JP6057838B2 - 現像剤補給カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤補給カートリッジ、現像剤補給カートリッジを有するプロセスカートリッジ、現像剤補給カートリッジを着脱可能に有する画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置において、電子写真感光体、及びこれに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。プロセスカートリッジ方式においては、ユーザ自身で装置のメンテナンスを行うことができるため、操作性を向上できる。
また、プロセスカートリッジ方式の一つとして、現像剤補給方式が知られている。この方式においては、互いに着脱可能な、現像プロセスを行うための現像カートリッジと、現像カートリッジに現像剤を補給するための現像剤補給カートリッジと、を有するプロセスカートリッジを採用する。
そして、現像剤補給カートリッジに形成される補給開口と、現像カートリッジに形成される受入開口を接続することにより、現像剤補給カートリッジ内の現像剤収容部に収容される現像剤を、現像カートリッジ内の現像剤収容部へ補給する構成をとっている。
ここで、ユーザが現像カートリッジや現像剤補給カートリッジを交換する際に、ユーザの手や衣服が現像剤で汚れないようにするための対策が必要となる。そのため、補給開口及び受入開口には、周辺への現像剤の漏れを防止するために、様々な構成の開閉可能なシャッタ機構が考えられている。

特許第４６９６１６８号公報

画像形成時において、シャッタ部は、補給開口から受入開口へ現像剤が補給可能に開放された開放状態にある必要がある。しかし、現像剤補給カートリッジを装置本体から取り出した状態において、現像剤補給カートリッジのシャッタ部付近にユーザが触れる等によってシャッタ部が開口を塞いだ閉鎖状態のまま画像形成動作が行われてしまう虞がある。このようにシャッタ部が閉鎖状態のまま画像形成装置の画像形成動作が行われると、現像剤補給カートリッジからプロセスカートリッジへ現像剤が補給されないため、画像不良が発生してしまう。また、開口に現像剤が詰まることで現像剤補給カートリッジの駆動トルクが増大し画像形成装置の動作不良が発生する虞がある。

上記課題に鑑みて、本発明の目的は、シャッタ部が正規の位置にない場合、画像形成動作が行われないようにすることである。

上記目的を達成するため、本発明に係る現像剤補給カートリッジは、
現像剤により画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成されており、互いに当接離間可能に設けられる像担持体と現像剤担持体とを備える現像カートリッジに対して現像剤の補給動作を行う現像剤補給カートリッジであって、
現像剤が収容されており、現像剤が出入り可能な開口を有する現像剤収容部と、
前記開口を前記現像剤収容部の外部に対して閉鎖する閉位置と、前記開口を前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第１位置と、前記開位置に位置させる第２位置と、の間を現像剤補給カートリッジが前記装置本体の装着位置に着脱される際の移動に伴って移動するように構成された移動部であって、現像剤補給カートリッジが前記装着位置にある状態において前記第１位置に位置する場合、前記現像剤担持体と前記像担持体とが離間するように前記現像カートリッジを付勢する移動部と、
を有することを特徴とする。

また、本発明に係るプロセスカートリッジは、
互いに着脱可能に構成される、上記現像剤補給カートリッジと、前記現像カートリッジと、を有していることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、
上記現像剤補給カートリッジ、又は上記プロセスカートリッジを着脱可能に有し、
前記現像剤担持体と前記像担持体との当接離間状態に基づいて、前記シャッタ部の開閉状態を検知する検知部を有し、
前記検知部が前記シャッタ部が前記閉位置にあると検知した場合、画像形成動作を行わないことを特徴とする。

本発明によれば、シャッタ部が正規の位置にない場合、画像形成動作が行われない。

本実施例の離間状態を示す概略図 本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図 本実施例の当接状態を示す概略断面図 本実施例に係るプロセスカートリッジの外観斜視図 本実施例に係る現像カートリッジの全体構成を示す外観斜視図 本実施例の受入側シャッタユニットの受入許容位置を示す概略断面図 本実施例の受入側シャッタユニットの受入停止位置を示す概略断面図 本実施例の受入側シャッタユニットの分解斜視図 現像剤補給開口封止部材の除去について説明する図 本実施例の規制部材について説明する説明図 本実施例に係る現像剤補給カートリッジを示す概略斜視図 現像剤補給側シャッタユニットの概略断面図 現像剤補給側シャッタユニットの分解斜視図 補給側シャッタユニットの拡大概略図 現像剤受入シャッタユニットの第一の動作を示す説明図 現像剤受入シャッタユニットの第二の動作を示す説明図 現像剤受入シャッタユニットの第三の動作を示す説明図 現像剤補給側シャッタの開閉動作を示す説明図 現像剤補給側シャッタの開閉動作を示す説明図 信号処理構成の一例を示す機能ブロック図 濃度センサの構成の一例を示す概略図 コントローラの主制御部の一例を示すブロック図 パッチ画像および階調値Ｙ０〜Ｙ４を表す図 開閉検知処理のフローチャート パッチ画像および階調値Ｙ０〜Ｙ４を表す図 駆動制御処理のフローチャート

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。また、以下の説明においては、特に区別を要しない場合、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのいずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して説明を行う。

（実施例）
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、図２〜図５を用いて、本実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」という）の構成について説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。図３は、本実施例の当接状態を示す概略図である。図３（ａ）は、当接状態における現像剤補給側シャッタユニットを示す概略図である。図３（ｂ）は、当接状態におけるプロセスカートリッジを示す概略図である。図４は、本実施例に係るプロセスカートリッジの外観斜視図である。図５は、本実施例に係る現像カートリッジの全体構成を示す外観斜視図である。なお、図４においては、後述する受入側移動部２９、補給側移動部５２を省略して図示している。

本実施例に係る画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーレーザプリンタであり、記録シートやＯＨＰシート等の記録媒体Ｓにカラー画像形成を行う。なお、本実施例においては画像形成装置として４色フルカラーレーザプリンタを用いて説明するが、これに限らず、電子写真複写機、ＬＥＤプリンタ、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ等を用いても良い。

また、本実施例においては、現像剤補給方式を用いたプロセスカートリッジ方式を採用する。この方式においては、画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジＰが、画像形成装置本体（以下、「装置本体」という）１００に着脱可能に構成されている。このプロセスカートリッジＰは、互いに着脱可能に構成される、現像剤を用いて現像を行うための現像カートリッジＴ１と、現像カートリッジＴ１に現像剤を補給するための現像剤補給カートリッジＴ２と、を有している。なお、以下の説明において、装置本体１００とは、画像形成装置の全体構成からプロセスカートリッジＰを除いた部分のことを指す。

図２に示すように、本実施例に係る装置本体１００内には、第１〜第４のプロセスカートリッジＰＹ〜ＰＫが、水平方向に並べられて配設されている。各プロセスカートリッジＰは、互いに同様の電子写真プロセス機構を有しており、収容される現像剤の色や充填量は各々異なっている。プロセスカートリッジＰには、それぞれ装置本体１００から回転駆動力が伝達される。また、プロセスカートリッジＰには、装置本体１００から帯電バイアス、現像バイアス等が供給される。

第１の現像カートリッジＴ１Ｙは、図３（ｂ）に示す現像剤収容部としての受入側現像剤収容部１５内にイエローＹの現像剤を収容しており、電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という）２の表面にイエローＹの現像剤像を形成する。同様に、第２の現像カートリッジＴ１ＭはマゼンタＭの現像剤を、第３の現像カートリッジＴ１ＣはシアンＣの現像剤を、第４の現像カートリッジＴ１ＫはブラックＫの現像剤を収容している。そして、各現像カートリッジＴ１Ｍ〜Ｔ２Ｃが備える各感光体ドラム２の表面に各色の現像剤像を形成する。

第１の現像剤補給カートリッジＴ２Ｙは、図３（ｂ）に示す現像剤収容部としての補給側現像剤収容部４０内にイエローＹの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容する現
像カートリッジＴ１Ｙ内にイエローＹの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第２の現像剤補給カートリッジＴ２Ｍは、マゼンタＭの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容する現像カートリッジＴ１ＭにマゼンタＭの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第３の現像剤補給カートリッジＴ２Ｃは、シアンＣの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容する現像カートリッジＴ１ＣにシアンＣの現像剤を補給可能に構成されている。同様に、第４の現像剤補給カートリッジＴ２Ｋは、ブラックＫの現像剤を収容しており、同色の現像剤を収容する現像カートリッジＴ１ＫにブラックＫの現像剤を補給可能に構成されている。

ここで、図２に示すように、プロセスカートリッジＰＹ〜ＰＫの上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットＬＢが配設されている。レーザスキャナユニットＬＢは、画像情報に対応してレーザ光Ｌを出射する。出力されたレーザ光Ｌは、感光体ドラム２の表面上に走査露光される。

また、図２に示すように、プロセスカートリッジＰＹ〜ＰＫの下方には、一次転写部材としての中間転写ベルトユニット１１０が配設されている。中間転写ベルトユニット１１０は、可撓性を有する無端状の転写ベルト１１１と、この転写ベルト１１１を張設して回動させる駆動ローラ１１２、従動ローラ１１３、二次転写対向ローラ１１４を有する。

各プロセスカートリッジＰ（現像カートリッジＴ１）に備えられる感光体ドラム２は、転写ベルト１１１に接している。この感光体ドラム２と転写ベルト１１１とが接する接触部Ｎ１が一次転写部である。また、転写ベルト１１１の内周面側には、感光体ドラム２に対向して一次転写ローラ１１５が配設されている。また、転写ベルト１１１を介して二次転写対向ローラ１１４に対向する位置には、二次転写部材としての二次転写ローラ１１７が配置されている。転写ベルト１１１と二次転写ローラ１１７との接触部Ｎ２が二次転写部である。

また、中間転写ベルトユニット１１０の下方には、給送ユニット１２０が配設されている。この給送ユニット１２０は、記録媒体Ｓを収容する給送トレイ１２１と給送ローラ１２２とで構成される。また、装置本体１００内の上方には定着ユニット１３０が配設されている。さらに、装置本体１００の上面は排出トレイ１００ａとなっている。なお、記録媒体Ｓ上に転写されずに転写ベルト１１１上に残留した現像剤は、転写ベルト１１１に当接して配置されるベルトクリーニングユニット１１６によって除去、回収される。

＜画像形成動作＞
次に、図２、図３（ｂ）を参照して、フルカラー画像を形成するための画像形成動作の概略について説明する。まず、第１〜第４の各プロセスカートリッジＰＹ〜ＰＫの感光体ドラム２が図２中矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動される。また、転写ベルト１１１は図２中矢印Ｂ方向（感光体ドラム２の回転に順方向）に回転駆動される。この時、転写ベルト１１１の速度は、感光体ドラム２の速度に対応している。

また、感光体ドラム２と転写ベルト１１１が回転駆動するのと同時に、レーザスキャナユニットＬＢが駆動される。ここで、レーザスキャナユニットＬＢの駆動に同期して、各プロセスカートリッジＰに備えられる帯電ローラ３が所定の極性、電位で感光体ドラム２の表面を一様に帯電する。そして、レーザスキャナユニットＬＢが、各色の画像信号に応じたレーザ光Ｌで各感光体ドラム２の表面を走査露光する。これにより、各感光体ドラム２の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。

第１のプロセスカートリッジＰＹの感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ１１によって現像され、イエローＹの現像剤像が形成される。そして、イエロー
Ｙの現像剤像は転写ベルト１１１上に一次転写される。その上に、第２〜第４のプロセスカートリッジの感光体ドラム２の表面に形成された現像剤像が重畳され、４色フルカラーの未定着の現像剤像が、転写ベルト１１１上に形成される。

一方、給送トレイ１２１に収容されている記録媒体Ｓが、所定の制御タイミングで二次転写部Ｎ２へと給送される。そして、二次転写部Ｎ２において、転写ベルト１１１上に形成された４色フルカラーの現像剤像が、記録媒体Ｓ上に一括して二次転写される。

さらに、４色フルカラーの現像剤像が二次転写された記録媒体Ｓは、転写ベルト１１１から分離されて、定着ユニット１３０へ導入される。そして、定着ニップ部で加熱、加圧されることにより、現像剤像が記録媒体Ｓ上に定着される。その後、フルカラー画像が定着された記録媒体Ｓは、排出トレイ１００ａに搬送されることで、画像形成動作は完了する。

＜現像カートリッジ＞
次に、図３（ｂ）を用いて、本実施例に係る、現像プロセスを行うための現像カートリッジＴ１の構成の詳細について説明する。図３（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジＰの現像カートリッジＴ１は、クリーニングユニット１と、現像ユニット１０とを備えている。クリーニングユニット１は、現像剤像を担持可能な像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という）２と、この感光体ドラム２に作用する帯電ローラ３と、クリーニング部材６と、を備えている。また、現像ユニット１０は、感光体ドラム２上（像担持体上）の静電潜像に現像剤を供給することにより現像するための現像ローラ１１を備えている。クリーニングユニット１（クリーニング枠体７）と現像ユニット１０（現像枠体１４）とは互いに揺動可能に結合されており、感光体ドラム２と現像ローラ１１とは当接離間可能となっている。

クリーニングユニット１の構成の詳細について説明する。図４中回転軸Ｘを長手方向とする感光体ドラム２は、クリーニング枠体７によって回転可能に支持されている。感光体ドラム２の一端には、図４に示すように、ドラム駆動カップリング２ａが設けられている。感光体ドラム２とドラム駆動カップリング２ａは、一体的に形成されている。ドラム駆動カップリング２ａは、装置本体１００のカップリング（不図示）と係合する。そして、装置本体１００の駆動モータ（不図示）の駆動力がドラム駆動カップリング２ａに伝達されることで、感光体ドラム２が図３（ｂ）中矢印Ａ方向に所定の速度で回転駆動する。

帯電ローラ３は、感光体ドラム２に接触しながら従動回転する。帯電ローラ３は、図３（ｂ）に示すように、帯電ローラ軸受４を介して、クリーニング枠体７に取り付けられる。帯電ローラ３は、帯電ローラ３の回転中心と感光体ドラム２の回転中心を結ぶ線に沿って、矢印Ｅ方向に移動可能に取り付けられる。帯電ローラ３の回転軸３ａは、帯電ローラ軸受４に回転可能に支持されている。帯電ローラ軸受４は、帯電ローラ加圧バネ５によって感光体ドラム２に向かって付勢される。

クリーニング部材６は、先端の弾性ゴムブレード６ａと支持板金６ｂから構成されている。弾性ゴムブレード６ａの先端は、感光体ドラム２の回転方向（図３（ｂ）中矢印Ａ方向）に対してカウンター方向に当接させている。クリーニング部材６は、感光体ドラム２に残留した現像剤を除去する。クリーニング部材６によって感光体ドラム２の周面から除去された現像剤は、クリーニング枠体７によって構成される除去現像剤収容部７ａに収容される。

次に、図３（ｂ）を参照して、現像ユニット１０の構成の詳細について説明する。現像ユニット１０は、図３（ｂ）に示すように、現像ユニット１０内の各種要素を支持する現
像枠体１４を有する。現像枠体１４は、現像部１６と受入側現像剤収容部１５とに分けられる。

現像部１６には、現像剤担持体としての現像ローラ１１、現像剤供給ローラ（以下、「供給ローラ」という）１２、現像ブレード１３が設けられている。現像ローラ１１は、感光体ドラム２と接触して図３（ｂ）中矢印Ｄ方向に回転する。供給ローラ１２は、現像ローラ１１と接触しながら、図３（ｂ）中矢印Ｆ方向に回転する。供給ローラ１２には、二つの役割がある。一つは、現像ローラ１１上に現像部１６内の現像剤を供給することである。もう一つは、現像に供されずに現像ローラ１１上に残留した現像剤を剥ぎ取ることである。現像ブレード１３は、現像ローラ１１の周面上に接触することで、現像ローラ１１上の現像剤の層厚を規制する。

一方、受入側現像剤収容部１５には、現像剤補給カートリッジＴ２から補給される現像剤が収容されている。受入側現像剤収容部１５は、図３（ｂ）に示すように、第１収容部１５ａと第２収容部１５ｂに分けられる。

第１収容部１５ａには、現像剤受入開口２３が設けられている。現像剤受入開口２３の上部には、受入側シャッタユニット２４が配置されている。通常、受入側シャッタユニット２４は閉じているが、装置本体１００に現像カートリッジＴ１と現像剤補給カートリッジＴ２が装着された状態において、開く構成になっている。第２収容部１５ｂは、現像開口１７を介して現像部１６と繋がっている。プロセスカートリッジＰの未使用時において、現像開口１７は封止部材で封止されている。この封止部材は、プロセスカートリッジＰの物流時に受入側現像剤収容部１５から現像剤が漏れるのを防止している。封止部材は、現像開口１７の縁の面に溶着等により接着されている。

さらに、クリーニングユニット１と現像ユニット１０の結合について説明する。図５に示すように、現像枠体１４は、現像結合穴８（８Ｒ、８Ｌ）を有する。クリーニング枠体７には、図３（ｂ）、図５に示すように、長手方向両端にクリーニング側板１９（１９Ｒ、１９Ｌ）が設けられている。クリーニング側板１９（１９Ｒ、１９Ｌ）は、クリーニング結合穴２０（２０Ｒ、２０Ｌ）を有する。現像結合穴８（８Ｒ、８Ｌ）とクリーニング結合穴２０（２０Ｒ、２０Ｌ）は、結合軸２１（２１Ｒ、２１Ｌ）と嵌合することにより揺動可能に結合される。これにより、クリーニングユニット１と現像ユニット１０が結合される。

クリーニングユニット１と現像ユニット１０の間には、図３（ｂ）、図５に示すように、加圧バネ２２が配置される。加圧バネ２２の付勢力によって、現像ユニット１０は、現像結合穴８を中心に図３（ｂ）中矢印Ｇ方向の回転モーメントを得る。これにより、現像ローラ１１が感光体ドラム２に当接する。図３（ｂ）は、現像ローラ１１と感光体ドラム２との当接状態を示している。

＜受入側シャッタユニットの構成＞
次に、図６、図７を用いて、本実施例の現像カートリッジＴ１に備えられる受入側シャッタユニットの構成を説明する。図６は、本実施例の受入側シャッタユニットの現像剤受入許容位置を示す概略断面図である。図７は、本実施例の受入側シャッタユニットの現像剤受入停止位置を示す概略断面図である。受入側シャッタユニット２４は受入回転部材２６を備えている。以下、現像剤受入許容位置とは、受入回転部材２６の貫通孔２６ｂと現像剤受入開口２３とが連通した受入回転部材２６（受入側シャッタユニット２４）の位置をいう。また、現像剤受入停止位置とは、受入回転部材２６の貫通孔２６ｂと現像剤受入開口２３とが連通しない受入回転部材２６（受入側シャッタユニット２４）の位置をいう。

図６に示すように、受入側シャッタユニット２４の受入シャッタ枠体２５には、現像剤受入開口２３と対応した第一受入開口２５ａと円弧面である軸受部２５ｂが設けられている。受入シャッタ枠体２５には、第一受入開口２５ａと対向する位置に第二受入開口２５ｃが設けられている。

受入シャッタ枠体２５の内部には、円筒状の受入回転部材２６が配置されている。受入軸受部２５ｂが受入回転部材２６の外周面２６ａを受けることにより、受入シャッタ枠体２５に対して受入回転部材２６が回転可能に支持されている。受入回転部材２６の外周面２６ａには、貫通孔２６ｂが設けられている。貫通孔２６ｂは、受入回転部材２６が図６に示す回転位相にあるとき、現像剤受入開口２３と連通し、現像剤受入許容位置となる。一方、図７に示す回転位相にあるとき、貫通孔２６ｂと現像剤受入開口２３は、連通しないため、現像剤受入停止位置となる。受入回転部材２６の回転軸は、長手方向（プロセスカートリッジＰの装着方向）と直交する方向に設定されている。

さらに、図６〜図８、図１０を参照して、本実施例の受入側シャッタユニット２４の構成の詳細を説明する。図８は、本実施例の受入側シャッタユニットの分解斜視図である。図１０は、本実施例の受入側移動部の回転を規制するための規制部材について説明する説明図である。

図８に示すように、受入シャッタ枠体２５に設けられた取り付け部２５ｄに、受入回転部材２６、受入回転シール部材２７、受入シャッタ枠体カバー２８を取り付ける。受入シャッタ枠体２５と受入シャッタ枠体カバー２８は、取り付け穴２８ａを受入シャッタ枠体２５に設けられた爪部２５ｅに引っ掛かることで結合される。受入シャッタ枠体カバー２８を組み付けた後、受入回転部材２６の軸部２６ｃの先端の角穴２６ｄには、受入側移動部２９の角軸２９ｃが圧入にて取り付けられる。このような構成により受入回転部材２６と受入側移動部２９は一体的に回転可能となっている。受入側移動部２９は、回転中心から径方向に突出する４つの係合部２９ａを有している。各係合部２９ａには、係合溝が設けられており、係合溝の底を底部２９ｂとする。

図７に示すように、受入側現像剤収容部１５と受入シャッタ枠体２５の間には、受入シール部材３０が設けられる。受入シール部材３０は、受入側現像剤収容部１５と受入シャッタ枠体２５との結合面からのトナー漏れを防ぐ役割を果たしている。なお、受入シール部材３０には、現像剤受入開口２３と対応した穴部３０ａが設けられている。

さらに、図８に示すように、現像カートリッジＴ１には、受入側移動部２９の回転を規制するための規制部材３１が設けられている。規制部材３１は受入側現像剤収容部１５に設けられたスライドレール３２、３３の爪部３２ａ、３３ａによって、上下方向（矢印Ｕ２、Ｕ１方向）へスライド可能に設けられている。

また、規制部材３１は、受入側現像剤収容部１５と規制部材３１の間に設けられた圧縮バネ３４のバネ力（弾性力）により常に上方（矢印Ｕ２方向）に付勢されている。図１０に示すように、このホームポジション（規制位置）では、規制部材３１に設けられた規制凹部３１ａと受入側移動部２９の係合部２９ａとが順次係合できる構成となっている。これによって、受入側移動部２９の回転が規制される。即ち、係合部２９ａの外形が規制凹部３１ａと嵌合することによって、受入側移動部２９の回転が規制される。なお、図８に示すように、受入シャッタ枠体２５の最上面には、枠体シール部材３５が配置されている。枠体シール部材３５は、受入シャッタ枠体２５の第二開口受入２５ｃに対応した開口３５ａを有する。

＜現像剤補給カートリッジ＞
次に、図３（ｂ）、図１１を参照して、本実施例に係る現像剤補給カートリッジの構成について説明する。図１１は、本実施例に係る現像剤補給カートリッジを示す概略斜視図である。なお、図１１においては、内部構造を表すために枠体の一部を削除して作図してある。

現像剤補給カートリッジＴ２は、図３（ｂ）に示すように、現像剤を収容するための現像剤収容部としての補給側現像剤収容部４０を有している。補給側現像剤収容部４０には、現像剤が出入り可能であって、現像カートリッジＴ１に現像剤を補給するための開口としての現像剤補給開口４３が設けられている。また、現像剤補給開口４３の下部には、補給側シャッタユニット４４が設けられている。補給側シャッタユニット４４はシャッタ部としての現像剤補給側シャッタ４９を備えており、現像剤補給側シャッタ４９は、現像剤補給開口４３を補給側現像剤収容部４０の外部に対して閉鎖する閉位置と、開放する開位置と、の間を移動可能に設けられている。通常、補給側シャッタユニット４４は閉じているが、装置本体１００に現像カートリッジＴ１と現像剤補給カートリッジＴ２が装着された状態において、開く構成になっている。なお、現像剤補給カートリッジＴ２による補給動作は、装置本体１００に設けられた現像カートリッジＴ１の現像剤残量検知部（不図示）が、現像カートリッジＴ１内の現像剤残量不足を検知した時に行われる。

補給側現像剤収容部４０内には、補給搬送部材４１と補給攪拌部材４２が設けられている。補給搬送部材４１と補給攪拌部材４２は、補給側現像剤収容部４０を形成する枠体によって回転可能に支持されている。補給搬送部材４１は、補給側現像剤収容部４０内の現像剤を現像剤補給開口４３に向けて搬送する。補給搬送部材４１は、図１１に示すように、表面にらせん状のフィン４１ａと戻しフィン４１ｂが形成されたスクリュー部材である。フィン４１ａは、図１１中矢印ＱＡ方向に現像剤を搬送する。戻しフィン４１ｂは、フィン４１ａと逆方向である図１１中矢印ＱＢ方向に現像剤を搬送する。

補給攪拌部材４２は、補給攪拌軸４２ａと補給攪拌シート４２ｂから形成されている。補給攪拌部材４２の役割は、二つある。一つは、補給側現像剤収容部４０内の現像剤を攪拌することである。もう一つは、攪拌した現像剤を補給搬送部材４１に送ることである。補給搬送部材４１の上部には、カバー部材４７が設けられている。カバー部材４７は、現像剤補給開口４３と補給搬送部材４１の長手方向の一部を覆っている。カバー部材４７には、戻し穴４７ａが設けられている。

補給搬送部材４１と補給攪拌部材４２の長手方向の一端には、それぞれ補給搬送カップリング４５と補給攪拌カップリング４６が設けられている。補給搬送カップリング４５と補給攪拌カップリング４６は、装置本体１００のカップリング（不図示）と係合する。補給搬送カップリング４５と補給攪拌カップリング４６に装置本体１００の駆動モータ（不図示）の駆動力が伝達されることで、補給搬送部材４１と補給攪拌部材４２が所定の速度で回転駆動される。

現像剤補給カートリッジＴ２内の現像剤の搬送について説明する。補給側現像剤収容部４０内の現像剤は、補給攪拌部材４２によって攪拌され、補給搬送部材４１へ送られる。補給搬送部材４１に送られた現像剤は、カバー部材４７まで搬送されるとカバー部材４７によって一部が規制される。これにより、現像剤補給開口４３から排出される現像剤の量が一定となる。カバー部材４７内に搬送された現像剤は、現像剤補給開口４３から現像カートリッジＴ１へ排出される。現像剤補給開口４３から排出されなかった現像剤は、戻しフィン４１ｂによって、戻し穴４７ａから補給攪拌部材４２へ送られ、再び攪拌される。

ここで、図９を用いて、現像剤補給カートリッジＴ２の現像剤補給開口４３の封止構成
について説明する。図９は、現像剤補給開口封止部材の除去について説明する図である。なお、説明の都合上、図９において補給側シャッタユニット４４は不図示とした。

現像剤補給カートリッジＴ２の未使用時における現像剤補給開口４３は、図９（ａ）に示すように、現像剤補給開口封止部材４０１で封止されている。現像剤補給開口封止部材４０１は、現像剤補給カートリッジＴ２の物流時に補給側現像剤収容部４０から現像剤が漏れるのを防止している。現像剤補給開口封止部材４０１は、現像剤補給開口溶着部４３ａに溶着等で接着され、補給開口封止部材折り返し部４０１ａにて折り返された状態にて、補給開口封止部材４０２によって付勢されている。

補給開口封止部材４０２は、現像剤補給開口封止部材４０１の除去後における補給側現像剤収容部４０からの現像剤の漏れを防止する。補給開口封止部材長手端部４０１ｂは、補給側現像剤収容部４０の外部において、現像剤補給開口封止部材除去部（以下、「補給巻取り部材」という）４０３と結合している。補給巻取り部材４０３は、補給巻取りギア部４０３ａと補給巻取り軸部４０３ｂから形成されている。現像剤補給開口封止部材４０１は、補給巻取り軸部４０３ｂに両面テープ等によって接着される。現像剤補給カートリッジＴ２を使用する際、補給搬送カップリング４５の駆動は、補給搬送カップリング４５に設けられたギア部から補給第１アイドラギア４０４を介して補給巻き取りギア部４０３ａに伝達され、補給巻き取り部材４０３が回転駆動する。これにより、現像剤補給開口封止部材４０１が巻き取られ、図９（ｃ）に示すように現像剤補給開口４３から除去される。

＜現像剤補給側シャッタユニットの構成＞
次に、図１２〜図１４を用いて、現像剤補給カートリッジＴ２に備えられる現像剤補給側シャッタユニットの構成を説明する。図１２は、本実施例の現像剤補給側シャッタユニットの現像剤補給許容位置を示す概略断面図である。図１３は、本実施例の現像剤補給側シャッタユニットの分解斜視図である。図１４は、補給側シャッタユニットの拡大概略図である。図１４（ａ）は、現像剤補給停止位置を示しており、図１４（ｂ）は、現像剤補給許容位置を示している。以下、開位置としての現像剤補給許容位置とは、現像剤補給側シャッタ４９の貫通孔４９ｂと現像剤補給開口４３とが連通した補給側シャッタユニット４４（現像剤補給側シャッタ４９）の位置をいう。また、閉位置としての現像剤補給停止位置とは、貫通孔４９ｂと現像剤補給開口４３とが連通しない補給側シャッタユニット４４（現像剤補給側シャッタ４９）の位置をいう。

図１２に示すように、補給側シャッタユニット４４の補給シャッタ枠体４８には、現像剤補給開口４３と対応した第一補給開口４８ａと円弧面である軸受部４８ｂが設けられている。補給シャッタ枠体４８には、第一補給開口４８ａと対向する位置に第二補給開口４８ｃが設けられている。

補給シャッタ枠体４８の内部には、円筒状のシャッタ部としての現像剤補給側シャッタ４９が配置されている。補給軸受部４８ｂが現像剤補給側シャッタ４９の外周面４９ａを受けることにより、補給シャッタ枠体４８に対して現像剤補給側シャッタ４９が回転可能に支持されている。現像剤補給側シャッタ４９の外周面４９ａには、貫通孔４９ｂが設けられている。

現像剤補給側シャッタ４９が、図１２に示す回転位相にあるとき、現像剤補給開口４３と連通し、補給側シャッタユニット４４は現像剤補給許容位置となる。また、現像剤補給側シャッタ４９が、図７に示す受入回転部材２６と同じ回転位相にあるとき、貫通孔４９ｂと現像剤補給開口４３は、連通しないため、補給側シャッタユニット４４は現像剤補給停止位置となる。現像剤補給側シャッタ４９の回転軸は、長手方向（現像剤補給カートリ
ッジの装着方向）と直交する方向に設定されている。装置本体１００に現像カートリッジＴ１と現像剤補給カートリッジＴ２の両方が装着された状態において、通常、補給側シャッタユニット４４は、現像剤補給許容位置にある。

また、図１３に示すように、現像剤補給カートリッジＴ２には、現像剤補給側シャッタ４９を現像剤補給停止位置に位置させる第１位置と、現像剤補給許容位置に位置させる第２位置と、の間を回転移動可能な移動部としての補給側移動部５２が設けられている。この補給側移動部５２は、第１位置で移動を開始すると現像剤補給カートリッジＴ２が所定の装着位置に到達したときに第２位置に位置するように構成されている。また、補給側移動部５２は、図１３に示すように、回転中心から外径方向に突出する、互いに対向する一対の第１突起部としての当接部５２ａと、互いに対向する一対の第２突起部としての係合部５２ｂと、を有している。本実施例において、回転中心から先端部までの距離は、当接部５２ｂの方が係合部５２ａよりも短い。また、係合部５２ｂの突出方向と貫通孔４９ｂの貫通方向とは、同位相になるように構成されており、当接部５２ａの突出方向と貫通孔４９ｂの貫通方向とは、位相が９０°ずれた構成となっている。

さらに、図１３を参照して、本実施例の補給側シャッタユニット４４の構成の詳細を説明する。図１３に示すように、補給シャッタ枠体４８に設けられた取り付け部４８ｄに現像剤補給側シャッタ４９、補給回転シール部材５０、補給シャッタ枠体カバー５１を取り付ける。補給シャッタ枠体４８と補給シャッタ枠体カバー５１は、取り付け穴５１ａを補給シャッタ枠体４８に設けられた爪部４８ｅに引っ掛かることで結合される。補給シャッタ枠体カバー５１を組み付けた後、現像剤補給側シャッタ４９の軸部４９ｃの先端の角穴４９ｄには、補給側移動部５２の角軸５２ｅが圧入にて取り付けられる。このような構成により現像剤補給側シャッタ４９と補給側移動部５２は一体的に回転可能となっている。

また、現像剤収容部４０と補給シャッタ枠体４８の間には、図１２に示すように、補給シール部材５３が設けられる。補給シール部材５３は、現像剤収容部４０と補給シャッタ枠体４８との結合面からのトナー漏れを防ぐ役割を果たしている。なお、補給シール部材５３には、現像剤補給開口４３と対応した穴部５３ａが設けられている。

＜受入側シャッタユニットの開閉動作＞
次に、図１５〜図１７を用いて、装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着されている状態で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着する場合における、受入側シャッタユニットの開閉動作について説明する。図１５は、現像剤受入シャッタユニットの開閉動作を行う際の第一の動作を示す説明図である。図１６は、現像剤受入シャッタユニットの開閉動作を行う際の第二の動作を示す説明図である。図１７は、現像剤受入シャッタユニットの開閉動作を行う際の第三の動作を示す説明図である。

装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着されている状態で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着すると、最初に現像カートリッジＴ１の受入側シャッタユニット２４の開閉動作が行われる。そして、その次に現像剤補給カートリッジＴ２の補給側シャッタユニット４４の開閉動作が行われる。しかし、ここでは動作を分かり易く説明するため、受入側シャッタユニット２４の開閉動作についてのみ説明し、補給側シャッタユニット４４の開閉動作の詳細は後述する。また、図１５〜図１７では、動作を分かり易くするため、現像カートリッジＴ１の受入側現像剤収容部１５と現像剤補給カートリッジＴ２の現像剤収容部４０の図示は省略している。さらに、受入側シャッタユニット２４の受入回転部材２６の貫通孔２６ｂ、および、現像剤補給カートリッジＴ２の係合部材５８の係合部５８ａを破線で示す。

現像剤補給カートリッジＴ２が装置本体１００に装着されていない状態において、通常
、現像剤補給カートリッジＴ２の現像剤受入開口２３は閉鎖されており、受入側シャッタユニット２４は現像剤補給停止位置にある。また、現像剤補給カートリッジＴ２が装置本体１００に装着されていない状態で、現像カートリッジＴ１を装置本体１００に装着しても、受入側移動部２９は、どこからも力を受けない。したがって、現像剤受入開口２３は閉鎖されており、受入側シャッタユニット２４は現像剤受入停止位置にある。このとき、規制部材３１の規制凹部３１ａと受入側移動部２９の係合部２９ａの外形とが係合しているため、受入側移動部２９の回転は規制されている。

受入側シャッタユニット２４の開閉動作の手順は、以下の通りである。
開閉動作は、３つの動作に分けられる。第一の動作は、係合部材５８が現像カートリッジＴ１の規制部材３１を下降させる動作である。第二の動作は、係合部材５８が受入側移動部２９と係合し、受入側移動部２９を回転させる動作である。第三の動作は、係合部材５８が規制部材３１を通過して、規制部材３１が上昇する動作である。

最初に図１５を用いて、第一の動作（規制部材３１の下降）を説明する。装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着された状態で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００へ進入させていく（図１５（ａ）の矢印Ｈ方向）。現像剤補給カートリッジＴ２を図１５（ｂ）の位置まで進入させると、係合部材５８の係合部５８ａが規制部材３１のガイド面３１ｂの第一斜面部３１ｃと接触する。

更なる現像剤補給カートリッジＴ２の進入に伴い、図１５（ｃ）に示すように、第一斜面部３１ｃが係合部材５８にガイドされる。このため、圧縮バネ３４の弾性力によって上方（矢印Ｕ２方向）の規制位置に付勢されていた規制部材３１が、弾性力に抗して、受入側現像剤収容部１５に設けられている下方（矢印Ｕ１方向）へ移動していく。係合部５８がガイド面３１ｂの平面部３１ｄに到達すると、規制部材３１の規制凹部３１ａと受入側移動部２９の係合部２９ａ外形との係合が解除される。これにより、受入側移動部２９は、回転を許容された状態となる（図１５（ｄ））。

次に、図１６を用いて、第二の動作（受入側移動部２９の回転）を説明する。受入側移動部２９が回転を許容された状態となってから、係合部５８ａが規制部材３１の平面部３１ｄと接触しながら移動する。そして、係合部５８ａが受入側移動部２９の係合部２９ａ４の外形と当接して、図１６（ａ）に示すように、受入側移動部２９を反時計方向に回転させる。受入側移動部２９の回転に伴い、受入側シャッタユニット２４の受入回転部材２６が反時計方向に回転する。係合部５８ａと係合部２９ａの外形の当接が解除される位置まで現像剤補給カートリッジＴ２が進むと、受入回転部材２６が９０°回転する。これにより受入回転部材２６の回転が停止して、現像剤受入開口２３が開放され、受入側シャッタユニット２４は現像剤受入許容位置になる（図１６（ｂ））。

最後に図１７を用いて、第三の動作（規制部材３１の上昇）を説明する。受入側シャッタユニット２４が現像剤受入許容位置になった状態から現像剤補給カートリッジＴ２をさらに装置本体１００内部へ進入させると、第二斜面部３１ｅが係合部５８ａにガイドされる。これにより、規制部材３１が圧縮バネ３４の弾性力によって、受入側現像剤収容部１５に対して上方（図１７（ａ）の矢印Ｕ２方向）の規制位置へ移動していく。そして、現像剤補給カートリッジＴ２の係合部５８ａがガイド面３１ｂを通過すると、規制部材３１の規制凹部３１ａに係合部２９ａの外形が係合して、規制位置に戻る。これにより、受入側移動部２９は、回転を規制された状態に戻る（図１７（ｂ））。以上で、受入側シャッタユニット２４の開動作は完了する。

＜現像剤補給側シャッタユニットの開閉動作＞
次に、図１、図１８、図１９を用いて、本実施例の特徴部である、現像剤補給側シャッ
タの開閉動作の詳細について説明する。図１は、本実施例の離間状態を示す概略図である。図１（ａ）は、離間状態における現像剤補給側シャッタユニットを示す概略図である。図１（ｂ）は、離間状態におけるプロセスカートリッジを示す概略図である。図１８は、現像剤補給停止位置にある場合の、現像剤補給側シャッタ（現像剤補給側シャッタユニット）の開閉動作を示す説明図である。図１８（ａ）は、現像剤補給開口が現像剤補給停止位置にある場合の現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合する前の状態を示す説明図である。図１８（ｂ）は、現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合している状態を示す説明図である。図１８（ｃ）は、現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合し終わって現像剤補給カートリッジの装着が完了した状態を示す状態図である。

図１９は、現像剤補給許容位置にある場合の、現像剤補給側シャッタ（現像剤補給側シャッタユニット）の開閉動作を示す説明図である。図１９（ａ）は、現像剤補給許容位置にある場合の現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合する前の状態を示す説明図である。図１９（ｂ）は、現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合している状態を示す説明図である。図１９（ｃ）は、現像剤補給側シャッタと受入側移動部が係合し終わって現像剤補給カートリッジの装着が完了した状態を示す状態図である。

本実施例においては、補給側移動部５２が有する当接部５２ａと係合部５２ｂの回転中心から先端部までの長さが異なっている。具体的には、図１（ａ）に示すように、当接部５２ａの回転中心から先端部までの長さｌ１は、係合部５２ｂの回転中心から先端部までの長さｌ２よりも長い。これら、当接部５２ａと係合部５２ｂは、共に、受入側移動部２９の係合部２９ａに係合可能である。そして、係合部５２ｂが係合部２９ａに係合した状態において、係合部５２ｂの先端部は係合部２９ａの係合溝の底部２９ｂに当接しないように構成されている（図１（ｂ）参照）。一方、当接部５２ａが係合部２９ａに係合した状態において、当接部５２ａの先端部は係合部２９ａの係合溝の底部２９ｂに当接するように構成されている（図３（ｂ）参照）。

すなわち、係合部５２ｂが係合部２９ａに係合した状態においては、係合部５２ｂから係合部２９ａに対して付勢力は発生しない。一方、当接部５２ａが係合部２９ａに係合した状態においては、当接部５２ａ（現像剤補給カートリッジＴ２）から係合部２９ａ（現像カートリッジＴ１）に対して、図１（ａ）中矢印Ｉ方向に付勢力Ｆ１が発生することとなる。

ここで、現像剤補給カートリッジＴ２は、装置本体１００に装着されると、装置本体１００内において所定の位置に位置決めされるように構成されている。そして、現像カートリッジＴ１の現像ユニット１０とクリーニングユニット１とは互いに揺動可能に設けられている。現像剤補給カートリッジＴ２が位置決めされた状態において、当接部５２ａから係合部２９ａに対して矢印Ｉ方向の付勢力Ｆ１が働くと、現像剤補給カートリッジＴ２から現像カートリッジＴ１の現像ユニット１０に対して、矢印Ｉ方向の付勢力Ｆ１が働く。そのため、現像ユニット１０は、加圧バネ２２によって図１（ｂ）中矢印Ｇ方向に働く付勢力に抗して、現像結合穴８（クリーニング結合穴２０））を中心に図１（ｂ）中矢印Ｊ方向に揺動する。その結果、現像ローラ１１が感光体ドラム２から離間し、現像ローラ１１から感光体ドラム２に対して現像剤を供給できない状態となる。すなわち、現像を行うことができない状態となる。以下、現像剤補給カートリッジＴ２が装着される際の動作についてさらに詳細を説明する。

図１８を用いて、装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着されている状態で、且つ現像剤補給側シャッタ４９（現像剤補給側シャッタユニット４４）が現像剤補給停止位置で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着する場合について説明する。通常、図１８（ａ）に示すように、現像剤補給カートリッジＴが装置本体１００に装着さ
れていない状態において、現像剤補給側シャッタ４９は、現像剤補給停止位置にある。なお、現像剤受入側シャッタユニット２４の開閉動作の説明と同様、ここでは動作を分かり易く説明するため、現像剤補給側シャッタ４９の開閉動作についてのみ説明する。

現像剤補給側シャッタ４９の開閉動作は、現像剤受入側シャッタユニット２４の開閉動作の後に行われる。つまり、現像剤補給側シャッタユニット４４の開閉動作が行われるとき、現像剤受入側シャッタユニット２４の開閉動作は、完了している。すなわち、現像カートリッジＴ１の受入側移動部２９は、規制部材３１によって回転を規制されており、現像剤受入側シャッタユニット２４は、現像剤受入許容位置にある。現像剤補給側シャッタ４９の現像剤補給停止位置にある場合での現像剤補給側シャッタ４９の開閉動作の手順は、以下の通りである。

装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着された状態で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００内へ進入させていく（図１８の矢印Ｈ方向）。このとき、現像剤補給側シャッタ４９は、現像剤補給停止位置にあるため、補給側移動部５２の当接部５２ａが、受入側移動部２９の係合部２９ａの外形と当接する。このとき、補給側移動部５２が反時計方向に回転する（図１８（ｂ））。補給側移動部５２の回転に伴い、現像剤補給側シャッタユニット４４の現像剤補給側シャッタ４９が反時計方向に回転する。

そして、受入側移動部２９の係合部２９ａと補給側移動部５２の当接部５２ａの係合が解除される位置まで現像剤補給カートリッジＴ２が進むと、現像剤補給側シャッタ４９が９０°回転する。そのため、貫通孔４９ｂと現像剤補給開口４３が連通する現像剤補給許容位置になる（図１８（ｃ））。以上で、現像剤補給カートリッジＴ２の装着前の状態において、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給停止位置にある場合の装着動作は完了する。

次に、図１９を用いて、装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着されている状態で、且つ、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給許容位置で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着する場合について説明する。前述したように、通常、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００から取り出した状態においては、現像剤補給側シャッタ４９は、現像剤補給停止位置にある。しかし、ユーザが誤って補給側移動部５２を触ると、補給側移動部５２が回転してしまい、図１９（ａ）に示すように、装置本体１００外で現像剤補給許容位置を取る可能性がある。なお、ここでは現像剤補給側シャッタ４９の開閉動作についてのみ説明する。現像剤受入側シャッタユニット２４の状態は現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給停止位置にある場合と同じである。

まず、装置本体１００に現像カートリッジＴ１が装着された状態で、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に進入させていく（図１９の矢印Ｈ方向）。このとき、現像剤補給側シャッタ４９は、現像剤補給許容位置（図１９（ａ））にあるため、補給側移動部５２の係合部５２ｂが、受入側移動部２９の係合部２９ａの外形と当接する。このとき、補給側移動部５２が反時計方向に回転する（図１９（ｂ））。補給側移動部５２の回転に伴い、現像剤補給側シャッタユニット４４の現像剤補給側シャッタ４９が反時計方向に回転する。

そして、受入側移動部２９の係合部２９ａと補給側移動部５２の係合部５２ｂの係合が解除される位置まで現像剤補給カートリッジＴ２が進むと、現像剤補給側シャッタ４９が９０°回転し、現像剤補給停止位置になる（図１９（ｃ））。この状態では、補給側移動部５２の当接部５２ａの先端部は、受入側移動部２９（係合部２９ａ）の係合溝の底部２９ｂと当接している位置（図１９（ｃ））にある。

装置本体１００の挿入過程において現像剤補給カートリッジＴ２は、装置本体１００のピン（不図示）に嵌合しており、現像剤補給カートリッジＴ２は、補給側移動部５２と受入側移動部２９の係合時には装置本体１００内で位置決めされている。そのため、現像剤補給カートリッジＴ２はＩ、Ｋ方向には移動しない。そのため、補給側移動部５２の当接部５２ａが受入側移動部２９の底部２９ｂを矢印Ｉ方向に付勢（押圧）し、現像カートリッジＴ１（現像ユニット１０）に付勢力Ｆ１が与えられる。その結果、受入側移動部２９を支持している現像ユニット１０がＩ方向の付勢力（押圧力）Ｆ１によって、揺動中心周りに矢印Ｊ方向（図１（ｂ）参照）に回転し、感光体ドラム２に対して現像ローラ１１は離間状態となる。

＜装置本体の信号処理構成＞
次に、本実施例における信号処理の構成を、図２０を用いて説明する。図２０は、本実施例に係る装置本体における信号処理構成の一例を示す機能ブロック図である。例えば、不図示のホストコンピュータよりプリント命令が発せられると、ホストコンピュータ上のドライバ７４からは、印刷データとしてのページ記述言語が送出され、装置本体１００内のコントローラ７５へ入力される。

また、プリント時にはユーザが文書画像、グラフィック画像、写真画像等の画像の属性を指定するか、あるいはアプリケーション等から自動的に判別するなどして、ドライバ７４でプリントされる印刷データの属性が決定される。そして、ハーフトーン情報７６として中間調処理部７７へ入力される。

コントローラ７５内にはデコーダ７８、バンドメモリ７９、色変換処理部８０、γ補正部８１、中間調処理部７７が配置される。入力された印刷データ（例えばページ記述言語）はデコーダ７８で解釈され、ＲＧＢ各８ビットの画像データに変換される。ＲＧＢの画像データはバンドメモリ７９へ入力される。バンドメモリ７９は数ライン分の画像データを格納可能である。

まず、先頭の所定ライン分の画像領域がバンドメモリ７９へ展開され、ＲＧＢの画像データが出力される。バンドメモリ７９から出力されたＲＧＢ画像データは、パラレルに色変換処理部８０へと入力される。色変換処理部８０に入力されたＲＧＢ画像データは、所定の色変換処理及びＵＣＲ（Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ：下色除去）処理が施され、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像信号へと変換される。本実施例の装置本体１００は上述したようにＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色１画面ずつ形成する。そのため、色変換処理部８０からは面順次、すなわちＹの１画面分のデータ、Ｍの１画面分のデータ、Ｃの１画面分のデータ、Ｋの１画面分のデータ、の順に画像信号が時間差をおいて出力される。

γ補正部８１は、中間調の階調特性を画像信号に対してリニアに保たれるように、後述するγ補正部テーブル（濃度補正テーブルとも呼ぶ）に基づいて、色変換処理部８０から出力された各色の画像信号に補正を加えた信号へ変換する。その後、後述する現像剤補給開口４３の開閉検知手段（以下、「開閉検知部」という）８２は、装置本体１００内における現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給許容状態と現像剤補給停止状態のどちらを取っているかを検知する。この検知は、後述する濃度検知手段（以下、「濃度センサという」）８３による検知用画像（以下、「パッチ画像」という）９２（図２１参照）の濃度情報の検知結果に基づいて行われる。その後、中間調処理部７７で、ディザ法等によって中間調処理が行われる。

また、装置本体１００内にはＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）処理部８４、レーザ駆動部８５が配置される。供給元であるコントローラ７５から供給
される、中間調処理部７７で中間調処理が施された画像信号には、ＰＷＭ処理部８４でパルス幅変調をかけられ、Ｄ／Ａ（デジタルアナログ）変換された後にレーザ駆動部８５へと入力される。そしてレーザ駆動部８５は入力されたデータに従いスキャナ部を制御し、その後は、図２を用いて説明した電子写真プロセスを経て記録媒体Ｓに印刷がなされる。

＜濃度センサの説明＞
濃度センサ８３は、図２中では不図示であるが、図２に示す装置本体１００の転写ベルト１１１へ向けて配置されている。この濃度センサ８３を図２１に示す。図２１は、濃度センサの構成の一例を示す概略図である。ＬＥＤなどの赤外発光素子８６と、フォトダイオードなどの受光素子８７ａ、８７ｂ等で構成される。受光素子８７ａはＬＥＤによりパッチ画像９２に光を照射したときのパッチ画像９２からの乱反射光強度を検知する。そして、パッチ画像９２からの正反射光強度を検知する受光素子８７ｂの検知結果から、受光素子８７ａにより検出された乱反射光強度を差し引く。これにより、正確な正反射光強度を検出でき、それに基づき中間転写体の表面に形成されたパッチ画像９２の濃度相当の情報を検知することができるようになる。

＜主制御部の構成＞
図２２は、上で説明したコントローラの主制御部の一例を示すブロック図である。主制御部８８は、ＣＰＵ８９、ＥＥＰＲＯＭ９０、ＲＡＭ９１を少なくとも有する。図２２の各信号処理手段は、主制御部８８と不図示の信号線によって連結されており、主制御部８８によって指示、データ保存、データの読み書き等を行う。また、主制御部８８の処理は、ＥＥＰＲＯＭ９０上に記憶されたプログラムコードを読み出して、ＣＰＵ８９によって実行されることによって成される。

そして、本実施例では、この主制御部８８により、上に説明した現像剤補給開口の開閉検知部８２の機能が実現される。尚、これに限定されず、例えば現像剤補給開口の開閉検知部８２を、主制御部８８によるものではなく、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、或いは主制御部８８とＡＳＩＣの協働により実現してもよい。また、その他の各ブロックについても、現像剤補給開口の開閉検知部８２と同様に、主制御部８８や、ＡＳＩＣや、それらの組み合わせにより実現してもよい。

＜画像濃度制御＞
次に、本実施例で行う画像濃度制御について説明する。装置本体１００を使用する温湿度などの画像形成の作動状態（作動環境）や、感光体の消耗／劣化度合いや、連続印字枚数等の画像形成における作動状態（稼動状況）により、印字画像の濃度に変動が生じる。そしてこの濃度変化を抑制すべく多くの装置本体１００においては、帯電電位や、露光量や、現像バイアスや、階調制御等の画像形成条件を自動調整する画像濃度制御機構が搭載されている。本実施例の装置本体１００は、例えば装置本体１００の電源投入後や、現像剤補給カートリッジの交換時、所定の印字枚数を印字したときに画像濃度制御を行う。

次に、図２３を用いて、画像濃度制御の一例として階調制御について説明する。図２３は、プロセスカートリッジＰを装置本体１００に装着した状態における、現像剤補給許容位置でのパッチ画像９２および階調値Ｙ０〜Ｙ４を表す図である。階調制御の目的は、ハーフトーンの階調特性を画像信号の階調値に対してリニアに保つことである。階調を変えて形成した複数のパッチ画像９２を濃度センサ８３で検知し、その結果から入出力特性がリニアとなるように、γ補正テーブルを修正する。以下、階調制御の処理について具体的に説明する。ＣＰＵ８９のパッチ画像形成指示により、パッチ画像生成部９３は、図２３（ａ）に示すパッチ画像を生成する。そして、生成された画像は、γ補正部８１、中間調処理部７７、ＰＷＭ処理部８４、レーザ駆動部８５を経て、上述の電子写真プロセスにより、転写ベルト１１１上にパッチ画像として形成される。

図２３（ａ）のパッチ画像を構成する各パッチ画像９２はｎ０〜ｎ４の階調で形成されている。尚、パッチ画像出力時には、図２３（ｂ）の６０１で示すスルーのγ補正テーブルを用いる。転写ベルト１１１上に形成されたパッチ画像９２の濃度は、濃度センサ８３によって検知される。

各パッチ画像９２の濃度をＹ０〜Ｙ４とする。算出された濃度を基に、濃度特性テーブル６０２（基準濃度特性テーブル）を生成する。基準濃度特性テーブル６０２の一例を、図１９（ｂ）に示す（６０２の縦軸は、濃度）。その後、γ補正テーブル６０３を、基準濃度特性テーブル６０２の逆特性となるように求める（６０３の縦軸はγ補正部８１の出力階調値）。以上で説明した階調制御において、転写ベルト１１１上に形成されたパッチ画像９２は、図２に示すベルトクリーニングユニット１１６によって回収される。

＜現像剤補給開口の開閉状態の検知＞
次に、図２４を用いて、検知部としての開閉検知部８２による、現像剤補給開口４３の開閉検知処理の流れについて説明する。図２４は、開閉検知処理のフローチャートである。開閉検知部８２は、パッチ画像９２の濃度に基づいて、現像ローラ１１と感光体ドラム２との当接離間状態を検知可能である。そして、その検知結果に基づいて、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給許容位置（開位置）にあるか現像剤補給停止位置（閉位置）にあるか、すなわち現像剤補給側シャッタ４９の開閉状態を検知する。

まずステップ２０５−１で、装置本体１００は、ＣＰＵ８９の指示により、現像剤補給開口４３の開閉検知処理を開始する。ステップ２０５−２で、ＣＰＵ８９は、図２３を用いて説明した階調制御を実行して、パッチ画像９２の濃度Ｙ０〜Ｙ４を取得する。そして現像剤補給開口４３の開閉検知部８２は、ステップ２０５−３において、パッチ画像９２の濃度Ｙ０〜Ｙ４の平均値Ｙａｖｅと、所定の基準濃度Ｙｔｈとを比較する。現像剤補給開口４３の開閉検知部８２は、Ｙａｖｅ＞Ｙｔｈの場合（ＹＥＳ）の場合はステップ２０５−４へ処理を進め、Ｙａｖｅ≦Ｙｔｈ（ＮＯ）の場合はステップ２０５−５へ処理を進める。

ステップ２０５−４で、現像剤補給開口４３の開閉検知部８２は、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給許容状態にあると判別し、ＲＡＭ９１上の現像剤補給開口開閉情報に対して「状態１」を保存する。他方、ステップ２０５−５では、現像剤補給開口の開閉検知部８２は、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給停止状態にあると判別し、ＲＡＭ９１上の現像剤補給開口開閉情報に対して「状態２」を保存する。そして、現像剤補給開口４３の開閉検知部８２は、ステップ２０５−６へ処理を進め、現像剤補給開口４３の開閉検知処理が終了する。

本実施例の装置本体１００では、例えば装置本体１００の電源投入後や、現像剤補給カートリッジＴの交換時、あるいは所定の印字枚数を印字したときに、開閉検知部８２が図２４のフローチャートにて示した現像剤補給開口４３の開閉検知処理を実行する。

＜現像剤補給停止位置にある現像剤補給カートリッジを装着した場合＞
ここで、現像剤補給停止位置の現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着した場合における現像剤補給開口４３の開閉検知処理について図２３を用いて説明する。通常、出荷時の現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着する前においては、現像剤補給側シャッタ４９（補給側移動部５２）は現像剤補給停止位置をとる。この状態で現像剤補給カートリッジＴ２と現像カートリッジＴ１を装置本体１００に装着すると、前述したように現像剤補給側シャッタ４９（補給側移動部５２）は現像剤補給停止位置から現像剤補給許容位置に切り換わる。この状態では、パッチ画像９２は図２３（ｂ）に示す
ように各パッチ画像９２の濃度Ｙ０~Ｙ４の平均値は基準濃度Ｙｔｈを上回るため、現像
剤補給許容位置にあると検知する。

＜現像剤補給許容位置にある現像剤補給カートリッジを装着した場合＞
次に現像剤補給許容位置の現像剤補給カートリッジを装置本体１００に装着した場合における現像剤補給開口４３の開閉検知処理について図１と図１９と図２５を用いて説明する。図２５は、現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着した状態における、現像剤補給停止位置でのパッチ画像９２および階調値Ｙ０〜Ｙ４を表す図である。

ユーザが補給側移動部５２に触ることで、現像剤補給側シャッタ４９（補給側移動部５２）が現像剤補給停止位置から現像剤補給許容位置に変わる場合がある（図１９）。この状態で現像剤補給カートリッジＴ２を装置本体１００に装着すると、前述したように図１（ａ）に示すように補給側移動部５２の当接部５２ａと受入側移動部２９の底部２９ｂが当接した状態となる。すなわち、現像剤補給カートリッジＴ２が所定の装着位置に装着されているにも関わらず、現像剤補給側シャッタ４９（補給側移動部５２）が現像剤補給停止位置に位置し、現像剤補給開口４３が閉鎖された状態となる。

この状態では、前述したように現像ローラ１１が感光体ドラム２に対して離間しているため（図１（ｂ））、図２５（ａ）に示すようにパッチ画像９２は、現像剤補給許容位置におけるパッチ画像に対して白抜けした状態となる。パッチ画像が白抜けしているため、図２５（ｂ）に示すように濃度センサ８３によって検知されるパッチ画像９２の濃度Ｙ０~Ｙ４は、基準値を下回る。その結果、現像ローラ１１が感光体ドラムに対して離間状態
であることが検知される。そして、開閉検知部８２は、現像剤補給側シャッタ４９（補給側移動部５２）が現像剤補給停止位置にあり、現像剤補給開口４３が閉鎖されている状態であることを検知する。

＜現像剤補給開口の開閉検知後における本体動作＞
次に、図２６を用いて、現像剤補給開口の開閉検知後における本体動作について説明する。図２６は、駆動制御処理のフローチャートである。装置本体１００には、駆動制御手段が設けられており、図２６に示す処理を実行する。

まずステップ２０６−１で、装置本体１００は、ＣＰＵ８９の指示により駆動制御処理を開始する。ステップ２０６−２で、ＣＰＵ８９は、ＲＡＭ９１上の現像剤補給開口開閉情報を参照し、「状態１」と「状態２」のどちらを取っているかを比較する。ＲＡＭ９１上の現像剤補給開口開閉情報が「状態１」の場合、ＣＰＵ８９は現像剤補給開口が現像剤補給許容位置にあると判別し、ステップ２０６−３で装置本体１００の画像形成動作を許可する。他方、ステップ２０６−４では、ＣＰＵ８９は、現像剤補給開口４３が現像剤補給停止位置にあると判別し、装置本体１００の画像形成動作を禁止する。

以上説明したように、本実施例においては、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給許容位置にある状態で、現像剤補給カートリッジＴ２が装置本体１００に装着された場合、画像形成動作（現像動作）を行うことができないように構成されている。具体的には、現像ローラ１１と感光体ドラム２とが離間した状態となることにより、画像形成動作（現像動作）を行うことができないように構成されている。このように、現像剤補給側シャッタ４９が現像剤補給停止位置にある状態で画像形成動作が行われることがないため、現像剤が現像カートリッジＴ１に補給されないことによる画像不良を抑制することができる。また、現像剤補給開口４３付近で現像剤が詰まることにより、現像剤補給カートリッジＴ２の駆動トルクが増大し、画像形成装置の動作不良が発生することを抑制することができる。

４０…現像剤収容部、４３…現像剤補給開口（開口）、４９…現像剤補給側シャッタ部（シャッタ部）、補給側移動部…５２（移動部）、Ｔ１…現像カートリッジ、Ｔ２…現像剤補給カートリッジ、Ｐ…プロセスカートリッジ

Claims (9)

1. 現像剤により画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成されており、互いに当接離間可能に設けられる像担持体と現像剤担持体とを備える現像カートリッジに対して現像剤の補給動作を行う現像剤補給カートリッジであって、
   現像剤が収容されており、現像剤が出入り可能な開口を有する現像剤収容部と、
   前記開口を前記現像剤収容部の外部に対して閉鎖する閉位置と、前記開口を前記外部に対して開放する開位置と、の間を移動可能なシャッタ部と、
   前記シャッタ部を前記閉位置に位置させる第１位置と、前記開位置に位置させる第２位置と、の間を現像剤補給カートリッジが前記装置本体の装着位置に着脱される際の移動に伴って移動するように構成された移動部であって、現像剤補給カートリッジが前記装着位置にある状態において前記第１位置に位置する場合、前記現像剤担持体と前記像担持体とが離間するように前記現像カートリッジを付勢する移動部と、
   を有することを特徴とする現像剤補給カートリッジ。
2. 前記現像剤担持体を支持する現像枠体と、前記像担持体を支持するクリーニング枠体とが、互いに揺動可能に構成されており、
   前記移動部は、前記クリーニング枠体に対して前記現像枠体を揺動させることにより前記現像剤担持体と前記像担持体とが離間するように、前記現像枠体を付勢することを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給カートリッジ。
3. 前記シャッタ部は、回転部材であり、前記閉位置となる回転位相において前記開口を前記外部に対して閉鎖することが可能、かつ前記開位置となる回転位相において前記開口を前記外部に対して開放することが可能な形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤補給カートリッジ。
4. 前記シャッタ部は、前記開位置となる回転位相において前記開口と前記外部とを連通するように形成された貫通孔を有することを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給カートリッジ。
5. 前記移動部は、前記現像カートリッジに設けられた係合部との係合によって現像剤補給カートリッジが着脱される際の移動に伴って移動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤補給カートリッジ。
6. 前記移動部は、前記係合部に係合する、第１突起部と前記第１突起部よりも短い第２突起部を備えることを特徴とする請求項５に記載の現像剤補給カートリッジ。
7. 前記第１突起部が、前記係合部に係合し、かつ当接することにより、前記移動部が前記現像カートリッジを付勢することを特徴とする請求項６に記載の現像剤補給カートリッジ。
8. 画像形成装置の本体に着脱可能に設けられており、画像を形成する画像形成プロセスを行うプロセスカートリッジであって、
   互いに着脱可能に構成される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤補給カートリッジと、前記現像カートリッジと、を有していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 現像剤により画像を形成する画像形成装置であって、
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤補給カートリッジ、又は請求項８に記載のプロセスカートリッジを着脱可能に有し、
   前記現像剤担持体と前記像担持体との当接離間状態に基づいて、前記シャッタ部の開閉状態を検知する検知部を有し、
   前記検知部が前記シャッタ部が前記閉位置にあると検知した場合、画像形成動作を行わないことを特徴とする画像形成装置。

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