JP6131830B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体と、感光体にトナーを供給する現像カートリッジとを備える画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置として、トナーが収容されたトナー容器と、トナー容器からのトナーの供給を許容するトナー供給用の開口部を有する現像フレームと、現像フレームの開口部をシールするトナーシール部材とを備える現像カートリッジを備えるカラーレーザプリンタが提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。

このカラーレーザプリンタでは、現像カートリッジが使用者に届くまでの間の輸送中などにおいて、トナーシール部材でトナー容器にトナーを密封している。そして、トナーシール部材は、現像カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置本体の巻取り軸によって巻き取られる。トナーシール部材が巻き取られると、現像フレームの開口部が開いて、現像ローラへトナーが供給される。

特開２００２−１８１１５７号公報

しかし、上記特許文献１に記載のカラーレーザプリンタでは、巻取り軸は、トナーシール部材を巻き取った後、再度駆動しないように構成されている。

そのため、使用後の現像カートリッジを回収するときなどに、現像カートリッジを搬送する途中の外乱などによって、現像カートリッジの内部に残存しているトナーが漏れる恐れがある。

そこで、本発明の目的は、使用後のカートリッジを回収するときに、カートリッジから現像剤が漏れることを抑制できる画像形成装置を提供することにある。

（１）上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と、装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジとを備える。

カートリッジは、現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、現像剤収容部と現像部とを連通する連通口と、連通口を開放する開位置と連通口を閉鎖する閉位置とに移動するように構成されるシャッタとを備える。

装置本体は、カートリッジを使用することにより変化するカートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、検知手段により検知されたカートリッジの状態に基づいて、カートリッジの交換時期を判断する判断手段とを備える。

シャッタは、判断手段がカートリッジを交換すると判断した場合に、閉位置に移動する。

このような構成によれば、カートリッジを交換するときに、現像剤収容部と現像部との間でのトナーの流動を規制することができる。

そのため、使用後のカートリッジを回収するときに、現像剤収容部内に現像剤が残存していたとしても、その現像剤が搬送する途中の外乱などによって流動することを抑制できる。

その結果、使用後のカートリッジを回収するときに、カートリッジから現像剤が漏れることを抑制できる。
（２）検知手段は、現像剤収容部内の現像剤の量を検知してもよい。この場合、判断手段は、現像剤の量に基づいて、カートリッジの交換時期を判断してもよい。

このような構成によれば、現像剤収容部内の現像剤の量が少なくなったときに、カートリッジを交換できる。

その結果、使用後のカートリッジを回収するときに、カートリッジ内部に付着した現像剤がカートリッジから漏れることを、より抑制できる。
（３）現像剤収容部は、現像部から離脱不能であってもよい。

このような構成によれば、現像剤収容部と現像部とを一体的に備える構成において、使用後のカートリッジを回収するときに、カートリッジから現像剤が漏れることを抑制できる。
（４）現像剤収容部は、現像剤を現像部へ搬送する搬送部材を備えてもよい。装置本体は、搬送部材の位置を検知する位置検知手段を備えてもよい。シャッタは、位置検知手段によって検知された搬送部材の位置がシャッタと干渉しない位置である場合に、閉位置に移動してもよい。

このような構成によれば、シャッタが搬送部材に干渉することを防止でき、シャッタを確実に閉位置に位置させることができる。
（５）シャッタは、開位置と閉位置との間を回動するように構成されてもよい。

このような構成によれば、簡易な構成で、シャッタを開位置から閉位置へ移動させることができる。
（６）シャッタは、カートリッジが未使用であるときに、開位置に位置してもよい。

このような構成によれば、未使用のカートリッジを装置本体に装着したときに、確実に画像形成動作を実施することができる。

また、製造者が未使用のカートリッジを出荷するときには、製造者によって、カートリッジの確実な梱包が保証される一方、交換時期が到来したカートリッジを製造者が回収するときには、使用者がカートリッジを梱包するので、カートリッジの梱包が不十分となるおそれがある。

しかし、このような構成によれば、カートリッジが未使用であり、確実な梱包が保証される出荷時に連通口を開放し、カートリッジの交換時期が到来し、カートリッジの梱包が不十分となるおそれがある回収時に連通口を閉鎖できる。

そのため、必要なタイミングでシャッタを作動する構成を装置本体に設ければよく、装置本体の構成を簡略化することができる。
（７）シャッタは、画像形成動作が実施されている場合には、開位置と閉位置との途中に位置する途中位置と、開位置との間で移動してもよい。

このような構成によれば、画像形成動作が実施されているときに、シャッタが閉位置に配置されないので、確実に現像剤収容室から現像部へ現像剤を供給できる。

本発明の画像形成装置によれば、使用後のカートリッジを回収するときに、カートリッジから現像剤が漏れることを抑制できる。

図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態としてのプリンタの中央断面図である。 図２は、図１に示す現像カートリッジの中央断面図である。 図３は、図２に示す現像カートリッジの駆動ユニットを説明する説明図である。なお、図３では、第１ギア列および第２ギア列を明確に示すために、ギアカバーを省略している。 図４は、図２に示すシャッタの開位置から閉位置への回動を説明する説明図であって、シャッタが閉位置に位置した状態を示す。 図５は、第２実施形態の現像カートリッジの駆動ユニットを説明する説明図である。なお、図５では、第１ギア列、公転ギア、第３アイドルギアおよびシャッタギアを明確に示すために、ギアカバーを省略している。 図６は、図５に示すシャッタギアの駆動を説明する説明図であって、公転ギアが離間位置に位置している状態を示す。なお、図６では、第１ギア列、公転ギア、第３アイドルギアおよびシャッタギアを明確に示すために、ギアカバーを省略している。 図７は、図６に続いてシャッタギアの駆動を説明する説明図であって、公転ギアが噛合位置に位置し、シャッタギアに噛み合っている状態を示す。なお、図７では、第１ギア列、公転ギア、第３アイドルギアおよびシャッタギアを明確に示すために、ギアカバーを省略している。 図８は、図７に続いてシャッタギアの駆動を説明する説明図であって、シャッタギアが公転ギアから下方へ離間した状態を示す。なお、図８では、第１ギア列、公転ギア、第３アイドルギアおよびシャッタギアを明確に示すために、ギアカバーを省略している。 図９は、第３実施形態の現像カートリッジの駆動ユニットを説明する説明図である。 図１０は、図９に示す現像カートリッジの中央断面である。 図１１は、図９に示す現像カートリッジのリンク部材および規制部材を説明する説明図である。 図１２は、図１１に示すリンク部材および規制部材の動作を説明する説明図である。 図１３は、図１０に示すシャッタの開位置から閉位置への回動を説明する説明図であって、シャッタが閉位置に位置した状態を示す。

１．プリンタの全体構成
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、電子写真方式のモノクロプリンタである。なお、以下の説明において、方向に言及するときには、プリンタ１を水平に載置した状態を上下の基準とする。すなわち、図１の紙面上方が上方であり、紙面下方が下方である。また、図１の紙面右方が前方であり、図１の紙面左方が後方である。また、プリンタ１を前方から見たときを左右の基準とする。すなわち、図１の紙面手前が左方であり、紙面奥が右方である。

プリンタ１は、装置本体の一例としての本体ケーシング２と、プロセスユニット３と、スキャナユニット４と、定着ユニット５とを備えている。

本体ケーシング２は、略ボックス形状に形成されている。本体ケーシング２は、開口部１９と、フロントカバー２０と、給紙トレイ６と、排紙トレイ７とを有している。

給紙トレイ６は、本体ケーシング２の底部に配置されている。給紙トレイ６は、用紙Ｐが載置されるように構成されている。

開口部１９は、本体ケーシング１２の前端部に配置されている。開口部１９は、プロセスユニット３の通過を許容するように、本体ケーシング１２の内外を前後に連通している。

フロントカバー２０は、本体ケーシング１２の前端部に配置されている。フロントカバー２０は、上下方向に延びる略平板形状を有している。フロントカバー２０は、その下端部を支点として本体ケーシング１２の前壁の下端部に揺動可能に支持されている。フロントカバー２０は、開口部１９を開放または閉鎖する。

排紙トレイ７は、本体ケーシング２の上壁の後半分に配置されている。排紙トレイ７は、用紙Ｐが載置されるように、本体ケーシング２の上壁の上面から下方へ凹んでいる。

プロセスユニット３は、本体ケーシング２の上下方向略中央に配置されている。プロセスユニット３は、開口部１９を介して本体ケーシング２に対して装着または離脱するように構成されている。プロセスユニット３は、感光ドラム８と、スコロトロン型帯電器９と、転写ローラ１０と、現像カートリッジ１１とを備えている。

感光ドラム８は、プロセスユニット３の後端部に回転可能に支持されている。

スコロトロン型帯電器９は、感光ドラム８の上方において、感光ドラム８と間隔を隔てて配置されている。

転写ローラ１０は、感光ドラム８の下方に配置されている。転写ローラ１０は、感光ドラム８の下端部と接触している。

現像カートリッジ１１は、感光ドラム８の前方に配置されている。現像カートリッジ１１は、プロセスユニット３に対して装着または離脱可能である。現像カートリッジ１１は、現像剤担持体の一例としての現像ローラ１２と、供給ローラ１３と、層厚規制ブレード１４と、現像剤収容部の一例としてのトナー収容部１５とを備えている。

現像ローラ１２は、現像カートリッジ１１の後端部に回転可能に支持されている。現像ローラ１２は、感光ドラム８の前端部に接触している。

供給ローラ１３は、現像ローラ１２の前方に回転可能に支持されている。供給ローラ１３は、現像ローラ１２の前端部に接触している。

層厚規制ブレード１４は、現像ローラ１２の前上方に配置されている。層厚規制ブレード１４は、現像ローラ１２の前上端部に接触している。

トナー収容部１５は、供給ローラ１３の前方に配置されている。トナー収容部１５は、現像剤の一例としてのトナーを収容するように構成されている。トナー収容部１５は、現像カートリッジ１１から離脱不能である。トナー収容部１５は、搬送部材の一例としてのアジテータ１６を備えている。

アジテータ１６は、トナー収容部１５内に回転可能に支持されている。アジテータ１６は、図示しないロータリーエンコーダを備えている。

スキャナユニット４は、本体ケーシング２の上端部内において、プロセスユニット３の上方に配置されている。スキャナユニット４は、感光ドラム８に向けて画像データに基づくレーザービームＬを出射するように構成されている。

定着ユニット５は、プロセスユニット３の後方に配置されている。定着ユニット５は、加熱ローラ１７と、加熱ローラ１７の前上端部に圧接される加圧ローラ１８とを備えている。

プリンタ１が画像形成動作を開始すると、スコロトロン型帯電器９は、感光ドラム８の表面を一様に帯電する。スキャナユニット４は、感光ドラム８の表面を露光する。これにより、画像データに基づく静電潜像が、感光ドラム８の表面に形成される。

また、アジテータ１６は、トナー収容部１５内のトナーを撹拌して、供給ローラ１３に供給する。供給ローラ１３は、アジテータ１６によって供給されたトナーを担持し、現像ローラ１２に供給する。このとき、トナーは、現像ローラ１２と供給ローラ１３との間で正極性に摩擦帯電され、現像ローラ１２に担持される。層厚規制ブレード１４は、現像ローラ１２に担持されたトナーの層厚を一定厚さに規制する。

そして、現像ローラ１２に担持されたトナーは、感光ドラム８表面の静電潜像に供給される。これにより、トナー像が、感光ドラム８の表面に担持される。

用紙Ｐは、給紙トレイ６から、各種ローラの回転により、所定のタイミングで１枚ずつ、感光ドラム８と転写ローラ１０との間に給紙される。感光ドラム８表面のトナー像は、用紙Ｐが感光ドラム８と転写ローラ１０との間を通過するときに、用紙Ｐに転写される。

その後、用紙Ｐは、加熱ローラ１７と加圧ローラ１８との間を通過するときに加熱および加圧される。これにより、用紙Ｐ上のトナー像は、用紙Ｐに熱定着される。その後、用紙Ｐは、排紙トレイ７に排紙される。
２．現像カートリッジの詳細
図２および図３に示すように、現像カートリッジ１１は、筐体の一例としての現像フレーム３１と、シャッタ３２と、駆動ユニット３０とを備えている。
（１）現像フレーム
現像フレーム３１は、左右方向に延びる略ボックス形状を有している。現像フレーム３１は、突出部３３と、検知窓３６とを備えている。

突出部３３は、供給ローラ１３の前方において、現像フレーム３１の下壁の内面から上方へ向かって突出している。突出部３３は、上方へ向かう頂部を有する断面視略三角形状を有している。突出部３３と、現像フレーム３１の上壁の後端部との間が連通口３４である。現像フレーム３１において、連通口３４よりも前方に配置される部分が、トナー収容部１５である。また、現像フレーム３１において、連通口３４よりも後方に配置される部分が現像部３５である。すなわち、現像部３５は、現像ローラ１２、供給ローラ１３および層厚規制ブレード１４を支持している。

検知窓３６は、現像フレーム３１の左右方向両側壁のそれぞれの前下端部に1つずつ配置されている。検知窓３６は、透明な樹脂などからなり、側面視略円形状を有している。
（２）シャッタ
シャッタ３２は、連通口３４内において、供給ローラ１３の前上方に配置されている。なお、以下のシャッタ３２の説明において、方向に言及するときには、図２に示す状態を基準として説明する。シャッタ３２は、左右方向に延びる略平板形状を有している。シャッタ３２は、連通口３４を開放する開位置（図２参照）と、連通口３４を閉鎖する閉位置（図４参照）とに揺動可能である。シャッタ３２は、揺動軸３７と、第１開閉部３８と、第２開閉部３９とを備えている。

揺動軸３７は、シャッタ３２の前後方向途中に配置されている。揺動軸３７は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。揺動軸３７の左右方向両端部のそれぞれは、突出部３３の上方において、現像フレーム３１の左右方向両側壁のそれぞれに揺動可能に支持されている。なお、揺動軸３７の左端部は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌを貫通して現像フレーム３１の左壁３１Ｌよりも左方へ突出している。

第１開閉部３８は、揺動軸３７の前端部から連続して前方へ向かって突出する略平板形状を有している。

第２開閉部３９は、揺動軸３７の後端部から連続して後方へ向かって突出し、その後端部において下方へ屈曲される略平板形状を有している。
（３）駆動ユニット
駆動ユニット３０は、図３に示すように、第１ギア列４１と、第２ギア列４２とを備えている。なお、駆動ユニット３０は、第１ギア列４１および第２ギア列４２を被覆する図示しないギアカバーを備えている。

第１ギア列４１は、現像カップリング４３、現像ギア４４、供給ギア４５、第１アイドルギア４６、第２アイドルギア４７およびアジテータギア４８を備えている。

現像カップリング４３は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌの前後方向略中央に回転可能に支持されている。現像カップリング４３は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。現像カップリング４３は、その全周にわたってギア歯を有している。現像カップリング４３は、結合凹部４３Ａを有している。

結合凹部４３Ａは、現像カップリング４３の左面から右方へ凹み、現像カップリング４３の径方向に延びる側面視略長穴形状を有している。

現像ギア４４は、現像カップリング４３の後下方に配置されている。現像ギア４４は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。現像ギア４４は、その全周にわたってギア歯を有している。現像ギア４４は、現像ローラ１２の左端部に相対回転不能に支持されている。現像ギア４４は、現像カップリング４３の後下端部に噛み合っている。

供給ギア４５は、現像カップリング４３の前下方に配置されている。供給ギア４５は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。供給ギア４５は、その全周にわたって、ギア歯を有している。供給ギア４５は、供給ローラ１３の左端部に相対回転不能に支持されている。供給ギア４５は、現像カップリング４３の前下端部に噛み合っている。

第１アイドルギア４６は、供給ギア４５の前方に配置されている。第１アイドルギア４６は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。第１アイドルギア４６は、その全周にわたって、ギア歯を有している。第１アイドルギア４６は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌに回転可能に支持されている。第１アイドルギア４６は、供給ギア４５の前端部に噛み合っている。

第２アイドルギア４７は、第１アイドルギア４６の前方に配置されている。第２アイドルギア４７は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。第２アイドルギア４７は、その全周にわたって、ギア歯を有している。第２アイドルギア４７は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌに回転可能に支持されている。第２アイドルギア４７は、第１アイドルギア４６の前端部に噛み合っている。

アジテータギア４８は、第２アイドルギア４７の前上方に配置されている。アジテータギア４８は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。アジテータギア４８は、アジテータ１６の回転軸１６Ａの左端部に相対回転不能に支持されている。アジテータギア４８は、その周面すべてにわたってギア歯を有している。アジテータギア４８は、第２アイドルギア４７の前上端部に噛み合っている。

第２ギア列４２は、シャッタギア５０と、駆動入力ギア４９とを備えている。

シャッタギア５０は、現像カップリング４３の前上方に間隔を隔てて配置されている。シャッタギア５０は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。シャッタギア５０は、その全周にわたってギア歯を有している。シャッタギア５０は、シャッタ３２の揺動軸３７の左端部に相対回転不能に支持されている。

駆動入力ギア４９は、シャッタギア５０の前上方に配置されている。駆動入力ギア４９は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。駆動入力ギア４９は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌに回転可能に支持されている。駆動入力ギア４９は、その全周にわたってギア歯を有している。駆動入力ギア４９は、シャッタギア５０の前上端部に噛み合っている。駆動入力ギア４９の上端部は、現像フレーム３１の上壁よりも上方へ突出している。
３．本体ケーシングの構成
本体ケーシング２は、駆動伝達ギア５１と、検知手段の一例としてのトナーエンプティセンサ５２と、位置検知手段の一例としての位置センサ５３と、判断手段の一例としてのＣＰＵ５４とを備えている。

駆動伝達ギア５１は、現像カートリッジ１１の上方に配置されている。駆動伝達ギア５１は、現像カートリッジ１１が本体ケーシング２に装着された後、現像カートリッジ１１の駆動入力ギア４９の上端部に噛み合う。

トナーエンプティセンサ５２は、光センサであり、検知光を発光する発光部と、検知光を受光する受光部とで現像カートリッジ１１を挟むように配置され、検知窓３６に向かい合っている。トナーエンプティセンサ５２は、受光部が検知光を受光したときに検知信号を発信し（センサ：ＯＮ）、受光部が検知光を受光しないときに検知信号を発信しない（センサ：ＯＦＦ）。

位置センサ５３は、光センサであり、検知光を発光する発光部と、検知光を受光する受光部とで、アジテータ１６の図示しないロータリーエンコーダのスリット円板を挟むように配置されている。位置センサ５３は、受光部が検知光を受光したときに検知信号を発信し（センサ：ＯＮ）、受光部が検知光を受光しないときに検知信号を発信しない（センサ：ＯＦＦ）。

ＣＰＵ５４は、トナーエンプティセンサ５２および位置センサ５３に電気的に接続されている。ＣＰＵ５４は、トナーエンプティセンサ５２および位置センサ５３からの検知信号を受信する。
４．画像形成動作
上記した画像形成動作を実施するには、未使用の現像カートリッジ１１を本体ケーシング２に装着する。このとき、図１に示すように、シャッタ３２は、開位置に位置している。

そして、上記した画像形成動作が実施され、トナー収容部１５内のトナーの量が減少して、トナーのレベルが検知窓３６より下方に位置すると、トナーエンプティセンサ５２の検知光は、検知窓３６を透過してトナーエンプティセンサ５２の受光部に検知される。すると、トナーエンプティセンサ５２は、検知信号を発信する（センサ：ＯＮ）。

すると、ＣＰＵ５４は、トナーのレベルが検知窓３６より下方に位置したと判断し、現像カートリッジ１１の交換時期であると判断する。

次いで、ＣＰＵ５４は、位置センサ５３からの検知信号に基づいてアジテータ１６の位置を割り出し、アジテータ１６の位置がシャッタ３２と干渉しない位置である場合に、現像カップリング４３への駆動入力を解除して、アジテータ１６の回転を停止する。

その後、ＣＰＵ５４は、図３に示すように、本体ケーシング２の駆動伝達ギア５１を左側面視時計回りに駆動させる。

すると、現像カートリッジ１１の駆動入力ギア４９を介してシャッタギア５０に駆動力が伝達され、シャッタ３２は、開位置から閉位置へ回動する。

そして、図４に示すように、シャッタ３２が閉位置に位置すると、ＣＰＵ５４は、本体ケーシング２の駆動伝達ギア５１を停止させる。
５．作用効果
（１）このプリンタ１によれば、図４に示すように、現像カートリッジ１１を交換するときに、トナー収容部１５と現像部３５との間でのトナーの流動を規制することができる。

そのため、使用後の現像カートリッジ１１を回収するときに、トナー収容部１５内にトナーが残存していたとしても、そのトナーが搬送する途中の外乱などによって流動することを抑制できる。

その結果、使用後の現像カートリッジ１１を回収するときに、現像カートリッジ１１からトナーが漏れることを抑制できる。

また、このプリンタ１によれば、現像カートリッジ１１の交換時期が到来したときには、現像カートリッジ１１が本体ケーシング２内に装着された状態で、シャッタ３２が閉位置に位置する。

そのため、現像カートリッジ１１の交換時期が到来した後に、現像カートリッジ１１が装着された状態で本体ケーシング２を搬送する場合にも、現像カートリッジ１１からトナーが漏れることを抑制できる。
（２）このプリンタ１によれば、図２に示すように、ＣＰＵ５４は、トナーエンプティセンサ５２によるトナーのレベル、すなわちトナーの量の検知に基づいて、現像カートリッジ１１の交換時期を判断する。

そのため、トナー収容部１５内のトナーの量が少なくなったときに、現像カートリッジ１１を交換できる。

その結果、使用後の現像カートリッジ１１を回収するときに、現像カートリッジ１１内部に付着したトナーが現像カートリッジ１１から漏れることを、より抑制できる。
（３）このプリンタ１によれば、シャッタ３２は、位置センサ５３によって検知されたアジテータ１６の位置がシャッタ３２と干渉しない位置である場合に、閉位置に移動する。

そのため、シャッタ３２がアジテータ１６に干渉することを防止でき、シャッタ３２を確実に閉位置に位置させることができる。
（４）このプリンタ１によれば、図２および図４に示すように、シャッタ３２は、開位置と閉位置との間を回動する。

そのため、簡易な構成で、シャッタ３２を開位置から閉位置へ移動させることができる。
（５）このプリンタ１によれば、図２に示すように、シャッタ３２は、現像カートリッジ１１が未使用であるときに、開位置に位置している。

そのため、未使用の現像カートリッジ１１を本体ケーシング１２に装着したときに、確実に画像形成動作を実施することができる。

また、製造者が未使用の現像カートリッジ１１を出荷するときには、製造者によって、現像カートリッジ１１の確実な梱包が保証される一方、交換時期が到来した現像カートリッジ１１を製造者が回収するときには、使用者が現像カートリッジ１１を梱包するので、現像カートリッジ１１の梱包が不十分となるおそれがある。

しかし、このプリンタ１によれば、現像カートリッジ１１が未使用であり、確実な梱包が保証される出荷時に連通口３４を開放し、現像カートリッジ１１の交換時期が到来し、現像カートリッジ１１の梱包が不十分となるおそれがある回収時に連通口３４を閉鎖できる。

そのため、必要なタイミングでシャッタ３２を作動する構成を本体ケーシング２に設ければよく、本体ケーシング２の構成を簡略化することができる。
６．第２実施形態
図５〜図８を参照して、プリンタの第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態において、上記した第１実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
（１）第２実施形態の概要
上記した第１実施形態では、アジテータ１６に駆動力を入力する第１ギア列４１から独立した第２ギア列４２によって、シャッタ３２に駆動力を入力している。

対して、第２実施形態では、図５に示すように、第２アイドルギア４７の周囲を公転する公転ギア６１によって、シャッタ３２に駆動力を入力する。なお、第２実施形態においても、駆動ユニット３０は、図示しないギアカバーを備えている。
（２）第２実施形態の構成
図５に示すように、第２実施形態では、シャッタギア５０は、その前端部にのみギア歯５０Ａを有する欠け歯ギアである。

現像カートリッジ１１は、公転ギア６１と、第３アイドルギア６３とを備えている。

公転ギア６１は、第２アイドルギア４７の前上方に配置されている。公転ギア６１は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。公転ギア６１は、その全周にわたって、ギア歯を有している。公転ギア６１は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌに、回転可能、かつ、第２アイドルギア４７の周方向に沿って移動可能に支持されている。公転ギア６１は、第２アイドルギア４７の上端部に噛み合っている。公転ギア６１は、第３アイドルギア６３の前方に間隔を隔てて位置する離間位置（図６参照）と、第３アイドルギア６３に噛み合う噛合位置（図７参照）とに移動可能である。公転ギア６１は、現像カートリッジ１１が未使用であるときには、離間位置に位置している。

第３アイドルギア６３は、シャッタギア５０と公転ギア６１との間に配置されている。第３アイドルギア６３は、左右方向に厚みを有する略円板形状を有している。第３アイドルギア６３は、その全周にわたって、ギア歯を有している。第３アイドルギア６３は、シャッタギア５０のギア歯５０Ａに噛み合っている。

本体ケーシング２は、図６に示すように、規制部材６２を備えている。

規制部材６２は、現像カートリッジ１１の左方に配置されている。規制部材６２は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。規制部材６２は、公転ギア６１に接触する接触位置（図６参照）と、接触位置から左方へ退避した退避位置（図示せず）とに進退可能である。
（３）第２実施形態におけるシャッタの閉動作
上記した画像形成動作が実施されると、第１ギア列４１の各ギアが図６に矢印で示す方向に回転し、公転ギア６１は、左側面視時計回り方向に回転する。ここで、公転ギア６１は、公転ギア６１自体の回転によって第２アイドルギア４７から受ける回転モーメントを受け流しながら、言い換えると、第２アイドルギア４７から受ける回転モーメントを公転ギア６１自体の回転運動に変換しながら、現像フレーム３１の左壁３１Ｌとの摩擦によって離間位置に位置している。

そして、図６に示すように、ＣＰＵ５４が現像カートリッジ１１の交換時期であると判断すると、規制部材６２が接触位置に位置する。

すると、規制部材６２との摩擦により、公転ギア６１の回転が規制される。すると、公転ギア６１は、第２アイドルギア４７から受ける回転モーメントにより、離間位置から接触位置へ移動して、図７に示すように、第３アイドルギア６３に噛み合う。

すると、第３アイドルギア６３を介してシャッタギア５０に駆動力が伝達され、図８に示すように、シャッタ３２は、開位置から閉位置へ回動する。

そして、シャッタ３２が閉位置に位置すると、シャッタギア５０が第３アイドルギア６３から下方に離間し、シャッタギア５０への駆動力の伝達が解除される。
（４）第２実施形態の作用効果
第２実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
７．第３実施形態
図９〜図１３を参照して、プリンタの第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態において、上記した第１実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
（１）第３実施形態の概要
上記した第１実施形態では、アジテータ１６に駆動力を入力する第１ギア列４１から独立した第２ギア列４２によって、シャッタ３２に駆動力を入力している。

対して、第２実施形態では、図１０および図１１に示すように、コイルばね７１の付勢力によって、シャッタ３２を閉位置へ向かって移動させる。
（２）第３実施形態の構成
図９および図１０に示すように、第３実施形態では、現像カートリッジ１１は、第２ギア列４２を有しておらず、コイルばね７１と、リンク部材７２と、規制部材７３と、ギアカバー８０とを備えている。

コイルばね７１は、シャッタ３２の揺動軸３７に巻回されている。コイルばね７１の一端部は、シャッタ３２の第１開閉部３８の上面に係止されている。コイルばね７１の他端部は、現像フレーム３１の上壁に係止されている。これにより、コイルばね７１は、シャッタ３２を、常に閉位置に向かって左側面視時計回り方向に付勢している。

リンク部材７２は、図１１に示すように、シャッタ３２の前方において、現像フレーム３１の左壁３１Ｌの左方に配置されている。リンク部材７２は、回動軸７７と、係合部７８と、被押圧部７９とを有している。

回動軸７７は、リンク部材７２の前後方向略中央に配置されている。回動軸７７は、後上方と前下方とを結ぶ方向に延びる略円柱形状を有している。回動軸７７は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌの左面に回動可能に支持されている。

係合部７８は、回動軸７７から後下方へ延びる略平板形状を有している。

被押圧部７９は、回動軸７７から左方へ延び、その左端部において前上方へ屈曲して前上方へ延びる屈曲板形状を有している。

規制部材７３は、リンク部材７２の後下方において、現像フレーム３１の左壁３１Ｌの左方に配置されている。規制部材７３は、規制部７６と、係合部７５とを備えている。

規制部７６は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。規制部７６は、現像フレーム３１の左壁３１Ｌを貫通している。規制部７６の右端部は、開位置におけるシャッタ３２の第１開閉部３８の下面に接触している。

係合部７５は、規制部７６の左端部に連続して前上方へ延びる略平板形状を有している。係合部７５は、リンク部材７２の係合部７８の後下端部の左方に向かい合っている。

ギアカバー８０は、現像フレーム３１の左方に配置されている。ギアカバー８０は、第１ギア列４１、リンク部材７２および規制部材７３を被覆している。なお、ギアカバー８０は、後述する押圧部材７４を受け入れる図示しない貫通穴を有している。

本体ケーシング２は、押圧部材７４を備えている。

押圧部材７４は、現像カートリッジ１１の左方に配置されている。押圧部材７４は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。押圧部材７４は、リンク部材７２の被押圧部７９を押圧する押圧位置（図１２参照）と、押圧位置から左方へ退避した退避位置（図１１参照）とに進退可能である。
（３）第３実施形態におけるシャッタの閉動作
ＣＰＵ５４が現像カートリッジ１１の交換時期であると判断すると、押圧部材７４が押圧位置に位置する。

すると、リンク部材７２は、図１２に示すように、押圧部材７４の押圧により、係合部７８の後下端部が左方へ向かうように回動する。

すると、規制部材７３は、リンク部材７２の係合部７８によって左方へ押圧され、左方へ移動する。これにより、規制部７６は、シャッタ３２の第１開閉部３８から左方へ離間する。

すると、シャッタ３２の第１開閉部３８と規制部７６との当接が解除され、図１３に示すように、コイルばね７１の付勢力によってシャッタ３２が開位置から閉位置へ回動する。
（４）第３実施形態の作用効果
第３実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
８．変形例
（１）上記した第１実施形態では、ＣＰＵ５４は、トナーエンプティセンサ５２によるトナーのレベル、すなわち、トナーの量の検知に基づいて、現像カートリッジ１１が交換時期であると判断しているが、交換時期の判断基準は、トナーの量に限定されない。例えば、印刷パターンのドット数、現像ローラの回転数、トナーの帯電量などに基づいて、現像カートリッジ１１が交換時期を判断することもできる。印刷パターンのドット数に基づく場合、印刷パターンのドット数からトナーの残量を推測して、現像カートリッジ１１が交換時期を判断する。現像ローラの回転数またはトナーの帯電量に基づく場合、現像ローラの回転数またはトナーの帯電量からトナーの劣化を推測して、現像カートリッジ１１が交換時期を判断する。
（２）上記した第１実施形態において、画像形成動作が実施されているときに、シャッタ３２を、開位置と閉位置との途中に位置する途中位置と、開位置との間で移動させることもできる。

この変形例によれば、画像形成動作が実施されているときに、シャッタ３２が閉位置に配置されないので、確実にトナー収容部１５から現像部３５へトナーを供給できる。

また、画像形成動作が実施されているときに、シャッタ３２の移動により、現像カートリッジ１１内のトナーを撹拌することができる。
（３）本発明のカートリッジには、感光ドラム８を備えるドラムユニットと、現像カートリッジ１１とを一体的に備えるプロセスカートリッジが含まれる。

また、上記した現像ローラ１２は、現像剤担持体の一例であるが、現像剤担持体には、現像ローラ１２の他、現像スリーブ、現像ベルト、ブラシ状のローラなどが含まれる。

１ プリンタ
２ 本体ケーシング
１１ 現像カートリッジ
１２ 現像ローラ
１５ トナー収容部
１６ アジテータ
３２ シャッタ
３４ 連通口
３５ 現像部
５２ トナーエンプティセンサ
５３ 位置センサ
５４ ＣＰＵ

Claims (10)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジと
   を備え、
   前記カートリッジは、
   現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、
   現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、
   前記現像剤収容部と前記現像部とを連通する連通口と、
   前記連通口を開放する開位置と、前記連通口を閉鎖する閉位置とに移動するように構成されるシャッタと
   を備え、
   前記現像剤収容部は、前記現像部から離脱不能であり、
   前記装置本体は、
   前記カートリッジを使用することにより変化する前記カートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記カートリッジの状態に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断する判断手段と
   を備え、
   前記シャッタは、前記判断手段が前記カートリッジを交換すると判断した場合に、前記閉位置に移動することを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記検知手段は、前記現像剤収容部内の現像剤の量を検知し、
   前記判断手段は、前記現像剤の量に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤収容部は、現像剤を前記現像部へ搬送する搬送部材を備え、
   前記装置本体は、前記搬送部材の位置を検知する位置検知手段を備え、
   前記シャッタは、前記位置検知手段によって検知された前記搬送部材の位置が前記シャッタと干渉しない位置である場合に、閉位置に移動することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記シャッタは、前記開位置と前記閉位置との間を回動するように構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記シャッタは、前記カートリッジが未使用であるときに、前記開位置に位置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記シャッタは、画像形成動作が実施されている場合には、前記開位置と前記閉位置との途中に位置する途中位置と、前記開位置との間で移動することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 装置本体と、
   前記装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジと
   を備え、
   前記カートリッジは、
   現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、
   現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、
   前記現像剤収容部と前記現像部とを連通する連通口と、
   前記連通口を開放する開位置と、前記連通口を閉鎖する閉位置とに移動するように構成されるシャッタと
   を備え、
   前記現像剤収容部は、現像剤を前記現像部へ搬送する搬送部材を備え、
   前記装置本体は、
   前記搬送部材の位置を検知する位置検知手段と、
   前記カートリッジを使用することにより変化する前記カートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記カートリッジの状態に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断する判断手段と
   を備え、
   前記シャッタは、前記判断手段が前記カートリッジを交換すると判断し、前記位置検知手段によって検知された前記搬送部材の位置が前記シャッタと干渉しない位置である場合に、前記閉位置に移動することを特徴とする、画像形成装置。
8. 装置本体と、
   前記装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジと
   を備え、
   前記カートリッジは、
   現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、
   現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、
   前記現像剤収容部と前記現像部とを連通する連通口と、
   前記連通口を開放する開位置と、前記連通口を閉鎖する閉位置との間を回動するように構成されるシャッタと
   を備え、
   前記装置本体は、
   前記カートリッジを使用することにより変化する前記カートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記カートリッジの状態に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断する判断手段と
   を備え、
   前記シャッタは、前記判断手段が前記カートリッジを交換すると判断した場合に、前記閉位置に移動することを特徴とする、画像形成装置。
9. 装置本体と、
   前記装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジと
   を備え、
   前記カートリッジは、
   現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、
   現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、
   前記現像剤収容部と前記現像部とを連通する連通口と、
   前記連通口を開放する開位置と、前記連通口を閉鎖する閉位置とに移動するように構成されるシャッタと
   を備え、
   前記装置本体は、
   前記カートリッジを使用することにより変化する前記カートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、
   前記検知手段により検知された前記カートリッジの状態に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断する判断手段と
   を備え、
   前記シャッタは、
   前記カートリッジが未使用であるときに、前記開位置に位置し、
   前記判断手段が前記カートリッジを交換すると判断した場合に、前記閉位置に移動することを特徴とする、画像形成装置。
10. 装置本体と、
    前記装置本体に対して装着されるように構成されるカートリッジと
    を備え、
    前記カートリッジは、
    現像剤を収容するように構成される現像剤収容部と、
    現像剤を担持するように構成される現像剤担持体を支持する現像部と、
    前記現像剤収容部と前記現像部とを連通する連通口と、
    前記連通口を開放する開位置と、前記連通口を閉鎖する閉位置とに移動するように構成されるシャッタと
    を備え、
    前記装置本体は、
    前記カートリッジを使用することにより変化する前記カートリッジの状態を検知するように構成される検知手段と、
    前記検知手段により検知された前記カートリッジの状態に基づいて、前記カートリッジの交換時期を判断する判断手段と
    を備え、
    前記シャッタは、
    前記シャッタは、画像形成動作が実施されている場合には、前記開位置と前記閉位置との途中に位置する途中位置と、前記開位置との間で移動し、
    前記判断手段が前記カートリッジを交換すると判断した場合に、前記閉位置に移動することを特徴とする、画像形成装置。

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