JPH04277783A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に広く普及している複写機等の画像
形成装置は、カーソルプロセス（電子写真プロセス）を
利用して、記録媒体（シート）上に可視画像を形成して
いる。この可視画像は、現像装置に蓄えられているトナ
ーと呼ばれる微粒子によって作られるものであるが、ト
ナーは画像形成の度に消費される消耗品である。従って
、トナーが所定量以下となった場合は、その都度トナー
を補充しなければならず、画像形成装置の保守の操作上
で最も煩わしいものであった。又、画像形成装置内のク
リーニング装置で未転写トナーを感光体上から除去し、
これを廃トナーとして装置内に設けた廃トナー収容手段
である廃トナーボトルに回収するものでは、廃トナーボ
トルが満杯になるまでに廃トナーを廃棄する必要がある
。更に、現像装置やクリーニング装置に用いられる剤（
キャリア）が使用によって劣化すると、トナーに対する
帯電能力が低下したりクリーニング性能が低下するので
、適宜交換する必要が有る。このような保守作業は、そ
の保守の対象となっている部分によってことなるものの
、操作者にとっては複雑で煩わしいものであったり、操
作者の衣服、装置の周囲を汚したり、専門知識を持った
サービスマンでなければ行なうことが出来ないといった
性質のものであった。

【０００３】そこで、クリーニング装置における剤の交
換について、クリーニング装置に未使用の剤を収容した
専用のホッパを付設し、且つ剤の劣化を検出する検出器
を設け、剤の劣化を検出したときに、自動的にクリーニ
ング装置内の劣化した剤を装置外に排出すると共に、該
ホッパから未使用の剤を装置内に補充するものが提案さ
れている（例えば、特開昭５８−１４７７７１号公報）
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術に
おいては、現クリーニング装置に専用のホッパを設ける
必要が有り、装置が大型化するという問題点が残されて
いた。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、クリーニング装置に
おける剤交換の操作性を向上させた画像形成方法を提供
することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の画像形成方法は、感光体上にトナーを用
いて可視像を形成する現像手段と、感光体上から画像形
成動作後の残留トナーを除去するクリーニング手段とを
用いた画像形成方法において、該クリーニング手段で使
用される剤を補充部へ補充する剤補充工程と、補充され
た剤を該現像手段から該クリーニング手段へ感光体表面
を用いて搬送する搬送工程とを有することを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】本発明は、補充部へ補充された剤を、現像手段
から該クリーニング手段へ感光体表面を用いて搬送し、
これにより、該現像手段及び感光体表面を該補充部から
該クリーニング手段への剤搬送手段として兼用するもの
である。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例に係る画像形成装置である
デジタル複写機について説明する。図１において、この
デジタル複写機は原稿読取手段である読取装置（スキャ
ナー）１０と読み取られた原稿情報を紙に複写するため
の一連のプロセスを実行する複写装置（プリンター）９
０とから構成される。読取装置１０は原稿を載置するコ
ンタクトガラス３０６、コンタクトガラス上の端縁部に
設けられた原稿スケール３０５、コンタクトガラス３０
６の全域を覆い得る原稿圧板３０７、コンタクトガラス
３０６の下方で原稿を照射する蛍光灯ランプ３０１、原
稿からの反射光を反射する第１乃至第３ミラー３０２，
３０３，３０４、第３ミラーからの反射光が入射するカ
バー３０９で覆われたレンズ３０８、レンズ３０８の結
像位置に配置されたＣＣＤ３１０が取り付けられＡ／Ｄ
コンバータを内蔵する画像読取板３１１、画像処理回路
が形成された基板３１２、装置内冷却用の冷却ファン３
１３等を備えている。そして、コンタクトガラス３０６
上に原稿がセットされて操作パネル上のコピースタート
ボタンがＯＮされると、蛍光灯ランプ３０１等の光学系
をコンタクトガラス３０６の下方で移動して原稿を走査
し、原稿からの反射光をレンズ３０８等を介してＣＣＤ
３１０に結像し、原稿情報を読み取る。ＣＣＤ３１０上
に結像した原稿像をデジタル信号化する。このデジタル
信号を画像処理回路で処理してデジタル記録画像情報に
変換し、複写装置９０の画像情報記憶装置に出力する。

【０００９】次に、複写装置９０について説明する。図
１において、像担持体である感光体ドラム１４０が時計
方向に回動されている。この感光体ドラム１４０は後述
するように、支持ドラム上に交換可能な感光体シートを
巻き付けて構成されている。感光体ドラム１４０の頂部
近傍には、転写チャージャ３５０が対向して設けられて
転写部を形成している。この転写部と装置上部に水平に
設けられた転写紙を収容する用紙トレイ３４９との間に
は、搬送ガイド板３８３、第１中継ローラ対３２７及び
中間ローラ対３２８，３２９からなる搬送路が形成され
ている。この用紙トレイ３４９にはピックアップコロ３
２４、給紙コロ３２５及びリバースコロ３２６が配置さ
れ、給紙装置３９０を構成している。又、搬送路の転写
部近傍にはレジストローラ対３３０が設けられている。 更に、この転写部と排紙口との間には、導体分離搬送ベ
ルト３５１、内部に７００Ｗ前後の定着ヒータを備え、
テフロンコーティングされた定着ローラ３３５と加圧ロ
ーラ３３４とから成る定着装置が配設されている。感光
体ドラム１４０の右側方には、クリーニング装置１３０
が設けられ、このクリーニング装置１３０の下方には劣
化した剤を回収して貯蔵する為の剤回収ボトル１１７が
設けられている。この剤回収ボトル１１７の左上方には
、感光体ドラム１４０表面に対向して除電ランプ３４１
と、グリッド３４３を備えた帯電器３４２とが設けられ
ている。この帯電器３４２は負電圧の高圧発生装置に接
続され、感光体ドラム１４０表面をマイナス６００ボル
トに一様帯電するものである。感光体ドラム１４０には
、装置下部に水平に設けられた書込光学系ユニット３８
５からのレーザービームが照射される露光部が形成され
ている。この書込光学系ユニット３８５内には、ここで
は図示を省略した半導体レーザー及びシリンダレンズ、
ポリゴンミラーモータ３４５で回転駆動されるポリゴン
ミラー３４４、ｆ−θレンズ（不図示）、反射ミラー３
４６等が設けられている。書込光学系ユニット３８５の
上方には、感光体ドラム１４０表面の上方への移動領域
に対向するマグネットローラ１０２を備えた現像器１０
０と、トナーホッパ１０１とから成る現像装置３８６が
設けられている。この現像器１００内には、マグネット
ローラ１０２の他に、マグネットローラ１０２上の現像
剤の量を規制する現像ドクタ等が設けられている。 又、トナーホッパ１０１はその下部が現像器１００に開
口しており、この開口にトナー補給ローラが設けられ、
又、内部のトナーを撹拌するアジテータが設けられてい
る。そして、その上部は上方に向けて開口しおり、この
開口部（以下、ホッパ開口部という）がトナー及び剤を
収容したカートリッジ５００が装着されるトナー補充部
になっている。このトナーホッパ１０１の紙面手前側に
は、トナーホッパ１０１にトナー等を補充して空に成っ
たカートリッジ５００等を収容する空カートリッジ収納
部を構成する空カートリッジ等収納ボックス５５０が設
けられている。

【００１０】尚、複写装置９０の上壁上には、内部に用
紙トレイ３４７，３４８、ピックアップコロ３１４，３
１９、給紙コロ３１５，３２０、リバースコロ３１６，
３２１等を備えた追加（オプション）の給紙装置３９１
，３９２が配置されている。そして、この給紙装置３９
１には第３中継ローラ対３１７が、給紙装置３９２には
第２中継ローラ対３２２が夫々設けられている。各用紙
トレイ３４９，３４８，３４７は引出自在になっており
、且つ、図示しないセット検知センサ、サイズ検知セン
サも設けられ、セット検知センサがセット状態を検出す
ると、図示しない上昇モータを駆動して用紙トレイ内の
転写紙がピックアップコロ３２４，３１４，３１９に当
接する位置まで上昇させる。又、転写紙の搬送経路内で
の搬送状況を検知するために、第１中継センサ３１８、
第２中継センサ３２３、レジストセンサ３３１が設けら
れている。

【００１１】以上の構成において、書込光学系ユニット
３８５内の半導体レーザーが１画素当り１ビット（記録
／非記録）の２値化信号であるデジタル記録画像情報に
対応して発光付勢され、半導体レーザーから射出された
レーザー光はポリゴンミラー３４４で反射され、ｆ−θ
レンズ（不図示）を通過し、反射ミラー３４６で反射さ
れ、感光体ドラム１４０に結像照射される。ポリゴンミ
ラー３４４はポリゴンモータ３４５で一定速度で回転駆
動され、前述のレーザー光は感光体ドラム１４０の移動
方向と垂直な方向である水平方向に走査される。

【００１２】感光体ドラム１４０の表面は、帯電器３４
２によりマイナス６００ボルトに一様に帯電される。デ
ジタル記録画像情報に基づいて射出されたレーザー光が
一様に帯電された感光体表面に照射されると、光導電現
象で感光体表面の電荷が、感光体ドラム１４０の導電層
を介して機器アースに流れて消滅する。ここで原稿濃度
の淡い部分（２値化信号が非記録レベル）ではレーザを
点灯させないようにし、原稿濃度の濃い部分（２値化信
号が記録レベル）ではレーザを点灯させる。これにより
、感光体ドラム１４０の表面の原稿濃度の淡い部分に対
応する部分は略マイナス６００ボルトの電位に、原稿の
原稿濃度の濃い部分はマイナス１００ボルト程度になり
、原稿の濃淡に対応して静電潜像が形成される。この静
電潜像を現像装置３８６によって現像し、感光体ドラム
１４０の表面にトナー画像を形成する。尚、現像器１０
０内のトナーは撹拌により負に帯電され、現像器１００
内のマグネットローラ１０２は、現像バイアス発生器に
よりマイナス４５０ボルト程度にバイアスされ、感光体
ドラム１４０の表面電位が現像バイアス以上の場所に付
着し、原稿画像に対応したトナー像が形成される。

【００１３】一方、転写紙が、３つの用紙トレイ３４９
，３４８，３４７の中の何れかから選択されて給紙され
て搬送され、レジストローラ３３０により所定のタイミ
ングで転写部に送り出され、転写チャージャ３５０の作
用により上記の感光体ドラム１４０上に形成されたトナ
ー画像が転写される。トナー画像が転写された転写紙は
、搬送ベルト３５１に吸引されて感光体ドラム表面から
分離される。この後、転写紙は定着ローラ３３５と加圧
ローラ３３４との間を通過してトナーが固着され、分離
爪３３３により転写紙を分離し図示しない排紙トレイ上
に排出される。そして、トナー画像が転写紙に転写され
た後の感光体ドラム１４０表面は、クリーニング装値１
３０によって残留トナーが除去された後、次の一様帯電
に備えられる。

【００１４】上記現像器１００内のトナーは、感光体上
の潜像を顕像化することに消費され、この消費された分
が、トナーホッパー１０１ａからトナー補給ローラ１０
８により現像器１００内に供給される。また、現像器１
００及びクリーニング装置１３０内の剤はコピー枚数の
増加と共に劣化するため交換が必要であり、この例では
これを自動で行なう。そして、トナーホッパー１０１が
空になったら新しいカートリッジ５００を用いて、トナ
ーを補充する。このカートリッジ５００には、後述する
ように剤も収容されている。このカートリッジ５００に
よるトナー補充を容易にするために、カートリッジ搬送
機構等が設けられている。

【００１５】先ず、トナーの補充について説明する。図
２において、カートリッジ搬送は、ユーザーによって画
像形成装置本体前側の装填部６９０に挿入されたカート
リッジ５００を搬送ベルト下６０３、第１搬送コロ６１
０、第２搬送コロ上６１１、第３搬送コロ上６１２、に
よりホッパー１０１上部のトナー、剤補充位置まで移送
し、補充位置にてカートリッジ５００を密封しているカ
ートリッジシール５０４を除去し、トナー及び剤をホッ
パー１０１内へ補充する。そして、補充を終了し空とな
ったカートリッジ５００を、補充したトナーが消費され
次のカートリッジが挿入される前に、補充位置から空カ
ートリッジ収納ボックス５５０の空のカートリッジ集積
部５５１へ移送する。補充された剤を用いる剤の自動交
換については後に詳述する。

【００１６】先ず、本実施例で用いるカートリッジ５０
０について説明する。図６はその斜視図である。このカ
ートリッジ５００は、上部がカートリッジ上板５０１で
、底部がカートリッジ下板５０３で構成され、且つ、こ
れら上部と底部とを連結する側部がカートリッジフィル
ム５０２で構成され、内部にはカートリッジフイルム５
０２と同一の材質の２重のフィルムからなる仕切りで仕
切られて、トナー収容部５０２ａと現像剤収容部（以下
、剤収容部という）５０２ｂが形成されている。このカ
ートリッジ上板５０１の、該側面よりも外側まで延在し
た左右の鍔部それぞれには、前端から前後方向ほぼ中央
にかけて更に外側に延在した案内用羽部５０１ａが形成
されている。そして、カートリッジ上板５０１の上面に
は左右方向ほほぼ中央で前端から後端にかけてタイミン
グ溝５０１ｂが形成されている。カートリッジフィルム
５０２は軟質である必要があり、例えば、ポリエステル
フィルム等のフィルム状部材、又はポリウレタンゴム等
の弾性部材が用いられる。これは、後述するように空カ
ートリッジ収容部５５１に上下方向がつぶれた状態で保
管できるようにするためである（図３参照）。カートリ
ッジ下板５０３の該側面よりも外側まで延在した左右の
鍔部それぞれには、前後方向で両者同じ位置に更に外側
に延在した案内用羽部５０３ａが一定間隔を開けて一対
形成されている。そして、左鍔部に形成されている一対
の案内用羽部５０３ａの上面にはタイミング溝５０３ｂ
が形成されている。又、左鍔部に形成されている案内用
羽部５０３ａの外側端面とカートリッジフィルム５０２
の左側面からの距離は、右鍔部に形成されている案内用
羽部５０３ａの外側端面とカートリッジフィルム５０２
の右側面からの距離より大きくなっている。更に、カー
トリッジ下板５０３のカートリッジフィルム５０２の下
端縁に囲まれた部分には開口が形成され、この開口がト
ナー、剤の出口になっている。この開口は、トナー収容
部５０２ａ、剤収容部５０２ｂにトナー、現像剤を収容
した状態でカートリッジシール５０４により密封されて
いる。カートリッジシール５０４は、ホッパ開口部１２
４上に装着されたときに後述するシール除去機構がカー
トリッジ５００の右鍔部側に位置するので、例えばカー
トリッジ下板５０３の鍔部に接着剤が塗布された後の前
後左右の鍔部の内、右鍔部から貼り始められて左鍔部ま
で貼られた後に折り返えされて、その自由端を右鍔部５
０３ａの外側の端まで延ばされ、この自由端の端縁を右
鍔部に接着されている。

【００１７】尚、この例では、カートリッジ上板５０１
、カートリッジ下板５０３はそれぞれ３ｍｍの板厚を有
しており、カートリッジ５０３の全高は８６ｍｍに設定
してある。又、後述する空カートリッジ収容部５５１へ
の落下時に、カートリッジ下板５０３を落下直前までガ
イドしていた部材にカートリッジ５００のカートリッジ
下板５０３以外の部分が接触する等の不具合が発生しな
いように、底部であるカートリッジ下板５０３にこれに
より上方のカートリッジ５００部分が投影可能となるよ
うに側面及び上面を設定することが望ましい。

【００１８】このカートリッジ５００に収容するトナー
と剤の重量比は１：１〜３：１の範囲であることが望ま
しい。この例では後述するように、トナーが無くなる毎
に行なわれるカートリッジ５００の装填に応じて剤交換
を自動で行なうので、剤の寿命が来る前にカートリッジ
５００内のトナーを全て消費する必要があるためである
。この例においてはカートリッジ内には剤が１５０ｇ収
容されており、この剤の寿命は約１万枚である。従って
、トナー量としては安全のために８千枚のコピーを得る
ことにより消費される分量を想定する。消費されるトナ
ー量は原稿黒分面積によって変動し、消費されるトナー
量は、原稿黒部面積が平均３％の場合に１５０ｇ、原稿
黒部面積が平均９％の場合に４５０ｇとなる。従って、
消費するトナーと剤の重量比は、原稿黒部面積が平均３
％の場合に１：１、原稿黒部面積が平均９％の場合に３
：１となる。一般に原稿黒部面積は３％から９％である
ことから、好ましいトナーと剤の収納量の比は上記のよ
うに１：１〜３：１となる。尚、この例において、トナ
ー、剤の収容部はそれぞれ１２００ｃｃ、１００ｃｃの
容積を有している。

【００１９】次に、カートリッジ搬送機構について説明
する。図２はその斜視図、図３は現像器１００近傍の正
面図である。装置本体には、装置正面の外装部（以下、
正面外装部という）６９０に形成されたカートリッジ５
００挿入用の挿入窓６９２からなるカートリッジ挿入部
、装置背面側に位置したホッパ１０１からなるトナー及
び現像剤補充部、ホッパ開口部の右側に配置された開封
ローラ６８０を有するカートリッジ５００の開封手段、
開封ローラ６８０に対向して配置されたシール収納ボッ
クス６８１からなる密封部材収納部（図３参照）、ホッ
パ１０１と正面外装部６９０の間に配置された空カート
リッジ等収納ボックス５５０からなる空カートリッジ収
納部、下搬送ベルト６０３と下搬送レール６３１等を有
する移送手段が設けられている。そして、正面外装部６
９０には上記挿入窓６９２の他に空カートリッジ収納ボ
ックス５５０の出し入れ用の窓６９４も形成されている
。上記挿入部の挿入窓６９２は、カートリッジ５００を
その挿入方向に対して垂直に切断したときの断面形状に
合わせて、これより一回り大きい程度の形状に形成され
、この結果、カートリッジ５００の案内用羽部５０１ａ
等の通過部の長さも、案内用羽部５０１ａ等の長さにあ
わせた長さになっている。これにより、上記のようにカ
ートリッジ５００を横向きに挿入したり、カートリッジ
５００の前後を間違えて挿入する等を防止している。

【００２０】正面外装部６９０の内側には外装部に平行
な水平軸６９３ｂでその下部が回動自在支持され、閉じ
た状態で挿入窓６９２全体を蔽い得る挿入窓ドア６９３
が設けられている。この挿入窓ドア６９３は図示しない
付勢手段により常時閉じる方向の回動力が付与されて通
常は閉じた状態に有り、この回動力に抗して挿入窓ドア
６９３を装置内側に押すことにより、水平軸６９３ｂの
回りで約９０度まで回動させることが出来る。そして、
閉じた状態で、挿入窓ドア６９３の装置内側に向いた面
（以下、内側面）の上部には、先端縁より外側まで延在
した突出部分を有する突出板６９３ｂが設けられている
（図３参照）。

【００２１】正面外装部６９０内面の挿入窓６９２より
上方には、発光素子と受光素子を備えるドアセンサ７０
１と、ロック解除ソレノイド７００と、そのプランジャ
ーに固定されたロック板７００ａとを備えたロック機構
とが設けられている。ドアセンサ７０１は挿入窓ドア６
９３が閉じた状態で発光素子と受光素子の間に上記突出
板６９３ｂの突出部分が介在する位置に取り付けられ、
ロック機構は挿入窓ドア６９３が閉じた状態でプランジ
ャーが引き出されればロック板７００ａが上記突出板６
９３ｂに正面外装部６９０と反対側から係合し、プラン
ジャーが吸引されればロック板７００ａが上記突出板６
９３ｂに係合しない位置に取り付けられている。

【００２２】図５に示すように、上記トナー補充部のホ
ッパ開口部の周縁部上面にはこの周縁部上面とカートリ
ッジ５００の鍔部下面に空隙が生じないようにするため
のシール部材６６２が貼設してある。又、図２に示すよ
うに、ホッパ開口部より正面外装部６９０側には周縁部
から延びたホッパガイド部６６０が形成され、ホッパ開
口部より装置背面側にはカートリッジ５００をホッパ開
口部上で位置決めするための挿入窓６９２に向けて前傾
したカートリッジ突き当て壁６６１が設けられ、その傾
斜下面と上記シール部材６６２が貼設されている周縁部
上面とで、挿入窓６９２側に向けて開いたくさび形状の
空隙を形成している。

【００２３】上記開封手段の開封ローラ６８０は、図２
に示すように、カートリッジ５００の右側の前後の案内
用羽部５０３ａの間隙に対応した一定の長さを有する上
下ローラ６８０からなり、カートリッジ５００を密封す
るシール部材５０４を確実に引っ張れるように、下側ロ
ーラ６８０は弾力性の有る材料の円筒形ローラ、上側ロ
ーラ６８０は凹凸の付いたローラになっている。両ロー
ラ６８０の回転軸は、両軸間距離を変化可能にするリン
ク機構に回動自在に支持されており、図示しない開封用
モータによって駆動され得る。このリンク機構には、上
下回転軸の軸間距離を少なくとも上下ローラ対間に案内
用羽部５０３ａが通過し得る間隔が生じる距離にするた
めの付勢力を常時付与するスプリングと、このスプリン
グの付勢力に抗して、上下回転軸の軸間距離を上下ロー
ラ対間にカートリッジ５００を密封するシール部材５０
４を挾持する距離にすることが出来る開封用ピンチソレ
ノイドが連結されている。

【００２４】上記密封部材収納部であるシール収納ボッ
クス６８１は上記開封ローラ６８０でカートリッジ５０
０開口から除去されてくるシール部材５０４を受け入れ
る受入れ口を備えている。尚、上記空カートリッジ収納
部である空カートリッジ収納ボックス１１３は、図１１
上部にカートリッジ５００受入れ用の開口部を備え、装
置本体に対して着脱可能に構成されている。

【００２５】上記移送手段は、図示しない正逆回転可能
な搬送モータで駆動される第１〜第３搬送コロ６１０，
６１１，６１２及び下搬送ベルト６０３と、カートリッ
ジ５００のカートリッジ上板５０１の案内用羽部５０１
ａ等の下面に接触してカートリッジ上板５０１を下方か
ら支持し得る第１上搬送レール対６３２及び第２上搬送
レール対６３３と、カートリッジ下板５０３の案内用羽
部５０３ａの下面に接触してカートリッジ下板５０３を
下方から支持し得る下搬送レール６３１と、上記ホッパ
ガイド６６０と、挿入窓ドア６９３とから構成されてい
る。以降、上記搬送モータがカートリッジ５００を装置
背面側に搬送する場合を正搬送、このときの搬送モータ
の回転を正回転といい、この逆の場合を逆搬送、逆回転
という。

【００２６】上方の各搬送レール６３２，６３３は垂直
部と、その下端からカートリッジ５００の搬送経路側に
延在した水平部とからなる断面Ｌ字状のレールであり、
それぞれカートリッジ５００の搬送経路の左右で対を成
している。第１搬送レール６３２は、空カートリッジ等
収納ボックス５５０の空カートリッジ集積部５５１の上
方に設けられ、その正面側端部は第１搬送コロ６１０の
下方まで延び、その背面側端部は第２搬送コロ６１１の
手前まで延在している。そして、第１上搬送レール６３
２の水平部はカートリッジ上板５０１の鍔部及び案内用
羽部５０１が載れるように設定され、正面側端部の水平
部上面と該第１搬送コロ６１０下部とのギャップをカー
トリッジ上板５０１の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通
過し得るように配置されている。第２搬送レール６３３
は空カートリッジ収容部５５１及びホッパ１０１の上方
に設けられ、背面側端部がその水平部上面と該第１搬送
コロ６１０下部とのギャップをカートリッジ上板５０１
の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通過し得るように位置
決めされ、該端部から正面側にかけて下方に傾斜して第
２搬送コロ６１１の下方に至り、更にここから上記第１
搬送レール６３２の下方を、空カートリッジ収容部５５
１の中央部の上方まで延在するように配置されている。 そして、第２搬送レール６３３の水平部は、該レール６
３３の装置正面側領域６３３ａにカートリッジ上板５０
１の鍔部及び案内用羽部５０１ａが載り得、装置背面側
領域６３３ｂにカートリッジ上板５０１の鍔部及び案内
用羽部５０１ａが載り得るように設定されている。又、
前者の領域６３３ａの長さは案内用羽部５０１の背面側
端からカートリッジ上板５０１の鍔部の背面側端までの
長さと同じになるように設定されている。又、図２に示
すように、上記第１搬送レール６３２の背面側端部の下
面には、装置背面側に上向きに傾斜した自由端部を有す
る分岐用板バネ６４０の基端部が固定されている。この
分岐用板バネ６４０はカートリッジ５００の逆搬送にお
いて、第２上搬送レール６３３にガイドされてきたカー
トリッジ上板５０１を第１上搬送レール６３２の下方で
、そのまま第２上搬送レール６３３にガイドされつづけ
る様にするものである。

【００２７】上記下搬送レール６３１も、垂直部と、そ
の下端からカートリッジ５００の搬送経路側に延在した
水平部とからなる断面Ｌ字状のレールであり、空カート
リッジ収容部５５１上方で且つ該収容部５５１中央部よ
り装置背面よりの位置に、カートリッジ５００の搬送経
路の左右で対を成して設けられている。そして、水平部
は、カートリッジ上板５０１の鍔部及び案内用羽部５０
１が載れるように設定され、その上面と上記下搬送ベル
ト５５１の下面とのギャップをカートリッジ上板５０１
の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通過し得るように配置
高さが設定されている。更に、該レール６３１の前後方
向の長さは、カートリッジ下板５０３の案内用羽部５０
３ａの前後間隔と同じに設定されており、配置位置は、
カートリッジ５００の逆搬送において、カートリッジ下
板５０３の案内用羽部５０３ａの前後間隙が該レール６
３１に対向して該カートリッジ下板５０３が落下を開始
するときに、カートリッジ５００が空カートリッジ収納
部５５１の前後方向の略中央に位置するように設定して
ある。尚、この逆搬送においてカートリッジ下板５０３
の案内用羽部５０３ａの間隙がこのレール６３１に対向
するときには、上記第一搬送コロ６１０及び下搬送ベル
ト６０３とカートリッジ５００との、搬送方向における
位置関係自体は逆搬送可能な位置関係にあるが、空カー
トリッジ収納部５５１の開口部の上方から挿入窓ドア６
９３が退避してカートリッジ５００を下から支えるもの
が無いので、カートリッジ５００が空カートリッジ収納
ボックス５５０内に落下を開始し、それ以上の逆搬送が
行なわれることはない。又、カートリッジ下板が落下を
開始する位置で、カートリッジ上板も落下を開始するよ
うに、下搬送レール６３１に対する上記第２上搬送レー
ルの位置が設定されている。

【００２８】尚、カートリッジ５００の搬送状態を検知
するために、上記の空カートリッジ収納ボックス５５０
とホッパ開口部との間の搬送路上には、ここを通過する
カートリッジ５００の前鍔部の下面によって押し下げら
れるカートリッジ通過検知フィラ７０３ａが設けられて
いる（図２参照）。このカートリッジ通過検知フィラ７
０３ａの変位は、発行素子と受光素子とからなる、図示
しない開封センサをＯＮにする。尚、この開封センサは
、開封ローラ６８０でカートリッジ５００下面から除去
されてくるシール部材５０４によってその先端部が装置
右側に押しやられるカートリッジ開封検知フィラ７０３
ｄの変位によってもＯＮされるように構成されている。

【００２９】次に、現像剤の補給について説明する。一
般的に画像形成装置内には、現像剤を使用するユニット
として現像装置とクリーニング装置とが有り、装置内に
おいてこれらのユニットに現像剤を補給する為の現像剤
搬送経路は複数の経路が考えられる。図２５は、これら
の経路を摸式的に表わしたものである。これらの経路の
どれを用いるかによって、画像形成装置内の現像剤の交
換システムとして、下記の表１に示すパターンＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの６種類に分類することが出来る。この
表１中の丸付きの数字は図２２の経路に付した丸付きの
数字に対応している。又、表１中のトナー再利用とは、
クリーニング装置で回収した感光体上の未転写トナーを
現像装置に搬送して再利用することである。

【００３０】パターンＡは■と■の経路のみで剤交換を
行なうものである。クリーニング装置で使用済みになっ
た剤は経路■を通って剤回収タンクに捨てられる。次に
現像器から半分の剤を経路■の例えばトナーリサイクル
スクリューの逆転によってクリーニング装置に送る。続
いてカートリッジ等からホッパーへ補充された新しい剤
を現像器に入れる。クリーニング装置に集まったトナー
は上記リサイクルスクリューの正転によって現像で再利
用される。パターンＡの利点としては、■と■の経路の
みしか使用しないですむので、経路を最もシンプルにで
きる点があげられる。

【００３１】パターンＢは、■と■と■の経路を利用し
て剤交換を行なう。クリーニング装置で使用済みになっ
た剤は経路■を通って剤回収タンクに捨てられる。次に
現像器から半分の剤を感光体ドラム上に電気的に付着さ
せてクリーニング装置に送る。続いてカートリッジ等か
らホッパー補充された新しい剤を現像器に入れる。クリ
ーニング装置に集まったトナーは上記リサイクルスクリ
ュー■によって現像器に入れられ、再利用される。パタ
ーンＢの利点は、■と■の経路を構成するパイプしか使
用せず■の経路を使うことで、短時間で剤交換ができる
点である。

【００３２】パターンＣは、■と■と■と■の経路を利
用して剤交換を行なうものである。クリーニン装置で使
用済みになった剤は経路■を通って剤回収タンクに捨て
られる。次に経路■を通ってカートリッジ又はホッパー
から直接クリーニング装置に新しい剤を供給する。一方
、現像器で使用済みになった剤は経路■を通って剤回収
タンクに捨てられ、カートリッジからホッパーを通って
現像器に新しい剤が送られる。クリーニング装置に回収
されたトナーはリサイクルスクリュー■の正転によって
現像で再利用される。パターンＣの利点は、現像とクリ
ーニング装置それぞれ並行に剤交換作業ができるため、
最も短時間で剤交換ができる点である。又、未使用剤の
補給部である、装置内の所定位置に装着されているカー
トリッジ又は、このようなカートリッジから剤が補充さ
れたホッパーから、現像器、クリーニング装置それぞれ
に、未使用の剤を補充し、これにより、補給部を現像器
とクリーニング装置で共用しているので、現像器、クリ
ーニング装置夫々に専用の補給部を設ける場合に比し、
装置の簡素化・小型化が図れると共に、操作者にとって
も、未使用の剤を収容した単一のカートリッジを、補給
部に装着するのみでよく、保守の作業性も向上させるこ
とができるという利点もある。このようなカートリッジ
には隔壁を設けて、トナーも収容するようにしてもよく
、更に、現像器とクリーニング装置とで使用する剤の特
性が異なるときは、同じく隔壁を設けてそれぞれの剤を
収容する。更に、トナーリサイクルのため、トナー消費
量が少なくてすむ。

【００３３】パターンＤは、■と■と■と■の経路を利
用して剤交換を行なう。クリーニング装置で使用済みに
なった剤は経路■を通って剤回収タンクに捨てられる次
に経路■を通ってカートリッジ又はホッパーから直接ク
リーニング装置に新しい剤を供給する。一方、現像器で
使用済みになった剤は経路■を通って剤回収タンクに捨
てられ、カートリッジからホッパーを通って現像に新し
い剤が送られる。クリーニング装置に集まったトナーは
、スクリュー■によって排トナー回収タンクに捨てられ
る。パターンＤの利点は、現像とクリーニング装置がそ
れぞれ並行に剤交換作業ができるため、最も短時間で剤
交換ができる点である。上記パターンＣと同様に、補給
部の共用による装置の簡素化等が図れるという利点もあ
る。更に、リサイクルトナー（再利用トナー）が現像器
に入って来ないため極めて美しい画像が得られる。

【００３４】パターンＥは、■と■と■の経路を利用し
て剤交換を行なう。クリーニング装置で使用済みになっ
た剤は経路■を通って剤回収タンクに捨てられる。次に
現像器から半分の剤を経路■を通してクリーニング装置
に送られる。続いてカートリッジに入った新しい剤をホ
ッパーを通して現像器に入れる。クリーニング装置に集
まったトナーはスクリュー■によって排トナー回収タン
クに捨てられる。パターンＥの利点は、リサイクルトナ
ーが入っていないため、極めて美しい画像が得られる点
である。なおかつ、スクリューで剤を送るため、確実に
送られる。

【００３５】パターンＦは、■と■と■の経路を利用し
て剤交換を行なう。クリーニング装置で使用済みになっ
た剤は経路■を通って剤回収タンクに捨てられる。次に
現像器から半分の剤を感光体ドラム上に電気的に付着さ
せてクリーニング装置に送る。続いてカートリッジに入
った新しい剤をホッパーを通して現像器に入れる。クリ
ーニング装置に集まったトナーはスクリュー■によって
排トナー回収タンクに捨てられる。パターンＦの利点は
、リサイクルトナーが入っていないため、極めて美しい
画像が得られる点である。なおかつ、■と■のパイプし
か使用しないですむため、低コストとなる。

【００３６】以上６パターンにおける経路■は必ずしも
必要ではなく、クリーニング装置に回収領域を設けて、
ここに排剤を入れるようにしても良い。図１の複写機の
カートリッジ５００を装置内で自動搬送する構成は、上
記の何れのパターンを採用する画像形成装置にも用いる
ことが出来る。

【００３７】次に、図１の複写機における剤の自動交換
について説明する。図７は感光体ドラム回りの拡大図、
図８はトナーリサイクルパイプの配設状態を示す図、図
９は感光体ドラム回りのトナー及び剤の搬送系の斜視図
、図１０は現像装置の斜視図である。この複写機では、
上記パターンＢの剤の交換を行なう。そして現像装置１
００で使用される剤を交換するに当たり、未使用の剤を
トナーと共に前記カートリッジ５００を用いてホッパー
１０１に補充する。そして該カートリッジが装着部（装
填部）であるホッパー１０１上に装着された状態で、ホ
ッパー１０１に形成されているトナーホッパー部１０１
ａと剤ホッパー部１０１ｂの夫々の上部開口にカートリ
ッジ５００のトナー収容部５０２ａと剤収容部５０２ｂ
夫々の下部開口が対向するように構成されている。まず
、カートリッジ５００から補給されたトナーと剤は、そ
れぞれトナーホッパー１０１ａと剤ホッパー１０１ｂに
補給される。補給されたトナーは撹拌部材１０６によっ
て撹拌され、トナー補給ローラ１０８によって現像器１
００に補給される。補給されたトナーの量によって、現
像器１００内のトナー濃度はコントロールされる。これ
は例えば図１に示すような、反射型の光学濃度センサー
（Ｐセンサー）３５２によって感光体ドラム１４０上に
形成した所定の基準画像の濃度を読み取ることによって
行なわれる。一方、剤の方は、剤補給信号によって剤補
給ローラ１０７を回転し、現像器１０１に補給する。な
お、剤補給ローラ１０７とトナー補給ローラ１０８では
ローラの断面形状が異なる。剤補給ローラ１０７は短時
間に大量の剤をホッパーから現像器１００に補給するこ
とを目的としているためローラに深い溝が１本以上ほら
れている。一方、トナー補給ローラ１０８では少量ずつ
補給することを目的としているので浅い溝がほられてい
る。又、同じローラ形状にして回転数を変えて補給量を
変えることも可能である。トナー補給ローラ１０８と剤
補給ローラ１０７はそれぞれカップリング１５０，１５
１を介して電磁クラッチ１８０，１８１につながってお
り、電磁クラッチ１８０，１８１のＯＮ／ＯＦＦによっ
て伝達が伝えられる（図１０参照）。又、単位時間当た
りの補給量がコントロールできれば上記剤補給ローラ１
０７はローラ状のものでなくシャッター状のものでも良
い。

【００３８】現像器１００内に補給された剤とトナーは
混合撹拌部材１０４によって混合され、搬送部材１０３
によってマグネットローラ１０２に運ばれる。マグネッ
トローラ１０２に付着した剤とトナーは現像ドクター１
０５によって一定量に規制されて、残ったものが感光体
ドラム１４０の方に運ばれていく。その間、整流板１０
９と搬送スクリュー１１０によって左右に撹拌され、現
像器１００内で均一の現像剤が作成される。

【００３９】紙に転写したあと残った感光体ドラム１４
０上のトナーは、マグブラシクリーニング装置１３０で
クリーニングされる。マグネットローラ１２０上に付着
した剤でクリーニングされたトナーは、電圧が印加され
たバイアスローラ１１２で回収されて、その後バイアス
ブレード１２２で回収される。回収されたトナーはリサ
イクルスクリュー１１３によってリサイクルパイプ１１
４を通って現像器１００へ戻され再使用される（図８参
照）。搬送部材１１１、整流板１１８、搬送スクリュー
１２１、クリーニング装置ドクター１１９はそれぞれ現
像器１００の搬送部材１０３、整流板１０９、搬送スク
リュー１１０、現像ドクター１０５と同様の働きをする
。

【００４０】図８及び図９において、剤回収スクリュー
１１５はクリーニング装置１３０内の剤を回収する場合
に用いられ、剤回収スクリュー１１５の回転によって剤
が剤回収パイプ１１６を通って剤回収タンク１１７に回
収される。剤回収タンク１１７の容量は、７０００ｃｃ
で、コピー７５万枚相当の大きさである。このタンクの
容量は、大きいほど良いが、スペースの問題もあり最低
でも７５０ｃｃ以上でコピー８万枚相当の大きさが必要
である。尚、この剤回収タンク１１７の容量を、必要な
交換部品を適宜交換しても満足なコピーが得られなくな
る、複写機本体の寿命がくるまでに、現像器１００及び
クリーニング装置１３０で使用されて最終的にクリーニ
ング装置１３０から回収される使用済みの剤の総量を収
容し得る容量に設定すれば、複写機本体の寿命が来るま
での間、この剤回収タンク１１７の交換作業を省くこと
が出来る。

【００４１】この例における剤の自動交換について説明
する。まず、トナーがなくなったらカートリッジ５００
を交換する。そしてカートリッジ５００がホッパー開口
上部にセットされたところで剤交換システムが働く。具
体的にはカートリッジ５００の挿入動作が完了した時点
、即ち前述の突き当て開封センサ７０３がＯＦＦになっ
たタイミングで、現像装置３８６の剤及びトナーの補給
ローラ１０７，１０８及びアジテータ１０３の駆動源に
なるメイン駆動モータをＯＮし、モータが立ち上がるま
でのディレイ時間を設けて、剤回収クラッチをＯＮし、
剤回収スクリュー１１５の回転によってクリーニング装
置１３０内の現像剤を剤回収パイプ１１６を通して全て
剤回収タンク１１７の中に回収する。３０秒間の回転に
よりクリーニング装置１３０内にある剤を回収し終わっ
た時に、剤回収クラッチをＯＦＦして剤回収スクリュー
１１５を止めると同時に、感光体電位０Ｖ、現像マグロ
ーラバイアスマイナス４００Ｖで、感光体ドラム１４０
上に現像剤を付着させて、クリーニング装置１３０に搬
送する。クリーニング装置バイアスは＋４００Ｖ程度で
ある。この搬送を１２０秒間続けることにより現像器１
００内の剤を半分ほどをクリーニング装置１３０に移し
た後に、剤補給クラッチをＯＮして、剤ホッパー１０１
ｂにたまった剤を剤補給ローラ１０７を回して現像器１
００内に全て入れ、剤補給クラッチとトナー補給クラッ
チの両方がＯＦＦされると、メイン駆動モーターをＯＦ
Ｆして剤交換を終了する。尚、剤補給ローラ１０７とト
ナー補給ローラ１０８の形状により、剤補給とトナー補
給の時間を同一にした場合は、剤補給クラッチとトナー
補給クラッチを１つにして、剤トナー補給クラッチとし
て共用することができる。

【００４２】又、剤補給及びトナー補給は、クラッチを
間欠的にＯＮ・ＯＦＦして補給を行なうことにより、マ
グネットローラ１０２軸方向でのスムーズな撹拌を行な
うことが出来る。但し、この場合は、補給動作終了まで
の時間が長くなる欠点は有る。更に、剤補給ローラ１０
７とトナー補給ローラ１０８の代りに、シャッターを使
用することも出来、この場合には、剤補給クラッチＯＮ
時間と感光体表面を用いたクリーニング剤補給時間が短
くなり、一定コピー枚数後の待機中に剤補給を行なう。 上記の一連の動作中及び動作終了時に、各々不揮発ＲＡ
Ｍにその状態を示す状態フラグをセット、リセット（１
又は０）し、処理の実行中に電源が瞬断されたときも継
続実施が可能と成っている。

【００４３】現像器１００とクリーニング装置１３０で
は同一の剤を使用している。この例では、クリーニング
装置１３０の剤重量は１５０ｇ、現像器１００のそれは
３００ｇである。また、カートリッジ５００に入ってい
る剤は１５０ｇである。つまり剤交換時、はじめクリー
ニング装置１３０から１５０ｇの剤を剤回収タンク１１
７に捨て、次に現像器１００から約１５０ｇの使用中の
剤をクリーニング装置１３０に送り、続いて現像器１０
０にカートリッジ５００から１５０ｇの新しい剤を追加
する。これを繰り返していく。

【００４４】一般にリサイクルスクリュー１１３の現像
器１００内での位置は現像器１００内の上方にあり、下
方にたまっている剤の上にリサイクルトナーを落して撹
拌するのが一般的であるが、この例ではリサイクルスク
リュー１１３が現像器１００内の下方にあり、剤の中に
リサイクルトナーを入れ込む。

【００４５】現像器１００内の剤重量とクリーニング装
置１３０内の剤重量との比は２：１で現像器１００内の
剤の方が多くなっている。これは現像器１００で使用し
た剤をクリーニング装置１３０で再使用するため、現像
器１００内での剤の劣化を少なくするのと、高速現像シ
ステムに対応できるようにするためである。つまり、高
速になると多くの現像用剤を立ち上げておく必要がある
ためである。この例では２：１で３００ｇと１５０ｇで
あるが、クリーニング剤を３００ｇに増やせば１：１で
も可能である。但し、この例では省スペースの為クリー
ニング剤を１５０ｇとしている。以上、この例では、感
光体ドラム１４０上にキャリアを付着させてクリーニン
グ装置１３０に送り、クリーニング装置１３０のマグネ
ットローラ１２０で回収するので、特にパイプ等の機構
も不要で低コスト化が図れる。又、転写（３５０）で＋
ＤＣを加えておくと、クリーニング装置１３０で剤を回
収しやすくなる。同様の効果はＰＴＣ（転写前除電チャ
ージ）でも得られる。

【００４６】次に、上記現像剤交換中に画像読取動作を
許容する制御について説明する。従来のディジタル方式
の画像形成装置においては、現像剤交換中には画像形成
動作を一切禁止していたので、画像形成の生産性が低下
していた。そこで、本実施例においては、少しでも画像
形成の生産性を向上するために、現像剤交換中に、現像
装置３８６やクリーニング装置１３０等の感光体ドラム
１４０回りの記録部を使用しなくて良い、画像の読取動
作を許容するものである。

【００４７】以下、図１５及び図１６に示した制御のフ
ローチャートを用いて具体的に説明する。図１５におい
て、先ずステップ１〜ステップ３でカートリッジセット
中か否か、カートリッジ開封中フラグがセットされてい
るか否か、及び、記憶手段である画像メモリがフルであ
るか否かを判断する。ここで、カートリッジ開封中フラ
グ（ステップ２）はカートリッジ５００のシール５０４
開封中にセットされているフラグである。これらの何れ
か一つでも合致している場合は、そのままメインフロー
に戻る。この何れでもない場合には次のステップに進む
。以降、ステップ４〜ステップ１１で記録部を使用出来
る状態か否かによって、コピー自体の開始指令を受け付
けるか、原稿読取のみを受け付けるかを判断する。カー
トリッジ開封完了時から剤回収が始まるときまでセット
される剤交換リクエストフラグ（ステップ４）、剤回収
中セットされて且つ剤の現像器１００からクリーニング
装置１３０への搬送開始時点でリセットされる剤回収中
フラグ（ステップ５）、剤を現像器１００からクリーニ
ング装置１３０に搬送しているときセットされ且つ剤補
給が始まるとリセットされる剤搬送フラグ（ステップ６
）、剤搬送終了後に剤を補給している間セットされる剤
補給フラグ（ステップ７）、カートリッジのシール開封
が終了した時点でセットされ且つ剤搬送終了後にトナー
補給が始まるとリセットされる、トナー補給リクエスト
フラグ（ステップ８）、及び、剤搬送終了後にトナー補
給動作開始から該補給終了までセットされるトナー補給
フラグ（ステップ９）をそれぞれチェックし、これらの
うち何れか一つでもセットされている場合は、記録部が
使用出来ない状態にあるのでステップ１４で原稿読取出
来る旨の表示を行ない、ステップ１５で原稿読取可能フ
ラグをセットする。上記ステップ４〜ステップ９で何れ
のフラグもセットされていない場合は、ステップ１０，
１１で定着ヒートアップ中か否か，プロセスコントロー
ル中か否かを判断する。これらの何れかの動作中であれ
ば、同様に記録部が使用でない状態にあるのでステップ
１４及びステップ１５を実行する。これらの何れの動作
中でもない場合には記録部が使用可能であるので、ステ
ップ１２でコピーが出来る旨の表示を行ない、ステップ
１３でコピー可能フラグをセットする。そして、図１６
に示す制御で読取開始指令用とコピー開始指令用に兼用
された「スキャン／コピーキー」の押下を待つ。

【００４８】図１６に示すサブルーチンにおいては、先
ず、ステップ１，ステップ２で、画像メモリがフルか否
か、上記「スキャン／コピーキー」が押下されたか否か
を判断し、画像メモリがフルではない状態で「スキャン
／コピーキー」が押下されるまではメインフローに戻る
。画像メモリがフルではない状態で「スキャン／コピー
キー」が押下されると、ステップ３に進んで、原稿読取
フラグ（図１５中のステップ１５参照）がセットされて
いるか否かを判断する。これがセットされている場合は
、記録部は使用出来ない状態であるので、ステップ４で
原稿読取動作を実行し、ステップ５でコピー予約フラグ
をセットし、ステップ６でメモリ使用フラグをセットす
る。このコピー予約フラグは、剤交換中原稿読取をした
ときにセットするものであり、原稿枚数により１〜４を
順次セットする。又、メモリ使用フラグは、原稿と変倍
率による転写紙サイズにおいて、Ａ４サイズの原稿で４
枚分のページメモリの、どの場所を使っているかを示す
ためのフラグであり、メモリ１〜４に対応したフラグを
使用する。ステップ３で原稿読取可能フラグがセットさ
れていない場合は、ステップ７に進んで、コピー可能フ
ラグ（図１５中のステップ１３参照）がセットされてい
るか否かを判断し、セットされている場合は、記録部が
使用可能状態であるので、ステップ８でコピー動作を実
行する。逆に該フラグがセットされていない場合には、
そのままメインフローに戻る。

【００４９】以上のように、この例においては、現像剤
交換中でも、一定条件下で画像情報である原稿の読取動
作を実行可能とする制御手段を設け、これにより、書込
手段である記録部が動作不能である剤交換中であっても
、読取動作を書込手段の動作に先だって実行できるよう
にしたので、画像形成の生産性が向上する。

【００５０】次に、上記の空カートリッジ集積部５５１
が形成され、装置本体に脱着可能な空カートリッジ収納
ボックスについて説明する。図１１は、該ボックスの斜
視図であり、この例においては空カートリッジ５００を
１０個収容することが出来る。カートリッジ５００には
前述のように約３６０ｇのトナーが収納されているため
、標準的な使用で約８千枚のコピーを得ることが出来る
。従って、空カートリッジ集積部５５１が満杯となるま
でに約８万枚のコピーを得ることが出来る。空カートリ
ッジ集積部５５１の全高は１１０ｍｍに設定してある。 空カートリッジ集積部５５１に関して、例えばコピース
ピードの遅い装置においては、トナーの使用量が少なく
、カートリッジ５００の装填サイクルが長いため、収容
個数を５個としてもよい。その場合、空カートリッジ集
積部５５１の全高は例えば６０ｍｍに設定することが可
能であり、全高が現像剤を収納した状態のカートリッジ
５００よりも低い空カートリッジ集積部を提供すること
が可能となる。また、図中５５９は本体装着時の取っ手
である。装置本体には、前述のようにカートリッジ挿入
窓の下に空カートリッジ収納ボックス５５０挿入窓６９
４が設けられていて（図２参照）、操作者は該窓から空
カートリッジ収納ボックス５５０を出し入れする。また
、空カートリッジ収納ボックス５５０には図３に示すロ
ックソレノイド７０７のロック部材７０７ａが入り込む
切欠き５５８、及びシャッタ機構が設けられている。 図中５５２はこのシャッタ機構のシャッタ軸を示すもの
である。

【００５１】以上のこの例の空カートリッジ収納ボック
ス５５０によれば、装置本体内で使用されるトナーに関
するユーザーのメンテナンス作業は、８千枚のコピーを
得る毎にカートリッジを挿入し、８万枚のコピーを得た
時点で、空カートリッジ収納ボックス５５０を廃棄する
だけで良く、操作性が極めて向上した。更に、感光体に
関して、昨今技術の進歩により高価格ではあるものの従
来に比べ寿命が１０倍程度の長寿命感光体が実現してい
る。この様な感光体は、高速・高級の高価格装置に実装
されている。従って、このような長寿命感光体を用いる
と、より一層メンテナンス作業の軽減した画像形成装置
を提供することができる。

【００５２】以上、図１の複写機は、クリーニング装置
で回収した未転写トナー（残留トナー）を、現像器１０
０に移送して、再使用するものであるが、このような未
転写トナーを再使用せずに廃棄する複写機にも本発明を
適用することが出来る。図１７はこのような複写機の概
略構成を示す正面図、図１８は同複写機のトナー補充機
構の構成を示す左側面図、図１９は同トナー補充機構を
左上方から見た図、図２０は同複写機の感光体近傍の概
略構成図、図２１は同複写機の現像剤搬送系の平面図、
図１２は同複写機の空カートリッジ収納ボックスの斜視
図である。　　この複写機のカートリッジ搬送機構及び
カートリッジ５００は、図１の複写機と同様のものが採
用できる。現像器１００及びクリーニング装置１３０の
構成も基本的に同一であり、異なる点は、クリーニング
装置１３０で感光体上から回収した未転写トナーを現像
器１００で再使用せずに図２１に示すように、搬送スク
リュー１３３及びパイプ１１４を設けて空カートリッジ
収納ボックス５５０に形成した廃トナー収容部５６１に
収容する点である。現像装置のホッパー１０１の構造も
図１の複写機と同一であり、図１０に示している構造を
そのまま、この複写機に採用している。

【００５３】この例における剤の自動交換について説明
する。まず、トナーがなくなったらカートリッジ５００
を交換する。そしてカートリッジ５００がホッパー開口
上部にセットされたところで剤交換システムが働く。具
体的にはカートリッジ５００の挿入動作が完了した時点
、即ち前述の突き当て開封センサ７０３がＯＦＦになっ
たタイミングで、現像装置３８６の剤及びトナーの補給
ローラ１０７，１０８及びアジテータ１０３の駆動源に
なるメイン駆動モータをＯＮし、モータが立ち上がるま
でのディレイ時間を設けて、剤回収クラッチをＯＮし、
剤回収スクリュー１１５の回転によってクリーニング装
置１３０内の現像剤を剤回収パイプ１１６を通して全て
剤回収タンク１１７の中に回収する。３０秒間の回転に
よりクリーニング装置１３０内にある剤を回収し終わっ
た時に、剤回収クラッチをＯＦＦして剤回収スクリュー
１１５を止めると同時に、感光体電位０Ｖ、現像マグロ
ーラバイアスマイナス４００Ｖで、感光体ドラム１４０
上に現像剤を付着させて、クリーニング装置１３０に搬
送する。この搬送を１２０秒間続けることにより現像器
１００内の剤を半分ほどをクリーニング装置１３０に移
した後に、剤補給クラッチをＯＮして、剤ホッパー１０
１ｂにたまった剤を剤補給ローラ１０７を回して現像器
１００内に全て入れ、剤補給クラッチとトナー補給クラ
ッチの両方がＯＦＦされると、メイン駆動モーターをＯ
ＦＦして剤交換を終了する。

【００５４】この例においても、現像器１００とクリー
ニング装置１３０では同一の剤を使用しており、クリー
ニング装置１３０の剤重量は１５０ｇ、現像器１００の
それは３００ｇである。また、カートリッジ５００に入
っている剤は１５０ｇである。つまり剤交換時、はじめ
クリーニング装置１３０から１５０ｇの剤を剤回収タン
ク１１７に捨て、次に現像器１００から約１５０ｇの使
用中の剤をクリーニング装置１３０に送り、続いて現像
器１００にカートリッジ５００から１５０ｇの新しい剤
を追加する。これを繰り返していく。

【００５５】次に、この複写機における空カートリッジ
収納ボックス５５０について説明する。図１２はこのよ
うな空カートリッジ収納ボックス５５０を示すものであ
る。トナー収容部５６１が空カートリッジ集積部５５１
の側方に、これらと一体的に形成されている。これは、
このような廃トナーの廃棄の操作性を向上させるために
、空カートリッジ集積部５６１が形成されている空カー
トリッジ収納ボックスに一体に形成したものである。 空カートリッジ集積部５５１は、上記の図１の複写機に
おけるものと同一であるので、ここではトナー収容部５
６１を主にして説明する。トナー収容部５６１の内部は
仕切壁５６５によって下方が開放した小部屋５６８が形
成されている。該小部屋の外側壁面には、クリーニング
装置１３０から回収パイプ等で移送されてくる廃トナー
を受け入れる搬入５６９が形成されている（図１２及び
図２１参照）。小部屋５６８の下方開口部には搬入口５
６９から小部屋内に搬入された廃トナーを圧縮しながら
小部屋５６８以外の部分である大部屋内に落下させるた
めに、回転駆動される送り込み部材５６３が設けられる
。クリーニング装置１３０から排出された廃トナーは、
まず、搬入口５６９より小部屋５３８に搬入される。搬
入口５６９は送り込み部材５６３よりも上方に設けられ
ているため、廃トナーは送り込み部材５６３近傍に自重
で落下し、堆積する。堆積した廃トナーは送り込み部材
５６３の回転により、小部屋５３８から大部屋に送り込
まれる。小部屋５３８は大部屋よりも上方に設けられて
いるため送り込み部材５６３が、送り込んだ廃トナーの
自重によって回転負荷を受けるようなことは無い。以上
の構成により、廃トナーを圧縮して収容することによっ
て収納効率が向上する廃トナー収容手段を、クリーニン
グ装置１３０から分離して配置することが可能となる。

【００５６】ところで、廃トナーは後述するように標準
的な使用のもとでは、略トナーの使用量に比例して発生
する。一方、空カートリッジ５００も当然、トナーの使
用量に比例して生ずることとなる。従って、廃トナー収
容部の容積を適当に設定した場合は、空カートリッジ集
積部５５１と廃トナー収容部５６１が満杯になる時期を
略等しくすることが出来る。。但し、廃トナーは転写効
率によりその発生量が異なるため、廃トナー容量は最悪
転写率を想定して設定する必要がある。この例において
は、カートリッジ５００中に３６０ｇのトナーが収容さ
れていて、１０個では３６００ｇのトナーが補給される
。最悪転写率を７０％とすると１０８０ｇの廃トナーが
排出される。これは、３６００ｃｃの体積を有している
が、圧縮比２．５に圧縮されて収容されるため、その体
積は１４００ｃｃとなる。従って、大部屋の収容容積は
１４５０ｃｃに設定してあり、また、小部屋５３８の収
容容積は５０ｃｃに設定してある。また、空カートリッ
ジ等収納ボックス５５０には本体からの引き出しを禁止
するロック機構及び空カートリッジ集積部の上部開口を
開閉するシャッタ機構が設けられている。

【００５７】以上のこの例の空カートリッジ等収納ボッ
クス５５０によれば、空カートリッジ集積部５５１と廃
トナー収容部５６１が略同時に満杯となるためどちらか
一方が満杯となった時点で廃棄すれば、収容部を無駄に
することなく、一回の動作で同時に二つの不要物収容手
段を廃棄することが可能となる。又、例えば上記のよう
な容量の設定であれば、装置本体内で使用されるトナー
に関するユーザーのメンテナンス作業は、８千枚のコピ
ーを得る毎にカートリッジを挿入し、８万枚のコピーを
得た時点で、空カートリッジ等収納ボックス５５０を廃
棄するだけで良く、操作性が極めて向上した。更に、感
光体に関して、昨今技術の進歩により高価格ではあるも
のの従来に比べ寿命が１０倍程度の長寿命感光体が実現
している。この様な感光体は、高速・高級の高価格装置
に実装されている。従って、この例（第１のタイプ）の
空カートリッジ等収納ボックス５５０を適用可能な装置
本体にこの長寿命感光体を用いると、より一層メンテナ
ンス作業の軽減した画像形成装置を提供することができ
る。

【００５８】尚、このような長寿命感光体ではなく、一
定コピー枚数ごとに交換を要する複写機であって、シー
ト状の感光体（以下、感光体シートという）を用い、こ
れを自動的に交換するものにおいては、使用済みの感光
体シートを収容する収容部も、上記の図１又は図１２に
示す空カートリッジ収納ボックス５５０に一体的に形成
すれば、空カートリッジ等ともに使用済みの感光体シー
トを破棄することが出来る。この場合には、各収容部の
大きさを必要最小限にして空カートリッジ収納ボックス
５５０の小型化を図ることが望ましい。この点について
、空カートリッジ集積部とトナー収容部と感光体シート
収容部の三者を形成した場合の空カートリッジ収納ボッ
クスについて説明する。廃トナーは後述するように標準
的な使用のもとでは、略トナーの使用量に比例して発生
する。一方、空カートリッジ５００も当然、トナーの使
用量に比例して生ずることとなる。又、感光体シートは
総コピー量に応じ劣化する。従って、廃トナー収容部と
空カートリッジ集積部５５１容積を感光体シートの寿命
との関係で適当に設定した場合には、感光体シートの寿
命のくる時期と空カートリッジ集積部５５１と廃トナー
収容部５６１が満杯になる時期を略等しくすることが出
来る。図１３は、トナー消費、廃トナー量及び感光体の
劣化の関係を示したものである。同図から判るようにコ
ピー枚数（ＣＶ）と消費されるトナー量の関係は一定の
幅を持つもののほぼ比例する。この一定の幅は原稿の暗
部が一定ではないために生ずるためである。又、感光体
上の未転写トナー（廃トナー）は正確にはコピー枚数よ
りも、トナー消費量に追従する。但し、転写効率により
その発生量が大きく異なる。例えば経時で転写チャージ
ャーが汚れたとすると転写効率は劣化し廃トナー発生率
が大きくなる（一般的には効率７０〜８０％程度）。 又、感光体も複写動作に伴う、現像剤、クリーニング剤
との摩擦、転写紙との密着接離を繰り返すため、表面の
キズ、スジの発生率が、ＣＶが大きくなるにつれて高く
なっていく。このＣＶの増加に伴うドラム不良の増加、
廃トナー量の増加、及びトナーの消費という３つのパラ
メータの変化を組合せて、感光体シートの寿命がくる時
期と空カートリッジ集積部等が満杯になる時期とが略等
しくなるようにすることができる。具体的には例えば図
１３に示すドラム寿命（ＴＣ）のＣＶについての最大廃
トナー発生量（ＴＢ）と最大トナー消費量（ＴＡ）の関
係を利用する。一体形成された場合には、下式（１）の
関係が要求され、 廃トナー収容部容積≧ＴＢ×１／圧縮率　　　　　　（
１）又、空カートリッジ保管部に収容するカートリッジ
数をｎとすると、下式（２）の関係が要求される。 ｎ×３５０ｇ≧ＴＡ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　（２）よって、ＴＣより上限ＣＶを求
め、このＣＶよりＴＡを求めＴＢを最悪転写率を考慮し
て求める。これにより各種収容部の体積を決定する。こ
れによれば、空カートリッジ収納ボックス５５０は、空
カートリッジ集積部５５１と廃トナー収容部５９１が満
杯となる時期と感光体シートの寿命とが略同時期である
ため、少なくともいずれか一つが満杯又は寿命となった
時点で廃棄すれば、収容部を無駄にすることなく、一回
の動作で同時に三つの不要物収容器を廃棄することが可
能となる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、補充部へ補充された剤を、現
像手段から該クリーニング手段へ感光体表面を用いて搬
送し、これにより、該現像手段を該補充部から該クリー
ニング手段への剤搬送手段として兼用するので、専用の
クリーニング剤補給手段を設けることなく、簡易な構成
で、且つ、装置を大型化することなく、該クリーニング
手段への剤補給交換を行なうことが出来る。又、現像手
段から該クリーニング手段へ感光体表面を用いて搬送し
、これにより、感光体表面を該補充部から該クリーニン
グ手段への剤搬送手段として兼用するので、特別なクリ
ーニング手段への剤搬送機構を設けることなく、簡易な
構成で該クリーニング手段への剤補給交換を行なうこと
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るデジタル複写機の概略構
成を示す正面図。

【図２】同複写機のトナー補充機構の概略を説明するた
めの斜視図。

【図３】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
示す左側面図。

【図４】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
装置左側上方から見た図。

【図５】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
示す正面図。

【図６】同複写機に用いられるカートリッジの斜視図。

【図７】同複写機の感光体近傍の概略構成図。

【図８】同複写機の現像剤搬送系を示す図であり、（ａ
）は上面図、（ｂ）は正面図。

【図９】同現像剤搬送系の斜視図。

【図１０】同複写機の現像装置の斜視図。

【図１１】同複写機の空カートリッジ収納ボックスの斜
視図。

【図１２】図１７の複写機に用いられる空カートリッジ
収納ボックスの斜視図。

【図１３】空カートリッジ集積部、廃トナー収容部、及
び、感光体シート収容部を備え空カートリッジ収納ボッ
クスの交換時期に係る要因の説明図。

【図１４】（ａ）及び（ｂ）は同複写機における、読取
許容制御のサブルーチンのフローチャート。

【図１５】同制御の他のサブルーチンのフローチャート
。

【図１６】変形例に係るトナーノンリサイクルタイプの
ディジタル複写機の正面図。

【図１７】同複写機のトナー補充機構の左側面図。

【図１８】同トナー補充機構の左上方から見た図。

【図１９】同複写機の感光体近傍の概略構成図。

【図２０】同複写機における、現像剤搬送系の平面図。

【図２１】複写機における剤等の搬送経路を示す説明図
。

【符号の説明】

１００　　現像器　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　，　　１０１　　ホッパー １０１ａ　　トナーホッパー部　　　　　　　　　　，
　　１０１ｂ　　剤ホッパー部 １０７　　剤補給ローラ　　　　　　　　　　　　　　
　　，　　１０８　　トナー補給ローラ １１７　　剤回収タンク　　　　　　　　　　　　　　
　　，　　１３０　　クリーニング装置 ３８６　　現像装置　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　，　　５００　　カートリッジ ５０１　　カートリッジ板上　　　　　　　　　　　　
，　　５０１ａ　　カートリッジ板上羽根 ５０１ｂカートリッジ板上タイミングベルト５０２　　
カートリッジフィルム　　　　　　　　，　　５０２ａ
　　トナー収容部 ５０２ｂ　　剤収容部　　　　　　　　　　　　　　，
　　５５０　　空カートリッジ収納ボックス ５５１　　空カートリッジ集積部　　　　　　　　，　
　５６１　　廃トナー収容部 ５６９　　廃トナー搬入口　　　　　　　　　　　　　
　，　　６８０　　開封ローラ ６８１　　カートリッジシール集積部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体上にトナーを用いて可視像を形成す
   る現像手段と、感光体上から画像形成動作後の残留トナ
   ーを除去するクリーニング手段とを用いた画像形成方法
   において、該クリーニング手段で使用される剤を補充部
   へ補充する剤補充工程と、補充された剤を該現像手段か
   ら該クリーニング手段へ感光体表面を用いて搬送する搬
   送工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】感光体上にトナーを用いて可視像を形成す
   る現像手段と、感光体上から画像形成動作後の残留トナ
   ーを除去するクリーニング手段とを用いた画像形成方法
   において、該現像手段及び該クリーニング手段で使用さ
   れる剤を現像手段近傍に配置された補充部へ補充する剤
   補充工程と、補充された剤を現像手段から該クリーニン
   グ手段へ感光体表面を用いて搬送する搬送工程とを有す
   ることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】トナー及び剤を現像剤収容手段から補充部
   へ補充する剤補充工程と、感光体上に現像手段を用いて
   トナーによる可視像を形成する現像工程と、感光体上か
   らクリーニング手段を用いて画像形成動作後の残留トナ
   ーを除去するクリーニング工程と、トナーを該クリーニ
   ング手段から該現像手段へ移送する移送工程と、該クリ
   ーニング手段に用いられた剤を該クリーニング手段から
   使用済み剤貯溜部へ排出する剤排出工程と、該現像手段
   内の剤を、該クリーニング手段に用いられる剤として該
   現像手段から該クリーニング手段へ感光体を用いて移送
   する剤移送工程とを有することを特徴とする画像形成方
   法。
4. 【請求項４】トナー及び剤を現像剤収容手段から補充部
   へ補充する剤補充工程と、感光体上に現像手段を用いて
   トナーによる可視像を形成する現像工程と、感光体上か
   らクリーニング手段を用いて画像形成動作後の残留トナ
   ーを除去するクリーニング工程と、該クリーニング手段
   により除去されたトナーを該クリーニング手段から廃ト
   ナー収容手段へ排出するトナー排出工程と、該クリーニ
   ング手段で用いられる剤を該現像手段から該クリーニン
   グ手段へ感光体を用いて移送する移送工程と、該クリー
   ニング手段に用いられた剤を該クリーニング手段から使
   用済み剤貯溜部へ排出する剤排出工程とを有することを
   特徴とする画像形成方法。