JP4329716B2 - 画像形成装置および現像カートリッジ - Google Patents

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Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、および、その画像形成装置に装着される現像カートリッジに関する。
従来より、複数の色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)の現像剤を、それぞれ異なる現像カートリッジに収容し、各色の現像剤を1つの被記録媒体に重ね合わせることでカラー印刷を可能とする画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、複数色(レッド、グリーン、ブルー)の光源を用い、各光源から発せされた光の透過の組み合わせにより、現像カートリッジに収容された現像剤の色を検知可能としたものがある(例えば、特許文献1の「0021」、「0022」、図9参照)。
また、光源を単一とする一方、それぞれの現像カートリッジに複数色(レッド、グリーン、ブルー)のフィルタを設け、各フィルタからの光の透過の組み合わせにより、現像カートリッジに収容された現像剤の色を検知可能としたものがある(例えば、特許文献1の、図10参照)。
一方、近年においては、このような現像カートリッジ内部の現像剤が磨耗した場合に、内部の現像剤を詰め替えることにより再利用することが行われている。現像カートリッジに収容された現像剤の色の検知は、詰め替えミスを防止する観点からも望まれている。
特開平8−146701号公報
しかしながら、上述のような画像形成装置においては、現像カートリッジに収容された現像剤の色を検知可能とするため、多数の光源を設ける必要があり、あるいは、複数色(レッド、グリーン、ブルー)のフィルタを単一の光源の照射位置に合わせるための構成が必要となり、装置が複雑化する問題があった。
本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成により、現像カートリッジに収容された現像剤の色を検知可能とする技術を提供することにある。
上記課題を解決するためになされた請求項1に係る画像形成装置は、異なる色の現像剤各色ごとに収容する現像カートリッジを有し、前記現像カートリッジによって収容された各色の現像剤を被記録媒体上に重ね合わせることで画像形成を行う画像形成装置であって、前記現像カートリッジは4つ存在し、前記4つの現像カートリッジは、予め定められた色である特定色の現像剤を収容可能な現像剤収容部と、前記特定色に対して補色の関係を有する光透過性材料からなり、前記現像剤収容部の外部から内部への光の入射および前記現像剤収容部の内部から外部への光の出射を許可する第一の入出射部と、無色を有する光透過性材料からなり、前記現像剤収容部の外部から内部への光の入射および前記現像剤収容部の内部から外部への光の出射を許可する第二の入出射部と、をそれぞれ有しており、前記4つの現像カートリッジがそれぞれ有する現像剤収容部は、予め定められた色であるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤をそれぞれ一色ずつ収容可能であり、前記4つの現像カートリッジがそれぞれ有する前記第一の入出射部は、前記現像剤収容部が収容する現像剤の色に応じて、前記イエローの現像剤に対してはブルー、前記マゼンタの現像剤に対してはグリーン、前記シアンの現像剤に対してはレッド、または前記ブラックの現像剤に対しては無色の光透過性材料からなり、さらに、前記現像剤収容部の外部から前記第一の入出射部へ白色の光を照射する第一の発光部と、前記第一の発光部によって前記第一の入出射部へ照射されたのちに前記現像剤収容部の内部で反射されて前記第一の入出射部から外部へ出射した光を受光する第一の受光部と、を前記4つの現像カートリッジそれぞれに対応して備え、前記現像剤収容部の外部から前記第二の入出射部へ白色の光を照射する第二の発光部と、前記第二の発光部によって前記第二の入出射部へ照射されたのちに前記現像剤収容部の内部で反射されて前記第二の入出射部から外部へ出射した光を受光する第二の受光部と、を少なくとも前記4つの現像カートリッジのうちブラックの現像剤を収容可能な現像カートリッジを除く3つの現像カートリッジそれぞれに対応して備え、前記第一の発光部による光の照射量に対する前記第一の受光部によって受光された光の受光量に基づき、前記現像剤収容部に収容された現像剤の色を判断するとともに、前記第二の発光部による光の照射量に対する前記第二の受光部によって受光された光の受光量に基づき、前記現像剤収容部にブラックの現像剤が収容されているか否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、各現像カートリッジに収容されるべき現像剤の色に対して補色の関係を有する色の第一の入出射部をそれぞれの現像剤収容部に設け、第一の発光部が第一の入出射部へ白色の光を照射するとともに、第一の受光部が、第一の発光部によって第一の入出射部へ照射されたのちに現像剤収容部の内部で反射されて第一の入出射部から外部へ出射した光を受光する。そして、判断手段が、第一の発光部による光の照射量に対する第一の受光部によって受光された光の受光量に基づいて現像剤収容部内部に収容された現像剤の色を判断する。このことにより、従来構成のように多数の光源を設けたり複数色のフィルタを単一の光源の照射位置に合わせるための構成を備えたりする必要がなく、したがって、簡単な構成により、現像カートリッジの現像剤収容部に収容された現像剤の色を検知することができる。
この場合、第一の比較値の具体例としては、第一の発光部による光の照射量に対する第一の受光部によって受光された光の受光量の「割合」(請求項2)などが挙げられる。
ところで、正規色以外の現像剤が現像剤収容部に収容されていることについては、次のように知ることができる。すなわち、請求項3のように、判断手段が、上述の「第一の比較値」が第一の閾値よりも大きい場合には、特定色以外の現像剤が現像剤収容部に収容されていると判断することが考えられる。なお、第一の閾値とは、特定色の現像剤が現像剤収容部に収容されていると判断するために設定された値を云い、他の構成を考慮して予め実験等によって規定されている。このように構成すれば、簡単な構成により、正規色以外の現像剤が現像剤収容部に収容されているか否かを検知することができる。
また、正規色の現像剤が現像剤収容部に収容されていることについては、次のように知ることができる。すなわち、請求項4のように、判断手段が、第一の比較値が第一の閾値よりも小さく、且つ第二の閾値よりも大きい場合には、特定色の現像剤が現像剤収容部に収容されていると判断することが考えられる。なお、第二の閾値とは、特定色の現像剤が現像剤収容部における第一の入出射部の位置まで収容されていると判断するために設定された値を云い、他の構成を考慮して予め実験等によって規定されている。このように構成すれば、簡単な構成により、正規色の現像剤が現像剤収容部に収容されているか否かを検知することができる。
なおこの場合、現像剤収容部における第一の入出射部の設置位置を考慮すれば、現像剤収容部における現像剤の様々な分量を検知することができる。一例を挙げると、第一の入出射部を現像剤収容部における底部付近に設けることでトナーエンプティを検知するといった具合である。具体的には、請求項5のように、第一の入出射部が現像剤収容部における底部付近に設けられており、判断手段が、第一の比較値が第二の閾値よりも小さい場合には、現像剤収容部においてはトナーエンプティであると判断することが考えられる。このように構成すれば、簡単な構成により、トナーエンプティを検知することができる。
なお、上述の複数の現像カートリッジについては4つ存在することが考えられる。このような場合には、これら4つの現像カートリッジがそれぞれ有する現像剤収容部については、予め定められた色であるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤をそれぞれ一色ずつ収容可能であり、4つの現像カートリッジがそれぞれ有する第一の入出射部については、現像剤収容部が収容する現像剤の色に応じて、イエローの現像剤に対してはブルー、マゼンタの現像剤に対してはグリーン、シアンの現像剤に対してはレッド、またはブラックの現像剤に対しては無色の光透過性材料からなることが考えられる(請求項)。
ところで、特定色がブラック以外の色である現像剤収容部にブラックの現像剤が収容されていることについては、次のように知ることができる。すなわち、請求項に係る画像形成装置は、現像カートリッジが、無色を有する光透過性材料からなり、前記現像剤収容部の外部から内部への光の入射および前記現像剤収容部の内部から外部への光の出射を許可する「第二の入出射部」を有している。そして、現像剤収容部の外部から第二の入出射部へ白色の光を照射する「第二の発光部」と、第二の発光部によって第二の入出射部へ照射されたのちに現像剤収容部の内部で反射されて第二の入出射部から外部へ出射した光を受光する「第二の受光部」と、を備えている。さらに、判断手段が、第二の発光部による光の照射量に対する第二の受光部によって受光された光の受光量に基づき、現像剤収容部にブラックの現像剤が収容されているか否かを判断する。
なお、上述の判断手段による判断結果を報知する報知手段を備えることが考えられる(請求項)。上述の報知手段における報知方法の具体例としては、表示装置に表示することや、音声で知らせること、ランプを点灯すること、ブザーを鳴らして知らせることなどが挙げられる。このように構成すれば、上述のような検知結果を使用者へ知らせることができ、利用者の利便性を高めることができる。
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
[第一実施形態]
図1は、第一実施形態の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ1の要部側断面図である。また、図2は、カラーレーザプリンタ1の内部構造を正面側上方から見た斜視図であり、図3は、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32の本体ケーシング2に対する装着を説明するための側面図である。また、図4は、現像カートリッジ32がプロセス収容部12に装着された状態を説明する平面図であり、図5は、現像カートリッジ32がプロセス収容部12に装着された状態を説明する正面図である。
[カラーレーザプリンタ1の構成の説明]
カラーレーザプリンタ1は、図1に示すように、複数のプロセス部27が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム方式のカラーレーザプリンタであって、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するための給紙部4、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6を備えている。以下、本体ケーシング2、給紙部4、画像形成部5および排紙部6について順に説明する。
[本体ケーシング2の構成の説明]
本体ケーシング2は、上側が開口される側面視略矩形状のボックス形状をなし、その上側にはトップカバー7が設けられている。このトップカバー7は、本体ケーシング2の背面側(以下の説明において、図1における左側を背面側、右側を正面側とする。)に設けられるヒンジ(図示せず。)を介して回動可能に支持されており、本体ケーシング2に対して開閉自在に設けられている。
また、本体ケーシング2は、図2または図3に示すように、幅方向(正背方向(正面側と背面側との間に延びる方向)および上下方向に直交する方向、以下同じ。)において、互いに間隔を隔てて対向配置される左側板8および右側板9と、それらの間に架設される複数(4つ)の仕切板10および正面側板11とを備えている。各仕切板10および正面側板11は、左側板8および右側板9の間の正背方向の空間を、後述するプロセス部27ごとに仕切るように、各仕切板10が、本体ケーシング2の正背方向途中において、互いに間隔を隔てて設けられ、正面側板11が、各仕切板10よりも正面側に設けられている。
上述の各仕切板10および正面側板11は、正背方向(後述する画像形成位置での用紙3の搬送方向と同じ。)および上下方向に対して、上端部が正面側、下端部が背面側に、傾斜するように配置されている。また、各仕切板10および正面側板11は、図1に示すように、その上端部がトップカバー7と上下方向に間隔が隔てられるように配置され、その下端部が後述する転写部28と上下方向に間隔が隔てられるように配置されている。
そして、この本体ケーシング2では、互いに隣接する各仕切板10および正面側板11と、左側板8および右側板9とで、各色ごとのプロセス部27が配置される複数(4つ)のプロセス収容部12が区画されている。
これら各プロセス収容部12は、後述するドラムカートリッジ31および後述する現像カートリッジ32を収容し、後述するドラムカートリッジ31のホルダ部43が装着されるドラム収容部13と、後述する現像カートリッジ32が装着される現像収容部14とを備えている。
このうちドラム収容部13は、各仕切板10よりも下方に設けられ、正背方向においては、各仕切板10および正面側板11を、そのまま傾斜方向下方に延長した仮想延長平面で区画され、幅方向においては、左側板8および右側板9で区画されている。そして、それらで区画された内部空間が、後述するドラムカートリッジ31のホルダ部43を収容するためのドラム収容空間15とされている。
一方、現像収容部14は、ドラム収容部13に対して後述するドラムカートリッジ31の装着方向上流側、すなわち、ドラム収容部13の上方において、後述するドラムカートリッジ31および後述する現像カートリッジ32の装着方向に沿ってドラム収容部13と連続するように設けられ、正背方向においては、各仕切板10および正面側板11で区画され、幅方向においては、左側板8および右側板9で区画されている。そして、それらで区画された内部空間が、後述する現像カートリッジ32を収容するための現像収容空間16とされている。また、現像収容部14には、仕切板10の幅方向両端部において、後述するドラムカートリッジ31の各ツノ部51が摺擦するレール部17が設けられている。各レール部17は、ドラムカートリッジ31の着脱方向に沿って、厚さのある帯状に形成されている。
また、各プロセス収容部12には、ドラムカートリッジ31の着脱を案内するために、ドラムカートリッジ31のドラム軸60が挿通される案内溝101が形成されている。この案内溝101は、左側板8および右側板9において、互いに幅方向外側に窪むように対向して設けられ、上方から下方に向かって後側に傾斜するようなドラムカートリッジ31の着脱方向に沿って配置されている。
また、各案内溝101の下端部(最深部)については、ドラム軸60を受ける受け部102(図3参照)とされている。この受け部102は、正背方向においてドラム軸60が丁度嵌合する凹状に形成され、ドラム軸60が突き当たったときに、感光ドラム42と後述する搬送ベルト168とが接触するように、配置されている。
また、各案内溝101の長手方向途中には、背面側に向かって側面視矩形状に窪むドラム位置決め溝103が形成されている。このドラム位置決め溝103は、ドラムボス部56を受けることができるように、左側板8および右側板9の幅方向対向位置に、それぞれ形成されている。
また、各案内溝101の上側には、現像カートリッジ32の現像ボス部95が挿通されるボス挿通溝133が、左側板8および右側板9を切り欠くように形成されている。このボス挿通溝133は、左側板8および右側板9の上端部から、現像カートリッジ32の着脱方向、より具体的には、現像カートリッジ32の着脱時に、現像ボス部95が装着方向および離脱方向に移動する移動経路に沿って、斜め背面側下方に略U字状にストレートに切り欠くように形成されている。
また、上述の左側板8および右側板9には、図4および図5に示すように、ドラムカートリッジ31に対して現像カートリッジ32を接離させる接離機構106が設けられている。なお、接離機構106の各部の構成については、ここでは詳細な説明は省略する。
[本体ケーシング2の光センサ180,181の構成の説明]
ところで、本体ケーシング2の左側板8の内側面には、図4および図5に示すように、発光部180aおよび受光部180bがそれぞれ設けられており、これら発光部180aおよび受光部180bによって光センサ180が構成されている。
これら発光部180aおよび受光部180bは、上下方向(鉛直方向)において並んで配置され、且つ後述する現像カートリッジ32の入出射部190と対向するように配置されるとともに、幅方向においても、入出射部190と対向するように配置されている。
また、発光部180aは、発光素子からなり、対向する入出射部190にレーザなどの指向性の強い白色光を検知光として入射する。一方、受光部180bは、受光素子からなり、入出射部190から入射してトナー収容室92に収容されたトナーによって反射されて入出射部190から出射する検知光を受光する。
また、本体ケーシング2の右側板9の内側面には、発光部181aおよび受光部181bがそれぞれ設けられており、これら発光部181aおよび受光部181bによって、現像カートリッジ32のトナー収容室92内の光センサ181が構成されている。なお、本実施形態では、ブラックのトナーが収容される現像カートリッジ32に対向する場所については、発光部181aおよび受光部181bは設置していない。
これら発光部181aおよび受光部181bは、上下方向(鉛直方向)において並んで配置され、且つ入出射部191と対向するように配置されるとともに、幅方向においても、入出射部191と対向するように配置されている。
また、発光部181aは、発光部180aと同様に発光素子からなり、対向する入出射部191にレーザなどの指向性の強い白色光を検知光として入射する。一方、受光部181bは、受光部180bと同様に受光素子からなり、入出射部191から入射してトナー収容室92に収容されたトナーによって反射されて入出射部191から出射する検知光を受光する。
なお、発光部180aは第一の発光部に該当する。また、受光部180bは第一の受光部に該当する。また、発光部181aは第二の発光部に該当する。また、受光部181bは第二の受光部に該当する。
[給紙部4の構成の説明]
次に、カラーレーザプリンタ1が備える給紙部4について説明する。
図1に示すように、給紙部4は、本体ケーシング2内の底部において、本体ケーシング2に対して正面側から水平方向に着脱自在に装着される給紙トレイ21と、その給紙トレイ21の正面側上方に設けられる供給手段としてのピックアップローラ22および給紙ローラ23と、給紙ローラ23の正面側上方に設けられる給紙側U字パス24と、給紙側U字パス24の途中に設けられる搬送ローラ25およびレジストローラ26とを備えている。
給紙トレイ21内には、用紙3がスタックされており、その最上位にある用紙3は、まず、ピックアップローラ22によってピックアップされて、正面側に搬送され、次いで、給紙ローラ23によって給紙側U字パス24に給紙される。
給紙側U字パス24は、上流側端部が、下方において給紙ローラ23に隣接し、用紙3が正面側に向かって給紙されるように、下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト168に隣接し、用紙3が背面側に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
そして、給紙ローラ23によって、給紙側U字パス24の上流側端部に、正面側に向かって給紙された用紙3は、その給紙側U字パス24内において、搬送ローラ25により搬送され、搬送方向が反転され、レジスト後に、レジストローラ26により、背面側に向かって排紙される。
[画像形成部5の構成の説明]
次に、カラーレーザプリンタ1が備える画像形成部5について説明する。
図1に示すように、画像形成部5は、プロセス部27、転写部28および定着部29を備えている。以下、順に説明する。
なお、図6は、プロセス部27の要部側断面図である。この図6を参照するドラムカートリッジ31の説明では、ドラムカートリッジ31が装着された状態において、ドラムカートリッジ31の厚さ方向における背面側に位置される側を「天面側」、正面側に位置される側を「底面側」とし、ドラムカートリッジ31の装着方向下流側を「前側」、ドラムカートリッジ31の装着方向上流側を「後側」とする。
また、図7は、現像カートリッジ32の前側天面側から見た斜視図であり、図8は、現像カートリッジ32の後側底面側から見た斜視図であり、図9は、現像カートリッジ32の分解斜視図であり、図10は、現像カートリッジ32の要部側断面図である。
[画像形成部5のプロセス部27の構成の説明]
プロセス部27は、複数色のトナーの各色ごとに設けられている。すなわち、プロセス部27は、イエロープロセス部27Y、マゼンタプロセス部27M、シアンプロセス部27Cおよびブラックプロセス部27Kの4つからなる。これらプロセス部27は、本体ケーシング2の各プロセス収容部12に配置され、正面側から背面側に向かって互いに間隔を隔てて、水平方向において重なるように、順次並列して配置されている。
各プロセス部27は、スキャナユニット30と、感光カートリッジとしてのドラムカートリッジ31と、ドラムカートリッジ31に対して着脱自在に装着される現像カートリッジ32とを備えている。なお、ドラムカートリッジ31と、そのドラムカートリッジ31に装着される現像カートリッジ32とで、プロセスカートリッジが構成される。
以下、スキャナユニット30、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32について順に説明する。
[プロセス部27のスキャナユニット30の構成の説明]
プロセス部27が備えるスキャナユニット30は、スキャナケーシング35と、そのスキャナケーシング35内に、レーザ発光部(図示せず)、ポリゴンミラー36、2つのレンズ37および38および反射鏡39とを備えている。
スキャナケーシング35は、図2および図3に示すように、各仕切板10の幅方向中央部において、各レール部17がスキャナケーシング35を幅方向に挟んで対向するように配置され、かつ、スキャナケーシング35の背面壁が仕切板10の正面に当接され、スキャナケーシング35の正面壁34が、仕切板10から正面側に向かって膨出するように、各仕切板10に設けられている。このようにスキャナケーシング35が、仕切板10から正面側に向かって膨出するように配置されているので、スキャナユニット30と、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32とを近接して配置することができる。そのため、装置の小型化を図ることができる。
また、このようにスキャナケーシング35が、仕切板10から正面側に向かって膨出するように配置されているので、現像収容部14では、ドラムカートリッジ31に現像カートリッジ32が装着された状態では、現像収容部14でのドラムカートリッジ31の通過が規制され、ドラムカートリッジ31から現像カートリッジ32が分離された状態では、現像収容部14において、現像収容空間16でのドラムカートリッジ31の通過が許容されるようになる。
つまり、現像収容部14は、スキャナケーシング35によって、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32の装着方向および幅方向と直交する方向(装着されるドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32の厚さ方向、以下、単に「厚さ方向」とする。)において、ドラム収容部13よりも、狭く形成される。
また、現像収容部14におけるスキャナケーシング35の幅方向両側および上側と、スキャナケーシング35の正面壁34の近傍(スキャナケーシング35の正面壁34と現像収容空間16との間であって、後述する中板54が配置される空間)とには、ドラムカートリッジ31の後述する延出部44が収容される延出部収容空間18が形成されている(図3参照)。
また、図1に示すように、スキャナケーシング35の正面壁34には、レーザ光を出射するための出射窓40が開口されている。
そして、スキャナユニット30では、レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー36で反射され、レンズ37、反射鏡39、レンズ38を、順次通過または反射して、出射窓40から出射される。
[プロセス部27のドラムカートリッジ31の構成の説明]
プロセス部27が備えるドラムカートリッジ31は、図6に示すように、ドラム筐体41と、そのドラム筐体41に設けられる感光体としての感光ドラム42およびスコロトロン型帯電器62(図1参照)とを備えている。以下、ドラム筐体41、感光ドラム42およびスコロトロン型帯電器62について順に説明する。
(1)ドラム筐体41の構成の説明
このうちドラム筐体41は、ホルダ部43と、ホルダ部43から延出される延出部44とを備え、樹脂材料から一体成形されている。
ホルダ部43は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される2つのホルダ側壁45と、各ホルダ側壁45の上端部に架設されるホルダ天壁46と、ホルダ天壁46の前端部から各ホルダ側壁45の厚さ方向途中まで設けられるホルダ前壁47とを備えている。
なお、ホルダ部43の厚さは、現像カートリッジ32の現像筐体64の厚さよりも、厚く形成されている。
また、ホルダ部43の厚さは、延出部44の厚さよりも、厚く形成されている。ホルダ部43を、延出部44よりも厚く形成することで、感光ドラム42およびスコロトロン型帯電器62を確実に収容することができる。
各ホルダ側壁45には、その底面側部分に、後方に向かって開放される略U字状の現像位置決め溝48が形成されている。また、現像位置決め溝48の前方には、感光ドラム42のドラム軸60が挿通される挿通部49が形成されている。
ホルダ天壁46には、幅方向にわたって、後述するクリーナ63がスライド自在に嵌合するクリーナ嵌合部50が形成されている。また、ホルダ天壁46の幅方向両端部には、前端部において、天面側に突出する側面視略三角形状のツノ部51がそれぞれ形成されている。
延出部44は、ホルダ部43がドラム収容部13に装着された状態で、現像収容部14において、スキャナケーシング35の上端部より上方に延出するように、ホルダ部43から後方に向かって延設されている。
延出部44は、幅方向に間隔を隔てて対向配置される2つの延出側部52と、各延出側部52の後端部に架設される延出後壁53と、ホルダ部43と各延出側部52と延出後壁53とで囲まれる部分に設けられる中板54とを備えている。
各延出側部52は、底面側が開放される断面略コ字状をなし、各外側面が各ホルダ側壁45の現像位置決め溝48の天面側から、連続して後方に延びるように、ホルダ部43の幅方向両側から、後方に向かって延びるように形成されている。
また、各延出側部52の外側面には、長手方向途中に、幅方向外方に向かって突出するドラムボス部56が設けられている。
延出後壁53は、各延出側部52の後端部を連結するように幅方向に沿って延び、その幅方向中央部には、ドラムカートリッジ31を把持して、ドラムカートリッジ31のドラム収容部13に対する着脱を操作するためのドラム取っ手57が設けられている。
中板54は、平面視略矩形平板状をなし、ホルダ部43と各延出側部52と延出後壁53とで囲まれる部分において、各延出側部52および延出後壁53の天面側表面から、底面側に窪む位置において、ホルダ部43、各延出側部52および延出後壁53と連結されるように設けられている。この中板54には、スキャナケーシング35の出射窓40から出射される光を通過させるための開口部58が形成されている。この開口部58は、図6に示すように、前側が幅広く後側が幅狭い平面視台形状に形成されている。
(2)感光ドラム42の構成の説明
感光ドラム42は、ホルダ部43内に幅方向に沿って収容されている。この感光ドラム42は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体59と、このドラム本体59の軸心において、ドラム本体59の軸方向に沿って延びるドラム軸60とを備えている。ドラム軸60は、軸方向両端部が、各ホルダ側壁45の挿通部49に挿通され、各ホルダ側壁45の幅方向外方に突出するように、各ホルダ側壁45において回転不能に支持されている。
ドラム本体59の軸方向両端部には、回動支持部材61が相対回転不能に嵌入されており、各回動支持部材61は、ドラム軸60の周りにおいて、相対回転可能に支持されている。これによって、ドラム本体59がドラム軸60に対して回転自在に支持される。この状態において、感光ドラム42は、図5に示すように、ホルダ部43において、ホルダ前壁47の底面側からその前面が露出するように、配置される。
(3)スコロトロン型帯電器62の構成の説明
スコロトロン型帯電器62は、図1に示すように、ツノ部51よりも上方において、ホルダ部43内に幅方向に沿って収容されている。このスコロトロン型帯電器62は、ワイヤおよびグリッドを備え、コロナ放電を発生させる正帯電型のスコロトロン型帯電器であり、感光ドラム42の後方において、ホルダ天壁46に支持されており、感光ドラム42と接触しないように間隔を隔てて対向配置されている。また、このスコロトロン型帯電器62には、図6に示すように、ワイヤをクリーニングするためのクリーナ63が、ホルダ天壁46のクリーナ嵌合部50にスライド自在に嵌合するように、設けられている。
[プロセス部27の現像カートリッジ32の構成の説明]
プロセス部27が備える現像カートリッジ32は、図7および図10に示すように、現像筐体64と、その現像筐体64内に設けられる、アジテータ69、供給ローラ66、現像剤担持体としての現像ローラ67および層厚規制ブレード68とを備えている。以下、現像筐体64、アジテータ69、供給ローラ66、現像ローラ67および層厚規制ブレード68について順に説明する。
なお、図7ないし図10を参照する現像カートリッジ32の説明では、現像カートリッジ32が装着された状態において、現像カートリッジ32の厚さ方向における背面側に位置される側を「天面側」、正面側に位置される側を「底面側」とし、現像カートリッジ32の装着方向下流側を「前側」、現像カートリッジ32の装着方向上流側を「後側」とする。
(1)現像筐体64の構成の説明
現像筐体64は、図7および図8に示すように、前側が開放される薄型ボックス形状として形成されており、天面側が開放される箱部材70と、箱部材70と別体で形成され、箱部材70の開放される天面側を閉鎖する蓋部材71とを備えている(図9参照)。
箱部材70は、幅方向に沿って互いに間隔を隔てて対向配置される1対の側壁72と、各側壁72の後端部を連結する後壁73と、各側壁72および後壁73で囲まれる部分を被覆するように、各側壁72および後壁73の底面側端部に連結される底壁74とを一体的に備えている。
1対の側壁72は、前後方向に延びる平板状をなし、前側壁75、傾斜壁76および後側壁77を、前後方向において連続するように一体的に備えている。
各前側壁75は、前端縁から前後方向途中まで延び、現像ローラ67、層厚規制ブレード68、供給ローラ66およびアジテータ69の両端部であって、これらを挟む前方位置において、前後方向の対向距離が互いに等しくなるように、平行して配置されている。
各後側壁77は、後端縁から前後方向途中(各前側壁75の後端縁とは前後方向において間隔が隔てられる前後方向途中)まで延び、アジテータ69に対して現像ローラ67の反対側の後方位置において、各前側壁75間の対向距離よりも長い対向距離で、前後方向の対向距離が互いに等しくなるように、平行して配置されている。
各傾斜壁76は、前後方向において、各前端縁が各前側壁75と連続し、各後端縁が各後側壁77とに連続するように、これらの間に配置され、その対向距離が、各前端縁から各後端縁に向かって次第に長くなるように傾斜して配置されている。各傾斜壁76の内壁面は、図9に示すように、トナーの排出を案内するための傾斜面178とされている。各傾斜面178によって、各前側壁75間の対向距離が各後側壁77間の対向距離よりも短くても、それらの間に段差がなく、それらの間でトナーを滞留させることなく、トナーを円滑に案内して、後述するトナー収容室92から排出することができる。
なお、各側壁72の後側壁77の後端部天面側には、図8に示すように、幅方向外方に向かって突出する現像ボス部95が設けられている。
また、後壁73は、幅方向に延びる細長矩形板状に形成されている。
また、底壁74は、図10に示すように、平板状をなし、その前方位置(すなわち、各前側壁75が対向している現像カートリッジ32の装着方向上流側部分)には、アジテータ69の回転軌跡に対応するように、天面側に向かって断面円弧状に突出する排出壁78と、供給ローラ66の外径に沿って断面円弧状に湾曲する供給ローラ収容壁79と、現像ローラ67を露出させる斜め底面側前方に向かって傾斜する舌壁80とが、後側から前側に向かって順次連続して形成されている。
また、底壁74の外壁面には、図8に示すように、後方位置(すなわち、各後側壁77が対向している現像カートリッジ32の装着方向下流側部分)から、前方位置と後方位置との間(すなわち、各傾斜壁76が対向している現像カートリッジ32の装着方向途中部分)にかけて、幅方向中央部に、ユーザの把持領域を示すための底側把持部96が設けられている。この底側把持部96は、底面視略矩形状に形成された凹凸部分からなり、ユーザが現像カートリッジ32を把持しやすいように、目印として設けられている。
なお、底壁74の外壁面には、後側両端部において、底面側に向かって小さく突出する当接突起94が形成されている。
また、底壁74の内壁面には、図9に示すように、前方位置と後方位置との間であって、幅方向中央部において、上方に向かって立設する支柱部材81が設けられている。
この支柱部材81は、底壁74の外壁面に設けられた底側把持部96と対向する底壁74の内壁面に設けられ、図10に示すように、後壁73の厚さ方向長さとほぼ同じ長さで立設され、図9に示すように、各側壁72、後壁73および後述する仕切壁83のいずれからも離間するように、後述するトナー収容室92の幅方向および前後方向の中央部に配置されている。また、この支柱部材81は、断面略雫形状の筒状に形成されており、その略断面雫形状の先細り形状とされる一方側端部が後側に配置され、略断面雫形状の丸底形状とされる他方側端部が前側に配置されるように、設けられている。そして、後側に配置される一方側端部において、先細り形状として形成されている略V字形状の両テーパ面が、トナーを排出方向(現像カートリッジ32の装着状態における下方)に案内するための案内面82とされている。この案内面82によって、トナーを排出方向の下流側に向けて円滑に案内することができるので、トナーが補強柱65に引っ掛かって滞留することを防止することができる。
また、各前側壁75の前後方向途中には、図10に示すように、各前側壁75の間に架設される仕切壁83が設けられている。
この仕切壁83は、幅方向に延びる細長矩形板状をなし、各前側壁75の天面側端縁から厚さ方向中途まで設けられ、天面側に向かって突出する、排出壁78の前端部と供給ローラ収容壁79の後端部との接続部分と、厚さ方向において間隔を隔てて対向するように形成されている。
そして、この仕切壁83の底面側端部と、排出壁78の前端部と供給ローラ収容壁79の後端部との接続部分との間には、幅方向に沿って細長く延びる排出口84が形成されている。
なお、この箱部材70において、各側壁72の天面側端縁部、仕切壁83の天面側端縁部および後壁73の天面側端縁部には、図9に示すように、蓋部材71の周縁部を当接させるための鍔部85が形成されている。
蓋部材71は、仕切壁83、各側壁72および後壁73で囲まれる空間に対応する略平板状をなし、その周縁部には、箱部材70の鍔部85に当接し、面一で形成される当接部86と、その当接部86に囲まれ、天面側に向かって窪むように形成される天壁87とを一体的に備えている。
天壁87は、前方位置に対向配置される幅狭矩形平板状の前天壁88と、後方位置に対向配置され、前天壁88に対してより深く窪む幅広矩形平板状の後天壁89と、前後方向においてそれらの間に設けられる略台形平板状の中天壁90とを一体的に備えている。
天壁87の外壁面には、後天壁89から中天壁90にかけて、図7に示すように、幅方向中央部において、ユーザの把持領域を示すための天側把持部97が設けられている。この天側把持部97は、平面視略矩形状に形成された凹凸部分からなり、ユーザが現像カートリッジ32を把持しやすいように、目印として設けられている。
また、天壁87の内壁面には、図9に示すように、中天壁90における幅方向中央部に、支柱部材81の天面側端部を嵌合する嵌合筒部91が設けられている。この嵌合筒部91は、天壁87の外壁面に設けられた天側把持部97と対向する天壁87の内壁面に設けられ、図10に示すように、中天壁90から底面側に向かって、後天壁89の当接部86に対する窪み距離よりも、長く突出するように形成されている。また、この嵌合筒部91は、その断面形状が、支柱部材81の断面略雫形状よりも若干大きい相似形状の断面略雫形状をなし、嵌合筒部91を嵌合できるように、筒状に形成されている。また、この嵌合筒部91には、支柱81の案内面82に対応して、案内面82が形成されている。
そして、現像筐体64は、箱部材70に蓋部材71を被せて、箱部材70の鍔部85に、蓋部材71の当接部86を当接させて溶着するとともに、支柱部材81の天面側端部を、嵌合筒部91内に挿入して嵌合させることにより、形成されている。
この現像筐体64は、底側把持部96と天側把持部97とが厚さ方向において対向配置される薄型に形成されており、ユーザは、この底側把持部96と天側把持部97とを、片手で挟むように把持して、保持することができる。
また、支柱部材81が嵌合筒部91に嵌合されることで、これら支柱部材81と嵌合筒部91とで、底壁74と天壁87との間に架設される補強柱65が形成される。これによって、天壁87と底壁74との間で圧縮方向の応力が作用しても、補強柱65によってその応力を受け止めることができる。その結果、次に述べるトナー収容室92の剛性の向上を図ることができる。
(1−1)現像筐体64のトナー収容室92などの構成の説明
このような現像筐体64において、天壁87と、その天壁87と厚さ方向に間隔を隔てて対向配置される排出壁78を含む部分の底壁74と、これらの間に配置される各側壁72(すなわち、後側壁77から前側壁75の前後方向途中部分まで)と、後壁73と、仕切壁83とで、現像剤収容部としてのトナー収容室92が形成されている。
また、トナー収容室92より前方の、供給ローラ収容壁79および舌壁80を含む底壁74と、その前方の底壁74と連続する各側壁72(すなわち、前側壁75の前端縁から前後方向途中部分まで)と、仕切壁83とで、現像室93が形成されている。
トナー収容室92では、前天壁88および後天壁89は、底壁74に対して、後天壁89と底壁74との対向距離が、前天壁88と底壁74との対向距離よりも長くなり、かつ、底壁74と平行するように配置されている。また、中天壁90は、底壁74に対して、前方から後方に向かって天面側に傾斜するように配置されている。
また、このトナー収容室92には、一方の後側壁77に、厚み方向を貫通する側面視略円形状の充填口としてのトナー充填口98が形成されている。
なお、トナー充填口98は、常時は、図7に示すように、キャップ165によって閉塞されている。
現像室93は、図10に示すように、トナー収容室92と排出口84を介して連通するように、トナー収容室92の前方において隣接配置されている。
現像室93には、天面側から前方にかけて開放される開口部159が形成されている。
また、現像室93において、舌壁80の前端部には、図7に示すように、トナーの漏れを防止するために、現像ローラ67の周面に底面側から圧接するように対向配置されるアゴ部153が、幅方向の全体にわたって形成されている。
また、アゴ部153と幅方向において対向する各前側壁75の底面側前端部には、図7および図8に示すように、側面視において、アゴ部153よりも前方から底面側にかけて突出するような、湾曲略L字板状のソリ部154が形成されている。
(1−2)トナー収容室92に収容されるトナーについての説明
また、上述のトナー収容室92には、各色ごとの現像剤としてのトナーが収容されている。すなわち、トナー収容室92内には、トナーとして、各プロセス部27ごとに、イエロープロセス部27Yにはイエロー、マゼンタプロセス部27Mにはマゼンタ、シアンプロセス部27Cにはシアンおよびブラックプロセス部27Kにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性1成分の重合トナーが、それぞれ収容されている。
より具体的には、各色ごとのトナーは、重合法により得られた略球形の重合トナーが用いられている。重合トナーは、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる結着樹脂を主成分とし、これに、着色剤、荷電制御剤、ワックスなどが配合されることによりトナー母粒子が形成され、さらにこれに、流動性の向上を図るべく外添剤が添加されてなるものである。
着色剤としては、上記した、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が配合されている。また、荷電制御剤としては、たとえば、アンモニウム塩などのイオン性官能基を有するイオン性単量体と、スチレン系単量体やアクリル系単量体などのイオン性単量体と共重合可能な単量体との共重合によって得られる荷電制御樹脂が配合されている。また、外添剤としては、たとえば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物の粉末や、炭化物の粉末、金属塩の粉末などの無機粉末が配合されている。
(1−3)現像筐体64の入出射部190などの構成の説明
また、このトナー収容室92における底部付近には、このトナー収容室92内に収容されるトナーの色を検知するための検知光を通過させる入出射部190が、本体ケーシング2の左側板8と対向する前側壁75に、幅方向において発光部180aおよび受光部180bと対向するように形成されている。
この入出射部190は、前側壁75を切り欠いて、その切り欠いた部分に、トナー収容室92に収容されるトナーの色対応する補色の関係を有する光透過性材料(樹脂板)を嵌め込むことにより、前後方向に長い側面視略楕円形状に形成されている。具体的には、入出射部190は、イエローのトナーに対してはブルー、マゼンタのトナーに対してはグリーン、シアンのトナーに対してはレッド、またはブラックのトナーに対しては無色の樹脂板を嵌め込むことにより形成されている。
このように構成された入出射部190は、トナー収容室92の外部から内部への光の入射およびトナー収容室92の内部から外部への光の出射を許可する機能を有する。
なお、各色のトナーが特定の波長の光をよく吸収することに着目し、そのトナーがよく吸収する特定の波長をよく透過する色の部材、すなわち、そのトナーの色に対して補色の関係にある色を有する部材を入出射部190として用いれば、次のような作用を奏する。すなわち、入出射部190が、発光部180aによって照射された光のうちトナーによく吸収される波長の光のみを透過させる。その入出射部190を透過した光については、トナーがよく吸収する波長の光を主成分とするため、その多くがトナーによって吸収される。また、その入出射部190を透過した光のうちトナーがよく吸収する波長ではない光については、トナーによって反射され、その一部が入出射部190から出射する。そして、その入出射部190から出射した光を受光部180bが受光する。なお、入出射部190から出射して受光部180bによって受光された光の光量については、そのトナーの色と入出射部190の色とが補色の関係にあれば、発光部180aによって照射された光の光量に比べて、上述のトナーによる吸収作用により、著しく減少する。さらに、受光部180bによって受光された光の光量を測定することにより、その光量が試験等によって予め設定された基準値(後述)よりも少ない場合には、トナー収容室92に収容されたトナーが正規色のトナーであると判断することができる。
また、収容されるトナーの色がブラックを除くイエロー、マゼンタまたはシアンである現像カートリッジのトナー収容室92における底部付近には、このトナー収容室92内に収容されるトナーの色を検知するための検知光を通過させる入出射部191が、本体ケーシング2の右側板9と対向する前側壁75に、幅方向において発光部181aおよび受光部181bと対向するように形成されている。
この入出射部191は、前側壁75を切り欠いて、その切り欠いた部分に、無色の光透過性材料(透明樹脂板)を嵌め込むことにより、前後方向に長い側面視略楕円形状に形成されている。
このように構成された入出射部191は、入出射部190と同様にトナー収容室92の外部から内部への光の入射およびトナー収容室92の内部から外部への光の出射を許可する機能を有する。
上述の入出射部190は、現像カートリッジ32が現像収容部14に装着された状態(つまり、トナー収容室92内のトナーが、自重により鉛直方向下方の排出口84側に移動した状態)において、トナー収容室92内のトナーが、現像カートリッジ32を交換すべき残量まで消費されたときに、検知光がトナーに照射しない位置に配置されている。
また、入出射部190,191は、図10に示すように、前後方向においては、次に述べるアジテータ69の攪拌部材152の回転軌跡の投影面と、回転軸151の軸方向において重なり、厚さ方向においては、次に述べるアジテータ69の回転軸151と重なるように、各前側壁75に、互いに幅方向において対向するように形成されている。
なお、入出射部190は、第一の入出射部に該当する。また、入出射部191は、第二の入出射部に該当する。
(2)アジテータ69の構成の説明
アジテータ69は、トナー収容室92内において、排出口84の近傍に配置されている。このアジテータ69は、各前側壁75に回転自在に支持される回転軸151と、その回転軸151の軸方向にわたって設けられ、回転軸151から径方向外方に延びる、格子枠板状(図9参照)の攪拌部材152とを備えている。このアジテータ69は、排出壁78に沿って攪拌部材152が回転駆動されるように、排出口84の近傍に配置され、回転軸151の軸方向において、その攪拌部材152の回転軌跡の投影面内に、上記したように、入出射部190,191が配置されている。
また、補強柱65は、攪拌部材152の回転軌跡の投影面と、回転軸151の軸方向において重ならず、回転駆動される攪拌部材152と接触しないように、アジテータ69よりも後方に配置されている。
なお、トナー充填口98も、図9に示すように、攪拌部材152の回転軌跡の投影面と、回転軸151の軸方向において重ならなうように、アジテータ69よりも後方に配置されている。
(3)供給ローラ66の構成の説明
供給ローラ66は、図10に示すように、現像室93内において、排出口84の前方に配置され、供給ローラ収容壁79に収容されるように、幅方向に沿って設けられている。
この供給ローラ66は、各前側壁75に回転自在に支持される金属製の供給ローラ軸155と、その供給ローラ軸155の周りを被覆する導電性のスポンジ部材からなる供給ローラ層156とを備えている。
(4)現像ローラ67の構成の説明
現像ローラ67は、現像室93内において、供給ローラ66に対して斜め天面側前方に配置され、舌壁80と対向するように、幅方向に沿って設けられている。この現像ローラ67は、各前側壁75に回転自在に支持される金属製の現像ローラ軸157と、その現像ローラ軸157の周りを被覆する導電性のゴム部材からなる現像ローラ層158とを備えている。より具体的には、現像ローラ層158は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴム、シリコーンゴムまたはEPDMゴムなどからなる弾性体のローラ層と、そのローラ層の表面に被覆され、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂などが主成分とされるコート層との2層構造からなる。
また、現像ローラ67は、供給ローラ66と、互いに圧接するように配置されており、かつ、図7に示すように、現像室93の前端部において、その前面が開口部159から露出するように配置されており、その露出している底面側端部が、上記したように、アゴ部153と圧接されている。
(5)層厚規制ブレード68の構成の説明
層厚規制ブレード68は、仕切壁83の前壁面において、幅方向の全体にわたって設けられている。この層厚規制ブレード68は、図10に示すように、金属の板ばね部材からなるブレード160と、ブレード160の天面側端部を挟持して、仕切壁83の前壁面に固定する固定部材161と、ブレード160の底面側端部に設けられる絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部162とを備えている。この層厚規制ブレード68は、ブレード160が厚さ方向に配置され、その天面側端部が、固定部材161によって仕切壁83の前壁面に固定される一方、その底面側端部に設けられる押圧部162が、現像ローラ67の現像ローラ層158を、ブレード160のばね力によって、後側から押圧するように、設けられている。
(5)現像カートリッジ32のその他構成の説明
なお、この現像カートリッジ32には、図7に示すように、一方の側壁72の外壁面から突出する回転軸151の端部に設けられる図示しないアジテータ駆動ギヤ、一方の側壁72の外壁面から突出する供給ローラ軸155の端部に設けられる図示しない供給ローラ駆動ギヤ、および、一方の側壁72の外壁面から突出する現像ローラ軸157の端部に設けられる図示しない現像ローラ駆動ギヤに、駆動力を伝達するための図示しないギヤ列や、そのギヤ列に駆動力を入力するためのカップリング雌部163が、一方の側壁72の前側壁75の外壁面に設けられている。これらギヤ列やカップリング雌部163は、前側壁75の外壁面に設けられるギヤカバー164内において、このギヤカバー164によって保持されている。
なお、ギヤカバー164には、入出射部190と幅方向において対向する位置に、入出射部190に対応する前後方向に長い側面視略楕円形状のカバー検知孔179が形成されている。
以上のように構成されたプロセス部27においては、図3に示すように、各プロセス収容部12において、まず、各色ごとのドラムカートリッジ31を、対応するドラム収容部13にそれぞれ装着することにより、本体ケーシング2に各ドラムカートリッジ31が装着され、次いで、各色ごとの現像カートリッジ32を、対応する現像収容部14にそれぞれ装着することにより、本体ケーシング2に装着された各ドラムカートリッジ31に、各現像カートリッジ32が装着される。
[画像形成部5の転写部28の構成の説明]
上述の画像形成部5が備える転写部28は、図1に示すように、本体ケーシング2内において、給紙部4の上方であって、各プロセス収容部12の下方において正背方向に沿って配置され、駆動ローラ166、従動ローラ167、搬送ベルト168および転写ローラ169を備えている。
駆動ローラ166は、イエロープロセス部27Yが収容されるプロセス収容部12よりも正面側に配置されている。従動ローラ167は、ブラックプロセス部27Kが収容されるプロセス収容部12よりも背面側に配置されている。
また、搬送ベルト168は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂によって形成されている。この搬送ベルト168は、駆動ローラ166と従動ローラ167との間に巻回されている。
そして、駆動ローラ166の駆動により、従動ローラ167が従動され、搬送ベルト168が、これら駆動ローラ166および従動ローラ167の間を、各プロセス部27の感光ドラム42と対向して接触する画像形成位置において、感光ドラム42と同方向に回転するように、周回移動される。
また、転写ローラ169は、駆動ローラ166および従動ローラ167の間に巻回されている搬送ベルト168内において、各プロセス部16の感光ドラム42と、搬送ベルト168を挟んで対向するように、それぞれ設けられている。この転写ローラ169は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるローラ層が被覆されている。また、転写ローラ169は、搬送ベルト168と対向して接触する画像形成位置において、搬送ベルト168の周回移動方向と同方向に回転するように、回転可能に設けられており、転写時には、転写バイアスが印加される。
そして、給紙部4から給紙された用紙3は、駆動ローラ166の駆動および従動ローラ167の従動により周回移動される搬送ベルト168によって、正面側から背面側に向かって、搬送ベルト168と各プロセス部27の感光ドラム42との間の画像形成位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各プロセス部27の感光ドラム42に担持されている各色毎のトナー像が、順次転写され、これにより、用紙3にカラー像が形成される。
すなわち、たとえば、イエロープロセス部27Yの感光ドラム42の表面に担持されたイエローのトナー像が、用紙3に転写されると、次いで、マゼンタプロセス部27Mの感光ドラム42の表面に担持されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙3に重ねて転写され、同様の動作によって、シアンプロセス部27Cの感光ドラム42の表面に担持されたシアンのトナー像、ブラックプロセス部16の感光ドラム42の表面に担持されたブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙3にカラー像が形成される。
このようなカラー像の形成において、このカラーレーザプリンタ1は、各プロセス部27において、ドラムカートリッジ31および現像カートリッジ32を1組として、異なる色に対応して複数組設けられているタンデム方式の装置構成であるため、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で、各色毎のトナー像を形成して、迅速なカラー像の形成を達成することができる。そのため、小型化を図りつつ、カラー画像を形成することができる。
[画像形成部5の定着部29の構成の説明]
上述の画像形成部5が備える定着部29は、本体ケーシング2におけるブラックプロセス部27Kが収容されるプロセス収容部12よりも背面側であって、感光ドラム42と搬送ベルト168とが接触する画像形成位置と、正背方向において対向するように配置されている。この定着部29は、加熱ローラ170および加圧ローラ171を備えている。
加熱ローラ170は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。そして、ハロゲンランプにより、加熱ローラ170の表面が定着温度に加熱される。また、加圧ローラ171は、加熱ローラ170を押圧するように設けられている。
そして、用紙3上に転写されたカラー像は、次いで、定着部29に搬送され、用紙3が加熱ローラ170と加圧ローラ171との間を通過する間に、熱定着される。
[排紙部6の構成の説明]
次に、カラーレーザプリンタ1が備える排紙部6について説明する。
排紙部6は、排紙側U字パス172、排出手段としての排紙ローラ173、および、排紙トレイ174を備えている。
排紙側U字パス172は、上流側端部が、下方において定着部29に隣接し、用紙3が背面側に向かって給紙されるように、下流側端部が、上方において排紙トレイ174に隣接し、用紙3が正面側に向かって排紙されるような、略U字状の用紙3の搬送経路として形成されている。
排紙ローラ173は、排紙側U字パス172の下流側端部に、1対のローラとして設けられている。
排紙トレイ174は、本体ケーシング2の上面に、正面側から背面側に向かって下方に傾斜する傾斜壁として形成されている。
定着部29から搬送されてくる用紙は、排紙側U字パス172の上流側端部に、背面側に向かって給紙され、その給紙側U字パス84内において、搬送方向が反転され、排紙ローラ173により、正面側に向かって排紙トレイ174上に排紙される。
[カラーレーザプリンタ1の印刷動作の説明]
次に、カラーレーザプリンタ1で行われる用紙3への画像の印刷動作について説明する。
各プロセス部27の感光ドラム42が回転されて周方向に移動すると、まず、スコロトロン型帯電器62によって、感光ドラム42の表面が一様に正帯電される。その後、感光ドラム42の回転に伴って、感光ドラム42の表面には、スキャナユニット30からのレーザ光が高速走査され、これにより、画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ67上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム42の表面に形成された静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム42の表面のうち、レーザ光によって露光され電位が下がっている部分に電気的に移動して担持されることによって可視像化され、反転現像が達成される。これによって、各感光ドラム42上に各色のトナー像が形成される。
一方、給紙部4から給紙された用紙3は、搬送ローラ25によって搬送され、駆動ローラ166の駆動及び従動ローラ167の従動により周回移動される搬送ベルト168によって搬送されることにより、各プロセス部27の感光ドラム42と順次接触する。その際、各プロセス部27の感光ドラム42に形成されている各色のトナー像が、被転写体としての用紙3上に順次電気的に転写されて重ね合わせられることにより、用紙3に多色カラーのトナー像が形成される。
ここで、上述のように用紙3に多色カラーのトナー像が形成される際に感光ドラム42から用紙3上に転写されることなく感光ドラム42上に残留したトナー(転写残トナー)は、現像ローラ67により現像カートリッジ32のトナー収容室92内に回収される。すなわち、感光ドラム42上に残留したトナーは、スコロトロン型帯電器62によって帯電され、その後、スキャナユニット30からのレーザ光によって露光されて静電潜像が形成されるが、感光ドラム42の表面における非露光部分に残留しているトナーは、現像ローラ67側に電気的に移動し、供給ローラ66によってかき取られてトナー収容室92内に回収される。このように、本カラーレーザプリンタ1は、いわゆるクリーナレス方式を採用した構成となっている。なお、感光ドラム42の表面における露光部分には、残留しているトナーと現像ローラ67から移動したトナーとが付着し、このトナーは転写位置で感光ドラム42から用紙3に転写される。
一方、搬送ベルト168に付着した残留トナーは、図示しないベルトクリーニング装置によって取り除かれる。
そして、用紙3上に転写された多色カラーのトナー像は、定着部29において、用紙3が加熱ローラ170と加圧ローラ171との間を通過する間に、熱定着される。
こうして画像の印刷が行われた用紙3は、排紙ローラ173によって本体ケーシング2の外側に排紙され、排紙トレイ174上にスタックされる。
[カラーレーザプリンタ1のCPU183などの構成の説明]
次に、カラーレーザプリンタ1が備えるCPU183などについて図11を参照して説明する。なお、図11は、トナー収容室92に収容されたトナーの色を判断するための制御系統を示すブロック図である。
図11に示すように、光センサ180を構成する発光部180aおよび受光部180b、および光センサ181を構成する発光部181aおよび受光部181bは、判断手段としてのCPU183に接続されている。
CPU183は、各種の制御プログラムが格納されるROM184と、制御プログラムの実行時に一時的な数値が格納されるRAM185とを備えている。ROM184には、トナーの色を判断するためのトナー色判断プログラムが格納されている。
CPU183は、発光部180aに発光信号を入力し、受光部180bからの受光信号が入力されるとともに、発光部181aに発光信号を入力し、受光部181bからの受光信号が入力される。
また、CPU183は、後述するトナー検出処理(1)、トナー検出処理(2)およびトナー検出処理(3)を実行することにより、各トナー収容室92に収容されたトナーの色およびトナーエンプティを判断する。
また、CPU183には、報知手段としての表示部186が接続されている。この表示部186は、本体ケーシング2の上方に設けられる図示しない操作パネルに設けられている。表示部186は、エンプティランプ187とトナー色異常ランプ188とを備えており、CPU183からの第1点灯信号および第2点灯信号が入力される。
エンプティランプ187は、CPU183からの第1点灯信号の入力により、トナー収容室92内のトナーが、現像カートリッジ32を交換すべき残量まで消費されたエンプティレベルで点灯する。一方、トナー色異常ランプ188は、CPU183からの第2点灯信号の入力により、トナー収容室92内のトナーが、正規色ではない色のトナーである場合に点灯する。
なお、本実施形態のカラーレーザプリンタ1のその他の構成は、公知技術に従っているので、詳細な説明は省略する。
[トナー色を判断するための閾値に関する試験の説明]
ところで、本出願人は、トナー収容室92に形成された入出射部190,191が有する色とトナー収容室92に収容されるトナーの色との間に、図14に示す関係があることを試験により確認した。ここで、この試験の内容について説明する。
なお、試験条件は以下の通りである。
・センサ:アモルファスシリコン半導体
・入出射部:厚み1mmの無色、ブルー、グリーン、レッドの各色のガラス
・測定器:MACBETH914
また、試験方法は以下のとおりである。
(A)本実施形態のカラーレーザプリンタ1において、厚み1mmの無色ガラスを入出射部190として取り付けた現像カートリッジ32にトナーを充填する。次に、発光部180aが発光した検知光を入出射部からトナー収容室92内へ入射させ、トナー収容室92に収容されたトナーによって反射して入出射部190から出射した検知光の量を測定する。このような試験を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーに対して行う。
(B)また、厚み1mmの無色ガラスの代わりに同じく厚み1mmの有色ガラスを入出射部190として取り付け、同様に、検知光を入出射部から入射させ、トナーによって反射して入出射部から出射した検知光の量を測定する。このような試験をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーに対して、ブルー、グリーン、レッド各色の有色ガラスを入射部190として現像カートリッジ32に取り付けて行う。
(C)上述の(A)および(B)において、発光部180aが照射した検知光に対する受光部180bによる受光量の割合を算出する。
このような試験を行い、図14の表を得た。
そして、上述の試験結果に基づき、本実施形態のカラーレーザプリンタ1では、トナー収容室92に収容されているトナーの色や量を判断するための閾値、および入出射部190,191の色が、トナー収容室92ごとに次のような値に予め設定されている。以下、トナー収容室92が収容するトナー色ごとに順に説明する。
(イ)イエローのトナーが収容されるトナー収容室92の場合:
(イー1)光センサ180について:
入出射部190の色:ブルー
第一の閾値Y1=3.0
第二の閾値Y2=0.5
このことにより、イエローのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ180の受光部180bによる受光量が第一の閾値Y1である数値「3.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないマゼンタのトナーまたはシアンのトナーが収容されていると判断し、受光部180bによる受光量が第一の閾値Y1である数値「3.0」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色であるイエローのトナーまたは正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。なお、上述のように「正規色ではないブラックのトナーが収容されている」と判断するのは、ブラックのトナーについては、正規色ではないが、正規色であるイエローと同等に光を吸収するためである。
また、受光部180bによる受光量が第二の閾値Y2である数値「0.5」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはトナーが収容されていない「トナーエンプティ」であると判断する。
(イー2)光センサ181について:
入出射部191の色:無色(透明)
第三の閾値Y3=3.0
このことにより、イエローのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ181の受光部181aによる受光量が第三の閾値Y3である数値「3.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはイエローのトナー、マゼンタのトナーまたはシアンのトナーの何れかが収容されていると判断し、受光部181aによる受光量が第三の閾値Y3である数値「3.0」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。(ロ)マゼンタのトナーが収容されるトナー収容室92の場合:
(ロー1)光センサ180について:
入出射部190の色:グリーン
第一の閾値M1=5.0
第二の閾値M2=0.5
このことにより、マゼンタのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ180の受光部180bによる受光量が第一の閾値M1である数値「5.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないイエローのトナーまたはシアンのトナーが収容されていると判断し、受光部180bによる受光量が第一の閾値M1である数値「5.0」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色であるマゼンタのトナーまたは正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。なお、上述のように「正規色ではないブラックのトナーが収容されている」と判断するのは、ブラックのトナーについては、正規色ではないが、正規色であるマゼンタと同等に光を吸収するためである。
また、受光部180bによる受光量が第二の閾値M2である数値「0.5」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはトナーが収容されていない「トナーエンプティ」であると判断する。
(ロー2)光センサ181について:
入出射部191の色:無色(透明)
第三の閾値M3=3.0
このことにより、イエローのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ181の受光部181aによる受光量が第三の閾値M3である数値「3.0」よりも大きい場合には、このトナー収容室92にはイエローのトナー、マゼンタのトナーまたはシアンのトナーの何れかが収容されていると判断し、受光部181aによる受光量が第三の閾値M3である数値「3.0」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。
(ハ)シアンのトナーが収容されるトナー収容室92の場合:
(ハー1)光センサ180について:
入出射部190の色:レッド
第一の閾値C1=20.0
第二の閾値C2=0.5
このことにより、シアンのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ180の受光部180bによる受光量が第一の閾値C1である数値「20.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないイエローのトナーまたはマゼンタのトナーが収容されていると判断し、受光部180bによる受光量が第一の閾値M1である数値「20.0」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色であるシアンのトナーまたは正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。なお、上述のように「正規色ではないブラックのトナーが収容されている」と判断するのは、ブラックのトナーについては、正規色ではないが、正規色であるシアンと同等に光を吸収するためである。
また、受光部180bによる受光量が第二の閾値C2である数値「0.5」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはトナーが収容されていない「トナーエンプティ」であると判断する。
(ハー2)光センサ181について:
入出射部191の色:無色(透明)
第三の閾値C3=3.0
このことにより、イエローのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ181の受光部181aによる受光量が第三の閾値M3である数値「3.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはイエローのトナー、マゼンタのトナーまたはシアンのトナーの何れかが収容されていると判断し、受光部181aによる受光量が第三の閾値M3である数値「3.0」以下である場合には、このトナー収容室92には正規色ではないブラックのトナーが収容されていると判断する。
(ニ)ブラックのトナーが収容されるトナー収容室92の場合:
(ニー1)光センサ180について:
入出射部190の色:無色(透明)
第一の閾値B1=3.0
第二の閾値B2=0.5
このことにより、ブラックのトナーが収容されるトナー収容室92において、光センサ180の受光部180bによる受光量が第一の閾値B1である数値「3.0」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色ではないイエローのトナー、マゼンタのトナー、またはシアンのトナーの何れかが収容されていると判断し、受光部180bによる受光量が第一の閾値B1である数値「3.0」以下であり、且つ第二の閾値B2である数値「0.5」よりも大きい場合には、CPU183が、このトナー収容室92には正規色であるブラックのトナーが収容されていると判断する。
また、受光部180bによる受光量が第二の閾値B2である数値「0.5」以下である場合には、CPU183が、このトナー収容室92にはトナーが収容されていない「トナーエンプティ」であると判断する。
なお、このブラックのトナーが収容されるトナー収容室92については、イエローのトナーなどの場合と異なり、光センサ181を備えなくても、上述のように光センサ180によってトナー収容室92には正規色であるブラックのトナーが収容されているか否かを判断可能であるため(図14参照)、上述のように光センサ181を備えていない。
[カラーレーザプリンタ1のトナー検出処理(1)の説明]
以下に、カラーレーザプリンタ1のCPU183により実行されるトナー検出処理(1)の処理手順を図12(a)のフローチャートに基づいて説明する。このトナー検出処理(1)は、ブラック以外のトナーを収容する現像カートリッジ32に対して実行され、カラーレーザプリンタ1が起動している間に繰り返し実行される。
まず、発光部180aを制御して検知光を入出射部190へ照射させる(ステップS210)。発光部180aによって照射された検知光は、入出射部190からトナー収容室92の内部へ入射し、その一部がトナー収容室92に収容されたトナーで反射して入出射部190から出射する。
続いて、受光部180bからの検知光の受光量を示す信号を検出する(S220)。具体的には、受光部180bが、入出射部190から出射した検知光を受光した際に出力されたその受光量を示す信号を検出する。
続いて、入力された信号に基づき、受光部180bによる受光量が第二の閾値以下であるか否かを判断する(S230)。受光部180bによる受光量が第二の閾値以下である場合には(S230:y)トナーエンプティと判断し(S240)、エンプティランプ187を点灯させることでその旨を報知する(S250)。そして、リターンする。
一方、受光部180bによる受光量が第二の閾値よりも大きい場合には(S230:n)その受光部180bによる受光量が第一の閾値以下であるか否かを判断する(S260)。受光部180bによる受光量が第一の閾値よりも大きい場合には(S260:n)正規色のトナーが現像カートリッジに収容されていないと判断し(S270)、トナー色異常ランプ188を点灯させることでその旨を報知する(S280)。そして、リターンする。一方、受光部180bによる受光量が第一の閾値以下である場合には(S260:y)正規色のトナーまたはブラックのトナーが現像カートリッジに収容されていると判断する(S290)。そして、リターンする。
[カラーレーザプリンタ1のトナー検出処理(2)の説明]
以下に、カラーレーザプリンタ1のCPU183により実行されるトナー検出処理(2)の処理手順を図12(b)のフローチャートに基づいて説明する。このトナー検出処理(2)は、ブラック以外のトナーを収容する現像カートリッジ32に対して実行され、カラーレーザプリンタ1が起動している際に、上述のトナー検出処理(1)に続いて実行される。
まず、発光部181aを制御して検知光を入出射部191へ照射させる(ステップS310)。発光部181aによって照射された検知光は、入出射部191からトナー収容室92の内部へ入射し、その一部がトナー収容室92に収容されたトナーで反射して入出射部191から出射する。
続いて、受光部181bからの検知光の受光量を示す信号を検出する(S320)。具体的には、受光部181bが、入出射部191から出射した検知光を受光した際に出力されたその受光量を示す信号を検出する。
続いて、入力された信号に基づき、受光部181bによる受光量が第三の閾値以下であるか否かを判断する(S330)。受光部181bによる受光量が第三の閾値以下である場合には(S330:y)ブラックのトナーが現像カートリッジに収容されていると判断し(S340)、その旨を報知する(S350)。そして、リターンする。
一方、受光部181bによる受光量が第三の閾値よりも大きい場合には(S330:n)正規色のトナーが現像カートリッジに収容されていると判断する(S360)。そして、リターンする。
このように、光センサ181を備え、本トナー検出処理(2)を実行することにより、上述のトナー検出処理(1)において正規色のトナーまたはブラックのトナーが収容されていると判断された現像カートリッジに、正規色のトナーまたはブラックのトナーの何れが収容されているのかを判断することができる。
[カラーレーザプリンタ1のトナー検出処理(3)の説明]
以下に、カラーレーザプリンタ1のCPU183により実行されるトナー検出処理(3)の処理手順を図13のフローチャートに基づいて説明する。このトナー検出処理(3)は、ブラックのトナーを収容する現像カートリッジ32に対して実行され、カラーレーザプリンタ1が起動している間に繰り返し実行される。
まず、発光部180aを制御して検知光を入出射部190へ照射させる(ステップS410)。発光部180aによって照射された検知光は、入出射部190からトナー収容室92の内部へ入射し、その一部がトナー収容室92に収容されたトナーで反射して入出射部190から出射する。
続いて、受光部180bからの検知光の受光量を示す信号を検出する(S420)。具体的には、受光部180bが、入出射部190から出射した検知光を受光した際に出力されたその受光量を示す信号を検出する。
続いて、入力された信号に基づき、受光部180bによる受光量が第二の閾値以下であるか否かを判断する(S430)。受光部180bによる受光量が第二の閾値以下である場合には(S430:y)トナーエンプティと判断し(S440)、エンプティランプ187を点灯させることでその旨を報知する(S450)。そして、リターンする。
一方、受光部180bによる受光量が第二の閾値よりも大きい場合には(S430:n)その受光部180bによる受光量が第一の閾値以下であるか否かを判断する(S460)。受光部180bによる受光量が第一の閾値よりも大きい場合には(S460:n)正規色であるブラックのトナーが現像カートリッジに収容されていないと判断し(S470)、トナー色異常ランプ188を点灯させることでその旨を報知する(S480)。そして、リターンする。一方、受光部180bによる受光量が第一の閾値以下である場合には(S460:y)正規色であるブラックのトナーが現像カートリッジに収容されていると判断する(S490)。そして、リターンする。
[効果]
(1)このように第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、各現像カートリッジ32に収容されるべきトナーの色に対して補色の関係を有する色の入出射部190をそれぞれのトナー収容室92に設け、発光部180aが入出射部190へ光を照射するとともに、受光部180bが、発光部180aによって入出射部190へ照射されたのちにトナー収容室92の内部で反射されて入出射部190から外部へ出射した光を受光する。そして、CPU183が、トナー検出処理を実行することにより、発光部180aによる光の照射量に対する受光部180bによって受光された光の受光量に基づき、トナー収容室92に収容されたトナーの色を判断する。このことにより、従来構成のように多数の光源を設けたり複数色のフィルタを単一の光源の照射位置に合わせるための構成を備えたりする必要がなく、したがって、簡単な構成により、現像カートリッジ32のトナー収容室92に収容されたトナーの色を検知することができる。
(2)また、第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、CPU183が、発光部180aによる光の照射量に対する受光部180bによって受光された光の受光量が第一の閾値よりも大きい場合には、特定色以外のトナーがトナー収容室92に収容されていると判断する。このことにより、簡単な構成により、正規色以外のトナーがトナー収容室92に収容されているか否かを検知することができる。
(3)また、第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、CPU183が、発光部180aによる光の照射量に対する受光部180bによって受光された光の受光量が第一の閾値よりも小さく、且つ第二の閾値よりも大きい場合には、特定色のトナーがトナー収容室92に収容されていると判断する。このことにより、簡単な構成により、正規色のトナーがトナー収容室92に収容されているか否かを検知することができる。
(4)また、第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、入出射部190がトナー収容室92における底部付近に設けられており、CPU183が、発光部180aによる光の照射量に対する受光部180bによって受光された光の受光量が第二の閾値よりも小さい場合には、トナー収容室92においてはトナーエンプティであると判断する。このことにより、簡単な構成により、トナーエンプティを検知することができる。
(5)また、第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、CPU183が、発光部181aによる光の照射量に対する受光部181bによって受光された光の受光量が第三の閾値よりも小さい場合には、ブラックのトナーがトナー収容室92に収容されていると判断する。このことにより、簡単な構成により、特定色がブラック以外の色であるトナー収容室92にブラックのトナーが収容されていることを検知することができる。
(7)また、第一実施形態のカラーレーザプリンタ1によれば、CPU183が、表示部186によってトナー検出処理の結果を報知させるので、検知結果を使用者へ知らせることができ、利用者の利便性を高めることができる。
(8)また、第一実施形態の現像カートリッジ32によれば、上述のような光センサ180(発光部180aおよび受光部180b)および入出射部190などを備えるカラーレーザプリンタ1へ本現像カートリッジ32を搭載することにより、次のような作用効果を奏する。すなわち、カラーレーザプリンタ1の発光部180aが入出射部190へ光を照射するとともに、受光部180bが、発光部180aによって入出射部190へ照射されたのちにトナー収容室92の内部で反射されて入出射部190から外部へ出射した光を受光する。そして、カラーレーザプリンタ1のCPU183が、トナー検出処理を実行することにより、発光部180aによる光の照射量に対する受光部180bによって受光された光の受光量に基づき、トナー収容室92に収容されたトナーの色を判断する。このことにより、従来構成のように多数の光源を設けたり複数色のフィルタを単一の光源の照射位置に合わせるための構成を備えたりする必要がなく、したがって、簡単な構成により、現像カートリッジ32のトナー収容室92に収容されたトナーの色を検知することができる。
(9)また、第一実施形態の現像カートリッジ32によれば、上述のような光センサ181(発光部181aおよび受光部181b)および入出射部191などを備えるカラーレーザプリンタ1へ本現像カートリッジ32を搭載することにより、次のような作用効果を奏する。すなわち、カラーレーザプリンタ1の発光部181aによる光の照射量に対する受光部181bによって受光された光の受光量が第三の閾値よりも小さい場合には、カラーレーザプリンタ1のCPU183が、ブラックのトナーがトナー収容室92に収容されていると判断する。このことにより、簡単な構成により、特定色がブラック以外の色であるトナー収容室92にブラックのトナーが収容されていることを検知することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。
(1)上記実施形態では、「発光部180aが照射した検知光に対する受光部180bによる受光量の割合」を算出し、その算出した割合に基づいて上述の閾値を設定しているが、このような割合ではなく「発光部180aが照射した検知光に対する受光部180bによる受光量」自体を算出して上述の閾値を設定してもよい。
(2)上記実施形態では、表示部186が備えるエンプティランプ187およびトナー色異常ランプ188をCPU183からの第1点灯信号および第2点灯信号によって点灯させることにより、CPU183による判断結果を報知しているが、これには限られず、モニタなどの表示装置に上述の判断結果を表示することや、上述の判断結果を音声で知らせること、ブザーを鳴らして上述の判断結果を知らせるようにしてもよい。
第一実施形態のカラーレーザプリンタの要部側断面図である。 カラーレーザプリンタの内部構造を正面側上方から見た斜視図である。 ドラムカートリッジおよび現像カートリッジの本体ケーシングに対する装着を説明するための側面図である。 現像カートリッジがプロセス収容部に装着された状態を説明する平面図である。 現像カートリッジがプロセス収容部に装着された状態を説明する正面図である。 プロセス部の要部側断面図である。 現像カートリッジの前側天面側から見た斜視図である。 現像カートリッジの後側底面側から見た斜視図である。 現像カートリッジの分解斜視図である。 現像カートリッジの要部側断面図である。 トナーの色を判断するための制御系統を示すブロック図である。 (a)トナー検出処理(1)のフローチャートであり、(b)はトナー検出処理(2)のフローチャートである。 トナー検出処理(3)のフローチャートである。 トナー収容室に形成された入出射部が有する色とトナー収容室に収容されるトナーの色との関係を示す表である。
符号の説明
1…カラーレーザプリンタ、2…本体ケーシング、3…用紙、4…給紙部、5…画像形成部、6…排紙部、7…トップカバー、8…左側板、9…右側板、10…仕切板、11…正面側板、12…プロセス収容部、13…ドラム収容部、14…現像収容部、15…ドラム収容空間、16…現像収容空間、17…レール部、18…延出部収容空間、21…給紙トレイ、22…ピックアップローラ、23…給紙ローラ、24…給紙側U字パス、25…搬送ローラ、26…レジストローラ、27…プロセス部、27C…シアンプロセス部、27K…ブラックプロセス部、27M…マゼンタプロセス部、27Y…イエロープロセス部、28…転写部、29…定着部、30…スキャナユニット、31…ドラムカートリッジ、32…現像カートリッジ、34…正面壁、35…スキャナケーシング、36…ポリゴンミラー、37,38…レンズ、39…反射鏡、40…出射窓、41…ドラム筐体、42…感光ドラム、43…ホルダ部、44…延出部、45…ホルダ側壁、46…ホルダ天壁、47…ホルダ前壁、48…現像位置決め溝、49…挿通部、50…クリーナ嵌合部、51…ツノ部、52…延出側部、53…延出後壁、54…中板、56…ドラムボス部、57…ドラム取っ手、58…開口部、59…ドラム本体、60…ドラム軸、61…回動支持部材、62…スコロトロン型帯電器、63…クリーナ、64…現像筐体、65…補強柱、66…供給ローラ、67…現像ローラ、68…層厚規制ブレード、69…アジテータ、70…箱部材、71…蓋部材、72…側壁、73…後壁、74…底壁、75…前側壁、76…傾斜壁、77…後側壁、78…排出壁、79…供給ローラ収容壁、80…舌壁、81…支柱、81…支柱部材、82…案内面、83…仕切壁、84…排出口、85…鍔部、86…当接部、87…天壁、88…前天壁、89…後天壁、90…中天壁、91…嵌合筒部、92…トナー収容室、93…現像室、94…当接突起、95…現像ボス部、96…底側把持部、97…天側把持部、98…トナー充填口、101…案内溝、102…受け部、103…ドラム位置決め溝、106…接離機構、133…ボス挿通溝、151…回転軸、152…攪拌部材、153…アゴ部、154…ソリ部、155…供給ローラ軸、156…供給ローラ層、157…現像ローラ軸、158…現像ローラ層、159…開口部、160…ブレード、161…固定部材、162…押圧部、163…カップリング雌部、164…ギヤカバー、165…キャップ、166…駆動ローラ、167…従動ローラ、168…搬送ベルト、169…転写ローラ、170…加熱ローラ、171…加圧ローラ、172…排紙側U字パス、173…排紙ローラ、174…排紙トレイ、178…傾斜面、179…カバー検知孔、180,181…光センサ、180a,181a…発光部、180b,181b…受光部、186…表示部、187…エンプティランプ、188…トナー色異常ランプ、190,191…入出射部

Claims (6)

  1. 異なる色の現像剤各色ごとに収容する現像カートリッジを有し、前記現像カートリッジによって収容された各色の現像剤を被記録媒体上に重ね合わせることで画像形成を行う画像形成装置であって、
    前記現像カートリッジは4つ存在し、
    前記4つの現像カートリッジは、
    予め定められた色である特定色の現像剤を収容可能な現像剤収容部と、
    前記特定色に対して補色の関係を有する光透過性材料からなり、前記現像剤収容部の外部から内部への光の入射および前記現像剤収容部の内部から外部への光の出射を許可する第一の入出射部と、
    無色を有する光透過性材料からなり、前記現像剤収容部の外部から内部への光の入射および前記現像剤収容部の内部から外部への光の出射を許可する第二の入出射部と、
    をそれぞれ有しており、
    前記4つの現像カートリッジがそれぞれ有する現像剤収容部は、予め定められた色であるイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤をそれぞれ一色ずつ収容可能であり、
    前記4つの現像カートリッジがそれぞれ有する前記第一の入出射部は、前記現像剤収容部が収容する現像剤の色に応じて、前記イエローの現像剤に対してはブルー、前記マゼンタの現像剤に対してはグリーン、前記シアンの現像剤に対してはレッド、または前記ブラックの現像剤に対しては無色の光透過性材料からなり、
    さらに、
    前記現像剤収容部の外部から前記第一の入出射部へ白色の光を照射する第一の発光部と、前記第一の発光部によって前記第一の入出射部へ照射されたのちに前記現像剤収容部の内部で反射されて前記第一の入出射部から外部へ出射した光を受光する第一の受光部と、を前記4つの現像カートリッジそれぞれに対応して備え、
    前記現像剤収容部の外部から前記第二の入出射部へ白色の光を照射する第二の発光部と、前記第二の発光部によって前記第二の入出射部へ照射されたのちに前記現像剤収容部の内部で反射されて前記第二の入出射部から外部へ出射した光を受光する第二の受光部と、を少なくとも前記4つの現像カートリッジのうちブラックの現像剤を収容可能な現像カートリッジを除く3つの現像カートリッジそれぞれに対応して備え、
    前記第一の発光部による光の照射量に対する前記第一の受光部によって受光された光の受光量に基づき、前記現像剤収容部に収容された現像剤の色を判断するとともに、前記第二の発光部による光の照射量に対する前記第二の受光部によって受光された光の受光量に基づき、前記現像剤収容部にブラックの現像剤が収容されているか否かを判断する判断手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記判断手段は、前記第一の発光部による光の照射量に対する前記第一の受光部によって受光された光の受光量の割合である第一の比較値に基づいて前記現像剤収容部に収容された現像剤の色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. 前記判断手段は、前記第一の比較値が、前記特定色以外の現像剤が前記現像剤収容部に収容されていると判断するための第一の閾値よりも大きい場合には、前記特定色以外の現像剤が前記現像剤収容部に収容されていると判断することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記判断手段は、前記第一の比較値が、前記特定色以外の現像剤が前記現像剤収容部に収容されていると判断するための第一の閾値よりも小さく、且つ前記特定色の現像剤が前記現像剤収容部に収容されていると判断するための第二の閾値よりも大きい場合には、特定色の現像剤が前記現像剤収容部に収容されていると判断することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記第一の入出射部は、前記現像剤収容部における底部付近に設けられており、
    前記判断手段は、前記第一の比較値が前記第二の閾値よりも小さい場合には、前記現像剤収容部においてはトナーエンプティであると判断することを特徴とする請求項2〜請求項4の何れか記載の画像形成装置。
  6. 前記判断手段による判断結果を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の画像形成装置。
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