JP2014157186A - 現像剤収容カートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

現像剤収容カートリッジ、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】現像剤収容部40が有する現像剤補給開口43を開放、閉鎖可能に設けられる補給側シャッタ部44の開閉状態が検知される現像剤補給カートリッジTを提供することができる。
【解決手段】現像剤収容部40が有する現像剤補給開口43を外部に対して閉鎖する閉位置と、開放する開位置と、の間を移動可能な補給側シャッタ部44と、補給側シャッタ部44を閉位置に位置させる第1位置と、開位置に位置させる第2位置との間を、現像剤補給カートリッジTが装置本体100に装着位置に装着される際の移動に伴って移動する補給側移動部材61と、補給側移動部材61の移動に伴って検知光Lの光路を遮蔽する位置と、遮蔽しない位置との間を移動する遮蔽部材72を有し、前記装着位置にある状態における、遮蔽部材72による検知光の光路の遮蔽状態と補給側シャッタ部44の開閉状態とが対応していることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、現像剤収容カートリッジ、現像剤収容カートリッジが着脱可能に構成される画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置において、電子写真感光体、及びこれに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。プロセスカートリッジ方式においては、ユーザ自身で装置のメンテナンスを行うことができるため、操作性を向上できる。
また、プロセスカートリッジ方式の一つとして、現像剤補給方式が知られている。この方式においては、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成される現像剤収容カートリッジとしての現像剤補給カートリッジを採用する。そして、現像剤補給カートリッジに形成される補給開口とプロセスカートリッジに形成される受入開口を接続することにより、現像剤補給カートリッジ内の現像剤収容部に収容される現像剤を、プロセスカートリッジ内の現像剤収容部へ補給する構成をとっている。
ここで、ユーザがプロセスカートリッジや現像剤補給カートリッジを交換する際に、ユーザの手や衣服が現像剤で汚れないようにするための対策が必要となる。そのため、補給開口及び受入開口には、周辺への現像剤の漏れを防止するために、様々な構成の開閉可能なシャッタ機構が考えられている。
特許第4696168号公報
画像形成時において、シャッタ部は、補給開口から受入開口へ現像剤が補給可能に開放された開放状態にある必要がある。しかし、ユーザが触れる等によってシャッタ部が開口を塞いだ閉鎖状態のまま画像形成動作が行われてしまう虞がある。このようにシャッタ部が閉鎖状態のまま画像形成装置の画像形成動作を行うと、現像剤補給カートリッジからプロセスカートリッジへ現像剤が補給されないため、画像不良が発生する虞がある。
上記課題に鑑みて、本発明の目的は、現像剤収容カートリッジが有する開口を開放、閉鎖可能に設けられるシャッタ部の開閉状態が検知される現像剤収容カートリッジを提供することである。
上記目的を達成するため、本発明に係る現像剤収容カートリッジは、
現像剤により画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された現像剤収容カートリッジであって、
現像剤が収容されており、現像剤が出入り可能な開口を有する現像剤収容部と、
前記開口を前記現像剤収容部の外部に対して閉鎖する閉位置と、前記開口を前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第1位置と、前記開位置に位置させる第2位置と、の間を現像剤収容カートリッジが前記装置本体の装着位置に着脱される際の移動に伴って移動するように構成された移動部と、
を有する現像剤収容カートリッジにおいて、
前記移動部の移動に伴って検知光の光路を遮蔽する位置と、遮蔽しない位置と、の間を移動する遮蔽部を有し、
現像剤収容カートリッジが前記装着位置にある状態における、前記遮蔽部による前記検知光の光路の遮蔽状態と、前記シャッタ部の開閉状態とが対応していることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、
上記現像剤収容カートリッジを着脱可能に有し、
像担持体と、
レーザ光を出射し、前記像担持体の表面を露光することで前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記レーザ光を前記検知光として検知することによって前記シャッタ部の開閉状態を検知する検知手段であって、前記検知光の光路が前記遮蔽部によって遮蔽された状態において前記検知光を検知せず、遮蔽されていない状態において前記検知光を検知する検知手段と、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、現像剤収容カートリッジが有する開口を開放、閉鎖可能に設けられるシャッタ部の開閉状態が検知される現像剤収容カートリッジを提供することができる。
遮蔽構造について説明する図 画像形成装置の全体構成を示す概略断面図 プロセスカートリッジ及び現像剤補給カートリッジの概略断面図 プロセスカートリッジ及び現像剤補給カートリッジの外観斜視図 プロセスカートリッジの全体構成を示す外観斜視図 現像剤補給カートリッジを示す概略斜視図 現像ユニットの構成を示す概略図 巻き取り部材を示す拡大図 現像剤補給開口封止部材の除去について説明する図 補給側シャッタ部付近の分解斜視図 補給側移動部材と補給側シャッタ部の結合状態を示す正面図 受入側シャッタ部付近の分解斜視図 受入側移動部材と受入側シャッタ部の結合状態を示す正面図 補給側シャッタ部の開閉状態を示す図 遮蔽部材の動作について説明する概略断面図 濃度センサの構成の一例を示すブロック図 濃度センサの構成の一例を示す概略図 コントローラの主制御部の一例を示すブロック図 第2位置にある状態におけるパッチ画像及び階調値を示す図 実施例1の開閉検知処理のフローチャート 第1位置にある状態におけるパッチ画像及び階調値を示す図 実施例2の開閉検知処理のフローチャート 補給側シャッタ枠体の周囲の構成を示す斜視図 受入側シャッタ部の拡大斜視図 受入側シャッタ部の開閉状態を示す図
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。また、以下の説明においては、特に区別を要しない場合、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのいずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略して説明を行う。
(実施例1)
<画像形成装置の全体構成>
まず、図2〜図5を用いて、実施例1に係る電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という)の構成について説明する。図2は、実施例1に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。図3は、実施例1に係るプロセスカートリッジ及び現像剤補給カートリッジの概略断面図である。図4は、実施例1に係るプロセスカートリッジ及び現像剤補給カートリッジの外観斜視図である。図5は、実施例1に係るプロセスカートリッジの全体構成を示す外観斜視図である。
実施例1に係る画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーレーザプリンタであり、記録シートやOHPシート等の記録媒体Sにカラー画像形成を行う。なお、本実施例においては画像形成装置として4色フルカラーレーザプリンタを用いて説明するが、これに限らず、電子写真複写機、LEDプリンタ、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ等を用いても良い。
また、本実施例においては、現像剤補給方式を用いたプロセスカートリッジ方式を採用する。この方式においては、画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジP及び現像剤補給カートリッジTが、画像形成装置本体(以下、「装置本体」という)100にそれぞれ独立して着脱可能(自在)に構成されている。なお、以下の説明において、装置本体100とは、画像形成装置の全体構成からプロセスカートリッジP及び現像剤補給カートリッジTを除いた部分のことを指す。
図2に示すように、実施例1に係る装置本体100内には、第1〜第4のプロセスカートリッジPY〜PK及び第1〜第4の現像剤補給カートリッジTY〜TKが、水平方向に並べられて配設されている。各プロセスカートリッジP及び現像剤補給カートリッジTは、互いに同様の電子写真プロセス機構を有しており、収容される現像剤の色や充填量は各々異なっている。プロセスカートリッジP及び現像剤補給カートリッジTには、それぞれ装置本体100から回転駆動力が伝達される。また、プロセスカートリッジPには、装置本体100から帯電バイアス、現像バイアス等が供給される。
図3に示すように、プロセスカートリッジPは、クリーニングユニット1と、現像ユニット10から構成されている。これらクリーニングユニット1と現像ユニット10とは互いに揺動可能に結合されている。クリーニングユニット1は、現像剤像を担持可能な像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下、「感光体ドラム」という)2と、この感光体ドラム2に作用する帯電ローラ3と、クリーニング部材6と、を備えている。また、現像ユニット10は、感光体ドラム2上(像担持体上)の静電潜像を現像するための現像手段を備えている。
クリーニングユニット1の構成の詳細について説明する。回転軸Xを長手方向とする感光体ドラム2は、クリーニング枠体7によって回転可能に支持されている。感光体ドラム2の一端には、図4に示すように、ドラム駆動カップリング2aが設けられている。感光体ドラム2とドラム駆動カップリング2aは、一体的に形成されている。ドラム駆動カッ
プリング2aは、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。そして、装置本体100の駆動モータ(不図示)の駆動力がドラム駆動カップリング2aに伝達されることで、感光体ドラム2が図3中矢印A方向に所定の速度で回転駆動する。
帯電ローラ3は、感光体ドラム2に接触しながら従動回転する。帯電ローラ3は、図3に示すように、帯電ローラ軸受4を介して、クリーニング枠体7に取り付けられる。帯電ローラ3は、帯電ローラ3の回転中心と感光体ドラム2の回転中心を結ぶ線に沿って、矢印E方向に移動可能に取り付けられる。帯電ローラ3の回転軸3aは、帯電ローラ軸受4に回転可能に支持されている。帯電ローラ軸受4は、帯電ローラ加圧部材5によって感光体ドラム2に向かって付勢される。
クリーニング部材6は、先端の弾性ゴムブレード6aと支持板金6bから構成されている。弾性ゴムブレード6aの先端は、感光体ドラム2の回転方向(図3中矢印A方向)に対してカウンター方向に当接させている。クリーニング部材6は、感光体ドラム2に残留した現像剤を除去する。クリーニング部材6によって感光体ドラム2の周面から除去された現像剤は、クリーニング枠体7の除去現像剤収容部7aに収容される。
次に、図3、図7を参照して、現像ユニット10の構成の詳細について説明する。図7は、実施例1に係る現像ユニットの構成を示す概略図である。現像ユニット10は、図3に示すように、現像ユニット10内の各種要素を支持する現像枠体14を有する。現像枠体14は、現像部16と受入側現像剤収容部15とに分けられる。
現像部16には、現像剤担持体としての現像ローラ11、現像剤供給ローラ(以下、「供給ローラ」という)12、現像ブレード13が設けられている。現像ローラ11は、感光体ドラム2と接触して図3中矢印D方向に回転する。供給ローラ12は、現像ローラ11と接触しながら、図3中矢印F方向に回転する。供給ローラ12には、二つの役割がある。一つは、現像ローラ11上に現像部16内の現像剤を供給することである。もう一つは、現像に供されずに現像ローラ11上に残留した現像剤を剥ぎ取ることである。現像ブレード13は、現像ローラ11の周面上に接触することで、現像ローラ11上の現像剤の層厚を規制する。
ここで、図7に示すように、現像ローラ11の一端には、現像ローラ11に駆動を伝達するための現像ローラ駆動ギア30が設けられている。また、供給ローラ12の一端には、供給ローラ12に駆動を伝達するための供給ローラ駆動ギア31が設けられている。また、現像剤搬送部材25の一端には、現像剤搬送部材25に駆動を伝達するための現像搬送ギア32が設けられている。また、現像剤攪拌部材24の一端には、現像剤攪拌部材24に駆動を伝達するための第1現像攪拌ギア33が設けられている。また、現像剤攪拌部材24の他端には、現像剤攪拌部材24からの駆動を伝達するための第2現像攪拌ギア34が設けられている。
一方、受入側現像剤収容部15には、現像剤補給カートリッジTから補給される現像剤が収容されている。受入側現像剤収容部15は、図7に示すように、第1収容部15aと第2収容部15bに分けられる。第1収容部15aと第2収容部15bは、長手方向の両端に設けられた第1開口17と第2開口18によって繋がっている。
第1収容部15aには、現像剤受入開口23が設けられている。現像剤受入開口23の上部には、受入側シャッタユニット26が配置されている。通常、受入側シャッタユニット26は閉じているが、装置本体100にプロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTが装着された状態において、開く構成になっている。第2収容部15bは、図3中の現像開口28を介して現像部16と繋がっている。図7に示すように、プロセスカート
リッジPの未使用時において、現像開口28は封止部材29で封止されている。封止部材29は、プロセスカートリッジPの物流時に受入側現像剤収容部15から現像剤が漏れるのを防止している。封止部材29は、現像剤開口28の縁の面に溶着等により接着されている。
図7に示すように、封止部材29の長手方向の一端は、折り返されて、現像枠体14に設けられたシール開口14aを通過して現像枠体14の外部に延伸している。シール開口14aには、シール部材51が設けられる。シール部材51は、シール開口14aから現像剤が漏れるのを防止する。封止部材29の折り返し部29aの長手方向の端部29bは、現像枠体14の外部において、巻取り部材38と結合している。ここで、図8は、本実施例の巻き取り部材を示す拡大図である。巻取り部材38は、図8に示すように、巻取りギア部38aと巻取り軸部38bを有する。封止部材29は、巻取り軸部38bに両面テープ等によって接着される。プロセスカートリッジPを使用する際、封止部材29は、巻取り部材38で巻き取られることによって除去される。
一方、現像ユニット10の長手方向の一端には、図7に示すように、現像駆動カップリング27が設けられている。現像駆動カップリング27は、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。現像駆動カップリング27は、装置本体100の駆動モータ(不図示)の駆動力が伝達されると、所定の速度で回転する。装置本体100の駆動モータの駆動力は、現像駆動カップリング27から以下の経路で伝達される。
現像駆動カップリング27の駆動は、図7に示すように、現像駆動カップリング27のギア部27aから第1アイドラギア35と第2アイドラギア36を介して、現像ローラ駆動ギア30と供給ローラ駆動ギア31へ伝達される。これにより、現像ローラ11と供給ローラ12が回転駆動する。また、第1アイドラギア35の駆動は、第1現像攪拌ギア33にも伝達され、現像剤攪拌部材24が駆動する。現像剤攪拌部材24の駆動は、第2現像攪拌ギア34から第3アイドラギア37を介して現像搬送ギア32に伝達され、現像剤搬送部材25が回転駆動する。また、第3アイドラギア37の駆動は、第4アイドラギア39にも伝達される。第4アイドラギア39の駆動は、巻取り部材38の巻取りギア部38aに伝達され、巻取り部材38が回転駆動する。これにより、封止部材29が巻き取られ、現像開口28から除去される。
また、図7に示すように、第1収容部15aには、現像剤攪拌部材24が設けられている。現像剤攪拌部材24の役割は、二つある。一つは、受入側現像剤収容部15内の現像剤と現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤を混ぜることである。もう一つは、混ぜた現像剤を図7中矢印H方向へ搬送することである。現像剤攪拌部材24は、現像攪拌軸24aの周囲に設けられた現像支持軸24bに攪拌バネ24cを取り付けた構成になっている。一方、第2収容部15bには、現像剤搬送部材25が設けられている。現像剤搬送部材25は、図7中矢印J方向に現像剤を搬送するスクリュー部材である。
さらに、現像ユニット10内の現像剤の搬送について詳細を説明する。現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤は、第1収容部15a内で、現像剤攪拌部材24によって受入側現像剤収容部15内の現像剤と混ぜられる。混ぜられた現像剤は、第1開口17を介して第2収容部15bへ送られる。第2収容部15bにおいて、現像剤は、現像剤搬送部材25によって、現像開口28から現像部16へ搬送される。現像部16に搬送された現像剤は、供給ローラ12から現像ローラ11に送られ、現像される。現像に供されなかった現像剤は、再び現像部16から第2収容部15bに戻る。その後、現像剤搬送部材25によって、第2開口18から第1収容部15aに搬送される。
また、受入側現像剤収容部15の上部に設けられた現像剤受入開口23には、受入側シ
ャッタユニット26が備えられている。また、受入側シャッタユニット26の上部には、プロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTを接続するための受入開口シール67が備えられている(図24参照)。この受入開口シール67は、発泡ウレタン、フェルト等で構成されている。受入開口シール67は、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤を補給する際に両者の接続部分から現像剤が漏れるのを防止している。
さらに、クリーニングユニット1と現像ユニット10の結合について説明する。図5に示すように、クリーニング枠体7は、クリーニング結合穴8(8R、8L)を有する。一方、現像枠体14には、図3、図5に示すように、長手方向両端に現像側板19(19R、19L)が設けられている。現像側板19(19R、19L)は、現像結合穴20(20R、20L)を有する。クリーニング結合穴8(8R、8L)と現像結合穴20(20R、20L)は、図5に示すように、結合軸21(21R、21L)と嵌合することにより揺動可能に結合される。これにより、クリーニングユニット1と現像ユニット10が結合する。
クリーニングユニット1と現像ユニット10の間には、図3、図5に示すように、加圧バネ22が配置される。加圧バネ22の付勢力によって、現像ユニット10は、現像結合穴20を中心に図3中矢印G方向の回転モーメントを得る。これにより、現像ローラ11が感光体ドラム2に当接する。なお、実施例1においては、現像ローラ11は感光体ドラム2に接触して配置されているが、所定間隔を設けて配置される構成であってもよい。
第1のプロセスカートリッジPYは、現像剤収容部としての受入側現像剤収容部15内にイエローYの現像剤を収容しており、感光体ドラム2の表面にイエローYの現像剤像を形成する。同様に、第2のプロセスカートリッジPMはマゼンタMの現像剤を、第3のプロセスカートリッジPCはシアンCの現像剤を、第4のプロセスカートリッジPKはブラックKの現像剤を収容している。そして、各プロセスカートリッジPM〜PCが備える各感光体ドラム2の表面に各色の現像剤像を形成する。
一方、第1の現像剤補給カートリッジTYは、現像剤収容部としての補給側現像剤収容部40内にイエローYの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容するプロセスカートリッジPY内にイエローYの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第2の現像剤補給カートリッジTMは、マゼンタMの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容するプロセスカートリッジPMにマゼンタMの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第3の現像剤補給カートリッジTCは、シアンCの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容するプロセスカートリッジPCにシアンCの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第4の現像剤補給カートリッジTKは、ブラックKの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容するプロセスカートリッジPKにブラックKの現像剤を補給可能に構成されている。
ここで、図2に示すように、プロセスカートリッジPY〜PKの上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットLBが配設されている。レーザスキャナユニットLBは、画像情報に対応してレーザ光Lを出射する。出力されたレーザ光Lは、感光体ドラム2の表面上に走査露光される。
また、図2に示すように、プロセスカートリッジPY〜PKの下方には、一次転写部材としての中間転写ベルトユニット110が配設されている。中間転写ベルトユニット110は、可撓性を有する無端状の転写ベルト111と、この転写ベルト111を張設して回動させる駆動ローラ112、従動ローラ113、二次転写対向ローラ114を有する。
各プロセスカートリッジに備えられる感光体ドラム2は、転写ベルト111に接している。この感光体ドラム2と転写ベルト111とが接する接触部N1が一次転写部である。また、転写ベルト111の内周面側には、感光体ドラム2に対向して一次転写ローラ115が配設されている。また、転写ベルト111を介して二次転写対向ローラ114に対向する位置には、二次転写部材としての二次転写ローラ117が配置されている。転写ベルト111と二次転写ローラ117との接触部N2が二次転写部である。
また、中間転写ベルトユニット110の下方には、給送ユニット120が配設されている。この給送ユニット120は、記録媒体Sを収容する給送トレイ121と給送ローラ122とで構成される。また、装置本体100内の上方には定着ユニット130が配設されている。さらに、装置本体100の上面は排出トレイ100aとなっている。なお、記録媒体S上に転写されずに転写ベルト111上に残留した現像剤は、転写ベルト111に当接して配置されるベルトクリーニングユニット116によって除去、回収される。
<画像形成動作>
次に、図2、図3を参照して、フルカラー画像を形成するための画像形成動作について説明する。まず、第1〜第4の各プロセスカートリッジPY〜PKの感光体ドラム2が図2中矢印A方向に所定の速度で回転駆動される。また、転写ベルト111は図2中矢印B方向(感光体ドラム2の回転に順方向)に回転駆動される。この時、転写ベルト111の速度は、感光体ドラム2の速度に対応している。
また、感光体ドラム2と転写ベルト111が回転駆動するのと同時に、レーザスキャナユニットLBが駆動される。ここで、レーザスキャナユニットLBの駆動に同期して、各プロセスカートリッジに備えられる帯電ローラ3が所定の極性、電位で感光体ドラム2の表面を一様に帯電する。そして、レーザスキャナユニットLBが、各色の画像信号に応じたレーザ光Lで各感光体ドラム2の表面を走査露光する。これにより、各感光体ドラム2の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。
第1のプロセスカートリッジPYの感光体ドラム2の表面に形成された静電潜像は、現像ローラによって現像され、イエローYの現像剤像が形成される。そして、イエローYの現像剤像は転写ベルト111上に一次転写される。その上に、第2〜第4のプロセスカートリッジの感光体ドラム2の表面に形成された現像剤像が重畳され、4色フルカラーの未定着の現像剤像が、転写ベルト111上に形成される。
一方、給送トレイ121に収容されている記録媒体Sが、所定の制御タイミングで二次転写部N2へと給送される。そして、二次転写部N2において、転写ベルト111上に形成された4色フルカラーの現像剤像が、記録媒体S上に一括して二次転写される。
さらに、4色フルカラーの現像剤像が二次転写された記録媒体Sは、転写ベルト111から分離されて、定着ユニット130へ導入される。そして、定着ニップ部で加熱、加圧されることにより、現像剤像が記録媒体S上に定着される。その後、フルカラー画像が定着された記録媒体Sは、排出トレイ100aに搬送されることで、画像形成動作は完了する。
<現像剤補給カートリッジ>
次に、図3、図6参照して、実施例1に係る現像剤収容カートリッジとしての現像剤補給カートリッジの構成について説明する。図6は、実施例1に係る現像剤補給カートリッジを示す概略斜視図である。現像剤補給カートリッジTは、図3に示すように、現像剤を収容するための現像剤収容部としての補給側現像剤収容部40を有している。補給側現像剤収容部40は、現像剤が出入り可能であって、プロセスカートリッジPに現像剤を補給
するための開口としての現像剤補給開口43を有する。また、現像剤補給開口43の下部には、補給側シャッタ部44が設けられている。通常、補給側シャッタ部44は閉じているが、装置本体100にプロセスカートリッジPと現像剤補給カートリッジTが装着された状態において、開く構成になっている。なお、現像剤補給カートリッジTによる補給動作は、装置本体100に設けられたプロセスカートリッジPの現像剤残量検知部(不図示)が、プロセスカートリッジP内の現像剤残量不足を検知した時に行われる。
補給側現像剤収容部40内には、補給搬送部材41と補給攪拌部材42が設けられている。補給搬送部材41と補給攪拌部材42は、補給側現像剤収容部40を形成する枠体によって回転可能に支持されている。補給搬送部材41は、補給側現像剤収容部40内の現像剤を現像剤補給開口43に向けて搬送する。補給搬送部材41は、図6に示すように、表面にらせん状のフィン41aと戻しフィン41bが形成されたスクリュー部材である。フィン41aは、図6中矢印QA方向に現像剤を搬送する。戻しフィン41bは、フィン41aと逆方向である図6中矢印QB方向に現像剤を搬送する。
補給攪拌部材42は、補給攪拌軸42aと補給攪拌シート42bから形成されている。補給攪拌部材42の役割は、二つある。一つは、補給側現像剤収容部40内の現像剤を攪拌することである。もう一つは、攪拌した現像剤を補給搬送部材41に送ることである。補給搬送部材41の上部には、カバー部材47が設けられている。カバー部材47は、現像剤補給開口43と補給搬送部材41の長手方向の一部を覆っている。カバー部材47には、戻し穴47aが設けられている。
補給搬送部材41と補給攪拌部材42の長手方向の一端には、それぞれ補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46が設けられている。補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46は、装置本体100のカップリング(不図示)と係合する。補給搬送カップリング45と補給攪拌カップリング46に装置本体100の駆動モータ(不図示)の駆動力が伝達されることで、補給搬送部材41と補給攪拌部材42が所定の速度で回転駆動される。
現像剤補給カートリッジT内の現像剤の搬送について説明する。補給側現像剤収容部40内の現像剤は、補給攪拌部材42によって攪拌され、補給搬送部材41へ送られる。補給搬送部材41に送られた現像剤は、カバー部材47まで搬送されるとカバー部材47によって一部が規制される。これにより、現像剤補給開口43から排出される現像剤の量が一定となる。カバー部材47内に搬送された現像剤は、現像剤補給開口43からプロセスカートリッジPへ排出される。現像剤補給開口43から排出されなかった現像剤は、戻しフィン41bによって、戻し穴47aから補給攪拌部材42へ送られ、再び撹拌される。
ここで、図9を用いて、現像剤補給カートリッジTの現像剤補給開口43の封止構成について説明する。図9は、現像剤補給開口封止部材の除去について説明する図である。なお、説明の都合上、図9において補給側シャッタ部44は不図示とした。
現像剤補給カートリッジTの未使用時における現像剤補給開口43は、図9(a)に示すように、現像剤補給開口封止部材401で封止されている。現像剤補給開口封止部材401は、現像剤補給カートリッジTの物流時に補給側現像剤収容部40から現像剤が漏れるのを防止している。現像剤補給開口封止部材401は、現像剤補給開口溶着部43aに溶着等で接着され、補給開口封止部材折り返し部401aにて折り返された状態にて、補給開口封止部材402によって付勢されている。
補給開口封止部材402は、現像剤補給開口封止部材401の除去後における補給側現像剤収容部40からの現像剤の漏れを防止する。補給開口封止部材長手端部401bは、
補給側現像剤収容部40の外部において、現像剤補給開口封止部材除去部(以下、「補給巻取り部材」という)403と結合している。補給巻取り部材403は、補給巻取りギア部403aと補給巻取り軸部403bから形成されている。現像剤補給開口封止部材401は、補給巻取り軸部403bに両面テープ等によって接着される。現像剤補給カートリッジTを使用する際、補給搬送カップリング45の駆動は、補給搬送カップリング45に設けられたギア部45aから補給第1アイドラギア404を介して補給巻き取りギア部403aに伝達され、補給巻き取り部材403が回転駆動する。これにより、現像剤補給開口封止部材401が巻き取られ、図9(c)に示すように現像剤補給開口43から除去される。
<補給側シャッタ部のシャッタ機構>
次に、図10、図11、図14、図23、及び図25を用いて、本実施例に係る現像剤補給カートリッジTのシャッタ機構の構成を説明する。図10は、補給側シャッタ部付近の分解斜視図である。図11は、補給側移動部材と補給側シャッタ部の結合状態を示す正面図である。図14は、補給側シャッタ部の開閉状態を示す図である。図14(a)は補給側シャッタ部によって現像剤補給開口が開放された状態を示す図、図14(b)は補給側シャッタ部によって現像剤補給開口が閉鎖された状態を示す図である。図23は、補給側シャッタ枠体の周囲の構成を示す斜視図である。図25は、受入側シャッタ部の開閉状態を示す図である。また、図25(a)は受入側シャッタ部によって現像剤受入開口が開放された状態を示す図、図25(b)は受入側シャッタ部によって現像剤受入開口が閉じられた状態を示す図である。補給側シャッタ部44は、回転部材であり、閉位置となる回転位相において補給側開口43を外部に対して閉鎖し、開位置となる回転位相において補給側開口43を開放することが可能な形状をしている。以下、詳細を説明する。
図10、図23に示すように、補給側現像剤収容部40を形成する枠体には、現像剤補給カートリッジTが装置本体100に装着する装着方向QAから見て現像剤補給開口43の下流側に補給側第1係合部材60aが配置されている。また、上流側には補給側第2係合部材60bが配置されている。また、補給側現像剤収容部40を形成する枠体には補給側シャッタ枠体63が固定されている。そして、補給側シャッタ枠体63には、上方に補給側シャッタ枠体第1開口63aと、下方に補給側シャッタ枠体第2開口63bとが配置されている。補給側現像剤収容部40内の現像剤は、補給側シャッタ枠体第1開口63aと補給側シャッタ枠体第2開口63bとを介して受入側現像剤収容部15内へ補給される。また、補給側シャッタ枠体第1開口63aと補給側シャッタ枠体第2開口63bの間には補給側シャッタ枠体挿入部63cが設けられている。そして、補給側シャッタ枠体挿入部63cは、補給側シャッタ部44が備える円筒部であるシャッタ部としての補給側シャッタ円筒部44aを回転自在に支持する。
補給側シャッタ部44には、基体となる補給側シャッタ円筒部44aの側端から該円筒の軸線方向外方へ向って突出した補給側シャッタ連結部44bが設けられている。そして、貫通孔としての補給側シャッタ連通口44cが、補給側シャッタ円筒部44aを貫通して、補給側開口43と現像剤収容部40の外部とを連通するように対向して2箇所設けられている。尚、補給側シャッタ連通口44cは、補給側シャッタ円筒部44aの軸線方向と交差する方向で設けられている。そして、補給側シャッタ円筒部44aが補給側シャッタ枠体挿入部63cに嵌合することによって、補給側シャッタ部44が補給側現像剤収容部40を形成する枠体に回転自在に設けられる。
補給側シャッタ枠体63の補給側シャッタ枠体挿入部63c側には、補給側シャッタ蓋65が設けられている。補給側シャッタ蓋65は両端に補給側シャッタ蓋抜け止め腕部65aを有する。そして、それぞれの補給側シャッタ蓋抜け止め腕部65aに設けた補給側シャッタ蓋抜け止め孔部65bが、補給側シャッタ枠体63に設けられた爪状の抜け止め
部である、補給側シャッタ枠体抜け止め爪部63dと係合する。これによって、補給側シャッタ蓋65は補給側シャッタ枠体63に固定される。これによって、補給側シャッタ枠体63から補給側シャッタ部44が脱落するのを防止する。
さらに、図10等に示すように、補給側シャッタ蓋65には、露光(検知光)の光路を遮蔽可能な遮蔽部としての遮蔽部材72と、補給側シャッタ蓋開口部65cが設けられている。遮蔽部材72の構成については後述する。この補給側シャッタ蓋開口部65cを介して、補給側シャッタ連結部44bが突出している。そして、補給側シャッタ蓋65から突出している補給側シャッタ連結部44bの先端部に、連動して補給側シャッタ部44を移動させる補給側移動部材61が固定されている。前記補給側移動部材61は、補給側シャッタ連結部44bの先端に設けられた補給側シャッタ連結凹部44dに挿入される補給側移動部材連結凸部61aを有する。そして、補給側シャッタ連結凹部44dに補給側移動部材連結凸部61aを圧入している。これにより、補給側移動部材61は、補給側シャッタ部44と一体に回転可能となる。
また、図11に示すように補給側移動部材61には、受入側移動部材62から回転力を受けるための補給側移動部材作用凸部61b(61b1〜61b4)と補給側移動部材作用凹部61c(61c1〜61c4)とが交互に設けられている。ここで、図11において、補給側シャッタ部44の回転中心軸を通る上下方向の線を切断線SEC1と定義する。また、補給側シャッタ部44がとり得る位置のうち、補給側開口43を現像剤収容部40の外部に対して閉鎖する位置を閉位置、補給開口43を現像剤収容部40の外部に対して開放する位置を開位置と定義する。また、この補給側シャッタ部44を移動させる補給側移動部材61がとり得る位置のうち、補給側シャッタ部44を閉位置にする位置を第1位置、開位置にする位置を第2位置と定義する。
<受入側シャッタ部のシャッタ機構>
次に、図12、図13を用いて、本実施例のプロセスカートリッジPのシャッタ機構について説明する。図12は、受入側シャッタ部付近の分解斜視図である。図13は、受入側移動部材と受入側シャッタ部の結合状態を示す正面図である。
図12に示すように、プロセスカートリッジPのシャッタ機構は現像剤補給カートリッジTのシャッタ機構と同様の構成を用いている。受入側シャッタ枠体66は補給側シャッタ枠体63と対応する。また、受入側シャッタ枠体第1開口66aは補給側シャッタ枠体第1開口63aと対応する。また、受入側シャッタ枠体第2開口66bはT容器補給側シャッタ枠体第2開口63bと対応する。
また、受入側シャッタ部26は補給側シャッタ部44と対応する。そして、受入側シャッタ円筒部26aは補給側シャッタ円筒部44aと対応する。受入側シャッタ連結部26bは補給側シャッタ連結部44bと対応する。受入側シャッタ連通口26cは現像剤補給シャッタ連通口44cと対応する。受入側シャッタ連結凹部26dは現像剤補給シャッタ連結凹部44dと対応する。受入側移動部材62に設けられた受入側移動部材連結凸部62aは、補給側移動部材連結凸部61aと対応する。
更に、受入側シャッタ蓋68は補給側シャッタ蓋65と対応する。受入側シャッタ蓋抜け止め腕部68aは補給側シャッタ蓋抜け止め腕部65aと対応する。受入側シャッタ蓋抜け止め孔部68bは補給側シャッタ蓋抜け止め孔部65bと対応する。受入側シャッタ蓋開口部68cは補給側シャッタ蓋開口部65cと対応する。これら対応する部分の構成は現像剤補給カートリッジTの同様の部分と同じであるため詳細な説明は省略する。
図13に示すように、受入側移動部材62には、補給側移動部材61へ回転力を与える
ための受入側移動部材作用凸部62b(62b1〜62b4)と係合部としての受入側移動部材作用凹部62c(62c1〜62c4)が設けられている。受入側移動部材作用凸部62bの中央には、受入側移動部材中央凹部62d(62d1〜62d4)が設けられている。そして、受入側移動部材中央凹部62dは、前述した補給側移動部材作用凸部61bと係合可能である。
さらに、受入側現像剤収容部15を形成する枠体には受入側移動部材62の回転を規制するための受入側規制部材69が設けられている。受入側規制部材69は、図12、図13に示すように受入側現像剤収容部15に設けられた受入側スライドレール71(71a、71b)によって上下方向(矢印TA、TB方向)へスライド可能に設けられている。また、受入側規制部材69は受入側現像剤収容部15を形成する枠体と受入側規制部材69の間に設けられた受入側圧縮バネ70のバネ力(弾性力)により常に上方に付勢されている。
図13に示すように、受入側規制部材69に設けられた受入側規制部材凹部69aは、受入側移動部材作用凸部62b(62b1〜62b4)が順次係合できる構成となっている。受入側移動部材作用凸部62bが受入側規制部材凹部69aと嵌合することによって、受入側移動部材62の回転が規制される。受入側規制部材69は、後述する補給側第1係合部材60aまたは補給側第2係合部材60bに付勢されて下方にスライドすることにより、受入側規制部材凹部69aが受入側移動部材作用凸部62bから退避した位置をとることができる。このとき、受入側移動部材62は回転可能な状態となる。
<現像剤補給カートリッジのシャッタ動作>
次に、図14を参照して、現像剤補給カートリッジTのシャッタ機構の動作について説明する。図14(a)に示すように、互いのプロセスカートリッジP、現像剤補給カートリッジTが装着された際には、現像剤補給開口43と、補給側シャッタ枠体第1開口63aと、補給側シャッタ枠体第2開口63bとが、補給側シャッタ連通口44cと対向する。図14(a)に示した状態は、補給側シャッタ部44が現像剤補給開口43を開放する状態、即ち、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤の補給が可能な現像剤補給許容状態である。
図14(b)に示すように、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する前においては、現像剤補給開口43と、補給側シャッタ枠体第1開口63aと、補給側シャッタ枠体第2開口63bとが、補給側シャッタ円筒部44aと対向する。従って、図14(b)に示した状態は、補給側シャッタ部44が現像剤補給開口43を閉じる状態、即ち、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPへ現像剤の補給が不可能な現像剤補給停止状態である。
現像剤補給カートリッジTあるいはプロセスカートリッジPを装置本体100から取り出す際には、補給側移動部材61が、受入側移動部材62から力を受けて回転(移動)する。そして、補給側移動部材61の回転と連動して補給側シャッタ部44は、開位置(図14(a))から閉位置(図14(b))へ、第1シャッタ回転方向VA又は第2シャッタ回転方向VBのいずれかの方向へ90°回転する。これによって、現像剤補給開口43が補給側シャッタ部44により閉じられて、プロセスカートリッジPへの現像剤の補給が停止される。つまり、現像剤補給カートリッジTのシャッタ機構の動作は補給側シャッタ部44を90°毎に回転させることにより行う。
<プロセスカートリッジのシャッタ動作>
次に、図25を参照して、プロセスカートリッジPのシャッタ機構の動作について説明する。ここで、前述したようにプロセスカートリッジPのシャッタ機構は現像剤補給カー
トリッジTのシャッタ機構と同様の構成を用いている。従って、図25(a)に示した状態は、受入側シャッタユニット26が現像剤受入開口23を開放する状態、即ち、現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤をプロセスカートリッジPへ受入可能な現像剤受入許容状態である。同様の理由から、図25(b)に示した状態は、受入側シャッタユニット26が現像剤受入開口23を閉じる状態、即ち、現像剤補給カートリッジTから補給された現像剤をプロセスカートリッジPへ受入不可能な現像剤受入停止状態である。
現像剤補給カートリッジTあるいはプロセスカートリッジPを装置本体100から取り出す際には、受入側移動部材62が、補給側第1係合部材60a又は補給側第2係合部材60bから力を受けて回転(移動)する。そして、受入側移動部材62の回転と連動して受入側シャッタユニット26は、開位置(図25(a))から閉位置(図25(b))へ、第1シャッタ回転方向VA又は第2シャッタ回転方向VBのいずれかの方向へ90°回転する。これによって、現像剤受入開口23が受入側シャッタユニット26により閉じられて、現像剤補給カートリッジTからの現像剤の受入が停止される。つまり、プロセスカートリッジPのシャッタ機構の動作は受入側シャッタユニット26を90°毎に回転させることにより行う。
<プロセスカートリッジの受入側移動部材の動作>
次に、図10、図12及び図13を用いて、装置本体側であるプロセスカートリッジPに設けられる受入側移動部材62の動作について説明する。図13に示すように、補給側第1係合部材60aは、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する際に、補給側移動部材61が現像剤補給開口43を現像剤補給許容状態に移動させるのに先立って、受入側規制部材69を矢印TB方向にスライドさせる。これにより、受入側規制部材69による規制が解除され、受入側移動部材62は回転可能な状態となる。次いで、補給側第1係合部材60aは、受入側移動部材作用凸部62b(図12参照)と係合して、受入側移動部材62を90°回転させる。これにより、受入側シャッタ部26を閉位置から開位置へ移動させる。
また、補給側第1係合部材60aは、現像剤補給カートリッジTを装置本体100から取り出す際に、補給側移動部材61が現像剤補給開口43を現像剤補給停止状態に移動させるのに先立って、受入側規制部材69を下方にスライドさせる。これにより、受入側規制部材69による規制が解除され、受入側移動部材62は回転可能な状態となる。次いで、補給側第1係合部材60aは、受入側移動部材作用凸部62bと係合して、受入側移動部材62を90°回転させる。これにより、受入側シャッタ部26を開位置から閉位置へ移動させる。
補給側第2係合部材60bは、装着方向QAから見て補給側移動部材61の下流側に配置されている(図10、図13参照)ため、プロセスカートリッジPを装置本体100に装着する際に、前述した補給側第2係合部材60aと同様の動作を行う。これにより、受入側シャッタ部26を閉位置から開位置へ移動させる。同様にして、プロセスカートリッジPを装置本体100から取り出す際には、受入側シャッタ部26を開位置から閉位置へ移動させる。
<遮蔽構造>
次に、図1、図11を用いて、実施例1の遮蔽構造について説明する。図1は、実施例1の遮蔽構造について説明する図である。図1(a)は、現像剤補給許容状態における補給側移動部材61の位置における、図11の切断線SEC1による遮蔽部材72の構成を表す概略断面図である。図1(b)は、現像剤補給停止状態における補給側移動部材61の位置における、図11の切断線SEC1による遮蔽部材72の構成を表す概略断面図である。
図1(a)に示すように、補給側シャッタ蓋65には補給側シャッタ蓋スライド部65dが設けられている。遮蔽部材72は、補給側移動部材61と補給側シャッタ蓋65の間に設けられている。また、遮蔽部材72は、補給側シャッタ蓋スライド部65dによって左右方向(矢印XA、XB方向)へスライド可能に配置されている。また、遮蔽部材72は、補給側シャッタ蓋65と遮蔽部材72との間に設けられた遮蔽部材圧縮バネ73のバネ力(弾性力)により常に右方向(矢印XB方向)に付勢されている。遮蔽部材72の先端には、付勢部72a(以下、「遮蔽部材付勢部」という)が設けられている。図1(a)に示すように第2位置において、遮蔽部材付勢部72aは補給側移動部材61に設けられた保持部61d(以下、「補給側移動部材保持部」という)に付勢される。
また、遮蔽部材72には、補給側シャッタ蓋スライド部65dのスライド方向に対してテーパ形状を有する遮蔽部材係合部72bが設けられている。図1(b)に示すように、第1位置において補給側移動部材61に設けられた係合孔61e(以下、「補給側移動部材係合部」という)と係合する。また、図11に示すように補給側移動部材係合部61e(61e1、61e2)は補給側移動部材61の回転軸である補給側移動部材連結凸部61a(図10参照)に対して180°間隔で2箇所に設けられる。
<遮蔽部材の動作>
遮蔽部材72の動作について、図15を用いて説明する。図15は、遮蔽部材の動作について説明する概略断面図である。図15(a)は第1位置における遮蔽部材72の状態を示す概略断面図である。図15(b)及び図15(c)は、補給側移動部材61が回転して第1位置から第2位置へ移る際の遮蔽部材72の動作を表す概略断面図である。図15(d)は第2位置における遮蔽部材72の状態を示す概略断面図である。通常、現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する前においては、補給側シャッタが現像剤補給停止状態にあるため、図15(a)に示すように補給側移動部材61は第1位置を取る。
この状態の現像剤補給カートリッジTを、プロセスカートリッジPが装着された装置本体100に装着すると、前述したように補給側移動部材61が受入側移動部材62から回転力を受ける。補給側移動部材61が回転力を受けると、補給側移動部材係合部61eが遮蔽部材係合部72bに対して補給側移動部材係合部作用力61fを与える。図15(a)に示すように、補給側移動部材係合部作用力61fは、水平成分である補給側移動部材係合部作用力水平成分61fxと、垂直成分である補給側移動部材係合部作用力垂直成分61yとの合力である。遮蔽部材係合部72bは、補給側移動部材係合部作用力水平成分61fxによって、図15(b)に示すように遮蔽部材72は左方向(遮蔽部材圧縮バネ73の付勢方向と逆方向)に押し戻される。結果、補給側移動部材係合部61eと遮蔽部材係合部72bとの係合が解除され、図15(c)及び図15(d)に示すように遮蔽部材付勢部72aが補給側移動部材保持部61bを付勢する。更に補給側移動部材61が回転して現像剤補給カートリッジTが装着完了状態になる。
一方、現像剤補給カートリッジTとプロセスカートリッジPが装置本体100に装着された状態においては、補給側シャッタが現像剤補給可能位置にあるため、補給側移動部材61は第2位置を取る。この状態の現像剤補給カートリッジTを、プロセスカートリッジPが装着された装置本体100から取り出すと、補給側移動部材61が回転する。結果、補給側移動部材係合部61eが遮蔽部材係合部72bと係合し、補給側移動部材61は再び第1位置を取る。
<装置本体の信号処理構成>
次に、本実施例における信号処理の構成を、図16を用いて説明する。図16は、本実
施例に係る装置本体における信号処理構成の一例を示す機能ブロック図である。例えば、不図示のホストコンピュータよりプリント命令が発せられると、ホストコンピュータ上のドライバ74からは、印刷データとしてのページ記述言語が送出され、装置本体100内のコントローラ75へ入力される。
また、プリント時にはユーザが文書画像、グラフィック画像、写真画像等の画像の属性を指定するか、あるいはアプリケーション等から自動的に判別するなどして、ドライバ74でプリントされる印刷データの属性が決定される。そして、ハーフトーン情報76として中間調処理部77へ入力される。
コントローラ75内にはデコーダ78、バンドメモリ79、色変換処理部80、γ補正部81、中間調処理部77が配置される。入力された印刷データ(例えばページ記述言語)はデコーダ78で解釈され、RGB各8ビットの画像データに変換される。RGBの画像データはバンドメモリ79へ入力される。バンドメモリ79は数ライン分の画像データを格納可能である。
まず、先頭の所定ライン分の画像領域がバンドメモリ79へ展開され、RGBの画像データが出力される。バンドメモリ79から出力されたRGB画像データは、パラレルに色変換処理部80へと入力される。色変換処理部80に入力されたRGB画像データは、所定の色変換処理及びUCR(Under Color Removal:下色除去)処理が施され、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像信号へと変換される。本実施例の装置本体100は上述したようにY、M、C、K各色1画面ずつ形成する。そのため、色変換処理部80からは面順次、すなわちYの1画面分のデータ、Mの1画面分のデータ、Cの1画面分のデータ、Kの1画面分のデータ、の順に画像信号が時間差をおいて出力される。
γ補正部81は、中間調の階調特性を画像信号に対してリニアに保たれるように、後述するγ補正部テーブル(濃度補正テーブルとも呼ぶ)に基づいて、色変換処理部80から出力された各色の画像信号に補正を加えた信号へ変換する。その後、後述する現像剤補給開口43の開閉検知手段(以下、「開閉検知部」という)82は、装置本体100内における現像剤補給開口が現像剤補給許容状態と現像剤補給停止状態のどちらを取っているかを検知する。この検知は、後述する濃度検知手段(以下、「濃度センサという」)83による検知用画像(以下、「パッチ画像」という)92(図19参照)の濃度情報の検知結果に基づいて行われる。その後、中間調処理部77で、ディザ法等によって中間調処理が行われる。
また、装置本体100内にはPWM(Pulse Width Modulation)処理部84、レーザ駆動部85が配置される。供給元であるコントローラ75から供給される、中間調処理部77で中間調処理が施された画像信号には、PWM処理部84でパルス幅変調をかけられ、D/A(デジタルアナログ)変換された後にレーザ駆動部85へと入力される。そしてレーザ駆動部85は入力されたデータに従いスキャナ部を制御し、その後は、図2を用いて説明した電子写真プロセスを経て記録媒体Sに印刷がなされる。
<濃度センサの説明>
濃度センサ83は、図2中では不図示であるが、図2に示す装置本体100の転写ベルト111へ向けて配置されている。この濃度センサ83を図17に示す。図17は、濃度センサの構成の一例を示す概略図である。LEDなどの赤外発光素子86と、フォトダイオードなどの受光素子87a、87b等で構成される。受光素子87aはLEDによりパッチ画像92に光を照射したときのパッチ画像92からの乱反射光強度を検知する。そして、パッチ画像92からの正反射光強度を検知する受光素子87bの検知結果から、受光
素子87aにより検出された乱反射光強度を差し引く。これにより、正確な正反射光強度を検出でき、それに基づき中間転写体の表面に形成されたパッチ画像92の濃度相当の情報を検知することができるようになる。
<主制御部の構成>
図18は、上で説明したコントローラの主制御部の一例を示すブロック図である。主制御部88は、CPU89、EEPROM90、RAM91を少なくとも有する。図16の各信号処理手段は、主制御部88と不図示の信号線によって連結されており、主制御部88によって指示、データ保存、データの読み書き等を行う。また、主制御部88の処理は、EEPROM90上に記憶されたプログラムコードを読み出して、CPU89によって実行されることによって成される。
そして、本実施例では、この主制御部88により、上に説明した現像剤補給開口の開閉検知部82の機能が実現される。尚、これに限定されず、例えば現像剤補給開口の開閉検知部82を、主制御部88によるものではなく、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)、或いは主制御部88とASICの協働により実現してもよい。また、その他の各ブロックについても、現像剤補給開口の開閉検知部82と同様に、主制御部88や、ASICや、それらの組み合わせにより実現してもよい。
<画像濃度制御>
次に本実施例で行う画像濃度制御について説明する。装置本体100を使用する温湿度などの画像形成の作動状態(作動環境)や、感光体の消耗/劣化度合いや、連続印字枚数等の画像形成における作動状態(稼動状況)により、印字画像の濃度に変動が生じる。そしてこの濃度変化を抑制すべく多くの装置本体100においては、帯電電位や、露光量や、現像バイアスや、階調制御等の画像形成条件を自動調整する画像濃度制御機構が搭載されている。本実施例の装置本体100は、例えば装置本体100の電源投入後や、現像剤補給カートリッジの交換時、所定の印字枚数を印字したときに画像濃度制御を行う。
次に、図19を用いて、画像濃度制御の一例として階調制御について説明する。階調制御の目的は、ハーフトーンの階調特性を画像信号の階調値に対してリニアに保つことである。階調を変えて形成した複数のパッチ画像92を濃度センサ83で検知し、その結果から入出力特性がリニアとなるように、γ補正テーブルを修正する。以下、階調制御の処理について具体的に説明する。CPU89のパッチ画像形成指示により、パッチ画像生成部93は、図19(a)に示すパッチ画像を生成する。そして、生成された画像は、γ補正部81、中間調処理部77、PWM処理部84、レーザ駆動部85を経て、上述の電子写真プロセスにより、転写ベルト111上にパッチ画像として形成される。
図19(a)のパッチ画像を構成する各パッチ画像92はn0〜n4の階調で形成されている。尚、パッチ画像出力時には、図19(b)の601で示すスルーのγ補正テーブルを用いる。転写ベルト111上に形成されたパッチ画像92の濃度は、濃度センサ83によって検知される。
各パッチ画像92の濃度をY0〜Y4とする。算出された濃度を基に、濃度特性テーブル602(基準濃度特性テーブル)を生成する。基準濃度特性テーブル602の一例を、図19(b)に示す(602の縦軸は、濃度)。その後、γ補正テーブル603を、基準濃度特性テーブル602の逆特性となるように求める(603の縦軸はγ補正部81の出力階調値)。以上で説明した階調制御において、転写ベルト111上に形成されたパッチ画像92は、図2に示すベルトクリーニングユニット116によって回収される。
<現像剤補給開口の開閉状態の検知>
次に、図20を用いて、検知手段としての開閉検知部82による、現像剤補給開口43の開閉検知処理の流れについて説明する。図20は、開閉検知処理のフローチャートである。まずステップ205−1で、装置本体100は、CPU89の指示により、現像剤補給開口43の開閉検知処理を開始する。ステップ205−2で、CPU89は、図19を用いて説明した階調制御を実行して、パッチ画像92の濃度Y0〜Y4を取得する。そして現像剤補給開口43の開閉検知部82は、ステップ205−3において、パッチ画像92の濃度Y0〜Y4の平均値Yaveと、所定の基準濃度Ythとを比較する。現像剤補給開口43の開閉検知部82は、Yave>Ythの場合(YES)の場合はステップ205−4へ処理を進め、Yave≦Yth(NO)の場合はステップ205−5へ処理を進める。
ステップ205−4で、現像剤補給開口43の開閉検知部82は、現像剤補給開口43が現像剤補給許容状態にあると判別し、RAM91上の現像剤補給開口開閉情報に対して「状態1」を保存する。他方、ステップ205−5では、現像剤補給開口の開閉検知部82は、現像剤補給開口が現像剤補給停止状態にあると判別し、RAM91上の現像剤補給開口開閉情報に対して「状態2」を保存する。そして、現像剤補給開口43の開閉検知部82は、ステップ205−6へ処理を進め、現像剤補給開口43の開閉検知処理が終了する。
本実施例の装置本体100では、例えば装置本体100の電源投入後や、現像剤補給カートリッジTの交換時、あるいは所定の印字枚数を印字したときに、開閉検知部82が図20のフローチャートにて示した現像剤補給開口43の開閉検知処理を実行する。
<第1位置の状態にある現像剤補給カートリッジを装着した場合>
ここで、図1及び図19を用いて、装置本体100に装着前において、第1位置の状態にある現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着した場合の現像剤補給開口43の開閉検知処理について説明する。
通常、出荷時の現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する前においては、補給側移動部材61は第1位置を取る。この状態で現像剤補給カートリッジTとプロセスカートリッジPを装置本体100に装着すると、前述したように補給側移動部材61は第2位置を取るため、現像剤補給停止状態から現像剤補給許容状態に切り替わる。このとき、図1(a)に示すように遮蔽部材72は、遮蔽部材付勢部72aが補給側移動部材保持部61dに付勢した状態で保持されるため、パッチ画像92を形成する露光Lを遮蔽しない。この状態で前述した現像剤補給開口43の開閉検知処理を開始すると、図19に示すように各パッチ画像92の濃度Y0〜Y4の平均値は基準濃度Ythを上回るため、現像剤補給許容状態にあると判別される。
<第2位置の状態にある現像剤補給カートリッジを装着した場合>
次に、図1及び図21を用いて、装置本体100に装着前において、第2位置の状態にある現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着した場合おける現像剤補給開口43の開閉検知処理について説明する。図21は、現像剤補給カートリッジとプロセスカートリッジを装置本体に装着した状態における、第1位置の状態にあるパッチ画像及び階調値を表す図である。
現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着する前にユーザが補給側移動部材61に触ることで、補給側移動部材61が第1位置から第2位置に変わる場合がある。この状態で現像剤補給カートリッジTを装置本体100に装着すると、図1(b)に示すように補給側移動部材61が第1位置を取るため、遮蔽部材72が補給側移動部材係合部61e1と係合する。このとき、遮蔽部材付勢部72aは補給側移動部材61の側面から右方
向(矢印XB方向)に所定の長さXだけ飛び出した状態となる。この飛ぶ出した部分を貫通部とする。この状態で前述した現像剤補給開閉検知処理を開始すると、長さX分だけ飛び出した貫通部(遮蔽部材付勢部72a)が、パッチ画像を生成する際の露光(検知光)Lの光路を遮蔽する。このため、図21(a)に示すようにパッチ画像92は、第2位置におけるパッチ画像(図19参照)に対して一部が欠落した状態となる。パッチ画像の一部が欠落しているため、図21(b)に示すように濃度センサ83によって検知されるパッチ画像92の濃度Y0〜Y4は、第2位置で検知したときと比べて著しく低い値を取る。その結果、パッチ画像92の濃度Y0〜Y4の平均値Yaveは基準濃度Ythを下回るため、現像剤補給停止状態にあると判別される。
ここで、本実施例においてパッチ画像92を生成する際は、現像剤補給カートリッジTは停止した状態、すなわち現像剤補給開口43から現像剤受入開口23への現像剤の補給は行わない状態で実行される。これにより、現像剤補給カートリッジTが未使用の状態で装置本体100に装着された際、補給開口封止部材401が除去されない状態で現像剤補給開口43が現像剤補給許容状態と現像剤補給停止状態のどちらを取っているかを検知可能となる。
以上説明したように、実施例1においては、遮蔽部72による遮蔽状態と、補給側シャッタ部44の開閉状態とが対応する構成とした。そして、現像剤補給カートリッジTが所定の装着位置にある状態における、遮蔽部72による遮蔽状態に基づいて、補給側シャッタ部44の開閉状態を検知する。そのような構成をとることによって、補給側シャッタ部44が適切な開放姿勢ではない状態で補給動作が行われることを抑制できる。そのため、排出されない現像剤が現像剤補給カートリッジTの内部で詰まり、現像剤搬送部材41等を駆動させる画像形成装置の駆動源に対する負荷が増加することを低減できる。また、現像剤が補給されない状態で画像形成動作が行われることによる画像不良の発生を低減できる。
(実施例2)
次に、図22を用いて、実施例2について説明する。図22は、実施例2の開閉検知処理のフローチャートである。尚、前述した実施例1と説明が重複する部分については、説明を省略する。実施例2における装置本体100には、駆動制御手段が設けられており、図22に示す処理を実行する。
まずステップ206−1で、装置本体100は、CPU89の指示により駆動制御処理を開始する。ステップ206−2で、CPU89は、RAM91上の現像剤補給開口開閉情報を参照し、実施例1で説明した「状態1」と「状態2」のどちらを取っているかを比較する。RAM91上の現像剤補給開口開閉情報が「状態1」の場合、CPU89は現像剤補給開口が現像剤補給許容状態にあると判別し、ステップ206−3で装置本体100の画像形成動作を許可する。他方、RAM91上の現像剤補給開口開閉情報が「状態2」の場合、ステップ206−4では、CPU89は、現像剤補給開口が現像剤補給停止状態にあると判別し、装置本体100の画像形成動作を禁止する。
以上の処理により、第2位置の現像剤補給カートリッジTが装置本体100に装着された場合において、現像剤補給停止状態を取っていることを検知できる。現像剤補給停止状態であると検知された場合、画像形成動作を行うことが出来ない状態となる。すなわち、現像剤補給カートリッジTからプロセスカートリッジPに現像剤が補給されないため画像不良を抑制することが可能となる。また、現像剤補給開口に現像剤が詰まることによる現像剤補給カートリッジTの駆動トルク上昇を抑制することが可能となる。
なお、上記実施例では、遮蔽機構を現像剤補給カートリッジTのシャッタ機構に設けた
構成で説明したが、遮蔽機構を現像剤収容カートリッジとしてのプロセスカートリッジPのシャッタ機構に設けてもよい。そして、プロセスカートリッジPの現像剤受入開口が現像剤受入許容状態と現像剤受入停止状態のどちらを取っているかを検知することも可能である。
40…現像剤収容部、43…現像剤補給開口(開口)、44…補給側シャッタ部(シャッタ部)、61…補給側移動部材(移動部)、72…遮蔽部材、T…現像剤補給カートリッジ、P…プロセスカートリッジ

Claims (11)

  1. 現像剤により画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された現像剤収容カートリッジであって、
    現像剤が収容されており、現像剤が出入り可能な開口を有する現像剤収容部と、
    前記開口を前記現像剤収容部の外部に対して閉鎖する閉位置と、前記開口を前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
    前記シャッタ部を移動させる移動部であって、前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第1位置と、前記開位置に位置させる第2位置と、の間を現像剤収容カートリッジが前記装置本体の装着位置に着脱される際の移動に伴って移動するように構成された移動部と、
    を有する現像剤収容カートリッジにおいて、
    前記移動部の移動に伴って検知光の光路を遮蔽する位置と、遮蔽しない位置と、の間を移動する遮蔽部を有し、
    現像剤収容カートリッジが前記装着位置にある状態における、前記遮蔽部による前記検知光の光路の遮蔽状態と、前記シャッタ部の開閉状態とが対応していることを特徴とする現像剤収容カートリッジ。
  2. 前記遮蔽部は、前記移動部が前記第2位置にあるときに前記検知光の光路を遮蔽せず、前記移動部が前記第1位置にあるときに前記検知光の光路を遮蔽するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像剤収容カートリッジ。
  3. 前記移動部は、前記第1位置にあるときに前記遮蔽部が係合する係合孔を有しており、
    前記遮蔽部は、前記係合孔に係合することにより前記係合孔を貫通した貫通部によって、前記検知光の光路を遮蔽することを特徴とする請求項1又は2に記載の現像剤収容カートリッジ。
  4. 前記移動部は、前記装置本体側に設けられた係合部との係合によって現像剤収容カートリッジが着脱される際の移動に伴って移動することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像剤収容カートリッジ。
  5. 前記シャッタ部は、回転部材であり、前記閉位置となる回転位相において前記開口を前記外部に対して閉鎖することが可能、かつ前記開位置となる回転位相において前記開口を前記外部に対して開放することが可能な形状を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像剤収容カートリッジ。
  6. 前記シャッタ部は、前記開位置となる回転位相において前記開口と前記外部とを連通するように形成された貫通孔を有することを特徴とする請求項5に記載の現像剤収容カートリッジ。
  7. 画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジに対して、前記現像剤収容部に収容される現像剤を前記開口を通じて補給可能なことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像剤収容カートリッジ。
  8. 現像剤収容カートリッジへ現像剤を補給するための現像剤補給カートリッジから前記開口を通じて前記現像剤収容部に現像剤が補給されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像剤収容カートリッジ。
  9. 前記検知光は、像担持体の表面を露光することで前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段から出射されるレーザ光であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項
    に記載の現像剤収容カートリッジ。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像剤収容カートリッジを着脱可能に有し、
    像担持体と、
    レーザ光を出射し、前記像担持体の表面を露光することで前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
    前記レーザ光を前記検知光として検知することによって前記シャッタ部の開閉状態を検知する検知手段であって、前記検知光の光路が前記遮蔽部によって遮蔽された状態において前記検知光を検知せず、遮蔽されていない状態において前記検知光を検知する検知手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 現像剤収容カートリッジが前記装着位置にある状態において、前記検知手段が前記検知光を検知しない場合、前記シャッタ部が前記閉位置にあると検知され、画像形成動作を行うことが出来ない状態となることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
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