(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転枠の軸心方向に沿って着脱自在な互いに色の異なる現像器を周方向に配置する回転式現像器と、各色の補給トナーを収容する複数のトナーコンテナと、所定のトナー補給位置に停止する前記現像器のトナー補給口に前記トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給ノズルと、前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替える出退機構を備え、前記トナー補給口及び前記トナー補給ノズルが色毎に前記回転枠の軸心方向に沿って互いに異なる位置に設けてある現像装置であって、
前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する整合性検出手段を設けてある現像装置。
【請求項２】
回転枠の軸心方向に沿って着脱自在な互いに色の異なる現像器を周方向に配置する回転式現像器と、各色の補給トナーを収容する複数のトナーコンテナと、所定のトナー補給位置に停止する前記現像器のトナー補給口に前記トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給ノズルと、前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替える出退機構を備えてある現像装置であって、
前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する整合性検出手段を設けてある現像装置。
【請求項３】
前記整合性検出手段は、前記トナー補給ノズルまたは前記トナー補給口の何れか一方に設けた反射型光センサと他方に設けた反射板で構成される請求項１または２記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転枠の軸心方向に沿って着脱自在な互いに色の異なる現像器を周方向に配置する回転式現像器と、各色の補給トナーを収容する複数のトナーコンテナと、所定のトナー補給位置に停止する前記現像器のトナー補給口に前記トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給ノズルと、前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替える出退機構を備えてある現像装置及びトナー補給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部から回転式現像器にトナーを供給する技術として、特許文献１に記載されているように、現像剤搬送手段を持った複数の現像器を円筒外周に沿って配設し、選択的に現像器を現像位置に回動させ像担持体上の潜像を現像するロータリー多色現像ユニットにおいて、前記複数の現像器を円筒外周に沿って配設した現像部と、該現像部より外側同軸上に配設し各現像器に現像剤を補給するための複数の現像剤補給口を有する円筒状の現像剤補給部とを備え、前記複数の現像剤補給口に選択的に連通する複数の現像剤補給路が前記円筒状の現像剤補給部の外周面に沿って摺動するように構成したことを特徴とするロータリー多色現像ユニットが提案されていた。
【０００３】
しかし、複数の現像剤補給口に選択的に連通する複数の現像剤補給路が前記円筒状の現像剤補給部の外周面に沿って摺動するように構成されるという複雑な構成を採用するものであったために小型化に制限があり、トナー零れの虞もあった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、トナーコンテナからトナーを補給する必要がある場合に、感光体に相対する現像位置であるトナー補給位置に停止する現像器に対して、前記出退機構が作動して前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢に変位させ、その状態でトナーコンテナからトナーを補給し、トナー補給が終了すると前記トナー補給ノズルを前記トナー補給口から離隔する非補給姿勢に変位させるように構成する現像装置を提案している（特願２００５−０２３８２１号）。
【０００５】
前記現像器に形成されるトナー補給口はスリット状の切込みが形成された弾性体で構成され、通常はトナーが零れないように閉塞状態にあり、前記トナー補給ノズルが前記切込みに進入したときに弾性変形して開口するように構成されている。
【０００６】
上述の現像装置では、トナーを補給する必要がある場合に、操作者が補給すべき色の現像器を操作パネルを介して指定することにより自動的にトナー補給位置に回転駆動させ、或いは、操作者が回転枠を手動で回転操作された後にトナー補給スイッチを操作することにより前記出退機構が作動するように構成されていた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１３４０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した従来の現像装置によれば、回転枠に装着される現像器の周方向位置が異なる、つまり、誤装着されると、トナー補給ノズルの位置と現像器のトナー補給口とが整合しないため、現像器に異なる色のトナーが供給され、混色するという問題があり、また、トナー補給口及びトナー補給ノズルが色毎に回転枠の軸心方向に沿って互いに異なる位置に設けてあるものでは、トナー補給ノズルがトナー補給口に進入することなく補給される結果、トナー零れが生じるという問題や出退機構が破損するという問題があった。
【０００９】
通常、回転枠に装着される現像器の周方向位置と対応する現像器との双方に、誤装着を防止するマーカーが設けられているが、不注意で誤装着される場合に上述の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、現像器が誤装着された場合であっても、異なる色のトナー補給による混色やトナー零れを防止できる現像装置及びトナー補給制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による現像装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、回転枠の軸心方向に沿って着脱自在な互いに色の異なる現像器を周方向に配置する回転式現像器と、各色の補給トナーを収容する複数のトナーコンテナと、所定のトナー補給位置に停止する前記現像器のトナー補給口に前記トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給ノズルと、前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替える出退機構を備え、前記トナー補給口及び前記トナー補給ノズルが色毎に前記回転枠の軸心方向に沿って互いに異なる位置に設けてある現像装置であって、前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する整合性検出手段を設けてある点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、前記整合性検出手段が前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出するため、例えば、前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応したときにのみ、前記出退機構が前記トナー補給ノズルを前記補給姿勢に切り替えれば、現像器が誤装着された場合であっても、異なる色のトナー補給による混色やトナー零れを防止できるのである。
【００１３】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、回転枠の軸心方向に沿って着脱自在な互いに色の異なる現像器を周方向に配置する回転式現像器と、各色の補給トナーを収容する複数のトナーコンテナと、所定のトナー補給位置に停止する前記現像器のトナー補給口に前記トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給ノズルと、前記トナー補給ノズルが前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替える出退機構を備えてある現像装置であって、前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する整合性検出手段を設けてある点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、前記整合性検出手段が前記出退機構による前記トナー補給ノズルの前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出するため、例えば、前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応したときにのみ、前記出退機構が前記トナー補給ノズルを前記補給姿勢に切り替えれば、現像器が誤装着された場合であっても、異なる色のトナー補給による混色やトナー零れを防止できるのである。
【００１５】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記整合性検出手段は、前記トナー補給ノズルまたは前記トナー補給口の何れか一方に設けた反射型光センサと他方に設けた反射板で構成される点にあり、前記反射板により反射されてくる前記反射型光センサからの照射光に対する反射光に基づいて前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出することができるのである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明した通り、本発明によれば、現像器が誤装着された場合であっても、異なる色のトナー補給による混色やトナー零れを防止できる現像装置及びトナー補給制御装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の現像装置及びトナー補給制御装置を、例えば、コンピュータ等から送信されてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷する画像形成装置としてのカラープリンタに適用した実施形態について説明する。前記カラープリンタ１は、図１、図２に示すように、その表面に静電潜像が形成されるとともに前記静電潜像がトナーにより現像される感光体ドラム２と、前記感光体ドラム２の表面に色成分毎に走査露光することで各色成分の静電潜像を形成する露光装置としてのレーザユニット４と、前記感光体ドラム２に形成された各色成分の静電潜像に対して前記色成分に対応したトナーによって前記静電潜像を現像する回転式現像器３と、前記感光体ドラム２の表面に現像されたトナー像が順次転写される中間転写ベルト７と、前記中間転写ベルト７に転写されたトナー像を用紙に転写する二次転写ローラ８と、前記用紙に転写されたトナー像を用紙に定着する定着装置９と、用紙を収容及び給紙する給紙カセット５２と、前記給紙カセット５２から給紙される用紙を搬送する搬送部６７と、前記トナー像が定着された用紙、つまり、カラー画像が印刷された用紙が排出される排出部５０と、前記回転式現像器３にトナーを補給するトナー補給装置６と、前記トナー補給装置６が前記回転式現像器３に補給するトナーを予め収容しておくトナーコンテナ５と、前記各機能ブロックを統括制御する制御部８０等から構成されている。尚、前記制御部８０は、単一または複数のＣＰＵや、その動作プログラムが格納されたＲＯＭ、ワーキングエリアに使用されるＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータからなり、前記各機能ブロックを統括制御する。また、前記図２において、右側面をオペレータにより操作が行われる操作面とし、また、図２の右側を装置手前側、図２の左側を装置奥側として以下説明する。
【００１８】
前記感光体ドラム２は、当該感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成されるとともに前記静電潜像がトナーにより現像されるもので、当該カラープリンタ１のほぼ中央に回転自在に、また、その回転軸が装置手前側からみて横方向に延びるように、即ち、図２の紙面に対して垂直に延びるように設置されている。尚、前記感光体ドラム２の上部には、当該感光体ドラム２の表面を予め一様に帯電しておくための帯電ローラ１０が設置されている。また、前記感光体ドラム２の側方には、当該感光体ドラム２の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング部１１が設置されている。
【００１９】
前記レーザユニット４は、外部のコンピュータ等から送信されてきた画像情報に基づいて前記感光体ドラム２の表面をレーザにより走査露光することで、前記感光体ドラム２の表面に色成分毎の静電潜像を形成するもので、前記感光体ドラム２の上方で、且つ、前記回転式現像器３の回転軸より装置奥側（第一の側）に設置されている。正確には、当該レーザユニット４の前端（レーザ光が発射される側の端部）が、前記回転式現像器３の回転軸のほぼ真上に位置し、後端側に行くにつれて下方に傾斜し、後端は前記回転式現像器３の上端部よりは下方に位置している。尚、前記レーザユニット４の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を備えている。また、前記レーザユニット４の前方には、反射ミラー２０が設けられており、前記レーザユニット４から発射されたレーザは、前記反射ミラー２０によって屈曲し、前記感光体ドラム２の表面に照射されるように構成されている。
【００２０】
前記回転式現像器３は、各色のトナーが充填された複数の現像器１６と、前記現像器１６を支持する回転枠１５を備え、前記感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像を前記現像器１６に充填された前記静電潜像に対応する色のトナーによって現像することで、前記感光体ドラム２の表面に色成分毎のトナー像を形成するように構成されている。尚、前記回転式現像器３は、その中心が前記感光体ドラム２とほぼ同じ高さとなるように、また、前記感光体ドラム２と隣接するように設置されている。
【００２１】
前記回転枠１５は、その形状を円筒形状とし、前記感光体ドラム２の回転軸と平行な軸の回りに回転自在となるように設置されるとともに、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転させられるように構成されている。また、前記回転枠１５は、回転軸の中心から放射状に延びる仕切枠によって円周方向に、例えば、４等分された４つの区画を備え、前記各区画に、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの何れかのトナーが充填された前記現像器１６を装着することで、前記各現像器１６を支持するように構成されている。
【００２２】
尚、前記各色のトナーが充填されたそれぞれの現像器１６は、予め設定された区画に装着されるように構成されている。つまり、予めイエローに対応したイエロー区画、シアンに対応したシアン区画、マゼンタに対応したマゼンタ区画及びブラックに対応したブラック区画が設定され、前記イエロー区画にイエローのトナーが充填された現像器１６ｙが、前記シアン区画にシアンのトナーが充填された現像器１６ｃが、前記マゼンタ区画にマゼンタのトナーが充填された現像器１６ｍが、前記ブラック区画にブラックのトナーが充填された現像器１６ｂが、それぞれ装着されるように構成されている。また、前記各現像器１６は、オペレータ等によるメンテナンスのため、前記回転枠１５から前記回転枠１５の軸心方向に沿って着脱自在となるように構成されている。
【００２３】
前記現像器１６は、前記感光体ドラム２に対向配置可能な現像ローラ（不図示）と、トナーを攪拌するための攪拌ローラ（不図示）と、当該現像器１６に充填されているトナーの残量を検出するトナー残量センサ（不図示）を備えるとともに、後述のトナー補給ノズルにより当該現像器１６の内部へトナーを補給可能とするための、図３に示すような、トナー補給部１８が当該現像器１６のケース１７の外周側に形成されている。
【００２４】
前記トナー補給部１８は、前記ケース１７の一部に開口領域が形成されるとともに、普段は密着閉口しているトナー補給口としてのスリット１８ａが形成された弾性部材が前記開口領域に固定されている。また、前記トナー補給部１８には、当該現像器１６を識別するための反射板１８ｂが、前記スリット１８ａと所定の位置関係となるように設置されている。尚、前記トナー補給部１８は、各色のトナーに対応した現像器、つまり、前記イエローのトナーに対応した現像器１６ｙ、前記シアンのトナーに対応した現像器１６ｃ、前記マゼンタのトナーに対応した現像器１６ｍ、前記ブラックのトナーに対応した現像器１６ｂ毎に異なる位置、例えば、図４に示すように、装置手前側からみて互いに異なる横方向の位置（前記回転枠１５の軸心方向に沿って互いに異なる位置）に形成されている。即ち、詳細は後述するが、前記各現像器１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂは、前記各現像器１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ、１６ｂにおけるトナーの色に対応したトナー補給ノズルの設置位置に応じた位置に、前記トナー補給部１８が形成されている。
【００２５】
前記中間転写ベルト７は、前記感光体ドラム２に順次形成される色成分毎のトナー像が順次転写されるもので、対向して設置された駆動ローラ３５と従動ローラ３６との間に当該中間転写ベルト７が掛け渡された構成となっている。尚、前記中間転写ベルト７は、前記感光体ドラム２及び前記トナーコンテナ５の下方に設置されているとともに、前記中間転写ベルト７の感光体ドラム２と対向する部分が、一対の一次転写ローラ３７ａ、３７ｂによって前記感光体ドラム２に当接するように構成されている。
【００２６】
前記二次転写ローラ８は、前記中間転写ベルト７に転写されたトナー像を、搬送されてきた用紙に転写するもので、前記駆動ローラ３５の下方に前記駆動ローラ３５と対向配置されている。
【００２７】
前記定着装置９は、ヒータを内蔵する過熱ローラ９ａと、前記過熱ローラ９ａに圧接する加圧ローラ９ｂを備え、前記両ローラ間にトナー像が転写された用紙を挟持して搬送することで、用紙上に転写されたトナー像を前記用紙に溶融定着するように構成されている。また、前記定着装置９は、前記回転式現像器３の下方で、且つ、装置奥側に設置されている。
【００２８】
前記給紙カセット５２は、トナー像を定着させるための用紙、つまり、カラー画像を印刷するための用紙を収納及び給紙するもので、載置板の上に用紙を収納する用紙収納部と、当該給紙カセット５２から用紙を送り出すための給紙部５１を備えて構成されている。また、前記給紙部５１は、前記載置板上の用紙を送り出すための前送りコロ５３と、用紙を１枚ずつ搬送路に送り出すためのローラ対からなる重送防止機構５４とを備えて構成されている。尚、前記給紙カセット５２は、当該カラープリンタ１の底部に設置されている。
【００２９】
前記搬送部６７は、前記給紙カセット５２から送り出された各用紙上にトナー画像が順次形成されるように用紙を搬送するもので、用紙を案内しながら搬送するガイド板と、ローラ対と、前記ローラ対を駆動するモータと、所定の位置における用紙の有無を検出するセンサ等を備えるとともに、前記給紙部５１から前記二次転写ローラ８に至る第一搬送路５５と、前記二次転写ローラ８から前記定着装置９に至る第二搬送路５６と、前記定着装置９から前記排出部５０に至る第三搬送路５７が形成されている。尚、前記第一搬送路５５は、前記給紙カセット５２から送り出された用紙を上方に搬送しつつ搬送方向を逆にするための湾曲路５５ａと、前記湾曲路５５ａから前記二次転写ローラ８に至る直線路５５ｂから形成され、前記直線路５５ｂには、用紙の搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対６が設置されている。
【００３０】
尚、前記定着装置９の出口付近に、分岐爪５８を設置し、前記分岐爪５８と前記第一搬送路５５の途中との間に、用紙を第一搬送路５５に戻すための戻し搬送路５９を設置した構成としてもよい。
【００３１】
前記排出部５０は、前記トナー像が定着された用紙が載置されるもので、当該カラープリンタ１の上部表面、即ち、前記レーザユニット４、トナー補給装置６及び前記トナーコンテナ５の上方に形成されている。
【００３２】
前記トナーコンテナ５は、前記各現像器１６に補給される各色のトナーを予め収容しておくもので、前記感光体ドラム２の上方で、且つ、前記レーザユニット４と対向する側（装置手前側：第二の側）に設置されている。また、前記トナーコンテナ５は、横方向（図２の紙面垂直方向）に並べて配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのそれぞれの各色のトナーを収容する４つのトナー収容部を備え、前記各トナー収容部にそれぞれに対応した色のトナーが収容されている。
【００３３】
前記トナー補給装置６は、前記トナーコンテナ５に収容された各色のトナーを、前記各色に対応する前記現像器１６に補給するもので、図５に示すように、前記感光体ドラム２の上方において、前記レーザユニット４と前記トナーコンテナ５との間のスペースに配置されている。また、前記トナー補給装置６は、トナーのそれぞれの色に対応した上下方向に移動可能な複数のトナー補給ノズル２５と、前記トナー収容部に予め収容されているトナーを対応する前記トナー補給ノズル２５に搬送する搬送パイプ２６と、前記トナー補給ノズル２５の側面に設置され当該トナー補給ノズル２５に対応する前記現像器１６を識別検出する反射型光センサ８１と、当該トナー補給装置６の上方向への移動の限界位置を検出するリミットスイッチ７０と、前記各トナー補給ノズル２５を上下動させるための出退機構２７を備えている。
【００３４】
前記各トナー補給ノズル２５は、上下方向に長く、上端が装置手前側に、下側が装置奥側に傾斜している。前記各トナー補給ノズル２５は、先端が先細形状となっており、下方に移動した際には、先端が前記トナー補給部１８に形成されたスリット１８ａを通って内部に進入可能な構成となっている。また、前記トナー補給ノズル２５の内部には、トナー搬送用スクリュー３０が回転可能に設置されている。
【００３５】
前記リミットスイッチ７０は、ラック３２が上方向及び下方向へ移動する際の限界位置を検出するものであって、前記トナー補給装置６の上側及び下側に配置されている。
【００３６】
前記搬送パイプ２６は、前記トナー補給ノズル２５の上下動に追従して移動可能なように、可撓性を有するパイプが適用されている。そして、内部には、コイルスプリング３１が配置されており、図示しない駆動機構によって回転させられて、これによりトナーが当該搬送パイプ２６内を通ってトナー供給パイプ２５側に搬送される。
【００３７】
前記出退機構２７は、図６（ａ）に示すように、前記トナー供給パイプ２５の外周部に軸方向に沿って設けられたラック３２と、前記ラック３２に噛み合うピニオンギア３３を備え、モータ３３ａ及びウォーム、ウォームホイル及び減速ギア列によって駆動されるように構成されている。そして、前記出退機構２７によって、前記各トナー補給ノズル２５は、上方の待避位置（前記図２の実線で示す位置）と、下方で先端部が前記現像器１６の内部に進入した供給位置（前記図２の二点鎖線で示す位置）との間を、適宜、上下動することが可能なように構成されている。換言すると、前記トナー補給ノズル２５が前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替えるように構成されている。
【００３８】
尚、前記各トナー補給ノズル２５は、図７に示すように、前記トナーコンテナ５におけるトナー収容部と同様に、イエローのトナーに対応するトナー補給ノズル２５ｙ、シアンのトナーに対応するトナー補給ノズル２５ｃ、マゼンタのトナーに対応するトナー補給ノズル２５ｍ、ブラックのトナーに対応するトナー補給ノズル２５ｂが横方向（図２の紙面垂直方向）に並ぶように、つまり、前記回転枠１５の軸心方向に沿って互いに異なる位置となるように設置されるとともに、前記各トナー補給ノズル２５に対応する色の前記現像器１６における前記トナー補給部１８の形成面が、前記回転式現像器３の回転により前記トナー補給ノズル２５ｂと対向し、前記対向した現像器１６に対応する色の前記トナー補給ノズル２５が前記補給姿勢となったときに、前記トナー補給ノズル２５の先端が前記スリット１８ｂを介して前記現像器１６の内部に挿入可能な位置に設置されている。つまり、前記各トナー補給ノズル２５と前記各現像器１６における前記トナー補給部１８の位置とが対応するトナーの色で整合性が得られるように設置されている。
【００３９】
また、前記各トナー補給ノズル２５に対応する反射型光センサ８１、つまり、前記トナー補給ノズル２５ｙに対応する反射型光センサ８１ｙ、前記トナー補給ノズル２５ｃに対応する反射型光センサ８１ｃ、前記トナー補給ノズル２５ｍに対応する反射型光センサ８１ｍ、前記トナー補給ノズル２５ｂに対応する反射型光センサ８１ｂは、前記各トナー補給ノズル２５に対応する色の前記現像器１６における前記トナー補給部１８の形成面が、前記回転式現像器３の回転により前記トナー補給ノズル２５ｂと対向し、前記対向した現像器１６に対応する色の前記トナー補給ノズル２５が前記非補給姿勢となったときに、前記トナー補給ノズル２５に対応する反射型光センサ８１が、前記反射型光センサ８１から照射する照射光の前記対向した現像器１６における反射板１８ｂからの反射光を所定の強度閾値以上で受光可能な位置に設置されている。
【００４０】
つまり、前記イエローのトナーに対応したトナー補給ノズル２５ｙにおける反射型光センサ８１ｙは、前記イエローのトナーに対応した現像器１６ｙにおける前記トナー補給部１８の形成面が当該トナー補給ノズル２５ｙと対向したときに、当該反射型光センサ８１ｙからの照射光に対する反射光が、前記イエローのトナーに対応した現像器１６ｙに設置された反射板１８ｂｙによって、所定の強度閾値以上の反射光となって反射されてくる位置に設置される。
【００４１】
同様に、前記シアンのトナーに対応したトナー補給ノズル２５ｃにおける反射型光センサ８１ｃは、前記シアンのトナーに対応した現像器１６ｃにおける前記トナー補給部１８の形成面が当該トナー補給ノズル２５ｃと対向したときに、当該反射型光センサ８１ｃからの照射光に対する反射光が、前記シアンのトナーに対応した現像器１６ｃに設置された反射板１８ｂｃによって、所定の強度閾値以上の反射光となって反射されてくる位置に設置される。
【００４２】
前記マゼンタのトナーに対応したトナー補給ノズル２５ｍにおける反射型光センサ８１ｍは、前記マゼンタのトナーに対応した現像器１６ｍにおける前記トナー補給部１８の形成面が当該トナー補給ノズル２５ｍと対向したときに、当該反射型光センサ８１ｍからの照射光に対する反射光が、前記マゼンタのトナーに対応した現像器１６ｍに設置された反射板１８ｂｍによって、所定の強度閾値以上の反射光となって反射されてくる位置に設置される。
【００４３】
前記ブラックのトナーに対応したトナー補給ノズル２５ｂにおける反射型光センサ８１ｂは、前記ブラックのトナーに対応した現像器１６ｂにおける前記トナー補給部１８の形成面が当該トナー補給ノズル２５ｂと対向したときに、当該反射型光センサ８１ｂからの照射光に対する反射光が、前記シアンのトナーに対応した現像器１６ｂに設置された反射板１８ｂｂによって、所定の強度閾値以上の反射光となって反射されてくる位置に設置される。
【００４４】
ここで、前記各トナー補給ノズル２５は、当該トナー補給ノズル２５が前記補給姿勢となったときにのみ開くシャッタ機構を備えている。具体的には、図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、前記トナー補給ノズル２５は、内筒部２５１と外筒部２５２からなる二重構造で構成され、前記内筒部２５１及び前記外筒部２５２の先端部における円周方向の一部にそれぞれ内開口２５１ａ、外開口２５２ａが形成されている。前記外筒部２５２の外開口２５２ａは、前記内筒部２５１の内開口２５１ａよりも開口角度が小さくなっている。また、前記外筒部２５２は、外周面に突起が形成されており、前記突起が前記外筒部２５２の更に外周に配置され螺旋状ガイド溝２８ａが形成された回転カム２８に係合している。尚、図６（ｂ）では、便宜のため、回転カムを分解して示している。
【００４５】
つまり、前記各トナー補給ノズル２５は、前記各トナー補給ノズル２５が前記非補給姿勢のときには、図８（ａ）に示すように、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを一致させないようにすることで、内部のトナーが外部に漏れでないように、また、前記トナー補給ノズル２５が前記補給姿勢のときには、前記トナー補給ノズル２５が前記非補給姿勢から前記補給姿勢に切り替わる際に、前記外筒部２５２を前記突起と前記回転カム２８の螺旋状ガイド溝２８ａにより回転することで、図８（ｂ）に示すように、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを一致させ、内部のトナーを前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを介して前記現像器１６へ補給するように構成されている。
【００４６】
前記制御部８０の機能ブロック構成は、図１に示すように、外部のコンピュータから送信されてくる画像情報に基づいて用紙へのカラー画像の印刷制御を実行する印刷制御部８５と、前記現像器１６へのトナーの補給制御を行うトナー補給制御部８６等を備えて構成されている。
【００４７】
つまり、前記カラープリンタ１は、上述のように、前記回転式現像器３とは別に、前記各現像器１６に補給されるトナーを予め収容可能なトナーコンテナ５を備えるとともに、前記トナー補給装置６により前記トナーコンテナ５から前記各現像器１６へトナーを適宜補給することで、前記各現像器１６に充填しておくトナーの必要量を少なくすることを可能としている。つまり、前記カラープリンタ１は、前記各現像器１６に充填するトナー容量を小さくすることで前記回転式現像器３を小型化するとともに、トナーの充填のために行われる現像器交換等のメンテナンスを削減することが可能なように構成されている。
【００４８】
以下、前記カラープリンタ１の動作について、図９、図１０のフローチャートに基づいて説明する。前記カラープリンタ１が起動されると、前記制御部８０は、各種パラメータを初期化するとともに、前記定着装置９の温度設定等の初期設定を行う。尚、前記各トナー補給ノズル２５は、前記出退機構２７により前記非補給姿勢に設定される。
【００４９】
当該カラープリンタ１にネットワーク等を介して接続されたコンピュータ等から画像情報が入力され、印刷開始の指示が実行されると（ＳＡ１）、前記印刷制御部８５は、前記帯電ローラ１０により前記感光体ドラム２の表面を帯電させる（ＳＡ２）。そして、前記レーザユニット４により前記感光体ドラム２の表面に対する前記画像情報に基づいたレーザによる走査露光を行うことで、前記感光体ドラム２の表面に所定の色成分における静電潜像を形成する（ＳＡ３）。また、前記回転式現像器３により前記静電潜像を前記色成分に対応した色のトナーで現像する（ＳＡ４）。つまり、前記静電潜像に対応する現像器１６が前記感光体ドラム２に対向するように前記回転式現像器３を回転させて、前記回転式現像器３により前記静電潜像を前記色成分に対応した色のトナーで現像する。そして、前記現像されたトナー像を前記中間転写ベルト７に転写するとともに（ＳＡ５）、前記感光体ドラム２の表面を前記ドラムクリーニング部１１により清掃する（ＳＡ６）。尚、前記ステップＳＡ２から前記ステップＳＡ６は、色成分毎に、つまり、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック毎に順次実行される（ＳＡ７）。
【００５０】
前記印刷制御部８５は、前記各色成分のトナー像が前記中間転写ベルト７に転写されると、前記給紙カセット５２から前記給紙部５１により用紙を給紙させるとともに、前記給紙された用紙を前記搬送部６７により前記第一搬送路５５を介して前記レジストローラ対６０まで搬送させる（ＳＡ８）。そして、所定のタイミングで前記用紙を当接される前記中間転写ベルト７と前記二次転写ローラ８間を搬送させることで、前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を用紙上に転写する（ＳＡ９）。尚、前記用紙上にトナー像が転写される際には、前記二次転写ローラ８に所定の転写バイアスが印加され、前記転写バイアスにより前記トナー像を形成するトナーが前記中間転写ベルト７から前記用紙上に良好な状態で転写されるように構成されている。
【００５１】
前記印刷制御部８５は、前記トナー像が転写された用紙を、前記搬送部６７により前記第二搬送路５６を介して前記定着装置９へ搬送するとともに、前記定着装置９により加熱・加圧することで、用紙上にトナー像を定着させる（ＳＡ１０）。そして、前記トナー像が定着された用紙を前記搬送部６７により前記第三搬送路５７を介して前記排出部５０に搬送することで、当該カラープリンタ１から前記トナー像が定着された用紙、つまり、カラー画像が印刷された用紙を排出する（ＳＡ１１）。
【００５２】
前記トナー補給制御部８６は、前記トナー残量センサにより前記現像器１６に充填されているトナーの残量Ｔｎが所定の残量閾値Ｔｔｈを下回ると、前記トナーの残量Ｔｎが前記残量閾値Ｔｔｈを下回った現像器１６に、前記トナーコンテナ５から前記トナー補給装置６により対応する色のトナーの補給を行う。
【００５３】
以下、例えば、前記イエローのトナーに対応する現像器１６ｙに充填されているトナーの残量Ｔｎが前記残量閾値Ｔｔｈ１を下回った場合について詳述する。尚、前記シアンのトナーに対応する現像器１６ｃ、前記マゼンタのトナーに対応する現像器１６ｍ、または、前記ブラックのトナーに対応する現像器１６ｂに充填されているトナーの残量Ｔｎが前記残量閾値Ｔｔｈを下回った場合については、以下と同様の動作となるため、説明は省略する。
【００５４】
前記トナー補給制御部８６は、前記トナー残量センサにより前記イエローのトナーに対応する前記現像器１６ｙに充填されているトナーの残量Ｔｎが所定の残量閾値Ｔｔｈを下回ると（ＳＢ１）、前記現像器１６ｙにおける前記トナー補給部１８の形成面が、前記イエローのトナーに対応するトナー補給ノズル２５ｙと対向するように前記回転式現像器３を回転させる。つまり、トナーの残量Ｔｎが所定の残量閾値Ｔｔｈとなった前記トナー残量センサに対応した前記回転枠１５の区画が、前記各トナー補給ノズル２５と対向するように前記回転式現像器３を回転させるとともに（ＳＢ２）、前記各トナー補給ノズル２５と対向した区画に予め設定されている対応色を確認する（ＳＢ３）。そして、前記対向した区画に予め設定されている対応色が、例えば、イエローであったときには、前記イエローに対応した反射型光センサ８１ｙにより照射光を照射するとともに、前記照射した照射光に対する反射光強度Ｌｙを検出する（ＳＢ４）。
【００５５】
前記トナー補給制御部８６は、前記検出した反射光強度Ｌｙが所定の強度閾値Ｌｔｈ以上となっているのを確認すると（ＳＢ５）、前記非補給姿勢となっている前記トナー補給ノズル２５ｙを、前記出退機構２７により前記補給姿勢に切り替えさせる（ＳＢ６）。つまり、前記モータ３３ａを駆動させることで、ギア列を介して前記ピニオンギア３３を回転させ、前記ラック３２により固定された前記トナー補給ノズル２５ｙを下方に移動させる。尚、このとき、前記搬送パイプ内のコイルスプリング３１が回転することによって、前記トナーコンテナにおけるイエローのトナー収容部からイエローのトナーが前記トナー補給ノズル２５ｙ側に供給されている。
【００５６】
また、前記トナー補給ノズル２５ｙが前記補給姿勢に切り替わることで、前記トナー補給ノズル２５ｙの先端が前記スリット１８ａを通過して前記現像器１６ｙの内部に進入すると、前記トナー補給ノズル２５ｙを構成する前記外筒部２５２が前記内筒部２５１に対して回転することで、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａが一致し、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを介して前記トナー補給ノズル２５ｙの内部のトナーが前記現像器１６へ補給される（ＳＢ７）。
【００５７】
前記トナー補給制御部８６は、前記トナー残量センサにより前記現像器１６に充填されているトナーの残量Ｔｎが所定の充填閾値Ｔｔｈ２を上回ると（ＳＢ８）、前記補給姿勢となっている前記トナー補給ノズル２５ｙを、前記出退機構２７により前記非補給姿勢に切り替えさせる（ＳＢ９）。尚、このとき、前記トナー補給ノズル２５ｙを構成する前記外筒部２５２が前記内筒部２５１に対して回転することで、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａが異なる位置となり、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを介したトナーの外部への漏れを停止する。つまり、前記内筒部２５１の内開口２５１ａと前記外筒部２５２の外開口２５２ａとを介した前記現像器１６へのトナーの補給を停止する。
【００５８】
一方、前記トナー補給制御部８６は、前記検出した反射光強度Ｌｙが所定の強度閾値Ｌｔｈ以上とならないときには、つまり、前記トナー補給ノズル２５ｙと前記トナー補給口の整合性が検出されないときには（ＳＢ５）、トナー補給を禁止する（ＳＢ１０）。つまり、前記各現像器１６のメンテナンス等の際に、オペレータ等によって前記回転枠１５の各区画に誤って異なる色に対応する現像器１６が装着されていたようなとき、例えば、イエローのトナーが充填された現像器１６ｙを装着すべき前記イエロー区画に、シアンのトナーが充填された現像器１６ｃが誤装着されていたようなときに、前記誤装着されたシアンのトナーが補給されるべき現像器１６ｃに、イエローのトナーが補給されてしまうことを防止する。
【００５９】
尚、上述のように、前記トナー補給ノズル２５に設けた反射型光センサ８１と前記反射板１８ｂとが、前記出退機構２７による前記トナー補給ノズル２５の前記トナー補給口への近接作動時に前記トナー補給ノズル２５と前記トナー補給口が対応するか否かを検出する整合性検出手段として機能している。また、前記トナー補給制御部８６が、トナー補給時に前記整合性検出手段により前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口の整合性が検出されないときにトナー補給を禁止するトナー補給禁止手段として機能している。
【００６０】
以下、別の実施形態について説明する。上述の実施形態では、前記各トナー補給ノズル２５が、前記出退機構２７により前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替え可能な位置に予め設置されている構成について説明したが、前記各トナー補給ノズル２５は、前記出退機構２７により前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替えられる位置とは異なる位置に設置され、トナーを補給するときに、前記出退機構２７により前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替えられる位置に、所定の搬送機構により搬送されてくる構成としてもよい。また、前記各トナー補給ノズル２５は、前記出退機構２７により前記トナー補給口に進入する補給姿勢と離隔する非補給姿勢とに姿勢を切り替えられる位置を共通の位置としてもよい。尚、このとき、前記各現像器１６に形成されるトナー補給部１８は、図１１に示すように、前記各現像器１６間では同一の位置に形成するとともに、前記現像器１６を識別するための反射板１８ｂを、前記各現像器１６間で互いに異なる位置に設置し、更に、前記各現像器１６に対応する反射型光センサ８１をそれぞれに対応する反射板１８ｂに応じた前記トナー補給ノズル２５における所定の位置に設置すればよい。つまり、このときには、前記トナー補給口及び前記トナー補給ノズル２５は、必ずしも、色毎に前記回転枠１５の軸心方向に沿って互いに異なる位置に設けてある必要はない。
【００６１】
上述の実施形態では、前記反射板により反射されてくる前記反射型光センサからの照射光に対する反射光の反射光強度に基づいて前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する構成について説明したが、前記反射板により反射されてくる前記反射型光センサからの照射光に対する反射光の色に基づいて前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出する構成としてもよい。前記各反射板１８ｂの色を前記各現像器１６に応じて異なる色とし、前記反射板１８ｂにより反射されてくる前記反射型光センサ８１からの照射光に対する反射光の色が予め設定されている色であるか否かを判断することにより、前記トナー補給ノズルと前記トナー補給口が対応するか否かを検出すればよい。各トナー補給ノズル２５に対する前記反射型光センサ８１の位置及び反射板１８ｂの位置をそれぞれ同一関係となる位置に設置することができる。
【００６２】
上述した実施形態では、前記反射板１８ｂを前記現像器１６に、また、前記反射型光センサ８１を前記トナー補給ノズル２５に設置する構成について説明したが、前記反射板１８ｂを前記トナー補給ノズル２５に、また、前記反射型光センサ８１を前記現像器１６に設置する構成としてもよい。
【００６３】
上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、各機能ブロックの具体的な構成は本発明の作用効果を奏する範囲において適宜変更設計できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】カラープリンタの機能ブロック構成の説明図
【図２】カラープリンタの概観構成の説明図
【図３】現像器の説明図
【図４】トナー補給部の位置及び反射板の位置の説明図
【図５】トナー補給装置の説明図
【図６】（ａ）出退機構の説明図、（ｂ）トナー補給ノズルの斜視図
【図７】各トナー補給ノズルにおける互いの設置位置、及び、反射板と反射型光センサとの関係の説明図
【図８】トナー補給ノズルにおけるシャッタ機構の説明図であり、（ａ）はトナー非補給時におけるトナー補給ノズルの横断面図、（ｂ）はトナー補給時におけるトナー補給ノズルの横断面図、（ｃ）はトナー補給時におけるトナー補給ノズルの正面図
【図９】カラープリンタの動作を説明するためのフローチャート
【図１０】カラープリンタの動作を説明するためのフローチャート
【図１１】別実施形態におけるトナー補給部に対する反射板と反射型光センサの位置関係の説明図
【符号の説明】
【００６５】
１：カラープリンタ
２：感光体ドラム
３：回転式現像器
４：レーザユニット
５：トナーコンテナ
６：トナー補給装置
７：中間転写ベルト
８：二次転写ローラ
１８：トナー補給部
１８ｂ、１８ｂｙ、１８ｂｃ、１８ｂｍ、１８ｂｂ：反射板
２５、２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｂ：トナー補給ノズル
８０：制御部
８１、８１ｙ、８１ｃ、８１ｍ、８１ｂ：反射型光センサ
８５：印刷制御部
８６：トナー補給制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004753691.tif 000009
【図９】
0004753691.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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