JP5870538B2 - 画像形成装置およびカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置およびカートリッジに関する。

例えば、特許文献１には、感光体と現像部とを有するプロセスユニットと、トナーカートリッジを有するトナーカートリッジユニットとを備え、プロセスユニットが装置本体に対して脱着可能に構成され、トナーカートリッジユニットがプロセスユニットに対して脱着可能に構成された画像形成装置が開示されている。また、この特許文献１には、トナーカートリッジユニットのプロセスユニットへの装着時にトナーカートリッジユニットをプロセスユニットにロックするカートリッジロック手段（ソレノイド）がプロセスユニットに設けられていることや、トナーエンドセンサによるトナーカートリッジ内のトナーエンド検知を受けてソレノイドが動作してロックを解除することで、トナーエンド時にのみトナーカートリッジをプロセスユニットに対して脱着可能とした技術が開示されている。また、この特許文献１には、プロセスユニットの装置本体への装着時にプロセスユニットを装置本体にロックする現像ロック手段（ソレノイド）と、プロセスユニットが寿命に達したか否かを判定する寿命判定手段と、プロセスユニットが寿命に達したときに現像ロック手段によるロックを解除する現像ロック解除手段とを設け、プロセスユニットが寿命に達したときにはカートリッジロック手段によるロックを解除しないことで、このときには、プロセスユニットとトナーカートリッジユニットとを一体化して一回の動作で取り出す技術が開示されている。

例えば、特許文献２には、現像ローラを保持する現像カートリッジと、トナー収容室が形成されたトナーカートリッジとを備え、トナーカートリッジが現像カートリッジに対して着脱可能に装着された構成の現像ユニットが、装置本体に対して着脱可能に装着される画像形成装置が開示されている。また、この特許文献２には、現像カートリッジおよびトナーカートリッジの分離を禁止するロック部材がトナーカートリッジに支持されていることや、ロック部材の操作部を把持することによってロックを解除して、現像カートリッジを装置本体に残したままトナーカートリッジを装置本体から離脱する技術が開示されている。

特開平１１−１０９７５２号公報 特開２０１０−２７６９６１号公報

本発明は、像保持部分を有しトナー容器が着脱可能なカートリッジを採用しても、トナー容器の情報と像保持部分の情報との双方をカートリッジ上の１個の記憶体に記憶させて運用可能な画像形成装置およびカートリッジを提供することを目的とする。

請求項１の画像形成装置は、
筐体と、
上記筐体内に収容され、トナー像を保持する像保持体と、
上記筐体内に収容され、上記像保持体上に上記トナー像を形成する像形成部と、
少なくとも上記像保持体を有し、上記筐体に対して着脱自在なカートリッジと、
上記カートリッジに対して装着分離自在に搭載され、トナーを内部に収容して上記像形成部にトナーを補給するトナー容器と、
上記カートリッジに対して上記トナー容器を係留する係留機構と、
上記カートリッジが上記筐体に装着されている間は上記係留機構による上記トナー容器の係留を少なくとも解除自在な状態にする解除機構であって、筐体からのカートリッジの分離時には筐体側に残る上記解除機構と、
上記トナー容器に搭載されると共に、このトナー容器におけるトナーの使用量に関する第１情報と、上記カートリッジに搭載された構成部分のうちトナー容器を除きかつ少なくとも上記像保持体を含む構成部分である像保持部分の使用量に関する第２情報とを記憶する容器側記憶体と、
少なくとも上記第２情報を記憶し、上記筐体からの上記カートリッジの分離時には筐体側に残る筐体側記憶体と、
上記第１情報および上記第２情報のそれぞれを上記トナー容器におけるトナー使用および上記像保持部分の使用のそれぞれに応じて更新する情報更新部と、
上記容器側記憶体に記憶されている第１情報が上記トナー容器においてトナーが未使用であることを表しており且つその容器側記憶体に記憶されている第２情報が上記像保持部分が使用されていることを表している場合に、上記筐体側記憶体に記憶されている第２情報を容器側記憶体に書き込む情報書込部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の画像形成装置は、上記容器側記憶体に記憶されている第１情報が、上記トナー容器においてトナーは使用されていることを表しており、かつ、その容器側記憶体に記憶されている第２情報と上記筐体側記憶体に記憶されている第２情報とが不一致である場合に上記カートリッジの使用を禁止する使用禁止部を備えたことを特徴とする。

請求項３の画像形成装置は、上記情報書込部は、上記容器側記憶体に記憶されている第１情報が、上記トナー容器においてトナーは使用されていることを表している場合に、容器側記憶体に記憶されている第２情報を上記筐体側記憶体に書き込むものであることを特徴とする。

請求項４のカートリッジは、
トナー像を保持する像保持体と、
少なくとも上記像保持体を有し、画像形成装置に対して着脱自在な、その画像形成装置に搭載されるカートリッジ筐体と、
上記カートリッジ筐体に対して装着分離自在に搭載され、上記像保持体上に上記トナー像を形成する像形成部にトナーを補給する、内部にトナーを収容したトナー容器と、
上記カートリッジ筐体に対して上記トナー容器を係留する係留機構であって、そのカートリッジ筐体が上記画像形成装置に装着されている間はトナー容器の係留が上記画像形成装置上の解除機構によって少なくとも解除自在な状態にされる係留機構と、
上記トナー容器に搭載されると共に、このトナー容器におけるトナーの使用量に関する第１情報と、上記カートリッジ筐体に搭載された構成部分のうちトナー容器を除きかつ少なくとも上記像保持体を含む構成部分である像保持部分の使用量に関する第２情報とを記憶し、少なくとも第２情報については、上記画像形成装置からの上記カートリッジ筐体の分離時には画像形成装置側に残る装置側記憶体にも記憶される容器側記憶体であって、容器側記憶体に記憶されている第１情報が上記トナー容器においてトナーが未使用であることを表しており且つ容器側記憶体に記憶されている第２情報が上記像保持部分が使用されていることを表している場合に、装置側記憶体に記憶されている第２情報が書き込まれる容器側記憶体とを備えたことを特徴とする。

請求項１の画像形成装置および請求項４のカートリッジによれば、像保持部分を有しトナー容器が着脱可能なカートリッジを採用しても容器側記憶体に上記第１情報および上記第２情報の双方を記憶させて運用可能である。

請求項２の画像形成装置によれば、トナー容器が中古のときの誤作動が防止される。

請求項３の画像形成装置によれば、中古のカートリッジへの交換にも対応可能である。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示す画像形成装置の外観を示す斜視図である。 図２に示す画像形成装置の扉を開いた状態を示す斜視図である。 プロセスカートリッジを取り出す途中の状態を示す斜視図である。 プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。 プロセスカートリッジの外観を示す斜視図である。 トナー容器を示す斜視図である。 プロセスカートリッジを示す側面図である。 図８に示すプロセスカートリッジを、そのプロセスカートリッジに搭載された構成部分のうちトナー容器および容器装着部の部分を透視して示す一部透視図である。 トナー容器をプロセスカートリッジから分離し得る状態のプロセスカートリッジを示す一部透視図である。 トナー容器をプロセスカートリッジから分離した状態のプロセスカートリッジを示す一部透視図である。 プロセスカートリッジの交換時における制御部の動作を示すフローチャートである。 別の実施形態でのプロセスカートリッジの交換時における制御部の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。また、図２は、図１に示す画像形成装置の外観を示す斜視図である。

図１および図２に示す画像形成装置１は、用紙上に電子写真方式により画像をプリントするプリンタである。なお、この画像形成装置１は、用紙すなわち紙の記録媒体のみならず、ＯＨＰシートに代表される樹脂の記録媒体にも対応した装置であるが、以下の説明では、特に断らない限り、用紙で記録媒体を代表させて説明しているものとする。

画像形成装置１は、トナー像形成保持部１０、露光器２０、用紙搬送装置３０、転写器４０、定着器５０、および用紙収容部６０を備えている。トナー像形成保持部１０は、感光体ドラム１１、帯電器１２、および現像器１３を備えている。

感光体ドラム１１は、円筒状の表面を有しており、図示しないモータによって円筒の軸周りである矢印ａ方向に回転駆動する。感光体ドラム１１は、表面に形成される静電潜像およびトナー像を保持する。この感光体ドラム１１が、本発明にいう像保持体の一例に相当する。

帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を帯電させる。帯電器１２は、ここに示す例では、感光体ドラム１１に接触して回転する帯電ロールであるが、他の例としては、例えばコロトロンによる非接触式の帯電手段も採用され得る。

露光器２０は、感光体ドラム１１を露光して感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。露光器２０は、帯電器１２によって帯電された感光体ドラム１１の表面を、外部から供給される画像信号に基づいた光ビームＢｍで走査し、感光体ドラム１１の表面上に潜像を形成する。露光器２０は光ビームＢｍで感光体ドラム１１の表面を、感光体ドラム１１の回転軸が延びる軸方向Ｘに走査する。

現像器１３は、感光体ドラム１１上の潜像をトナーで現像して感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。現像器１３は、トナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を攪拌する攪拌部材１３２，１３３と、攪拌された現像剤を感光体ドラム１１上に搬送する現像ロール１３１とを有する。この現像器１３が、本発明にいう像形成部の一例に相当する。

転写器４０は、感光体ドラム１１との間に用紙を挟んで回転するロールであり、感光体ドラム１１上のトナー像を用紙上に転写する。

定着器５０は、感光体ドラム１１から転写を受けたトナー像を用紙上に定着する。定着器５０は、加熱ロール５１および加圧ロール５２を備えており、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナーを加熱および加圧する。

用紙収容部６０は、画像が形成される用紙を収容している。用紙収容部６０は、３種類の用紙を収容する３つの用紙収容器６１，６２，６３を備えている。３つの用紙収容器６１〜６３のうち、下に配置された２つの用紙収容器６２，６３は、作業者によって画像形成装置１の前面から前方向Ｆに引き出され、用紙が補給され、後ろ方向Ｂに押し込まれて画像形成装置１内に収容されることで、用紙に画像を形成し得る状態となる。３つの用紙収容器６１〜６３のうち残りの、上に配置された用紙収容器６１は、画像形成装置１の前面に設けられた手差し扉８１が前方向Ｆに開かれることで外部に露出し、用紙が補給される。

用紙搬送装置３０は、用紙を、転写位置を経由する搬送経路Ｒに沿って搬送する。転写位置は、用紙が感光体ドラム１１からトナー像の転写を受ける位置であり、感光体ドラム１１と転写器４０とに挟まれた位置である。用紙搬送装置３０は、取出しロール３１、捌きロール３２、レジストレーションロール３３、排出ロール３４、および反転搬送ロール３５を備えている。取出しロール３１は、用紙収容器６１〜６３から用紙を取り出す。捌きロール３２は、取出しロール３１で取り出された用紙を１枚ずつに捌く。レジストレーションロール３３は、感光体ドラム１１にトナー像が形成されるタイミングに合わせて用紙を転写器４０に送り込む。排出ロール３４は、定着器５０によってトナー像が定着された用紙を画像形成装置１の外部に排出する。排出ロール３４によって排出された用紙は、画像形成装置１の上部に設けられた排出台８３の上に排出される。排出された用紙のうち、排出台８３からはみ出た一部が扉８２の上に載る。扉８２は、画像形成装置１の前面と上面を覆う部材である。扉８２が画像形成装置１の前面に設けられた軸８２ａを中心として前方向Ｆに回転することで、画像形成装置１の内部の機構が露出する。排出ロール３４は、両面プリントが実行される場合には、用紙を途中まで搬送した状態で逆転し、用紙を反転搬送経路Ｒ’に沿って搬送する。反転搬送ロール３５は、用紙を反転搬送経路Ｒ’に沿って搬送し、レジストレーションロール３３に送り込む。これによって用紙の、画像がすでに形成された面の反対面に新たな画像が形成される。

本実施形態の画像形成装置１は、フロントシーダと称するタイプの装置であり、用紙は画像形成装置１の前面側から補給される。この画像形成装置１では、画像形成装置１より前方向Ｆの位置から用紙収容器６１〜６３に補給された用紙Ｐは、画像形成装置１の後部、具体的には、感光体ドラム１１より後ろ方向Ｂに設けられた搬送経路Ｒを下から上に向かって搬送される。画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の上部にある排出台８３の上に前方向Ｆに向かって排出される。この画像形成装置１では、作業者による新たな用紙の補給と、画像が形成された用紙の取り出しが装置より前方向Ｆの位置から行われる。したがって、画像形成装置１の軸方向Ｘの両脇に空間的な余裕がない場所にも設置され得る。また、画像形成装置１の上方には、用紙取出しおよび部品交換のための隙間をあけて、画像読取装置が配置され得る。さらに後述するように、プロセスカートリッジＣＲ、および、トナー容器（トナーカートリッジ）ＴＣの着脱も前方向Ｆから行われる。

また、画像形成装置１には、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、トナー供給器７４、本体側メモリ１Ｍ、制御部１Ｃ、および表示画面８４も備えられている。

清掃器７１は、感光体ドラム１１上に接触し、用紙へのトナー像の転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーを除去することにより感光体ドラム１１を清掃する。清掃器７１は、感光体ドラム１１に沿って延びた板状のブレードである。

回収トナー収容箱７２は、清掃器７１により感光体ドラム１１から除去されたトナーを収容する。

容器装着部７３には、トナー容器（トナーカートリッジ）ＴＣが、装着分離が自在に装着される。トナー容器ＴＣには、現像器１３への補給用のトナーが収容されている。トナーが消耗した場合には、作業者によってトナー容器ＴＣが取り外され、新たなトナー容器ＴＣと交換される。このトナー容器（トナーカートリッジ）ＴＣが、本発明にいうトナー容器の一例に相当する。

トナー供給器７４は、トナー容器ＴＣに収容されたトナーを現像器１３に供給する。トナー供給器７４は、トナー容器ＴＣの下部から現像器１３の上部まで延びた管の中に、螺旋形の羽根部材７４ａが配置された構造を有している。トナー供給器７４は、羽根部材７４ａが回転することでトナーをトナー容器ＴＣから現像器１３に向けて搬送する。

本体側メモリ１Ｍは、画像形成装置１の本体１Ａに搭載されたメモリである。本体側メモリ１Ｍには、ドラムユニットＤＵにおける感光体ドラム１１の累積使用量を表したドラム累積使用情報が記憶されている。詳細な説明は後述するが、この本体側メモリ１Ｍが、本発明の画像形成装置にいう筐体側記憶体の一例に相当するとともに、本発明のカートリッジにいう装置側記憶体の一例に相当する。

制御部１Ｃは、画像形成装置１の各部を制御する。詳細な説明は後述するが、この制御部１Ｃが、本発明にいう情報更新部や情報書込部や使用禁止部の一例に相当する。

上述したトナー像形成保持部１０、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、トナー容器ＴＣ、およびトナー供給器７４は、プロセスカートリッジＣＲに搭載されている。プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の本体１Ａに対して装着分離が自在に搭載されている。このプロセスカートリッジＣＲが、本発明のカートリッジの一実施形態に相当するとともに、本発明の画像形成装置にいうカートリッジの一例に相当し、本体１Ａが、本発明にいう筐体の一例に相当する。プロセスカートリッジＣＲに搭載された構成部分のうちトナー容器ＴＣは、プロセスカートリッジＣＲに対して装着分離が自在に搭載されている。また、プロセスカートリッジＣＲに搭載された構成部分のうち、トナー容器ＴＣを除く構成部分、すなわちトナー像形成保持部１０、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、およびトナー供給器７４は、ドラムユニットＤＵに搭載されている。このドラムユニットＤＵが、本発明にいう像保持部分の一例に相当する。ここで、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａに装着される方向を装着方向Ｊと称し、装着方向Ｊの反対方向を取外し方向Ｋと称する。また、装着方向Ｊおよび取外し方向Ｋを含む双方向を着脱方向ＪＫと称する。プロセスカートリッジＣＲには、本体１Ａに着脱される際に作業者が掴む把手７６も備えられている。プロセスカートリッジＣＲの具体的な構造、およびプロセスカートリッジＣＲに対するトナー容器ＴＣの装着分離に関する具体的な構造については、後に説明する。

［画像形成装置の基本動作］
図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明する。

トナー像形成保持部１０では、感光体ドラム１１が矢印ａ方向に回転駆動され、感光体ドラム１１の表面に帯電器１２によって電荷が付与される。露光器２０は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体ドラム１１の表面に照射することで、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム１１は、静電潜像を保持しながら回転する。

現像器１３は、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。現像器１３には、トナー供給器７４によって、トナー容器ＴＣからトナーが供給される。感光体ドラム１１は、現像器１３によって形成されたトナー像を保持しながら回転する。

用紙収容器６１，６２，６３に収容された用紙Ｐは、取出しロール３１によって取り出され、捌きロール３２、およびレジストレーションロール３３によって搬送経路Ｒを転写器４０に向かって搬送される。用紙Ｐは、レジストレーションロール３３によって、感光体ドラム１１上にトナー像が形成されていくタイミングに合わせて、転写器４０に送り込まれる。転写器４０は、感光体ドラム１１と用紙との間に転写用のバイアス電圧を与えることによって、感光体ドラム１１のトナー像を用紙に転写する。転写器４０によって、トナー像が転写された用紙は定着器５０に搬送され、転写されたトナー像が用紙上に定着される。このようにして、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は排出ロール３４によって排出台８３の上に排出される。

転写器４０による転写後、感光体ドラム１１に残存したトナーは、清掃器７１によって除去される。清掃器７１により感光体ドラム１１から除去されたトナーは、回収トナー収容箱７２に収容される。

［プロセスカートリッジの着脱］
図３は、図２に示す画像形成装置の扉を開いた状態を示す斜視図である。

図３および図１を参照して説明を続ける。プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の前面および上面を覆う扉８２が前方向Ｆに開かれることで、画像形成装置１の外部に露出する。より詳細には、扉８２が開かれることで、プロセスカートリッジＣＲのうち、ドラムユニットＤＵの容器装着部７３と、トナー容器ＴＣと、把手７６とが露出する。プロセスカートリッジＣＲは、本体１Ａの装着部９０に設けられた空洞に配置されている。装着部９０の空洞は、画像形成装置１の本体１Ａの前方向Ｆ斜め上に向かって開口した装着開口９１を有する。

図４は、プロセスカートリッジを取り出す途中の状態を示す斜視図である。図４には、画像形成装置１の上部に配置され得る画像読取装置ＲＤの配置位置が破線で示されている。画像読取装置ＲＤは、原稿から画像を読み取る装置であり、読み取った画像データを画像形成装置１に供給することで、画像形成装置１を例えば複写機として機能させる。

作業者が把手７６を掴んで引くと、プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の本体１Ａから、前方向Ｆ斜め上に、すなわち取外し方向Ｋに引き出される。画像形成装置１の上方に画像読取装置ＲＤが配置される場合、画像形成装置１と画像読取装置ＲＤとの間には、用紙を取り出すための空間が設けられる。プロセスカートリッジＣＲの着脱の際には、プロセスカートリッジＣＲが、この画像形成装置１と画像読取装置ＲＤとの間の用紙を取り出すための空間内を移動することとなる。

［プロセスカートリッジの構成］
図５は、プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。また、図６は、プロセスカートリッジの外観を示す斜視図である。

図５には、プロセスカートリッジＣＲが画像形成装置１の本体１Ａ（図１参照）に装着された状態における転写器４０の位置も破線で示されている。また、図６に示すプロセスカートリッジＣＲは、本体１Ａから取り出された状態のものである。

プロセスカートリッジＣＲは、トナー容器ＴＣおよびドラムユニットＤＵが一体化された交換ユニットである。このうち、ドラムユニットＤＵは、トナー像形成保持部１０、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、トナー供給器７４、および把手７６を有する。また、トナー像形成保持部１０は、上述したように、感光体ドラム１１、帯電器１２、および現像器１３を有する。

プロセスカートリッジＣＲにおいて、トナー像形成保持部１０、回収トナー収容箱７２、およびトナー容器ＴＣは、プロセスカートリッジＣＲの着脱方向ＪＫに配列され、回収トナー収容箱７２は、トナー容器ＴＣとトナー像形成保持部１０とに挟まれた空間に広がっている。プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａに装着された状態では、容器装着部７３に装着されたトナー容器ＴＣが装着方向Ｊ最後尾に位置する向きとなっている。すなわち、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａに装着された状態では、プロセスカートリッジＣＲのトナー容器ＴＣが画像形成装置１の本体１Ａの装着部９０における最も手前側に配置されている。このため、図３に示す、本体１Ａの扉８２が開かれた状態では、プロセスカートリッジＣＲのうちトナー容器ＴＣが外部に露出する。

［トナー容器および容器装着部］
図７は、トナー容器を示す斜視図である。

図７に示すトナー容器ＴＣは、周面の一部にこのトナー容器ＴＣの向きを示す突部ＴＣ２が設けられた有底円筒形状を有しており、内部にはトナーが収容されている。トナー容器ＴＣの周面には、トナーの通路を塞ぐ扉ＴＣ３が設けられている。また、トナー容器ＴＣの円状の側面には、突起ＴＣ４が設けられている。また、トナー容器ＴＣの周面には、カートリッジ側メモリＴＣＭが搭載されている。カートリッジ側メモリＴＣＭには、トナー容器ＴＣにおけるトナーの残量を表したトナー残量情報と、ドラムユニットＤＵにおける感光体ドラム１１の累積使用量を表したドラム累積使用情報とが記憶されている。更に、カートリッジ側メモリＴＣＭには、トナー容器ＴＣが未使用であるか否か（即ちいわゆる新品であるか中古であるか）を表すトナー容器フラグと、ドラムユニットＤＵが未使用であるか否か（即ちいわゆる新品であるか中古であるか）を表すドラムユニットフラグも記憶されている。このカートリッジ側メモリＴＣＭが、本発明にいう容器側記憶体の一例に相当する。また、このトナー残量情報およびトナー容器フラグが、本発明にいう第１情報の一例に相当し、このドラム累積使用情報およびドラムユニットフラグが、本発明にいう第２情報の一例に相当する。トナー容器ＴＣは、図５に示すドラムユニットＤＵの容器装着部７３に装着されることでプロセスカートリッジＣＲに搭載される。

図８は、プロセスカートリッジを示す側面図である。また、図９は、図８に示すプロセスカートリッジを、そのプロセスカートリッジに搭載された構成部分のうちトナー容器および容器装着部の部分を透視して示す一部透視図である。図８，図９に示すプロセスカートリッジＣＲは、ここでは図示を省略しているが、本体１Ａの装着部９０（図１参照）に設けられた空洞に配置された状態のものである。

図８，図９，図６を参照して容器装着部７３について説明する。

容器装着部７３は、回収トナー収容箱７２に固定される固定部材７３１と、固定部材７３１の内側面に設けられトナー容器ＴＣを固定部材７３１に拘束する拘束部材７３２とを備えている。

固定部材７３１には、トナー容器ＴＣの装着開始時に突起ＴＣ４の先端を案内する容器案内溝７３１ａと、着脱方向ＪＫに直線状に延びた切欠き７３１ｂとが設けられている。また、固定部材７３１には把手７６が固定されている。

ここで、本体１Ａの装着部９０（図１参照）には、プロセスカートリッジＣＲが装着部９０に設けられた空洞に配置された状態で固定部材７３１の切欠き７３１ｂに入り込む、着脱方向ＪＫに直線状に延びた突起９２が内面に形成されている。この突起９２が、本発明にいう解除機構の一例に相当する。

拘束部材７３２は、トナー容器ＴＣの突起ＴＣ４を案内・保持する容器案内保持切欠き７３２ａを有する円盤状の部材であり、固定部材７３１に対して回転自在に、固定部材７３１の内側面に保持される。より詳細には、トナー容器ＴＣが容器装着部７３に装着された状態では容器案内保持切欠き７３２ａによってトナー容器ＴＣが保持され、トナー容器ＴＣが容器装着部７３に装着される途中の状態では容器案内保持切欠き７３２ａによってトナー容器ＴＣが案内される。トナー容器ＴＣは、容器装着部７３内で拘束部材７３２よりも内側に収容される。また、拘束部材７３２には、突起７３２ｂが形成されており、その突起７３２ｂの周囲の三方が貫通溝で切られていることにより、突起７３２ｂが板バネ先端に位置する構造となっている。そして、その板バネにより突起７３２ｂは固定部材７３１側に付勢されている。容器装着部７３にトナー容器ＴＣが装着された状態では、その突起７３２ｂは固定部材７３１の切欠き７３１ｂに対面した位置に存在し、容器案内溝７３１ａと容器案内保持切欠き７３２ａは異なる向きになる。このため、トナー容器ＴＣは容器装着部７３内に係留された状態となる。つまり、固定部材７３１と拘束部材７３２との組み合わせが、本発明にいう係留機構の一例に相当する。

また、容器装着部７３にトナー容器ＴＣが装着された状態では、トナー容器ＴＣに搭載されているカートリッジ側メモリＴＣＭが、装着部９０の内面に対向する位置に来る。このカートリッジ側メモリＴＣＭの外面には接続端子が設けられており、装着部９０の内面には、カートリッジ側メモリＴＣＭの接続端子と接触する接続端子が設けられている。容器装着部７３にトナー容器ＴＣが装着された状態では、これらの接続端子が互いに接触することによって電気的に接続され、カートリッジ側メモリＴＣＭは、画像形成装置１（図１参照）の制御部１Ｃに接続されることとなる。

図８，図９に示すように、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａの装着部９０（図１参照）に配置された状態では、装着部９０の内面に形成された突起９２が固定部材７３１の切欠き７３１ｂに入り込んでいる。そして、切欠き７３１ｂに入り込んだ突起９２により、拘束部材７３２の突起７３２ｂが板バネによる付勢に抗して押し込まれている。このことによって、拘束部材７３２が固定部材７３１に対して回転自在となっている。すなわち、容器装着部７３内に収容されたトナー容器ＴＣの回転が許容された状態となっている。

ここで、図８，図９に示す状態からプロセスカートリッジＣＲが本体１Ａ（図１参照）の外へと取り出されると、本体１Ａの装着部９０の内面に形成された突起９２が固定部材７３１の切欠き７３１ｂから外れることとなる。このことによって、拘束部材７３２の突起７３２ｂが、固定部材７３１の切欠き７３１ｂ内で、板バネによる付勢力により突出状態となり、拘束部材７３２は固定部材７３１に対して回転不能となる。すなわち、容器装着部７３内に収容されたトナー容器ＴＣの回転が禁止された状態となる。この状態では、トナー容器ＴＣの突起ＴＣ４を保持している容器案内保持切欠き７３２ａの向きが、容器案内溝７３１ａの向きとは異なる向きで固定されているので、トナー容器ＴＣが容器装着部７３から取り出せないロック状態となる。

図１０は、トナー容器をプロセスカートリッジから分離し得る状態のプロセスカートリッジを示す一部透視図である。この図１０には、図９と同様に、プロセスカートリッジＣＲに搭載された構成部分のうちトナー容器ＴＣおよび容器装着部７３の部分を透視した状態が示されている。また、この図１０に示すプロセスカートリッジＣＲも、図９と同様に、ここでは図示を省略しているが、本体１Ａの装着部９０（図１参照）に設けられた空洞に配置された状態のものである。

図１０に示す状態は、作業者が操作によってトナー容器ＴＣを、図８，図９に示す状態から矢印ｂ方向に回転させた状態である。トナー容器ＴＣが矢印ｂ方向に回転されると、容器案内保持切欠き７３２ａに保持されている突起ＴＣ４によって拘束部材７３２も矢印ｂ方向に回転される。このことによって、トナー容器ＴＣの突起ＴＣ４を保持している容器案内保持切欠き７３２ａの向きが、容器案内溝７３１ａの向きと同一になる。つまり、トナー容器ＴＣの突起ＴＣ４が容器案内保持切欠き７３２ａおよび容器案内溝７３１ａに案内されてトナー容器ＴＣが容器装着部７３から分離され得る状態となる。すなわち、トナー容器ＴＣを、ドラムユニットＤＵを本体１Ａ（図１参照）に残したままプロセスカートリッジＣＲから分離し得る状態となる。

図１１は、トナー容器をプロセスカートリッジから分離した状態のプロセスカートリッジを示す一部透視図である。この図１１には、プロセスカートリッジＣＲに搭載された構成部分のうち容器装着部７３の部分を透視した状態が示されている。また、この図１０に示すプロセスカートリッジＣＲのドラムユニットＤＵは、ここでは図示を省略しているが、本体１Ａの装着部９０（図１参照）に配置された状態のものである。

図１１に示すように、トナー容器ＴＣは、ドラムユニットＤＵを本体１Ａ（図１参照）に残したままプロセスカートリッジＣＲから分離される。

図６，図８〜図１１を参照して説明したように、本実施形態の画像形成装置１では、プロセスカートリッジＣＲが、本体１Ａの装着部９０（図１参照）に配置された状態でのみ、トナー容器ＴＣはプロセスカートリッジＣＲから分離し得る。逆に言えば、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａ（図１参照）から取り出された状態では、トナー容器ＴＣをプロセスカートリッジＣＲから分離することが禁止されている。

［カートリッジ側メモリＴＣＭの利用］
ここで、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されている各種の情報の利用について説明する。トナー容器ＴＣが容器装着部７３に装着されていてプロセスカートリッジＣＲが装着部９０（図１参照）に配置されていると、上述したようにカートリッジ側メモリＴＣＭは制御部１Ｃに接続される。そして、制御部１Ｃは、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されている各種の情報を読み書きし得る状態になる。制御部１Ｃは画像形成装置１における画像形成動作の全体を制御しているものであり、画像形成が行われる度に、カートリッジ側メモリＴＣＭのドラム累積使用情報を更新する。また、ドラム累積使用情報のバックアップを本体側メモリ１Ｍへと書き込む。そして、この更新時にドラムユニットフラグが新品を表している場合には、ドラムユニットフラグを、中古であることを表すフラグに変更する。さらに制御部１Ｃは、必要に応じてトナー供給器７４を稼働させて現像器１３にトナー容器ＴＣからトナーを供給させ、そのトナー供給の度に、カートリッジ側メモリＴＣＭのトナー残量情報を更新する。この更新時にトナー容器フラグが新品を表している場合には、トナー容器フラグを、中古であることを表すフラグに変更する。

このようにドラム累積使用情報が更新された結果として、感光体ドラム１１の寿命が尽きたことに相当するドラム累積使用情報に至った場合には、制御部１Ｃは表示画面８４（図２参照）に、プロセスカートリッジＣＲの交換を作業者に促すメッセージを表示する。また、トナー残量情報が更新された結果として、トナー容器ＴＣが空になったことに相当するトナー残量情報に至った場合には、制御部１Ｃは表示画面８４に、トナー容器ＴＣの交換を作業者に促すメッセージを表示する。

画像形成装置１の作業者は、表示画面８４に表示されるこれらのメッセージを見て、プロセスカートリッジＣＲやトナー容器ＴＣの交換時期を知り、プロセスカートリッジＣＲやトナー容器ＴＣを新品に交換する。

プロセスカートリッジＣＲが新品に交換される場合には、ドラムユニットＤＵとトナー容器ＴＣの双方が同時に新品に交換されるので、カートリッジ側メモリＴＣＭには、新品を表したトナー容器フラグと新品を表したドラムユニットフラグが記憶されている。また、この場合には、ドラム累積使用情報は「使用ゼロ」を表しており、トナー残量情報はトナー容器ＴＣにおける満杯のトナー量を表している。

一方、トナー容器ＴＣがプロセスカートリッジＣＲとは別に新品に交換される場合には、トナー容器ＴＣはトナー補充用としてメーカから提供されるトナー容器ＴＣであり、カートリッジ側メモリＴＣＭには、新品を表したトナー容器フラグと中古であることを表したドラムユニットフラグが記憶されている。そして、この場合には、ドラム累積使用情報は「使用量不明」を表した情報となっており、トナー残量情報はトナー容器ＴＣにおける満杯のトナー量を表している。

［プロセスカートリッジの交換時における制御部の動作］
図１２は、プロセスカートリッジの交換時における制御部の動作を示すフローチャートである。

制御部１Ｃは、プロセスカートリッジＣＲやトナー容器ＴＣの交換が行われた可能性がある各時点、例えば画像形成装置１の電源立ち上げ時やカートリッジ側メモリＴＣＭの接続を検知した時などに、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されている各種の情報を読み出して確認する（ステップＳ１）。このステップＳ１における確認では、トナー容器フラグおよびドラムユニットフラグが確認されることで、トナー容器ＴＣやドラムユニットＤＵが新品であるか否かが判定される。このステップＳ１で、トナー容器ＴＣが新品かつドラムユニットＤＵが中古と判定された場合には、トナー容器ＴＣがプロセスカートリッジＣＲとは別に新品に交換された場合であるので、制御部１Ｃは、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されている、「使用量不明」を表したドラム累積使用情報を、本体側メモリ１Ｍに記憶されているドラム累積使用情報に書き換える（ステップＳ２）。これにより、新しいカートリッジ側メモリＴＣＭにドラム累積使用情報が正常に引き継がれることとなる。その後、プロセスカートリッジＣＲは使用が許可される（ステップＳ４）。

また、ステップＳ１において、トナー容器ＴＣもドラムユニットＤＵも新品であると判定された場合には、プロセスカートリッジＣＲが新品に交換された場合であるので、制御部１Ｃは、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されている「使用ゼロ」を表したドラム累積使用情報を、本体側メモリ１Ｍに書き込む（ステップＳ３）。但し、このステップ３における情報の書込みは、本体側メモリ１Ｍのドラム累積使用情報を単に「使用ゼロ」を表した情報にリセットすることとしても構わない。その後、プロセスカートリッジＣＲは使用が許可される（ステップＳ４）。

さらに、ステップＳ１において、トナー容器ＴＣもドラムユニットＤＵも中古であると判定された場合には、制御部１Ｃは、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されているドラム累積使用情報と本体側メモリ１Ｍに記憶されているドラム累積使用情報とを比較する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されているドラム累積使用情報と本体側メモリ１Ｍに記憶されているドラム累積使用情報とが一致する場合には、例えば電源切断前のプロセスカートリッジＣＲがそのまま入っているという場合などに相当するので、そのプロセスカートリッジＣＲは継続使用が許可される（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ５で、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されているドラム累積使用情報と本体側メモリ１Ｍに記憶されているドラム累積使用情報とが不一致である場合には、別の装置で使用中の中古のトナー容器ＴＣあるいは中古のプロセスカートリッジＣＲが装着された恐れがある。この場合、ドラムユニットＤＵの使用状況を確認することが困難であり、使用を継続すると、間違ったドラム累積使用情報に起因した誤動作などの発生が考えられる。このため、本実施形態では、このプロセスカートリッジＣＲの使用が禁止される（ステップＳ７）。本実施形態は、誤動作などの発生を防ぐという点で好ましい形態である。

次に、本発明の別の実施形態について説明する。この別の実施形態では、プロセスカートリッジＣＲの交換時における制御部１Ｃの動作のうちの一部の動作が上述した実施形態とは異なるが、その他の構成や動作は上述した実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

［プロセスカートリッジの交換時における制御部の動作（別の実施形態）］
図１３は、別の実施形態でのプロセスカートリッジの交換時における制御部の動作を示すフローチャートである。

この別の実施形態では、トナー容器ＴＣもドラムユニットＤＵも中古であると判定された場合には、制御部１Ｃは、カートリッジ側メモリＴＣＭに記憶されているドラム累積使用情報を本体側メモリ１Ｍに記憶されているドラム累積使用情報に上書きする（ステップＳ８）。その後、プロセスカートリッジＣＲは使用が許可される（ステップＳ９）。

この別の実施形態では、使用マニュアルなどにおいて、中古のトナー容器ＴＣを補充に用いることが禁止されることで上記誤動作を回避して、中古のプロセスカートリッジＣＲの転用が認められている。このように中古のプロセスカートリッジＣＲの転用が認められると、プロセスカートリッジＣＲが効率よく運用されることになるという点で好ましい。

尚、上述した各実施形態では、画像形成装置の例としてモノクロプリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、カラー画像を形成するカラープリンタであってもよい。

また、上述した各実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう解除機構が、物理的にロックを解除する機構である例を挙げて説明したが、本発明にいう解除機構は、これに限られるものではなく、例えば、電気的な指示でロックを解除する機構であってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう解除機構が、プロセスカートリッジへのトナー容器の係留を作業者が操作で外し得る状態とする機構である例を挙げて説明したが、本発明にいう解除機構は、これに限られるものではなく、プロセスカートリッジへのトナー容器の係留を完全に外す機構であってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう第１情報が、トナー容器におけるトナーの残量を表したトナー残量情報である例を挙げて説明したが、本発明にいう第１情報は、これに限られるものではなく、例えば、感光体ドラムの使用累積数や、印刷画像密度の総計量、トナー容器におけるトナー使用量を表した情報や、トナー回収容器のトナー回収量に関する情報、トナー容器が未使用であることを示すフラグなど、「トナー容器におけるトナーの使用量に関する情報」であればいかなる情報であってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう第２情報が、ドラムユニットにおける感光体ドラムの累積使用量を表したドラム累積使用情報である例を挙げて説明したが、本発明にいう第２情報は、これに限られるものではなく、例えば、ドラムユニットにおける感光体ドラムの残使用量を表した情報など、「ドラムユニットの使用量に関する情報」であればいかなる情報であってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう像保持部分が、トナー像形成保持部と清掃器と回収トナー収容箱と容器装着部とトナー供給器７４とが搭載されたドラムユニットＤＵである例を挙げて説明したが、本発明にいう像保持部分は、これに限られるものではなく、プロセスカートリッジに搭載された構成部分のうち、トナー容器を除きかつ少なくとも感光体ドラムを含む構成部分であれば、いかなる構成部分が含まれていてもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう筐体側記憶体や装置側記憶体である本体側メモリが、本発明にいう第２情報であるドラム累積使用情報およびドラムユニットフラグを記憶するものである例を挙げて説明したが、本発明にいう筐体側記憶体や装置側記憶体は、これに限られるものではなく、本発明にいう第１情報と第２情報との双方を記憶するものであってもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう情報更新部が、画像形成が行われる度に、カートリッジ側メモリのドラム累積使用情報を更新し、ドラム累積使用情報のバックアップを本体側メモリへと書き込む例や、トナー供給の度に、カートリッジ側メモリのトナー残量情報を更新する例を挙げて説明したが、本発明にいう情報更新部は、これに限られるものではなく、本体側メモリとカートリッジ側メモリとの一方を頻繁に更新して他方を時々バックアップするものでもよい。

また、上述した各実施形態では、本発明にいう容器側記憶体が、トナー容器におけるトナーの残量を表したトナー残量情報と、ドラムユニットにおける感光体ドラムの累積使用量を表したドラム累積使用情報に加え、トナー容器ＴＣが未使用であるか否かを表すトナー容器フラグと、ドラムユニットＤＵが未使用であるか否かを表すドラムユニットフラグも記憶する例を挙げて説明したが、本発明にいう容器側記憶体は、これに限られるものではなく、トナー容器フラグやドラムユニットフラグの記憶は必須ではない。

１ 画像形成装置
１Ａ 本体
１Ｃ 制御部
１Ｍ 本体側メモリ
１０ トナー像形成保持部
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電器
１３ 現像器
１３１ 現像ロール
１３２，１３３ 攪拌部材
２０ 露光器
３０ 用紙搬送装置
３１ 取出しロール
３２ 捌きロール
３３ レジストレーションロール
３４ 排出ロール
３５ 反転搬送ロール
４０ 転写器
５０ 定着器
５１ 加熱ロール
５２ 加圧ロール
６０ 用紙収容部
６１，６２，６３ 用紙収容器
７１ 清掃器
７２ 回収トナー収容箱
７３ 容器装着部
７３１ 固定部材
７３１ａ 容器案内溝
７３１ｂ 切欠き
７３２ 拘束部材
７３２ａ 容器案内保持切欠き
７３２ｂ 突起
７４ トナー供給器
７４ａ 羽根部材
７６ 把手
８１ 手差し扉
８２ 扉
８２ａ 軸
８３ 排出台
８４ 表示画面
９０ 装着部
９１ 装着開口
９２ 突起
ＴＣ トナー容器（トナーカートリッジ）
ＴＣ２ 突部
ＴＣ３ 扉
ＴＣ４ 突起
ＴＣＭ カートリッジ側メモリ
ＤＵ ドラムユニット
ＣＲ プロセスカートリッジ
ＲＤ 画像読取装置

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体内に収容され、トナー像を保持する像保持体と、
   前記筐体内に収容され、前記像保持体上に前記トナー像を形成する像形成部と、
   少なくとも前記像保持体を有し、前記筐体に対して着脱自在なカートリッジと、
   前記カートリッジに対して装着分離自在に搭載され、トナーを内部に収容して前記像形成部に該トナーを補給するトナー容器と、
   前記カートリッジに対して前記トナー容器を係留する係留機構であって、該筐体からの該カートリッジの分離時には該カートリッジ側に在る前記係留機構と、
   前記カートリッジが前記筐体に装着されている間は前記係留機構による前記トナー容器の係留を解除しあるいは解除自在な状態にする解除機構であって、該筐体からの該カートリッジの分離時には該筐体側に残ることで該係留を解除禁止の状態にする前記解除機構と、
   前記トナー容器に搭載されると共に、当該トナー容器におけるトナーの使用量に関する第１情報と、前記カートリッジに搭載された構成部分のうち該トナー容器を除きかつ少なくとも前記像保持体を含む構成部分である像保持部分の使用量に関する第２情報とを記憶する容器側記憶体と、
   少なくとも前記第２情報を記憶し、前記筐体からの前記カートリッジの分離時には該筐体側に残る筐体側記憶体と、
   前記第１情報および前記第２情報のそれぞれを前記トナー容器におけるトナー使用および前記像保持部分の使用のそれぞれに応じて更新する情報更新部と、
   前記容器側記憶体に記憶されている第１情報が前記トナー容器においてトナーが未使用であることを表しており且つ該容器側記憶体に記憶されている第２情報が前記像保持部分が使用されていることを表している場合に、前記筐体側記憶体に記憶されている第２情報を該容器側記憶体に書き込み、該容器側記憶体に記憶されている第２情報が前記像保持部分が前記像保持部分が未使用であることを表している場合には該容器側記憶体への第２情報の書き込みを行わない情報書込部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記容器側記憶体に記憶されている第１情報が、前記トナー容器においてトナーは使用されていることを表しており、かつ、該容器側記憶体に記憶されている第２情報と前記筐体側記憶体に記憶されている第２情報とが不一致である場合に前記カートリッジの使用を禁止する使用禁止部を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記情報書込部は、前記容器側記憶体に記憶されている第１情報が、前記トナー容器においてトナーは使用されていることを表している場合に、該容器側記憶体に記憶されている第２情報を前記筐体側記憶体に書き込むものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. トナー像を保持する像保持体と、
   少なくとも前記像保持体を有し、画像形成装置に対して着脱自在な、該画像形成装置に搭載されるカートリッジ筐体と、
   前記カートリッジ筐体に対して装着分離自在に搭載され、前記像保持体上に前記トナー像を形成する像形成部にトナーを補給する、内部に該トナーを収容したトナー容器と、
   前記カートリッジ筐体に対して前記トナー容器を係留する係留機構であって、該カートリッジ筐体が前記画像形成装置に装着されている間は該トナー容器の係留が前記画像形成装置上の解除機構によって解除されあるいは解除自在な状態にされ、該筐体からの該カートリッジ筐体の分離時には該係留が解除禁止の状態にされる係留機構と、
   前記トナー容器に搭載されると共に、当該トナー容器におけるトナーの使用量に関する第１情報と、前記カートリッジ筐体に搭載された構成部分のうち該トナー容器を除きかつ少なくとも前記像保持体を含む構成部分である像保持部分の使用量に関する第２情報とを記憶し、少なくとも該第２情報については、前記画像形成装置からの前記カートリッジ筐体の分離時には該画像形成装置側に残る装置側記憶体にも記憶される容器側記憶体であって、該容器側記憶体に記憶されている第１情報が前記トナー容器においてトナーが未使用であることを表しており且つ該容器側記憶体に記憶されている第２情報が前記像保持部分が使用されていることを表している場合に、該装置側記憶体に記憶されている第２情報が書き込まれ、該容器側記憶体に記憶されている第２情報が前記像保持部分が前記像保持部分が未使用であることを表している場合には該容器側記憶体への第２情報の書き込みが行われない容器側記憶体とを備えたことを特徴とするカートリッジ。

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