(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持可能な像担持手段と、互いに異なる色のトナー像を前記像担持手段に形成する複数の作像ユニットをユニット保持部により着脱自在に保持しながら、移動可能に構成されており、その移動によって前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを前記像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該一の作像ユニットにより前記像担持手段にトナー像を形成する作像手段と、前記作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサとを備え、前記作像手段が前記作像位置とは異なる取出専用位置に位置決めされたときに、前記複数の作像ユニットのうち前記取出専用位置に対応する作像ユニットが前記ユニット保持部から取出し可能となる一方、前記作像手段が前記取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには前記複数の作像ユニットの取出しが規制されるとともに、前記作像手段は、画像信号に基づき前記複数の作像ユニットの各々により形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成動作が実行された後に、前記作像位置および前記取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めされて、次の画像信号が与えられるまで前記待機位置で待機する画像形成装置において、
装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、前記待機位置への前記作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点から前記センサによって前記作像手段が前記センシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における前記作像手段の停止位置を求め、該停止位置が前記待機位置であることを確認すると、前記ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待ってカラー画像の形成を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記作像手段を作像ユニットの取出し側で覆うように配置された側板をさらに備え、前記側板の一部には取出専用口が形成されており、前記取出専用口を介して前記取出専用位置に位置決めされた作像ユニットを取出し可能となっている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記停止位置が前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを取出すための前記取出専用位置であることを確認すると、前記一の作像ユニットの前記ユニット保持部への装着確認を行う請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記停止位置が前記待機位置以外の位置であることを確認すると、該停止位置が前記取出専用位置であるかを確認するとともに前記取出専用位置であると確認された場合は、前記ユニット保持部への前記作像ユニットの装着確認を行う請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項５】
共通コネクタをさらに備え、
前記複数の作像ユニットの各々には、その作像ユニットに関する情報を記憶する記憶媒体と、前記記憶媒体に電気的に接続され、しかも前記共通コネクタと嵌合可能となっているユニット側コネクタとが設けられており、
前記複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットに設けられた前記ユニット側コネクタに前記共通コネクタを嵌合させ、該一の作像ユニットに設けられた前記記憶素子にアクセスして該一の作像ユニットの装着確認を行う請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置、特に複数の作像ユニットを備えており、これらの作像ユニットのうち一の作像ユニットを選択的に像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該作像ユニットにより像担持手段にトナー像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の画像形成装置として、回転軸を中心として複数の現像ユニットを放射状に配置したロータリー現像部を備えた装置が知られている。この装置では、その回転軸を回転駆動することによって前記複数の現像ユニットのうちの一の現像ユニットを感光体に対向位置決めして感光体上の潜像を現像し、中間転写媒体上に転写する。そして、現像ユニットを切替ながら、上記と同様にしてトナー現像および転写処理を繰り返すことによって、複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成している。
【０００３】
また、このように構成された画像形成装置では、各現像ユニットは個別にロータリー現像部に対して着脱自在となっており、各現像ユニット内にトナーがなくなると、新しい現像ユニットに交換するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現像ユニットの交換が必要ないにもかかわらずユーザやオペレータなどが誤って現像ユニットを取出したり、現像ユニットの交換時にユーザ等の誤った操作により交換すべき現像ユニットの代わりに別の現像ユニットを取出してしまうことがあった。このような誤った操作が行われた状態のまま装置を動作させてしまうと、所望の画像を形成することができないという問題だけでなく、場合によっては装置の故障を引き起こしてしまうこともある。したがって、このようなユーザ等の操作ミスを防止するための有効な対策が望まれている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の作像ユニットがユニット保持部により着脱自在に保持されて各作像ユニットを交換可能となっている装置構造において、ユーザ等が誤って作像ユニットをユニット保持部から取出すのを防止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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、トナー像を担持可能な像担持手段と、互いに異なる色のトナー像を像担持手段に形成する複数の作像ユニットをユニット保持部により着脱自在に保持しながら、移動可能に構成されており、その移動によって複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを像担持手段に対向する作像位置に位置決めさせて該一の作像ユニットにより像担持手段にトナー像を形成する作像手段と、作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサとを備え、作像手段が作像位置とは異なる取出専用位置に位置決めされたときに、複数の作像ユニットのうち取出専用位置に対応する作像ユニットがユニット保持部から取出し可能となる一方、作像手段が取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しが規制されるとともに、作像手段は、画像信号に基づき複数の作像ユニットの各々により形成されるトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成動作が実行された後に、作像位置および取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めされて、次の画像信号が与えられるまで待機位置で待機する画像形成装置であって、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置への作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによって作像手段がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における作像手段の停止位置を求め、該停止位置が待機位置であることを確認すると、ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待ってカラー画像の形成を開始することを特徴としている。
【０００７】
このように構成された発明では、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときに作像ユニットをユニット保持部から取出し可能となる一方、取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しが規制されてユーザ等が誤って作像ユニットを取出すのを防止する。
【０００８】
ここで、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときのみ作像ユニットの取出しを可能とするためには、例えば側板を作像ユニットの取出し側に配置して作像手段の取出し側を覆う一方、その側板の一部に取出専用口を形成し、この取出専用口を介して取出専用位置に位置決めされた作像ユニットを取出すように構成すればよい。
【０００９】
また、画像形成を行った後に次の画像形成を開始するまで作像手段を待機させることがあるが、上記発明では、この場合、作像手段を作像位置および取出専用位置とは異なる待機位置に位置決めし、その待機位置で待機させている。よって、待機状態では作像ユニットは像担持手段から離れており、像担持手段の交換などの作業が容易となる。
【００１０】
また、上記発明は、作像手段が予め決められたセンシング位置に位置したことを検出するセンサをさらに設けており、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置への作像手段の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによって作像手段がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前における作像手段の停止位置を求めるようにしているため、この停止位置に関する情報が画像形成装置を制御する上で有効な情報となる。例えば、この停止位置に関する情報を用いることで画像形成装置を以下のように適切に制御することができる。
【００１１】
つまり、停止位置が待機位置であることを確認すると、ユニット保持部への各作像ユニットの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待って画像形成を開始するようにしている。よって、作像ユニットの装着確認が不要となり、スループットが改善される。
【００１２】
また、停止位置が待機位置以外の位置であることを確認することで、作像ユニット交換の可能性を判断することができるので、この場合、ユニット保持部への作像ユニットの装着確認を行うのが望ましい。ここで、停止位置が複数の作像ユニットのうち一の作像ユニットを取出すための取出専用位置であることを確認した場合には、交換の可能性がある作像ユニットが特定されるため、その作像ユニットのユニット保持部への装着確認を行うようにすればよく、装着確認を最小限に抑えることができ、スループットの向上の面で有利である。
【００１３】
さらに、作像ユニットの装着確認を行うために、例えば各作像ユニットにその作像ユニットに関する情報を記憶する記憶媒体と、ユニット側コネクタとを取り付け、装着確認の際にユニット側コネクタに共通コネクタを嵌合させて記憶素子にアクセスすることがある。このような画像形成装置では、上記のようにして装着確認の回数を抑えることで記憶媒体へのアクセス回数およびコネクタの嵌合回数が少なくなり、記憶媒体およびコネクタの交換時期を伸ばすことができ、ランニングコストの面で有利となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。図２は図１の画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御ユニットのメインコントローラに与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラ１がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１５】
このエンジン部ＥＧでは、７つのユニット：(a)感光体ユニット２；(b)イエロー現像ユニット３Ｙ；(c)マゼンタ現像ユニット３Ｍ；(d)シアン現像ユニット３Ｃ；(e)ブラック現像ユニット３Ｋ；(f)中間転写ユニット４および(g)定着ユニット５が装置本体６に対して着脱自在となっている。そして、すべてのユニット２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４，５が装置本体６に装着された状態で、図１に示すように、感光体ユニット２の感光体２１が図１の矢印方向Ｄ1に回転するとともに、その感光体２１の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電部２２、現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋからなるロータリー現像部３およびクリーニング部２３がそれぞれ配置される。
【００１６】
７つのユニット２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４，５のうち感光体ユニット２には感光体２１、帯電部２２およびクリーニング部２３が収容されており、これらを一体的に装置本体６に対して着脱自在となっている。帯電部２２は帯電バイアスが印加されており、感光体２１の外周面を均一に帯電させる。
【００１７】
また、この感光体ユニット２には、感光体２１の回転方向Ｄ1における帯電部２２の上流側にクリーニング部２３が設けられており、一次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。こうして、感光体２１の表面クリーニングを行っている。
【００１８】
このように構成された感光体ユニット２には、該ユニット２の残り寿命を示すデータなどを記憶するためのシリアルＥＥＰＲＯＭ７１が取付けられており、感光体ユニット２を装置本体６に装着すると、コネクタ（図示省略）を介して装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、感光体ユニット２の装着検出や消耗品管理などを行う。なお、ユニット４，５についても感光体ユニット２と同様に種々のデータを記憶するためのシリアルＥＥＰＲＯＭ７２〜７７がそれぞれ取付けられており、ユニット装着状態で装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、該ユニットの装着検出や消耗品管理などを行う。一方、現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋについては、後述するようにユニット装着状態では装置本体側のコネクタとは接続されておらず、必要に応じて一時的にエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの装着検出や消耗品管理などを行う。
【００１９】
この画像形成装置では、図１に示すように、帯電部２２によって帯電された感光体２１の外周面に対して、露光ユニット８からレーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット８はエンジンコントローラ１からの画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２０】
こうして形成された静電潜像はロータリー現像部３によってトナー現像される。このロータリー現像部３では、ブラック用の現像ユニット３Ｋ、シアン用の現像ユニット３Ｃ、マゼンタ用の現像ユニット３Ｍ、およびイエロー用の現像ユニット３Ｙが軸中心に回転自在に設けられている。そして、これらの現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは予め決められた複数の位置に移動位置決めされるとともに、感光体２１に対して選択的に当接もしくは離間位置で位置決めされ、直流成分もしくは直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスが印加されて選択された色のトナーを感光体２１の表面に付与する。このように、この実施形態では、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが本発明の「作像ユニット」として機能し、本発明の「像担持手段」に相当する感光体２１上にトナー像を形成する。なお、このように本発明の「作像手段」として機能する現像部３のより詳しい構成については後で詳述する。
【００２１】
上記のようにして現像部３で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で中間転写ユニット４の中間転写ベルト４１上に一次転写される。すなわち、中間転写ユニット４は複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１を回転駆動する駆動部（図示省略）とを備えており、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー画像を形成する一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成されるブラック色のトナー像のみを中間転写ベルト４１上に転写してモノクロ画像を形成する。
【００２２】
こうして中間転写ベルト４１上に形成された画像については、所定の二次転写領域ＴＲ2において、カセット９から取り出されたシートＳ上に二次転写する。また、こうして画像が形成されたシートＳは定着ユニット５を経由して装置本体６の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。
【００２３】
次に、ロータリー現像部３の構成について、さらに詳しく説明する。ロータリー現像部３は、その中心に回転軸３ａを有すると共にかかる回転軸３ａに固定された支持フレーム３ｂを有しており、前述した４色の現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは本発明の「ユニット保持部」として機能する支持フレーム３ｂに対して着脱自在となっている。すなわち、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋおよび支持フレーム３ｂには軸方向に互いに係合するガイドレールが設けられており、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは支持フレーム３ｂの軸方向に取出し側（図１の紙面に直交する奥手側）へ取出専用口３２１（図３）を通じて引出し可能となっている。また、新しい現像ユニットを取出専用口３２１を通じて支持フレーム３ｂの軸方向へ進行して装着することができるようになっている。このようにして全ての現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが装着されると、回転軸３ａを中心として放射状に配置されることとなる。
【００２４】
この取出専用口３２１は、図３に示すように、ロータリー現像部３の取出し側に配置された側板３２に設けられたものであり、例えば同図（ｃ）に示すように現像ユニットが取出専用位置に位置決めされたときのみ、この取出専用口３２１を介して該現像ユニットを取出し、また取出後に新しい現像ユニットを装着可能となっている。そして、現像ユニットがその取出専用位置以外に位置決めされている間は、その現像ユニットの取出しが側板３２によって規制される。
【００２５】
また、回転軸３ａには図示を省略するパルスモータがクラッチを介して接続されており、このパルスモータを駆動することで支持フレーム３ｂを回転させ、上記４つの現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋのうち一の現像ユニットを選択的に感光体２１と対向する作像位置（現像位置）に位置決めできるようになっている。なお、図１はブラック現像ユニット３Ｋが作像位置に位置決めされた状態を示している。
【００２６】
また、現像部３の回転軸３ａの一方端側（図１の紙面手前側）には、現像部３のホームポジション位置（以下「ＨＰ位置」という）を検出するためのＨＰ検出部３１が設けられている。このＨＰ検出部３１は、回転軸３ａの一方端に固着された信号用円板３１１と、フォト・インタラプター等からなるＨＰセンサ３１２とで構成されており、円板３１１の周縁部がＨＰセンサ３１２の隙間（図示省略）にくるように設けられている。そして、円板３１１に形成されたスリット部がＨＰセンサ３１２の隙間に移動してくると、ＨＰセンサ３１２からの出力信号が「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。そして、後で説明するように信号レベルの変化とパルスモータのパルス数に基づき現像部３のＨＰ位置を検出することができるようになっている。また、ＨＰ位置とパルスモータのパルス数に基づき現像部３の位置を検出することができるように構成されている。
【００２７】
また、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの一方端側面には、コネクタ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋが固着されており、作像位置に位置決めされたときに回転移動方向における１つ下流側の現像ユニットのコネクタ（例えば図３（ｂ）に示すようにイエロー現像ユニット３Ｙが作像位置に位置決めされたときには、その１つ下流側のブラック現像ユニット３Ｋに固着されたコネクタ３３Ｋ）が装置本体側に設けられた現像部用共通コネクタ３４と対向する。この現像部用共通コネクタ３４は同図に示すようにロータリー現像部３に対して接離移動可能に構成されており、必要に応じて作像位置の１つ下流側にある現像ユニットに近接移動して該現像ユニットのコネクタと嵌合する。これによって、該現像ユニットに取り付けられたＥＥＰＲＯＭが両コネクタを介して装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、該現像ユニットの装着検出や消耗品管理などを行う。
【００２８】
なお、図面への図示を省略するが、ロータリー現像部３を上記した作像位置、ＨＰ位置および取出専用位置で確実に位置決め固定するために、ロック機構が設けられている。
【００２９】
次に、エンジンコントローラ１の構成について図２を参照しつつ説明する。このエンジンコントローラ１は本発明の制御手段として機能するものであり、ＨＰ検出部３１からの信号とパルスモータのパルス数などに基づきＣＰＵ１１により後述するプログラムを実行して装置を制御する。なお、このＣＰＵ１１には、プログラムや他のデータなどを記憶するためのＲＯＭ１２、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１３が接続されている。
【００３０】
また、ＣＰＵ１１は、シリアルＩ／Ｆ（インターフェース）１５を介して電子カウンタに用いるシリアルＥＥＰＲＯＭ１４に接続されている。このシリアルＥＥＰＲＯＭ１４には、装置制御のために必要となるデータが記憶されている。また、ＣＰＵ１１は、シリアルＥＥＰＲＯＭ１４のみならず、各ユニット２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４，５に設けられたシリアルＥＥＰＲＯＭ７１〜７７にもシリアルＩ／Ｆ１５を介して接続されており、各シリアルＥＥＰＲＯＭ１４，７１〜７７との間でデータ転送可能となるとともに、入出力ポート１６を介してシリアルＥＥＰＲＯＭ１４，７１〜７７にチップセレクト信号ＣＳを入力可能となっている。
【００３１】
また、エンジンコントローラ１には、電圧監視回路１７が設けられており、電源電圧が所定電圧を下回ると、電圧監視回路１７がその電圧降下を検出し、その旨を示すリセット信号をＣＰＵ１１と周辺機器１５，１６に出力する。
【００３２】
さらに、ＣＰＵ１１は入出力ポート１６を介してＨＰ検出部３１と接続されている。
【００３３】
次に、上記のように構成された画像形成装置における画像形成動作および現像ユニットの交換操作について説明する。ここでは、ブラック現像ユニット３Ｋを交換する場合を例示し、図３および図５を参照しつつ説明するが、その他のトナー色についても同様である。
【００３４】
この装置では、電源投入後および先の画像形成動作が完了した後、パルスモータを駆動してロータリー現像部３は回転移動し、図３（ａ）に示すＨＰ位置に位置決めされており、そのＨＰ位置で待機している。そして、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が与えられると、エンジンコントローラ１がエンジン部ＥＧの各部を制御し、ロータリー現像部３を回転移動させて現像ユニット３Ｋを作像位置に位置決めする（図１）。そして、感光体２１上の潜像をブラックトナーによって顕像化してブラックトナー像を形成した後、そのトナー像を中間転写ベルト４１上に一次転写する。それに続いて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の順序で、ブラック（Ｋ）と同様にしてトナー像を形成し、中間転写ベルト４１上でトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。そして最終トナー色、つまりイエロー（Ｙ）についての現像処理が完了すると、ロータリー現像部３をＨＰ位置に戻す。
【００３５】
このような画像形成処理を続けている間に、例えばブラックトナーがトナーニアエンドとなり、ブラック現像ユニット３Ｋの交換がユーザ等から指示される（ステップＳ１）と、エンジンコントローラ１はステップＳ２〜Ｓ８を実行してブラック現像ユニット３Ｋの交換処理を実行する。まず、パルスモータを駆動してロータリー現像部３を回転移動させてイエロー現像ユニット３Ｙを作像位置に位置決めする（ステップＳ２）。これによって、図３（ｂ）に示すように、ブラック現像ユニット３Ｋのコネクタ３３Ｋが装置本体側の現像部用共通コネクタ３４と対向する。
【００３６】
次のステップＳ３で、コネクタ３４がロータリー現像部３側に移動してコネクタ３３Ｋと嵌合し、ブラック現像ユニット３Ｋに取り付けられたＥＥＰＲＯＭ７５が両コネクタ３３Ｋ，３４を介して装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、ＥＥＰＲＯＭ７５に対するデータの読出し／書き込みを行う。これによって、ブラック現像ユニット３Ｋに関するデータが更新記憶される。
【００３７】
これに続いて、コネクタ３４が装置本体側に後退移動させてコネクタ３３Ｋから取り外されるとともに、ロータリー現像部３の回転動作と干渉しない位置に退避させる。その後で、図３（ｃ）示すように、パルスモータを駆動してロータリー現像部３を回転移動させてブラック現像ユニット３Ｋを取出専用位置に位置決めする（ステップＳ４）。これによって、ブラック現像ユニット３Ｋの取出しが初めて可能となる。ただし、ブラック現像ユニット３Ｋ以外の現像ユニット３Ｃ，３Ｍ，３Ｙについては、側板３２により取出しが規制されている。このため、ユーザ等が誤ってブラック現像ユニット以外の現像ユニットを取出すのを未然に防止することができる。
【００３８】
そして、ステップＳ５でユーザ等によってブラック現像ユニット３Ｋが取出専用口３２１を介してロータリー現像部３から取出された後、新しいブラック現像ユニット３Ｋが装着されたことが検出されると、上記ステップＳ２およびＳ３と同様にして、イエロー現像ユニット３Ｙの作像位置への位置決め（ステップＳ６）およびブラック現像ユニット３Ｋに関するデータの読出し／書込み（ステップＳ７）が行われる。
【００３９】
最後に、パルスモータを駆動してロータリー現像部３を回転移動させてロータリー現像部３を図３（ａ）に示すＨＰ位置に位置決めして待機状態に入り、ブラック現像ユニット３Ｋの交換処理を完了し、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が与えられるのを待って通常の画像形成動作を実行する。なお、通常の画像形成動作では、画像信号に基づきブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の静電潜像を感光体２１に形成するとともに、各静電潜像の形成に対応してロータリー現像部３をＨＰ位置からブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置、イエロー用作像位置に順次位置決めして各トナー像を形成した後、ロータリー現像部３を再度ＨＰ位置に戻して待機状態に入る。つまり、通常の画像形成動作では、ロータリー現像部３は、ＨＰ位置、ブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置およびイエロー用作像位置を循環的に回転位置決めされる。
【００４０】
以上のように、この実施形態によれば、ロータリー現像部３を取出専用位置に位置決めしない限り現像ユニットの取出しを行うことができないように構成されているので、ユーザ等が誤って現像ユニットを取出すのを防止することができる。また、ユーザ等が一の現像ユニットの交換指示を与えると、その指定された現像ユニットが取出専用位置に移動し、この現像ユニットのみが取出し可能となるように構成しているので、ユーザ等が誤った現像ユニットを取出すのを効果的に防止することができる。
【００４１】
ところで、上記のように構成された画像形成装置では、ＨＰ位置で待機しながら画像信号が与えられるのを待ち、画像信号が与えられると、通常の画像形成動作の間、ロータリー現像部３はブラック用作像位置、シアン用作像位置、マゼンタ用作像位置およびイエロー用作像位置の順に位置決めされ、しかも、画像形成動作が完了した後、再びＨＰ位置に戻される。しかも、ロータリー現像部３を取出専用位置に位置決めしない限り現像ユニットの取出しを行うことができないように構成しているので、次のような作用効果が得られる。
【００４２】
まず、画像形成を行った後に次の画像形成を開始するまでロータリー現像部３を作像位置および取出専用位置とは異なるＨＰ位置（図３（ａ））に位置決めし、そのＨＰ位置で待機させているので、同図（ａ）に示すように待機状態ではいずれの現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋも感光体２１から離れており、感光体ユニット２の交換などの作業が容易となる。
【００４３】
また、従来のように待機状態でユーザ等による現像ユニットの取出しが可能となっている画像形成装置では、画像形成動作を行う前に事前に各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが正しく装着されているか否かを検出しなければならない。そこで各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの装着確認センサを設けることが考えられるが、それらのセンサを設けることによって装置コストが増大するという問題が発生する。
【００４４】
また、センサを設ける代わりに、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＫのＥＥＰＲＯＭ７２〜７５に対してアクセスして装着確認を行うようにしてもよいが、この場合、画像形成動作を行うたびにＥＥＰＲＯＭ７２〜７５とエンジンコントローラ１との間でのデータ転送を行う必要があり、これがスループットの低下要因のひとつとなってしまう。また、上記のようにロータリー現像方式では、現像ユニットの切替のためにロータリー現像部３を回転させるたびにコネクタの抜差を繰り返さなければならず、コネクタの接続回数を如何に少なく抑えるかが大きな課題となってくる。
【００４５】
これに対し、上記のように取出専用位置を有する実施形態では、ユニット交換を行わない限り通常動作中に現像ユニットを取出すことができないため、装置が正常に稼動している限り、画像形成動作を行う前に事前に各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが正しく装着されているか否かを検出する必要がなくなる。したがって、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの装着を確認することなく、画像形成動作を行うことができる。
【００４６】
ここで、問題となるのが、装置電源がＯＦＦ状態となった場合や装置カバーが開閉された場合である。通常、ユーザ等は画像形成動作が完了し、ロータリー現像部３が待機状態となっている間に装置電源を落とすのが一般的であり、この場合、ロータリー現像部３はＨＰ位置に位置決めされたままであり、現像ユニットの取出しは規制されている。したがって、装置電源を再投入した際に、ロータリー現像部３がＨＰ位置に位置決めされていたことを確認することによって、現像ユニットを取出されていないことを確認することができる。しかしながら、画像形成動作中に装置電源が落ちたり、用紙詰りなどが発生して装置カバーが開閉された場合、ロータリー現像部３がＨＰ位置と異なる位置に停止されることがあり、現像ユニットの取出しが可能となることがあるので、現像ユニットの装着確認が必要となる。そこで、この実施形態では、装置電源が投入されたり、装置カバーが開閉されると、エンジンコントローラ１がＲＯＭ１２に記憶されているプログラムにしたがって図６ないし図８に示す初期化動作を実行するように構成している。
【００４７】
図６ないし図８は、図１の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。この画像形成装置では、装置電源が投入されたり、装置カバーが装置本体６に再装着されると、パルスモータによるロータリー現像部３の回転動作が開始する（ステップＳ１１）。すると、ロータリー現像部３の回転移動と一体的に回転軸３ａに固着された円板３１１が回転し、そのスリット部がＨＰセンサ３１２の隙間に移動してくると、ＨＰセンサ３１２からの出力信号が「Ｌ」から「Ｈ」に変化してロータリー現像部３がＨＰセンサ３１２に対応する位置（以下「センシング位置」という）まで移動してきたことを検出する。そこで、この実施形態では、ロータリー現像部３の回転開始からセンシング位置に到達するまでに要するセンサ到達時間を測定し（ステップＳ１２）、次に説明するようにセンサ到達時間に基づき種々の判断を行う。
【００４８】
この実施形態では、ＨＰ位置、作像位置および取出専用位置は予め設定上決められており、しかも各位置とセンシング位置との間をロータリー現像部３が移動する距離も設計上決まっており、ロータリー現像部３を所定速度で移動させるときの各位置とセンシング位置との間の移動時間も設計上既知となっている。そこで、この実施形態では、ＨＰ位置からセンシング位置までの移動時間Ｔhsに誤差時間±Δを加算した時間（Ｔhs±Δ）を規定時間としてＲＯＭ１２に記憶しておき、ステップＳ１３でセンサ到達時間が規定時間内であるか否かを判断している。
【００４９】
このステップＳ１３でセンサ到達時間が規定時間内である場合には、ロータリー現像部３の回転開始位置がＨＰ位置であることがわかるため、この場合、さらにセンシング位置からＨＰ位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部３がＨＰ位置に到着する（ステップＳ１４）と、ロータリー現像部３の回転移動を停止させてＨＰ位置に位置決めする（ステップＳ１５）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。このように、装置電源の再投入等の前にロータリー現像部３がＨＰ位置に位置決めされていたことを確認することによって、現像ユニットが取出されていないことを確認し、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの装着を確認することなく、画像形成動作を行う。
【００５０】
一方、ステップＳ１３でセンサ到達時間が規定時間内となっていない場合には、ロータリー現像部３の回転開始位置がＨＰ位置でないことがわかるため、この場合、センサ到達時間に基づき装置電源の再投入等の前にロータリー現像部３が位置決めされていた停止位置（以下「前回停止位置」という）を求める（ステップＳ１７）。そして、次のステップＳ１７で前回停止位置がイエロー現像ユニット３Ｙを取出すための取出専用位置、つまりイエロー現像ユニット３Ｙの交換ポジションであるか否かを判断し、「ＹＥＳ」と判断した際にはイエロー現像ユニット３Ｙに関するデータの読出し／書込みを行ってイエロー現像ユニット３Ｙが装着されているか否かを判断する（ステップＳ１８）。
【００５１】
具体的には、マゼンタ現像ユニット３Ｍを作像位置に移動位置決めすることによってイエロー現像ユニット３Ｙに取り付けられたコネクタ３３Ｙを装置本体側に設けられた現像部用共通コネクタ３４と対向させる。そして、現像部用共通コネクタ３４を該現像ユニット３Ｙに向けて移動させてコネクタ３３Ｙと嵌合させる。これによって、該現像ユニット３Ｙに取り付けられたＥＥＰＲＯＭ７２が両コネクタ３３Ｙ，３４を介して装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続されるので、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、該現像ユニット３Ｙの装着検出を行う。
【００５２】
このステップＳ１８でイエロー現像ユニット３Ｙの装着が確認されると、センシング位置からＨＰ位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めする（ステップＳ１９）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【００５３】
一方、ステップＳ１８でイエロー現像ユニット３Ｙの未装着が確認されると、ステップＳ２０に進んでイエロー現像ユニット３Ｙが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部（図示省略）に表示してユーザ等に警告を報知する。また、それとともにステップＳ１９と同様にしてロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めし（ステップＳ２１）、待機状態に移ってイエロー現像ユニット３Ｙの装着を待つ。
【００５４】
また、ステップＳ１７で前回停止位置がイエロー現像ユニット３Ｙの交換ポジションでないと判断すると、ステップＳ２２に進んでイエローにおける処理（ステップＳ１８〜Ｓ２１）と同様の処理を実行する。すなわち、ステップＳ２２で前回停止位置がマゼンタ現像ユニット３Ｍを取出すための取出専用位置、つまりマゼンタ現像ユニット３Ｍの交換ポジションであるか否かを判断し、「ＹＥＳ」と判断した際にはマゼンタ現像ユニット３Ｍに関するデータの読出し／書込みを行ってマゼンタ現像ユニット３Ｍが装着されているか否かを判断する（ステップＳ２３）。そして、マゼンタ現像ユニット３Ｍの装着が確認されると、センシング位置からＨＰ位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めする（ステップＳ２４）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【００５５】
一方、ステップＳ２３でマゼンタ現像ユニット３Ｍの未装着が確認されると、マゼンタ現像ユニット３Ｍが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部（図示省略）に表示してユーザ等に警告を報知する（ステップＳ２５）とともに、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めし（ステップＳ２６）、待機状態に移ってマゼンタ現像ユニット３Ｍの装着を待つ。
【００５６】
また、ステップＳ２２で前回停止位置がマゼンタ現像ユニット３Ｍの交換ポジションでないと判断すると、ステップＳ２７に進んでイエローやマゼンタにおける処理（ステップＳ１８〜Ｓ２１、Ｓ２３〜Ｓ２６）と同様の処理を実行する。すなわち、ステップＳ２７で前回停止位置がシアン現像ユニット３Ｃを取出すための取出専用位置、つまりシアン現像ユニット３Ｃの交換ポジションであるか否かを判断し、「ＹＥＳ」と判断した際にはシアン現像ユニット３Ｃに関するデータの読出し／書込みを行ってシアン現像ユニット３Ｃが装着されているか否かを判断する（ステップＳ２８）。そして、シアン現像ユニット３Ｃの装着が確認されると、センシング位置からＨＰ位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めする（ステップＳ２９）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【００５７】
一方、ステップＳ２８でシアン現像ユニット３Ｃの未装着が確認されると、シアン現像ユニット３Ｃが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部（図示省略）に表示してユーザ等に警告を報知する（ステップＳ３０）とともに、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めし（ステップＳ３１）、待機状態に移ってシアン現像ユニット３Ｃの装着を待つ。
【００５８】
また、ステップＳ２７で前回停止位置がシアン現像ユニット３Ｃの交換ポジションでないと判断すると、ステップＳ３２に進んでイエロー、マゼンタやシアンにおける処理（ステップＳ１８〜Ｓ２１、Ｓ２３〜Ｓ２６、Ｓ２８〜Ｓ３１）と同様の処理を実行する。すなわち、ステップＳ３２で前回停止位置がブラック現像ユニット３Ｋを取出すための取出専用位置、つまりブラック現像ユニット３Ｋの交換ポジションであるか否かを判断し、「ＹＥＳ」と判断した際にはブラック現像ユニット３Ｋに関するデータの読出し／書込みを行ってブラック現像ユニット３Ｋが装着されているか否かを判断する（ステップＳ３３）。そして、ブラック現像ユニット３Ｋの装着が確認されると、センシング位置からＨＰ位置までの距離に相当するパルス数分だけパルスモータを駆動させ、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めする（ステップＳ３４）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【００５９】
一方、ステップＳ３３でブラック現像ユニット３Ｋの未装着が確認されると、ブラック現像ユニット３Ｋが未装着状態にある旨の表示を装置本体の表示部（図示省略）に表示してユーザ等に警告を報知する（ステップＳ３５）とともに、ロータリー現像部３をＨＰ位置に位置決めし（ステップＳ３６）、待機状態に移ってブラック現像ユニット３Ｋの装着を待つ。
【００６０】
さらに、ステップＳ３２で前回停止位置がブラック現像ユニット３Ｋの交換ポジションでないと判断すると、ステップＳ３７に進んで前回停止位置がいずれかのトナー色についての作像位置であるか否かを判断し、「ＹＥＳ」と判断した際には画像形成動作中に動作停止された可能性があるため、感光体２１などに対するクリーニング処理を行う（ステップＳ３８）。こうして、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。
【００６１】
一方、ステップＳ３７で「ＮＯ」と判断する、つまりロータリー現像部３が予め規定している作像位置、ＨＰ位置および取出専用位置に位置決めされていないと判断した場合には、ステップＳ３９〜Ｓ４１の処理を実行する。この場合、ロータリー現像部３を作像位置、ＨＰ位置および取出専用位置に位置決め固定するためのロック機構が故障していたり、パルスモータが故障していたり、該パルスモータからの駆動力を伝達する動力伝達機構が故障している可能性が考えられるため、このようなモータおよび各機構についての確認動作を行う必要がある。そこで、ステップＳ３９で通常の現像動作を実行する。
【００６２】
ここで、モータおよび各機構が正常であれば、動作開始からＨＰセンサ３１２の出力変化までに要する時間（センサ到達時間）は予め規定されている時間となるため、次のステップＳ４０でセンサ到達時間が規定時間内であるか否かを判断し、規定時間内である場合にはモータおよび各機構に故障は発生していないことが確認されるので、初期化動作を完了して画像信号が与えられるのを待って画像形成動作を実行する。一方、ステップＳ４０でセンサ到達時間が規定時間内でない場合にはモータおよび各機構に故障は発生したことが確認されるので、直ちに機械を停止して（ステップＳ４１）エラー処理モードに移行する。
【００６３】
以上のように、この実施形態によれば、装置電源の投入等に応じて装置を初期化する際に、待機位置へのロータリー現像部３の移動を開始するとともに、その移動開始時点からセンサによってロータリー現像部３がセンシング位置に移動してきたことを検出するまでに要するセンサ到達時間に基づき、その移動開始前におけるロータリー現像部３の前回停止位置を求めている。そして、前回停止位置がＨＰ位置（待機位置）であることを確認すると、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの装着確認を行うことなく、画像信号が与えられるのを待って画像形成を開始しているので、スループットを向上させるとともに、装着確認の回数を抑えることでＥＥＰＲＯＭへのアクセス回数およびコネクタの抜き差し回数を低減させて、ＥＥＰＲＯＭおよびコネクタの交換時期を伸ばすことができ、ランニングコストの面で有利となる。
【００６４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、ロータリー現像部３が本発明の「作像手段」に相当し、現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが本発明の「作像ユニット」に相当し、感光体２１が本発明の「像担持手段」に相当しているが、本発明の適用対象は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば特開平７−３６２４６号公報に記載されているように、各作像ユニットが感光体と現像手段とで構成され、各作像ユニットにより中間転写ベルトなどの転写媒体上にトナー像を形成する画像形成装置にも適用することができる。なお、このように構成された画像形成装置では、中間転写ベルト等の転写媒体が本発明の「像担持手段」に相当することがいうまでもない。
【００６５】
また、上記実施形態および上記公報記載の装置では、４つの作像ユニットにより作像手段を構成しているが、作像手段を構成する作像ユニットの個数は「４」に限定されるものではなく、２以上の作像ユニットによって作像手段が構成される画像形成装置全般に本発明を適用することができる。
【００６６】
また、上記実施形態では、各現像ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋがロータリー現像部３の軸方向に着脱可能となっているが、ロータリー現像部３の放射方向に現像ユニットが着脱される画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。
【００６７】
さらに、上記実施形態にかかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートに印刷するプリンタであるが、本発明は複写機やファクシミリ装置などを含め、電子写真方式の画像形成装置全般に適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、作像手段が取出専用位置に位置決めされたときに作像ユニットをユニット保持部から取出し可能となっているので、取出専用位置以外の位置に位置決めされたときには複数の作像ユニットの取出しを規制してユーザ等が誤って作像ユニットを取出すのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。
【図３】ロータリー現像部の動作を模式的に示す図である。
【図４】コネクタ接続構造を示す図である。
【図５】図１の画像形成装置でのブラック現像ユニットの交換動作を示すフローチャートである。
【図６】図１の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の画像形成装置における初期化動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３…ロータリー現像部（作像手段）
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ…現像ユニット（作像ユニット）
３ｂ…支持フレーム（ユニット保持部）
２１…感光体（像担持手段）
３２…側板
３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ…（ユニット側）コネクタ
３４…現像部用共通コネクタ
７２〜７５…ＥＥＰＲＯＭ（記憶素子）
３１２…ＨＰセンサ
３２１…取出専用口
【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】
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