(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して移動可能なユニットを備え、該ユニットを所定の画像形成位置に移動させて、該ユニットへの電力の供給を行いながら画像形成を行う画像形成装置において、
上記ユニット移動の動力を電力に変換する発電装置を有し、該発電装置で変換した電力を用いて上記ユニットへの電力の供給を行う電力供給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シアン、マゼンタ、イエローの３色、もしくは、ブラックを含む４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、複数色の現像を行うために複数の現像器を必要とする。このように複数の現像器を配置した現像装置としては、例えば、潜像を形成する像担持体としての感光体ドラムの周囲に複数の現像器を並設するようにした現像装置（以下、公知装置１という）や、潜像担持体に近接するように回転体を配設するとともに、この回転体上の所定位置に複数の現像器を支持させ、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置に順次回動搬送することにより、潜像担持体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした回転型現像装置（以下、公知装置２という）などがある。公知装置１においては各現像器を各々別個独立に構成して潜像担持体の周辺に並設するので、装置が大型化してしまう。このため、装置の小型化の点で公知装置２の方が有利である。
【０００４】
ここで、最適画像の生成、トナー飛散の防止などの目的から各現像器内のキャリア／トナー濃度比の検出をする場合、あるいは、現像器の現像剤担持体に現像バイアスを印加して現像を行う場合などには、上記現像器への電力の供給を行う必要がある。現像装置として上記公知装置１を用いる画像形成装置の場合には、上記複数の現像器が固定されていることから、画像形成装置本体と現像ユニット間にコネクタを設け、該コネクタ同士を接続するのみで容易に現像器への電力供給を行うことができる。一方、現像装置として上記公知装置２を用いる画像形成装置の場合には現像器が回転するため、上記画像形成装置本体と現像器とを単に接続するという方法は採用できず、これとは異なる方法が採用されている。
【０００５】
例えば、特開昭６４−４０９５７号公報には、回転現像装置の各現像器としての現像ユニット内に設けられた各種現像部材に所望のバイアス電圧を取り入れる入力端子がそれぞれ設置され、各入力端子は、回転現像装置の回転体の回転中心からの半径距離が互いに異なるように配設されると共に、装置本体側には上記各入力端子のそれぞれに常時接触する環状のバイアス印加端子が、同心状に複数段にわたって設けられた回転型現像装置が開示されている。この装置によれば、上記入力端子とバイアス電圧印加用の端子とを安定的に通電させておくことができる。さらに、簡易な構造で各現像部材に互いに異なるバイアス電圧を良好に印加することができ、画像品質を向上させ安定化させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この構成によれば、上記入力端子とバイアス電圧印加用の端子とが常時接触しており、回転型現像装置の回転時には上記入力端子が上記バイアス印加端子に常時圧接されながら回転摺動されるため、上記端子に負担がかかり、摩耗が激しいという問題点があった。
【０００７】
一方、特開昭６２−１１８６７号公報には、水平状態を保ちながら公転できるように回転フレームに支持された複数の現像器からなる現像装置を像担持体に対して接離移動させる機構と、各現像器の像担持体に対向する端の位置に設けられた受電側のコネクタと、画像形成装置本体の現像装置が接近移動する現像部位置に配設固定され選択された現像器が現像部位置へ移動セットされたときに該現像器のコネクタ端子が接触し画像形成装置本体と該現像器とを電気的に接続する給電側のコネクタとを具備したものが開示されている。この装置によれば、コネクタ端子の高寿命化を実現することが可能だが、回転型現像装置を移動させるためのスペースが必要となり、画像形成装置全体の寸法が大型化するという問題点があった。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、端子の高寿命化を図るとともに、簡単な構造で装置本体に対して移動可能なユニットへの電力供給ができる画像形成装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、装置本体に対して移動可能なユニットを備え、該ユニットを所定の画像形成位置に移動させて、該ユニットへの電力の供給を行いながら画像形成を行う画像形成装置において、上記ユニット移動の動力を電力に変換する発電装置を有し、該発電装置で変換した電力を用いて上記ユニットへの電力の供給を行う電力供給手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
この画像形成装置においては、上記電力供給手段における上記発電装置により、上記ユニット移動の動力を電力に変換し、該電力を上記ユニットに供給する。
【００２１】
この画像形成装置においては、上記トランスの１次側コイルに上記装置本体側からの所定の電圧が印加され、該電圧に応じた電圧を上記２次側コイルに発生させることにより、上記電力供給手段による上記ユニットへの電力の供給が行われる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。図１において、潜像担持体としての感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１上の残留電荷を消去するための除電ランプ（以下，ＱＬ）１８、帯電手段としての帯電チャージャ（以下、帯電ＣＨ）１２、感光体ドラム１１の表面電位を測定する図示しない電位計、現像装置としての回転型現像装置２０、感光体ドラム１１上の画像濃度を読み取るための光学センサ（以下、Ｐセンサ）１４、転写前の感光体ドラム１１の表面電位を低下させるための転写前除電ランプ（以下，ＰＴＬ）１５、中間転写ベルト３０、＋電荷を与えるためのベルト転写チャージャ１６、感光体ドラム１１上に残ったトナーを除去するためのドラムクリーニング装置１７が配設されている。この感光体ドラム１１と中間転写ベルト３０は、共に図示しないドラムモータにより回転駆動されている。
【００２９】
この感光体ドラム１１と接する回転型現像装置２０は内部に例えば黒、シアン、イエロ及びマゼンタの４色それぞれの現像器２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが形成され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニットと、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエロ、マゼンタ、シアンのトナーを収容した図示しない４つのトナー収容器を保持し、かつ該現像器ユニットよりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニットと一体に回動する図示しないトナー収容器ユニット等を備えている。上記現像器ユニットにおける各現像器２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋには、現像剤担持体としての円筒状の現像スリーブ２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが回動自在に支持されている。この現像スリーブ２２は、図示しない現像モータにより回転駆動されている。回転型現像装置２０の現像位置は、感光体ドラム１１上の図示しない電位センサと、Ｐセンサ１４との間に位置しており、図１では、現像器２１Ｂｋが現像位置にある状態を示している。回転型現像装置２０は、図示しないリボルバモータにより矢印Ｃ方向に回転駆動されている。該リボルバモータは図示しないＣＰＵにより、４相出力によって回転制御され、指定色の現像色を現像位置に停止させている。回転型現像装置２０の停止位置基準となるリボルバホームポジションは、回転型現像装置２０の下方に配設されたリボルバＨＰセンサ１５１により検出される。
（以下、余白）
【００３０】
一方、中間転写ベルト３０の周囲には、中間転写ベルト３０上に転写された画像を図示せぬ転写紙に転写するための紙転写チャージャ３１、中間転写ベルト３０上の未転写トナーおよび残トナーをクリーニングするためのベルトクリーニングユニット３２が配設されている。また、ベルトクリーニングユニット３２は、図示せぬ中間転写ベルトクリーニングソレノイドにより、中間転写ベルト３０と離接可能に構成されている。
【００３１】
また、紙転写チャージャ３１の上流には、レジストローラ５０、およびレジストセンサ１４０が配設され、下流側には、搬送ベルト５１、および図示せぬ定着ユニットが配設されている。このうち、レジストローラ５０、搬送ベルト５１および図示せぬ定着ローラは、図示しないメインモータにより回転駆動されている。さらに、レジストローラ５０は図示しないレジストクラッチによりオン／オフされている。
【００３２】
図１の構成において、感光体ドラム１１は、矢印Ａ方向に回転駆動されながら帯電ＣＨ１２により一様に帯電された後、図示しないレーザ光学装置としての書き込み系ユニットからの半導体レーザー１３によって画像情報に基づき走査露光されて、表面に静電潜像が形成される。ここで、露光される画像情報は、単色であれば黒色の画像情報であり、フルカラーであれば、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の色情報に分解した単色の画像情報である。また、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、回転型現像装置２０により各々所定の現像剤としてのイエロー、マゼンタ、シアン、および黒トナーで現像され、これにより感光体ドラム１１上に各色画像が形成される。
【００３３】
一方、感光体ドラム１１上に形成された各色画像は、感光体ドラム１１と同期して図中矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト３０上に、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の単色ごとに、ベルト転写チャージャ１６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト３０上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像は、図示せぬ給紙トレイから、図示せぬ給紙ローラ、レジストローラ５０を経て搬送された図示せぬ転写紙上に、紙転写チャージャ３１により一括転写される。転写終了後の転写紙は、搬送ベルト５１により図示せぬ定着ローラへ送られ、ここで、トナー像が定着されてフルカラープリントとして機外に排出される。
【００３４】
なお、中間転写ベルト３０上に転写されなかった感光体ドラム１１上のトナーは、ドラムクリーニング装置１７により感光体ドラム１１から除去され、また、図示せぬ転写紙上に転写されなかった中間転写ベルト３０上のトナーは、ベルトクリーニングユニット３２により中間転写ベルト３０から除去される。
【００３５】
次に、本実施形態における回転型現像装置の現像器ユニットへの電力供給を行うための電力供給手段の構成について図２、図３を用いて説明する。ここで、図２（ａ）は、上記現像器ユニットへの電力供給手段を示す正面からの透視図、図２（ｂ）は、該電力供給手段の右側面からの拡大図、図３は上記電力供給手段の概略回路図である。
このプリンタにおいては、図２（ａ）に示すように回転型現像装置２０の定位置に電源入力端子１０１が設けられ、該電源入力端子１０１と若干の間隙をおいて本体装置の、例えば後側板の定位置に、バイアス電源１００に接続された電源供給用の電源供給端子１０２が設けられている。なお、図示を省略したが、電源入力端子１０１は各現像器毎に設けられている。図２（ｂ）に示すように、上記電源入力端子１０１は本体側３００に向かって該本体側３００に接触しない程度に突出しており、上記電源供給端子１０２は上記回転型現像装置２０に向かって該回転型現像装置２０に接触しない程度に突出している。また、該電源入力端子１０１及び該電源供給端子１０２は回転型現像装置２０の回転軸からの半径方向の距離が互いに異なる。このため、回転型現像装置２０の回転時に両端子が接触することはない。さらに、上記電源入力端子１０１と上記電源供給端子１０２とを電気的に接続するための棒状の接続部材１０３を有し、該接続部材１０３が上記間隙に介在して上記電源入力端子１０１と上記電源供給端子１０２とを電気的に接続する状態と、該接続部材１０３が上記間隙から離間し、かつ、上記回転型現像装置の回転時に上記端子に接触しないように位置して、該電源入力端子１０１と上記電源供給端子１０２とを電気的に切断する状態とを取り得るような接続部材移動手段としての接続器１０４が設けられている。この接続器１０４において、上記接続部材の上記間隙に対向しない側の一端は図示しない制御部により制御される例えばソレノイドに接続されている。
また、図３に示すように、上記電源入力端子１０１は回転型現像装置２０内において、現像器ユニット内で電力を必要とする部分、例えば図示の装置の場合にはキャリア／トナー比の検出を行うキャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像時に現像ローラに印加するための現像バイアス電圧を生成する例えばバイアス回路からなる現像バイアス生成部１０６のそれぞれに接続されている。
【００３６】
上記構成の電源供給手段において、上記回転型現像装置２０が回転するときには、上記制御部により、上記接続器１０４によって上記接続部材１０３を上記図２（ａ）、又は図３の実線で示す位置に移動し、上記電源入力端子１０１と上記電源供給端子１０２とを電気的に切断した状態となるように制御する。一方、上記回転型現像装置２０の所望の現像器が上記感光体ドラム１１に対向し、停止した状態になると、上記制御部により、上記接続器１０４によって上記接続部材１０３を上記図２（ａ）、又は図３の二点鎖線で示す位置に移動し、上記電源入力端子１０１と上記電源供給端子１０２とを電気的に接続した状態となるように制御する。これにより、本体側３００からの電力が上記キャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像バイアス生成部１０６に供給される。そして、該キャリア／トナー濃度比検出部１０５によりキャリア／トナー比検出用の、例えば現像剤の透磁率を検知する透磁率センサへの電力の供給が、上記現像バイアス生成部１０６により上記現像スリーブ２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋへの現像バイアスの印加が行われる。
【００３７】
次に、本実施形態における回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体（以下、本体側という）との制御信号の送受信を行うための信号送受信手段の構成について図４、図５を用いて説明する。ここで、図４（ａ）は、上記現像器ユニットへの信号送受信手段を示す正面からの透視図、図４（ｂ）は、該信号送受信手段の右側面からの拡大図、図５は上記信号送受信手段の概略回路図である。
このプリンタにおいては、図４（ａ）に示すように回転型現像装置２０の定位置に、上記電源入力端子１０１とは別に信号送受信用の信号端子２０１が設けられ、該信号端子２０１と若干の間隙をおいて本体装置の例えば後側板の定位置に、上記電源供給端子１０２とは別に、本体側の本体制御装置としてのメイン制御部３０１に接続された信号送受信用の本体信号端子２０２が設けられている。なお、図示を省略したが、信号端子２０１は各現像器毎に設けられている。図４（ｂ）に示すように、上記信号端子２０１は本体側３００に向かって該本体側３００に接触しない程度に突出しており、上記本体信号端子２０２は上記回転型現像装置２０に向かって該回転型現像装置２０に接触しない程度に突出している。また、該信号端子２０１、該本体信号端子２０２、上述の電源入力端子１０１、及び、上述の電源供給端子１０２は、回転型現像装置２０の回転軸からの半径方向の距離が互いに異なる。このため、回転型現像装置２０の回転時に各端子同士が接触することはない。さらに、上述の電力供給手段の場合と同様に、上記信号端子２０１と上記本体信号端子２０２とを電気的に接続するための棒状の接続部材２０３を有し、該接続部材２０３が上記間隙に介在して上記信号端子２０１と上記本体信号端子２０２とを電気的に接続する状態と、該接続部材２０３が上記間隙から離間し、かつ、上記回転型現像装置の回転時に上記端子に接触しないように位置して、該信号端子２０１と上記本体信号端子２０２とを電気的に切断する状態とを取り得るような接続部材移動手段としての接続器２０４が設けられている。この接続器２０４において、上記接続部材の上記間隙に対向しない側の一端は図示しない制御部により制御される例えばソレノイドに接続されている。
【００３８】
また、上記信号端子１０１は、回転型現像装置２０内において回転型現像装置２０内部での電気的な制御を実行可能な回転現像装置内制御装置に接続されている。該回転現像装置内制御装置が行う電気的な制御として、例えばキャリア／トナー濃度比の検出の制御の例について説明すると、上記信号端子２０１は、例えば図５に示すように、検出コイル２０５を用いてキャリア／トナーの透磁率を検知する検知発信器２０６と、該検知発信器２０６により得られた信号と基準発信器２０７の基準信号とを比較する比較部２０８と、該比較部２０８からの出力信号をアナログデータ化するデータ生成部２０９とからなるキャリア／トナー濃度比検出制御手段の、上記データ生成部２０９からのアナログデータ化した電気信号（以下、アナログ電気信号という）を出力する出力端子に接続される。
【００３９】
上記構成の信号送受信手段において、通常の画像形成時には、上記接続器２０４によって上記接続部材２０３は上記図４（ａ）、又は図５の実線で示す位置に移動されており、上記信号端子２０１と上記本体信号端子２０２とを電気的に切断した状態となっている。そして、上記回転型現像装置２０と上記本体側との制御信号の送受信を行う場合、例えば図示の例においてキャリア／トナー濃度比の検出を行う場合には、上記制御部により、上記接続器２０４によって上記接続部材２０３を上記図４（ａ）、又は図５の二点鎖線で示す位置に移動し、上記信号端子２０１と上記電源供給端子２０２とを電気的に接続した状態となるように制御する。これにより、本体装置のメイン制御部３０１と上記回転現像装置内制御装置との間で制御信号の送受信が可能となる。図５の例について説明すると、上記信号端子２０１と上記電源供給端子２０２とを電気的に接続した状態になることで、上記キャリア／トナー濃度比検出制御手段の、上記データ生成部２０９からのアナログ電気信号が上記信号端子２０１と上記本体信号端子２０２を介して上記メイン制御部３０１に入力可能になる。なお、図示の例のように、回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をアナログ信号にて行うように上記信号送受信手段を構成することにより、上記送受信をデジタル信号にて行う場合に比して簡単な構成で制御信号の送受信が可能になる。
【００４０】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、上記電源入力端子１０１と電源供給端子１０２とを摺動させることなく電気的に接続させることができるので、上記端子の長寿命化を図ることができると共に、上記回転型現像装置２０を上記感光体ドラムに対して接離させる方法に比して簡単な構造で上記両端子の電気的な接続及び切断を行って現像器ユニットへの電力供給を行うことができる。
【００４１】
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記信号端子２０１と本体信号端子２０２とを摺動させることなく電気的に接続させることができるので、上記端子の長寿命化を図ることができると共に、上記回転型現像装置２０を上記感光体ドラムに対して接離させる方法に比して簡単な構造で上記両端子の電気的な接続及び切断を行い、上記回転型現像装置内制御装置と本体のメイン制御部３０１との間で制御信号の送受信を行うことが可能になる。
【００４２】
ここで、図示の例のように上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をアナログ電気信号により行う場合には、電気信号のレベル、例えば電圧値がデータに関係する。このため、上記信号端子２０１と上記本体信号端子２０２との接触抵抗の変動により電気信号のレベルが変動した場合、上記制御信号の送受信が精度良く行われなくなるおそれがある。そこで、上記制御信号の送受信をデジタル信号により行うように上記信号送受信手段を構成してもよい。具体的には、上記データ生成部２０９から出力されたアナログ電気信号を、デジタルデータの電気信号に変換するＡ／Ｄ変換部を設け、該Ａ／Ｄ変換部の出力端子に上記信号端子２０１を接続する。そして、該Ａ／Ｄ変換部によりデジタルデータ化した電気信号を上記両端子を介して送受信すればよい。このように、上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をデジタル信号にて行う場合には、電気信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗのみがデータに関係するので、上記接触抵抗の変動によるデータの誤差が生じることがない。従って、高精度に制御信号の送受信を行うことができる。
【００４３】
また、上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を周波数信号にて行うように上記信号送受信手段を構成してもよい。具体的には、上記Ａ／Ｄ変換部に代え、上記データ生成部２０９から出力されたアナログ電気信号の電圧値を所定の周波数に対応させた信号（以下、周波数信号という）に変換するＶ／ｆ変換部を設け、該Ｖ／ｆ変換部の出力端子に上記信号端子２０１を接続する。そして、該Ｖ／ｆ変換部により周波数信号化した電気信号を上記両端子を介して送受信するように構成すればよい。このように、上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を周波数信号にて行う場合には、電気信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗの周波数のみがデータに関係するので、上記接触抵抗によるデータの誤差が生じることがない。従って、高精度に制御信号の送受信を行うことができる。また、上述の上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をデジタル信号にて行う場合とは異なり、Ａ／Ｄ変換時に量子化誤差が生じることがなく、更に良好に制御信号の送受信を行うことができる。
【００４４】
〔実施形態２〕
次に、他の実施形態にかかるプリンタの電力供給手段について説明する。図６は、本実施形態に係る電力供給手段の概略回路図である。実施形態２の電力供給手段においては、回転現像装置２０内部に内部電源としての例えば電池１０７を設けている。そして、該電池１０７をキャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像バイアス生成部１０６のそれぞれに接続し、現像器ユニットへの電力の供給を行う。
この構成によれば、回転型現像装置２０側と本体側３００とを端子を用いて電気的に接続したり切断したりする場合とは異なり、接触不良による電力供給の不良が発生することがない。よって、良好に電力供給を行うことができる。
【００４５】
また、上記内部電源を用いる構成においては、該内部電源の電力供給能力の低下により、上記現像器ユニットへの電力の供給を良好に行うことができず、画像形成動作が正常に行われなくなる恐れがある。例えば、通常のＩＣは、一般に５Ｖ±１０％の電源電圧の動作を保証しているが、電池の使用期間が長いとＩＣに供給される電圧は上記保証電圧以下になる可能性がある。このため、回転型現像装置２０内の制御系で用いられる制御用ＩＣが誤動作するおそれがある。
【００４６】
そこで、上記内部電源を用いる構成においては、該内部電源の電源供給能力の低下を検知する電力検知手段と、該電力検知手段による検知結果に基づいて信号を発生する信号発生手段とを設け、上記内部電源の電源供給能力の低下を本体側３００のメイン制御部に伝達するように構成するのが望ましい。図７は、このように構成したプリンタの電力供給手段の説明図である。
図７において、上記内部電源としての電池１０７は、上記電力検知手段及び信号発生手段としての機能を有する電圧監視部１０８を介してキャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像バイアス生成部１０６のそれぞれに接続されている。そして、上記内部電源１０７からの上記キャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像バイアス生成部１０６のそれぞれに供給する電圧を上記電圧監視部１０８により監視し、該電圧監視部１０８により、前記電圧が所定の電圧範囲の下限値未満になったことが検知されると、本体側３００のメイン制御部３０１へ、上記電池交換時期が来たことを知らせる信号を出力する。これにより、メイン制御部３０１は画像形成動作を中止する。よって、上記内部電源１０７の電力供給能力が低下しても、画像形成動作を正常に行わなくなることがない。また、例えば上記メイン制御部に上記信号が入力されると上記画像形成動作を中止するとともにプリンタ上面などに設けた操作パネルに電池切れの警告表示を行うようにすれば、ユーザーやサービスマンなどが速やかに、上記電池の交換又は充電といった対処をとることができるので、操作性が向上する。
【００４７】
次に、本実施形態における回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を行うための信号送受信手段の構成について図８を用いて説明する。ここで、図８は該信号送受信手段の概略回路図である。
このプリンタにおいては、図８に示すように回転型現像装置２０の定位置に信号送信用の発光部２１０が設けられ、該発光部２１０に対向するように本体装置の定位置に信号受信用の受光部２１１が設けられている。なお、上記発光部２１０は各現像器毎に設けられ、現像位置にある現像器の発光部２１０が上記受光部２１１に対向するように構成されている。該発光部２１０は回転型現像装置２０内において回転型現像装置２０内部での電気的な制御を実行可能な回転現像装置内制御装置に、上記受光部２１１は本体側３００の本体制御装置としてのメイン制御部３０１にそれぞれ接続されている。上記回転現像装置内制御装置が行う電気的な制御として、例えばキャリア／トナー濃度比の検出の制御の例について説明すると、上記発光部２１０は、例えば図示のように、検出コイル２０５を用いてキャリア／トナーの透磁率を検知する検知発信器２０６と、該検知発信器２０６により得られた信号と基準発信器２０７の基準信号とを比較する比較部２０８と、該比較部２０８からの出力信号をアナログデータ化するデータ生成部２０９とからなるキャリア／トナー濃度比検出制御手段の、上記データ生成部２０９からのデータを出力する出力端子に接続される。
【００４８】
本実施形態の信号送受信手段においては、回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を光伝送により行う。本実施形態の信号送受信手段において上記回転型現像装置２０と上記本体側との制御信号の送受信を行う場合、例えば図示の例においてキャリア／トナー濃度比の検出を行う場合には、上記回転型現像装置２０の発光部２１０と上記本体側３００の受光部２１１とが対向するように上記回転型現像装置２０を停止させた状態で、上記キャリア／トナー濃度比検出制御手段により検出したキャリア／トナー濃度比のデータを上記発光部２１０から受光部２１１に伝達する。具体的には、まず、上記検出コイル２０５を用いて上記検知発信器２０６によりキャリア／トナーの透磁率を検知し、上記比較部２０８において基準信号との比較を行ってキャリア／トナー濃度比を算出する。そして、上記データ生成部２０９において該比較部２０８からの信号をアナログデータ化する。そして、図示の例においてはアナログデータ化した電気信号（以下、アナログ電気信号という）を発光部２１０に出力し、該発光部２１０において上記アナログ電気信号を光信号に変換して発光により上記受光部２１１に向けて発信する。この光信号は上記データ生成部２０９からの出力すなわちアナログ電気信号のレベルの大小に光の強弱が対応したアナログ信号である。上記受光部２１１では上記アナログ信号である光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して上記メイン制御部３０１に出力する。これにより、該メイン制御部３０１においてキャリア／トナー濃度比が認識される。このように光伝送により、本体装置のメイン制御部３０１と上記回転現像装置内制御装置との間で制御信号の送受信が可能となる。
【００４９】
この構成によれば、回転型現像装置２０側と本体側３００とを端子を用いて電気的に接続したり切断したりする場合とは異なり、接触不良による制御信号の送受信の不良が発生することがない。よって、良好に制御信号の送受信を行うことができる。
【００５０】
また、図示の例のように、回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をアナログ信号にて行うように上記信号送受信手段を構成することにより、上記送受信をデジタル信号にて行う場合に比して簡単な構成で制御信号の送受信が可能になる。
【００５１】
ここで、上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をアナログ信号により行う場合には、上記発光部２１０からの発光量及び上記受光部２１１での受光量がデータに関係することとなる。このため、例えば、上述の現像スリーブ２２上のトナーが気流などによって装置内を浮遊し、上記発光部又は受光部に付着した場合、上記発光部からの発光量、又は受光部での受光量が変動し、精度良い制御信号の送受信が困難となるおそれがある。
【００５２】
そこで、上記発光部２１０及び受光部２１１を清掃する清掃手段２１２を設け、該発光部２１０及び受光部２１１に付着する上記浮遊トナーなどの付着物を除去するように構成するのが望ましい。図９は、上記清掃手段２１２を設けた場合の信号送受信手段近傍の右側面からの拡大図である。
上記清掃手段２１２は、例えば上下方向に回転軸を有する清掃部材としてのブラシローラ２１２ａを備え、該ブラシローラ２１２ａを上記回転軸を中心として回転させながら上記発光部２１０又は受光部２１１を清掃するように構成されている。また、該清掃手段２１２は、発光部２１０に当接した状態と、受光部２１１に当接した状態と、発光部２１０及び受光部２１１から離間した状態とのいずれかを取り得るように矢印方向（図中左右方向）に移動可能に構成されており、通常は上記発光部２１０及び受光部２１１から離間した状態を採っている。そして、所定のタイミングで、例えば回転型現像装置を回転させるときに上記発光部２１０に上記ブラシローラ２１２ａを当接させて該発光部２１０をクリーニングする。また、所定のタイミングで、例えば所定時間経過毎に上記受光部２１１に上記ブラシローラ２１２ａを当接させ、該ブラシローラの回転により上記受光部２１１をクリーニングする。これにより、発光部２１０と受光部２１１との間で送受信する光信号の光量の変動を防止するので、回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体とで送受信する制御信号の信頼性が向上する。
【００５３】
次に、上記信号送受信手段の変形例について図１０を用いて説明する。この信号送受信手段は、図８の例の場合と同様に回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を光伝送により行うものであるが、上記送受信をデジタル信号にて行うように構成されている。具体的には、キャリア／トナー濃度比検出制御手段のデータ生成部２０９から出力されたアナログ電気信号を、デジタルデータの電気信号（以下、デジタル電気信号という）に変換するＡ／Ｄ変換部２１３を設け、該Ａ／Ｄ変換部２１３からのデジタル電気信号を上記発光部２１０に出力するように信号送受信手段を構成する。そして、該発光部２１０において上記デジタル電気信号を光信号に変換して発光により上記受光部２１１に向けて発信する。この光信号は上記Ａ／Ｄ変換部２１３にて生成されたデジタル電気信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗに光のＯＮ／ＯＦＦが対応したデジタル信号である。そして、上記発光部２１０は点灯・消灯を繰り返して上記デジタル信号を発信する。上記受光部２１１では、上記デジタル信号である光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して上記メイン制御部３０１に出力する。これにより、該メイン制御部３０１においてキャリア／トナー濃度比が認識される。
【００５４】
このように、上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をデジタル信号にて行う場合には、光のＯＮ／ＯＦＦのみがデータに関係するので、例えば、上記発光部又は受光部の表面が汚れていて発光量又は受光量が多少変動したとしてもデータに誤差が生じることがない。従って、高精度に制御信号の送受信を行うことができる。
【００５５】
なお、この例の場合にも上記発光部２１０及び上記受光部２１１を清掃する清掃部材２１２を設けた方が望ましい。これにより、上記制御信号の信頼性を高めることができる。
【００５６】
次に、上記信号送受信手段の他の変形例について図１１を用いて説明する。この信号送受信手段は、図８の例の場合と同様に回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を光伝送により行うものであるが、上記送受信を後述の周波数信号により行うように構成されている。具体的には、図８のキャリア／トナー濃度比検出制御手段のデータ生成部２０９から出力されたアナログ電気信号のレベル、例えば電圧値を所定の周波数に対応させた電気信号（以下、周波数電気信号という）に変換するＶ／ｆ変換部２１４を設け、該Ｖ／ｆ変換部２１４による周波数信号を上記発光部２１０に出力するように信号送受信手段を構成する。そして、該発光部２１０において上記周波数電気信号を光信号に変換して発光により上記受光部２１１に向けて発信する。この光信号は上記Ａ／Ｄ変換部２１３にて生成された周波数電気信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗの周波数に光のＯＮ／ＯＦＦの周波数が対応した周波数信号である。そして、上記発光部２１０は点灯・消灯を繰り返して上記周波数信号を発信する。上記受光部２１１では、上記周波数信号である光信号を受信し、該光信号を電気信号に変換して上記メイン制御部３０１に出力する。これにより、該メイン制御部３０１においてキャリア／トナー濃度比が認識される。
【００５７】
このように、上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を周波数信号にて行う場合には、光のＯＮ／ＯＦＦの周波数のみがデータに関係するので、例えば、上記発光部又は受光部の表面が汚れていて発光量又は受光量が多少変動したとしてもデータに誤差が生じることがない。従って、高精度に制御信号の送受信を行うことができる。また、上述の上記信号送受信手段により上記回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信をデジタル信号にて行う場合とは異なり、Ａ／Ｄ変換時に量子化誤差が生じることがなく、更に良好に制御信号の送受信を行うことができる。
【００５８】
なお、この例の場合にも上記発光部２１０及び上記受光部２１１を清掃する清掃部材２１２を設けた方が望ましい。これにより、上記制御信号の信頼性を高めることができる。
【００５９】
〔実施形態３〕
次に、更に他の実施形態に係るプリンタの電力供給手段について説明する。図１２は、本実施形態に係る電力供給手段の概略回路図である。実施形態３においては、回転型現像装置の回転力を電力に変換する発電装置としての発電部１０９を設け、該発電器で変換した電力を現像器ユニットへ供給するように構成している。さらに図示の例の電力供給手段は、上記発電部１０９により発電した電力を充放電する充放電装置としての充放電部１１０を備えており、上記回転時に発電した電力を充電して上記回転型現像装置の静止時に該充電した電力を用いることが可能となっている。具体的には、該充放電部１１０とキャリア／トナー濃度比検出部１０５及び現像バイアス生成部１０６のそれぞれとを接続し、上記充放電部１１０に充電した電力を現像器ユニットへ供給するように構成されている。
【００６０】
上記発電部１０９は、例えば、磁界を生成する磁石を本体側３００に、電流を発生するコイルを回転型現像装置２０内に設け、上記磁石により作られた磁界に対して回転型現像装置が回転することで、該回転により上記コイル内に生じる磁界の変化を妨げるように該コイルに起電力が発生し、交流電流が流れる。そして、上記交流電流を直流電流に整流してから充放電部１１０に供給し、充放電部１１０による充電を行う。
【００６１】
上記充放電部は、例えば２次電池を使用し、回転型現像装置２０が回転して上記発電部１０９による発電を行うときには上記発電部１０９に接続されて電力が充電される。そして、上記回転型現像装置２０の回転が停止すると、上記キャリア／トナー濃度比検出部１０５、及び現像バイアス生成部１０６に接続され、上記充電した電力を供給する。このように、上記充放電部において、上記発電された電力を充電し、該現像ユニットに供給することで、上記発電を行う回転型現像装置の回転時のみならず、該回転型現像装置２０の静止時にも上記現像ユニットへの電力の供給を行うことができる。
【００６２】
以上、本実施形態によれば、回転型現像装置２０側と本体側３００とを端子を用いて電気的に接続したり切断したりする場合とは異なり、接触不良による電力供給の不良が発生することがなく、良好に電力を供給することができる。また、上記回転型現像装置２０の回転力を電力に変換して現像器ユニットに供給することで、例えば、内部電源を用いる場合に比して継続的に電力の供給をし得る期間を長くすることができる。また、内部電源を用いる場合とは異なり、該内部電源の電力を消費したときの内部電源の交換や外部からの充電をする必要がないので、操作性もよい。
【００６３】
なお、本実施形態においては発電部で変換した電力を充電してから該電力を回転型現像装置に供給する上記充放電部を設け、該回転型現像装置２０の静止時に上記現像ユニットの上記キャリア／トナー濃度比検出部１０５、及び現像バイアス生成部１０６への電力の供給を行う場合について説明を行ったが、上記回転型現像装置２０の回転中に上記電力の供給を行う場合、例えば、上記リボルバＨＰセンサを回転型現像装置２０側に、被検知部材を装置本体側に有する複写機において、回転型現像装置２０の停止位置検知を行うために上記回転型現像装置２０内の停止位置検知部に電力供給を行う場合などには、上記充放電部は必ずしも必要ではなく、上記発電部１０９で変換した電力を直接回転型現像装置２０に供給するように構成すればよい。
【００６４】
また、本実施形態においても、実施形態２の場合と同様に回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を光伝送により行う信号送受信手段を設けるのが望ましい。これにより、良好に制御信号の送受信を行うことができる。
【００６５】
〔実施形態４〕
次に、更に他の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態に係る電力供給手段の概略回路図である。
本実施形態の電力供給手段は、画像形成装置本体側の交流電源１１２に１次側のコイルが接続され、２次側のコイルが回転型現像装置側に設けられたトランス１１１を備えている。このトランス１１１としては、例えば、１次側のコイルに対して２次側のコイルが回転可能なロータリートランスを用いることができる。該トランス１１１の２次側コイルは、整流部１１３を介して上記キャリア／トナー濃度比検出部１０５、及び現像バイアス生成部１０６に接続されている。上記整流部１１３は、上記２次側のコイルに生じる交流電圧を直流電圧に変換するためのものである。
この構成の電力供給手段において、本体側３００の交流電源１１２から、上記トランス１１１の１次側コイルに交流電圧が供給されると、この交流電圧に応じた交流電圧が該トランス１１１の２次側コイルに発生する。この交流電圧は、上記整流部１１３によって直流電圧となり、キャリア／トナー濃度比検出部１０５、及び現像バイアス生成部１０６に供給される。ここで、例えば電池を用いて電力供給を行う電力供給手段を用いる装置においては、電力供給能力が数Ｗ程度と低いのに対して、本実施形態装置によれば、上記１次側コイルに出力する電源部の容量によって、例えば、数十Ｗ程度と電力供給能力を高くすることが可能である。
【００６６】
以上、本実施形態によれば、回転型現像装置２０側と本体側３００とを端子を用いて電気的に接続したり切断したりする場合とは異なり、接触不良による電力供給の不良が発生することがなく、良好に電力を供給することができる。また、電池を用いて電力供給を行う装置に比して、所望の電力を簡易に得ることができるので、コストダウンを図ることができる。
【００６７】
なお、本実施形態においても、実施形態２の場合と同様に回転型現像装置の現像器ユニットと複写機本体との制御信号の送受信を光伝送により行う信号送受信手段を設けるのが望ましい。これにより、良好に制御信号の送受信を行うことができる。
【００６８】
以上述べた実施形態においては、本発明を回転型現像装置を有する画像形成装置に適用した例についてのみ説明したが、装置本体に対して移動可能なユニットを有し、該ユニットに電力の供給を行いながら画像形成する画像形成装置、あるいは、上記ユニットと装置本体との間で制御信号の送受信を行いながら画像形成する画像形成装置であれば、本発明を適用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、上記電力供給手段における上記発電装置により、上記ユニットの動力を電力に変換して、該電力を上記ユニットに供給するので、例えば、内部電源を用いる電力供給手段に比して継続的に電力の供給をし得る期間を長くすることができるという優れた効果がある。また、内部電源を用いる電力供給手段とは異なり、該内部電源の電力を消費したときの内部電源の交換や外部からの充電をする必要がないので、操作性も良いという効果がある。さらに、例えば上記発電装置により発電した電力を充電する充電装置を設け、該充電装置に充電した電力を上記ユニットに供給するように上記電力供給手段を構成すれば、上記発電を行うユニット移動時のみならず、該ユニットの静止時にも上記ユニットへの電力の供給を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るカラー電子写真プリンタの概略構成を示す正面図。
【図２】（ａ）は、同プリンタの電力供給手段を示す正面からの透視図。
（ｂ）は、同電力供給手段の右側面からの拡大図。
【図３】同電力供給手段の概略回路図。
【図４】（ａ）は、同プリンタの信号送受信手段を示す正面からの透視図。
（ｂ）は、同信号送受信手段の右側面からの拡大図。
【図５】同信号送受信手段の概略回路図。
【図６】他の実施形態に係るカラー電子写真プリンタの電力供給手段の概略回路図。
【図７】変形例に係る電力供給手段の概略回路図。
【図８】同プリンタの信号送受信手段の概略回路図。
【図９】発光部２１０及び受光部２１１を清掃する清掃手段２１２を設けた場合の信号送受信手段近傍の右側面からの拡大図。
【図１０】変形例に係る信号送受信手段の概略回路図。
【図１１】他の変形例に係る信号送受信手段の概略回路図。
【図１２】更に他の実施形態に係る電力供給手段の概略回路図。
【図１３】更に他の実施形態に係る電力供給手段の概略回路図。
【符号の説明】
１１      感光体ドラム
１２      帯電チャージャ
１３      半導体レーザ
１４      光学センサ
１５      転写前除電ランプ
１６      ベルト転写チャージャ
１７      ドラムクリーニング装置
１８      除電ランプ
２０      回転型現像装置
２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ  現像器
２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ  現像スリーブ
３０      中間転写ベルト
３１      紙転写チャージャ
３２      ベルトクリーニングユニット
１０１    電源入力端子
１０２    電源供給端子
１０３    接続部材
１０４    接続器
１０５    キャリア／トナー濃度比検出部
１０６    現像バイアス生成部
１０７    電池
１０８    電圧監視部
１０９    発電部
１１０    充放電部
１１１    トランス
１１２    交流電源
１１３    整流部
２０１    信号端子
２０２    本体信号端子
２０３    接続部材
２０４    接続器
２０５    検知コイル
２０６    検知発信器
２０７    基準発信器
２０８    比較部
２０９    データ生成部
２１０    発光部
２１１    受光部
２１２    清掃手段
２１２ａ  ブラシローラ
２１３    Ａ／Ｄ変換部
２１４    Ｖ／ｆ変換部
３００    本体側
３０１    メイン制御部
【図１】
0003560301.tif 000002
【図２】
0003560301.tif 000003
【図３】
0003560301.tif 000004
【図４】
0003560301.tif 000005
【図５】
0003560301.tif 000006
【図６】
0003560301.tif 000007
【図７】
0003560301.tif 000008
【図８】
0003560301.tif 000009
【図９】
0003560301.tif 000010
【図１０】
0003560301.tif 000011
【図１１】
0003560301.tif 000012
【図１２】
0003560301.tif 000013
【図１３】
0003560301.tif 000014