JP2009205077A - 現像液カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの負担を軽減することができる現像液カートリッジを提供する。
【解決手段】現像液カートリッジ１０は、画像形成装置の供給ローラ５２に担持されるトナーとキャリア液とを含む現像液を収容し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される。現像液カートリッジ１０は、画像形成装置に供給される現像液が収容された現像液収容部１１と、キャリア液が収容されたキャリア液収容部１２と、画像形成装置から回収された廃現像液が収容される廃現像液収容部１３とを一体に備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像剤とキャリア液とを含む現像液を収容する現像液カートリッジおよび液体現像方式の画像形成装置に関する。

一般に、現像剤をキャリア液に分散させた現像液を使用して画像形成を行う液体現像方式の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液体現像方式の画像形成装置では、より微細な現像剤を使用することができるので、高精細な画像を形成することができる。

特開２００３−２７０９８６号公報

ところで、液体現像方式の画像形成装置に現像液の供給を容易に行うため、現像液が収容された現像液カートリッジを装置本体に対して着脱（交換）可能に装着する構成が検討されている。しかしながら、液体現像方式の画像形成装置は、液体である現像液を使用するので、現像剤のみ（いわゆる固体現像剤）を使用する画像形成装置にはない負担をユーザに強いることがある。

例えば、現像剤がキャリア液に分散された現像液は、画像形成により主に現像剤が記録シート上に転写されるので、キャリア液中に分散する現像剤の量が減少し、現像液の濃度が変化することがある。これに対応するため、液体現像方式の画像形成装置には、現像液の濃度を調整するための構成を備えるものがあるが、濃度調整のためにキャリア液を必要とするので、現像液とは別にキャリア液を収容・供給する構成が必要であった。

この濃度調整のためのキャリア液をカートリッジで供給する場合、ユーザは、現像液カートリッジとは別に、キャリア液のカートリッジを交換するという操作上の負担や、キャリア液のカートリッジを購入するという経済上の負担を強いられる。
そこで、本発明は、ユーザの負担を軽減することができる現像液カートリッジおよび画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の現像液カートリッジは、画像形成装置の現像剤担持体に担持される現像剤とキャリア液とを含む現像液を収容し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される現像液カートリッジであって、画像形成装置に供給される現像液が収容された第１収容部と、キャリア液または画像形成装置内において現像剤担持体に供給される現像液を貯留する貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部とを備えたことを特徴とする。

このように構成された現像液カートリッジによれば、現像液カートリッジが、画像形成装置に供給される現像液を収容する第１収容部と、キャリア液（または画像形成装置の現像剤担持体に供給される現像液を貯留する貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液）を収容する第２収容部とを一体に備えるので、現像液カートリッジとは別にカートリッジを交換したり、購入したりする必要がなくなる。
ここで、「現像液の濃度」とは、現像液全体の質量に対する現像剤の質量の割合をいう。

また、本発明の画像形成装置は、現像剤とキャリア液を含む現像液が担持される複数の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像液を貯留する複数の貯留部と、現像液が収容され、装置本体に着脱可能に装着される複数の現像液カートリッジとを備えた画像形成装置であって、１つの前記現像液カートリッジは、前記貯留部に供給される現像液が収容された第１収容部と、キャリア液または前記貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部とを有し、残りの前記現像液カートリッジは、少なくとも前記貯留部に供給される現像液が収容された現像液収容部を有することを特徴とする。

さらに、本発明の画像形成装置は、現像剤とキャリア液を含む現像液が担持される複数の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像液を貯留する複数の貯留部と、前記現像剤担持体から直接または間接的に現像液が供給されて現像剤像を形成する像担持体と、現像液が収容され、装置本体に着脱可能に装着される複数の現像液カートリッジとを備えた画像形成装置であって、１つの前記現像液カートリッジは、前記貯留部に供給される現像液が収容された第１収容部と、キャリア液または前記貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部と、前記像担持体上に転写後に残留した廃現像液を収容する第３収容部とを有し、残りの前記現像液カートリッジは、少なくとも前記貯留部に供給される現像液が収容された現像液収容部を有することを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、１つの現像液カートリッジが、複数の収容部を一体に備えるので、現像液カートリッジとは別のカートリッジを交換したり、購入したりする必要がなくなる。さらに、残りの現像液カートリッジは、少なくとも現像液収容部を備えればよいので、小型化することが可能となり交換時の取り扱いが容易になるとともに、低コストで製造可能となり現像液カートリッジ全体のコストを抑制することができる。

本発明によれば、現像液カートリッジが、複数の収容部を一体に備えるので、現像液カートリッジとは別のカートリッジを交換したり、購入したりする必要がなくなるため、ユーザの負担を軽減することができる。

＜カラープリンタの全体構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図であり、図２は装置本体に装着された現像液カートリッジとプロセス部および濃度調整部の平面図であり、図３はプロセスユニットの拡大図であり、図４はプロセス部および濃度調整部の構成を示す模式図である。

ここで、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時や現像液カートリッジ着脱時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前」側、紙面に向かって左側を「後」側とし、紙面に向かって奥側を「右」側、紙面に向かって手前側を「左」側とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下」方向とする。

図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体を構成する本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための露光部４、プロセス部５、転写部６および定着部７とを備えている。さらに、図２に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体２内に、プロセス部５に供給される現像液の濃度を調整する濃度調整部８と、本体筐体２に対して着脱可能に装着される４つの現像液カートリッジ１０とを備えている。

図１に示すように、本体筐体２の前側には、下方を支点として前後に回動可能なフロントカバー２１と、現像液カートリッジ１０が着脱可能に装着されるカートリッジ着脱部２２とが設けられている。また、本体筐体２の上部には、本体筐体２から排出された用紙Ｐが蓄積される排紙トレイ２３が設けられている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に配置され、本体筐体２に対して前後方向に着脱可能に装着される給紙カセット３１と、給紙カセット３１内に設けられた用紙押圧板３２と、給紙カセット３１の前側上方に設けられた給紙ローラ３３、給紙パット３４および紙粉取りローラ３５と、給紙カセット３１の上方に設けられた複数対の搬送ローラ３６とを主に備えている。給紙部３では、給紙カセット３１に収容された用紙Ｐが、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３側に寄せられ、給紙ローラ３３および給紙パット３４で１枚ずつ送り出されて、紙粉取りローラ３５および搬送ローラ３６を通って、中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５との間に搬送される。

露光部４は、給紙カセット３１の上方、詳細には給紙カセット３１とプロセス部５の間に配置され、図示しない公知のレーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズ、複数の反射鏡などを備えている。露光部４では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させてレーザ発光部から出射されたレーザ光が、それぞれ、プロセス部５の各感光体ドラム５７に照射される。

プロセス部５は、露光部４の上方、詳細には露光部４と転写部６の間に配置され、前後方向に配列された４つのプロセスユニット５０から主に構成されている。
各プロセスユニット５０は、濃度調整部８から供給される現像液中の固体粒子であるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。なお、本実施形態の現像液は、現像剤の一例としてのトナーを不揮発性のキャリア液に分散したものである。

図３に示すように、プロセスユニット５０は、外枠を構成するフレーム５１内に、現像剤担持体の一例としての供給ローラ５２と、層厚規制ブレード５３と、現像ローラ５４と、第１帯電器５５と、現像液回収ブレード５６と、像担持体の一例としての感光体ドラム５７と、第２帯電器５８と、廃現像液除去ブレード５９とを主に備えている。

フレーム５１は、プロセスユニット５０の外枠の他、供給ローラ５２に供給される現像液を貯留する貯留部の一例としての第１貯留部５１Ａと、現像ローラ５４上から回収された現像液を貯留する第２貯留部５１Ｂを構成している。

図４に示すように、第１貯留部５１Ａには、濃度調整部８の濃度調整槽８０から濃度調整が行われた現像液がポンプＰ３を介して供給される。また、第２貯留部５１Ｂからは、回収された現像液がポンプＰ４を介して濃度調整部８の濃度調整槽８０に送り出される。

図３に示すように、第１貯留部５１Ａおよび第２貯留部５１Ｂには、それぞれ、撹拌部材５１Ｃ，５１Ｄが設けられ、貯留される現像液を撹拌することでトナーをキャリア液中に均一に分散させる。ここで、キャリア液中に分散されたトナーは、帯電している。

供給ローラ５２は、その回転により、第１貯留部５１Ａに貯留された現像液を表面に担持し、現像ローラ５４に供給する金属製のローラであり、表面には周方向に沿って複数の溝（図示せず）が形成されている。

層厚規制ブレード５３は、供給ローラ５２と現像ローラ５４との摺接位置よりも供給ローラ５２の回転方向上流側において、回転する供給ローラ５２の表面に摺接して、供給ローラ５２上に担持された現像液の厚さを規制するものである。

現像ローラ５４は、供給ローラ５２から供給された現像液を表面に担持し、感光体ドラム５７上に形成された静電潜像に供給して、感光体ドラム５７上にトナー像を形成するものである。

第１帯電器５５は、現像ローラ５４と接触しないように所定間隔を隔てて対向して配置され、現像ローラ５４上に担持された現像液中のトナーを、キャリア液の液面側（または現像ローラ５４の表面側）側へ寄せるためのものである。

現像液回収ブレード５６は、現像ローラ５４と感光体ドラム５７との摺接位置よりも現像ローラ５４の回転方向下流側において、回転する現像ローラ５４の表面に摺接して、現像ローラ５４上に残留する現像液を回収するものである。回収された現像液は、第２貯留部５１Ｂに貯留される。

感光体ドラム５７は、表面に露光部４から出射されたレーザ光が照射されることで露光され、静電潜像が形成されるものである。この感光体ドラム５７上には、供給ローラ５２から現像ローラ５４を介して現像液が供給されることで、トナーにより静電潜像が可視像化され、トナー像（現像剤像）が形成される。

第２帯電器５８は、感光体ドラム５７と接触しないように所定間隔を隔てて対向して配置され、感光体ドラム５７の表面を一様に帯電させるように構成されている。

廃現像液除去ブレード５９は、感光体ドラム５７と中間転写ベルト６３との摺接位置よりも感光体ドラム５７の回転方向下流側において、回転する感光体ドラム５７の表面に摺接して、転写後の感光体ドラム５７上に残留した現像液を除去するものである。なお、転写後の感光体ドラム５７上に残留した現像液（以下、廃現像液という。）には、中間転写ベルト６３の外周面に付着していた紙粉や別の色のトナーなどが混入している。

除去された廃現像液は、図４に示すように、ポンプＰ５により、廃現像液回収路９５を通って、現像液カートリッジ１０の廃現像液収容部１３に収容（回収）される。なお、各プロセスユニット５０は、それぞれ、ポンプＰ５が設けられた廃現像液回収路９５によって各現像液カートリッジ１０の廃現像液収容部１３に連結されているが、図４では一部の図示を省略している。

図１に示すように、転写部６は、プロセス部５の上方、詳細にはプロセス部５と排紙トレイ２３の間に配置され、駆動ローラ６１と、従動ローラ６２と、中間転写ベルト６３と、４つの１次転写ローラ６４と、２次転写ローラ６５とを主に備えている。

駆動ローラ６１および従動ローラ６２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状の中間転写ベルト６３が張設されている。中間転写ベルト６３の外周面の下側には各感光体ドラム５７が対向して接するとともに、後方には２次転写ローラ６５が対向して接している。中間転写ベルト６３には、前方に向けて付勢された従動ローラ６２によって張力が付与されている。

各１次転写ローラ６４は、中間転写ベルト６３の内周面の下方に接し、各感光体ドラム５７との間で中間転写ベルト６３を挟持するように各感光体ドラム５７に対向して配置されている。また、２次転写ローラ６５は、中間転写ベルト６３を挟持するように駆動ローラ６１に対向して配置されている。１次転写ローラ６４および２次転写ローラ６５には、転写時に転写バイアスが印加される。

このように構成されるプロセス部５および転写部６では、まず、各感光体ドラム５７の表面が、各第２帯電器５８により一様に帯電された後、露光部４から照射されるレーザ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５７上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、第１貯留部５１Ａに貯留された現像液が、供給ローラ５２の回転により供給ローラ５２上に担持され、供給ローラ５２が現像ローラ５４に対向して接触するときに現像ローラ５４上に供給される。現像ローラ５４上の現像液中のトナーは、現像ローラ５４が感光体ドラム５７に対向して接触するときに、感光体ドラム５７上に形成された静電潜像に供給される。

これにより、感光体ドラム５７上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、トナー像が形成される。各感光体ドラム５７上に形成された各色のトナー像は、転写バイアスが印加された各１次転写ローラ６４の作用により中間転写ベルト６３上に順次重ね合わせて転写される。中間転写ベルト６３に転写されたトナー像は、給紙部３から搬送された用紙Ｐが、中間転写ベルト６３と２次転写ローラ６５の間を通過するときに、転写バイアスが印加された２次転写ローラ６５の作用により用紙Ｐ上に転写される。

定着部７は、転写部６の後側上方に配置され、加熱ローラ７１と、加熱ローラ７１と対向配置され加熱ローラ７１を押圧する加圧ローラ７２と、一対の排紙ローラ７３とを主に備えている。定着部７では、トナー像が転写された用紙Ｐが、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過することでトナー像が熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、一対の排紙ローラ７３によって本体筐体２の外部に排出され、排紙トレイ２３に蓄積される。

濃度調整部８は、図２に示すように、プロセス部５の左側に配置され、各プロセスユニット５０に対応して前後方向に配列された４つの濃度調整槽８０から主に構成されている。

図４に示すように、各濃度調整槽８０には、撹拌部材８１が設けられている。また、各濃度調整槽８０には、それぞれ、各現像液カートリッジ１０（一部の図示を省略）の現像液収容部１１から濃度調整槽８０に至る第１現像液供給路９１（一部の図示を省略）と、各現像液カートリッジ１０のキャリア液収容部１２から濃度調整槽８０に至るキャリア液供給路９２（一部の図示を省略）と、濃度調整槽８０から第１貯留部５１Ａに至る第２現像液供給路９３と、第２貯留部５１Ｂから濃度調整槽８０に至る現像液回収路９４とが連結されている。第１現像液供給路９１、キャリア液供給路９２、第２現像液供給路９３および現像液回収路９４には、ポンプＰ１〜Ｐ４がそれぞれ１つずつ設けられている（一部の図示を省略）。

ここで、濃度調整槽８０での、現像液の濃度を調整する方法の一例について簡単に説明する。濃度調整槽８０は、撹拌部材８１の他、現像液の液面の高さを検知する液量センサと、撹拌部材８１に取り付けられ現像液の粘度を検知する粘度センサと、各センサの出力値に基づいて主にポンプＰ１〜Ｐ４を制御する制御装置とを備えている（いずれも図示せず）。

まず、現像ローラ５４上から回収された現像液を第２貯留部５１Ｂから現像液回収路９４を介して濃度調整槽８０に回収した後、現像液収容部１１から第１現像液供給路９１を介して濃度調整槽８０に現像液を所定量（液面の高さが所定の高さ）となるまで供給する。次に、撹拌部材８１を駆動させ、現像液の粘度を測定することで、現像液の濃度（キャリア液中のトナーの量）を算出する。そして、予め設定された濃度となるように、撹拌部材８１を駆動させながら、キャリア液収容部１２からキャリア液供給路９２を介してキャリア液を供給する（または現像液収容部１１から第１現像液供給路９１を介して現像液を供給する）。濃度調整が終了したら、現像液を濃度調整槽８０から第２現像液供給路９３を介して第１貯留部５１Ａに供給し、貯留する。

＜現像液カートリッジの構成＞
次に、現像液カートリッジ１０の詳細な構成について説明する。図５はギヤボックスを取り外した現像液カートリッジ（上側）および上カバーを取り外した現像液カートリッジ（下側）の平面図であり、図６は現像液カートリッジの断面図である。
なお、以下の説明において、方向は、現像液カートリッジ１０を本体筐体２に装着した状態（図１参照）を基準とした方向で説明する。

図５および図６に示すように、現像液カートリッジ１０は、カートリッジフレーム１０Ａと、ギヤボックス１０Ｂと、上カバー１０Ｃとを主に備えている。
カートリッジフレーム１０Ａには、第１収容部の一例としての現像液収容部１１と、第２収容部の一例としてのキャリア液収容部１２と、第３収容部の一例としての廃現像液収容部１３とが形成されている。

詳細には、図５（上側）に示すように、後方にキャリア液収容部１２と廃現像液収容部１３が左右方向に並んで配置され、廃現像液収容部１３の前方に現像液収容部１１が形成されている。各収容部１１，１２，１３は、上下方向に長い筒状に形成され、上方が開口している。本実施形態において、現像液収容部１１とキャリア液収容部１２は収容容積が略同一となるように形成され、廃現像液収容部１３は収容容積が現像液収容部１１（またはキャリア液収容部１２）の収容容積よりも若干小さくなるように形成されている。

現像液収容部１１は、カラープリンタ１（濃度調整槽８０）に供給される現像液が収容される部分である。本実施形態において、現像液収容部１１には、プロセスユニット５０の第１貯留部５１Ａに貯留される現像液の濃度より濃い濃度の現像液が収容されている。この現像液収容部１１には、図６に示すように、内部に撹拌部材１４が配設されるとともに、下端（底面１１Ａ）に供給口１５が形成されている。

撹拌部材１４は、収容された現像液を撹拌することで現像液（キャリア液）中のトナーを均一に分散させるものであり、回転軸１４Ａと、２つの撹拌羽１４Ｂとから構成されている。
回転軸１４Ａは、現像液収容部１１の上下方向に沿って延びる軸であり、上端が後述するギヤボックス１０Ｂに回転可能に支持されている。
撹拌羽１４Ｂは、回転軸１４Ａを挟むようにして回転軸１４Ａの両側に固定されている。

供給口１５は、収容された現像液を外部に流出させるものである。この供給口１５には、現像液カートリッジ１０が本体筐体２に装着されたときに連通状態となり、現像液カートリッジ１０が本体筐体２から脱着されたときに閉塞状態となる図示しない弁が設けられている。なお、現像液収容部１１の底面１１Ａには、底面１１Ａから供給口１５の開口縁に向かって狭くなる漏斗面１１Ｂが設けられている。

キャリア液収容部１２は、カラープリンタ１（濃度調整槽８０）に供給されるキャリア液が収容される部分である。このキャリア液収容部１２の下端（底面１２Ａ）にも、前記した現像液収容部１１に形成されたものと同じ構成の供給口１５が形成されており、底面１２Ａから供給口１５の開口縁に向かって狭くなる漏斗面１２Ｂが設けられている（図５参照）。

廃現像液収容部１３は、カラープリンタ１から回収された廃現像液が収容される部分である。この廃現像液収容部１３には、図６に示すように、側壁１３Ａの後方上部に受入口１６が形成されている。

受入口１６は、廃現像液を受け入れるものである。詳細には、受入口１６は、現像液カートリッジ１０が本体筐体２に装着されたときに、廃現像液回収路９５の端部９５Ａが挿入される。そして、廃現像液回収路９５内を搬送されてきた廃現像液が、端部９５Ａおよび受入口１６を介して廃現像液収容部１３に収容される。この受入口１６には、現像液カートリッジ１０が本体筐体２に装着され、端部９５Ａが挿入されたときに連通状態となり、現像液カートリッジ１０が本体筐体２から脱着され、端部９５Ａが引き抜かれたときに閉塞状態となる図示しない弁が設けられている。

なお、各収容部１１，１２，１３には、液量を検知する図示しないセンサ（いわゆるエンプティセンサ）が設けられている。このセンサで検知された液量の情報は、カラープリンタ１側に設けられた図示しない表示部に表示されるように構成することができる。ユーザはこの情報に基づいて、現像液カートリッジ１０の交換を行う。

ギヤボックス１０Ｂは、上方が開口した略箱状をなしており、カートリッジフレーム１０Ａの上方に取り付けられることで、各収容部１１，１２，１３の上方を覆う蓋としての機能を有している。このギヤボックス１０Ｂには、撹拌部材１４に動力を伝達する動力伝達機構の一例としての入力ギヤ１７と中間ギヤ１８が設けられている。

入力ギヤ１７は、現像液収容部１１の上方に配置され、ギヤボックス１０Ｂの底面から突出する撹拌部材１４の回転軸１４Ａの上端に固定されている。
中間ギヤ１８は、廃現像液収容部１３の上方に配置され、入力ギヤ１７と噛合している。この中間ギヤ１８は、現像液カートリッジ１０が本体筐体２に装着されると、カートリッジ着脱部２２の上方であって本体筐体２に設けられた図示しないモータに連結された駆動ギヤ２４と噛合する。駆動ギヤ２４が回転駆動することで、駆動力が中間ギヤ１８を介して入力ギヤ１７に伝達され、撹拌部材１４（回転軸１４Ａ）が回転駆動する。これにより、現像液収容部１１内で現像液を撹拌することができる。

上カバー１０Ｃは、ギヤボックス１０Ｂの上方に取り付けられることで、入力ギヤ１７および中間ギヤ１８を上方から覆う蓋である。

＜現像液カートリッジの着脱機構＞
次に、現像液カートリッジ１０を本体筐体２に着脱するための構成について簡単に説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は現像液カートリッジの着脱機構を説明するための図である。

図７（ａ）に示すように、カートリッジ着脱部２２は、駆動ギヤ２４や廃現像液回収路９５の端部９５Ａを有する固定部２２Ａと、固定部２２Ａの下部前方に配置され、前後方向に揺動可能な揺動部２２Ｂとから主に構成されている。

揺動部２２Ｂには、供給口１５と連通する筒状のカートリッジ側装着部１５Ａが装着される本体側装着部２５が設けられている（キャリア液収容部１２側は図示せず）。本体側装着部２５は、第１現像液供給路９１と連通している。

現像液カートリッジ１０を本体筐体２（カートリッジ着脱部２２）に装着するときには、まず、前方に揺動した状態の揺動部２２Ｂに現像液カートリッジ１０を載せるようにして、カートリッジ側装着部１５Ａを本体側装着部２５に装着する。そうすると、図７（ｂ）に示すように、供給口１５と本体側装着部２５の開口が連通し、現像液収容部１１の内部と第１現像液供給路９１が連通する。

次に、現像液カートリッジ１０を後方（固定部２２Ａ側）に押すことで、揺動部２２Ｂを後方に揺動させる。そうすると、図７（ｃ）に示すように、中間ギヤ１８が駆動ギヤ２４と噛合するとともに、受入口１６に廃現像液回収路９５の端部９５Ａが挿入されて廃現像液収容部１３の内部と廃現像液回収路９５が連通する。

現像液カートリッジ１０を本体筐体２（カートリッジ着脱部２２）から脱着するときには、まず現像液カートリッジ１０を前方に引くことで揺動部２２Ｂを前方に揺動させる。次に現像液カートリッジ１０を上方に持ち上げて揺動部２２Ｂから脱着する。このように現像液カートリッジ１０は、主に２回の動作を行うことで、給紙カセット３１（図１参照）の着脱方向と同方向である前後方向に着脱することができる。

以上のように構成された現像液カートリッジ１０およびカラープリンタ１の作用効果について説明する。
現像液カートリッジ１０は、現像液収容部１１、キャリア液収容部１２および廃現像液収容部１３を一体に備えているので、現像液カートリッジ１０とは別にカートリッジを交換したり、購入したりする必要がなくなる。すなわち、現像液カートリッジ１０によれば、消耗品であるカートリッジの種類を減らすことができるので、ユーザの操作上の負担や経済上の負担などを軽減することができる。また、主に収容部１１，１２，１３のみを備える構成なので、さらに現像ローラや供給ローラなどを備える場合と比較して、カートリッジ全体のコストを減らすことができ、ユーザの経済上の負担を軽減することができる。

現像液収容部１１およびキャリア液収容部１２の下端（底面１１Ａ）に供給口１５が形成されているので、内部に収容されている現像液またはキャリア液を使い切ることができる。すなわち、供給口を側壁や上部に設けて現像液などをポンプなどで吸引する場合と比較して、収容された現像液などを有効に利用することができる。また、現像液などの供給に重力を利用することができるので、大型のポンプを必要としないため、カラープリンタ１の小型化に寄与したり、消費電力を抑制したりすることができる。

廃現像液収容部１３の側壁１３Ａの上部に受入口１６が形成されているので、受入口を下部に設けた場合と比較して、シール部材１６Ａ（図６参照）にかかるコストを減らすことができるとともに、受入口１６に液圧がかかりづらいため廃現像液が漏れにくいという利点を有する。また、受入口１６を側壁１３Ａに形成したので、複数の開口（供給口１５および受入口１６）を有していても、前記したような２回の動作で現像液カートリッジ１０を着脱できる簡易な着脱機構を採用することが可能となる。

撹拌部材１４に動力を伝達するギヤ１７，１８が現像液収容部１１の上方に設けられているので、収容部の下方に突出する回転軸に駆動力伝達機構を設けた場合と比較して、回転軸１４Ａの軸受部分のシール１４Ｃ（図６参照）を簡易化することができる（またはシールを設ける必要がなくなる）。これにより、回転軸１４Ａの軸受部分の構成を簡略化できるとともに、シール１４Ｃにかかるコストを減らすことができる。さらに、現像液が漏れにくいという利点も有する。

なお、本実施形態では、受入口１６を廃現像液収容部１３の側壁１３Ａに設けたことで、受入口１６とギヤ１７，１８（駆動力伝達機構）との干渉が避けられるので、現像液カートリッジ１０の全体の構成を簡略化することができる。また、現像液収容部１１に第１貯留部５１Ａに貯留される現像液の濃度より濃い濃度の現像液が収容されているので、濃度調整部８での濃度調整の幅を広げることができる。さらに、現像液カートリッジ１０の着脱方向が給紙カセット３１の着脱方向と同方向（前後方向）なので、前方から現像液カートリッジ１０の交換と用紙Ｐの供給を行うことができるため、カラープリンタ１は操作性が良好である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記した実施形態では、カラープリンタ１に装着される４つの現像液カートリッジ１０のすべてが現像液収容部１１（第１収容部）、キャリア液収容部１２（第２収容部）および廃現像液収容部１３（第３収容部）を備えた構成を示したが、本発明の画像形成装置は、これに限定されるものではない。

例えば、図８（ａ）にように、１つの現像液カートリッジ１００が現像液収容部１１、キャリア液収容部１２および廃現像液収容部１３を備え、残りの３つの現像液カートリッジ２００が現像液収容部１１だけを備える構成としてもよい。また、図８（ｂ）に示すように、１つの現像液カートリッジ１００が３つの収容部１１，１２，１３を備え、残りの３つの現像液カートリッジ３００が現像液収容部１１とキャリア液収容部１２を備える構成としてもよい。さらに、図８（ｃ）に示すように、１つの現像液カートリッジ１００が３つの収容部１１，１２，１３を備え、残りの３つの現像液カートリッジ４００が現像液収容部１１と廃現像液収容部１３を備える構成としてもよい。

これによっても、少なくとも１つの現像液カートリッジ１００が複数の収容部を一体に備えているので、現像液カートリッジ以外の別のカートリッジを交換したり、購入したりする必要がなくなる。すなわち、消耗品であるカートリッジの種類を減らすことができるので、ユーザの操作上の負担や経済上の負担などを軽減することができる。

さらに、少なくとも１つの現像液カートリッジ１００だけ（図８（ａ）参照）に複数の収容部を設ければよいので、４つの現像液カートリッジ全体としてのコストを減らすことができる。また、４つの現像液カートリッジすべてに現像液収容部１１、キャリア液収容部１２および廃現像液収容部１３を設けた場合と比較して、供給口１５または受入口１６の数を減らすことができるので、４つの現像液カートリッジと本体筐体２との接続部分の数を減らすことができる。すなわち、液漏れが発生する可能性のある部分を減らすことができる。

なお、図８（ａ）に示すように、４つの現像液カートリッジ１００，２００のうち、収容部を一体に備える現像液カートリッジ１００が、濃度調整部８（濃度調整槽８０）の近くに配置されることが望ましい。これによれば、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ５にかかる負荷を小さくできるので、消費電力を抑制することができる。また、小型のポンプを採用できるようになるため、カラープリンタ１の小型化に寄与したり、消費電力をさらに抑制したりすることができる。

前記した実施形態では、供給口１５が現像液収容部１１（第１収容部）およびキャリア液収容部１２（第２収容部）の下端（底面１１Ａ，１２Ａ）に形成された構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、供給口は、第１収容部（または第２収容部）の側壁の下部に形成してもよい。なお、供給口を形成する位置は、第１収容部と第２収容部とで同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。

前記した実施形態では、受入口１６が廃現像液収容部１３（第３収容部）の側壁１３Ａに形成された構成を示したが、これに限定されるものではない。例えば、受入口は、第３収容部の上部（上面）に形成してもよい。これによっても、受入口を下部に設けた場合と比較して、シール部材にかかるコストを減らすことができるとともに、廃現像液が漏れにくいという利点を有する。

前記した実施形態では、現像液収容部１１に、プロセスユニット５０の第１貯留部５１Ａに貯留される現像液の濃度より濃い濃度の現像液が収容される例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、現像液収容部１１（第１収容部）には、第１貯留部５１Ａ（貯留部）に貯留される現像液と同じ濃度の現像液を収容してもよい。これによれば、濃度調整の必要がない場合には、第１収容部に収容された現像液を直接貯留部に供給する構成を採用することができるので、効率的に現像液を供給することができる。

前記した実施形態では、第２収容部（キャリア液収容部１２）にキャリア液が収容される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第２貯留部には、プロセスユニット５０の第１貯留部５１Ａ（貯留部）に貯留される現像液の濃度より薄い濃度の現像液を収容してもよい。この場合、第２貯留部にも撹拌部材を設けることが望ましい。

前記した実施形態では、感光体ドラム５７（像担持体）に供給ローラ５２（現像剤担持体）から現像ローラ５４を介して間接的に現像液が供給される構成を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、像担持体に現像剤担持体から直接現像液が供給される構成としてもよい。

前記した実施形態では、回転軸１４Ａと２つの撹拌羽１４Ｂとから構成された撹拌部材１４を採用した例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、収容された現像液を撹拌することができるものであれば、公知の撹拌部材を適宜採用することができる。

前記した実施形態では、動力伝達機構の一例として入力ギヤ１７および中間ギヤ１８を採用した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ギヤは１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。さらに、ギヤに限定されず、ベルトとプーリなどから構成された駆動力伝達機構を採用してもよい。

前記した実施形態では、現像剤担持体の一例として供給ローラ５２、像担持体の一例として感光体ドラム５７などを採用した例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明の現像剤担持体は、貯留部から直接現像液を受け取る部材であれば、例えば、供給ローラという名称のローラに限定されない。また、像担持体は、ドラム形の感光体に限定されず、例えば、ベルト状の感光体であってもよい。さらに、像担持体は、感光体に限定されず、表面にトナー像（現像剤像）を担持する部材であれば特に限定されない。

前記した実施形態では、画像形成装置の一例としてカラープリンタ１を採用した例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、液体現像方式を採用する複合機や複写機などにも適用することができる。また、本発明の現像液カートリッジは、モノクロのプリンタ、複合機、複写機などにも採用することができる。

画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。 プロセス部、濃度調整部および現像液カートリッジを上方から見た図である。 プロセスユニットの拡大図である。 プロセス部および濃度調整部の構成を示す模式図である。 ギヤボックスを取り外した現像液カートリッジおよび上カバーを取り外した現像液カートリッジの平面図である。 現像液カートリッジの断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は現像液カートリッジの着脱機構を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は他の実施形態に係るカラープリンタを平面的に見た模式図である。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 本体筐体
１０ 現像液カートリッジ
１１ 現像液収容部
１２ キャリア液収容部
１３ 廃現像液収容部
１３Ａ 側壁
１４ 撹拌部材
１５ 供給口
１６ 受入口
１７ 入力ギヤ
１８ 伝達ギヤ
３１ 給紙カセット
５１Ａ 第１貯留部
５２ 供給ローラ
５７ 感光体ドラム
Ｐ 用紙

Claims (9)

1. 画像形成装置の現像剤担持体に担持される現像剤とキャリア液とを含む現像液を収容し、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着される現像液カートリッジであって、
   画像形成装置に供給される現像液が収容された第１収容部と、
   キャリア液または画像形成装置内において現像剤担持体に供給される現像液を貯留する貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部とを備えたことを特徴とする現像液カートリッジ。
2. 前記第１収容部および前記第２収容部は、それぞれ下部に内部の液体を流出させる供給口が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像液カートリッジ。
3. 画像形成装置から回収した廃現像液を収容する第３収容部を備え、
   前記第３収容部は、上部に廃現像液を受け入れる受入口が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像液カートリッジ。
4. 前記受入口は、前記第３収容部の側壁の上部に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の現像液カートリッジ。
5. 前記第１収容部は、収容された現像液を撹拌する撹拌部材を有し、
   前記第１収容部の上方に前記撹拌部材に動力を伝達する動力伝達機構が設けられたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像液カートリッジ。
6. 前記第１収容部に収容された現像液は、前記貯留部の現像液の濃度より濃い濃度の現像液であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の現像液カートリッジ。
7. 現像剤とキャリア液を含む現像液が担持される複数の現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に供給される現像液を貯留する複数の貯留部と、
   現像液が収容され、装置本体に着脱可能に装着される複数の現像剤カートリッジとを備えた画像形成装置であって、
   １つの前記現像剤カートリッジは、前記貯留部に供給される現像液が収容された第１収容部と、キャリア液または前記貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部とを有し、
   残りの前記現像剤カートリッジは、少なくとも前記貯留部に供給される現像液が収容された現像液収容部を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 現像剤とキャリア液を含む現像液が担持される複数の現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に供給される現像液を貯留する複数の貯留部と、
   前記現像剤担持体から直接または間接的に現像液が供給されて現像剤像を形成する像担持体と、
   現像液が収容され、装置本体に着脱可能に装着される複数の現像剤カートリッジとを備えた画像形成装置であって、
   １つの前記現像剤カートリッジは、前記貯留部に供給される現像液が収容された第１収容部と、キャリア液または前記貯留部の現像液の濃度より薄い濃度の現像液が収容された第２収容部と、前記像担持体上に転写後に残留した廃現像液を収容する第３収容部とを有し、
   残りの前記現像剤カートリッジは、少なくとも前記貯留部に供給される現像液が収容された現像液収容部を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 記録シートが収容され、装置本体に着脱可能に装着される給紙カセットを備え、
   前記現像液カートリッジは、着脱方向が前記給紙カセットの着脱方向と同方向であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像形成装置。

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