ンプティが検出された現像器を記憶する記憶手段；前記
記憶手段に現像器が記憶されたことを表示する表示手
段；現像器の交換を指示する入力手段；各現像器を交換
位置へ移動させる移動手段；前記入力手段からの交換指
示に基づいて、前記記憶手段にエンプティが検出された
現像器が記憶されているとき、前記移動手段を動作させ
て記憶手段に記憶されている現像器を交換位置へ移動さ
せる制御手段。
【請求項２】複数の現像器を備えた画像形成装置、以
下の構成からなることを特徴とする：各現像器中の現像
剤の残量を２段階に検出する検出手段、第１段階とは残
量が少ないが画像形成が不可能でない段階、第２段階と
は残量が少なく画像形成が不可能な段階をいう；前記検
出手段によってエンプティが検出された現像器を記憶す
る記憶手段；前記記憶手段に現像器が記憶されたことを
表示する表示手段；現像器の交換を指示する入力手段；
各現像器を交換位置へ移動させる移動手段；前記移動手
段を動作させて現像器を交換位置へ移動させる制御手
段、この制御手段は前記入力手段からの交換指示に基づ
いて前記記憶手段に第１段階であると検出された現像器
が記憶されているとき、該現像器を交換位置へ移動させ
る第１の制御態様と、前記検出手段によって第２段階で
あると検出された現像器を前記入力手段からの交換指示
を待たずに交換位置へ移動させる第２の制御態様とを有
する。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の画像形成
装置において、前記表示手段はエンプティが検出された
現像器の種類を表示することを特徴とする。