JP2006078817A - 現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成する現像装置、少なくともそのような現像装置を備えるプロセスカートリッジ、またはそのような現像装置もしくはプロセスカートリッジを備える画像形成装置において、画像形成装置本体に対する、現像装置またはプロセスカートリッジの誤装着を防止する。
【解決手段】現像ユニット（現像装置）１３またはプロセスカートリッジに、内部を外部から目視できる位置に、透明または半透明のトナー確認窓５５を設ける。トナー確認窓は、現像ユニットやプロセスカートリッジの上面に設けるとよく、また現像ユニットやプロセスカートリッジを装置本体に取り付けた状態で、内部を外部から目視できる位置に設けるとよい。
【選択図】 図９

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、像担持体上に形成したトナー画像を直接または間接的に転写して、シート・ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置において、少なくとも現像装置と、像担持体、帯電装置、転写装置、クリーニング装置のいずれかを一体的に備え、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。および、同様な画像形成装置において、像担持体にトナーを付着して像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置に関する。

一般に、電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の像担持体の回転とともに、その表面を帯電装置で一様に帯電し、書込み装置で露光して像担持体表面に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像化して形成したトナー画像を転写装置で直接または中間転写体を介して間接的に転写して記録媒体に画像を記録する。

このような画像形成装置の中には、像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置などのいくつかを一体化してプロセスカートリッジを構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とし、メンテナンス性を向上し、また画像形成装置本体の小型化を図るものがある。

ところで、この種の画像形成装置にあっては、近年、カラー化が進み、例えばタンデム型の画像形成装置が広く普及している。このようなカラー画像形成装置では、ブラック、イエロ、シアン、マゼンタなど、通常４色のステーションを備え、各ステーションごとに備える現像装置またはプロセスカートリッジにそれぞれ異なる色の現像材を収容し、それら現像装置またはプロセスカートリッジで各像担持体に各色トナーを付着して個々の像担持体上の静電潜像を可視像化し、各像担持体上の単色画像を転写して記録媒体上にカラー画像を形成する。

現像材は、使用により消費する。よって、従来の画像形成装置の中には、現像材がなくなったとき、現像装置またはプロセスカートリッジに新しいトナーを補給するものもあるが、色ごとに現像装置またはプロセスカートリッジを新しいものと交換するものもある。新しいものと交換する画像形成装置では、現像材がなくなったときのため、ユーザーは、あらかじめ予備の現像装置またはプロセスカートリッジを色別に各色分準備しておく必要があった。

しかしながら、予備の現像装置またはプロセスカートリッジを例えば４色分準備することは、すぐ用意できるように保管場所を確保しなければならないなどから、ユーザーにとってかなりの負担であった。また、種別の異なる現像装置またはプロセスカートリッジを備えることは、部品点数が多くなり、個々に仕分けや生産調整などを行わなければならず、製造管理上や部品管理上などから、メーカーにとってもかなりの負担であった。

そこで、従来の画像形成装置の中には、同じ現像装置やプロセスカートリッジを用い、それらの現像装置内に二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、そのような共通化した現像装置やプロセスカートリッジを１つの画像形成装置本体の各ステーションにそれぞれ取り付けたり、異なる画像形成装置本体に取り付けたりし、その取り付け後にそれぞれに個別にトナーを補給するようにしたものがある。

特開平６−２５８９１１号公報 特開２０００−１８１１７６号公報 特開平８−１４６７４４号公報

ところが、このような画像形成装置においては、例えばメンテナンス時などに、トナー補給後の現像装置やプロセスカートリッジをいったん取り外して再び取り付けるとき、誤って別のステーションや別の画像形成装置本体に取り付けることがある。このような誤装着をすると、色が混じったり、誤った色で現像を行ったりして画像不良を生ずることとなる問題があった。

そこで、この発明の目的は、二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成する現像装置、少なくともそのような現像装置を備えるプロセスカートリッジ、またはそのような現像装置もしくはプロセスカートリッジを備える画像形成装置において、画像形成装置本体に対する、現像装置またはプロセスカートリッジの誤装着を防止することにある。

かかる目的を達成すべく、請求項１に記載の発明は、トナーとキャリアとよりなる二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成する現像装置において、内部を外部から目視できる位置に、透明または半透明部材で塞いだトナー確認窓を設ける、ことを特徴とする。

そして、現像装置内を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、画像形成装置本体に複数、例えば４つ取り付け、その複数のものに例えば色が相違する、互いに異なる種別のトナーを補給する、ことを特徴とする。

そして、画像形成装置本体に取り付けるすべての現像装置の内部を、それぞれトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項３に記載の発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置において、請求項１または２に記載の現像装置を備える、ことを特徴とする。

そして、画像形成装置において、現像装置内を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項４に記載の発明は、少なくとも現像装置を備え、その現像装置に、トナーとキャリアとよりなる二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後に現像装置にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成するプロセスカートリッジにおいて、現像装置内を外部から目視できる位置に、透明または半透明部材で塞いだトナー確認窓を設ける、ことを特徴とする。

そして、現像装置内を、プロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプロセスカートリッジにおいて、画像形成装置本体に複数、例えば４つ取り付け、その複数のものの現像装置に例えば色が相違する、互いに異なる種別のトナーを補給する、ことを特徴とする。

そして、画像形成装置本体に取り付けるすべての現像装置の内部を、それぞれプロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項６に記載の発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置において、請求項４または５に記載のプロセスカートリッジを備える、ことを特徴とする。

そして、画像形成装置において、現像装置内を、プロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項７に記載の発明は、請求項３または６に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体に、現像装置またはプロセスカートリッジを取り付けた状態で、現像装置内を外部から目視できる位置にトナー確認窓を設ける、ことを特徴とする。

そして、現像装置またはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けた状態で、トナー確認窓を透して現像装置内を外部から目視確認可能とする。

請求項８に記載の発明は、請求項３、６、または７に記載の画像形成装置において、画像形成装置本体に、４つの現像装置をそれぞれ、または４つのプロセスカートリッジをそれぞれ取り付ける４色のステーションを設け、像担持体上にフルカラー画像を形成する、ことを特徴とする。

そして、４色のステーションのそれぞれの現像装置内のトナー色を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、ステーションごとに、そのステーションの色を、着色したり文字や略号で標記したりして表示する色表示部材を備える、ことを特徴とする。

そして、現像装置内のトナー色を色表示部材の色と照合する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成装置において、ステーションごとに、トナー確認窓を透して、現像装置に補給したトナーの色を検出する反射型光センサ等の検出手段を備える、ことを特徴とする。

そして、現像装置またはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けた状態で、現像装置内のトナー色を検出手段により自動的に検出する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、検出手段の検出結果と、ステーションごとに不揮発性メモリ等の記憶手段に記憶する色情報とを比較する比較手段を備える、ことを特徴とする。

そして、検出手段の検出結果と記憶手段の色情報とを電気情報に置き換えて比較手段により比較する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、比較手段による比較の結果、検出手段の検出結果と当該ステーションの色とが相違するとき表示や音声などにより警告を発する報知手段を備える、ことを特徴とする。

そして、比較手段による比較の結果、検出手段の検出結果と当該ステーションの色とが相違するときは、報知手段によりその旨の警告を発する。

請求項１に記載の発明によれば、現像装置内を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、複雑な構成を用いず安価な手段で、現像装置の新品確認を可能とするとともに、画像形成装置本体に装着前にトナー確認窓から覗いて現像装置内にあるトナーの種別を確認し、画像形成装置本体に対する現像装置の誤装着を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、画像形成装置本体に取り付けるすべての現像装置の内部を、それぞれトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、請求項１に記載の発明の効果に加えて、現像装置内にあるトナーの種別を確認してすべての現像装置の互いの誤装着を確実に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項１または２に記載の現像装置を備え、現像装置内を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、請求項１または２に記載の発明の効果を有する画像形成装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明によれば、現像装置内を、プロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、複雑な構成を用いず安価な手段で、プロセスカートリッジの新品確認を可能とするとともに、画像形成装置本体に装着前にトナー確認窓から覗いてプロセスカートリッジ内にあるトナーの種別を確認し、画像形成装置本体に対する現像装置の誤装着を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置本体に取り付けるすべての現像装置の内部を、それぞれプロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、請求項４に記載の発明の効果に加えて、プロセスカートリッジ内にあるトナーの種別を確認してすべてのプロセスカートリッジの互いの誤装着を確実に防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置において、請求項４または５に記載のプロセスカートリッジを備え、現像装置内を、プロセスカートリッジのトナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、請求項４または５に記載の発明の効果を有する画像形成装置を提供することができる。

請求項７に記載の発明によれば、現像装置またはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けた状態で、トナー確認窓を透して現像装置内を外部から目視確認可能とするので、請求項３または６に記載の発明の効果に加えて、現像装置またはプロセスカートリッジを画像形成装置本体から取り外すことなく、取り付けたままの状態でも、面倒なくトナー確認窓を透して現像装置内を外部から目視確認可能とすることができる。

請求項８に記載の発明によれば、４色のステーションのそれぞれの現像装置内のトナー色を、トナー確認窓を透して外部から目視確認可能とするので、請求項３，６、または７に記載の発明の効果に加えて、４色のステーション間での現像装置またはプロセスカートリッジの誤装着を確実に防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、現像装置内のトナー色を色表示部材の色と照合するので、請求項８に記載の発明の効果に加えて、現像装置またはプロセスカートリッジの誤装着をより一層確実に防止することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、現像装置またはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けた状態で、現像装置内のトナー色を検出手段により自動的に検出するので、請求項８または９に記載の発明の効果に加えて、複数の現像装置またはプロセスカートリッジをそれぞれ画像形成装置本体に取り付けたとき、ステーションごとに現像装置内のトナー色をそれぞれ検出手段により自動的に検出し、画像形成装置本体に取り付け後に現像装置内のトナー色をより確実に検出し、誤装着を防止することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、検出手段の検出結果と記憶手段の色情報とを電気情報に置き換えて比較手段により比較するので、請求項１０に記載の発明の効果に加えて、現像装置またはプロセスカートリッジが正しいステーションに装着されたか否かを面倒なくより確実に検出することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、比較手段による比較の結果、検出手段の検出結果と当該ステーションの色とが相違するときは、報知手段によりその旨の警告を発するので、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、ユーザーやサービスマンは、現像装置またはプロセスカートリッジを取り付けるときに警告から誤装着を容易に認識することができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、マゼンタ・シアン・イエロ・ブラックの４色のステーションを備える画像形成装置における全体概略構成を示す。図２には、その作像装置を拡大して示す。

図中符号Ａは、画像形成装置本体である。この装置本体Ａ内には、右下から左上へと斜めに横切り、記録媒体搬送路である用紙搬送路Ｐを設ける。用紙搬送路Ｐは、出口側に反転搬送路Ｐ１を、入口側に自動給紙路Ｐ２と手差し給紙路Ｐ３を有する。

用紙搬送路Ｐ上には、作像装置を設ける。作像装置は、用紙搬送路Ｐに沿って右下から左上へと４つのステーションを備え、マゼンタ・シアン・イエロ・ブラックの４つのプロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋを順に並べてタンデム型に配置する。各プロセスカートリッジ１０は、像担持体ユニット１２Ｍ・１２Ｃ・１２Ｙ・１２Ｋと現像ユニット（現像装置）１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｙ・１３Ｋとで構成し、装置本体Ａに対して着脱自在とする。各像担持体ユニットには、それぞれドラム状の像担持体１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋを備える。

そのような４つのプロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋ上には、４色共通の書込みユニット１６を斜めに設ける。

他方、プロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋの下には、用紙搬送路Ｐを挟んで、無端ベルト状の用紙担持体１８を張り渡す。用紙担持体１８は、複数の支持ローラ１９に掛け回し、像担持体１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋに接触して一部を用紙搬送路Ｐに沿って斜めフラットに設け、不図示の駆動装置により図中反時計まわりに回転搬送可能とする。

用紙担持体１８の内側には、各像担持体１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋごとに対応して、それぞれ転写ローラ２０Ｍ・２０Ｃ・２０Ｙ・２０Ｋよりなる転写装置を配置する。転写装置は、図示例では、転写ローラであるが、非接触のチャージャとしてもよい。用紙担持体１８の外側には、クリーニングユニット２１とＰセンサ２２を備える。

用紙搬送路Ｐに沿って、そのような用紙担持体１８の上流位置には一対のレジストローラ２３を設け、下流位置には定着装置２４を設ける。定着装置２４は、無端ベルトである定着ベルト２５に加圧ローラ２６を押し当て、出口に一対の排出ローラ２７を備えて構成する。

定着装置２４の下流位置には、装置本体Ａの左側面２８に開口して排出口２９を設ける。また、用紙搬送路Ｐを分岐して一方に反転排出路Ｐ１を形成し、その先に、装置本体Ａ上の排紙スタック面３０へと用紙を排出する一対の排出ローラ３１を設ける。

一方、用紙担持体１８の下には、対向する一対の案内板３２と複数対の搬送ローラ３８で再給紙路Ｐ４を形成する再給紙ユニット３３を斜めに配置する。再給紙ユニット３３の下には、給紙カセット３４を上下２段に備える。給紙カセット３４には、各々サイズの異なる用紙を積載して収納する。そして、各々その用紙を一枚ずつ分離して給紙する給紙装置３５を設ける。

給紙装置３５の図中右側には、給紙装置３５から給紙する用紙、および再給紙ユニット３３を通して再給紙する用紙を、一対のレジストローラ２３へと導く用紙搬送路Ｐの自動給紙路Ｐ２を備える。

また、装置本体Ａの図１中右側には、手差し装置を設け、そこに開閉自在に手差し用トレイ３６を取り付ける。手差し装置には、手差し用トレイ３６上の用紙を一枚ずつ分離して給紙する給紙装置３７を設け、その給紙装置３７から給紙した用紙を一対のレジストローラ２３へと導く用紙搬送路Ｐの手差し給紙路Ｐ３を備える。

さて、いま、このカラー画像形成装置を用いて用紙に画像を記録するときは、例えばホストからの信号に基づき給紙装置３５を選択的に駆動し、１の給紙カセット３４内の用紙を一枚ずつ分離して繰り出し、自動給紙路Ｐ２に入れて一対のレジストローラ２３に突き当てて止める。または、手差し給紙装置３７を駆動し、手差し用トレイ３６上の用紙を一枚ずつ分離して繰り出し、手差し給紙路Ｐ３に入れて一対のレジストローラ２３に突き当てて止める。

一方、各プロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋでは、個々の像担持体１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋを回転して各像担持体上にそれぞれマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの単色トナー画像を形成する。また、タイミングを取って、不図示の駆動モータで支持ローラ１９の１つを回転駆動して他の支持ローラ１９を従動回転し、用紙担持体１８を回転搬送する。

そして、像担持体の回転にタイミングを合わせて一対のレジストローラ２３を回転し、用紙を用紙搬送路Ｐを通して、プロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋと用紙担持体１８との間に送り込み、用紙担持体１８の回転搬送により用紙を搬送する。その搬送とともに、個々の像担持体１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋ上の単色トナー画像を転写ローラ２０Ｍ・２０Ｃ・２０Ｙ・２０Ｋで転写し、該用紙上に合成フルカラー画像を記録する。

画像転写後の用紙は、定着装置２４へと送り込み、転写画像を定着して後、一対の排出ローラ２７で排出する。そして、フェイスアップ状態で排出するときは、そのまま用紙搬送路Ｐをストレートに通し、排出口２９から装置本体Ａ外に排出して、例えば用紙受け・フィニッシャ・ソータ・両面装置などへと送り出していた。

フェイスダウン状態で排出するときは、不図示の切換爪で切り換えて反転排出路Ｐ１へと導き、一対の排出ローラ３１で排出して排紙スタック面３０上に頁順にスタックする。

次に、以上の装置本体Ａに備えるプロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋについて、以下詳述する。プロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋは、各色共通で、図３には、その１つのプロセスカートリッジ１０の概略構成を示す。

個々のプロセスカートリッジ１０の各像担持体ユニット１２（１２Ｍ・１２Ｃ・１２Ｙ・１２Ｋ）では、図３に示すように、ドラム状の像担持体１４（１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋ）のまわりに、帯電装置４０、クリーニング装置４１を備える。

帯電装置４０は、像担持体１４に近接してローラ状の帯電部材４２を配置し、その帯電部材４２と像担持体１４との間に帯電バイアスを印加することにより像担持体１４を帯電する。帯電部材４２には、その表面をクリーニングするクリーナ４３を接触する。図示例では、帯電部材４２は、ローラ状であるが、公知の非接触のチャージャとしてもよい。

クリーニング装置４１は、ファーブラシ４４を、外周を像担持体１４に接触して回転自在に備えるとともに、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード４５を、先端を像担持体１４に押し当てて備える。図中符号４６は、回収スクリュである。

そして、ファーブラシ４４を像担持体１４に対してカウンタ方向に回転し、画像転写後に像担持体１４上に残留する転写残トナーを除去する。その後、クリーニングブレード４５で、なお像担持体１４上に残留するトナーを掻き落として除去する。それらファーブラシ４４およびクリーニングブレード４５で除去したトナーは、図示例では、回収スクリュ４６の回転により、４色共通の不図示の廃トナーボトルへと搬送する。

一方、個々のプロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋの各現像ユニット１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｙ・１３Ｋでは、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像材を使用する。非磁性トナーとしては、それぞれ現像ユニット１３Ｍではマゼンタ、現像ユニット１３Ｃではシアン、現像ユニット１３Ｙではイエロ、現像ユニット１３Ｋではブラックの各色トナーを用いる。

そして、装置本体Ａに取り付け前は、現像ユニット１３にキャリアのみをあらかじめ収納し、プロセスカートリッジ１０を装置本体Ａに取り付け後にトナーカートリッジ４７からトナーを補給する。すなわち、装置本体Ａにプロセスカートリッジ１０を４つ取り付け、その４つのものの現像ユニット１３に互いに異なる種別（色）のトナーを補給する。現像ユニット１３には、トナーカートリッジ４７から補給されたトナーを撹拌搬送する２本のスクリュ４８と、スクリュ４８から搬送されたトナーを担持する現像ローラ４９と、現像ローラ４９上のトナー層を薄層化するドクターブレード５０と、トナー濃度センサ５１などを備える。

そして、個々のプロセスカートリッジ１０（１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋ）では、像担持体１４の図３中時計方向への回転とともに、帯電装置４０で帯電バイアスを印加してその像担持体１４の表面を一様に帯電する。次いで、図１に示す書込みユニット１６からの走査光で書込みを行い、像担持体１４の表面に静電潜像を形成する。それから、現像ユニット１３（１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｙ・１３Ｋ）の現像ローラ４９でトナーを付着してその静電潜像を現像し、像担持体１４上に単色トナー画像を形成する。

プロセスカートリッジ１０Ｍの像担持体１４Ｍにはマゼンタの単色トナー画像を、プロセスカートリッジ１０Ｃの像担持体１４Ｃにはシアンの単色トナー画像を、プロセスカートリッジ１０Ｙの像担持体１４Ｙにはイエロの単色トナー画像を、そしてプロセスカートリッジ１０Ｋの像担持体１４Ｋにはブラックの単色トナー画像をそれぞれ形成する。

図示例では、プロセスカートリッジ１０に、像担持体１４とともに、帯電装置４０、現像ユニット（現像装置）１３、クリーニング装置４１を一体的に設けて画像形成装置本体Ａに対して一括して着脱自在とし、メンテナンス性を向上するとともに、画像形成装置本体Ａを小型化した。しかし、この発明におけるプロセスカートリッジは、帯電装置４０、現像ユニット（現像装置）１３、クリーニング装置４１のすべてを設けなくても、少なくとも現像ユニット１３を備え、現像ユニット１３とともに、像担持体１４、帯電装置４０、クリーニング装置４１の少なくとも１つを一体的に備えるものであればよい。

図４には、画像形成装置本体Ａの正面カバーを開いた状態を示す。図５には、そのときの１つのプロセスカートリッジ１０部分の構成を拡大して示す。

図示画像形成装置では、各プロセスカートリッジ１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋを、それぞれ画像形成装置本体Ａに対して正面側から、紙面と直交する方向に着脱自在に取り付ける。

ところで、上述した例では、像担持体ユニット１２と現像ユニット１３とを組み合わせて一体化し、プロセスカートリッジ１０を構成したが、図６に示すように像担持体ユニット１２と現像ユニット１３とを分離し、装置本体Ａの正面カバーを開いたとき図７に示す状態とし、それぞれを装置本体Ａに対して正面側から、紙面と直交する方向に個別に着脱自在とすることもできる。図８には、装置本体Ａの正面カバーを開いたときの１組の像担持体ユニット１２と現像ユニット１３部分の構成を拡大して示す。

現像ユニット１３は、画像形成装置本体Ａに取り付ける前は、二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体Ａに取り付け後にトナーカートリッジ４７（図６参照）からトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体１４上にトナー画像を形成するようにする。装置本体Ａに取り付ける４つの現像ユニット１３には、互いに異なる種別（色）のトナーを補給する。

そして、各現像ユニット１３には、例えば図９に示すように、内部を外部から目視できる位置にトナー確認窓５５を設ける。トナー確認窓５５は、内部の現像材が漏れ出さないように、透明または半透明部材で塞いでなる。このトナー確認窓５５は、例えば図１０に示すように、現像ユニット１３の上面に設けるようにすると、内部の覗き込みが容易となる。

これにより、現像ユニット１３内を、トナー確認窓５５を透して外部から目視確認可能とするので、複雑な構成を用いず安価な手段で、現像ユニット１３内のトナーの有無を判別して現像ユニット１３の新品確認を容易に可能とすることができる。また、画像形成装置本体Ａから取り外した現像ユニット１３を再び装置本体Ａに取り付けるとき、画像形成装置本体Ａに装着前にトナー確認窓５５から覗いて現像ユニット１３内にあるトナーの種別を確認し、誤った種別の取り付け位置に装着するミスを防ぎ、画像形成装置本体Ａに対する現像ユニット１３の誤装着を防止することができる。

図示例では、図７および図８に示すように、ステーションごとに、ラベル等を接着やねじ付けなどで取り付けて、装置本体Ａの現像ユニット取り付け位置の周辺に色表示部材５６Ｍ・５６Ｃ・５６Ｙ・５６Ｋを備える。色表示部材５６は、各ステーションの色を、マゼンタ・シアン・イエロ・ブラックに着色したり、「赤」「青」「黄」「黒」などと文字で表記したり、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｋ」などと略号で表記したりなどして表示する。このようにすると、現像ユニット１３内のトナー色を色表示部材５６の色と照合することができ、現像ユニット１３の誤装着をより一層確実に防止することができる。

なお、トナー確認窓５５は、現像ユニット１３に図１１に示すように設け、図７に示すように装置本体Ａの正面カバーを開いたとき、現像ユニット１３内を外部から目視できるようにし、現像ユニット１３を装置本体Ａに取り付けた状態で、トナー確認窓５５を透して現像ユニット１３内を目視確認可能とするとよい。このようにすると、現像ユニット１３を装置本体Ａから取り外すことなく、取り付けたままの状態でも、面倒なくトナー確認窓５５を透して現像ユニット１３内を外部から目視確認可能とし、取り付け後の誤装着の発見を容易とすることができる。

さて、以上の説明では、二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納して装置本体Ａに着脱自在に取り付ける現像ユニット（現像装置）１３に、トナー確認窓５５を設けた。しかし、図示省略するが、少なくとも現像ユニット（現像装置）１３を備え、その現像ユニット１３に二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納して装置本体Ａに着脱自在に取り付ける上述したプロセスカートリッジ１０に、同じように、現像ユニット１３内を外部から目視できる位置にトナー確認窓５５を設けてもよい。

そして、同様に図４および図５に示すように、プロセスカートリッジ１０の取り付け位置の周辺に色表示部材５６・５６Ｍ・５６Ｃ・５６Ｙ・５６Ｋを設けるとよく、また装置本体Ａに、プロセスカートリッジ１０を取り付けた状態で、現像ユニット１３を外部から目視できる位置にトナー確認窓５５を設けるとよい。

また、上述した説明では、画像形成装置本体Ａに現像ユニット１３またはプロセスカートリッジ１０を複数取り付け、その複数のものに互いに異なる種別のトナーを補給する例を説明した。しかし、この発明は、画像形成装置本体に１つの現像装置または１つのプロセスカートリッジを取り付ける場合にも適用し、現像装置またはプロセスカートリッジにトナー確認窓を設けて機種間での誤装着を防止するようにすることもできる。

図１２には、１つのプロセスカートリッジ６０を備えるプリンタを示す。プロセスカートリッジ６０は、ドラム状の像担持体６１と、帯電装置６２と、現像装置６３と、クリーニング装置６４とからなり、カートリッジケース６５には、図示省略するが、現像装置６３内を外部から目視できる位置にトナー確認窓を設けてなる。そして、現像装置６３に二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、装置本体Ａに着脱自在に取り付け、その取り付け後に、現像装置６３内にトナーを補給する。

そして、プリント時は、像担持体６１の回転とともに、その像担持体６１上にトナー画像を形成する。他方、給紙カセット６６から給紙ローラ６７で用紙６８を送り出し、その用紙６８をレジストローラ６９でタイミングを取って像担持体６１の下方に送り込み、上記像担持体６１上に形成したトナー画像を転写装置７０で用紙６８に転写し、その転写画像を定着装置７１で定着して後、画像記録済みの用紙６８をプリンタ上の排紙スタック面７２上に排出する。

ところで、画像形成装置には、トナー確認窓５５を透して、現像装置またはプロセスカートリッジに相当するもの７４の、現像装置に補給したトナーの色を検出する検出手段を備えることもできる。図１３には、その検出手段７５を備えた場合を示す。検出手段７５としては、反射型センサを使用している。そして、その検出手段７５で検出したトナーの色が、例えば上述した色表示部材５６の色と同じであることを確認する。

図１４には、現像装置またはプロセスカートリッジに相当するもの７４を、画像形成装置本体に複数取り付けるとき、ステーションごとに検出手段７５を備える場合を示す。これにより、複数の現像装置またはプロセスカートリッジに相当するもの７４を、それぞれ画像形成装置本体に取り付けたとき、ステーションごとに現像装置内のトナー色をそれぞれ検出手段７５により自動的に検出し、画像形成装置本体に取り付け後に現像装置内のトナー色をより確実に検出し、誤装着を防止することができる。

検出手段７５の検出結果と、ステーションごとに記憶手段で記憶する色情報とを比較する比較手段を備えることもできる。図１５には、その比較手段７６を示す。比較手段７６において、マゼンタ、シアン、イエロ、ブラックのトナー色を検出する回路はどれも同一であるので、図１５では、マゼンタの回路のみを具体的に示し、その他のシアン、イエロ、ブラックのトナー色を検出する回路の図示は省略する。

マゼンタのトナー色を検出する回路は、検出手段７５の例えばＬＥＤからの光をトナーの色により反射し、その反射光をフォトトランジスタ（ＨＴｒ）に入射する。フォトトランジスタ（ＨＴｒ）には、光の強さにより異なる光電流が流れる。そこで、フォトトランジスタ（ＨＴｒ）の出力電圧を抵抗（Ｒ）を通してオペアンプ（ＯＰＡ）の非反転入力端子に入力する。この入力電圧は、オペアンプ（ＯＰＡ）により増幅してＣＰＵ７７のＡ／Ｄコンバータの入力端子に入力する。

他方、記憶手段であるＣＰＵ７７の不揮発性メモリ７８には、あらかじめマゼンタのトナーの反射光に対応する電圧を記憶しておき、このあらかじめ記憶しておいた電圧とＡ／Ｄコンバータの入力電圧とを比較し、当該ステーションに取り付けられるべきトナー色の現像装置が装着されたか否かを判断する。そして、比較手段７６による比較の結果、検出手段７５の検出結果と当該ステーションの色とが相違するとき、不図示の報知手段によりその旨の警告を発する。報知手段は、表示部に表示をしたり、警報音を鳴らしたりして警告する。

図１６には、その報知手段を備える画像形成装置の制御フローを示す。フロー中ＰＣは、画像形成装置本体に着脱自在に取り付ける、現像装置またはプロセスカートリッジに相当するもの７４のことを略して示す。

画像形成装置のＣＰＵ７７は、まずドアが開いているか否かをチェックする（ステップＳ１）。開いている場合は、ドアオープンフラグをセットする（ステップＳ２）。次いで、ＰＣ７４への電源供給を停止する（ステップＳ３）。

ステップＳ１でドアが開いていない場合は、ドアオープンフラグがセットされていたか否かチェックする（ステップＳ４）。ドアオープンフラグがセットされていた場合は、ＰＣ７４への電源供給を再開する（ステップＳ５）。次に、誤装着防止のために、各ステーションの検出手段７５の出力を読み込む（ステップＳ６）。その後、検出手段７５の出力結果と、記憶手段である不揮発性メモリ７８に記憶する色情報とを比較手段７６により比較する（ステップＳ７）。

そして、検出手段７５の出力があらかじめ定めた範囲の出力値の場合は、正しいＰＣ７４が装着されたと判断し、ドアオープンフラグ、電源ＯＮフラグをクリアして（ステップＳ９）、本制御フローを終了する。反対に、あらかじめ定めた範囲の出力値を外れている場合は、報知手段で、取り付けたＰＣ７４が誤装着である旨の警告を発し（ステップＳ８）、その後、ドアオープンフラグ、電源ＯＮフラグをクリアして（ステップＳ９）、本制御フローを終了する。

ステップＳ４でドアオープンフラグがセットされていない場合は、図示しない、電源ＯＮのイニシャライズルーチンでセットされる電源ＯＮフラグがセットされているか否かをチェックする（ステップＳ１０）。セットされていた場合には、ステップＳ６に進み、上述したとおりＰＣ７４のチェックを行う。反対に、電源ＯＮフラグがセットされていない場合には、本制御フローを終了する。

タンデム方式のカラー画像形成装置における内部機構の全体概略構成図である。 その作像装置まわりの拡大構成図である。 その１のプロセスカートリッジの断面図である。 その画像形成装置本体の正面カバーを開いた状態を示す概略正面図である。 そのときの１つのプロセスカートリッジ部分の拡大構成図である。 像担持体ユニットと現像ユニットとを分離した場合における１つのステーションの断面図である。 その場合における画像形成装置本体の正面カバーを開いた状態を示す概略正面図である。 そのときの１つのステーション部分の拡大構成図である。 その画像形成装置に備える現像ユニットの斜視図である。 現像ユニットの他例の斜視図である。 現像ユニットのさらに他例の斜視図である。 １つのプロセスカートリッジを備えるプリンタにおける内部機構の全体概略構成図である。 トナー色を検出する１つの検出手段を備えた場合を示す斜視図である。 複数の検出手段を備えた場合を示す斜視図である。 検出手段出力と記憶色情報とを比較する比較手段の回路図である。 誤装着の報知手段を備える画像形成装置の制御フロー図である。

符号の説明

１０・１０Ｍ・１０Ｃ・１０Ｙ・１０Ｋ プロセスカートリッジ
１３・１３Ｍ・１３Ｃ・１３Ｙ・１３Ｋ 現像ユニット(現像装置)
１４・１４Ｍ・１４Ｃ・１４Ｙ・１４Ｋ 像担持体
５５・５５Ｍ・５５Ｃ・５５Ｙ・５５Ｋ トナー確認窓
５６・５６Ｍ・５６Ｃ・５６Ｙ・５６Ｋ 色表示部材
７４ 現像装置またはプロセスカートリッジに相当するもの
７５ 検出手段
７６ 比較手段
７８ 不揮発性メモリ(記憶手段)
Ａ 画像形成装置本体

Claims (12)

1. 二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成する現像装置において、
   内部を外部から目視できる位置にトナー確認窓を設けることを特徴とする、現像装置。
2. 画像形成装置本体に複数取り付け、その複数のものに互いに異なる種別のトナーを補給することを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
3. 請求項１または２に記載の現像装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
4. 少なくとも現像装置を備え、その現像装置に二成分現像材のキャリアのみをあらかじめ収納し、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、その取り付け後に前記現像装置にトナーを補給し、そのトナーを用いて現像を行い、像担持体上にトナー画像を形成するプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像装置内を外部から目視できる位置にトナー確認窓を設けることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
5. 画像形成装置本体に複数取り付け、その複数のものの前記現像装置に互いに異なる種別のトナーを補給することを特徴とする、請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
6. 請求項４または５に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする、画像形成装置。
7. 前記画像形成装置本体に、前記現像装置または前記プロセスカートリッジを取り付けた状態で、前記現像装置内を外部から目視できる位置に前記トナー確認窓を設けることを特徴とする、請求項３または６に記載の画像形成装置。
8. 前記画像形成装置本体に、４つの前記現像装置をそれぞれ、または４つの前記プロセスカートリッジをそれぞれ取り付ける４色のステーションを設け、前記像担持体上にフルカラー画像を形成することを特徴とする、請求項３、６、または７に記載の画像形成装置。
9. 前記ステーションごとに、そのステーションの色を表示する色表示部材を備えることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ステーションごとに、前記トナー確認窓を透して、前記現像装置に補給したトナーの色を検出する検出手段を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 前記検出手段の検出結果と、前記ステーションごとに記憶手段に記憶する色情報とを比較する比較手段を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記比較手段による比較の結果、前記検出手段の検出結果と当該ステーションの色とが相違するとき警告を発する報知手段を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の画像形成装置。

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