JP2009229678A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輸送時に現像装置からの現像剤漏れが無く、ユーザ設置時にシール部材を取り除く作業が不要な画像形成装置を得る。
【解決手段】画像形成装置１０をユーザ設置するまでは、画像形成装置１０内に収容されたプロセスカートリッジ１４の現像装置６４内の現像剤を空の状態にしておく。つまり、画像形成装置１０のユーザ設置時に画像形成装置１０の本体フレーム１３に現像剤カートリッジ１０２を装着して初めて現像装置６４の現像剤収容室内へ現像剤が供給されるようにする。これにより、画像形成装置１０の輸送時に現像装置６４から現像剤が漏れるなどの問題は生じない。また、現像剤の漏れを防止するためのシール部材などを用いる必要がないため、該シール部材を取り除く作業は不要であり、また、シール部材を取り除くための空間は不要となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置内に配設された現像装置内に現像剤を補給するための現像剤容器を交換可能とし、現像装置内の現像剤が不足すると、該現像剤容器内から現像剤を補給するようにしている。

例えば、特許文献１、２では、現像剤容器を変形可能として、現像剤補給前に比べ現像剤補給後の現像剤容器の大きさが小さくなるようにしている。これにより、画像形成装置本体の小型化を図っている。また、特許文献３では、現像剤補給後の現像剤容器の大きさを従来よりも小さくして現像剤容器の回収体積を小さくすることで物流コストを削減するというものである。

一方、現像剤は細かい粒子で形成されているため、画像形成装置の出荷時に現像剤容器から現像剤が漏れ出すことが懸念される。このため、現像剤容器には入口部を塞ぐためのシール部材が設けられており、画像形成装置の出荷後にユーザが該シール部材を取り除くことで現像剤容器の入口部が開放されるようにしている（特許文献４）。
特開平９−２２２７９５号公報 特開２００３−１６２１３５号公報 特開２００３−３４５１１５号公報 特開平６−１１２８５２号公報

しかしながら、画像形成装置の小型化により、シール部材を引抜くスペースの確保が困難となり、画像形成装置本体に装着された現像剤容器を一旦取出し、シール部材を引き抜いた後、再度画像形成装置に装着しなければならない。

本発明は、上記事実を考慮し、輸送時に現像装置からの現像剤漏れが無く、ユーザ設置時にシール部材を取り除く作業が不要な画像形成装置を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、装置本体に着脱可能に配置され、現像剤保持体上の潜像を現像する現像装置と、前記現像装置に設けられトナー及び磁性キャリアを含む現像剤が収容されていない現像剤収容部と、前記装置本体に着脱可能に設けられ、前記現像剤収容部へ現像剤を供給する現像剤カートリッジと、を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記現像剤カートリッジと、前記現像剤収容部へトナーを供給するトナーカートリッジと、を前記現像剤収容部へ現像剤又はトナーが供給される前に識別する識別手段を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記識別手段が、前記現像剤カートリッジに設けられ、前記現像剤が収容されていることが記録された記録手段と、前記装置本体に設けられ、前記記録手段の情報を読取る読取手段と、を含んで構成された。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記識別手段が、前記装置本体に着脱可能に設けられ、前記トナーカートリッジを装着するとき干渉する干渉部材と、前記現像剤カートリッジに設けられ、該現像剤カートリッジを装着するとき前記干渉部材と干渉しない逃げ部と、を含んで構成された。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記装置本体に設けられ、前記現像剤カートリッジ内の現像剤又は前記トナーカートリッジ内のトナーを前記現像装置の現像剤収容部へ供給する供給通路と、前記供給通路内に設けられ、前記現像剤又は前記トナーを攪拌搬送する攪拌搬送手段と、を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記現像剤カートリッジが前記装置本体へ装着されると、前記トナーカートリッジを装置本体へ装着するときよりも前記攪拌搬送手段の搬送速度を速くする制御手段が設けられた。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、前記攪拌搬送手段が、前記供給通路内で回転可能に設けられた回転軸と、前記回転軸を中心に螺旋状に形成された羽根部材と、を含んで構成された。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記現像剤カートリッジが、前記現像剤が収容された現像剤収容室と、前記現像剤収容室と隣接し、予めトナーが収容され、前記現像剤保持体上に残留した廃トナーを回収する廃トナー回収室と、前記現像剤収容室と前記廃トナー回収室とを繋ぐ開口を開閉する開閉手段と、前記開閉手段によって前記開口が開放されると、前記トナーを前記現像剤収容室へ供給する供給手段と、を含んで構成された。

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、前記開閉手段が、前記現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材が取付けられた回転部材と、前記回転部材の一方向への回転時に空転し、他方向への回転時に該回転部材と係合し回転部材と一体に回転して前記開口を開放するシャッター部材と、を含んで構成された。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置の輸送時に現像装置から現像剤が漏れるなどの問題は生じない。また、シール部材が不要となるため、ユーザ設置時にシール部材を取り除く作業が不要になる。

請求項２に記載の発明によれば、現像剤カートリッジとトナーカートリッジを間違って画像形成装置に装着しないようにする。

請求項３に記載の発明によれば、現像剤カートリッジとトナーカートリッジが間違って画像形成装置に装着されることはない。

請求項４に記載の発明によれば、現像剤カートリッジとトナーカートリッジが間違って画像形成装置に装着されることはない。

請求項５に記載の発明によれば、供給通路内を現像剤又はトナーが攪拌搬送手段によって攪拌搬送される。

請求項６に記載の発明によれば、トナーの搬送速度よりも現像剤の搬送速度の方が速い。

請求項７に記載の発明によれば、螺旋状の羽根部材のみで攪拌搬送手段を構成した場合と比較して、中心に回転軸が一本通っている分、羽根部材の強度を上げ、搬送力を高くすることができる。

請求項８に記載の発明によれば、現像剤カートリッジを装着した後、すぐにトナーカートリッジに交換しなければならないという不都合を解消することができる。

請求項９に記載の発明によれば、簡単な構成で、現像剤収容室と廃トナー回収室とを繋ぐ開口を開閉することができる。

本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について説明する。
（画像形成装置）
まず、画像形成装置について説明する。図１に示すように、画像形成装置１０には、４つの色（本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のプロセスカートリッジ１４が上下方向に配列され、本体フレーム１３に対して着脱可能に収容されている。

このプロセスカートリッジ１４は、像保持体としての感光体１６を有する感光体カートリッジ６２と、現像装置６４（詳細は後述する）とで構成されており、感光体カートリッジ６２は、感光体１６と、感光体１６の周囲に配設された帯電ロール１８、イレーズランプ２２、及びクリーニング装置２４とで構成されている。

また、画像形成装置１０の下部には、シート材Ｐが収納された給紙カセット２６が設けられており、給紙カセット２６の近傍には、シート材Ｐを所定のタイミングで送り出すピックアップロール２８が設けられている。このピックアップロール２８によって給紙カセット２６から送り出されたシート材Ｐは、レジストレーションロール３２を介して、用紙搬送経路３４へ送り出され、後述する搬送装置４８へ搬送される。

一方、プロセスカートリッジ１４は、用紙搬送経路３４の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ１４の側方には、プロセスカートリッジ１４に走査光を照射する露光装置３６が配設されている。

露光装置３６は、筐体３８内に半導体レーザ（図示省略）、ポリゴンミラー４０、結像レンズ４４、及びミラー４６が配設されており、半導体レーザからの光はポリゴンミラー４０で偏向走査され、結像レンズ４４とミラー４６を介して感光体１６に照射される。これにより、感光体１６に、画像情報に応じた静電潜像が形成されるようになっている。

ここで、画像形成装置１０の上部には、ファン（送風機）６５が配設されており、装置本体１１の内部へ外気を送風し、露光装置３６やプロセスカートリッジ１４などを冷却するようにしている。

一方、感光体１６に対して用紙搬送経路３４を挟んで対向する位置には、搬送装置４８が配設されている。搬送装置４８は、画像形成装置１０の側壁１０Ａに沿って設けられた一対の張架ロール５１、５２と、この張架ロール５１、５２に巻き掛けられた搬送ベルト５３とで構成されている。張架ロール５２は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト５３が移動するようになっている。

この搬送ベルト５３の裏面の、各色の感光体１６に対向する位置には、それぞれ転写ロール５４が配設されている。この転写ロール５４によって、感光体１６上の後述するトナー画像が、搬送ベルト５３によって搬送されるシート材Ｐに転写され、定着装置５６で定着される。そして、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール５８によって排出トレイ６０へ排出される。

また、画像形成装置１０の側壁１０Ａ側には、排出ロール５８からレジストレーションロール３２へシート材Ｐを搬送する用紙搬送経路６１が設けられており、定着装置５６によりトナー画像が定着されたシート材Ｐを、用紙搬送経路６１によって再度、用紙搬送経路３４へ搬送することで、シート材Ｐの両面に画像が形成される。
（現像装置）
次に、本実施形態に係る現像装置について説明する。

図１及び図２に示すように、現像装置６４は、感光体１６に対向し且つ感光体１６上の静電潜像をトナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤で可視像化させる現像ユニット６８と、図示しないトナーカートリッジ内のトナーを現像ユニット６８へ補給するトナー補給部７０と、で構成されている。

現像ユニット６８は、筐体８０を備えており、該筐体８０は感光体１６の下方側に設けられ、感光体１６側に向かって開口する開口部８２が形成されている。筐体８０内には、この開口部８２から一部が露出するようにして現像剤保持体としての現像ロール８６が設けられており、筐体８０に回転可能に支持されている。

また、現像ロール８６の端部には、図示しないギアが固定されており、モータからの回転力がギアへ伝達され、該ギアを介して現像ロール８６が回転するようになっている。現像ロール８６は、回転可能とされた導電性を有する薄肉円筒状のスリーブ８６Ａと、固定された円柱状のマグネットロール８６Ｂと、を備えている。

現像ロール８６のスリーブ８６Ａと対向して、円柱状の現像剤規制ロール８７がスリーブ８６Ａとの間に隙間をもって固定されており、現像ロール８６上の現像剤の量を規制する。これにより、現像ロール８６は、現像剤中に含まれた磁性キャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、現像剤規制ロール８７によって現像剤の量が規制され、現像剤を感光体１６と対向する位置へ搬送する。そして、感光体１６上に形成された静電潜像が、現像ロール８６上の現像剤によってトナー画像として可視化される。

また、現像ロール８６の下部には、供給部材としてのパドルホイール１００が設けられており、筐体８０に回転可能に支持されている。このパドルホイール１００は、回転軸１００Ａの周方向に沿って９０°毎に４枚の板状のパドル１００Ｂが回転軸１００Ａの軸方向に沿って設けられている。回転軸１００Ａの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、該ギアを介してパドルホイール１００が回転する。

パドルホイール１００の奥方（開口部８２の反対側）には現像剤収容室９６が設けられており、この現像剤収容室９６内には、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送オーガ８８、８９が配設されている。攪拌搬送オーガ８８、８９は、それぞれ回転軸８８Ａ、８９Ａを備えており、筐体８０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。また、攪拌搬送オーガ８８、８９の回転軸８８Ａ、８９Ａには、所定のピッチでスパイラル羽根８８Ｂ、８９Ｂが螺旋状に巻き付けられて形成されている。

さらに、回転軸８８Ａ、８９Ａの端部には、それぞれ図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介して攪拌搬送オーガ８８、８９がそれぞれ回転する。

攪拌搬送オーガ８８と攪拌搬送オーガ８９の間には仕切壁９０が形成されており、この仕切壁９０によって現像剤収容室９６内は、攪拌搬送オーガ８８が配設された領域（第１攪拌路）９２と、攪拌搬送オーガ８９が配設された領域（第２攪拌路）９３とに二分される。

仕切壁９０の長手方向の両端部には、図示しない連通口が形成されている。この連通口によって第１攪拌路９２と第２攪拌路９３とが繋がっており、トナー補給部７０から補給されたトナーは、第１攪拌路９２へ補給された後、攪拌搬送オーガ８８、８９の回転によってそれぞれ第１攪拌路９２から第２攪拌路９３へ攪拌されながら搬送され、第１攪拌路９２と第２攪拌路９３との間を循環するようになっている。そして、現像剤収容室９６内を攪拌搬送された現像剤は、パドルホイール１００を介して現像ロール８６に供給される構成となっている。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用について説明する。

図１に示されるように、まず、電圧が印加された帯電ロール１８は、感光体１６の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。帯電された感光体１６上の画像部分が予定の露光部電位になるように露光装置３６で露光を行ない静電潜像が形成される。

すなわち、図示しない制御装置から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフすることによって画像に対応した潜像が感光体１６上に形成される。

さらに、図２に示されるように、現像装置６４の現像ロール８６のスリーブ８６Ａには、攪拌搬送オーガ８９によって攪拌搬送された現像剤がマグネットロール８６Ｂの磁力で吸着される。また、スリーブ８６Ａに吸着された現像剤は、現像剤規制ロール８７と現像ロール８６との隙間Ｓを通ることで余剰分が擦り切られ、現像剤の層厚が均一になる。

また、現像ロール８６には各色毎に所定の現像バイアス電圧が電源装置（図示省略）から印加されており、感光体１６上の静電潜像は、現像ロール８６の位置を通過する時に、静電潜像に現像剤のトナーが電気力によって付着しトナー画像として可視化される。

一方、図１に示されるように、給紙カセット２６に載置されたシート材Ｐは、ピックアップロール２８によって、用紙搬送経路３４へ送り出され、レジストレーションロール３２によって所定のタイミングで搬送され、感光体１６と転写ロール５４との間を通り、トナー画像がシート材Ｐに転写される。転写されたトナー画像は定着装置５６によって定着され、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール５８によって排出トレイ６０へ排出される。

両面プリントの場合、定着装置５６によりトナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出トレイ６０上に排出されずに、排出ロール５８によってシート材Ｐの後端部が狭持された状態で、排出ロール５８を逆転させるとともに、シート材Ｐの搬送径路が両面用の用紙搬送経路６１に切り替えられ、該用紙搬送経路６１に配設された搬送ロール６３によって、シート材Ｐの表裏が反転された状態で、再度、用紙搬送経路３４へ搬送される。そして、シート材Ｐの裏面にトナー画像が転写された後、該トナー画像が定着装置５６によって定着され、排出ロール５８によってシート材Ｐが排出トレイ６０へ排出される。

ここで、本実施形態に係る現像装置の要部について説明する。

図３及び図４に示すように、プロセスカートリッジ１４が収容される収容部１３Ａが設けられた本体フレーム１３の側壁１３Ｂには、角筒状の装着部１５が設けられており、奥壁側が支持された状態で、該側壁１３Ｂに対して水平方向へ揺動可能とされている。

この装着部１５へ、現像装置６４へ現像剤（トナー及び磁性キャリア）を供給する現像剤カートリッジ１０２、及び現像装置６４へトナーを供給するトナーカートリッジ１０４がそれぞれ着脱可能とされている。

ここで、現像剤カートリッジ１０２とトナーカートリッジ１０４は略同一の構成を成しており、以下にこのカートリッジについての説明を行う。

まず、現像剤カートリッジ１０２について説明する。

図５に示すように、現像剤カートリッジ１０２は略直方体状を成す筐体１０２Ａを備えており、該筐体１０２Ａ内には中空部１０６を有している。中空部１０６内は、後述する区画壁１３０によって、現像剤収容室１０８と現像剤収容室１０８の約１／３程度の大きさを有する廃トナー回収室１１０とに区画されている。

現像剤収容室１０８内には現像剤が収容されている。また、廃トナー回収室１１０内には現像ロール８６上に残留した廃トナーが回収されるようになっており、本体フレーム１３の装着部１５へ装着する前は新しいトナーが収容されている。

中空部１０６内には、現像剤収容室１０８から廃トナー回収室１１０に亘って回転軸１１２が回転可能に配設されており、現像剤収容室１０８側に位置する回転軸１１２の一端部が筐体１０２Ａの壁部に回転可能に軸支されている。この回転軸１１２には、現像剤収容室１０８内において、回転軸１１２の軸方向に沿って長板状のパドル１１４が設けられており、廃トナー回収室１１０内にはシート状の攪拌片１１６が設けられている。

さらに、回転軸１１２の一端部は筐体１０２Ａの壁部を貫通し、ギア１１８が固定されている。このギア１１８は、図示しないモータからの回転力が伝達されるようになっており、該ギア１１８を介して回転軸１１２が回転する。

この回転軸１１２の回転によりパドル１１４が回転し、該パドル１１４によって現像剤収容室１０８内の現像剤が、排出口１１３を通じて筐体１０２Ａの外部（後述する供給通路１２０）へ排出されることとなる。

一方、図３及び図６に示すように、本体フレーム１３の側壁１３Ｂには、プロセスカートリッジ１４を収容する収容部１３Ａと現像剤カートリッジ１０２の装着部１５とを繋ぐ供給通路１２０が設けられており、この供給通路１２０内には、攪拌搬送手段としての攪拌搬送オーガ１２２が回転可能に配設されている。

この攪拌搬送オーガ１２２は、回転軸１２４を備えており、供給通路１２０の端部に回転可能に軸支されている。また、攪拌搬送オーガ１２２の回転軸１２４には、所定のピッチでスパイラル羽根１２６が螺旋状に巻き付けられて形成されている（図７参照）。

さらに、回転軸１２４の端部には、ギア１２８が固定され、図示しないモータからの回転力がギア１２８へ伝達される。このギア１２８を介して攪拌搬送オーガ１２２が回転する。そして、攪拌搬送オーガ１２２の回転によって、供給通路１２０内の現像剤或いはトナーがトナー補給部７０側へ攪拌搬送可能とされる。

そして、プロセスカートリッジ１４が収容部１３Ａに装着された状態で、供給通路１２０と現像装置６４のトナー補給部７０とが連通可能とされ、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着され、該装着部１５が本体フレーム１３にセットされると、現像剤カートリッジ１０２の排出口１１３が開放され、現像剤カートリッジ１０２内のパドル１１４、及び攪拌搬送オーガ１２２が回転すると、現像剤カートリッジ１０２から排出された現像剤が供給通路１２０を経てトナー補給部７０へ供給される。

本実施形態では、画像形成装置１０をユーザ設置するまでは、画像形成装置１０内に収容されたプロセスカートリッジ１４の現像装置６４内の現像剤を空の状態（現像剤が収容されていない）にしておく。つまり、画像形成装置１０のユーザ設置時に画像形成装置１０の本体フレーム１３に現像剤カートリッジ１０２を装着して初めて現像装置６４の現像剤収容室９６内へ現像剤が供給されるようにする。

これにより、画像形成装置１０の輸送時に現像装置６４から現像剤が漏れるなどの問題は生じない。また、現像剤の漏れを防止するためのシール部材などを用いる必要がないため、該シール部材を取り除く作業は不要であり、また、シール部材を取り除くための空間は不要となる。

ところで、図５及び図８に示すように、現像剤収容室１０８と廃トナー回収室１１０とを区画する区画壁１３０には、半円状の開口１３２が形成されている。この開口１３２を塞ぐようにして該開口１３２より外形を大きくした略半円状のシャッター部材１３４が設けられている。このシャッター部材１３４には環状の軸支部１３６が設けられ、該軸支部１３６が現像剤カートリッジ１０２内に設けられた回転軸１１２に支持されている。

図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、回転軸１１２の外周面には、略三角形状を成す一対の切欠き部１１２Ａが形成されている。一方、シャッター部材１３４の軸支部１３６には、一対の切込み部１３６Ａが形成され、該切込み部１３６Ａの縁部からは弾性片１３６Ｂが内側へ向かって張り出している。切込み部１３６Ａはこの弾性片１３６Ｂを収容可能としている。

回転軸１１２が正回転するとき、図９（Ｂ）に示すように、この弾性片１３６Ｂは切込み部１３６Ａ側へ押圧され切込み部１３６Ａ内に収容され、シャッター部材１３４は回転軸１１２に対して空転することとなる。

一方、回転軸１１２が逆回転するとき、図９（Ａ）に示すように、弾性片１３６Ｂが回転軸１１２の切欠き部１１２Ａに当たり、該切欠き部１１２Ａに押され、弾性片１３６Ｂを介してシャッター部材１３４が回転軸１１２と一体となって回転する。

図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、このシャッター部材１３４の回転により、区画壁１３０の開口１３２が開放される。この状態で、シャッター部材１３４は区画壁１３０に対して図示しないロック部によってロックされ、開口１３２が開放された状態が維持される。この状態で回転軸１１２を正回転させると、シャッター部材１３４は回転軸１１２に対して空転する。

図５及び図８に示す回転軸１１２を回転させると攪拌片１１６が回転するが、攪拌片１１６は回転軸１１２の軸方向に沿って複数に分割されており、回転軸１１２の回転によってトナーの流動抵抗を受け、攪拌片１１６の基部から先端部に架けて螺旋状に変形する。これにより、攪拌するトナーを回転軸１１２の軸方向に沿って搬送する効果が得られる。つまり、該攪拌片１１６によって廃トナー回収室１１０内のトナーが開口１３２を通じて、現像剤収容室１０８内へ搬送される。

本体フレーム１３の装着部１５には、現像剤カートリッジ１０２以外にトナーカートリッジ１０４を着脱可能としており、現像剤カートリッジ１０２を取り外した後に該トナーカートリッジ１０４を装着しトナー補給部７０へ新しいトナーを供給するようにしている。現像装置６４の現像剤収容室９６内のトナーは、現像時に使用され減少していくため、現像装置６４の現像剤収容室９６内には現像剤カートリッジ１０２による現像剤を供給した後、すぐにトナーの供給が必要となる。

一方、現像剤カートリッジ１０２には、現像ロール８６上に残留した廃トナーを回収する廃トナー回収室１１０を設けているが、この廃トナー回収室１１０は現像後、現像ロール８６上に残留したトナーが回収されるため、廃トナー回収室１１０内にトナーが回収される前は廃トナー回収室１１０は空の状態である。

このため、現像剤カートリッジ１０２では、この空間内に予めトナーを収容しておき、現像装置６４の現像剤収容室９６内に所定の割合で現像剤を供給した後、トナーを補給できるようにしておく。これにより、現像剤カートリッジ１０２を装着した後、すぐにトナーカートリッジ１０４（後述する）に交換しなければならないという不都合を解消することができる。

次に、トナーカートリッジ１０４について説明する。なお、現像剤カートリッジ１０２と略同一の内容については説明を省略する。

トナーカートリッジ１０４は現像剤カートリッジ１０２と同様に、略直方体状を成す筐体１０４Ａを備えており、該筐体１０４Ａ内には中空部１３８を有しているが、中空部１３８内は、トナー収容室１４０（現像剤カートリッジ１０２では現像剤収容室１０８に相当する空間）と廃トナー回収室１１０とに区画され、トナー収容室１４０内にはトナーが収容され、廃トナー回収室１１０内は本体フレーム１３へ装着する前は空の状態となっている。

現像剤カートリッジ１０２では区画壁１３０に開口１３２を設け、該開口１３２を開閉可能としたが、トナーカートリッジ１０４では、開口１３２を設ける必要はなく、仮に開口１３２が設けられていたとしても該開口１３２を開放させる必要性はない。

ところで、トナーカートリッジ１０４内のトナーは、現像装置６４の現像剤収容室９６内で減少したトナーを供給（補給）するためのものであるが、現像剤カートリッジ１０２の場合、空の現像剤収容室９６へ現像剤を供給しないことには画像形成装置１０を稼動させることができない。

このため、現像剤カートリッジ１０２内の現像剤を早く現像剤収容室９６へ供給する必要がある。したがって、現像剤カートリッジ１０２が本体フレーム１３へ装着されると、制御部１４２（図１１参照）によって、トナーカートリッジ１０４を本体フレーム１３へ装着するときよりも攪拌搬送オーガ１２２（図７参照）の搬送速度を速くするようにする。

ここで、この攪拌搬送オーガ１２２には回転軸１２４を設けているが、このように回転軸１２４を設けることで、図示はしないが螺旋状の羽根部材のみで攪拌搬送オーガを構成した場合と比較して中心に芯が一本通っている分、スパイラル羽根１２６の強度を上げ、搬送力を高くすることができる。

ところで、本実施形態では、現像剤カートリッジ１０２とトナーカートリッジ１０４の外形が略同一であるので、本体フレーム１３の装着部１５に間違って装着されてしまうことを防止するため、現像剤カートリッジ１０２とトナーカートリッジ１０４を識別する必要がある。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について説明する。

図１３及び図１４に示すように、少なくとも現像剤カートリッジ１０２には、予め現像剤カートリッジ１０２の情報（中空部１０６にはトナー及び磁性キャリアが収容されている）が書き込まれたバーコードやＩＣチップなどの記録媒体（識別手段）１４４が取付けられている。なお、トナーカートリッジ１０４側にもトナーカートリッジ１０４の情報（中空部１０６にはトナーが収容されている）が書き込まれた記録媒体を取付けても良い。

現像剤カートリッジ１０２に取付けられた記録媒体１４４は、図１１に示すように、装置本体１１に設けられたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭから構成される制御部１４２と電気的に接続された読取装置（識別手段）１４６によってその情報が読取り可能とされている。

読取装置１４６は、現像剤カートリッジ１０２を装着部１５に装着した状態で、記録媒体１４４と対面可能とされており、現像剤カートリッジ１０２を装着部１５に装着すると、該読取装置１４６によって読取られた情報は制御部１４２へ送信される。

また、制御部１４２には表示部１４８が電気的に接続されており、最初に装着部１５に装着されたカートリッジがトナーカートリッジ１０４の場合、該表示部１４８において、エラーメッセージが表示されるようにする。なお、ブザーなどの警告が発せられるようにしても良い。

現像剤カートリッジ１０２はトナー及び磁性キャリアが収容されており、トナーカートリッジ１０４にはトナーのみが収容されている。前述したように、図２に示す現像装置６４の現像剤収容室９６は、ユーザ設置時には空の状態であるため、該現像剤収容室９６には現像剤を供給する必要がある。

このため、装置本体１１にはまず現像剤カートリッジ１０２を装着し、現像剤収容室９６内へ現像剤を供給する。現像剤収容室９６内へ現像剤が供給されると、その後はトナーを供給すればよいため、トナーカートリッジ１０４を装置本体１１に装着することとなる。

したがって、前述したように、現像剤カートリッジ１０２に記録媒体１４４を設け、現像剤カートリッジ１０２とトナーカートリッジ１０４を識別し、互いに間違うことがないようにする。

具体的なフローの一例として、図１２に示すように、ステップ１００において、画像形成装置１０の主電源をＯＮにすると、ステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、装置本体１１の側面に設けられたカバー（図示省略）が閉止された状態で、本体フレーム１３の収容部１３Ａ内にプロセスカートリッジ１４が収容されているか否かが判断される。

ステップ１０２において、プロセスカートリッジ１４が本体フレーム１３の収容部１３Ａ内に収容されていない場合、再度ステップ１０２へ戻り、プロセスカートリッジ１４が収容部１３Ａ内に収容されているか否かの判断がなされる。一方、ステップ１０２において、該プロセスカートリッジ１４が収容部１３Ａ内に収容されていると判断されると、ステップ１０４へ移行する。

次に、ステップ１０４において、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着された（さらに装着部１５が本体フレーム１３にセットされた）か否かが判断される。ステップ１０４において、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着されていない場合、ステップ１０６において、表示部１４８でエラーメッセージが表示される。そして、再度ステップ１０４へ戻り、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着されたか否かが判断される。ステップ１０４において、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着されたか否かの判断がなされる。

一方、ステップ１０４において、本体フレーム１３に設けられた装着部１５に現像剤カートリッジ１０２を装着した場合は、ステップ１０８へ移行する。

ここで、ステップ１０４では、現像剤カートリッジ１０２に設けられた記録媒体１４４に記録された情報が読取装置１４６によって読取られることによって、該読取装置１４６によって読取られた情報が制御部１４２へ送信され、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着されたか否かが判断されることとなる。

また、ステップ１０４において、現像剤カートリッジ１０２が装着部１５に装着されると、現像剤カートリッジ１０２に設けられ該現像剤カートリッジ１０２の現像剤収容室１０８を閉塞する排出口１１３（図５参照）が開放され、現像剤収容室１０８と供給通路１２０とが連通可能となる。

このため、ステップ１０８では、パドル１１４（図５参照）及び攪拌搬送オーガ１２２を回転させるモータ１５０が駆動し（このモータはパドル１１４及び攪拌搬送オーガ１２２にそれぞれ設けても良いし、一つのモータの駆動力をパドル１１４及び攪拌搬送オーガ１２２に伝達させるようにしても良い）、パドル１１４及び攪拌搬送オーガ１２２を回転させる。これにより、現像剤カートリッジ１０２から現像剤を排出し、供給通路１２０を経てトナー補給部７０へ供給する。

そして、ステップ１１０において、所定の時間が経過したか否かが判断される。ステップ１１０で所定の時間が経過するまではステップ１１０へ戻り、所定の時間が経過したか否かが判断される。ステップ１１０において、所定の時間が経過すると、ステップ１１２において、モータ１５０が駆動停止し、ステップ１１４へ移行する。そして、ステップ１１４において、印字モードとなり、画像形成装置１０が稼動可能となる。

ここで、現像剤カートリッジ１０２に記録媒体１４４を取付けたが、新しいプロセスカートリッジ１４（現像装置６４の現像剤収容室９６内が空である）に記録媒体を取付けても良い。これにより、ステップ１０２の前に、新しいプロセスカートリッジ１４が本体フレーム１３の収容部１３Ａ内に収容されているか否かの判断を行うようにしても良い。この場合、現像剤が収容されているプロセスカートリッジ１４を、本体フレーム１３の収容部１３Ａに誤って収容されることを防止する。
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。

図１３に示すように（なお、本実施例では記録媒体１４４は不要である）、本体フレーム１３の装着部１５の底面には、予めピン１５２を着脱可能に取付け、装着部１５の底面から突出させるようにする。現像剤カートリッジ１５４には、現像剤カートリッジ１５４を装着部１５に装着するときに、このピン１５２と干渉しないように、溝部１５６を形成しておく。一方、図１４に示すように、トナーカートリッジ１０４には、このような溝部１５６を設けないようにする。

これにより、最初に、装着部１５内へトナーカートリッジ１０４を装着させようとした場合、トナーカートリッジ１０４はピン１５２と干渉するため、トナーカートリッジ１０４を装着部１５へ装着させることはできない。

このため、最初に、現像剤カートリッジ１５４とトナーカートリッジ１０４を入れ間違えることはない。そして、現像剤カートリッジ１５４を取り外した後、ピン１５２を取り外すと、装着部１５へトナーカートリッジ１０４を装着させることができる。

また、これ以外にも、図１５に示すように、このピン１５２を装着部１５の底面ではなく、側壁に設けることで、ピン１５２の着脱が容易になり、また、装着部１５の奥方にピン１５２を設けることができるため、ピン１５２との干渉を防止するための溝部１５６の長さを図１３の場合よりも短くすることができる。

さらに、これ以外にも、図示はしないが、発光素子と受光素子とを対向配置した所謂フォトカプラを用い、トナーカートリッジ１０４にリブを設け、トナーカートリッジ１０４を装着部１５に装着させた状態で発光素子と受光素子の間に該リブが配置されるようにする。一方、現像剤カートリッジ１５４には該リブを設けない。

これにより、最初にトナーカートリッジ１０４を装着部１５に装着させると、発光素子から発光される光がリブによって遮られるため、この段階で警告を発するようにする。一方、現像剤カートリッジ１５４を装着部１５へ装着しても発光素子から発光される光は受光素子へ入射されるため、警告が発せられることはない。

なお、本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。

本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の現像装置を示す概略構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームを示す斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームの装着部を示す斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームに装着される現像剤カートリッジを示す断面斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームを示す全体構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームの供給通路を示す拡大図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームに装着される現像剤カートリッジを示す要部拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームに装着される現像剤カートリッジのシャッター部材の動作を説明する説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームに装着される現像剤カートリッジのシャッター部材の動作を説明する説明図である。 本実施形態に係る画像形成装置の要部の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像形成装置の作用を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームの装着部及び現像剤カートリッジを示す分解斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームの装着部及びトナーカートリッジを示す分解斜視図である。 本実施形態に係る画像形成装置の本体フレームの装着部及び現像剤カートリッジの変形例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 本体フレーム（装置本体）
１５ 装着部
１６ 感光体（現像剤保持体）
６４ 現像装置
９６ 現像剤収容室（現像剤収容部）
１０２ 現像剤カートリッジ
１０４ トナーカートリッジ
１０８ 現像剤収容室（現像剤カートリッジ）
１１０ 廃トナー回収室（現像剤カートリッジ）
１１２ 回転軸（回転部材、現像剤カートリッジ）
１１４ パドル（攪拌搬送部材）
１１６ 攪拌片（供給手段、現像剤カートリッジ）
１２０ 供給通路
１２２ 攪拌搬送オーガ（攪拌搬送手段）
１２４ 回転軸（攪拌搬送手段）
１２６ スパイラル羽根（羽根部材、攪拌搬送手段）
１３２ 開口
１３４ シャッター部材（開閉手段、現像剤カートリッジ）
１４２ 制御部（制御手段）
１４４ 記録媒体（記録手段、識別手段）
１４６ 読取装置（読取手段、識別手段）
１５２ ピン（干渉部材）
１５４ 現像剤カートリッジ
１５６ 溝部（逃げ部）

Claims (9)

1. 装置本体に着脱可能に配置され、現像剤保持体上の潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置に設けられトナー及び磁性キャリアを含む現像剤が収容されていない現像剤収容部と、
   前記装置本体に着脱可能に設けられ、前記現像剤収容部へ現像剤を供給する現像剤カートリッジと、
   を有する画像形成装置。
2. 前記現像剤カートリッジと、前記現像剤収容部へトナーを供給するトナーカートリッジと、を前記現像剤収容部へ現像剤又はトナーが供給される前に識別する識別手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記識別手段が、
   前記現像剤カートリッジに設けられ、前記現像剤が収容されていることが記録された記録手段と、
   前記装置本体に設けられ、前記記録手段の情報を読取る読取手段と、
   を含んで構成された請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記識別手段が、
   前記装置本体に着脱可能に設けられ、前記トナーカートリッジを装着するとき干渉する干渉部材と、
   前記現像剤カートリッジに設けられ、該現像剤カートリッジを装着するとき前記干渉部材と干渉しない逃げ部と、
   を含んで構成された請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記装置本体に設けられ、前記現像剤カートリッジ内の現像剤又は前記トナーカートリッジ内のトナーを前記現像装置の現像剤収容部へ供給する供給通路と、
   前記供給通路内に設けられ、前記現像剤又は前記トナーを攪拌搬送する攪拌搬送手段と、
   を有する請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤カートリッジが前記装置本体へ装着されると、前記トナーカートリッジを装置本体へ装着するときよりも前記攪拌搬送手段の搬送速度を速くする制御手段が設けられた請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記攪拌搬送手段が、
   前記供給通路内で回転可能に設けられた回転軸と、
   前記回転軸を中心に螺旋状に形成された羽根部材と、
   を含んで構成された請求項５又は６に記載の画像形成装置。
8. 前記現像剤カートリッジが、
   前記現像剤が収容された現像剤収容室と、
   前記現像剤収容室と隣接し、予めトナーが収容され、前記現像剤保持体上に残留した廃トナーを回収する廃トナー回収室と、
   前記現像剤収容室と前記廃トナー回収室とを繋ぐ開口を開閉する開閉手段と、
   前記開閉手段によって前記開口が開放されると、前記トナーを前記現像剤収容室へ供給する供給手段と、
   を含んで構成された請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記開閉手段が、
   前記現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材が取付けられた回転部材と、
   前記回転部材の一方向への回転時に空転し、他方向への回転時に該回転部材と係合し回転部材と一体に回転して前記開口を開放するシャッター部材と、
   を含んで構成された請求項８に記載の画像形成装置。

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