JP7475835B2 - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、および画像形成装置に用いられるカートリッジに関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面に形成した静電潜像をトナーを用いてトナー像として現像した後、トナー像を感光体から記録材に転写することで記録材に画像を形成する。画像形成を繰り返し行うことで消費されるトナーを画像形成装置に補給する方法としては、プロセスカートリッジ方式や逐次補給方式が知られている。プロセスカートリッジ方式は、感光体とトナーを収容する現像容器とをプロセスカートリッジとして一体化し、現像容器内のトナー残量が空になった場合にプロセスカートリッジを新品に交換する方式である。

一方、特許文献１には、現像ロールにトナーを供給するトナー搬送路と、このトナー搬送路に接続された現像剤供給箱とを備え、トナー残量の検知結果に応じて現像剤供給箱からトナー搬送路にトナーを補給する逐次補給方式の現像装置が記載されている。

特開平８－３００８４号公報

近年、画像形成装置は、上述のプロセスカートリッジ方式や逐次補給方式等に限らず、さまざまな使われ方がユーザから求められている。

そこで、本発明は、カートリッジおよび画像形成装置の一形態を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成され、補給容器からトナーを補給されるように構成されたカートリッジであって、
前記補給容器から補給されたトナーを受けるための補給口と、
第１の位置と第２の位置の間で移動可能に構成されたシャッタ部材であって、前記第１の位置にあるときに前記補給口を覆い、前記第２の位置にあるときに前記補給口を露出するように構成されたシャッタ部材と、
ロック位置と解除位置の間で移動可能に構成されたロック部材であって、前記ロック位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが制限され、前記解除位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが許容されるロック部材と、
前記カートリッジの外に前記ロック部材が露出されないように前記ロック部材を覆う枠体と、
を有し、
前記装置本体から供給された電力により、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に移動されるように構成され、
前記カートリッジが前記装置本体から取り出されたときに、前記補給容器からのトナーの補給が制限されることを特徴とするカートリッジである。

本発明の他の一態様は、装置本体と、
前記装置本体に着脱可能に構成され、補給容器からトナーを補給されるように構成されたカートリッジであって、
前記補給容器から補給されたトナーを受けるための補給口と、
第１の位置と第２の位置の間で移動可能に構成されたシャッタ部材であって、前記第１の位置にあるときに前記補給口を覆い、前記第２の位置にあるときに前記補給口を露出するように構成されたシャッタ部材と、
ロック位置と解除位置の間で移動可能に構成されたロック部材であって、前記ロック位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが制限され、前記解除位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが許容されるロック部材と、
前記カートリッジの外に前記ロック部材が露出されないように前記ロック部材を覆う枠体と、
を有するカートリッジと、
を有し、
前記装置本体から前記カートリッジに供給された電力により、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に移動され、
前記カートリッジが前記装置本体から取り出されたときに、前記補給容器からのトナーの補給が制限されるように構成されることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、カートリッジ及び画像形成装置の一形態を提供することができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図（ａ）及び斜視図（ｂ）。 第１の実施形態に係る画像形成装置の断面図（ａ）及び斜視図（ｂ）。 第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの着脱について説明するための図。 第１の実施形態に係る画像形成装置の開閉可能な部材について説明するための図（ａ～ｃ）。 第１の実施形態に係るトナーパックを用いたトナー補給について説明するための図（ａ、ｂ）。 第１の実施形態に係るトナーパックを用いたトナー補給について説明するための図（ａ、ｂ）。 第１の実施形態に係るトナーパックの斜視図（ａ）及び側面図（ｂ）。 第１の実施形態に係るトナーパックの斜視図（ａ）、側面図（ｂ）及びトナーを排出させる様子を表す図（ｃ）。 第１の実施形態に係る補給容器装着部の斜視図（ａ）、上面図（ｂ）及び拡大図（ｃ）。 第１の実施形態に係る補給容器装着部の動作を説明するための図（ａ、ｂ、ｃ）。 第１の実施形態に係るロック部材の位置を表す図（ａ、ｂ）。 第１の実施形態に係るトナーパックの斜視図。 第１の実施形態に係るロック部材の押圧機構を表す図。 第１の実施形態に係るパネルを表す図（ａ～ｃ）。 第１変形例に係るトナーボトルユニットの斜視図（ａ、ｂ）、側面図（ｃ）及び断面図（ｄ）。 第１変形例に係るトナーボトルユニットの内部構成を説明するための図（ａ～ｄ）及びトナーボトルユニットの回転検知について説明するための図（ｅ、ｆ）。 第２変形例に係るプロセスカートリッジの斜視図（ａ）、上面図（ｂ）及び断面図（ｃ、ｄ）。 第３変形例に係るプロセスカートリッジの斜視図（ａ）、上面図（ｂ）及び断面図（ｃ）。 第１の実施形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図。 第４変形例に係るロック装置５１０の説明図。 第４変形例に係るロック装置５１０の説明図。 第２の実施形態の比較例に係るプロセスカートリッジの構成を説明する図。 第２の実施形態に係るプロセスカートリッジの構成を説明する図。 第２の実施形態の変形例に係るプロセスカートリッジの構成を説明する図。

以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
（１）画像形成装置
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す概略図である。画像形成装置１は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。

（１－１）全体構成
画像形成装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、装置本体としてのプリンタ本体１００と、プリンタ本体１００に開閉可能に支持される読取装置２００と、プリンタ本体１００の外装面に取付けられた操作部３００と、を有している。プリンタ本体１００は、画像形成部１０と、給送部６０と、定着部７０と、排出ローラ対８０と、を有している。給送部６０は画像形成部１０に記録材を給送し、画像形成部１０は記録材にトナー像を形成する。定着部７０は、画像形成部１０によって形成されたトナー像を記録材に定着させ、排出ローラ対８０は定着部７０を通過した記録材を装置外に排出する。また、本実施形態のプロセスカートリッジ２０には、補給用のトナーが充填されたトナーパック４０を用いて、画像形成装置１の外部からトナーを直接補給する直接補給方式を採用している。

画像形成部１０は、スキャナユニット１１と、プロセスカートリッジ２０と、転写ローラ１２と、を有する電子写真式の画像形成手段である。プロセスカートリッジ２０は、感光ドラム２１と、感光ドラム２１の周囲に配置された帯電ローラ２２、現像ローラ３１及びクリーニングブレード２４と、を有している。

本実施形態における像担持体としての感光ドラム２１は、円筒型に成形された感光体である。本実施形態の感光ドラム２１は、アルミニウムで成形されたドラム状の基体上に、負帯電性の有機感光体で形成された感光層を有している。また、感光ドラム２１は、モータによって所定の方向（図中時計周り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。

帯電ローラ２２は、感光ドラム２１に所定の圧接力で接触し、帯電部を形成する。また、帯電高圧電源によって所望の帯電電圧を印加されることで、感光ドラム２１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施形態では、感光ドラム２１は帯電ローラ２２により負極性に帯電する。

スキャナユニット１１は、外部機器又は読取装置２００から入力された画像情報に対応したレーザ光Ｌを、ポリゴンミラーを用いて感光ドラム２１に照射することで、感光ドラム２１の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム２１の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、スキャナユニット１１は、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム２１の長手方向に沿って複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを有するＬＥＤ露光装置を採用してもよい。

現像ユニット８０２は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ３１と、現像ユニット８０２の枠体となる現像容器３２と、現像ローラ３１に現像剤を供給可能な供給ローラ３３と、を備えている。現像ローラ３１及び供給ローラ３３は、現像容器３２によって回転可能に支持されている。また、現像ローラ３１は、感光ドラム２１に対向するように、現像容器３２の開口部に配置されている。供給ローラ３３は現像ローラ３１に回転可能に当接しており、現像容器３２に収容されている現像剤としてのトナーは供給ローラ３３によって現像ローラ３１の表面に塗布される。

本実施形態の現像ユニット８０２は、現像方式として接触現像方式を用いている。即ち、現像手段としての現像ローラ３１に担持されたトナー層が、感光ドラム２１と現像ローラ３１とが対向する現像部（現像領域）において感光ドラム２１と接触する。現像ローラ３１には現像高圧電源によって現像電圧が印加される。現像電圧の下で、現像ローラ３１に担持されたトナーが感光ドラム２１の表面の電位分布に従って現像ローラ３１からドラム表面に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。なお、本実施形態では、反転現像方式を採用している。即ち、帯電工程において帯電させられた感光ドラム２１の表面のうち、露光工程において露光されることで電荷量が減衰した領域にトナーが付着することでトナー像が形成される。

また、本実施形態では、粒径が６μｍ、正規の帯電極性が負極性のトナーを用いている。本実施形態のトナーは一例として重合法により生成された重合トナーを採用している。また、本実施形態のトナーは磁性成分を含有せず、主に分子間力や静電気力（鏡像力）によってトナーが現像ローラ３１に担持される、所謂非磁性の一成分現像剤である。ただし、磁性成分を含有する一成分現像剤を用いてもよい。また、一成分現像剤には、トナー粒子以外にもトナーの流動性や帯電性能を調整するための添加物（例えば、ワックスやシリカ微粒子）が含まれている場合がある。また、現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとによって構成された二成分現像剤を用いてもよい。磁性を有する現像剤を用いる場合、現像剤担持体としては、例えば内側にマグネットが配置された円筒状の現像スリーブが用いられる。つまり、現像容器３２に収容されるのは、トナー成分からなる一成分現像剤に限らず、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤であってもよい。

現像容器３２の内部には、撹拌手段としての撹拌部材３４が設けられている。撹拌部材３４は、駆動されて回動することで、現像容器３２内のトナーを撹拌すると共に、現像ローラ３１及び供給ローラ３３に向け、トナーを送り込む。また、撹拌部材３４は、現像に使用されず現像ローラ３１から剥ぎ取られたトナーを現像容器内で循環させ、現像容器内のトナーを均一化する役割を有する。

また、現像ローラ３１が配置される現像容器３２の開口部には、現像ローラ３１に担持されるトナーの量を規制する現像ブレード３５が配置されている。現像ローラ３１の表面に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って現像ブレード３５との対向部を通過することで、均一に薄層化され、また摩擦帯電により負極性に帯電させられる。

給送部６０は、プリンタ本体１００に開閉可能に支持される前扉６１と、積載トレイ６２と、中板６３と、トレイバネ６４と、ピックアップローラ６５と、を有している。積載トレイ６２は、前扉６１が開かれることで現れる記録材収容空間の底面を構成しており、中板６３は、積載トレイ６２に昇降可能に支持されている。トレイバネ６４は、中板６３を上方に付勢しており、中板６３に積載された記録材Ｐをピックアップローラ６５に押し付ける。なお、前扉６１は、プリンタ本体１００に対して閉じられた状態で記録材収容空間を閉塞し、プリンタ本体１００に対して開かれた状態で積載トレイ６２、中板６３と共に記録材Ｐを支持する。

転写手段としての転写ローラ１２は、プロセスカートリッジ２０の感光ドラム２１に形成されたトナー像を記録材に転写する。なお、本実施形態は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体から記録材に直接転写する直接転写方式について説明するが、像担持体から中間転写ベルト等の中間転写体を介して記録材にトナー像を転写する中間転写方式であってもよい。その場合、例えば、中間転写ベルトと、感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を一次転写する一次転写ローラと、中間転写ベルトから記録材にトナー像を転写する二次転写ローラとによって構成される転写ユニットが転写手段として機能する。

定着部７０は、記録材上のトナーを加熱して溶融させることで画像の定着処理を行う熱定着方式のものである。定着部７０は、定着フィルム７１と、定着フィルム７１を加熱するセラミックヒータ等の定着ヒータと、定着ヒータの温度を測定するサーミスタと、定着フィルム７１に圧接する加圧ローラ７２と、を備える。

次に、画像形成装置１の画像形成動作について説明する。画像形成装置１に画像形成の指令が入力されると、画像形成装置１に接続された外部のコンピュータ又は読取装置２００から入力された画像情報に基づいて、画像形成部１０による画像形成プロセスが開始される。スキャナユニット１１は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム２１に向けてレーザ光Ｌを照射する。このとき感光ドラム２１は、帯電ローラ２２により予め帯電されており、レーザ光Ｌが照射されることで感光ドラム２１上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ３１によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム２１上にトナー像が形成される。

上述の画像形成プロセスに並行して、給送部６０のピックアップローラ６５は、前扉６１、積載トレイ６２及び中板６３に支持された記録材Ｐを送り出す。記録材Ｐは、ピックアップローラ６５によってレジストレーションローラ対１５に給送され、レジストレーションローラ対１５のニップに突き当たることで斜行が補正される。そして、レジストレーションローラ対１５は、スキャナユニット１１の露光開始時刻から求められるトナー像の転写タイミングに合わせて駆動され、記録材Ｐを転写ローラ１２及び感光ドラム２１によって形成されるニップ部である転写部に向けて搬送する。

転写ローラ１２には、転写高圧電源から転写電圧が印加され、レジストレーションローラ対１５によって搬送される記録材Ｐに感光ドラム２１に担持されているトナー像が転写される。転写後の感光ドラム２１は、感光ドラム２１に当接した弾性体ブレードであるクリーニングブレード２４によって表面の転写残トナーが除去される。トナー像を転写された記録材Ｐは、定着部７０に搬送され、定着部７０の定着フィルム７１と加圧ローラ７２との間のニップ部を通過する際にトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、トナー像が記録材Ｐに定着する。定着部７０を通過した記録材Ｐは、排出ローラ対８０によって画像形成装置１の外部に排出され、プリンタ本体１００の上部に形成された排出トレイ８１に積載される。

排出トレイ８１は、記録材の排出方向における下流に向けて上方に傾斜しており、排出トレイ８１に排出された記録材は、排出トレイ８１を滑り下りることで、後端が規制面８４によって整合される。

（１－２）画像形成装置の開閉可能な部分
図２（ａ）、（ｂ）及び図３に示すように、プリンタ本体１００の上部には、上方に開口した第１開口部１０１が設けられている。第１開口部１０１は、使用中の状態ではトップカバー８２によって覆われ（図１（ｂ））、トップカバー８２を上方に開くことでプロセスカートリッジ２０が露出する（図２（ｂ））。トップカバー８２は、左右方向に延びる回動軸８２ｃ（図３）を中心にプリンタ本体１００に対して開閉可能に支持されており、上面に排出トレイ８１が設けられている。トップカバー８２は、読取装置２００がプリンタ本体１００に対して開かれた状態で、手前側から奥側に向けて開かれる。なお、読取装置２００及びトップカバー８２は、ヒンジ機構等の保持機構によって、開かれた状態及び閉じられた状態で保持されるように構成されてもよい。

例えば、ピックアップローラ６５によって給送された記録材が通過する搬送路ＣＰにおいて、記録材がジャム（紙詰まり）してしまった場合、ユーザは読取装置２００と共にトップカバー８２を開く。そして、ユーザは、トップカバー８２が開かれたことで露出した第１開口部１０１からプロセスカートリッジ２０にアクセスし、プロセスカートリッジ２０をカートリッジガイド１０２に沿って引き出す。カートリッジガイド１０２は、感光ドラム２１の軸方向におけるプロセスカートリッジ２０の端部に設けられた突出部２１ａ（図５（ａ））に摺動して案内する。

そして、第１開口部１０１から外部にプロセスカートリッジ２０が引き出されることで、搬送路ＣＰに手を入れることができるスペースができる。ユーザは、第１開口部１０１からプリンタ本体１００の内部に手を入れ、搬送路ＣＰでジャムした記録材にアクセスすることで、ジャムした記録材を除去することができる。

また、本実施形態では、図１（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、トップカバー８２に開閉部材８３が開閉可能に設けられている。排出トレイ８１が設けられているトップカバー８２の上面には、上方に開口した開口部８２ａが設けられており、開閉部材８３が閉じられることで開口部８２ａが覆われる。開閉部材８３及び開口部８２ａは、トップカバー８２の右側に設けられている。また、開閉部材８３は、前後方向に延びる回動軸８３ａを中心に開閉可能にトップカバーに８２に支持されており、トップカバー８２に設けられた溝部８２ｂから指を掛けることで右方向に開かれる。開閉部材８３は、トップカバー８２の形状に沿って、略Ｌ字状に形成されている。なお、開閉部材８３は、上記の開閉機構に限らない。例えば補給容器装着部７０１を覆うようにしてトップカバー８２上に配置し、且つトップカバー８２と垂直に交わる回動軸を中心にしてトップカバー８２の上面を滑るように回動することで開口部８２ａを開閉するように構成されていてもよい。ここで、トップカバー８２の上面を滑るとは、開閉部材８３の回動軸線方向の移動が規制されていることを意味する。

開口部８２ａは、プロセスカートリッジ２０の上部に設けられたトナー補給用の補給容器装着部７０１が露出するように開口している。開閉部材８３を開くことで、ユーザは、トップカバー８２を開けることなく補給容器装着部７０１にアクセスすることができる。ユーザは、トナーパック４０を補給容器装着部７０１に装着することで、トナーをプロセスカートリッジ２０に補給することができる。

本実施形態では、プロセスカートリッジ２０が画像形成装置１に装着された状態のまま、ユーザが補給用のトナーが充填されたトナーパック４０（図１（ａ）（ｂ））からプロセスカートリッジ２０へとトナーを補給する方式（直接補給方式）を採用している。このため、プロセスカートリッジ２０のトナー残量が少なくなった場合に、プロセスカートリッジ２０をプリンタ本体１００から取り出して新品のプロセスカートリッジに交換する作業が不要になるので、ユーザビリティを向上することができる。なお、画像形成装置１及びトナーパック４０は、画像形成システムを構成している。

なお、本実施形態は画像形成装置１の上部に読取装置２００が設けられており、開閉部材８３を開く場合には、先に読取装置２００を開いてトップカバー８２を露出させる必要がある。しかしながら、読取装置２００を省略し、はじめから開閉部材８３が画像形成装置１の上部に露出している構成であってもよい。

（１－３）読取装置
読取装置２００は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、内部に不図示の読取部を内蔵する読取ユニット２０１と、読取ユニット２０１に開閉可能に支持される圧板２０２と、を有している。読取ユニット２０１の上面には、読取部から出射される光を透過すると共に、原稿が載置される原稿台ガラス２０３が設けられている。

ユーザは、原稿の画像を読取装置２００によって読取らせる場合には、圧板２０２を開いた状態で原稿台ガラス２０３に原稿を載置する。そして、圧板２０２を閉じることで原稿台ガラス２０３の上の原稿の位置ずれを防止し、例えば操作部３００を操作することで画像形成装置１に読取指令を出力する。読取動作が開始されると、読取ユニット２０１内の読取部が副走査方向、すなわち画像形成装置１の操作部３００を正面に臨んだ状態で左右方向に読取部が往復移動する。読取部は、発光部から原稿に対して光を出射しつつ、原稿によって反射した光を受光部によって受光し、光電変換することで原稿の画像を読み取る。

なお、以下では、操作部３００を正面に臨んだ状態を基準にして、画像形成装置１における前後方向、左右方向及び上下方向（重力方向）を規定する。プロセスカートリッジ２０を始めとしてプリンタ本体１００に対して着脱可能な部材の位置関係は、プリンタ本体１００に装着された状態を基準にして説明する。また、プロセスカートリッジ２０の「長手方向」とは、感光ドラム２１の軸線方向を指す。

（１－４）プロセスカートリッジの構成
次に、プロセスカートリッジ２０の構成について説明する。図５（ａ）は、プロセスカートリッジ２０及びトナーパック４０を示す斜視図であり、図５（ｂ）は、プロセスカートリッジ２０及びトナーパック４０を示す側面図である。図６（ａ）は、図５（ｂ）の６Ａ－６Ａ断面図であり、図６（ｂ）は、図５（ｂ）の６Ｂ－６Ｂ断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）、（ｂ）の６Ｃ－６Ｃ断面図である。なお、図５及び図６において、補給容器装着部７０１の外形を簡略化して図示している（詳細な形状は、例えば図９（ａ）参照）。

図５乃至図６に示すように、プロセスカートリッジ２０は、トナー受けユニット８０１、現像ユニット８０２及びクリーニングユニット８０３から構成されている。トナー受けユニット８０１、クリーニングユニット８０３及び現像ユニット８０２は、重力方向上方から下方にこの順に配置されている。以下、順に各ユニットについて説明する。

トナー受けユニット８０１は、プロセスカートリッジ２０の上部に配置されている。トナー受けユニット８０１の内部にはトナーを収容する枠体で構成されるトナー収容部８０１１が設けられ、長手方向端部にはトナーパック４０と結合する補給容器装着部７０１が設けられている。なお、トナー収容部８０１１を構成する枠体は１つの部材で構成されても、複数の部材を組み合わせて構成しても良い。補給容器装着部７０１は、トナーパック４０から排出されるトナーを受ける補給口８０１２を有する。補給容器装着部７０１の詳細な構成及び補給容器装着部７０１に対するトナーパック４０の装着については後述する。

さらに、トナー受けユニット８０１の内部には、第一搬送部材８０１３、第二搬送部材８０１４及び第三搬送部材８０１５が設けられている。第一搬送部材８０１３は、補給口８０１２を介して長手方向におけるトナー収容部８０１１の端部に落下したトナーを、トナー収容部８０１１の中央部に向かって矢印Ｈ方向（図６（ｃ））に搬送する。第二搬送部材８０１４は、第一搬送部材８０１３によって搬送されたトナーを、長手方向に垂直な矢印Ｊ方向（図６（ｃ））に向かって、現像ユニット８０２の上方、即ち、排出口８０１６まで搬送する。第三搬送部材８０１５は、第二搬送部材８０１４から主に長手方向の中央部でトナーを受け取り、長手方向の一方側と他方側（矢印Ｋ方向と矢印Ｋ’方向）に搬送する。なお、第一乃至第三搬送部材を、トナーを移動させるように動作するので、第一乃至第三現像剤移動部材と言い換えることもできる。

補給容器としてのトナーパック４０からのトナーがトナー受けユニット８０１に流入してくる際に、空気も同時に流入する。トナー受けユニット８０１は、トナー補給時にトナーが補給されやすいように、トナー補給時に空気が矢印Ｈ方向に流れることを許容するためのエアフィルタ８０１７（図５（ａ）参照）を有している。このエアフィルタ８０１７は、トナー補給時にトナー受けユニット８０１の内圧が高まって一部の空気が矢印Ｈ方向とは反対方向に流れることで補給口８０１２からトナーが噴出することを防いでいる。

そして、トナー受けユニット８０１の長手方向両端部には、トナー収容部８０１１から現像ユニット８０２の現像容器３２へトナーを排出するための排出口８０１６（図６（ｂ）が設けられている。第三搬送部材８０１５によって排出口８０１６に到達したトナーは、重力によって現像容器３２へと落下する。なお、排出口８０１６経路途中に搬送部材を更に設け重力によるトナー移動を保持しても良い。

プロセスカートリッジ２０の下部に位置する現像ユニット８０２は、排出口８０１６から排出されたトナーを受ける開口８０２１を有する（図６（ｂ））。排出口８０１６と開口８０２１の間には不図示のシール部材が設けられており、排出口８０１６と開口８０２１の間の隙間からトナーが漏れ出ないようにシールされている。

トナーパック４０から補給口８０１２を介してトナー受けユニット８０１に落下したトナーは、トナー受けユニット８０１の内部を第一搬送部材８０１３、第二搬送部材８０１４及び第三搬送部材８０１５により搬送される。そして、長手方向の両端部の排出口８０１６及び開口８０２１を介して、トナー受けユニット８０１から現像ユニット８０２に受け渡される。このようにして、長手方向においてプロセスカートリッジ２０の端部に位置し、かつ、長手方向から見て現像容器３２から水平方向に離れた位置にある補給口８０１２を介して補給されるトナーが、カートリッジ内部で搬送されて現像容器３２に到達する。

このように、トナー受けユニット８０１のトナー収容部８０１１及び現像ユニット８０２の現像容器３２は、互いに連通することにより、プロセスカートリッジ２０においてトナーを収容する空間を形成する収容容器を構成している。従って、本実施形態では、外部からトナーを補給するための補給口８０１２がプロセスカートリッジ２０の収容容器の一部として設けられていることになる。ただし、補給容器と直接連結される補給口がプリンタ本体に設けられ、プロセスカートリッジがこの補給口を介してトナーを受け取るようにしてもよい。この場合、補給口を除く部分のプロセスカートリッジ２０が、図３に示されるように画像形成装置１から着脱可能になる。

開口８０２１を介して現像ユニット８０２に供給されたトナーは、現像ユニット８０２の枠体で構成される現像容器３２の内部に形成される搬送室３６に収容されることになる（図６（ａ）、（ｂ））。なお、現像容器３２を構成する枠体は１つの部材で構成されても、複数の部材を組み合わせて構成しても良い。ここで、搬送室３６には撹拌部材３４が設けられている。撹拌部材３４は、撹拌部材３４の回転中心の近傍に設けられる軸部材３４ａと、軸部材３４ａから径方向に延びる羽根部３４ｂと、を有している。断面において、羽根部３４ｂの先端の回転軌跡内にあるトナーは羽根部３４ｂの移動に応じて押され移動する。開口８０２１を介して補給されたトナーは、撹拌部材３４によって撹拌されながら、現像ローラ３１、供給ローラ３３及び現像ブレード３５に向かって搬送されることになる。

クリーニングユニット８０３は、第四搬送部材８０３１、第五搬送部材８０３２及び枠体で構成される廃トナー室８０３３を備えている（図６（ａ）、（ｂ））。なお、廃トナー室８０３３を構成する枠体は１つの部材で構成されても、複数の部材を組み合わせて構成しても良い。廃トナー室８０３３は、クリーニングブレード２４によって感光ドラム２１から回収された転写残トナー等の回収物（いわゆる廃トナー）を収容する空間であり、トナー受けユニット８０１及び現像ユニット８０２の内部空間とは独立している。クリーニングブレード２４によって回収された廃トナーは、第四搬送部材８０３１及び第五搬送部材８０３２により矢印Ｍ方向に搬送され、廃トナー室の奥部８０３３ａから手前に徐々に堆積されていく。

ここで、クリーニングユニット８０３と現像ユニット８０２との間には、スキャナユニット１１（図１（ａ））から感光ドラム２１に向けて出射されるレーザ光Ｌが通過可能な空隙としてのレーザ通過空間ＳＰが形成されている（図６（ａ））。上述した通り、トナー受けユニット８０１から現像ユニット８０２にトナーを受け渡すための排出口８０１６及び開口８０２１は、長手方向における各ユニットの端部に設けられている。このため、プロセスカートリッジ２０全体としてコンパクトな構成で、レーザ通過空間ＳＰを確保しつつ、画像形成装置の外部から（特に、装置の上面に開口する補給口を介して）補給されるトナーを、カートリッジ下部の現像容器３２まで搬送できる。

（１－５）トナーパックの構成
トナーパック４０の構成について説明する。図７（ａ）はシャッタ部材４１が閉状態にあるトナーパック４０を示す斜視図であり、図７（ｂ）はその下面図である。図８（ａ）はシャッタ部材４１が開状態にあるトナーパック４０を示す斜視図であり、図８（ｂ）はその下面図であり、図８（ｃ）はトナー補給時にユーザがトナーパック４０を手で絞る様子を表している。また、図１２は、シャッタ部材４１が閉状態にあるトナーパック４０を下方から見た斜視図である。

図７乃至図８に示すように、補給容器の一例であるトナーパック４０は、トナーが充填される袋部材４３と、袋部材４３に取付けられた樹脂製の排出部４２と、排出部４２の開口部を開閉可能なシャッタ部材４１と、を備えている。また、排出部４２には、トナーパック４０の情報を記憶する記憶手段としてのメモリユニット４５が取付けられている。メモリユニット４５は、後述する補給容器装着部７０１の接点部７０１３３（図９参照）と接触する接点部４５ａとして、トナーパック４０の外側に露出した複数の金属板（金属端子）を有している。また、袋部材４３について、材質として、ＰＰ樹脂（ポリプロピレン）、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、段ボール、紙などを採用することができる。また、厚みは０．０１ｍｍ～１．２ｍｍとすることができる。また袋のユーザによる解しやすさ、丈夫さという観点では、０．０５ｍｍ～１．０ｍｍ以下が更に好適である。

図７（ｂ）、図８（ｂ）及び図１２に示すように、シャッタ部材４１は、排出部４２に対して相対回転可能な円盤の一部を切り欠いた形状をしている。切り欠きされた部分でのシャッタ部材４１の厚みを形成する側面が係合面４１ｓとして機能する。一方、排出部４２も、切り欠きが施された形状を持つ。排出部４２は、切り欠きされた部分で、係合面４１ｓと平行な係合面４２ｓを有する。そして、排出口４２ａは排出口４２ａの周方向において係合面４２ｓとは略１８０度離れた位置に設けられている。なお、係合面４１ｓ及び係合面４２ｓについては、図１２にその詳細が示されている。

図７（ｂ）及び図１２に示すように、シャッタ部材４１及び排出部４２の上面或いは下面から見たときの切り欠きの位置が揃っているとき、排出口４２ａはシャッタ部材４１によって覆われる（閉状態）。図８（ｂ）に示すように、シャッタ部材４１が排出部４２に対して１８０度回転すると、シャッタ部材４１の切り欠き部分を介して排出口４２ａが露出して、袋部材４３の内部空間がトナーパック４０の外部空間に連通する。なお、図１２に示すように、シャッタ部材４１は、剛性を有する本体部４１ａに、スポンジ等の弾性材料で形成されたシール層４１ｂを貼り合わせた構造とすると好適である。この場合、閉状態においてシール層４１ｂが排出口４２ａの周縁部を覆うシール層４２ｃと密着することで、トナー漏れを防ぐことができる。図１２中でシール層４２ｃが示されているが、このシール層４２ｃもシール層４１ｂと同様に、スポンジ等の弾性材料で形成されている。

後述するように、トナーパック４０から画像形成装置１にトナーを補給する際は、排出部４２を所定の位置に位置合わせしてトナーパック４０を補給容器装着部７０１に挿入・結合する。そして、排出部４２を１８０度回転させることで、排出部４２がシャッタ部材４１に対して相対回転して排出口４２ａが開き、袋部材４３のトナーが重力に従いトナー受けユニット８０１に流下する構成となっている。このときシャッタ部材は補給容器装着部７０１に対しては相対的に移動しない。

図８（ｃ）に示すように、ユーザは、トナーパック４０を補給容器装着部７０１に装着して１８０度回転させた状態で袋部材４３を手で絞ることにより、トナーパック４０からのトナーの排出を促すことができる。

なお、ここでは回転式のシャッタ部材４１を例示したが、シャッタ部材は省いてもよく、回転式のシャッタ部材４１の代わりにスライド式のシャッタ部材を適用してもよい。また、シャッタ部材４１は、トナーパック４０を補給口８０１２に装着したり装着状態でトナーパックを回転させたりすることで破壊される構成でも良く、シールのような取外し可能な蓋構造であってもよい。

また、未使用のトナーパック４０の排出部４２に対して保護キャップを装着し、輸送時等にトナーが漏れ出ないようにすると好適である。保護キャップは、例えば排出部４２に装着された状態においてシャッタ部材４１及び排出部４２の切り欠き部分に係合し、シャッタ部材４１と排出部４２の相対回転を規制するように構成される。保護キャップを取り外すことで、ユーザはトナーパック４０を補給容器装着部７０１に装着できるようになる。

（１－６）補給容器装着部の構成
トナーパック４０とトナー受けユニット８０１のシャッタ開閉機構、及びシャッタ部材４１のロック機構について説明する。図９（ａ）は、補給容器装着部７０１の斜視図であり、図９（ｂ）はその上面図である。補給容器装着部７０１は、補給口８０１２、補給口シャッタ７０１３、ロック部材７０１４及び回転検知部７０１５を有している。

補給口８０１２は、トナー受けユニット８０１のトナー収容部８０１１（図６参照）に連通する開口部であり、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に対して固定されている。補給口シャッタ７０１３は、補給口８０１２を覆う蓋部７０１３１と、トナーパック４０の排出部４２を受け入れる筒状部７０１３２と、トナーパック４０のメモリユニット４５の接点部４５ａ（図８（ｂ）参照）と接続される接点部７０１３３と、を有している。図中、接点部７０１３３を覆う筒状部７０１３２の部分を筒状部７０１３２ａで示してある。補給口シャッタ７０１３は、これら蓋部７０１３１、筒状部７０１３２及び接点部７０１３３が一体化され、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に回転可能に取付けられた部材である。接点部７０１３３に露出している各導体は、プロセスカートリッジ２０に設けられた配線及びプロセスカートリッジ２０とプリンタ本体１００との間の接点を介して、プリンタ本体１００に搭載される画像形成装置１の制御部と電気的に接続されている。

回転検知センサとしての回転検知部７０１５は、補給口シャッタ７０１３の回転を検知する機構である。本実施形態の回転検知部７０１５は、２枚の導電性のある板バネ７０１５１、７０１５２によって構成される。板バネ７０１５２は時計回りの方向にバネ付勢しており、補給口シャッタ７０１３の外周に設けられた突出部７０１３５ａによって押圧された場合に、先端部７０１５２１において他方の板バネ７０１５１に接触する。つまり、回転検知部７０１５は、補給口シャッタ７０１３の回転角度（回転位置）に応じて、導通状態と切断状態とが切り替わるように構成された電気回路である。後述するように、画像形成装置の制御部９０（図１９）は、回転検知部７０１５が導通しているか切断しているかに基づいて、トナーパック４０の排出口４２ａと補給容器装着部７０１の補給口８０１２とが連通した状態か否かを認識する。言い換えると、ユーザによるトナーパック４０への補給操作が少なくとも排出口４２ａと補給口８０１２との連通まで正常に行われたことを制御部９０は判断できる。

図９（ａ）乃至図１０（ｃ）に示すように、補給口シャッタ７０１３の筒状部７０１３２の外周部には、複数の突出部７０１３５ａ、７０１３５ｂが設けられている。また、枠体８０１０は、シャッタ支持部７０１１を有しており、シャッタ支持部７０１１は、補給口シャッタ７０１３の筒状部７０１３２を回転可能に支持している。シャッタ支持部７０１１の円筒部分７０１１ａにも、複数の突出部７０１２５ａ、７０１２５ｂが設けられている。複数の突出部７０１２５ａ、７０１２５ｂは、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中右側）よりも重力方向で下方に位置する。突出部７０１２５ｂは、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中右側）の回転移動による通過を許容する。一方、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）左側）は、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中右側）と同じ高さで、且つ突出部７０１２５ａ、突出部７０１２５ｂと重複する高さまで下に伸びている。従って、突出部７０１２５ｂは、補給口シャッタ７０１３の回転角度（回転位置）によって、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中左側）と当接し、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中左側）の回転移動を規制する。

また、補給口シャッタ７０１３のＲ１方向回転前は、突出部７０１２５ａが突出部７０１３５ａ（左側）に当接し、突出部７０１３５ａのＲ２方向の回転移動を規制する。また、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中右側）がロック部材７０１４に当接し、ロック部材７０１４のＲ１方向の回転移動を規制する。一方、補給口シャッタ７０１３のＲ１方向回転後は、突出部７０１３５ｂが、ロック位置に移動後のロック部材７０１４に当接し、ロック部材７０１４のＲ２方向の回転移動を規制する。また、突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）右側）が、突出部７０１２５ｂに当接し、突出部７０１３５ａのこれ以上のＲ１方向の回転移動を規制する。なお、補給口シャッタ７０１３の回転方向は、トナーパック４０の取付け時にＲ１方向であり、取外し時にＲ２方向であるものとする。

ロック部材７０１４は、補給口シャッタ７０１３の回転を規制する部材である。図１１（ａ）はロック部材７０１４がロック位置にある状態を表し、図１１（ｂ）はロック部材７０１４がロック解除位置にある状態を表している。ロック部材７０１４は、上下に移動することでロック位置（規制位置）とロック解除位置（許容位置）との間で遷移可能である。図９（ｂ）及び図１１（ａ）に示すように、ロック部材７０１４がロック位置において補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ａに当接すると、補給口シャッタ７０１３の回転が規制される。図１１（ｂ）に示すようにロック部材７０１４がロック解除位置に移動すると、補給口シャッタ７０１３が回転するときの突出部７０１３５ａの移動軌跡からロック部材７０１４が退避することにより、補給口シャッタ７０１３の回転が許容される。

（１－７）ロック部材の押圧機構
図１３は、ロック部材７０１４をロック位置とロック解除位置との間で移動させる押圧機構６００を示している。押圧機構６００は、モータ６０１、入力ギア６０２、カムギア６０３及び進退ピン６０４で構成される。入力ギア６０２はモータ６０１の出力軸に取付けられたねじ歯車である。カムギア６０３は、入力ギア６０２に噛み合うはす歯歯車からなるギア部６０３２と、進退ピン６０４を往復運動させるためのカム部６０３１と、を備えている。

進退ピン６０４は保持部材により重力方向とその逆方向（鉛直方向）に直線運動可能に支持されている。モータ６０１が回転すると、入力ギア６０２を介してカムギア６０３が回転し、カム部６０３１に押圧されることで進退ピン６０４が上下に往復運動し、これに伴ってロック部材７０１４もロック位置とロック解除位置との間で上下に移動する。図１３ではロック状態が示されている。

なお、本実施形態の押圧機構６００における駆動伝達構成は、はす歯歯車とねじ歯車の組み合わせとしたが、モータの回転を直線運動に変換可能な構成であればこれに限定されない。例えば、かさ歯歯車を用いたり、入力ギア６０２を排してカムギア６０３をモータ６０１で直接駆動させる構成としてもよい。また、モータ６０１に代えて、ソレノイドのように直線運動を出力するアクチュエータを駆動源としてもよい。

また、図１３に示す押圧機構６００を構成する各部材は、プリンタ本体の枠体６０９に支持されているが、進退ピン６０４は、プリンタ本体１００の筐体に設けられた案内部６０４ａによって、上下に往復移動可能に支持されている。一方、ロック部材７０１４の回動軸７０１４ａは、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に設けられた保持部によって回動可能、かつ、鉛直方向にスライド可能に保持されている。従って、プロセスカートリッジ２０を交換するときは、ロック部材７０１４も同時に交換され、押圧機構６００はプリンタ本体に残る。回動軸７０１４ａと進退ピン６０４とは別部材からなる。ロック部材７０１４がロック解除位置にあるときは、進退ピン６０４はロック部材から離れており、プロセスカートリッジ２０は、進退ピン６０４を本体に残したまま、本体から取り外される。ただし、このような構成に限らず、例えばロック部材７０１４の回動軸７０１４ａをプリンタ本体に支持させることも可能である。

（１－８）トナーパックを用いた補給動作の流れ
以上で説明したトナーパック４０、補給容器装着部７０１及び押圧機構６００の構成に基づいて、トナーパック４０を補給容器装着部７０１に装着してトナーを補給した後に取り外す際の一連の動作を説明する。図１０（ａ）は、補給口８０１２が閉状態にある補給容器装着部７０１の上面図であり、図１０（ｂ）は、補給口８０１２が開状態にある補給容器装着部７０１の上面図である。図１０（ｃ）は、補給口８０１２が開状態にある補給容器装着部７０１の斜視図である。

図１０（ａ）に示すように、閉状態にある補給口シャッタ７０１３は、突出部７０１３５ａがロック位置にあるロック部材７０１４と回転方向において当接することにより、補給口８０１２に対して回転しないよう固定されている。このとき、補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１は補給口８０１２を完全に塞いでいる。また、回転検知部７０１５の板バネ７０１５１、７０１５２は離間しており、回転検知部７０１５は切断状態である。

トナーパック４０を補給容器装着部７０１に挿入するとき、ユーザは、トナーパック４０の排出部４２及びシャッタ部材４１の切り欠き部（図１２）を補給口８０１２及び補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１に位置合わせして挿入する。すると、排出部４２の係合面４２ｓが蓋部７０１３１の側面である係合面７０１３ｓ（図９（ｃ）参照）と係合し、シャッタ部材４１の係合面４１ｓが補給口８０１２の外周部に設けられた係合面８０１２ｓ（図９（ｃ）参照）と係合する。このとき、補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１と係合している排出部４２は、後にロック部材７０１４による補給口シャッタ７０１３のロックが解除されるまでは回転不能であり、ロック解除によって補給口シャッタ７０１３と共に回転可能となる。一方、トナーパック４０のシャッタ部材４１は、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に固定された補給口８０１２に係合することで回転不能な状態となっている。なお、蓋部７０１３１及び排出部４２の他の係合構成として、蓋部７０１３１の上面から上方に突出する凸部を設け、排出部４２の下面４２ｂ（図１２参照）にこの突起に係合する凹部を設けてもよい。

また、トナーパック４０の挿入により、メモリユニット４５の接点部４５ａ（図７）が補給容器装着部７０１の接点部７０１３３と接触し、メモリユニット４５に記録された情報が画像形成装置の制御部９０によって読み取られる。メモリユニット４５には、トナーパック４０にトナーが入っているか否か（使用済みのトナーパックか否か）を表す情報（新品フラグ）が記録されている。制御部９０は、新品フラグを読み取り、現在装着されているトナーパック４０にトナーが入っている（未使用である）と判断すると、押圧機構６００を制御しロック部材７０１４を押し上げる。これにより、ロック部材７０１４はロック位置からロック解除位置（図１１（ｂ））に移動する。

ロック部材７０１４がロック解除位置に移動した状態では、ロック部材７０１４が補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ａから離間することで、補給口シャッタ７０１３が、図１０（ａ）、（ｂ）のＲ１方向に回転可能な状態となる（図１１（ｂ））。これに対し、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に設けられた突出部７０１２５ａが突出部７０１３５ａと干渉するため（図１０（ａ））、補給口シャッタ７０１３のＲ２方向への回転は規制されている。即ち、図１０（ａ）中で、７０１２５ａ及び７０１２５ｂは、７０１３５ａ及び７０１３５ｂが回転方向に移動通過できるように、７０１３５ａ及び７０１３５ｂよりも、重力方向において下方に位置している。

ユーザがトナーパック４０を把持して排出部４２又はその近傍の袋部材４３をＲ１方向に１８０度回転させると、図１０（ｂ）、（ｃ）に示す状態となる。トナーパック４０の排出部４２と共に補給口シャッタ７０１３が１８０度回転することで、蓋部７０１３１が補給口８０１２を覆う位置から移動して補給口８０１２が露出する。蓋部７０１３１は、その側面が回転する排出部４２の一部である係合面４２ｓに押され係合面４２ｓと共に回転移動する。また、シャッタ部材４１が固定されている状態で排出部４２が１８０度回転することで、トナーパック４０の排出口４２ａが露出し（図８（ｂ））、補給口８０１２に対向する。これにより、トナーパック４０の内部空間と、トナー受けユニット８０１の内部空間とが、排出口４２ａ及び補給口８０１２を介して連通し、袋部材４３に充填されているトナーがトナー収容部８０１１に流下する。

トナー収容部８０１１に落下したトナーは、上述した通り、トナー受けユニット８０１の内部を搬送されて現像容器３２に到達し、現像プロセスに使用可能な状態となる。なお、新たに補給されたトナーが現像容器３２に到達する前であっても、現像容器３２に画質を維持するために必要な量のトナーが残っている限りは、現像ユニット８０２が現像プロセスを実行可能な構成としてもよい。即ち、画像形成部１０（図１（ａ））における画像形成動作の実行中であるか否かに関わらず、画像形成装置の外部にある補給容器から現像容器にトナーを補給可能な構成としてもよい。

また、突出部７０１２５ｂは、補給口シャッタ７０１３が図１０（ａ）の状態からＲ１方向に１８０度回転したときに補給口シャッタの突出部７０１３５ａと当接するように配置されている（図１０（ｂ）、（ｃ））。即ち、突出部７０１２５ｂも、７０１２５ａと同様に、７０１３５ａ及び７０１３５ｂよりも重力方向において下方に位置している。これにより、補給口シャッタ７０１３は１８０度を超えてＲ１方向に回動することを規制される。同時に、補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ａが回転検知部７０１５の板バネ７０１５２を押圧し、その先端部７０１５２１を板バネ７０１５１に接触させる。回転検知部７０１５が導通状態になると、制御部９０は補給口シャッタ７０１３が開状態となったことを認識し、押圧機構６００を動作させ、ロック部材７０１４を再びロック位置へ移動させる。すると、ロック部材７０１４が補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ｂと係合してＲ２方向への回転を規制することで、補給口シャッタ７０１３及びトナーパック４０がいずれの方向にも回転しない状態となる。

さらに、トナーパック４０の排出部４２及び補給口シャッタ７０１３が１８０度回転された図１０（ｂ）、（ｃ）の状態では、トナーパック４０のシャッタ部材４１の上方を補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１が覆う位置関係となる。このため、トナーパック４０を補給容器装着部７０１から上方に持ち上げようとしても、シャッタ部材４１が蓋部７０１３１に干渉するため、トナーパック４０の移動は規制される。従って、ユーザが以下で説明する所定の手順でトナーパック４０の取外し操作を行わない限り、トナーパック４０が補給容器装着部７０１から脱落することが防がれる。

トナーパック４０からトナーの排出が始まった後、トナーの排出完了を判断するための条件が満たされると、制御部９０は押圧機構６００を動作させ、ロック部材７０１４をロック解除位置へと移動させる。本実施形態では、回転検知部７０１５が導通状態となった時点からの経過時間によってトナーの排出完了が判断される。

ロック部材７０１４がロック解除位置へと移動した後は、ユーザは、トナーパック４０の取付け時とは逆の手順によってトナーパック４０を取り外すことができる。すなわち、ユーザは、トナーパック４０の排出部４２又はその近傍の袋部材４３を把持して、取付け時とは反対のＲ２方向に１８０度回転させる。すると、排出部４２と共に補給口シャッタ７０１３が１８０度回転し、図１０（ａ）に示すように補給口８０１２が補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１によって覆われる。また、補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ａ（図１０（ａ）中左側）が突出部７０１２５ａに当接することで、補給口シャッタ７０１３が１８０度を超えてＲ２方向に回動することが規制される。

トナーパック４０の排出部４２がＲ２方向に１８０度回転された状態では、排出部４２の切り欠き部の位置とシャッタ部材４１の切り欠き部の位置とが揃っている（図１２）。このため、トナーパック４０が上方に移動しても、シャッタ部材４１が補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１と干渉することはなく、ユーザはトナーパック４０を把持して持ち上げることで補給容器装着部７０１から取り外すことができる。

なお、補給口シャッタ７０１３がＲ２方向に１８０度回転する過程で、突出部７０１３５ａが板バネ７０１５２から離間し、回転検知部７０１５が切断状態に戻る。すると、制御部９０は補給口シャッタ７０１３が閉状態となったことを認識し、押圧機構６００を動作させてロック部材７０１４をロック位置へと移動させる。これにより、補給容器装着部７０１は、トナーの補給動作を行う前の初期状態に戻る。例えば、制御部９０は、回転検知部７０１５が導通状態となってから所定時間経過することで、ロック部材７０１４をロック解除状態へ移動させる所定条件が満たされたと判断しても良い。なお、ロック部材７０１４をロック位置へと移動させるトリガーは、例えばトナーパック４０を補給容器装着部７０１から引き抜くことによって、接点部７０１３３（図９（ｂ）参照）と接点部４５ａ（図７（ａ）参照）との導通が失われたことであってもよい。

本実施形態では１８０度の回転でトナーパック４０の排出口４２ａと補給口８０１２が連通する位置関係としたが、本実施形態と同様の操作によってトナーパック４０の着脱が可能となる構成であれば、連通に必要な回転角度は変更可能である。

（１－９）パネル
次に、パネル４００について説明する。パネル４００は、図１（ｂ）及び図１４（ａ）～（ｃ）に示すように、例えば、プリンタ本体１００の筐体の前面に設けられている。現像容器３２内のトナーの残量（あるいは、現像容器３２の空き容量）に関する情報を表す表示手段の一例である。パネル４００は、複数の目盛り（インジケータ）を含む液晶パネルからなる。本実施例では、鉛直方向の上方から下方に３つの目盛り４００１、４００２，４００３が配列されている。パネル４００は、段階的に変化する目盛り４００１～４００３の表示により、現像容器３２に対して補給可能なトナーの量を表している。制御部９０は後述の補給動作完了認識に基づきパネル表示を随時更新する。また、補給動作完了が実際のトナー残量に反映されていなかった場合には、追ってトナー残量検知をし、パネル表示を更新しても良い。例えば、制御部９０が、インジケータ４００２を点灯させた後、実際にはトナー残量が十分補給されていないことを光学センサ（５１ａ，５１ｂ、図６（ａ）参照）で検知した場合、制御部９０は、インジケータ４００２を消灯させ、パネル４００の表示を更新する。また、最下部の目盛り４００３は、現像容器３２内のトナーがＬｏｗレベルであるかＯｕｔレベルであるかについても表している。ただし、Ｌｏｗレベルとは、現像容器３２に対するトナーの補給が必要であるが、画質を維持するために最低限の量のトナーは残っており、現時点では画像形成動作を実行可能であることを表す。Ｏｕｔレベルとは、現像容器３２内にトナーがほとんど残っておらず、画像形成動作を実行不能であることを表す。

図示したパネル４００の構成例において、３つの目盛り４００１，４００２，４００３が全て消灯している場合には、現像容器３２のトナーがＯｕｔレベルであることを示す（第４状態）。

図１４（ａ）のように、下部の目盛り４００３のみが点灯している場合には、現像容器３２内のトナー残量がＬｏｗレベルであることを示す。この状態では、目盛り２つが消灯していることから、例えばトナーパック４０で２本分のトナーを補給可能であることが分かる（第３状態）。また、目盛りに隣接する「＋１」及び「＋２」の数字パネルが点灯することからも、トナーパック４０で２本分のトナーを補給可能であることが分かる。

図１４（ｂ）のように、下部及び中央の目盛り４００２，４００３が点灯し、上部の目盛り４００１が消灯している場合には、現像容器３２内のトナー残量がＬｏｗレベルより多く、Ｆｕｌｌレベル（満タン）より少ない水準であることを示す。この状態では、目盛り１つが消灯していることから、例えばトナーパック４０で１本分のトナーを補給可能であることが分かる（第２状態）。また、目盛りに隣接する「＋１」の数字パネルが点灯し、「＋２」の数字パネルが消灯していることからも、トナーパック４０で１本分のトナーを補給可能であることが分かる。

図１４（ｃ）のように、３つの目盛り４００１～４００３の全てが点灯している場合には、現像容器３２内のトナー残量がＦｕｌｌレベルであることを示す。この状態では、消灯している目盛りがないから、例えばトナーパック４０からトナーを補給することできないことが分かる（第１状態）。また、目盛りに隣接する「＋１」及び「＋２」の数字パネルが消灯していることからも、トナーパック４０からトナーを補給できないことが分かる。

なお、図１４に図示したパネル４００では、現像容器３２内のトナー残量に応じて表示内容が変更される表示手段の一例であり、他の構成を用いてもよい。例えば、液晶パネルに代えて、ＬＥＤ又は白熱灯等の光源と拡散レンズとを組み合わせてパネルを構成してもよい。目盛りを省略して数字パネルのみを用いたり、数字パネルを省略して目盛りのみを用いてもよい。

また、パネル４００における目盛りの数やその表示方法は適宜変更可能である。例えば、現像容器３２内のトナー残量がＬｏｗレベルである場合に下部の目盛りを点滅させることで、ユーザにトナーの補給を促すようにしてもよい。

（２）第１変形例
次に、補給容器の他の例として、袋状のトナーパックに代えてボトル状のトナーボトルユニットを用いる第１変形例の形態について、図１５を用いて説明する。なお、このトナーボトルユニットは、上述のトナーパック４０と同じく上述の補給容器装着部７０１に対して取付け及び取外し可能に構成される。従って、第１の実施形態と共通である画像形成装置の構成については説明を省略する。

（２－１）トナーボトルユニットの構成
図１５（ａ）はトナーボトルユニット９００の外観を示す斜視図であり、図１５（ｂ）はトナー排出後のトナーボトルユニット９００を示す斜視図である。図１５（ｃ）はトナーボトルユニット９００をピストンの下方から見た図であり、図１５（ｄ）は図１５（ｃ）に示す断面位置Ｄ－Ｄにおけるトナーボトルユニット９００の断面図である。

また、図１６（ａ）は、外筒９０３（図１５（ａ）参照）を非表示にしたトナーボトルユニット９００の斜視図であり、図１６（ｂ）はトナー排出後の状態で外筒９０３を非表示にしたトナーボトルユニット９００の斜視図である。図１６（ｃ）は、トナーボトルユニット９００の押込み検知に関わる部品の押込み操作前の状態を表す図であり、図１６（ｄ）は、押込み検知に関わる部品の押込み操作後の状態を表す図である。図１６（ｅ）は、トナーボトルユニット９００の回転検知に関わる部品の回転操作前の状態を表す図であり、図１６（ｆ）は、トナーボトルユニット９００の回転検知に関わる部品の回転操作後の状態を表す図である。

図１５（ａ）、（ｄ）に示すように、トナーボトルユニット９００は、大まかに、外筒９０３、内筒９０１、ピストン９０２、シャッタ部材９０４及びメモリユニット９１１を備えている。外筒９０３及び内筒９０１は筒状であり、外筒９０３の内側に内筒９０１が嵌め込まれており、ピストン９０２は、内筒９０１のさらに内側に嵌め込まれ、内筒９０１に対して摺動可能である。以下、ピストン９０２が移動する方向（外筒９０３及び内筒９０１の軸線の方向）を指して、トナーボトルユニット９００の軸方向とする。また、ピストン９０２は押圧部材の一例である。

内筒９０１は、トナーを収容する筒形状のトナー収容部９０１４と、軸方向の一端側に設けられた底部９０１３と、底部９０１３に設けられた排出口９０１１と、を有している。内筒９０１は、トナー収容部９０１４の軸方向の一端部が底部９０１３によって閉じられたシリンダ形状である。トナー収容部９０１４の他端側は開口部９０１２となっており、ピストン９０２は開口部９０１２を介してトナー収容部９０１４に挿入されている。また、内筒９０１にはトナー収容部９０１４内を自在に移動可能な球形状の重り部材９０５が内包されている。

外筒９０３は、内筒９０１のトナー収容部９０１４を内側に収める筒形状の内筒収容部９０３４と、軸方向の一端側に設けられた底部９０３３と、底部９０３３に設けられた排出口９０３１と、を有している。外筒９０３は、内筒９０１と同じく、内筒収容部９０３４の軸方向の一端部が底部９０３３によって閉じられたシリンダ形状であり、内筒９０１を相対移動不能に保持している。内筒収容部９０３４の他端側は、ピストン９０２が挿通される開口部９０３２となっている。

内筒９０１の排出口９０１１は、底部９０１３から軸方向の一端側に延びる細筒状である。外筒９０３の排出口９０３１は、底部９０３３において内筒９０１の排出口９０１１に対応する位置に設けられている。外筒９０３の排出口９０３１は、トナー収容部９０１４に収容されたトナーを、トナーボトルユニット９００の外部に排出する排出口である。なお、内筒９０１の排出口９０１１に隣接して、ピストン押込み時に重り部材９０５が排出口９０１１を塞がないように退避する退避空間９０１３ａが設けられている。

なお、内筒９０１の底部９０１３は、軸方向の排出口側に向かうほど断面積が小さくなる傾斜形状（特に、軸方向の排出口側に向かうほど内径が小さくなる円錐形状）を有している。内筒９０１の底部９０１３に対向する外筒９０３の底部９０３３も同様の傾斜形状を有している。内筒９０１の排出口９０１１及び退避空間９０１３ａは、底部９０３３の傾斜形状の頂点部分に設けられている。重り部材９０５は球形で、この底部９０１３に案内され、重力により退避空間９０１３ａに移動する。

ピストン９０２は、軸方向の一端側（排出口側）の端部９０２３に装着された弾性部材９０６と、他端側の端部９０２２（ピストン押込み時にユーザが押圧する部分）の付近に設けられた押込みリブ９０２１と、を備えている。弾性部材９０６は、トナー収容部９０１４の内周面に隙間なく接するように構成され、ピストン押込み時にトナーのすり抜けを防ぐ機能を有する。また、押込みリブ９０２１は、ピストン９０２の外周面から径方向外側に突出する凸形状である。

シャッタ部材９０４に関する構成は、上述のトナーパック４０に設けられたシャッタ部材４１と同様である。即ち、図１５（ｃ）に示すように、シャッタ部材９０４は、外筒９０３に対して相対回転可能な円盤の一部を切り欠いた形状をしている。切り欠きされた部分でのシャッタ部材９０４の厚みを形成する側面が係合面９０４ｓとして機能する。一方、外筒９０３も、切り欠きが施された形状を持つ。外筒９０３は、切り欠きされた部分で、係合面９０４ｓと平行な係合面９０３ｓを有する。そして排出口９０３１は外筒９０３の周方向において係合面９０３ｓとは略１８０度離れた位置に設けられている。

図１５（ｃ）は排出口９０３１が既に露出した状態を図示しているが、トナーボトルユニット９００の出荷時の状態では、シャッタ部材９０４及び外筒９０３の切り欠き状の係合面９０３ｓ、９０４ｓの位置は揃っている。この場合、排出口９０３１はシャッタ部材９０４によって覆われ、トナー収容部９０１４の封止状態が維持される（閉状態）。図１５（ｃ）に示すように、シャッタ部材９０４が外筒９０３に対して１８０度回転すると、シャッタ部材９０４の切り欠き部分を介して排出口９０３１が露出し、トナー収容部９０１４の封止が解除されてトナーを排出可能な状態となる（開状態）。排出口９０３１、係合面９０３ｓ、シャッタ部材９０４の構成は、基本的に図７、図８及び図１２で説明した構成と同様である。

外筒９０３における排出口９０３１の付近には、トナーボトルユニット９００の情報を記憶する記憶手段としてのメモリユニット９１１が取付けられている。メモリユニット９１１は、補給容器装着部７０１の接点部７０１３３（図９（ａ））と接触する接点部９１１ａとして、トナーボトルユニット９００の外側に露出する複数の金属板９１１１，９１１２，９１１３（図１６（ａ））を有している。

（２－２）ピストンの押込み検知機構
また、図１６（ａ）、（ｃ）に示すように、外筒９０３と内筒９０１との間には、ピストン９０２の押込み動作を検知する押込み検知機構として、押込み検知棒９０７、第一接点板９０８及び第二接点板９０９が配置されている。押込み検知棒９０７は、樹脂等の絶縁材料で、第一接点板９０８、第二接点板９０９は金属等の導電材料で形成される。押込み検知棒９０７は、軸方向の一端側（排出口側）に接点解除部９０７２を有し、軸方向の他端側に、ピストン９０２の押込みリブ９０２１に当接可能なピストン接触部９０７１を有している。押込み検知棒９０７は、ピストン９０２の押込み動作に連動して、押込みリブ９０２１にピストン接触部９０７１が押圧されることで軸方向に移動する。

押込み検知棒９０７は、例えば内筒９０１の外周面又は外筒９０３の内周面に形成された軸方向の溝形状に嵌め込まれることで、軸方向に垂直な方向への移動を規制されつつ、且つ内筒９０１及び外筒９０３に対して軸方向に移動可能に保持されている。また、ピストン接触部９０７１は、軸方向に対して垂直に、つまりＬ字状に折り曲げられた形状を有し、押込みリブ９０２１がより確実に当接するように構成されている。なお、図１６（ａ）では押込みリブ９０２１がピストン９０２の外周面に全周に亘って設けられているが、ピストン接触部９０７１に対応する周方向位置に限って押込みリブ９０２１を形成してもよい。

第一接点板９０８及び第二接点板９０９は、絶縁樹脂で形成された押込み検知棒９０７の位置によって導通状態と切断状態とが切り替わる金属板である。第一接点板９０８及び第二接点板９０９を用いたトナーボトルユニット９００の新品検知方法については後述する。

また、外筒９０３の開口部側の端部には、筒カバー９１０（図１５（ａ））が備え付けられており、押込み検知棒９０７が脱落するのを防止している。つまり、外筒９０３の開口部９０３２を構成している筒カバー９１０が、ピストン接触部９０７１（図１６（ｂ））の径方向外側の端部位置よりも内側に絞られている（図１５（ｄ））。そのため、押込み検知棒９０７を軸方向開口部側に移動させようとする力が加わっても、ピストン接触部９０７１が筒カバー９１０に干渉し、押込み検知棒９０７はトナーボトルユニット９００から脱落しない。

（２－３）トナーボトルユニットの新品又は使用済み判断
次に、トナーボトルユニット９００を補給容器装着部７０１に装着した場合に、トナーボトルユニット９００が未使用（新品）か使用済みかを検知する構成について説明する。図１６（ｃ）、（ｄ）に示すように、押込み検知棒９０７の接点解除部９０７２は第一接点板９０８及び第二接点板９０９近傍に位置している。

図１６（ｃ）は図１６（ａ）に示すピストン押込み前の状態に対応し、第一接点板９０８及び第二接点板９０９が互いに接触することで導通状態にある。このとき、金属製の第一接点板９０８及び第二接点板９０９の一方を板バネ形状として、他方の接点板に圧接するように構成すると好適である。また、例えば第一接点板９０８及び第二接点板９０９の接触面に導電グリスを塗布しておくことで第一接点板９０８及び第二接点板９０９の導通をより確実にすることができる。

図１６（ｄ）は図１６（ｂ）に示すピストン押込み後の状態に対応し、第一接点板９０８及び第二接点板９０９が切断状態にある。この状態では、押込みリブ９０２１によって押込まれた押込み検知棒９０７の接点解除部９０７２が、第一接点板９０８及び第二接点板９０９の間に入り込むことでこれらを物理的に離間させている。押込み検知棒９０７は、少なくとも接点解除部９０７２が絶縁材料で形成されており、接点解除部９０７２が介在する図１６（ｄ）の状態では第一接点板９０８及び第二接点板９０９の導通が切断される。

第一接点板９０８及び第二接点板９０９は、押込み検知棒９０７の接点解除部９０７２と接触する端部とは反対側の端部において、複数の金属板９１１１～９１１３のうちで異なる金属板とそれぞれ接続されている。ここでは、第一接点板９０８が金属板９１１１に接続され、第二接点板９０９が金属板９１１３に接続されているものとする。この場合、金属板９１１１，９１１３の間に微弱な電圧を印加した際の電流の有無を検知することで、トナーボトルユニット９００がピストン押込み前の状態（未使用）であるかピストン押込み後の状態（使用済み）であるかを判別可能である。即ち、トナーボトルユニット９００が補給容器装着部７０１に装着された状態において、画像形成装置の制御部９０は金属板９１１１、９１１３の間の導通の有無に基づいてトナーボトルユニット９００が未使用か使用済みかを判断できる。また、制御部９０は、第一接点板９０８、第二接点板９０９が非導通になったことをもって、ユーザによる補給操作が終了したと判断することができる。この判断に基づき、制御部９０は、先に説明したパネル４００の表示制御を行う。また、制御部９０は、金属板９１１１、９１１３間の導通の変化で、トナーボトルユニット９００が、使用済みであることを示す、新品フラグ（新品：１、使用済み：０）をメモリユニット４５に書き込む。

なお、上記構成の場合、メモリユニット９１１は金属板９１１１，９１１２をつなぐ回路上に配置すると好適である。これにより、画像形成装置の制御部９０は、金属板９１１１，９１１１３を介してトナーボトルユニット９００の押込み動作を監視しながら、これに並行して、金属板９１１１，９１１２を介してメモリユニット９１１にアクセスすることができる。

（２－４）トナーボトルユニットの回転検知
次に、図１６（ｅ）、（ｆ）を用いてトナーボトルユニット９００の回転を検知する方法について説明する。なお、本実施の形態における回転検知方法は、補給容器の排出口を封止するシャッタ部材９０４がトナーボトルユニット９００の外筒９０３に取付けられている以外は、上述のトナーパック４０を用いる実施の形態と同様である。

図１６（ｅ）、（ｆ）に示すように、プロセスカートリッジの補給容器装着部７０１には、回転検知部７０１５として、２枚の導電性のある板バネ７０１５１、７０１５２が配置されている。また、補給口シャッタ７０１３の外周部には、突出部７０１３５ｂが設けられている。

図１６（ｅ）に示すように、補給容器装着部７０１に挿入されたトナーボトルユニット９００が回転される前の状態では、板バネ７０１５２の先端７０１５２１が板バネ７０１５２に接触しておらず、回転検知部７０１５は切断状態にある。即ち、板バネ７０１５１，７０１５２の間に微弱な電圧を印加しても電流は流れない。図１６（ｆ）に示すように、トナーボトルユニット９００が１８０度回転されると、板バネ７０１５２が突出部７０１３５ａによって押圧され、先端部７０１５２１において他方の板バネ７０１５１に接触して導通状態となる。この状態では、板バネ７０１５１，７０１５２の間に微弱な電圧を印加すると電流が流れる。画像形成装置の制御部９０は、回転検知部７０１５が導通しているか切断しているかに基づいて、トナーボトルユニット９００の排出口９０３１と補給容器装着部７０１の補給口８０１２とが連通した状態か否かを認識する。

（２－５）トナーボトルユニットを用いた補給動作の流れ
トナーボトルユニット９００を補給容器装着部７０１に装着してトナーの補給を行った後、トナーボトルユニット９００を取り外す一連の動作について説明する。なお、トナーパック４０を用いる上述の実施形態と同様の部分については説明を省略する。

まず、ユーザは、未使用のトナーボトルユニット９００を補給容器装着部７０１に装着する。具体的には、外筒９０３及びシャッタ部材９０４の切り欠き状の係合面９０３ｓ、９０４ｓ（図１５（ｃ））を補給口８０１２及び補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１（図９（ａ））に位置合わせして挿入する。すると、外筒９０３の係合面９０３ｓが蓋部７０１３１の側面である係合面７０１３ｓと係合し、シャッタ部材９０４の係合面９０４ｓが補給口８０１２の外周部に設けられた係合面８０１２ｓと係合する。このとき、補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１と係合している外筒９０３は、後にロック部材７０１４による補給口シャッタ７０１３のロックが解除されるまでは回転不能であり、ロック解除により補給口シャッタ７０１３と共に回転可能となる。一方、シャッタ部材９０４は、トナー受けユニット８０１の枠体８０１０に固定された補給口８０１２に係合することで回転不能な状態となっている。また、回転検知部７０１５の板バネ７０１５１、７０１５２は離間しており、回転検知部７０１５は切断状態である（図１６（ｅ））。

未使用のトナーボトルユニット９００が補給容器装着部７０１に挿入された場合、上述の新品検知構成によってトナーボトルユニット９００が新品であることを制御部９０が認識する。制御部９０は、先に説明したように、金属板９１１１－９１１１３間の導通を認識してもよいし、メモリユニット４５の新品フラグ（新品：１、使用済み：０）を、読み込み判断しても良い。すると、制御部９０は、押圧機構６００を動作させてロック部材７０１４をロック解除位置へ移動させ、トナーボトルユニット９００が回転可能な状態となる。

その後、ユーザがトナーボトルユニット９００を把持して１８０度回転させると、シャッタ部材９０４及び補給口シャッタ７０１３が開放され、トナーボトルユニット９００の排出口９０３１と補給容器装着部７０１の補給口８０１２とが連通する。トナーボトルユニット９００の回転に伴ってシャッタ部材９０４及び補給口シャッタ７０１３が開く動作は、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明したトナーパック４０の場合と同様である。

図１６（ｆ）に示すように、トナーボトルユニット９００が１８０度回転された状態では、補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ｂによって押圧される板バネ７０１５２の端部７０１５２１が他方の板バネ７０１５１に接触する。このように回転検知部７０１５が導通状態になると、画像形成装置の制御部９０は、トナーボトルユニット９００の回転操作が行われたことを検知する。つまり、制御部９０は、シャッタ部材９０４及び補給口シャッタ７０１３の封止が解除されてトナーパック４０の排出口４２ａと補給容器装着部７０１の補給口８０１２とが連通したことを認識する。また、制御部９０は、押圧機構６００を動作させてロック部材７０１４をロック位置へ移動させ、トナーボトルユニット９００の回転可能を規制する。

次に、ユーザはトナーボトルユニット９００のピストン９０２を押圧して、トナーの排出を開始する。トナー収容部８０１１に落下したトナーは、トナー受けユニット８０１の内部を搬送されて現像容器３２に到達する。本変形例においても、ピストン９０２が最も奥まで押込まれると、上述の押込み検知機構により、ピストン９０２の押込み動作の完了が検知される。即ち、図１６（ｂ）に示すように、ピストン９０２の押込みリブ９０２１が押込み検知棒９０７のピストン接触部９０７１を押圧することで、押込み検知棒９０７がピストン９０２に連動して移動する。そして、図１６（ｄ）に示すように、押込み検知棒９０７の接点解除部９０７２が第一接点板９０８及び第二接点板９０９の導通を切断する。画像形成装置の制御部９０は、第一接点板９０８に接続された金属板９１１１と、第二接点板９０９に接続された金属板９１１３との間に電圧を印加しても電流が流れなくなったことに基づき、ピストン９０２の押込み完了を認識する。つまり、本変形例の場合は、押込み検知機構によってピストン９０２の押込み動作の完了を検知することが、トナーの排出完了を判断するための条件となっている。なお、他の構成例として、第一接点板９０８及び第二接点板９０９の間の導通が切断された場合に制御部９０がメモリユニット９１１の新品フラグを書き換えるとともに、新品フラグの書き換えをもってトナーの排出が完了したと判断するようにしてもよい。

トナーボトルユニット９００からのトナーの排出完了を検知した制御部９０は、再び押圧機構６００を動作させてロック部材７０１４をロック解除位置へ移動させ、トナーボトルユニット９００を回転可能な状態とする。ユーザは、トナーボトルユニット９００を把持して１８０度回転させる。すると、トナーボトルユニット９００の排出口９０３１はシャッタ部材９０４によって覆われ、補給容器装着部７０１の補給口８０１２は補給口シャッタ７０１３の蓋部７０１３１によって覆われる。また、図１６（ｅ）に示すように板バネ７０１５１、７０１５２が離間し、回転検知部７０１５が切断状態に戻る。すると、制御部９０は補給口シャッタ７０１３が閉状態となったことを認識し、押圧機構６００を動作させてロック部材７０１４をロック位置へと移動させる。これにより、補給容器装着部７０１は、トナー補給を行う前の初期状態に戻る。

（３）第２変形例
次に、プロセスカートリッジの構成が異なる第２変形例の形態について説明する。本変形例は、プロセスカートリッジに関する構成以外の部分については第１の実施形態と共通の構成を備えるため、共通部分については説明を省略する。

（３－１）プロセスカートリッジ
図１７は、本変形例に係るプロセスカートリッジ２０Ａの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図、（ｃ）断面図、（ｄ）断面図である。図１７（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ図１７（ｂ）に図示した切断位置における切断面を表している。

図１７の各図に示すように、本変形例のプロセスカートリッジ２０Ａは、トナー受けユニット８０１、現像ユニット８０２及びドラムユニット８０３Ａによって構成されている。第１の実施形態と比べた場合、ドラムユニット８０３Ａには、感光ドラム２１の表面を清掃するクリーニングブレード２４や廃トナーを収容する廃トナー室８０３３（図６（ａ）参照）は設けられていない。本変形例は、記録材に転写されずに感光ドラム２１の表面に残った転写残トナーを現像ユニット８０２に回収して再利用する、クリーナーレス構成を採用しているためである。なお、ここでも例えば非磁性又は磁性の一成分現像剤が用いられるものとする。

図示した例では、現像ユニット８０２がプロセスカートリッジ２０Ａの下部に位置し、トナー受けユニット８０１及びドラムユニット８０３Ａは重力方向で現像ユニット８０２の上方に位置する。図１７（ｂ）に示すように、重力方向に見てトナー受けユニット８０１及びドラムユニット８０３Ａの位置は重複していないが、両者が少なくとも部分的に上下に並ぶ構成であってもよい。また、第１の実施形態でクリーニングブレード２４や廃トナー室８０３３が設けられていた空間には、トナー受けユニット８０１が配置されている。トナー受けユニット８０１に設けられた補給容器装着部７０１の構成は第１の実施形態と共通であるが、図１７には簡略化された形状を図示している。

現像ユニット８０２と、ドラムユニット８０３Ａ及びトナー受けユニット８０１との間には、スキャナユニット１１（図１（ａ）参照）から感光ドラム２１に向けて出射されるレーザ光Ｌが通過可能な空隙としてのレーザ通過空間ＳＰが形成されている。また、ドラムユニット８０３Ａには、感光ドラム２１の回転方向において転写部の下流かつ帯電ローラ２２の間に、感光ドラム２１の表面に光を照射して静電潜像を消去する前露光装置を配置することが好ましい。

（３－２）クリーナーレス構成におけるトナーの挙動
クリーナーレス構成におけるトナーの挙動について説明する。転写部において感光ドラム２１に残った転写残トナーは、以下の工程で除去される。転写残トナーには正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。前露光装置により転写後の感光ドラム２１を除電し、帯電ローラ２２による均一な放電を生じさせることで、転写残トナーは再び負極性に帯電させられる。帯電部において再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム２１の回転に伴い現像部に到達する。そして、帯電部を通過した感光ドラム２１の表面領域は、転写残トナーが表面に付着した状態のまま、スキャナユニット１１により露光されて静電潜像を書き込まれる。

ここで、現像部に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム２１の露光部と非露光部に分けて説明する。感光ドラム２１の非露光部に付着している転写残トナーは、現像部において感光ドラム２１の非露光部の電位（暗部電位）と現像電圧との電位差により現像ローラ３１に転移し、現像容器３２に回収される。これは、トナーの正規帯電極性が負極性であるものとして、現像ローラ３１に印加される現像電圧が、非露光部の電位に対して相対的に正極性だからである。なお、現像容器３２に回収されたトナーは、撹拌部材３４によって現像容器内のトナーと撹拌されて分散すると共に、現像ローラ３１に担持されることで再び現像工程に使用される。

一方、感光ドラム２１の露光部に付着している転写残トナーは、現像部において感光ドラム２１から現像ローラ３１に転移せずにドラム表面に残る。これは、トナーの正規帯電極性が負極性であるものとして、現像ローラ３１に印加される現像電圧が、露光部の電位（明部電位）よりもさらに負極性の電位となっているためである。ドラム表面に残った転写残トナーは、現像ローラ３１から露光部へと転移する他のトナーと共に感光ドラム２１に担持されて転写部へ移動し、転写部において記録材に転写される。

クリーナーレス構成とすることで、転写残トナー等を回収する回収容器の設置スペースが不要となって画像形成装置１のより一層の小型化が可能となり、また、転写残トナーを再利用することで印刷コストの低減を図ることもできる。

（４）第３変形例
次に、プロセスカートリッジの構成が上述のいずれの形態とも異なる第３の変形例について説明する。本変形例は、プロセスカートリッジに関する構成以外の部分については第１の実施形態と共通の構成を備えるため、共通部分については説明を省略する。

（４－１）プロセスカートリッジの第３の形態
図１８は、本変形例に係るプロセスカートリッジ２０Ｂの（ａ）斜視図、（ｂ）側面図、（ｃ）断面図である。図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）に図示した切断位置における切断面を表している。

図１８の各図に示すように、本変形例のプロセスカートリッジ２０Ｂは、現像ユニット８０２及びドラムユニット８０３Ａによって構成されている。第３の実施形態と比べた場合、トナー受けユニット８０１が省略される代わりに、補給容器装着部７０１、第一搬送部材８０１３及び第二搬送部材８０１４が現像ユニット８０２に配置されている。つまり、本変形例は、現像容器３２に設けられた補給口８０１２に対して、トナーパック４０やトナーボトルユニット９００等の補給容器を画像形成装置の外部から装着してトナーの補給を行う構成である。補給容器装着部７０１の構成は第１の実施形態と共通であるが、簡略化された形状を図示している。

現像ユニット８０２と、ドラムユニット８０３Ａ及びトナー受けユニット８０１との間には、スキャナユニット１１（図１（ａ）参照）から感光ドラム２１に向けて出射されるレーザ光Ｌが通過可能な空隙としてのレーザ通過空間ＳＰが形成されている。また、ドラムユニット８０３Ａには、感光ドラム２１の回転方向において転写部の下流かつ帯電ローラ２２の間に、感光ドラム２１の表面に光を照射して静電潜像を消去する前露光装置を配置することが好ましい。本変形例は、クリーナーレス構成を採用している。クリーナーレス構成におけるトナーの挙動については第２変形例と同様であるため説明を省略する。

（５）画像形成装置の制御系
図１９は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。画像形成装置１の制御手段としての制御部９０は、演算装置としてのＣＰＵ９１と、ＣＰＵ９１の作業領域として使用されるＲＡＭ９２と、各種プログラムを格納する不揮発性メモリ９３と、を有している。また、制御部９０は、外部の機器と接続される入出力ポートとしてのＩ／Ｏインターフェース９４と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部９５と、を有している。ＣＰＵ９１は、不揮発性メモリ９３に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、画像形成装置１の各部を制御する。従って、不揮発性メモリ９３は、画像形成装置を特定の方法で動作させるための制御プログラムを格納した非一過性の記憶媒体の例である。

また、制御部９０には、トナーパック４０やトナーボトルユニット９００等の補給容器に搭載された不揮発メモリであるＴメモリ５７、プロセスカートリッジ２０に搭載された不揮発メモリであるＰメモリ５８が接続される。補給容器に設けられた記憶手段としてのＴメモリ５７の例は、前述のトナーパック４０に搭載されたメモリユニット４５、及び、前述のトナーボトルユニット９００に搭載されたメモリユニット９１１である。また、Ｔメモリ５７には、トナーパック４０やトナーボトルユニット９００等の補給容器に収容されているトナーが現像容器３２に補給可能なトナーであることを示すトナー情報も記憶されている。トナー情報とは、例えば、トナーパック４０が未使用状態であるか、トナーの初期容量、使用期限等が記述された情報のことである。また、Ｐメモリ５８には、現像容器３２に収容されているトナーの残量、これまでに行われた補給容器からのトナーの補給総量、感光体寿命に関する情報、プロセスカートリッジ２０の交換タイミングに関する情報などが記憶されている。

さらに、制御部９０には回転ロック機構５９及び画像形成部１０が接続されている。回転ロック機構５９の例は、補給容器装着部７０１に設けられたロック部材７０１４（図９及び図１１）及びこのロック部材７０１４を移動させる押圧機構６００（図１３）である。画像形成部１０は、感光ドラム２１、現像ローラ３１、供給ローラ３３及び撹拌部材３４等を駆動する駆動源としてのモータＭ１を有している。なお、これらの回転部材の駆動源は必ずしも同一でなくともよく、例えば感光ドラム２１、現像ローラ３１及び供給ローラ３３と、撹拌部材３４とを、それぞれ別個のモータによって駆動するように構成してもよい。また画像形成部１０は、現像ローラ３１等の各部材へ電圧印加するための電源部２１１や、スキャナユニット１１を制御する露光制御部２１２も備える。

制御部９０の入力側には、トナー残量検知手段５１、廃トナー満タン検知手段５２、装着検知手段５３、開閉検知手段５４、回転検知手段５５、押込み検知手段５６が接続されている。

トナー残量検知手段５１は、現像容器３２に収容されているトナーの残量を検知する。トナー残量検知手段５１の例は、図６（ａ）に示す光学センサ（５１ａ，５１ｂ）である。この光学センサは、現像容器３２の内部に向けて検知光を照射する発光部５１ａと、検知光を検知する受光部５１ｂとを含む。この場合、撹拌部材３４が回転する際の回転周期に対して検知光の光路がトナーによって遮光されていた期間の割合（Ｄｕｔｙ）は、現像容器３２内のトナー残量に相関がある。これを利用し、Ｄｕｔｙ値とトナー残量との対応関係を予め用意しておくことで、現在のＤｕｔｙ値からトナー残量を求めることができる。なお、このような光学センサはトナー残量検知手段の一例であり、感圧センサや静電容量式センサを用いてもよい。廃トナー満タン検知手段５２は、クリーニングユニット８０３の廃トナー室８０３３（図６（ａ））に蓄積された廃トナーの量が所定の上限に到達したことを検知する。廃トナー満タン検知手段５２としては、例えば廃トナー室８０３３に配置した感圧センサを用いることができる。また、画像情報の所定割合が廃トナーとなって回収されるという予想のもと、制御部９０は、画像情報から廃トナー量を演算予想しても良い。

装着検知手段５３は、トナーパック４０等の補給容器が補給容器装着部７０１に装着されたことを検知する。装着検知手段５３は、例えば、補給容器装着部７０１に設けられ、トナーパック４０の底面によって押圧されることで検知信号を出力する感圧スイッチから構成される。また、装着検知手段５３は、補給容器装着部７０１の接点部７０１３３（図９）を介してＴメモリ５７が制御部９０と電気的に接続されたことを検出する検出回路であってもよい。

回転検知手段５５は、補給容器装着部７０１に装着された補給容器の回転を検知する。回転検知手段５５の例は、板バネ７０１５１，７０１５２（図９及び図１６）によって構成される回転検知部７０１５である。回転検知部７０１５は回転検知手段５５の一例であり、例えば補給口シャッタ７０１３に設けられた突出部によって遮光される光電センサを回転検知センサとして用いることもできる。また、回転検知センサの他の例として、トナーパック４０の排出部４２に設けた突出部によって回転検知部７０１５の板バネ７０１５１，７０１５２が導通する構成としてもよい。

押込み検知手段５６は、第１変形例のトナーボトルユニット９００を用いる場合に追加される要素であり、トナーボトルユニット９００のピストン９０２の押込み完了を検知する。押込み検知手段５６の例は、トナーボトルユニット９００に設けられた押込み検知棒９０７、第一接点板９０８及び第二接点板９０９からなる押込み検知機構（図１６）の状態変化を検知する画像形成装置１に設けられた検出回路である。この検出回路は、第一接点板９０８及び第二接点板９０９がそれぞれ接続された金属板９１１１，９１１３に電圧を印加したときの電流値を監視することで、ピストン９０２の押込み前か押込み後かを検出する。

また、制御部９０には、画像形成装置１のユーザインタフェースとなる操作部３００と、ユーザに対して現像容器３２内のトナー残量に関する情報を通知する通知手段（報知手段）としてのパネル４００とが接続されている。ここでトナー残量に関する情報とは、トナー残量そのものを示すことに限定されない。その他にも、トナー残量に関する情報には、トナーパック４０やトナーボトルユニット９００を用いて、どれだけ既に補給済みであるかを示す情報も包含される。また、トナー残量に関する情報には、現像容器３２にあと幾つのトナーパック４０や、トナーボトルユニット９００で補給を行えるかの現像容器３２の空き容量を示す情報も包含される。

操作部３００は、各種の設定画面を表示可能な表示部３０１を有している。表示部３０１は、例えば液晶パネルで構成される。また、操作部３００は、ユーザからの入力操作を受け付ける入力部３０２を備えている。入力部３０２は、例えば物理ボタンや液晶パネルのタッチパネル機能部で構成される。さらに、制御部９０は、Ｉ／Ｏインターフェース９４を介して、デスクトップコンピュータやスマートフォン等の外部機器と接続される。

（６）補給口シャッタの回転を規制する構成
上述のように、補給口８０１２の周囲には、補給口８０１２に対し回転可能に取り付けられる補給口シャッタ７０１３、補給口シャッタ７０１３の回転を規制するロック部材７０１４が備えられている。

ロック部材７０１４は、第１の位置としてのロック位置（規制位置）と、第２の位置としてのロック解除位置（許容位置）の間で移動可能とされる。ロック部材７０１４がロック位置にあるとき、補給口シャッタ７０１３の回転が制限される。ロック部材７０１４が解除位置にあるとき、補給口シャッタ７０１３の回転が許容される。そして、補給口８０１２を介して、プロセスカートリッジ２０に対するトナーの補給が許容される。

ロック部材７０１４の解除動作は、制御部９０が押圧機構６００を動作させ、ロック部材７０１４の回動軸７０１４ａを、押圧機構６００の進退ピン６０４で押すことで行われる（図１３参照）。

プロセスカートリッジ２０に収納できるトナーの量には限りがある。そのため、例えば現像容器３２のトナー量がＦｕｌｌレベル（第１状態）であるときに、補給容器（トナーパック４０やトナーボトルユニット９００）からトナーが補給されると、補給口８０１２にトナーが詰まる場合がある。このため、プロセスカートリッジ２０に収納できるトナーの量を超えて、補給容器からトナーが補給されることは制限される必要がある。以下、トナーパック４０を用いて補給口シャッタ７０１３の回転を規制する構成について説明する。なお、以下の説明の内容は、トナーパック４０に変えて、トナーボトルユニット９００を用いる場合であっても同様である。

本実施形態にかかる画像形成装置１では、トナーパック４０が装着されたとき、プロセスカートリッジ２０がトナーの補給を許容できるか否かに基づいて、ロック部材７０１４を解除するか否かが決定される。より具体的には、トナー残量検知手段（残量検知部）５１の一例としての光学センサ（５１ａ、５１ｂ）が検知したトナー量が所定量よりも少ない場合、制御部９０はロック部材７０１４の解除動作を行う。一方、光学センサ（５１ａ、５１ｂ）が検知したトナー量が所定量以上である場合、制御部９０はロック部材７０１４の解除動作を行わない。その結果、光学センサ（５１ａ、５１ｂ）が検知したトナー量が所定量以上である場合には、補給口シャッタ７０１３はロック部材７０１４でロックされた状態が維持される。

なお、Ｐメモリ５８にプロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量に関する情報を記憶して、トナーパック４０が装着された際に、制御部９０がその情報を読み取るように構成してもよい。この場合でも、制御部９０は、Ｐメモリ５８に記憶された情報に基づいて、ロック部材７０１４を解除するか否かを決定することができる。プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量に関する情報には、トナー残量検知手段５１が検知したトナーの量の検知結果、印刷等で消費されたトナーの予測値などが含まれる。

いずれの場合においても、制御部９０は、プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量が、トナーパック４０からの補給を許容できる量（第一の量）よりも少ないと判断した場合にのみ、ロック部材７０１４の解除動作を行う。

上述したように、プロセスカートリッジ２０は、補給容器装着部７０１を有している。したがって、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り出された状態で、補給容器装着部７０１にトナーパック４０を装着することができる。

プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００に装着された状態では、制御部９０が、プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量に基づいて、ロック部材７０１４の解除を行うか否かを決定していた。したがって、プロセスカートリッジ２０がトナーパック４０からの補給を許容できない状態は、ロック部材７０１４は解除されない。しかし、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り出された状態では、制御部９０によって、ロック部材７０１４を解除するか否かの判断をすることができない。

一方、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り外された状態で、ユーザがロック部材７０１４に触ることができる場合に、ロック部材７０１４がユーザによって解除される場合がある。

つまり、トナーパック４０からのトナー補給が制限されるべき状態であっても、トナーパック４０からプロセスカートリッジ２０にトナーが補給される場合がある。その結果、プロセスカートリッジ２０の補給口８０１２がトナーで詰まってしまう可能性がある。

このため、プロセスカートリッジ２０が画像形成装置１のプリンタ本体１００から取り外された状態（以下、取り外し状態と呼ぶ）で、ロック部材７０１４が解除されることは、抑制される必要がある。以下、取り外し状態でのロック部材７０１４の解除を抑制するためのプロセスカートリッジ（カートリッジ）２０の構成について説明する。

（７）第４変形例
図２０、図２１を用いて、補給口シャッタ７０１３をロックするための構成が異なる第４変形例について説明する。本変形例の構成によれば、補給容器（トナーパック４０やトナーボトルユニット９００）からのトナー補給が制限されるべき状態であるときに、プロセスカートリッジ２０にトナーが補給されることを防止できる。また、本変形例の構成によれば、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り出された状態で、補給容器（トナーパック４０やトナーボトルユニット９００）からのトナー補給を制限できる。

図２０は本変形例に係るロック装置５１０の説明図である。図２０（ａ）はプロセスカートリッジ２０の斜視図である。図２０（ｂ）は補給容器装着部７０１の断面図である。図２０（ｃ）はロック装置５１０を示す拡大図である。図２０（ｄ）は補給容器装着部７０１の断面図である。なお、図２０（ｂ）、図２０（ｄ）は、図２０（ａ）における（ｂ）－（ｂ）において、補給容器装着部７０１を切断した断面図である。図２０（ｂ）、図２０（ｃ）は、ロック装置５１０が補給口シャッタ７０１３をロックした状態を示している。図２０（ｄ）は、ロック装置５１０のロックが解除された状態を示している。図２０（ｂ）、図２０（ｃ）、図２０（ｄ）において、補給口シャッタ７０１３は閉状態にある。

図２１は本変形例に係るロック装置５１０の説明図である。図２１（ａ）、図２１（ｂ）は補給容器装着部７０１の断面図である。図２１（ａ）はロック装置５１０が解除状態にあり、補給口シャッタ７０１３が開状態にあるときの断面図である。図２１（ｂ）は、ロック装置５１０がロック状態にあり、補給口シャッタ７０１３が開状態にあるときの断面図である。図２１（ａ）、図２１（ｂ）は、図２０（ａ）における（ｂ）－（ｂ）において、補給容器装着部７０１を切断した断面図である。

図２０（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ２０はソレノイドを利用したロック装置５１０を有している。ロック装置５１０は、ロック部材としてのロック板５１２、ロック板５１２を移動するための移動部としてのコイル部５１１、受け部としての電極５１３を有する。さらに、ロック装置５１０は、ロック板５１２を付勢する付勢部材としてのバネ５１４を有している。また、電極５１３とコイル部５１１は、電気的に接続されている。

ロック板５１２は枠体８０１０で覆われていて、プロセスカートリッジ２０の外からアクセスすることができない。ここで、枠体８０１０は、プロセスカートリッジ２０、もしくは現像ユニット８０２の枠体の一部であるということができる。したがって、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り外された状態では、ユーザはロック板５１２にアクセスすることができない。一方で、電極５１３は枠体８０１０から露出しており、後述する供給部５１７と当接するように構成されている。

図２０（ｂ）、図２０（ｃ）に示すように、ロック板５１２は支点５１２ａで支持され、引っ張りバネであるバネ５１４によって付勢されている。これにより、ロック板５１２は補給口シャッタ７０１３の回転を規制する位置（規制位置、ロック位置）に位置される。つまり、バネ５１４は、ロック板５１２を、補給口シャッタ７０１３の回転を許容する位置（解除位置）から、規制位置に向けて付勢する。

上述したように、プロセスカートリッジ２０は、補給容器（トナーパック４０やトナーボトルユニット９００）が装着される補給容器装着部（装着部）７０１、補給容器から補給されたトナーを受ける補給口８０１２を有する。さらに、プロセスカートリッジ２０は、補給口８０１２を覆う移動可能な補給口シャッタ（シャッタ部材）７０１３を有する。

補給口シャッタ７０１３は、補給口８０１２を覆う位置（第１の位置、閉位置）と、補給口８０１２から退避した位置（第２の位置、開位置）の間で移動可能に構成されている。補給口シャッタ７０１３が補給口８０１２から退避した位置（第２の位置）に位置されたとき、補給口８０１２が露出し、補給容器からプロセスカートリッジ２０に、補給口８０１２を介してトナーが補給されることが許容される。なお、補給口シャッタ７０１３が第１の位置にある状態が、補給口シャッタ７０１３の閉状態である。補給口シャッタ７０１３が第２の位置にある状態が、補給口シャッタ７０１３の開状態である。

ロック板５１２はフック部５１２ｂを有している。また、補給口シャッタ７０１３は、被係合部７０１３ａを有している。被係合部７０１３ａは、２か所に設けられている。後述するように、片方の被係合部７０１３ａは、補給口シャッタ７０１３が閉状態にあるときにフック部５１２ｂと係合するように構成されている。他方の被係合部７０１３ａは、補給口シャッタ７０１３が開状態にあるときにフック部５１２ｂと係合するように構成されている。

図２０（ｃ）に示すように、補給口シャッタ７０１３が閉状態にあり、ロック板５１２がロック位置にあるとき、フック部５１２ｂは被係合部７０１３ａと係合する。このとき、補給口シャッタ７０１３は、矢印Ｒ１方向への回転と、矢印Ｒ２方向の回転が、どちらも規制された状態である（図２０（ｂ））。つまり、この状態において、補給口シャッタ７０１３は、第１の位置から第２の位置に向けて移動することが規制されている。

一方、画像形成装置１のプリンタ本体１００は、供給部５１７を有する。プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００に装着された時、供給部５１７は電極５１３と当接するように構成されている。また、電極５１３は、プリンタ本体１００の供給部５１７から電力を受けるように構成される。後述するように、プリンタ本体１００の供給部５１７から電極５１３に供給された電力により、ロック板５１２は、ロック位置から解除位置に移動する。

プリンタ本体１００からの電流は、供給部５１７を介して電極５１３に流れる。電極５１３は、コイル部５１１と電気的に接続されている。このため、電極５１３に流れた電流は、コイル部５１１に伝達される。コイル部５１１に電流が流れると、コイル部５１１に磁界が発生する。そして、ロック板５１２を引き付ける力（磁力Ｆ１）を生じ、ロック板５１２がバネ５１４の付勢力（Ｆ２）に抗して、コイル部５１１に引き付けられる。そして、ロック板５１２がロック位置から解除位置に移動する（図２０（ｄ））。このように、ロック板５１２は、解除位置とロック位置の間で移動可能に構成される。なお、電極５１３に対して電力が供給されていないときには、ロック板５１２はバネ５１４によってロック位置に位置される。

そして、ロック板５１２が解除位置にあるとき、フック部５１２ｂと被係合部７０１３ａの係合が解除されている。このとき、補給口シャッタ７０１３は、第１の位置から第２の位置に向けて、矢印Ｒ１方向に回転（移動）することが許容される。なお、図１０（ａ）で示したように、補給口シャッタ７０１３に設けられた突出部７０１３５ａは枠体８０１０に設けられた突出部７０１２５ａと当接している。このため、補給口シャッタ７０１３は、Ｒ２方向への回転が規制されている。

（７－１）ロック装置５１０のロック解除動作
上述したように、プリンタ本体１００は、制御部９０と、電源部（電源）２１１を有している。制御部９０は、電源部２１１を制御するように構成される。

本変形例においても、制御部９０は、プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量に基づいて、ロック装置５１０の解除動作を行うか否かを決定する。つまり、トナーパック４０が補給容器装着部７０１に装着されたとき、制御部９０は、プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量が、トナーパック４０からの補給を許容できる程度に少ない場合にのみ、ロック装置５１０の解除動作を行う。

より具体的には、制御部９０は、プロセスカートリッジ２０に収容されているトナーの量が、トナーパック４０からの補給を許容できる量（第一の量）よりも少ない場合に、電極５１３に電力が供給されるように、電源部２１１を制御する。上述の例と同様に、制御部９０は、トナー残量検知手段５１の検知結果や、Ｐメモリ５８に記憶された、プロセスカートリッジ２０に収納されているトナーの量に関する情報に基づいて、ロック装置５１０の解除動作を実行するか否かを決定する。例えば、トナー残量検知手段５１によって検知されたプロセスカートリッジ２０のトナー量が、第一の量よりも少ない場合に、電極５１３に電力が供給されるものでもよい。また、Ｐメモリ５８に記憶された情報に基づいて、プロセスカートリッジ２０のトナー量が、第一の量よりも少ないと判断できる場合に、電極５１３に電力が供給されるものでもよい。

また、制御部９０は、トナーパック４０が補給可能な状態（トナーパック４０に収容されたトナー量が第２の量よりも多い状態）であるときに、電極５１３に電力が供給されるように、電源部２１１を制御してもよい。例えば、トナーパック４０に搭載されたＴメモリ（記憶部材）５７に、トナーパック４０に収容されたトナー量に関する情報を記憶して、制御部がその情報に基づいて、電源部２１１を制御してもよい。つまり、Ｔメモリ５７に記憶された情報から、トナーパック４０が補給可能な状態（トナーパック４０に収容されたトナー量が第２の量よりも多い状態）であると判断されたときに、電極５１３に電力が供給されるものでもよい。

トナーパック４０が補給容器装着部７０１に装着されたことが検知されると、制御部９０はロック装置５１０の解除動作を行うかどうかを判断する。ロック装置５１０の解除動作を行うことが決定されると、制御部９０はロック装置５１０の解除動作を行う。

上述したように、補給口シャッタ７０１３は、補給容器装着部７１０に取り付けられたトナーパック４０を変位（回転）させることで、閉位置から開位置に移動する。

図１０を用いて説明したように、ロック装置５１０が解除された状態で、ユーザがトナーパック４０を矢印Ｒ１方向に回転させると、シャッタ部４１の動きが固定され、シャッタ部４１を除いたトナーパック４０と補給口シャッタ７０１３とが共に回転する。トナーパック４０をさらに回転させると、図２１（ａ）に示すように、突出部７０１２５ｂと突出部７０１３５ａが当接し、Ｒ１方向への回転が規制される（図２１（ａ））。このとき、補給口シャッタ７０１３の突出部７０１３５ａが回転検知部７０１５の板バネ７０１５２を押し、板バネ７０１５２は、板バネ７０１５１と接触する。そして、制御部９０は、補給口シャッタ７０１３が開状態になったことを認識する。

補給口シャッタ７０１３が開状態になったことが認識されると、供給部５１７から電極５１３への電力の供給が停止される。そして、動作部５１４は、バネ５１４の付勢力（Ｆ２）によって、ロック位置に移動する。そして、図２１（ｂ）に示すように、ロック板５１２のフック部５１２ｂが被係合部７０１３ａと係合する。そして、補給口シャッタ７０１３は、矢印Ｒ１方向の回転と、矢印Ｒ２方向の回転の両方が規制される。

上述したように、トナーパック４０からトナーの排出が始まった後、所定の条件が満たされると、制御部９０はトナーの排出が完了したと判断する。本変形例においては、制御部９０は、回転検知部７０１５の導通がＯＮになってからの経過時間に基づいて、トナーの排出が完了したと判断する。なお、トナーパック４０に変えて、トナーボトルユニット９００を用いる場合には、ピストン９０２の押込み完了を検知することで、制御部９０がトナーの排出が完了したと判断してもよい。

制御部９０がトナーの排出が完了したと判断すると、制御部９０は、供給部５１７から電極５１３に電流が流れるように電源部２１１を制御する。そして、ロック板５１２はロック位置から解除位置へ移動し、フック部５１２ｂと被係合部７０１３ａの係合が解除される（図２１（ａ）参照）。そして、トナーパック４０と補給口シャッタ７０１３が、矢印Ｒ２方向に回転することが許容される。

ユーザが、トナーパック４０と補給口シャッタ７０１３を矢印Ｒ２方向に回転させると、突出部７０１２５ａと突出部７０１３５ａが当接する。そして、トナーパック４０と補給口シャッタ７０１３の回転が止められる（図２０（ｄ））。このとき、補給口シャッタ７０１３は閉状態となっている。そして、ユーザはトナーパック４０をプロセスカートリッジ２０から取り外す。

本変形例においては、補給口シャッタ７０１３が矢印Ｒ２方向に回転する途中で、回転検知部７０１５が切断状態になったときに、制御部９０が電極５１３への電力の供給を停止する。なお、トナーパック４０を補給容器装着部７０１から引き抜くことによって、接点部７０１３３（図９（ｂ）参照）と接点部４５ａ（図７（ａ）参照）との導通が失われたときに、制御部９０が電極５１３への電力の供給を停止するものであってもよい。

電極５１３への電力の供給が絶たれると、バネ５１４によってロック板５１２はロック位置に移動する。そして、補給口シャッタ７１３が閉状態になったときに、フック部５１２ｂが被係合部７０１３ａと係合する。

以上説明したように、電極５１３に電力（電流）が供給されていないときには、ロック板５１２は、ロック位置に位置する。したがって、プロセスカートリッジ２０をプリンタ本体１００から取り外した状態では、ロック板５１２はロック位置に位置される。したがって、プロセスカートリッジ２０にトナーパック４０を装着しても、ユーザはトナーパック４０を回転することができない。したがって、プロセスカートリッジ２０が、トナーパック４０からのトナー補給が制限されるべき状態であるときに、トナーパック４０からトナーが補給されることを防止できる。したがって、プロセスカートリッジ２０の補給口８０１２がトナーで詰まってしまうことを防止できる。

ここで、ロック装置５１０は、プリンタ本体１００に配置してもよい。また、ロック装置５１０の一部を、プリンタ本体１００に配置してもよい。例えば、磁力発生部としての電極５１３とコイル部５１１を、プリンタ本体１００に配置し、制御部９０が磁力発生部に対する電力の供給を制御するように構成してもよい。そして、ロック板５１２は枠体８０１０に覆われ、枠体８０１０の外部に露出されないように構成される。この構成においても、枠体８０１０の内部に収納されたロック板５１２に対して、枠体８０１０の外部から磁力が作用することで、ロック板５１２を移動させることができる。なお、この構成においても、ロック板５１２はバネ５１４によって、解除位置からロック位置に付勢されるように構成することが好ましい。また、供給部５１７からコイル部５１１に直接電力を供給してもよい。

また、コイル部５１１に電力が供給されないときに、ロック板５１２がロック位置に位置することができれば、バネ５１４は省略することができる。例えば、ロック板５１２の自重によって、ロック板５１２がロック位置に位置するものであってもよい。

＜第２の実施形態＞
本発明における第２の実施形態について図２２、図２３、図２４を用いて説明する。第１の実施形態における第４の変形例において、補給口シャッタ７０１３のロックを、電気的に行う構成について説明した。本実施形態では、第１の実施形態における第４の変形例とは異なる方法で、ロック部材の解除を防止する構成について説明する。

図２２は本実施形態の比較例におけるプロセスカートリッジ２０の構成を説明する図である。図２２（ａ）は比較例に係るプロセスカートリッジ２０の斜視図である。図２２（ｂ）は比較例に係るプロセスカートリッジ２０の上面図である。図２２（ｃ）、図２２（ｄ）は比較例に係るロプロセスカートリッジ２０の断面図である。図２２（ｃ）、図２２（ｄ）は、図２２（ｂ）におけるプロセスカートリッジ２０を、（ｃｄ）－（ｃｄ）で切断した断面図である。図２２（ｃ）ではロック部材７０１４がロック位置にあり、図２２（ｄ）ではロック部材７０１４が解除位置にある。

図２３は本実施形態におけるプロセスカートリッジ２０の構成を説明する図である。図２３（ａ）は本実施形態に係るプロセスカートリッジ２０の斜視図である。図２３（ｂ）は本実施形態に係るプロセスカートリッジ２０の上面図である。図２３（ｃ）は本実施形態に係るロプロセスカートリッジ２０の断面図である。図２３（ｃ）は、図２３（ｂ）におけるプロセスカートリッジ２０を、（ｃｄ）－（ｃｄ）で切断した断面図である。図２３（ｃ）ではロック部材７０１４がロック位置にある。

図２４は本実施形態の変形例におけるプロセスカートリッジ２０の構成を説明する図である。図２４（ａ）は本実施形態の変形例に係るプロセスカートリッジ２０の斜視図である。図２４（ｂ）は本実施形態の変形例に係るプロセスカートリッジ２０の上面図である。図２４（ｃ）、図２４（ｄ）は本実施形態の変形例に係るロプロセスカートリッジ２０の断面図である。図２４（ｃ）、図２４（ｄ）は、図２４（ｂ）におけるプロセスカートリッジ２０を、（ｃｄ）－（ｃｄ）で切断した断面図である。図２４（ｃ）、図２４（ｄ）ではロック部材７０１４がロック位置にある。

図２２（ｃ）に示すように、比較例に係るロック部材７０１４が解除位置にあるとき、では、回動軸７０１４ａが枠体８０１０から露出している。このため、プロセスカートリッジ２０がプリンタ本体１００から取り外された場合に、ユーザがロック部材７０１４に触ることができる。

一方、図２３（ｃ）、図２３（ｄ）に示すように、本実施形態においては、枠体８０１０は、ロック部材７０１４の周囲に配置された壁５２０を有する。ロック部材７０１４がロック位置にあるとき、壁５２０の先端は、ロック部材７０１４の回動軸７０１４ａに対して突出した位置にある。より具体的には、壁部５２０の根元から先端に向かう方向について、ロック位置にあるロック部材７０１４の回動軸７０１４ａは、壁部５２０の先端の上流側に位置する。本実施形態において、壁５２０はロック部材７０１４の回動軸７０１４ａと当接する。そして、壁５２０は、回動軸７０１４ａのガイドとしての機能を有する。

ユーザによる接触を考慮して、壁部５２０によって形成される開口のサイズは、開口が円形であれば直径８ｍｍ以下が好ましく、直径６ｍｍ以下がより好ましい。開口が矩形であれば短辺の長さ８ｍｍ以下が好ましく、短辺の長さ６ｍｍ以下がより好ましい。また、ロック部材７０１４がロック状態から解除状態に切り替わるときの回動軸７０１４ａと、開口との間の距離は、５ｍｍ以上あることが好ましい。また、ロック部材７０１４がロック位置にあるときに、回動軸７０１４ａと開口の間の距離は、５ｍｍ以上あることが好ましい。

以上のように、壁５２０を設けることにより、ユーザがロック部材７０１４に接触することを抑制できる。

また、図２４（ｃ）、図２４（ｄ）に示すように、プロセスカートリッジ２０が、壁５２０によって形成される開口を覆うカバー部材５２２を備えていてもよい。カバー部材５２２は、開口を覆うカバー位置（図２４（ｃ）参照）と、開口から退避した退避位置（図２４（ｄ）参照）の間を移動可能に構成されている。

本実施形態において、カバー部材５２２は樹脂で形成されている。カバー部材５２２は、不図示の付勢部材により、退避位置からカバー位置に付勢されている。そして、プリンタ本体１００にプロセスカートリッジ２０を装着した際に、プリンタ本体１００の一部と当接して、カバー位置（図２４（ｃ））から退避位置（図２４（ｄ））に移動する。

以上のように、壁５２０の開口をカバー部材５２２で覆うことにより、ユーザが回動軸７０１４ａに接触することを抑制できる。

また、プロセスカートリッジ２０がカバー部材５２２を備える場合には、上述した壁５２０を省略してもよい。壁５２０が省略されている場合、枠体８０１０は回動軸７０１４ａが挿入される開口を備えるということができる（図２２（ｃ）、図２２（ｄ）参照）。そして、カバー部材５２２は、枠体８０１０に形成された開口を覆う。

この構成よっても、枠体８０１０の開口をカバー部材５２２で覆うことにより、ユーザが回動軸７０１４ａに接触することを抑制できる。

１ 画像形成装置
２０，２０Ｂ，２０Ｃ プロセスカートリッジ（カートリッジ）
２１ 像担持体（感光ドラム）
３１ 現像剤担持体（現像ローラ）
３２，８０１０ プロセスカートリッジの枠体（現像容器、トナー受けユニットの枠体）
４０、９００ 補給容器（トナーパック、トナーボトルユニット
５１０ ロック装置
５１１ コイル部
５１２ 動作部
５１３ 電極（受け部）
５１４ バネ（付勢部材）
５１７ 供給部
５２０ 壁
５２２ カバー部材

Claims (15)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成され、補給容器からトナーを補給されるように構成されたカートリッジであって、
   前記補給容器から補給されたトナーを受けるための補給口と、
   第１の位置と第２の位置の間で移動可能に構成されたシャッタ部材であって、前記第１の位置にあるときに前記補給口を覆い、前記第２の位置にあるときに前記補給口を露出するように構成されたシャッタ部材と、
   ロック位置と解除位置の間で移動可能に構成されたロック部材であって、前記ロック位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが制限され、前記解除位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが許容されるロック部材と、
   前記カートリッジの外に前記ロック部材が露出されないように前記ロック部材を覆う枠体と、
   を有し、
   前記装置本体から供給された電力により、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に移動され、前記装置本体から取り外された状態では前記ロック部材が前記ロック位置に位置されるように構成されることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記装置本体から電力が供給されていないときには、前記ロック部材は前記ロック位置に位置されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記装置本体からの電力を受けるための受け部と、
   前記受け部に電気的に接続されたコイル部と、
   を有し、
   前記受け部に前記装置本体から電力が供給されたとき、前記コイル部によって生じた磁力によって、前記ロック部材は前記ロック位置から前記解除位置に移動することを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記ロック部材を、前記解除位置から前記ロック位置に向けて付勢する付勢部材を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記電力を受ける受け部を有し、前記受け部は前記枠体から前記カートリッジの外に向けて露出されていること特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記補給容器が取り付けられる装着部を有し、
   前記シャッタ部材は、前記装着部に取り付けられた前記補給容器を変位させることで、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
7. 装置本体と、
   前記装置本体に着脱可能に構成され、補給容器からトナーを補給されるように構成されたカートリッジであって、
   前記補給容器から補給されたトナーを受けるための補給口と、
   第１の位置と第２の位置の間で移動可能に構成されたシャッタ部材であって、前記第１の位置にあるときに前記補給口を覆い、前記第２の位置にあるときに前記補給口を露出するように構成されたシャッタ部材と、
   ロック位置と解除位置の間で移動可能に構成されたロック部材であって、前記ロック位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが制限され、前記解除位置にあるとき、前記シャッタ部材が前記第１の位置から前記第２の位置へ移動することが許容されるロック部材と、
   前記カートリッジの外に前記ロック部材が露出されないように前記ロック部材を覆う枠体と、
   を有するカートリッジと、
   を有し、
   前記装置本体から前記カートリッジに供給された電力により、前記ロック部材が前記ロック位置から前記解除位置に移動されるように構成され、前記カートリッジが前記装置本体から取り外された状態では前記ロック部材が前記ロック位置に位置されることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記装置本体から前記カートリッジに電力が供給されていないときには、前記ロック部材は前記ロック位置に位置されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記カートリッジは、前記装置本体からの電力を受けるための受け部と、前記受け部に電気的に接続されたコイル部を有し、
   前記受け部に前記装置本体から電力が供給されたとき、前記コイル部によって生じた磁力によって、前記ロック部材は前記ロック位置から前記解除位置に移動することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記カートリッジは、前記ロック部材を、前記解除位置から前記ロック位置に向けて付勢する付勢部材を備えることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記カートリッジは前記電力を受ける受け部を有し、前記受け部は前記枠体から前記カートリッジの外に向けて露出されていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記カートリッジは、前記補給容器が取り付けられる装着部を有し、
    前記シャッタ部材は、前記装着部に取り付けられた前記補給容器を変位させることで、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するように構成されることを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記装置本体は、電源と、前記電源を制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、前記カートリッジに収容されたトナーの量が第一の量よりも少ない場合に、前記装置本体から前記カートリッジに電力が供給されるように、前記電源を制御するように構成されることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記カートリッジに収容された前記トナーの量を検知する残量検知部を有する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記補給容器は前記補給容器に収容されたトナー量に関する情報を記憶した記憶部材を有し、
    前記制御部は、前記補給容器に収容されたトナー量が第二の量よりも多い場合に、前記装置本体から前記カートリッジに電力が供給されるように、前記電源を制御するように構成されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像形成装置。

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