JP2001056607A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 現像剤カートリッジの有無を検知する専
用のセンサを用いることなく、現像剤カートリッジの有
無を検知することが可能であり、又、回転方式の現像装
置などに適用可能であって、しかも現像剤カートリッジ
の有無と現像剤の有り無しを判別することが可能な現像
装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを課
題とする。 【解決手段】 少なくともトナーが貯蔵される現像剤カ
ートリッジを着脱可能に搭載した現像装置において、前
記現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリ
ッジの有無検知を、一つの検知手段で兼用するように構
成して課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式を
応用したプリンタ装置、複写機、またはファクシミリ装
置等の画像形成装置に使用される現像装置、及びこれを
用いた画像形成装置に関し、特にトナー等の現像剤の補
給を現像剤カートリッジで行う現像装置及びこれを用い
た画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式を応用した
フルカラープリンタ装置等の画像形成装置においては、
通常、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）
の三原色の現像剤を用いて現像する三つの現像器か、好
ましくは前記三つの現像器にＫ（黒）の現像剤を用いた
黒色現像器を加えた四つの現像器を搭載し、これら複数
の現像器を一つの静電潜像担持体の近傍に切り替え可能
に配置するか、あるいは各色の現像器を対応する複数の
静電潜像担持体の近傍に一つずつ配置して、これらの一
つの静電潜像担持体上あるいは複数の静電潜像担持体上
に形成される静電潜像を、対応する色の現像器で順次可
視化することによって、フルカラーの画像形成を行なっ
ている。

【０００３】ところで、かかるフルカラーの画像形成装
置において、装置の小型化や低価格化を重視する場合
は、画像形成速度が多少犠牲になるものの、一つの静電
潜像担持体の近傍に複数の現像器を切り替え可能に配置
する構成が採用される。本発明者らも、一つの静電潜像
担持体の近傍に、４個の現像器が周方向に沿って配置さ
れた回転体を回転可能に設け、各現像器によって静電潜
像担持体上に形成された静電潜像を現像するときには、
所望の色の現像器が静電潜像担持体と対向するように、
前記回転体を回転駆動するように構成した画像形成装置
の具現化に取り組んできている。

【０００４】このような本発明者らが検討中のフルカラ
ーの画像形成装置においては、現像器へのトナー補給
を、トナーカートリッジを用いて行う方式を導入してい
る。このトナーカートリッジは、現像器に対して着脱可
能となっており、当該トナーカートリッジ内のトナーが
すべて消費されたときに、画像形成装置の操作者がトナ
ーカートリッジを新たなものと交換するように構成され
ている。

【０００５】また、従来のフルカラーの画像形成装置で
は、装置本体にトナーカートリッジが装着されているか
否かを判別する専用のセンサが設けられていた。

【０００６】これは、装置本体にトナーカートリッジが
装着されていない状態で、印字動作を実行すると、次の
ような問題点が発生するためである。 １） 現像器とトナーカートリッジとの接続部よりトナ
ーが漏れ、機内汚れや印字不良が発生する。 ２） トナーカートリッジから現像器にトナーが供給さ
れないため、印字濃度が低下し印字不良となる。

【０００７】これらのトラブルを回避するため、装置本
体にトナーカートリッジが装着されているか否かを判別
する専用のセンサが必要であったが、この専用のセンサ
の追加により、センサ関連の部品が増加し、装置の大型
化やコストアップを招くという問題点を有していた。

【０００８】そこで、かかる問題点を解決する手段とし
ては、例えば、特開平７−３０６５８２号公報に開示さ
れているものが既に提案されている。この特開平７−３
０６５８２号公報に係る画像記録装置は、トナーカート
リッジのトナー残量検知センサを、トナーカートリッジ
有り無しセンサとして兼用するように構成したものであ
る。

【０００９】更に説明すると、上記特開平７−３０６５
８２号公報に係る画像記録装置は、カートリッジ無しエ
ラー表示がなされている状態にて、該トナーカートリッ
ジが機体に装着されたとき、これに伴うトナー残量検知
手段による信号変化を検出し、この信号変化に基づいて
該トナーカートリッジが機体に装着されていると判定す
るトナーカートリッジ装着検出手段と、前記トナーカー
トリッジ装着検出手段によりトナーカートリッジが装着
されたと判定された時に、前記カートリッジ無しエラー
表示を解除するエラーリセット手段とを備えるように構
成したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の場合には、次のような問題点を有している。すなわ
ち、上記特開平７−３０６５８２号公報に開示された技
術の場合には、白黒のみの現像装置を備えた画像形成装
置、もしくは複数の静電潜像担持体を備え、各静電潜像
担持体毎に現像装置が配置される所謂タンデム型のフル
カラー画像形成装置においては適用可能であるが、複数
の現像器を回転体に取り付けた回転式のカラー現像装置
に適用しようとすると、回転する現像器にそれぞれセン
サを取り付けなければならず、センサの電気配線や接点
の構成が複雑となったり、トナー汚れ等の問題があり、
適用するのが非常に困難であるという問題点を有してい
る。また、操作者がトナーの無い空のトナーカートリッ
ジを一度装置から取り外した後、再度同じトナーカート
リッジを装置本体に装着することなどがよくある。する
と、上記特開平７−３０６５８２号公報に開示され技術
の場合には、トナーの無い空のトナーカートリッジが装
置本体に装着されると、装置は、トナーカートリッジが
装着されていないのか、トナーカートリッジは装着され
ているが、トナーがないのか判別することができず、そ
の結果、ユーザーの混乱を招くという問題点があった。

【００１１】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、現像剤カートリッジの有無を検知する専用のセ
ンサを用いることなく、現像剤カートリッジの有無を検
知することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成
装置を提供することにある。

【００１２】また、他の目的とすることろは、回転方式
の現像装置などに適用可能であって、しかも現像剤カー
トリッジの有無と現像剤の有り無しを判別することが可
能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、少なくともトナーが貯蔵される現像剤カー
トリッジを着脱可能に搭載した現像装置において、前記
現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリッ
ジの有無検知を、一つの検知手段で兼用することを特徴
とする現像装置である。

【００１４】なお、上記現像剤カートリッジは、少なく
ともトナーを貯蔵するものであるが、トナーとキャリア
とからなる二成分の現像剤を貯蔵するものであっても勿
論よい。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、少なくと
もトナーが貯蔵される現像剤カートリッジを着脱可能に
搭載した複数の現像装置を備え、前記複数の現像装置を
像担持体と対向する現像位置に順次移動させることによ
って画像の形成を行う画像形成装置において、前記各現
像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カ
ートリッジの有無検知を、一つの検知手段で兼用するこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００１６】上記複数の現像装置は、例えば、回転体の
周方向に沿って配設され、当該回転体を回転駆動するこ
とによって、像担持体と対向する現像位置に順次移動さ
れるが、これに限定されるものではなく、複数の現像装
置を直線状に配置し、これらの現像装置を順次移動させ
るように構成しても良い。また、上記複数の現像装置を
回転体の周方向に沿って配設する場合、各現像装置が回
転しないように観覧車の如く配設してもよい。

【００１７】さらに、請求項３に記載の発明は、前記複
数の現像装置を、回転体の周方向に沿って配設するとと
もに、前記検知手段を、前記回転体の外部に非接触状態
で固定配置し、前記検知手段による現像剤カートリッジ
の新旧検知と当該現像剤カートリッジの有無検知を、当
該検知手段に対する回転体の停止位置を異ならせること
で実施することを特徴とする請求項２記載の画像形成装
置である。

【００１８】また更に、請求項４に記載の発明は、前記
検知手段が、反射型の光学センサからなることを特徴と
する請求項２又は３記載の画像形成装置である。

【００１９】請求項５に記載の発明は、前記現像剤カー
トリッジが、少なくともトナーが貯蔵される現像剤収容
部と、該現像剤収容部の一端に装着された現像剤回収ボ
ックスとを備えるとともに、前記検知手段は、前記現像
剤回収ボックスと対向する位置に設置され、当該検知手
段は、前記現像剤回収ボックス内に回収された現像剤の
有無を検知することにより、現像剤カートリッジの新旧
を判別することを特徴とする請求項４記載の画像形成装
置である。

【００２０】又、請求項６に記載の発明は、前記現像剤
カートリッジの装着位置の近傍に、前記検知手段からの
光を反射する反射部材を設け、当該現像剤カートリッジ
の有無検知を、前記反射部材からの反射光の有無によっ
て行うことを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成
装置である。

【００２１】さらに、請求項７に記載の発明は、少なく
ともトナーが貯蔵される現像剤カートリッジを着脱可能
に搭載した複数の現像装置を備え、前記複数の現像装置
を像担持体と対向する現像位置に順次移動させることに
よって画像の形成を行う画像形成装置において、前記各
現像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤
カートリッジの有無検知を兼用する一つの検知手段を備
え、前記検知手段による現像剤カートリッジの有無検知
にて、現像剤カートリッジ無しと検知した場合には、現
像剤カートリッジの新旧の検知結果を、現像剤の残量検
知動作に反映しないことを特徴とする画像形成装置であ
る。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の発明においては、現像剤カー
トリッジの新旧検知と当該現像剤カートリッジの有無検
知を、一つの検知手段で兼用するように構成したので、
現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリッ
ジの有無検知を、一つの検知手段で行うことができ、現
像剤カートリッジの有無を検知する専用のセンサを用い
ることなく、現像剤カートリッジの有無を検知すること
が可能となる。

【００２３】また、請求項２に記載の発明においては、
少なくともトナーが貯蔵される現像剤カートリッジを着
脱可能に搭載した複数の現像装置を備え、前記複数の現
像装置を像担持体と対向する現像位置に順次移動させる
ことによって画像の形成を行う画像形成装置において、
前記各現像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と当該
現像剤カートリッジの有無検知を、一つの検知手段で兼
用するように構成したので、請求項１に記載の発明と同
様に、現像剤カートリッジの有無を検知する専用のセン
サを用いることなく、現像剤カートリッジの有無を検知
することができるのは勿論のこと、検知手段を移動する
現像装置の外部に配設することにより、回転方式の現像
装置にも適用可能であって、しかも現像剤カートリッジ
の有無と共に、現像剤カートリッジが有るにもかかわら
ず、当該現像剤カートリッジが旧品つまり使用済等であ
る場合には、現像剤無しと判別することができ、現像剤
の有り無しを判別することも可能となる。

【００２４】さらに、請求項３に記載の発明において
は、前記複数の現像装置を、回転体の周方向に沿って配
設するとともに、前記検知手段を、前記回転体の外部に
非接触状態で固定配置し、前記検知手段による現像剤カ
ートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリッジの有無
検知を、当該検知手段に対する回転体の停止位置を異な
らせることで実施するように構成したので、現像剤カー
トリッジの有無を検知する専用のセンサを用いることな
く、現像剤カートリッジの有無を検知することができる
のは勿論のこと、回転方式の現像装置に適用可能であっ
て、しかも現像剤カートリッジが有るにもかかわらず、
当該現像剤カートリッジが新品と交換されていない場合
には、現像剤無しと判別することができ、現像剤カート
リッジの有無とトナーの有り無しを判別することが可能
となる。

【００２５】また更に、請求項４及び６に記載の発明に
おいては、前記検知手段として、反射型の光学センサか
らなるものを用いるか、更に、前記現像剤カートリッジ
の装着位置の近傍に、前記検知手段からの光を反射する
反射部材を設け、当該現像剤カートリッジの有無検知
を、前記反射部材からの反射光の有無によって行うよう
に構成したので、反射部材の追加という極めて僅かな部
品の追加によって、現像剤カートリッジの有無を検知す
る専用のセンサを不要とし、現像剤カートリッジの有無
を検知することができるのは勿論のこと、回転方式の現
像装置に適用可能であって、しかも現像剤カートリッジ
の有無とトナーの有り無しを判別することが可能とな
る。

【００２６】請求項５に記載の発明においては、前記現
像剤カートリッジが、少なくともトナーが貯蔵される現
像剤収容部と、該現像剤収容部の一端に装着された現像
剤回収ボックスとを備えるとともに、前記検知手段は、
前記現像剤回収ボックスと対向する位置に設置され、当
該検知手段は、前記現像剤回収ボックス内に回収された
現像剤の有無を検知することにより、現像剤カートリッ
ジの新旧を判別するように構成したので、検知手段は、
現像装置に非接触状態で配置すればよく、センサの電気
配線や接点の構成が複雑となることがなく、回転方式の
現像装置に適用することが可能となる。

【００２７】さらに、請求項７に記載の発明において
は、前記各現像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と
当該現像剤カートリッジの有無検知を兼用する一つの検
知手段を備え、前記検知手段による現像剤カートリッジ
の有無検知にて、現像剤カートリッジ無しと検知した場
合には、現像剤カートリッジの新旧の検知結果を、現像
剤の残量検知動作に反映しないように構成したので、上
記の作用に加えて、例えば、トナーカートリッジが装着
されていない場合、センサの検知論理の設定が新品と判
断する側に設定されていると、カートリッジは装着して
しないのにトナーライフカウンタをクリアしてしまい、
不整合を起こす可能性がある。本構成によれば、カート
リッジ無の場合に新旧検知で新品と検知しても、有り無
し検知で無と判断すれば、トナーライフカウンタをクリ
アすることがなく、不整合を回避できる。

【００２８】

【実施の形態】以下にこの発明を図示の実施の形態に基
づいて説明する。

【００２９】実施の形態１ 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用し
た画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置を示す
ものである。

【００３０】図２において、１は像担持体としての感光
体ドラムを示すものであり、この感光体ドラム１は、図
示しない駆動手段で矢印２方向に沿って所定の速度で回
転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム１の
表面は、帯電ロール３によって所定の電位に一様に帯電
された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃ
ａｎｎｅｒ）等からなる露光装置４によって、フルカラ
ーの画像を形成する場合には、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が順次
露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。上記
感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像
は、ロータリー方式の現像アセンブリ５の対応する色の
現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所
定の色のトナー像となる。このロータリー方式の現像ア
センブリ５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４
色の現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備え、各現像装
置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム１
上の潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナー
で現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しな
いモータによってロータリー方式の現像アセンブリ５を
矢印Ｒ方向に回転させ、該当する色の現像装置５Ｙ、５
Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム１と対向する現像位置
に位置合わせされる。なお、上記感光体ドラム１上に
は、プロセスコントロールモードにおいて、テストチャ
ートが形成され、このテストチャートの濃度が濃度セン
サ６によって検出されるようになっている。また、上記
感光体ドラム１上に現像された各色のトナー像は、一次
転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベル
ト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合
わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０
と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２
と、アイドルロール１３とによって、回動可能に張架さ
れている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れ
た駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所
定の速度で回転駆動するものである。

【００３１】上記中間転写ベルト９上に多重に転写され
た４色のトナー像は、記録媒体としての記録紙Ｐ上に、
バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧
接する二次転写ロール１４によって一括して転写され
る。この記録紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設け
られた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかか
ら、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の
搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２
２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録紙
Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期
して回転を開始するレジストロール対２２によって、バ
ックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写
ベルト９を介して互いに圧接する２次転写位置へと搬送
される。そして、上記記録紙Ｐ上には、２次転写位置に
おいて中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括し
て転写された後、記録紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力
によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２
４、又は装置本体上部の排出トレイ２５に、図示しない
切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。

【００３２】なお、トナー像の転写工程が終了した後の
感光体ドラム１は、ブレード等からなるクリーニング装
置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程
等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の
中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベ
ルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次
の画像形成工程に備えるようになっている。

【００３３】上記感光体ドラム１又は中間転写ベルト９
からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻
き落とされた廃トナーは、廃トナー回収容器２６に回収
される。特に、ベルトクリーナ１５から回収された廃ト
ナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等から
なる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送さ
れる。

【００３４】図３は、前記ロータリー方式の現像アセン
ブリ５の一具体例を示す断面図である。

【００３５】このロータリー方式の現像アセンブリ５
は、図３に示すように、中央に位置する回転軸３２を中
心にして、時計回り方向に回転可能な回転体３０を備え
ている。この回転体３０は、略正方形状に形成された中
央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互
いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム
３１とを備えている。上記回転体３０のアーム３１に
は、図示されていない装着手段により、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４
つの現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されてい
る。

【００３６】これらの現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ
は、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエ
ロー（Ｙ）の現像装置５Ｙを例にして説明すると、この
イエロー（Ｙ）の現像装置５Ｙは、大きく分けて、現像
器４０と現像剤カートリッジ５０とから構成されてい
る。

【００３７】現像器４０の内部には、紙面に垂直な方向
に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面
側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本の
スパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここ
で、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４
２は、現像器４０内に収容されている現像剤４４を紙面
と垂直な一方向に攪拌しながら搬送するものである。一
方、スパイラルオーガ４３は、スパイラルオーガ４２の
搬送方向とは逆方向に現像剤４４を攪拌しながら搬送し
て、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するもの
である。

【００３８】現像ロール４１は、内部に配設される図示
しないマグネットロールによって、現像剤４４に含まれ
るキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面
に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着し
たトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送
する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像
は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナ
ーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化さ
れるようになっている。

【００３９】現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な
方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カート
リッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化し
た現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤の
収容室には、図示されていない供給口が設けられてお
り、当該供給口は、新現像剤を現像器４０に導くための
略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状
のケーシング５１は、現像器４０の背面側の上部に設け
られている。上記ケーシング５１内には、スパイラルオ
ーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０か
ら補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２
によって、現像器４０の背面側の上面に設けられた供給
口５３へと導かれ、現像器４０内に供給される。上記現
像器４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フ
ラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが
図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、上記
フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇ
にあるときは、自重で閉じるようになっている。

【００４０】現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収
室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、
該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５
７が接続されている。上記排出管５７は、現像器４０の
略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端
（図３中、下端）に位置する回収口５８は、現像器４０
内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給
口５３より前面側に位置しており、しかも現像器４０の
天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５
３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４
２、４３によって攪拌・搬送され、現像器４０内を循環
する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与す
る。また、上記現像器４０内を循環する間に現像工程に
寄与した旧現像剤４４は、現像器４０が図３中の位置Ｅ
又は位置Ｆにあるときに、回収口５８によって現像剤カ
ートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５
６を介して回収されるようになっている。

【００４１】このように構成される現像装置５Ｙと同様
に構成された現像装置５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有するロータ
リー方式の現像アセンブリ５は、現像器４０が感光体ド
ラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、
フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、ス
パイラルオーガ５２を回転駆動することにより、必要に
応じて新現像剤４４が現像器４０内に補給される。そし
て、現像器４０による感光体ドラム１上の静電潜像の現
像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現
像器がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されてい
るようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５
８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像
剤が現像器４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流
れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器４０が左下のＦ位置
から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って
劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周
回する回収通路５６を設けることによって、回収される
現像剤Ｃが現像器４０内へ逆流するのを防止することが
できる。

【００４２】一方、現像器４０が左上のＧ位置から右上
の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリ
ッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの
作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送ら
れ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によっ
て供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４
は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４
は、供給口５３を通って現像器４０内に補給される。

【００４３】ところで、この実施の形態では、現像剤カ
ートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリッジの有無
検知を、一つの検知手段で兼用するように構成されてい
る。また、上記検知手段は、前記回転体の外部に非接触
状態で固定配置され、前記検知手段による現像剤カート
リッジの新旧検知と当該現像剤カートリッジの有無検知
を、当該検知手段に対する回転体の停止位置を異ならせ
ることで実施するように構成されている。

【００４４】すなわち、上述したように構成されるロー
タリー方式の現像アセンブリ５には、図３に示すよう
に、その回転動作範囲外の所定の位置（図示例では、回
転体３０の上部近傍）に、現像剤カートリッジ５０が新
品であるか否か、及び現像剤カートリッジ５０が装着さ
れているか否かを検知するための検知手段６０が、固定
した状態で配置されている。この検知手段６０として
は、例えば、反射型のフォトセンサ等からなるものが用
いられる。

【００４５】上記検知手段６０は、通常の現像時には現
像剤カートリッジ５０と対向しないが、検知モードに入
ると回転体３０が所定角度回転し、４個の現像剤カート
リッジ５０のうちの一つが、図４に示すように、当該検
知手段６０と対向する新旧検知位置に停止するように構
成されている。この新旧検知位置は、対象となる現像器
４０が、基準位置（ホームポジション）から１５°だけ
反時計回り方向に位置するところに設定されている。こ
こで、基準位置（ホームポジション）は、図４に破線で
示すように、黒色の現像器４０の現像ロール４１が、感
光体ドラム１と対向する現像位置より、３０°だけ反時
計回り方向に位置するところに設定されている。なお、
新旧検知位置は、基準位置（ホームポジション）と異な
る位置であっても良いし、同じ位置であっても良い。図
４中、３５は現像剤カートリッジ５０内の現像剤を、現
像器４０に供給するためのデイスペンスモータを示して
いる。

【００４６】次に、上記現像剤カートリッジ５０の構成
について、図５の斜視図と図６の分解斜視図を参照して
説明する。

【００４７】この現像剤カートリッジは、少なくともト
ナーが貯蔵される現像剤収容部と、該現像剤収容部の一
端に装着された現像剤回収ボックスとを備えるととも
に、前記検知手段は、前記現像剤回収ボックスと対向す
る位置に設置され、当該検知手段は、前記現像剤回収ボ
ックス内に回収された現像剤の有無を検知することによ
り、現像剤カートリッジの新旧を判別するように構成さ
れている。

【００４８】すなわち、現像剤カートリッジ５０は、図
５及び図６に示すように、新しい現像剤を収容する円筒
状の長尺な現像剤収容部としての収容ケース６１と、そ
の一端を封鎖する脱着可能なキャップ６２と、収容ケー
ス６１から新しい現像剤を現像装置の現像器４０に供給
するための通路の入り口である供給口６３と、現像装置
から回収された劣化現像剤を取込む取込口７２と、該取
込口７２を通って回収された劣化現像剤を収容する円筒
状の短手の回収ケース７１と、該回収ケース７１に嵌め
込まれる現像剤回収ボックスとしての回収ボックス７５
を有している。回収ボックス７５には、図６に示すよう
に、張出片７６が形成されており、該張出片７６に穿設
された開口７７は、回収ケース７１に回収ボックスが嵌
め込まれた時、取込口７２と連通するようになってい
る。上記回収ボックス７５には、ハンドル７８を有する
キャップ７９が圧入により嵌め込まれるようになってい
る。

【００４９】上記供給口６３と取込口７２の周辺には、
周方向に沿って凹状部が形成されており、該凹状部がガ
イド溝を形成している。このガイド溝には、現像剤カー
トリッジ５０の外面に沿って円弧状に湾曲したシャッタ
７３が、周方向へスライド可能に取り付けられている。
また、回収ボックス７５と回収ケース７１の一部を取り
囲むように、筒状のスライドカバー８１がスライド可能
に装着されている。このスライドカバー８１は、図６に
示すように、スプリング８２でシャッタ７３を覆う方向
へ付勢されている。

【００５０】このため、現像剤カートリッジ５０が回転
体３０の現像剤カートリッジ装着部に装着されていない
時には、シャッタ７３は供給口６３と取込口７２を図示
されていない手段からの弾性力により塞ぎ、さらにその
上を、スライドカバー８１が覆うようになる。

【００５１】一方、現像剤カートリッジ５０が回転体３
０の現像剤カートリッジ装着部に挿入されると、前記シ
ャッタ７３の幅方向に設けられている長溝７４が該現像
剤カートリッジ装着部に形成された突起と係合し、前記
ハンドル７８を指で摘んで回すと、現像剤カートリッジ
５０が回動してシャッタ７３が移動し、供給口６３と取
込口７２が共に開くようになっている。また、スライド
カバー８１の傾斜した開放端が装置側の図示しないスト
ッパに当たり、シャッタ７３を露出させる。図５は、現
像剤カートリッジ５０が現像剤カートリッジ装着部に装
着された状態を示しており、供給口６３と取込口７２が
共に開いているのがわかる。

【００５２】次に、現像剤カートリッジ５０が新品であ
るか否かを判定するための、現像剤カートリッジに関す
る本発明の一実施の形態について、図５、図６、図７、
および図８を参照して説明する。

【００５３】図７は図５をＡ−Ａ’線で切断した断面
図、図８はＢ−Ｂ’線で切断した断面図である。

【００５４】この実施の形態では、図７に示すように、
回収ボックス７５の容器壁の一部であってキャップ７９
の頂部に近い位置に透明部材で形成された透明窓９１が
設けられている。また、回収ボックス７５の内壁には、
透明窓９１と対向する位置に光を反射する反射部材９２
が接着等の手段により設けられている。また、スライド
カバー８１の頂部には、開口９３が形成されており、前
記検知モードに入ると、図７に示すように、検知手段６
０、開口９３、透明窓９１および反射部材９２が一直線
上に整列するようになっている。

【００５５】上記検知手段６０は、前述したように、例
えば反射型フォトセンサ等から構成されているので、劣
化した現像剤が回収ボックス７５に回収されていない場
合には、図７及び図８に示すように、検知手段６０から
検知光ｓ１が出射されると、この検知光ｓ１は、透明窓
９１を通って反射部材９２に当たり反射し、反射光ｓ２
は、透明窓９１を通って検知手段６０の受光部に入り検
出される。検知手段６０は、反射光ｓ２の光量が所定の
しきい値以上であると、現像剤カートリッジ５０が新品
であると判断する。逆に、現像剤カートリッジ５０が新
品でないときには、回収された現像剤が回収ボックス７
５内に溜まり、反射部材９２を覆うので反射光が弱ま
る。このため、反射光ｓ２の光量は、しきい値未満とな
り、現像剤カートリッジ５０が新品でないと判断され
る。

【００５６】なお、この実施の形態では、検知光の光路
に対して、前記開口９３、透明窓９１および反射部材９
２がずれ、検知光が検知手段６０の受光部で殆ど又は全
く検知されない時には、現像剤カートリッジ５０がセッ
ト不良であると判定することもできる。

【００５７】また、この実施の形態において、反射部材
９２を、図７に示されているように、曲面状に形成し、
該曲面の仮想円の中心が回収ボックス７５の中心Ｏとほ
ぼ一致するようにすると、現像剤カートリッジ５０の回
転方向ｚの位置が多少ずれても、検知光ｓ１と反射部材
９２の反射点との位置（角度）は相対的に変わらず、誤
検知の可能性を低減できるようになる。

【００５８】さらに、この実施の形態では、上記検知手
段６０が現像剤カートリッジ５０の新旧以外にも、当該
現像剤カートリッジ５０の有無、つまり、当該現像剤カ
ートリッジ５０が各現像装置５の現像剤カートリッジ装
着部に装着されているか否かを検知するように構成され
ている。

【００５９】更に具体的には、前記現像剤カートリッジ
の装着位置の近傍に、前記検知手段からの光を反射する
反射部材を設け、当該現像剤カートリッジの有無検知
を、前記反射部材からの反射光の有無によって行うよう
に構成されている。

【００６０】すなわち、この実施の形態に係るロータリ
ー方式の現像アセンブリ５では、図１に示すように、現
像器４０が装着された回転体３０を、新旧検知位置から
時計回り方向に所定の角度（例えば、１５°）だけ回転
して停止させた状態で、現像剤カートリッジ５０の有無
を検出するようになっている。そのため、上記ロータリ
ー方式の現像アセンブリ５の回転体３０には、図１に示
すように、４本のアーム３１が互いに９０°の角度を成
すように突設された略正方形状の中央部３３、又は当該
中央部３３からフレーム３１の基端部にわたって、各現
像剤カートリッジ５０の背面側に位置するように、反射
部材としての反射フィルム３４が接着等の手段により設
けられている。この反射フィルム３４としては、例え
ば、白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の
フィルムが用いられ、当該反射フィルム３４は、所定の
大きさ（例えば、１０×２０ｍｍの長方形状）に形成さ
れ、汚れの影響を受けにくく、しかも回転体３０の停止
位置がズレても、誤検知されるのを防止するようになっ
ている。なお、上記反射部材としては、反射フィルム以
外にも、反射塗料を塗布したものでも良いし、回転体３
０の中央部３３表面が十分な拡散反射特性を有する場合
には、当該中央部３３の表面が反射部材そのものを兼ね
てもよい。上記反射フィルム３４は、図１に示すよう
に、現像剤カートリッジ５０の有無検知位置において、
検知手段６０と対向する位置に配置されており、現像剤
カートリッジ５０が装着されていない場合には、図９に
示すように、検知手段６０から出射される検知光ｓ３を
拡散反射し、この反射光ｓ４の一部が検知手段６０に入
射して検知されるようになっている。一方、現像剤カー
トリッジ５０が装着されている場合には、図１０に示す
ように、検知手段６０から出射される検知光ｓ３は、当
該現像剤カートリッジ５０の外曲面で略正反射され、反
射光ｓ５が検知手段６０に入射しないように構成されて
いる。そして、上記検知手段６０は、反射光ｓ４の光量
が所定のしきい値以上であると、現像剤カートリッジ５
０が装着されていないと判断する。逆に、現像剤カート
リッジ５０が装着されているときには、図１及び図１０
に示すように、検知手段６０から出射される検知光ｓ３
が、現像剤カートリッジ５０の外曲面で正反射され、反
射光ｓ５はほとんど検知手段６０に入射しない。このた
め、反射光ｓ５の光量は、しきい値未満となり、現像剤
カートリッジ５０が装着されている、つまり現像剤カー
トリッジ有りと判断される。

【００６１】本発明者らは、図９に示すように、現像剤
カートリッジ５０を装着しない状態で、当該現像剤カー
トリッジ５０の有無検知位置を、回転体３０の周方向に
沿って変化させたときに、検知手段６０の現像剤カート
リッジ有無検知結果がどのように変わるかを確認する実
験を行った。

【００６２】図１１は上記実験の結果を示すものであ
る。この図１１から明らかなように、現像剤カートリッ
ジ５０の有無検知位置を、回転体３０の周方向に沿って
変化させた場合でも、広い検知角度Ｗにわたって、反射
部材３４からの反射光ｓ４により現像剤カートリッジ無
し（ＯＮ状態）を検知することができることがわかっ
た。上記現像剤カートリッジ５０の有無検知位置は、当
該現像剤カートリッジ５０の新旧検知位置から時計回り
方向に１５°回転した位置に設定されており、この有無
検知位置は、現像剤カートリッジ無しを検知可能な検知
角度Ｗの中央部よりも、若干反時計回り方向にずれてい
るが、検知手段６０の有無検知可能範囲Ｗは広いため、
反射部材３４からの反射光ｓ４により現像剤カートリッ
ジ無しを十分確実に検知可能な位置に設定されている。

【００６３】また、本発明者らは、現像剤カートリッジ
の有無検知用の反射フィルム３４を設けない場合と、反
射フィルム３４を設けた場合と、反射フィルム３４を設
けるが、当該反射フィルム３４の表面に通常の使用で予
想される程度のトナーが付着した場合とで、検知手段６
０のセンサの検知結果がどのように変化するかを確認す
る実験を行った。

【００６４】図１２は上記実験の結果を示すものであ
る。この図１２から明らかなように、現像剤カートリッ
ジの有無検知用の反射フィルム３４を設けることによ
り、検知手段６０を構成するセンサの感度下限値であっ
ても、現像剤カートリッジ５０の有無を検知できること
が分かる。また、本発明者らが確認したところによれ
ば、１００ＫＰＶ（１ＫＰＶ＝１０００枚プリント）以
上プリントしても、現像剤カートリッジの有無を確実に
検知することができることが分かっている。

【００６５】図１３は、上記の如く構成されるフルカラ
ープリンタ装置の制御回路を示すブロック図である。

【００６６】図１３において、２００はフルカラープリ
ンタ装置のプリント動作及び現像剤カートリッジの新旧
検知及び有無検知動作などすべての動作を制御するＣＰ
Ｕ、２０１はＣＰＵ２００が実行するプログラムを記録
したＲＯＭ、２０２はＣＰＵ２００が実行するプログラ
ムのパラメータ等を記憶するＮＶＭＲＡＭなどからなる
ＲＡＭ、２０３はフルカラープリンタ装置のプリント条
件の設定やメッセージの表示を行うコントロールパネ
ル、６０は検知手段、３５は現像剤カートリッジ５０か
ら現像器４０に現像剤を供給するためのデイスペンスモ
ータ、２０４はこのデイスペンスモータ３５の駆動時間
を積算カウントするデイスペンスカウンタをそれぞれ示
すものである。

【００６７】以上の構成において、この実施の形態に係
る現像装置を適用したフルカラープリンタ装置では、次
のようにして、現像剤カートリッジの有無を検知する専
用のセンサを用いることなく、現像剤カートリッジの有
無を検知することができるのは勿論のこと、回転方式の
現像装置に適用可能であって、しかも現像剤カートリッ
ジの有無と現像剤の有り無しを判別することが可能とな
っている。

【００６８】すなわち、上記の如く構成されるフルカラ
ープリンタ装置では、図２に示すように、フルカラーや
白黒等の画像のプリントが順次行われると、ロータリー
方式の現像アセンブリ５において、対応する色の現像装
置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像剤４４中のトナーが徐
々に消費され、このトナーが消費されたキャリアを含む
現像剤４４は、現像剤カートリッジ５０内の新しい現像
剤４４と徐々に交換される。その際、上記現像装置５
Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの各現像器４０から回収された旧
現像剤は、図３に示すように、現像剤カートリッジ５０
の劣化現像剤回収室５５内に収容される。そして、上記
プリント装置のＣＰＵ２００は、現像剤カートリッジ５
０内の新しい現像剤４４の供給量を、現像剤供給用のス
パイラルオーガ５２を駆動するデイスペンスモータ３５
の駆動時間を、デイスペンスカウンタ２０４によって積
算カウントすることにより求め、当該現像剤カートリッ
ジ５０内の新しい現像剤４４の残量が少なくなると、コ
ントロールパネル２０３の表示部に現像剤カートリッジ
５０内の新現像剤、つまりトナーが間もなく無くなる旨
の”トナーニアーエンプテイ”を表示し、新しい現像剤
カートリッジ５０の準備又は交換を促すようになってい
る。そして、上記ＣＰＵ２００は、デイスペンスカウン
タ２０４の積算カウント値に基づいて、現像剤カートリ
ッジ５０内の新しい現像剤４４がすべて供給されて空に
なったと判断した場合には、現像剤カートリッジ５０内
の新現像剤が無くなった旨の”トナーエンプテイ”の表
示と、ユーザーに現像剤カートリッジ５０の交換を促す
メッセージを表示して、プリント動作が実行不可能な状
態（シャットダウン状態）とする。すると、ユーザー
は、現像剤４４が空となった現像剤カートリッジ５０を
現像装置５から取り外し、新しい現像剤カートリッジ５
０を現像装置５の所定の位置に装着する作業を行うこと
になる。

【００６９】ところで、この実施の形態に係るプリンタ
装置では、当該装置の電源がＯＮされた直後、及び現像
剤カートリッジ５０等の交換のため、フロントカバーが
開閉されると、当該フロントカバーが閉じられた直後
に、現像剤カートリッジ５０の新旧検知及び有無検知の
動作が実行される。また、上記プリンタ装置では、トナ
ーエンプテイでマシンがシャットダウンした後に、装置
の電源がＯＮ／ＯＦＦされるか、フロントカバーが開閉
されると、感光体ドラム１上に所定のテストチャートを
形成して濃度を検知するなどのプロセスコントロールに
よるリカバリー動作が実行される。なお、プロセスコン
トロールによるリカバリー動作と、現像剤カートリッジ
５０の新旧検知及び有無検知の動作が重なったときは、
現像剤カートリッジ５０の新旧と有無検知動作を優先
し、新旧と有無検知動作を実施した後に、プロセスコン
トロールによるリカバリー動作を開始するように設定さ
れている。

【００７０】上記現像剤カートリッジ５０の新旧と有無
検知動作において、ロータリー方式の現像アセンブリ５
では、まず、回転体３０を図示しない駆動モータで回転
駆動し、基準位置（ホームポジション）へと移動させ
る。この基準位置（ホームポジション）は、前述したよ
うに、図１に示す如く、黒色の現像装置５Ｋの現像ロー
ル４１が、感光体ドラム１と対向する現像位置から３０
°だけ反時計回り方向に位置するところである。次に、
上記ロータリー方式の現像アセンブリ５では、回転体３
０が時計回り方向に７５°（３０°＋４５°）だけ回転
され、図４に示すように、イエロー色の現像装置５Ｙが
新旧検知位置に移動される。この現像装置５の新旧検知
位置は、図４及び図７に示すように、検知手段６０が当
該現像装置５の現像剤カートリッジ５０と対向する位置
に設定されている。このイエロー色の現像装置５Ｙの新
旧検知位置では、図７及び図８に示すように、検知手段
６０から検知光ｓ１が現像剤カートリッジ５０に向けて
出射され、現像剤カートリッジ５０の新旧が判別され
る。

【００７１】その後、上記の如くイエロー色の現像剤カ
ートリッジ５０の新旧が判別されると、ロータリー方式
の現像アセンブリ５の回転体３０が時計回り方向に１５
°だけ回転され、図１に示すように、イエロー色の現像
装置５Ｙが現像剤カートリッジの有無検知位置に移動さ
れる。このイエロー色の現像装置５Ｙの現像剤カートリ
ッジ有無検知位置では、図９及び図１０に示すように、
検知手段６０から検知光ｓ１が現像剤カートリッジ５０
に向けて出射され、現像剤カートリッジ５０の有無が判
別される。

【００７２】次に、上記の如くイエロー色の現像剤カー
トリッジ５０の新旧及び有無が判別されると、ロータリ
ー方式の現像アセンブリ５の回転体３０が時計回り方向
に７５°だけ回転され、マゼンタ色の現像装置５Ｍが現
像剤カートリッジの新旧検知位置に移動される。そし
て、マゼンタ色の現像剤カートリッジの新旧が判別され
た後、当該現像剤カートリッジの有無が判別される。

【００７３】以下、同様にシアン色の現像装置５Ｃ及び
黒色の現像装置５Ｋにおいて、現像剤カートリッジ５０
の新旧及び有無の検知動作が行われる。

【００７４】そして、黒色の現像剤カートリッジ５０の
有無の検知動作が終了すると、ロータリー方式の現像ア
センブリ５は、回転体３０がホームポジションまで回転
して停止する。この回転体３０のホームポジションへの
回転及び停止は、図示しないホームポジションセンサに
よって行われる。

【００７５】これらの動作の後又は当該動作の間に、上
記フルカラープリンタ装置では、ＣＰＵ２００が検知手
段６０からの検知結果によって、全色の現像剤カートリ
ッジ５０の新旧及び有無を判別すると、次の処理が行わ
れる。まず、現像剤カートリッジ５０が新品であること
を検知した場合には、新品を検知した色の現像剤カート
リッジ５０のデイスペンスカウンタ２０４のカウント値
を、”０”にリセットする。なお、新品を検知した色の
現像剤カートリッジのデイスペンスカウンタ２０４を”
０”にリセットする動作を実施するタイミングは、ＮＶ
ＭＲＡＭ等からなるＲＡＭ２０２にて設定可能となって
いる。そして、ロータリー方式の現像アセンブリ５は、
回転体３０がホームポジションまで回転して停止され、
コントロールパネル２０３における”トナーエンプテ
イ”の警告及びプリント動作の禁止表示が取り消され
て、プリント可能な状態となる。

【００７６】一方、現像剤カートリッジ５０がいずれか
一つでも旧品であることを検知した場合、例えば、現像
剤カートリッジ５０が”トナーエンプテイ”状態とな
り、本来であれば新しい現像剤カートリッジ５０と交換
されるべきであるが、旧品の現像剤カートリッジ５０が
再度装着された場合などには、旧品の現像剤カートリッ
ジ５０がある旨のワーニング警告、つまり”トナーエン
プテイ”の警告を再度表示して、ホームポジションへ移
動させる。その際、”トナーエンプテイ”の警告は、コ
ントロールパネル２０３の表示部に継続して表示され
る。次に、プリント装置は、シャットダウン状態とな
り、リカバリー動作が行われる。このリカバリー動作に
おいて、プリント濃度が濃度センサ６によって検知され
るが、当該プリント濃度が所定の濃度以上であってＯＫ
であれば、デイスペンスカウンタ２０４のカウント値を
シャットダウンした色のみ、”トナーエンプテイ”の表
示がなされたときの値に戻される。つまり、現像剤カー
トリッジ５０が旧品と判定された場合には、デイスペン
スカウンタ２０４のカウント値が、”０”にリセットさ
れずに、そのまま保持される。その後、ロータリー方式
の現像アセンブリ５は、回転体３０がホームポジション
まで回転して停止され、”トナーニアエンプテイ”の警
告が再度表示されたまま、プリント可能な状態となる。

【００７７】また、上記リカバリー動作において、プリ
ント濃度が所定の濃度未満であってＮＧであれば、プリ
ンタ装置をシャットダウンし、交換する色の現像剤カー
トリッジ５０を交換ポジションへ移動させ、ユーザーに
現像剤カートリッジ５０の交換を促すメッセージをコン
トロールパネル２０３に表示する。

【００７８】なお、”トナーエンプテイ”のワーニング
警告前に、現像剤カートリッジ５０が旧品であることを
検知した場合であれば、ロータリー方式の現像アセンブ
リ５は、回転体３０がホームポジションまで回転して停
止され、通常の待機状態と同様の動作が行われる。

【００７９】つぎに、現像剤カートリッジ５０の有無検
知動作において、現像剤カートリッジ有りを判別した場
合には、当該現像剤カートリッジ有りを検知した色の新
旧検知の結果は、上述したように、スパイラルオーガ５
２の累積回転時間を計測するデイスペンスカウタ２０４
のカウント値に反映される。つまり、現像剤カートリッ
ジ有りを検知し、且つ現像剤カートリッジ５０が新品で
ある旨を検知した場合には、該当する色のデイスペンス
カウンタのカウント値が”０”にリセットされる。全色
の現像剤カートリッジ有りを判別した場合には、通常待
機状態と変わらず、プリント動作の待機状態となる。

【００８０】一方、少なくとも１つ以上の現像剤カート
リッジ５０で無しが検知された場合は、カートリッジ無
しを検知した現像装置の新旧検知の結果は、スパイラル
オーガ５２の累積回転時間を計測するデイスペンスカウ
ンタ２０４のカウント値に反映せず、プリント動作を停
止して、現像剤カートリッジ無しの表示がコントロール
パネル２０３の表示部に表示される。つまり、現像剤カ
ートリッジ無しを検知した場合には、該当する色のデイ
スペンスカウンタのカウント値を”０”にリセットせ
ず、それ以前の値が保持される。そして、現像剤カート
リッジ５０が未挿入の現像装置５を交換ポジションに移
動させて停止する。その際、複数の現像剤カートリッジ
が未挿入の場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの優先順位をもっ
て、現像剤カートリッジ無しが検知された現像装置５の
現像剤カートリッジ５０を交換ポジションへ移動する。

【００８１】その後、未挿入の現像剤カートリッジ５０
が装着された場合には、現像剤カートリッジ５０の新旧
及び有無を再度検知し、当該新旧検知結果によって現像
剤カートリッジ５０が旧品であると検知されると、該当
する色のトナーライフカウンタのカウント値を”０”に
リセットせず、それ以前の値が保持される。また、新た
に装着された現像剤カートリッジ５０が新品であると検
知されると、該当する色のトナーライフカウンタのカウ
ント値が”０”にリセットされ、回転体３０がホームポ
ジションへと移動され、プリント動作の待機状態とな
る。

【００８２】このように、上記実施の形態では、現像剤
カートリッジ５０の新旧検知と当該現像剤カートリッジ
５０の有無検知を、一つの検知手段６０で兼用するよう
に構成したので、現像剤カートリッジ５０の新旧検知と
当該現像剤カートリッジ５０の有無検知を、一つの検知
手段６０で行うことができ、現像剤カートリッジ５０の
有無を検知する専用のセンサを用いることなく、現像剤
カートリッジ５０の有無を検知することが可能となる。

【００８３】また、この実施の形態では、非接触により
現像剤カートリッジ５０を検査できるようにしたので、
構造を簡略化することができ、かつロータリー方式の現
像装置と本体との電気接点を削除できる。また、複数の
現像剤カートリッジ５０を一つの検知手段６０で行なえ
るようにしたので、該検知手段６０のハーネス引回しが
簡略化でき、また、装置の部品の削減、装置の小型化を
達成することができる。

【００８４】なお、現像剤カートリッジ５０内で長時間
の不使用等のために現像剤４４が固まりかけていたよう
な場合には、後に詳述するように、９０度毎の停止動作
の衝撃により現像剤４４が攪拌され、現像剤カートリッ
ジ５０内の現像剤攪拌部材が大きなトルクを受けて破損
するのを防止することができるようになる。

【００８５】また、上記実施の形態では、複数の現像装
置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを、回転体３０の周方向に沿
って配設するとともに、前記検知手段６０を、前記回転
体３０の外部に非接触状態で固定配置し、前記検知手段
６０による現像剤カートリッジ５０の新旧検知と当該現
像剤カートリッジ５０の有無検知を、当該検知手段６０
に対する回転体３０の停止位置を異ならせることで実施
するように構成したので、現像剤カートリッジ５０の有
無を検知する専用のセンサを用いることなく、現像剤カ
ートリッジ５０の有無を検知することができるのは勿論
のこと、ロータリー方式の現像装置５に適用可能であっ
て、しかも現像剤カートリッジ５０が有るにもかかわら
ず、当該現像剤カートリッジ５０が新品と交換されてい
ない場合には、現像剤無しと判別することができ、現像
剤カートリッジ５０の有無とトナーの有り無しを判別す
ることが可能となる。

【００８６】さらに、上記実施の形態では、検知手段６
０として、反射型の光学センサからなるものを用いてお
り、更に、前記現像剤カートリッジ５０の装着位置の近
傍に、前記検知手段６０からの光を反射する反射フィル
ム３４を設け、当該現像剤カートリッジ５０の有無検知
を、前記反射フィルム３４からの反射光の有無によって
行うように構成したので、反射フィルム３４の追加とい
う極めて僅かな部品の追加によって、現像剤カートリッ
ジ５０の有無を検知する専用のセンサを不要とし、現像
剤カートリッジ５０の有無を検知することができるのは
勿論のこと、ロータリー方式の現像装置５に適用可能で
あって、しかも現像剤カートリッジ５０の有無とトナー
の有り無しを判別することが可能となる。

【００８７】また更に、上記実施の形態では、前記現像
剤カートリッジ５０が、新しい現像剤が貯蔵される収容
ケース６１と、該収容ケース６１の一端に装着された回
収ボックス７５とを備えるとともに、前記検知手段６０
は、前記回収ボックス７５と対向する位置に設置され、
当該検知手段６０は、前記回収ボックス７５内に回収さ
れた現像剤の有無を検知することにより、現像剤カート
リッジ５０の新旧を判別するように構成したので、検知
手段６０は、現像装置５に非接触状態で配置すればよ
く、センサの電気配線や接点の構成が複雑となることが
なく、回転方式の現像装置に適用することが可能とな
る。

【００８８】さらに、上記実施の形態では、前記各現像
装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像剤カートリッジ５０
の新旧検知と当該現像剤カートリッジ５０の有無検知を
兼用する一つの検知手段６０を備え、前記検知手段６０
による現像剤カートリッジ５０の有無検知にて、現像剤
カートリッジ無しと検知した場合には、現像剤カートリ
ッジ５０の新旧の検知結果を、現像剤の残量検知動作に
反映しないように構成したので、上記の作用効果に加え
て、誤って使用済の現像剤カートリッジ５０が再装着さ
れた場合でも、現像剤の残量検知動作をリセットして、
新しい現像剤カートリッジ５０が装着されたと誤認する
ことがなく、現像剤の残量検知動作に誤動作が生じるの
を防止することができる。

【００８９】実施の形態２ 次に、この発明の実施形態２を説明する。この実施形態
２は、図１４に示されているように、検知手段６０から
出た光ｓ１’が透明窓９１の表面で反射し、反射光ｓ
２’が検知手段６０に入力して、現像剤カートリッジ５
０が新品でないにも拘らず新品であると誤検知される虞
れを解消するようにしたものである。

【００９０】この実施形態は、図１５に示されているよ
うに、前記透明窓９１の表面の所定位置、例えば中央部
領域に、前記検知光が該外表面で反射して所定の方向に
進むのを阻止する手段、例えば光拡散部材９４を設けた
点に特徴がある。この構成によれば、検知光ｓ１’は光
拡散部材９４に拡散され反射光ｓ２’とならず、ｓ３’
となる。このため、反射光ｓ３’は、検知手段６０の受
光部で検知されなくなり、誤検知を防止できるようにな
る。なお、前記光拡散部材９４に代え光吸収部材を設け
ても良い。また、光拡散部材９４としては、透明窓９１
の表面に形成された凸部、凹部または粗面であっても良
いし、該表面に塗布または固着された、他の材料からな
る光拡散部材であっても良い。

【００９１】実施の形態３ 次に、本発明の実施形態３を説明する。この実施形態３
は、図１６に示されているように、検知手段６０から出
た検知光ｓ１’が透明窓９１の内面に付着したトナー
（特に、Ｙ色トナー）で反射し、反射光ｓ２’が検知手
段６０に入力して、新品であると誤検知される虞れを解
消するようにしたものである。回収ボックス７５がＹ色
の現像剤を回収するものである場合には、Ｙ色のトナー
が透明窓９１の内面に付着すると該内面の反射率が大き
くなり、前記した誤検知が起きる虞れが大きくなる。

【００９２】そこで、本実施形態では、図１７、図１８
に示されているように、検知光ｓ１’が透明窓９１の内
面で反射して検知手段６０の受光部に至る経路に、光拡
散部材（又は、光吸収部材）９５、９６を設けた。この
構成によれば、透明窓９１の内面に付着したトナーで光
が反射しても、反射光は検知手段６０の受光部に届かな
いので、誤検知を防止できる。

【００９３】実施の形態４ 次に、本発明の実施形態４を説明する。この実施形態４
は、特にＹ色の現像剤カートリッジ５０が新品であるか
ないかを信頼性高く検知できるようにしたものである。
すなわち、該現像剤カートリッジ５０の交換時には当然
新品であると判定されるが、Ｙ色トナーは光反射率が高
いので、該現像剤カートリッジ５０が使用されてＹ色ト
ナーが反射部材９２（図７、図８参照）に付着または堆
積された後も、新品と誤判定される虞れがある。この実
施形態では、この虞れを低減または防止するようにした
ものである。

【００９４】この実施形態では、図１９に示されている
ように、前記透明窓９１の内面９１ｂを粗面にし、かつ
その粗さは使用するトナーの平均粒径より大きくした。
この構成によれば、該内面９１ｂの粗面にＹ色トナーが
効率よく付着するので、検知光ｓ１’と、反射部材９２
上に存在するトナーによって反射された反射光ｓ２’が
共に該粗面を通過することになり、反射光ｓ２’の光量
が減衰されるので、誤検知を防止できるようになる。な
お、該粗面に付着したトナーにより直接反射する光によ
る誤検知は、透明窓９１の表面に前記実施の形態３で説
明した対策を講じることにより防止できる。

【００９５】次に、本実施形態の効果を実験的に確かめ
たので、該実験結果を図２０（ａ）〜（ｆ）を参照して
説明する。

【００９６】同図（ａ）は検知手段６０から出力された
検知光をＹ色現像剤１００に直接当てその反射光を受光
部で検知した実験例を示し、同図（ｂ）は該実験例の実
験結果を示すものである。該（ｂ）図の横軸はトナーと
キャリアとの構成比を表すＴＣ％、縦軸は検知手段６０
の検知光を出力する発光ダイオードに印加する電圧を示
している。該横軸の例えば「４」は、トナーが４％、キ
ャリアが９６％であることを示している。そして、該
（ｂ）図の棒グラフの区間は、発光ダイオードに印加す
る電圧が該区間の範囲内であれば、現像剤の有無を正常
に判別できることを示している。上記のことは、（ｄ）
図、（ｆ）図においても同様である。

【００９７】（ｂ）図において、例えば、横軸のＴＣ％
が４％の時には、発光ダイオード印加電圧が２．２〜
４．７Ｖの範囲であればＹ色の現像剤が存在するかしな
いかを正常に判別でき、この範囲外であれば正常に判別
できないことを示している。すなわち、発光ダイオード
に印加する電圧が２．２Ｖ以下で、発光ダイオードから
発光される光量が少なすぎると受光部の受光量が小さ過
ぎて誤検知され、逆に４．７Ｖ以上で発光ダイオードか
ら発光される検知光の光量が多過ぎると、Ｙ色現像剤の
有無に関係なく、受光部の受光量がしきい値よりも大き
くなって、誤検知されることを示している。なお、Ｙ色
トナーが１００％のときには、Ｙ色トナーの反射率が反
射部材９２の反射率に近いので、Ｙ色トナーの有無を正
常に判別できる発光ダイオード印加電圧の範囲は非常に
狭いことを示している。

【００９８】同図（ｃ）は新品検知手段６０から出力さ
れた検知光ｓ１を前記透明窓９１を通してＹ色現像剤１
００に当てた場合の実験例を示し、同図（ｄ）はその実
験結果を示している。該（ｄ）図から、検知光ｓ１を透
明窓９１を通すと、Ｙ色現像剤が存在するかしないかを
正常に判別できる発光ダイオード印加電圧の範囲が
（ｂ）図の場合より広がることが分かる。

【００９９】次に、同図（ｅ）は透明窓９１の内面に前
記粗面９１ｂを形成した場合の実験例を示し、その実験
結果である同図（ｆ）から、Ｙ色の現像剤が存在するか
しないかを正常に判別できる発光ダイオード印加電圧の
範囲が（ｄ）図の場合よりさらに広がることが分かる。
これは、該粗面９１ｂに付着したＹ色トナーが検知光ｓ
１と反射光ｓ２を減衰させるためであると考えられる。

【０１００】なお、本実施形態の透明窓９１の内面９１
ｂを粗面にするのに代えて、粘性を持たせ、該透明窓９
１の内面９１ｂにＹ色のトナーが付着するようにしても
良い。該粘性を持たせる手段としては、例えば透明な両
面テープを使用することができる。

【０１０１】前記の説明は、Ｙ色の現像剤を収容する現
像剤カートリッジについて説明したが、本実施形態はＹ
色以外の現像剤を収容する現像剤カートリッジにも有効
であることは明らかである。

【０１０２】実施の形態５ 次に、本発明の実施形態５を説明する。この実施形態５
では、図２１に示されているように、反射部材９２の検
知光ｓ１と反射光ｓ２のなす鋭角の間に、検知光が透過
できない光遮蔽部材１１０を設けた点に特徴がある。こ
の特徴によれば、Ｙ色現像剤がない時には反射光ｓ２は
光遮蔽部材１１０に影響されずに新品検知手段６０の受
光部に届くが、Ｙ色現像剤１１１が存在すると、その表
面で反射された光は光遮蔽部材１１０で遮蔽されること
になり、新品検知手段６０の受光部に届かなくなる。し
たがって、誤検知を防止することができるようになる。

【０１０３】実施の形態６ 次に、本発明の実施の形態６を説明する。この実施形態
６は、図２２に示されているように、透明窓９１の内面
を回収ボックス７５の周囲面より凸にした点に特徴があ
る。この特徴によれば、現像剤カートリッジ５０が回転
体３０の回転によって回転しても、該透明窓９１の内面
にトナーが付着しにくくなり、誤検知の可能性を低減さ
せることができる。

【０１０４】すなわち、操作者が新しい現像剤カートリ
ッジ５０を回転体３０に装着する時には、新しい現像剤
カートリッジ５０を装着した後該回転体３０を手で回し
たり、検知モードに入った後に自動的に回動させられた
りして、交換された新しい現像剤カートリッジ５０が検
知手段６０と対向する位置に担持されるまでには、回転
体３０は少なくとも１回転以上回転させられることにな
り、この間に回収現像剤が回収ボックス７５に入り、透
明窓９１の内面に付着することがありうる。そうする
と、現像剤カートリッジ５０が新品であるにかかわら
ず、旧品と誤検知される虞れが生じるが、透明窓９１の
内面を回収ボックス７５の周囲面より凸にすると、回収
現像剤が該透明窓９１の内面に付着する可能性を低減す
ることができるようになる。

【０１０５】実施の形態７ 次に、本発明の実施の形態７は、同じく図２２に示され
ているように、反射部材９２内面を回収ボックス７５の
周囲面より、凸にした点に特徴がある。この特徴によれ
ば、前記実施の形態６と同様に、現像剤カートリッジ５
０が回転体３０の回転によって回転しても、該反射部材
９２の内面にトナーが付着しにくくなり、新品を旧品と
誤検知する可能性を低減させることができる。

【０１０６】実施の形態８ 次に、本発明の実施の形態８を説明する。この実施形態
８は、現像剤カートリッジ５０が一度新品と判定された
時には、プリント動作が所定量以上になるまでは、再度
新品検知が行なわれても、トナーライフカウンタ（デイ
スペンスカウンタ）をクリアしないようにし、新品検知
が誤検知されてもこれがトナーライフカウンタに影響を
与えないようにしたものである。これは、一度新品の現
像剤カートリッジ５０を回転体３０に装着し、新品検知
でトナーライフカウンタをクリアした後、プリント動作
をある程度行なってトナーを消費した場合であっても、
再度新品検知をした時に回収ボックス７５内への回収現
像剤量が少ない場合には、新品であると誤検知され、ト
ナーライフカウンタが再度クリアされる虞れがあるから
である。なお、該誤検知により、トナーライフカウンタ
がクリアされると、現像剤カートリッジ５０内の現像剤
残量とトナーライフカウンタとの相関が取れなくなり、
現像剤カートリッジ５０の交換の指示を正確にだせなく
なるという不具合を生ずる。

【０１０７】図２３を参照して、本実施形態８の機能を
説明する。ステップＳ１では、装置の電源がオンされた
か否かが判断される。電源がオンされると必ず検知モー
ドが実行されるので、ステップＳ２の判断が行なわれ
る。なお、検知モードは、電源オンのときに限らず、装
置のカバーが開閉された時にも行なうことができる。ス
テップＳ２の判断が肯定の時には、ステップＳ３に進ん
で、トナーライフカウンタをクリアし、ステップＳ５に
進む。ステップＳ５では、フラグをオンにする。ステッ
プＳ６ではプリント動作を行い、ステップＳ７では該プ
リント動作の進行と同期してトナーライフカウンタをカ
ウントアップする。ステップＳ８では、電源がオンされ
たか否かを判断し、この判断が否定のときにはステップ
９に進んで、トナーライフカウンタのカウント値が所定
値Ｎ以上になったか否かが判断される。この判断が否定
の時には、ステップＳ６に進んで、プリント動作が続行
され、これと同期してトナーライフカウンタはカウント
アップされる。

【０１０８】さて、一旦電源がオフされて再度電源がオ
ンされたとか、電源がオンされている間に前記装置のカ
バーが開閉された等して、ステップＳ２の判断が肯定に
なったとすると、ステップＳ３に進み、フラグがオンで
あるか否かの判断が行なわれる。現在の状態では該フラ
グはオンされているから、ステップＳ３の判断は肯定と
なり、ステップＳ４、Ｓ５をスキップしてステップＳ６
に進む。したがって、トナーライフカウンタのカウント
値が所定値Ｎになるまでは、現像剤カートリッジ５０が
新品であると誤検知されても、トナーライフカウンタは
クリアされない。

【０１０９】ステップＳ６のプリント動作がどんどん行
なわれ、これに応じてトナーライフカウンタがカウント
アップされ、ステップＳ９の判断が肯定になると、ステ
ップＳ１０に進んで、前記フラグがオフされる。その
後、ステップＳ２で新品検知が行なわれると、これは正
しい新品検知とみなされ、ステップＳ４ではトナーライ
フカウンタはクリアされる。なお、カウント値が所定値
Ｎ以上になった時には、回収現像剤量は多くなってお
り、新品であると誤検知される虞れは殆どないからであ
る。したがって、本実施形態でも、現像剤カートリッジ
が新品であると誤検知された時の問題を回避することが
できる。

【０１１０】

【発明の効果】以上のとおり、この発明によれば、現像
剤カートリッジの有無を検知する専用のセンサを用いる
ことなく、現像剤カートリッジの有無を検知することが
可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供す
ることができる。

【０１１１】また、この発明によれば、回転方式の現像
装置に適用可能であって、しかも現像剤カートリッジの
有無と現像剤の有り無しを判別することが可能な現像装
置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装
置の現像剤カートリッジ有無検知状態を示す構成図であ
る。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装
置を適用したフルカラープリンタ装置を示す構成図であ
る。

【図３】 図３はロータリー方式の現像アセンブリを示
す構成図である。

【図４】 図４はこの発明の実施の形態１に係る現像装
置の現像剤カートリッジ新旧検知状態を示す構成図であ
る。

【図５】 図５は現像剤カートリッジを示す外観斜視図
である。

【図６】 図６は現像剤カートリッジを示す分解斜視図
である。

【図７】 図７は図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】 図８は図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図９】 図９はこの発明の実施の形態１に係る現像装
置の現像剤カートリッジ有無検知状態を示す構成図であ
る。

【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態１に係る現
像装置の現像剤カートリッジ有無検知状態を示す構成図
である。

【図１１】 図１１は現像剤カートリッジの有無検知時
における検知手段の出力状態を示す説明図である。

【図１２】 図１２は現像剤カートリッジの有無検知時
における検知手段の出力状態を示す図表である。

【図１３】 図１３はこの発明の実施の形態１に係るフ
ルカラープリンタ装置の制御回路を示すブロック図であ
る。

【図１４】 図１４はこの発明の実施の形態２に係る現
像装置を示す構成図である。

【図１５】 図１５はこの発明の実施の形態２に係る現
像装置を示す構成図である。

【図１６】 図１６はこの発明の実施の形態３に係る現
像装置を示す構成図である。

【図１７】 図１７はこの発明の実施の形態３に係る現
像装置を示す構成図である。

【図１８】 図１８はこの発明の実施の形態３に係る現
像装置を示す構成図である。

【図１９】 図１９はこの発明の実施の形態４に係る現
像装置を示す構成図である。

【図２０】 図２０はこの発明の実施の形態４に係る現
像装置を示す構成図である。

【図２１】 図２１はこの発明の実施の形態５に係る現
像装置を示す構成図である。

【図２２】 図２２はこの発明の実施の形態６、７に係
る現像装置を示す構成図である。

【図２３】 図２３はこの発明の実施の形態８に係る現
像装置の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１：感光体ドラム、５：現像装置、３０：回転体、４
０：現像器、４１：現像ロール、５０：現像剤カートリ
ッジ、６０：検知手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともトナーが貯蔵される現像剤カ
   ートリッジを着脱可能に搭載した現像装置において、 前記現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カート
   リッジの有無検知を、一つの検知手段で兼用することを
   特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 少なくともトナーが貯蔵される現像剤カ
   ートリッジを着脱可能に搭載した複数の現像装置を備
   え、前記複数の現像装置を像担持体と対向する現像位置
   に順次移動させることによって画像の形成を行う画像形
   成装置において、 前記各現像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と当該
   現像剤カートリッジの有無検知を、一つの検知手段で兼
   用することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の現像装置を、回転体の周方向
   に沿って配設するとともに、前記検知手段を、前記回転
   体の外部に非接触状態で固定配置し、前記検知手段によ
   る現像剤カートリッジの新旧検知と当該現像剤カートリ
   ッジの有無検知を、当該検知手段に対する回転体の停止
   位置を異ならせることで実施することを特徴とする請求
   項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記検知手段は、反射型の光学センサか
   らなることを特徴とする請求項２又は３記載の画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 前記現像剤カートリッジは、少なくとも
   トナーが貯蔵される現像剤収容部と、該現像剤収容部の
   一端に装着された現像剤回収ボックスとを備えるととも
   に、前記検知手段は、前記現像剤回収ボックスと対向す
   る位置に設置され、当該検知手段は、前記現像剤回収ボ
   ックス内に回収された現像剤の有無を検知することによ
   り、現像剤カートリッジの新旧を判別することを特徴と
   する請求項４記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤カートリッジの装着位置の近
   傍に、前記検知手段からの光を反射する反射部材を設
   け、当該現像剤カートリッジの有無検知を、前記反射部
   材からの反射光の有無によって行うことを特徴とする請
   求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 少なくともトナーが貯蔵される現像剤カ
   ートリッジを着脱可能に搭載した複数の現像装置を備
   え、前記複数の現像装置を像担持体と対向する現像位置
   に順次移動させることによって画像の形成を行う画像形
   成装置において、 前記各現像装置の現像剤カートリッジの新旧検知と当該
   現像剤カートリッジの有無検知を兼用する一つの検知手
   段を備え、前記検知手段による現像剤カートリッジの有
   無検知にて、現像剤カートリッジ無しと検知した場合に
   は、現像剤カートリッジの新旧の検知結果を、現像剤の
   残量検知動作に反映しないことを特徴とする画像形成装
   置。