JP4569171B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

光走査装置から出射するレーザ光で、感光体に潜像を形成し、この潜像を現像器で現像して感光体上にトナー像を形成する。感光体上に形成されたトナー像は記録紙などに転写され、そして、転写されたトナー像を記録紙に定着することで、画像を記録する公知の電子写真プロセスを用いた画像形成装置が知られている。

また、帯電器、現像器、トナータンク、クリーニング器などと、感光体とが一体となったプロセスカートリッジを構成し、このプロセスカートリッジが画像形成装置に対し、着脱可能な構成となった画像形成装置がある。

このような画像形成装置は、プロセスカートリッジの着脱に応じて、画像形成装置の動作を許可する機構を設けている。

更に、レーザ光が外部に漏出しないように、プロセスカートリッジを取り出すと、光走査装置への電源入力が電気的に切られ、レーザ光が照射しないようにした画像形成装置がある。（例えば、特許文献１を参照）。

また、光走査装置のレーザ光が出射する方向と反対側をプロセスカートリッジの着脱方向側とし、レーザ光が照射される画像形成装置の内壁面を乱反射面とし、レーザ光が外部に漏出しないようした画像形成装置がある。（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−３２３７１４号公報 特開平４−１９０２５３号公報

しかしながら、最近、プロセスカートリッジからトナータンクを着脱可能な構成とし、トナータンクのみ交換可能としたプロセスカートリッジがある。

さて、プロセスカートリッジの着脱に応じて画像形成装置の動作を許可する機構を設けていても、ユーザーがトナータンクを装着し忘れた状態のプロセスカートリッジを装着しても画像形成装置は動作してしまう。

このため、完全にトナー切れとなり白紙で出力されてしまう。あるいは、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式の場合、トナーが無くなると、キャリアが感光体を傷つけたり、キャリアが感光体に付着した後、記録紙に転写されて定着器に運ばれ、定着器のローラを傷つけるなど、故障の原因となる。

また、特開平４−１９０２５３号公報の記載の構成では、レーザ光の光路自体は遮断されないので、オペレーターが装置内部を覗き込むと、レーザ光を直接見ることができた。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着すると起こる不具合を防止することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第１状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第２状態と、に変化可能な突起部と、前記第１状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、前記突起部の前記第２状態から前記第１状態への変化を禁止する禁止手段と、を備え、前記現像剤タンクには、前記突起部がスライド可能に収容された突起部収容部と、前記突起部を一方の方向にスライドすると前記現像剤タンクから前記突起部が突出可能な現像剤タンク側突出孔と、が設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体には前記現像剤タンク側突出孔に対応するように形成され、前記突起部が突出可能となる突起孔を有し、前記突起部収容部には、前記突起部が一方の方向にスライドし、該突起部が前記突出孔から突出した前記第１状態となると、一方の方向へのスライドを禁止する第１禁止部材と、他方の方向へのスライドを禁止する第２禁止部材と、前記第１禁止部材での禁止を解除する解除手段と、を備え、前記解除手段で前記第１禁止部材での禁止を解除すると、前記突起部が前記第１状態から更に一方の方向にスライドして外れた前記第２状態となることを特徴としている。

請求項１に記載の画像形成装置は、画像形成に伴い、現像剤タンクの現像剤が消費され減少する。現像剤が減少し所定の量以下となるとプロセスカートリッジを取り出し、現像剤タンクのみを新しい現像剤タンクと交換する。そして、再度、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する。現像剤タンクには、表示手段が備えられており、画像形成装置には表示手段を検知する検知手段が備えられている。そして、プロセスカートリッジが装着され、検知手段が現像剤タンクの表示手段を検知すると、許可手段が画像形成装置本体の動作を許可する。
よって、プロセスカートリッジに現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着しても、検知手段が現像剤タンクの表示手段を検知しないので、許可手段が動作を許可しない。

したがって、現像剤タンクが装着されていないことによる不具合、例えば、完全に現像剤切れとなり無印字となることがない。

また、プロセスカートリッジの筐体から突出する突起部が現像剤タンクに設けられている。

現像剤タンクを交換するために、まず、突起部を第２状態として現像剤タンクを取り出す。新しい現像剤タンクを装着し突起部を第１状態として固定する。現像剤タンクをプロセスカートリッジに固定後、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する。そして、検知手段が第１状態の突起部を検知し、許可手段が画像形成装置の動作を許可する。

さて、検知手段は、現像剤タンクがプロセスカートリッジに固定された第１状態の突起部のみを検知する、したがって、現像剤タンクがプロセスカートリッジに固定されていない第２状態のまま装着しても検知手段が検知しないので、許可手段が画像形成装置の動作を許可しない。

また、第２状態から第１状態への変化を禁止する禁止手段を備えている。

よって、第２状態として取り外した現像剤タンクを、再度取り付けても第１状態とならない。したがって、一旦取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、固定されないまま（第１状態のまま）画像形成装置本体に装着しても、第１状態でないので検知手段が検知しないので、許可手段が動作を許可しない。

また、突起部は突起部収容部にスライド可能に収容されている。プロセスカートリッジに現像剤タンクを装着し、突起部を一方の方向にスライドさせると筐体の突出孔から突出した第１状態となる。第１状態となると、第１禁止部材と第２禁止部材とが係合部に係合し、一方と他方の両方向共にスライドが禁止される。よって、突起部は固定され、現像剤タンクもプロセスカートリッジに固定される。

現像剤タンクを取り外すため解除手段で第１禁止部材での禁止を解除する。第１禁止部材での禁止が解除されるので、第１状態から一方の方向にのみ突起部はスライドする。そして、一方の方向にスライドすると突起部は外れ、第２状態となり現像剤タンクが取り外し可能となる。

なお、他方の方向のスライドは第２禁止部材が禁止しているので、一旦外れた突起部を、再度、突起部収容部に収容することはできない。（第１状態にはならない）。

したがって、取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、画像形成装置本体に装着しても、検知手段が突起部を検知しないので、許可手段が動作を許可しない。

請求項２に記載の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第１状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第２状態と、に変化可能な突起部と、前記第１状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、前記突起部の前記第２状態から前記第１状態への変化を禁止する禁止手段と、を備え、前記現像剤タンクは、前記突起部と一体となって構成され、外周面に第１凸部と第２凸部とが形成された回転可能な回転部と、前記突起部を前記第１状態から更に一方の方向に回転した前記第２状態となると、第２凸部を係止し、一方の方向への回転を禁止する係止部と、を備え、前記プロセスカートリッジの筐体は、前記突起部を一方の方向に回転し前記第１状態となると前記第１凸部と係合し、前記現像剤タンクを固定する固定部を備え、前記回転部が取り付けられる前記現像剤タンクの取付部は、前記第１状態となると、前記回転部の内部に設けられた第１係合部と係合し、一方の方向への回転を禁止する第１禁止部材と、他方の方向への回転を禁止する第２禁止部材と、前記第１禁止部材での禁止を解除する解除手段と、前記第２状態となると、前記回転部の内部に設けられた第２係合部と係合し、他方の方向への回転を禁止する第３禁止部材と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の画像形成装置は、突起部と一体となって構成され、外周面に第１凸部と第２凸部とが形成された回転可能な回転部を備えている。
プロセスカートリッジに現像剤タンクを装着し、突起部を一方の方向に回転し第１状態となると、回転部の内部に設けた第１禁止部材と第２禁止部材とが、第１係合部と係合し、一方と他方との両方向共に回転が禁止される。更に、プロセスカートリッジの筐体の固定部と第１凸部とが係合し、プロセスカートリッジに現像剤タンクが固定される。

現像剤タンクを取り外すため解除手段で第１禁止部材での禁止を解除する。第１禁止部材での禁止が解除されるので、第１状態から一方の方向にのみ突起部は回転可能となる。そして、一方の方向に回転すると第１凸部が固定部から外れ、第２状態となり現像剤タンクが取り外し可能となる。

なお、第２状態となると、第２凸部が係止部で係止され、一方の方向への回転を禁止する。更に、第２係合部が第３禁止部材と係合し、他方の方向への回転を禁止する。よって、突起部は第２状態まま固定され、第１状態に復帰できない。

したがって、一旦取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、画像形成装置本体に装着しても、検知手段は第２状態の突出部は検知しないので、許可手段が動作を許可しない。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の構成において、前記現像剤タンクには、前記現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口と、前記回転部の回転と連動し、前記現像剤供給口を開閉するシャッターと、を備え、前記突起部が前記第１状態となると前記シャッターが開くことを特徴としている。

請求項３に記載の画像形成装置は、突起部が、プロセスカートリッジプロセスカートリッジに現像剤タンクが固定される第１状態となると、現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口シャッターが開く。よって、シャッターを開け忘れたまま、画像形成装置本体に装着されることはない。

以上説明したように本発明によれば、現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを装着しても動作しないので、現像剤タンクが装着されていないことによる不具合が生じない。

以下、本発明に係る画像形成装置を適用した一例として、公知の電子写真プロセスを適用したレーザプリンタについて図面を参照して説明する。なお、公知の電子写真プロセスとは、感光体に対する帯電、レーザ等の露光による潜像の形成、トナーによる潜像の現像を経て、感光体上に形成されたトナー像を記録紙などに転写し、そして、トナー像を記録紙に定着することで、画像を記録する一連のプロセスを言う。

また、本発明が適用される画像形成装置は、以下で説明するレーザプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機等であっても良い。

まず、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、レーザプリンタ１１の概略構成を示している。レーザプリンタ１１は、上述した公知の電子写真プロセスにより、外部装置から入力した画像情報に基づいてトナー像を形成し、この画像を記録紙Ｐに記録するものである。なお、以下の説明において、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。

まず、レーザプリンタ１１の構成の概要と記録紙Ｐに画像の形成を行うプロセスの概要とを説明する。なお、図に向かって左側を正面側とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１１の内部の中央付近に、感光体ドラム２０が回転可能に配置されている。感光体ドラム２０は駆動手段（図示省略）により、矢印Ｋの方向に回転する。

感光体ドラム２０の左上部に接触するようにローラー帯電器２２が配置されている。ローラー帯電器２２は帯電バイアスが印加され、感光体ドラム２０を所定の電位に帯電する。帯電後、感光体ドラム２０の上方に配置された光走査装置４４から出射されたレーザ光ＬＡによって露光が行われ、画像情報に応じた潜像が感光体ドラム２０の表面に形成される。

現像装置２７は、所定の極性に帯電したトナーが担持されている現像ローラ２６を備える現像部２４と、この現像部２４に供給するトナーが収容されたトナータンク１２０とがで構成している。

そして、感光体ドラム２０の表面に形成された潜像は、現像ローラ２６に現像バイアスを印加することで現像されトナー像となる。トナー像は、感光体ドラム２０と転写ローラ３２とのニップ部に送られる。

一方、レーザプリンタ１１の下部には、記録紙Ｐが収容された給紙カセット４８が配置されている。記録紙Ｐは、ピックアップローラ３６により送り出され、搬送ローラ３８によって搬送される。そして、レジストローラ４０により所定のタイミングで転写ローラ３２と感光体ドラム２０とのニップ部に送られる。

転写ローラ３２には前述したトナーの所定の電位と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム２０のトナー像は記録紙Ｐに転写される。トナー像が転写した記録紙Ｐは定着器３４に送られる。定着器３４は熱と圧力とで記録紙Ｐにトナー像を定着する。トナー像が定着した記録紙Ｐは、レーザプリンタ１１の上部の排紙トレイ４２に排紙される。

トナー像は転写ローラ３２で記録紙Ｐに全ては転写されずに、一部は感光体ドラム２０に残留トナーとして残る。残留トナーはクリーニング器２８のクリーニングブレード３０で掻き取られ、クリーニング器２８の内部２９に回収される。

レーザプリンタ１１の内部には、レーザプリンタ１１の各部を制御する制御部３９を備えている。また、各部に電源を供給する電源部３７を備えている。

さて、感光体ドラム２０、現像装置２７、クリーニング器２８、ローラー帯電器２２とは一体となり、プロセスカートリッジ１００を構成している。そして、プロセスカートリッジ１００はレーザプリンタ本体１２に対して着脱可能に装着されている。

プロセスカートリッジ１００の筐体１０２の後端部（図１では左側）には、光走査装置４４のレーザ光ＬＡを出射する出射口が形成されている下面４４Ａより高い、遮光壁１０３が立設されている。

レーザプリンタ１１の正面部には、プロセスカートリッジ１００を着脱するための開閉カバー５０が設けられている。開閉カバー５０は、下端部の回動軸５２を中心に開閉する。そして、図２に示すように、開閉カバー５０を開け、プロセスカートリッジ１００を着脱することができる。

また、プロセスカートリッジ１００の着脱方向は、光走査装置４４から出射されたレーザ光ＬＡの露光方向とは反対側となっている。（図１、図２に示すように、レーザ光ＬＡの露光方向は右方向、プロセスカートリッジ１００の着脱方向は左方向）。

図３に示すように、プロセスカートリッジ１００は、上面の蓋部１０５が後端部の回動軸１０８を中心に開閉する。そして、蓋部１０５を開け、トナータンク１２０のみを交換可能となっている。なお、蓋部１０５は図示しないロック機構で閉じた状態で固定される。

トナータンク１２０の前面部には、長手方向に長い、四角形状のトナー供給口１５８が形成されており、そこから現像部２４にトナーを補給する。

図７に示すように、トナータンク１２０の内部にはシャッター１５６が備えられている。シャッター１５６は、回転軸１５４を中心に回転し、トナー供給口１５８を開閉する。

図６に示すように、回転軸１５４の一方の端部が、トナータンク１２０の一方の側面１２４外に突出している（図１、図２、図３では奥側であるので、図示されていない）。そして、突出した回転軸１５４にレバー１５２が取り付けられている。

図４に示すように、トナータンク１２０の他方の側面１２６（図１、図２、図３では手前側）には、棒状の突起棒１２２が突設している。

図４と図６とに示すように、プロセスカートリッジ１００の筐体１０２の側面１０４、１０６には、係合溝１３０、１４０が形成され、前述した回転軸１５４と突起棒１２２とが嵌る。

なお、図６（ｂ）に示すように、係合溝１４０に回転軸１５４が嵌った状態では、回転軸１５４に取り付けられたレバー１５２はプロセスカートリッジ１００の筐体１０２の側面１０６の外側に位置する。

図４に示すように、突起棒１２２が嵌る他方の側面１０４の係合溝１３０は、係合溝１３０の溝方向と直交する方向にスライド可能なロック板１３２で開閉する。また、ロック板１３２は、バネ１３４で係合溝１３０を閉じる方向に付勢されている。更に、ロック板１３２の端部は、傾斜部１３２Ａが形成されている。

したがって、図４（ｂ）に示すように、突起棒１２２を係合溝１３０に上方向から入れると、傾斜部１３２Ａに当接したのち、更に下方に押すと、右側にスライドする力が発生し、ロック板１３２は、バネ１３４の付勢力に対抗しスライドして開く。よって、突起棒１２２はロック板１３２の下方に入る。そして、突起棒１２２がロック板１３２の下方に入ると、ロック板１３２は、バネ１３４の付勢力によってスライドして閉じる。よって、突起棒１２２は上方に抜けないようにロックされる。

したがって、トナータンク１２０をプロセスカートリッジ１００から取り出す際は、図５に示すように、突起棒１２２を根元から折る。そして、トナータンク１２０を取り外す。

さて、前述したように、トナータンク１２０の前面部にはトナー供給口１５０が開いている。図７（ａ）に示すように、トナータンク１２０を取り付けたときは、シャッター１５６は閉じている。よって、図６（ｂ）に示すように、レバー１５２を回転させ、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、シャッター１５６を開く。シャッター１５６が開くと、トナータンク１２０のトナー供給口１５８と現像部２４のトナー補給口２５（図３参照）とが連通し、トナータンク１２０から現像部２４へトナーが供給可能となる。なお、トナー供給口１５８の形成面とトナー補給口２５との形成面との隙間は、図示しないスポンジなどのシール部材でシールされており、隙間からトナー漏れを起こすことはない。

図１、図８（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１００をレーザプリンタ本体１２に装着すると、プロセスカートリッジ１００の筐体１０２の側面１０４から突出している突起棒１２２（図４参照）と、側面１０６から突出している回転軸１５４（図６参照）とがＵ字状の位置決め部１６０に入り、プロセスカートリッジ１００が位置決めされる。なお、図１、図８（ｂ）の図では手前側にある位置決め部１６０のみが図示されているが、奥側にも回転軸１５４（図６参照）が入る位置決め部１６０が設けられている。

更に、突起棒１２２側にのみスイッチ１６２が備えられており、突起棒１２２は、スイッチ１６２のレバー１６３を押し下げ、スイッチ１６２をオンする。しかし、図２、図８（Ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１００が装着されていない場合は、突起棒１２２でレバー１６３が押し下げられていないのでスイッチ１６２はオフしている。このスイッチ１６２は制御部３９に繋がり、スイッチ１６２がオンすると制御部３９がレーザプリンタ１１の動作を許可する。

また、スイッチ１６２は電源部３７から光走査装置４４への電源を供給する電源ラインに取り付けられており、スイッチ１６２がオンのときは電源ラインが繋がり、光走査装置４４に電源が供給される。しかし、スイッチ１６２がオフのときは電源ラインが遮断され、光走査装置４４に電源が供給されない。つまり、スイッチ１６２は光走査装置４４の電源許可手段を兼ねている。

つぎに、第１の実施形態の作用について説明する。

記録紙Ｐに画像形成を行っていくに伴い、プロセスカートリッジ１００のトナータンク１２０のトナーが消費され減少していく。トナーが減少し、トナー残量が所定の量以下になると、図示しない操作パネルなどに、トナーが少なくなったことを表示する。ユーザーは、図２に示すように、開閉カバー５０を開け、プロセスカートリッジ１００を取り出す。

さて、プロセスカートリッジ１００のトナータンク１２０のトナーは少なくなっているが、感光体ドラム２０等の他の部品は、まだ使用可能である。よって、プロセスカートリッジ１００のトナータンク１２０のみを交換する。

以下に、トナータンク１２０の交換方法を説明する。

ユーザーは図３に示すように、プロセスカートリッジ１００の蓋部１０５を開ける。図４（ｂ）に示すように、トナータンク１２０は、突起棒１２２がロック板１３２に引っかかり、上方に抜くことができない。よって、図５（ａ）に示すように、突起棒１２２を根元から折り、図５（ｂ）に示すように、トナータンク１２０を取り外し、新しいトナータンク１２０を装着する。（装着方法は、既に説明済み）。そして、トナータンク１２０の交換が完了すると蓋部１０５を閉め、図６（ｂ）に示すように、レバー１５２を回転させ、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、シャッター１５６を開く。

トナータンク１２０の交換が完了すると、図１、図８（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１００をレーザプリンタ本体１２に装着する。

なお、プロセスカートリッジ１００は、図６（ｂ）に示す、レバー１５２を回転させた位置、すなわち、シャッター１５６が開いた状態のレバー１５２の位置では、レーザプリンタ本体１２に装着できる。しかし、図６（ａ）に示す、レバー１５２を回転させていない位置、すなわち、シャッター１５６が閉じた状態のレバー１５２の位置では、レーザプリンタ１１内部に備える図示しない部材にレバー１５２が引っかかり、レーザプリンタ本体１２に装着できない。

プロセスカートリッジ１００をレーザプリンタ本体１２に装着すると、プロセスカートリッジ１００の筐体１０２の側面１０４、１０６から突出している突起棒１２２と回転軸１５４とがＵ字状の位置決め部１６０に入り、プロセスカートリッジ１００が位置決めされる。また、突起棒１２２が、スイッチ１６２のレバー１６３を押し下げてスイッチ１６２をＯＮする。よって、レーザプリンタ１１の動作が可能となるとともに、光走査装置４４に電源が供給される。

プロセスカートリッジ１００にトナータンク１２０を装着し忘れると、突起棒１２２が突出してないので、スイッチ１６２が突起棒１２２を検知しない。よって、レーザプリンタ１１は動作しない。したがって、トナータンク１２０が装着されていないことによる不具合、例えば、完全にトナー切れとなり無印字となる（白紙で出力される）ことがない。

また、光走査装置４４に電源が供給されないので、レーザ光ＬＡは露光しない。

更に、突起棒１２２が位置決め部１６０に入らないので、プロセスカートリッジ１００が位置決めされない。よって、正常に動作しない。また、トナータンク１２０の装着し忘れに、すぐに気がつく。

なお、図５に示すように、トナータンク１２０を取り外すには、突起棒１２２を折る必要がある。よって、一旦取り外したトナータンク１２０を、間違って再度プロセスカートリッジ１００に装着しても、固定することはできない。

また、トナータンク１２０が固定されないままプロセスカートリッジ１００をレーザプリンタ本体１２に装着しても、突起棒１２２が突出していないので、スイッチ１６２が検知しない。よって、レーザプリンタ１１は動作しないし、光走査装置４４に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。

なお、図１に示すように、レーザ光ＬＡの露光方向は、プロセスカートリッジ１００の装着方向（図２参照）と同方向側となっている。よって、光走査装置４４のレーザ光が、何らの原因で出射しても、レーザ光ＬＡの露光方向はプロセスカートリッジ１００の着脱方向と反対側であるので、着脱の際にレーザ光ＬＡは開閉カバー５０側（開放側）には向かわない。

さて、トナータンク１２０が装着されたプロセスカートリッジ１００を装着するとレーザプリンタ１１は動作可能となり、光走査装置４４にも電源が供給されレーザ光ＬＡが出射可能な状態となる。しかし、プロセスカートリッジ１００の後端部（図１では左側）には、プロセスカートリッジ１００の上面１０２Ａと光走査装置４４の下面４４Ａとの間隔より高い、遮光壁１０３が立設されている。よって、開閉カバー５０を開いた状態でレーザ光ＬＡが出射しても、レーザ光ＬＡの反射光は遮光壁１０３で遮光され漏出しない。

また、レーザプリンタ１１は、プリンタエンジンとして、その他の画像形成装置に例えば、複写機やファクシミリ、あるいは複合機などに用いられることがある。

例えば、図２０に示すように、レーザプリンタ１１の上方にスキャナー装置１３を配置してデジタル複写機１０としても、プロセスカートリッジ１００の着脱方向は正面方向側（略水平方向）であるので、プロセスカートリッジ１００の着脱を妨げない。つまり、拡張性の高いレーザプリンタ１１となっている。

つぎに、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図９に示すように、トナータンク２２０の側面には、四角形状の挿入穴２２２があいている。また、プロセスカートリッジ２００の筐体２０２には、挿入穴２２２に対応する位置に、挿入穴２２２と同一形状の突出孔２３０があいている。そして、プロセスカートリッジ２００にトナータンク２２０を装着し、突起板２２４を突出孔２３０と挿入穴２２２との両方に挿入することで、トナータンク２２０が固定される。

図９（ｂ）に示すように、突起板２２４の先端部分（挿入方向）は、二股に分かれた二股部２２６が形成され、その二股の先端の頭部２２６Ａは三角形状をしている。また、頭部２２６Ａの幅は、突起板２２４の胴部の幅より広くなっている。

挿入穴２２２の入り口は、突起板２２４の胴部の幅と略同じ大きさであるが、頭部２２６Ａの幅より狭い。しかし、内部（図示省略）は頭部２２６Ａより広くなっている。

突起板２２４を突出孔２３０と挿入穴２２２とに挿入しようとすると、頭部２２６Ａが突出孔２３０の入口あたる。しかし、更に挿入しようと押し込むと、二股部２２６が狭くなり、二股部２２６が突出孔２３０と挿入穴２２２とに入る。頭部２２６Ａの全体が挿入穴２２２に入ると、挿入穴２２２の内部は頭部２２６Ａより広いので、二股部２２６が広がる。そして、突起板２２４を抜こうとしても、頭部２２６Ａが引っかかり抜けない。

トナータンク２２０を取り外すには、図１０に示すように、突起板２２４を二股部２２６の根元から折る。そして、トナータンク２２０を取り外す。なお、二股部２２６は挿入穴２２２の中に残り、頭部２２６Ａが引っかかり抜けないので取り出せない。

さて、図１１に示すように、位置決め部２６０は、突起板２２４の形状に応じ断面が三角状となっている。なお、反対側の位置決め１６０はＵ字形状である。

第１の実施形態同様、プロセスカートリッジ２００を装着すると、突起板２２４が位置決め部２６０に入り、プロセスカートリッジ１００が位置決めされるとともに、突起板２２４がスイッチのレバー１６３を押し下げ、スイッチ１６２がＯＮする。なお、図１１（ａ）のように、プロセスカートリッジ２００が装着されていない場合は、スイッチ１６２はＯＦＦとなる。

つぎに、第２の実施形態についての作用を説明する。

トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ２００のトナータンク２２０のみを交換する。

前述したように、図９に示すように突起板２２４は、挿入穴２２２と突出孔２３０とから抜くことができない。よって、図１０（ａ）に示すように、突起板２２４を二股部２２６の根元から折り、図１０（ｂ）に示すように、トナータンク２２０を取り外し、新しいトナータンク２２０を装着する。（装着方法は既に説明）。

第１の実施形態と同様に、トナータンク２２０を装着し忘れると、スイッチ１６２が突起板２２４を検知しない。よって、レーザプリンタ１１は動作しない。また、光走査装置４４に電源が供給されないので、レーザＬＡは露光しない。更に、プロセスカートリッジ２００が位置決めされないので、正常に動作しない。

なお、図１０に示すように、トナータンク２２０を取り外すには、突起板２２４を折る必要がある。よって、一旦取り外したトナータンク２２０を、間違って再度プロセスカートリッジ２００に装着し、新しい突起板２３４を挿入しようとしても、挿入穴２２２に二股部２２６が残っているので、挿入できない。したがって、一旦取り外したトナータンク２２０を間違って再度プロセスカートリッジ２００に装着しても固定できない。

また、固定されないままプロセスカートリッジ２００をレーザプリンタに装着しても、突起板２２４が突出していないので、スイッチ１６２が検知しない。よって、レーザプリンタ１１は動作しないし、光走査装置４４にも電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。

つぎに、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１２に示すように、トナータンク３２０の上部には突起板３２４がスライド可能に収められている突起板収容部３２２が設けられている。

また、プロセスカートリッジ３００の筐体３０２には、突起板３２４がスライドすると突出する突出孔３３０があいている。よって、プロセスカートリッジ３００にトナータンク３２０を装着し、突起板３２４をスライドし突出孔３３０から突出させることで、トナータンク３２０が固定される。

図１４は、突起板収容部３２２の内部構造を模式的に示している。

突起板３２４の底面には溝部３２４Ａが形成されている。図１４（ａ）に示すように、突起板収容部３２２には、第１板バネ３３２と第２板バネ３３４とが、いずれも下端のみが固定されている。第１板バネ３３２の固定されていない上端は、突出孔３３０と反対方向（図１４（ｄ）の矢印Ｓ２方向）に傾いている。第２板バネ３３４の固定されていない上端は、突出孔３３０方向（矢印Ｓ１方向）に傾いている。

図１４（ｂ）に示すように、突起板３２４をスライドし突出孔３３０から突出させると、第１板バネ３３２と第２板バネ３３４との上端が、溝部３２４Ａに係合する。したがって、突起板３２４は左右いずれの方向にもスライドしない。

図１３に示すように、トナータンク３２０の上面には、解除ボタン３２６が備えられている。図１３（ａ）に示すように、解除ボタン３２６を押すと、図１４（ｃ）に示すように、第１板バネ３３２の上端が押され、溝部３２４Ａから外れる。よって、図１４（ｃ）に示すように、矢印Ｓ１方向にのみスライド可能となる。したがって、解除ボタン３２６を押しながら、突起板３２４をスライドすることで、突起板３２４が取り外される。そして、図１３（ｃ）に示すように、トナータンク３２０が取り外し可能となる。

なお、図１４（ｄ）に示すように、再度、突起板３２４を矢印Ｓ２方向に挿入しようとしても、第２板バネ３３４の上端に当たり、挿入できない。

第２の実施形態同様、図１１に示すように、プロセスカートリッジ３００を装着すると突起板３２４が位置決め部２６０に入り、プロセスカートリッジ１００が位置決めされるとともに、突起板３２４が、スイッチのレバー１６３を押し下げ、スイッチ１６２がＯＮする。

つぎに、第３の実施形態についての作用を説明する。

トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ３００のトナータンク３２０のみを交換する。上述したように、図１３と図１４とに示すように、解除ボタン３２６を押しながら、突起板３２４をスライドして取り外す。そして、トナータンク３２０を取り外し、新しいトナータンク３２０を装着する。

なお、図１４（ｄ）に示すように、再度、突起板３２４を挿入しようとしても、第２板バネ３３４の上端に当たり、挿入できない。よって、一旦取り外したトナータンク３２０を、間違って再度プロセスカートリッジ３００に装着しても、固定することはできない。また、固定されないままプロセスカートリッジ３００をレーザプリンタ本体に装着しても、突起板３２４が突出していないので、スイッチ１６２が検知しない。よって、レーザプリンタは動作しないし、光走査装置４４に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。

つぎに、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１５に示すように、トナータンク４２０の他方の側面には、ロック部４２２が設けられている。ロック部４２２には、回転可能なダイヤル部４２４が備えられ、ダイヤル部４２４の端面にはレバー４２６が設けられている。ダイヤル部４２４の外周上には、１対の第１凸部４２８，４２９が形成されている。更に、第１凸部４２８，４２９よりトナータンク４２０側の位置の外周上に第２凸部４１４（図１８（ｃ）、図１９参照）が形成されている。

また、筐体４０２の側面には係止ピン４１２が立設している。

図１６に示すように、第１凸部４２８はテーパー面４２８Ａが形成されている。テーパー面４２８Ａは、外側ほど狭くなり、かつ下側ほど狭くなるように形成されている。また、上面は台形状をし、その下底側がダイヤル部４２４との連結部分であり、この下底が最大幅Ｄとなる。なお、図１６では、第１凸部４２８のみ図示しているが、第１凸部４２９も左右上下が逆となっているが、同形状である。

図１５に示すように、プロセスカートリッジ３００の筐体４０２にダイヤル部４２４が嵌る半円形状の係合部４３０が形成されている。また、係合部４３０の上端部には、固定リブ４３２，４３３が形成されている。

図１５（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ３００の筐体４０２にトナータンク４２０を係合部４３０にダイヤル部４２４が嵌るように装着する。

図１７のように、固定リブ４３２と筐体４０２との隙間４９０，４９１は第１凸部４２８，４２９の最大幅Ｄより若干狭いが、第１凸部４２８下面、第１凸部４２９の上面の最大幅は隙間４９０，４９１より広い。

そして、図１５（ｃ）に示すように、レバー４２６でダイヤル部４２４を回転させると第１凸部４２８，４２９のテーパー面４２８Ａ，４２９Ａで固定リブ４３２，４３３が広がり、第１凸４２８，４２９が固定リブ４３２，４３３と筐体４０２との隙間４９０，４９１に嵌り、固定される。なお、図１７（ｂ）での固定リブ４３２，４３３の広がりは、実際より極端に描いている。

図１９は、ロック部４２２の内部構造を模式的に示している。

ダイヤル部４２４の内壁には、第１溝部４２４Ａと第２溝部４２４Ｂとが形成されている。また、ダイヤル部４２４が取り付けられているトナータンク４２０の側壁の取付面４１９に第１板バネ４１６と第２板バネ４１７とが、いずれも下端のみが固定されている。第１板バネ４１６の固定されていない上端は、回転方向（矢印Ｔ方向）とは反対方向である反時計周り方向に傾いている。第２板バネ４１７の固定されていない上端は、回転方向（矢印Ｔ方向）である時計回り方向に傾いている。

上述したように、図１５（ｂ）（ｃ）に示すようにレバー４２６でダイヤル部４２４を矢印Ｔ方向に回転させると、図１７に示すように、第１凸部４２８、４２９が固定リブ４３２，４３３と筐体４０２との隙間４９０，４９１に嵌まる。そして、図１９（ｂ）に示すように、第１板バネ４１６と第２板バネ４１７との上端が、第１溝部４２４Ａに係合する。したがって、ダイヤル部４２４は、いずれの方向にも回転しない。

図１８に示すように、トナータンク４２０の上部に解除ボタン４１０が備えられている。解除ボタン４１０を押すと、図１９（ｂ）に示すように、第１板バネ４１６の上端が押され、第１溝部４２４Ａから外れる。よって、矢印Ｔ方向にのみ回転可能となる。したがって、解除ボタン４１０を押しながら、ダイヤル部４２４を回転し、第１凸部４２８，４２９を固定リブ４３２，４３３と筐体４０２との隙間４９０，４９１から外す。（図１７（ｂ）参考）。なお、図１７（ｃ）から判るように、固定リブ４３２，４３３と筐体４０２との隙間４９０，４９１は第１凸部４２８，４２９の最大幅Ｄより若干狭く、またテーパー面４２８Ａ，４２９も作用しないので、逆方向（矢印Ｔと逆方向）に回転させても隙間４９０，４９１には入らない。

更に回転させていくと第２凸部４１４が係止ピン４１２に当たり、回転が止まるとともに、第２溝部４２４Ｂに第３板バネ４１８に係合し、逆回転が禁止される。そして、図１８（ｃ）に示すようにトナータンク４２０が取り外し可能となる。

なお、第１実施形態から第３実施形態と異なり、トナータンク４２０の奥側の回転軸１５４にはレバー１５２が設けられていない（図６参考）。しかし、ダイヤル部４２４は回転軸１５４と繋がっており、レバー４２６を回転し、図１５（ｃ）の状態となると、図７と同様にシャッター１５６が開く。つまり、レバー４２６がシャッター１５６を開閉するレバー１５２（図６参照）を兼ねている。

第２の実施形態同様、図１１に示すように、プロセスカートリッジ３００を装着するとレバー４２６が位置決め部２６０に入り、プロセスカートリッジ１００が位置決めされるとともに、レバー４２６がスイッチのレバー１６３を押し下げ、スイッチ１６２がＯＮする。

つぎに、第４の実施形形態についての作用を説明する。

トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ４００のトナータンク４２０のみを交換する。上述したように、図１８、図１９に示すように、解除ボタン４１０を押しながら、レバー４２６を回転して、トナータンク４２０を取り外し、新しいトナータンク４２０と交換する。

なお、レバー４２６を回転し、図１５（ｃ）の状態となると、図７と同様にシャッター１５６が開くので、交換作業が簡単である。

なお、一旦取り外したトナータンク４２０を、間違って再度プロセスカートリッジ１００に装着しても、レバー４２６は回転しないので、固定することはできない。また、固定されないままプロセスカートリッジ４００をレーザプリンタに本体に装着しても、レバー４２６が図１５（ｃ）の位置にないので、スイッチ１６２がレバー４２６を検知しない。よって、レーザプリンタ１１は動作しないし、光走査装置４４に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、現像剤はトナーのみを使用した現像方式であったが、これに限定されない。例えば、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式であっても良い。なお、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式の場合、トナーが無くなると、キャリアが感光体表面を傷つけたり、キャリアが感光体表面に付着した後、記録紙に転写されて定着器に運ばれ、定着器のローラを傷つけるなど、故障の原因となるが、本発明ではこのようなことも防止される。

本発明の第１の実施形態にかかるレーザプリンタの内部を模式的に示す図である。 プロセスカートリッジを着脱する様子を示す図である。 プロセスカートリッジに対しトナータンクを着脱する様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を（ａ）から（ｂ）に順番に示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を（ａ）から（ｂ）に順番に示す図である。 プロセスカートリッジにトナータンクを装着し、レバーを回転する様子を（ａ）から（ｂ）に順番に示す図である。 トナータンクの内部のシャッターが開く様子を（ａ）から（ｃ）に順番に示す図である。 本発明の第１の実施形態に係り、（ａ）はプロセスカートリッジを装着前の状態を示し、（ｂ）はプロセスカートリッジを装着し、レーザプリンタ本体と位置決めされるとともにスイッチがオンする様子を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を（ａ）から（ｃ）に順番に示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を（ａ）から（ｂ）に順番に示す図である。 本発明の第２から第４の実施形態に係り、（ａ）はプロセスカートリッジを装着する前の状態を示し、（ｂ）はプロセスカートリッジを装着し、レーザプリンタ本体と位置決めされるとともにスイッチがオンする様子を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を（ａ）から（ｃ）に順番に示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を（ａ）から（ｃ）に順番に示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る突起板収容部の内部を模式的に示し、突起板のスライド動作を（ａ）から（ｄ）に順番に示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を（ａ）から（ｃ）に順番に示す図である。 （ａ）本発明の第４の実施形態に係る第１凸部を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）図においてｂ方向から見た図であり、（ｃ）は（ａ）図においてｃ方向から見た図である。 （ａ）本発明の第４の実施形態に係る第１凸部が固定リブと筐体と隙間に係合する前の状態を示し、（ｂ）は係合した後を示し、（ｃ）は（ｂ）のｃ断面を示し、（ｄ）は（ｂ）のｄ断面を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を（ａ）から（ｂ）に順番に示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るロック部を模式的に示し、ダイヤル部の回転動作を（ａ）から（ｄ）に順番に示す図である。 本発明の第１の実施形態にかかるレーザプリンタの上方にスキャナーを配置してデジタル複写機とした図である。

符号の説明

１０ デジタル複写機（画像形成装置）
１１ レーザプリンタ（画像形成装置）
１２ レーザプリンタ本体（画像形成装置本体）
２０ 感光体ドラム（感光体）
２４ 現像部
３９ 制御部（許可手段）
４４ 光走査装置
１００ プロセスカートリッジ
１０３ 遮光壁
１２０ トナータンク（現像剤タンク）
１２２ 突起棒（突起部）
１５６ シャッター
１５８ トナー供給口（現像剤供給口）
１６２ スイッチ（検知手段、電源供給許可手段）
２００ プロセスカートリッジ
２２０ トナータンク（現像剤タンク）
２２４ 突起板（突起部）
３０２ 筐体
３００ プロセスカートリッジ
３２０ トナータンク（現像剤タンク）
３２２ 突起板収容部（突起部収容部）
３２４ 突起板（突起部）
３２４Ａ 溝部（第１係合部）
３２６ 解除ボタン（解除手段）
３３０ 突出孔
３３２ 第１板バネ（第１禁止部材）
３３４ 第２板バネ（第２禁止部材）
４００ プロセスカートリッジ
４１０ 解除ボタン（解除手段）
４１２ 係止ピン（係止部）
４１４ 第２凸部
４１６ 第１板バネ（第１禁止部材）
４１７ 第２板バネ（第２禁止部材）
４１８ 第３板バネ（第３禁止部材）
１６９ 取付面（取付部）
４２０ トナータンク（現像剤タンク）
４２２ ダイヤル部（回転部）
４２４Ａ 第１溝部（第１係合部）
４２４Ｂ 第２溝部（第２係合部）
４２６ レバー（突起部）
４２８ 第１凸部
４２９ 第１凸部
４９０ 隙間（固定部）
４９１ 隙間（固定部）

Claims (3)

1. 画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、
   前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第１状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第２状態と、に変化可能な突起部と、
   前記第１状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、
   前記突起部の前記第２状態から前記第１状態への変化を禁止する禁止手段と、
   を備え、
   前記現像剤タンクには、
   前記突起部がスライド可能に収容された突起部収容部と、
   前記突起部を一方の方向にスライドすると前記現像剤タンクから前記突起部が突出可能な現像剤タンク側突出孔と、
   が設けられ、
   前記プロセスカートリッジの筐体には前記現像剤タンク側突出孔に対応するように形成され、前記突起部が突出可能となる突起孔を有し、
   前記突起部収容部には、
   前記突起部が一方の方向にスライドし、該突起部が前記突出孔から突出した前記第１状態となると、一方の方向へのスライドを禁止する第１禁止部材と、
   他方の方向へのスライドを禁止する第２禁止部材と、
   前記第１禁止部材での禁止を解除する解除手段と、
   を備え、
   前記解除手段で前記第１禁止部材での禁止を解除すると、前記突起部が前記第１状態か
   ら更に一方の方向にスライドして外れた前記第２状態となることを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、
   前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第１状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第２状態と、に変化可能な突起部と、
   前記第１状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、
   前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、
   前記突起部の前記第２状態から前記第１状態への変化を禁止する禁止手段と、
   を備え、
   前記現像剤タンクは、
   前記突起部と一体となって構成され、外周面に第１凸部と第２凸部とが形成された回転可能な回転部と、
   前記突起部を前記第１状態から更に一方の方向に回転した前記第２状態となると、第２凸部を係止し、一方の方向への回転を禁止する係止部と、
   を備え、
   前記プロセスカートリッジの筐体は、
   前記突起部を一方の方向に回転し前記第１状態となると前記第１凸部と係合し、前記現像剤タンクを固定する固定部を備え、
   前記回転部が取り付けられる前記現像剤タンクの取付部は、
   前記第１状態となると、前記回転部の内部に設けられた第１係合部と係合し、一方の方向への回転を禁止する第１禁止部材と、
   他方の方向への回転を禁止する第２禁止部材と、
   前記第１禁止部材での禁止を解除する解除手段と、
   前記第２状態となると、前記回転部の内部に設けられた第２係合部と係合し、他方の方向への回転を禁止する第３禁止部材と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記現像剤タンクには、
   前記現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口と、
   前記回転部の回転と連動し、前記現像剤供給口を開閉するシャッターと、
   を備え、
   前記突起部が前記第１状態となると前記シャッターが開くことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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