(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えた
画像形成装置において、
前記現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知する充填検知手段と、
前記潜像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する転写手段と、
前記中間転写体を外部操作によって前記潜像担持体に対して接離させる接離手段と、
前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知する離間検知手段と、
前記充填検知手段が前記現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知し、かつ、前記離間検知手段が前記中間転写体が前記潜像担持体から離間していることを検知した場合に、前記潜像担持体を回転駆動させながら装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルから前記現像剤収容部内に現像剤を充填し、前記離間検知手段が、前記中間転写体が前記潜像担持体に離間していないことを検知した場合には、充填動作を行わない現像剤充填手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記潜像担持体の回転駆動トルクおよび／または前記中間転写体の回転駆動トルクに基づいて、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知するよう前記離間検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
前記中間転写体の位置を検知する位置検知手段を有し、
前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知するよう前記離間検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記中間転写体を前記潜像担持体から接離させるための接離カムを前記接離手段は備えており、
前記接離カムの回転位置に基づいて、前記中間転写体の位置を検知するよう位置検知手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーとキャリアとを混合して成る二成分現像剤を用いた画像形成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。現像剤を収容する現像装置の現像剤収容部に予め現像剤を充填して画像形成装置を出荷した場合、輸送時に振動を受けたり、装置全体が傾いたりして、現像ローラを部分的に露出させるための現像装置の開口部から現像剤が飛散する。また、開口部を通じて現像剤が外気と触れることにより現像剤が劣化する恐れもあった。このため、画像形成装置がユーザーのもとに搬送されてから、サービスマンによって空の現像剤収容部に現像剤の充填が行われている。
【０００３】
また、二成分現像剤は、繰り返し使用を続けると次第にキャリア成分が劣化し、現像能力が低下してくる。このため、劣化したキャリアを含む現像装置内部の現像剤を交換することが行われている。
この現像剤の交換方法としては、一定サイクルごとにサービスマンがユーザーを訪問し、古い現像剤を回収し、空にした現像収容部に新しい現像剤を充填している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５７８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ユーザーのもとに搬送された新品の画像形成装置の空の現像剤収容部や、劣化した現像剤を回収して空となった現像剤収容部に現像剤を充填するにあたり、現像収容部内に短時間で万遍なく現像剤を充填するために、本出願人は、現像装置を装置本体に設置した状態で、現像剤を収容した現像剤収容ボトルを現像剤投入口にセットし、現像収容部内の現像剤を搬送する搬送部材たる搬送スクリュウを駆動させて現像剤を空の現像剤収容部内に充填する画像形成装置を開発中である。
【０００６】
しかし、上記開発中の画像形成装置においては、サービスマンのヒューマンエラーによって、現像剤が二重充填されてしまうという問題があった。具体的には、劣化した現像剤の回収をサービスマンが忘れて現像剤収容部内に現像剤があるにもかかわらず、新たな現像剤を充填しまい現像剤の二重充填が起こってしまう。また、カラー画像形成装置の場合では、サービスマンが間違って、現像剤を充填する必要のある色の現像装置に対応した現像剤投入口と異なる色に対応する現像剤投入口に現像剤収容ボトルのセットすることで、現像剤の二重充填が起こってしまう。また、ユーザーのもとに搬送された新品の画像形成装置の空の現像剤収容部や、劣化した現像剤を回収して空となった現像剤収容部に現像剤を充填した後、サービスマンが現像剤を充填したのを忘れるなどして、再度、現像剤投入口に現像剤収容ボトルのセットし、現像剤の充填を行うことでも現像剤の二重充填が起こってしまう。このような二重充填が起こると、現像装置から現像剤が溢れ出して、画像形成装置を著しく汚染し、装置に致命的なダメージを与えてしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、サービスマンのヒューマンエラーによる現像剤の二重充填を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて前記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、前記現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知する充填検知手段と、前記潜像担持体上に形成された画像を中間転写体に転写する転写手段と、前記中間転写体を外部操作によって前記潜像担持体に対して接離させる接離手段と、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知する離間検知手段と、前記充填検知手段が前記現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知し、かつ、前記離間検知手段が前記中間転写体が前記潜像担持体から離間していることを検知した場合に、前記潜像担持体を回転駆動させながら装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルから前記現像剤収容部内に現像剤を充填し、前記離間検知手段が、前記中間転写体が前記潜像担持体に離間していないことを検知した場合には、充填動作を行わない現像剤充填手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記潜像担持体の回転駆動トルクおよび／または前記中間転写体の回転駆動トルクに基づいて、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知するよう前記離間検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、前記中間転写体の位置を検知する位置検知手段を有し、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知するよう前記離間検知手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、前記中間転写体を前記潜像担持体から接離させるための接離カムを前記接離手段は備えており、前記接離カムの回転位置に基づいて、前記中間転写体の位置を検知するよう位置検知手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知したとき、現像剤収容ボトルから現像剤収容部内に現像剤が充填されるので、現像剤収容部内に現像剤が充填されている状態で、現像剤収容ボトルから現像剤収容部内に現像剤が充填されることがない。これにより、サービスマンのヒューマンエラーによって、現像剤が二重充填されてしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機１００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機１００の概略構成図である。複写機１００はプリンタ部１５０、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１５０の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１１】
プリンタ部１５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１２】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１３】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、潜像担持体たる感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００１４】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写体たる中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１５、駆動ローラ１４、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１５】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ２３は、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００１６】
複写機１００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００１７】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００１８】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００１９】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２０】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機１００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２１】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２２】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、転写手段たる中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００２３】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１５０の手差し給紙路５３に給紙する。
【００２４】
複写機１００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００２５】
複写機１００は、複写機１００内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００２６】
図２は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は光書込ユニット２１より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００２７】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像剤を収容する現像剤収容部は、供給搬送路と攪拌搬送路と回収搬送路とを有し、各搬送路に現像剤を搬送する現像剤搬送部材を備えている。供給搬送路には、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。供給スクリュ８は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材である。
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。この回収スクリュ６も回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材である。
【００２８】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。この攪拌スクリュ１１も回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材である。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
また、現像装置４では、現像剤を収容する現像剤収容部を供給搬送路９、回収搬送路７及び攪拌搬送路１０によって構成する。
【００２９】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にキャリアを含んだプレミックストナーが補給される。
【００３０】
次に、現像剤収容部内での現像剤の循環について説明する。
図３は現像剤収容部内の現像剤の流れを説明する現像装置４の模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００３１】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図３中矢印Ｄ）。
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及びトナー補給口９５から必要に応じて補給されるプレミックストナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度検知手段たるトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により詳細は後述するトナー補給装置を作動し、トナー収納容器からトナー補給を行う。
【００３２】
図３に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００３３】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図４は、現像装置４の外観斜視図である。
図４に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてある。
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００３４】
次に、現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内にプレミックストナーを補給する現像剤補給装置としてのトナー補給装置５００について説明する。
図５は、複写機１００が有するトナー補給装置５００の斜視説明図であり、図６はトナー補給装置５００の概略を示す概略説明図である。また、図７は、粉体収納容器であるトナーボトル１２０の外観斜視図であり、図８は、Ｋ色用のトナーボトル１２０をセットする様子を説明する図であり、図９は、複写機の外観斜視図である。
トナーボトル１２０は、トナーとキャリアとからなり、トナーの割合が現像装置４内の現像剤よりも多い現像剤であるプレミックストナーを収納する粉体収納容器としての現像剤収納容器である。なお、図５中の符号Ｔｆはプレミックストナーの流れを示している。
タンデム方式の画像形成装置である複写機１００は、図５のように各色のプレミックストナーを収納するトナー収納容器であるトナーボトル１２０が並んで配置される構成をとる。各色のトナーボトル１２０はそれぞれ現像剤の搬送路部材であるトナー補給チューブ６５を介してサブホッパ６８、粉体ポンプであるトナーポンプ６０等を備えた補給ユニットと接続し、現像装置４は補給ユニットの下方に接続している。
ポンプ装置であるトナーポンプ６０としては、図６に示すように筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ６９とステータ６９内部で回転することにより軸方向にプレミックストナーを移動させるロータ６１を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。トナーポンプ６０としては、特開２０００−９８７２１に記載のものを用いることができる。
トナーボトル１２０は図６及び図７に示すように、粉体収納部であるトナー収容体１２１と、唯一の粉体排出口であるトナー排出口１２２に取り付けられる口金部材１３０とで構成されている。
【００３５】
トナー補給装置５００は、図８、図９に示すように、図示しない回転軸を中心に回動して開閉可能な４つのボトル支持ホルダ７５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが設けられている。ボトル支持ホルダの外側側面７６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図９に示すように、装置本体の前面から露出している。これらボトル支持ホルダ７５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれに対応する色のトナーボトル１２０を内部に収納して支持する。作業者は、例えばＫ用のトナーボトル１２０Ｋをボトル支持ホルダ７５Ｋにセットする場合、図示しないロックを外して、ボトル支持ホルダ７５Ｋを図示のように手前側に回動するように開ける。そして、作業者は、口金部材１３０が鉛直方向下側となるように手で把持し、そのトナーボトル１２０Ｋを容器支持ホルダ７５Ｋの内部に落し込むように挿入する。
【００３６】
トナーボトル１２０は容器支持ホルダ７５にセットされた状態で、トナーボトル１２０内に、口金部材１３０に連結される装置本体側の連結部材としてのノズル８０の先端が挿入された状態となる。これにより、トナー排出口１２２とノズル８０のトナー受入口が連通する。ノズル８０にはチューブ接続用ジョイント形状部を有し、トナー補給チューブ６５はトナーポンプ６０に連通しており、さらに、トナーポンプ６０は、サブホッパ６８を介して現像装置４と連通している。このように、トナーボトルが容器支持ホルダ７５にセットされることで、現像装置４と連通する。
【００３７】
ポンプ装置であるトナーポンプ６０は、吸引型の一軸偏心スクリューポンプといわれているものであって、ロータ６１とステータ６９の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、駆動モータ６６に対して駆動伝達部とユニバーサルジョイント６４とを介して連結されている。ステータ６９はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ６９の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ６１を回転することでロータ６１とステータ６９の間にできるスペースに入ったプレミックストナーを移送することができる。
すなわち、トナーポンプ６０では、ロータ６１及びステータ６９の２つの部材のうちの一方であるロータ６１を回転させることによって、他方であるステータ６９に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口６３に負圧を発生させる。トナー吸引口６３に負圧を発生させることで搬送路部材であるトナー補給チューブ６５の内部に気流を発生させる。
【００３８】
このように構成されたトナーポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナーボトル１２０内のプレミックストナーがトナー吸引口６３からトナーポンプ６０に入る。そして、図６中の左から右に吸引搬送されてトナー吐出口６７からサブホッパ６８を介して下方に配置された現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内に供給される。
【００３９】
トナー補給装置５００は、図８に示すように、複数のネジ穴７７、７８が設けられており、これらネジ穴７７、７８に不図示のネジを挿入して、装置の側板にネジ固定されている。
【００４０】
本実施形態に係るカラー電子写真複写機では、各感光体１に対して、中間転写ベルト１１０を接離させるための接離手段を設けた。なお、以下の説明では、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の各部材には、それぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを符号に付記している。
図１０は、中間転写ベルト１１０の張架構造の説明図であり、中間転写ベルト１１０が全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接した全当接モードを示している。上記接離手段は、図１０において、中間転写ベルト１１０をイエロー、マゼンタ、シアンの各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃに対して同時に接離させるための第１揺動アーム１４１及び第１接離カム１４２と、中間転写ベルト１１０を黒感光体１Ｋに対して接離させるための第２揺動アーム１４３及び第２接離カム１４４とから主に構成されている。上記第１接離カム１４２は、駆動制御部１４５からの制御信号で駆動制御される接離モータ１４６により回転駆動される。また、上記第２接離カム１４４は、第２接離カム１４４のカム軸の先端にレバーが装着されて、レバーを手動で回転させることにより回転駆動される。
【００４１】
上記第１揺動アーム１４１は、その一端側が、第２揺動アーム１４３の長手方向中間位置よりも黒用一次転写ローラ６２Ｋ側の揺動支点１４８で揺動可能に支持される。ここで、第２揺動アーム１４３が揺動するので、この揺動支点１４８自体も揺動することになる。第１揺動アーム１４１の他端側には中間転写ベルト１１０を張架する支持ローラ１５が設けられている。そして、第１揺動アーム１４１の長手方向において、揺動支点１４８と支持ローラ１５との間には、イエロー用、マゼンタ用、シアン用の３つの一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃが、各加圧スプリング１６３Ｙ，Ｍ，Ｃにより、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ側に付勢された状態で回転可能に支持されている。第１揺動アーム１４１は、その長手方向中間位置よりも支持ローラ１５側であって、３つの一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃの配設位置と反対側に第１接離カム１４２が当接しており、この第１接離カム１４２が回転することにより、第１揺動アーム１４１が揺動支点１４８を中心として揺動する。この結果、３つの一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃが３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃに対して接離動作を行い、中間転写ベルト１１０を３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃに対して一体で接離動作させることができる。
【００４２】
上記第２揺動アーム１４３はその一端側の揺動支点１４９を中心として中間転写ユニットフレーム（不図示）に揺動可能に支持されており、他端側には黒用一次転写ローラ６２Ｋが設けられている。この黒用一次転写ローラ６２Ｋは加圧スプリング１６３Ｋにより黒感光体１Ｋ側に付勢された状態で回転可能に支持される。第２揺動アーム１４３は、その長手方向中間位置よりも黒用一次転写ローラ６２Ｋ側であって、黒感光体１Ｋの配設位置と反対側に第２接離カム１４４が当接しており、この第２接離カム１４４が回転することにより、第２揺動アーム１４３が揺動支点１４９を中心として揺動する。この結果、黒感光体１Ｋに対して黒用一次転写ローラ６２Ｋが接離動作を行い、中間転写ベルト１１０が黒感光体１Ｋに対して接離動作することができる。
【００４３】
図１１は、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち黒感光体１Ｋを残して、他の３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから中間転写ベルト１１０を離間させた一部離間モードを示す図である。
図１０の状態から第１接離カム１４２を半回転させることにより、第１揺動アーム１４１が揺動支点１４８を中心として図中下側に揺動し、イエロー用，マゼンタ用，シアン用の３つの一次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃがこれらに対応した３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離れていき、中間転写ベルト１１０がこれら３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間する。この結果、図１１に示す一部離間モードとなり、黒単色画像を形成することができる。
この一部離間モードでは、中間転写ベルト１１０が黒感光体１Ｋのみに当接し、これ以外の他の３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間しているため、これら３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃでは中間転写ベルト１１０との接触による感光体劣化を防止することができる。また、黒感光体１Ｋ以外の他の３つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃの動作を停止しておくことができるので、これらの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃだけでなく、帯電装置、現像装置４、クリーニング装置等の寿命を延ばすことができる。
【００４４】
図１２は、中間転写ベルト１１０を黒感光体１Ｋからも離間させ、全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト１１０を離間させた全離間モードを示す図である。後述する空の現像装置に現像剤を充填するときに、全ての感光体１Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋから中間転写ベルト１１０を離間させる。また、工場出荷時においても、全ての感光体１Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋから中間転写ベルト１１０を離間させておき、ユーザーのもとに搬送され、サービスマンの初期作業時にレバーを回動させて、図１１に示す一部離間モードにする。
図１１の状態から第２接離カム１４４を半回転させると、第２揺動アーム１４３が揺動支点１４９を中心として図中右回り方向に揺動し、黒用一次転写ローラ６２Ｋが下側に下がって黒感光体１Ｋから離れていき、中間転写ベルト１１０が黒感光体１Ｋから離間する。これにより、中間転写ベルト１１０は全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから離間することになる。
また、このとき、一端を第２揺動アーム１４３により支持された第１揺動アーム１４１は揺動支点１４８側が図中下側に下がるため、第１揺動アーム１４１は図１１の状態から略平行に下に移動することになる。仮に、第１揺動アーム１４１の揺動支点１４８が第２揺動アーム１４３に接続していなければ、第１揺動アーム１４１は図中左下側に傾斜した状態となり、シアン用一次転写ローラ６２Ｃがシアン感光体１Ｃに最も接近しており、中間転写ベルト１１０とシアン感光体１Ｃとの離間量が他の２つの感光体１Ｙ，Ｍに比べて小さくなってしまう。
【００４５】
ここで、上記現像装置４内の現像剤は、長期間使用していると特にキャリアが劣化するため定期的に交換する必要がある。具体的には、サービスマンがユーザーを訪問し、古い現像剤の回収して、空の現像装置に新しい現像剤の補給が行われる。古い現像剤の回収は、現像装置４を装置本体から取り外して、トナー補給口９５（図４参照）から現像装置内の古い現像剤を回収する。または、現像装置の底部に現像剤排出口と、この現像剤排出口を開閉するシャッターを設けておき、図示しない操作表示パネルから隠しメニューを呼び出して、現像剤排出モードを実行する。このモードが実行されると、シャッターが開くとともに、各スクリュウが回転駆動し、現像装置内の現像剤を現像剤排出口から排出し古い現像剤を回収するようにしてもよい。そして、現像装置から古い現像剤を回収したら、新しい現像剤を現像装置へと充填する。
また、現像剤を収容する現像装置に予め現像剤を充填して複写機１００を出荷した場合、輸送時に振動を受けたり装置全体が傾いたりして、現像装置の開口部から現像剤が飛散したり、現像剤が外気と触れることにより現像剤が劣化したりするため、複写機１００がユーザーのもとに搬送されてから、現像剤を現像装置へと充填する。
【００４６】
現像装置４への現像剤の充填は、次のようにして行われている。まず、複写機１００の前面ドアを開けるとともに、装置の主電源をＯＦＦにして、装置の側板にネジ固定されているトナー補給装置５００を装置本体から取り外す。トナー補給装置５００を装置本体から取り外すと、図１３に示すように、各現像装置のトナー補給口９５が露出する。次に、図１４に示すように、第２接離カムのカム軸１４４ａの先端にレバー１４７を取り付けて、図中反時計回りに回転させて、全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト１１０を離間させる。次に、図１５に示すように、現像剤を収容した現像剤ボトル１８０の現像剤補給口が、トナー補給口９５に合わさるように、現像剤ボトル１８０をセットする。複写機１００がユーザーのもとに搬送されたときにおける初期作業においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの現像剤ボトル１８０をそれぞれ対応する色のトナー補給口にセットする。現像剤の交換作業においては、古い現像剤を回収した現像装置のトナー補給口に現像剤ボトル１８０をセットする。次に、現像剤補給口をシールしている不図示のヒートシールを剥がして、複写機１００の前面ドアを閉じて、装置の主電源をＯＮにする。次に、図示しない操作表示パネルから隠しメニューを呼び出して、現像剤ボトル１８０をセットした色に対応する色を選択して、現像剤充填モードを実行する。複写機１００がユーザーのもとに搬送されたときにおける初期作業においては、全色を選択して、現像剤充填モードを実行する。このモードが実行されると、各スクリュウが回転駆動して、トナー補給口９５から供給される現像剤ボトル内の現像剤を搬送して、現像装置内に万遍なく現像剤を行き渡らせる。現像剤充填モードが実行されているときは、現像ローラに付着した新しいキャリアによって感光体１が傷つけられないように、感光体１も回転駆動させる。また、クリーニングブレードにトナーが供給されない状態で、感光体１を回し続けると、クリーニングブレードのめくれが生じるため、ある程度現像剤が充填された時点で、感光体１上に帯状のクリーニング入力画像を形成し、クリーニングブレードにトナーが入力されるようにしている。全色を選択して、現像剤充填モードを実行した場合は、Ｙ→Ｍ→Ｃ→Ｋの順に現像剤が充填される。もちろん、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ同時に現像剤の充填を行ってもよい。
【００４７】
このようにして、現像剤ボトル内の現像剤が全て現像装置へ充填され、現像剤充填モードが終了したら、装置の主電源をＯＦＦにし、前面ドアを開けて、トナー補給装置５００を装置本体に取り付ける。そして、レバー１４７を回転させて、中間転写ベルト１１０を図１２に示す全離間モードから、図１１に示す一部離間モードにして、前ドアを閉める。
【００４８】
図１６は、本複写機１００の電気回路の要部を示すブロック図である。同図において制御部１９８は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、データ記憶手段たる不揮発性のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、データ記憶手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を有している。制御部１９８は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、本複写機１００の特徴点に関連する機器やセンサだけを示している。制御部１９８は、ＲＡＭやＲＯＭ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各手段の機能を実現している。具体的には、制御部１９８は、操作表示部１９４から現像剤充填モードの実行の指示を受けたら、感光体モータ、現像モータを駆動させて、現像剤の充填を行う現像剤充填手段として機能する。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴点について説明する。上述した現像剤収容部に現像剤を充填する作業のときに、現像剤ボトルのセットする箇所を間違ったり、現像剤の回収し忘れたりすることによって、現像剤が充填されている現像装置に現像剤を充填してしまう所謂二重充填をしてしまう場合があった。このような二重充填が起こると、現像装置から現像剤が溢れ出し、現像剤が装置本体内にこぼれ落ちて、複写機１００を著しく汚染し、装置に致命的なダメージを与えてしまう。
【００５０】
そこで、本実施形態においては、図１７に示すように、制御部１９８は、現像剤収容部に現像剤が充填されているか否かをチェックし（Ｓ１）、現像剤が充填されていない場合は、現像剤充填動作を実行するようにした（Ｓ２）。
以下に、実施例１乃至３に基づいて、具体的に説明する。
【００５１】
［実施例１］
まず、実施例１について説明する。
図１８は、実施例１の現像剤充填モードの実行フローチャートである。実施例１は、トナー濃度センサ１９１の出力値Ｖｔに基づいて、現像剤収容部に現像剤が充填されているか否かをチェックするものである。
現像装置のトナー補給口に現像剤ボトルセットし、サービスマンが操作表示部１９４を操作して、現像剤充填モードの実行を指示したら、現像剤充填手段たる制御部１９８は、トナー濃度検知手段たるトナー濃度センサ１９１を起動して出力値Ｖｔを検知する（Ｓ１１）。このトナー濃度センサ１９１は、透磁率センサであり、トナー濃度が低い場合は、トナー濃度センサ１９１の検知領域にキャリアが多く存在しており、透磁率が高くなり、センサの出力値Ｖｔが高くなる。トナー濃度が高い場合は、トナー濃度センサの検知領域にキャリアがあまり存在してないので、透磁率が低くなり、センサの出力値Ｖｔが低くなるものである。よって、現像装置内が空のときは、透磁率が非常に低いので、センサの出力値Ｖｔが非常に低くなる。よって、閾値Ｖｒｅｆよりもトナー濃度センサ１９１の出力値Ｖｔが低い場合（Ｓ１２のＹＥＳ）は、現像剤装置内に現像剤がないと判断でき、現像収容部内の各搬送部材（供給スクリュ８、攪拌スクリュウ１１、回収スクリュウ６）を回転駆動して、現像剤ボトル内の現像剤を現像装置内に充填する現像剤充填動作を実行する。
一方、閾値Ｖｒｅｆよりもトナー濃度センサ１９１の出力値Ｖｔが高い場合（Ｓ１２のＮＯ）は、操作表示部１９４などに現像装置内に現像剤がある旨を警告表示して、終了する。これにより、サービスマンのヒューマンエラーによる２重充填を防止することができる。また、実施例１においては、トナー濃度センサ１９１を、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知する充填検知手段として用いることで、トナー濃度センサ１９１と別に、充填検知手段を設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【００５２】
［実施例２］
次に、実施例２について説明する。
図１９は、実施例２の現像剤充填モードの実行フローチャートである。実施例２は、供給スクリュ８、攪拌スクリュウ１１、回収スクリュウ６などの搬送部材のトルクに基づいて、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知するものである。
現像装置のトナー補給口に現像剤ボトル１８０をセットし、サービスマンが操作表示部１９４を操作して、現像剤充填モードの実行を指示したら、現像剤充填手段たる制御部１９８は、現像モータ１９３を駆動して（Ｓ２１）、現像ローラ５、供給スクリュ８、回収スクリュウ６、攪拌スクリュウ１１を回転駆動させる。また、これと同時に制御部１９８は、現像モータトルク検知センサ１９７を起動して、現像モータ１９３のトルクを検知する（Ｓ２２）。現像モータトルク検知センサ１９７は、現像モータ１９３の駆動電流をモニターしてトルクに換算するもので、現像モータ１９３や現像装置の異常判定に用いられているものである。現像モータ１９３のトルク値Ｔが閾値Ｔｒｅｆより高い場合は、現像剤収容部に現像剤があり、供給スクリュ８、回収スクリュウ６、攪拌スクリュウ１１などの搬送部材のトルクが高いので、現像剤収容部に現像剤があることを検知することができる。よって、現像モータ１９３のトルク値Ｔが閾値Ｔｒｅｆより高い場合（Ｓ２３のＮＯ）は、操作表示部１９４などに現像装置内に現像剤がある旨を警告表示するとともに、現像モータ１９３の駆動を停止して終了する。
一方、現像モータ１９３のトルク値Ｔが閾値Ｔｒｅｆより低い場合は、現像剤収容部に現像剤がなく、供給スクリュ８、回収スクリュウ６、攪拌スクリュウ１１などの搬送部材のトルクが低い。よって、現像モータ１９３のトルク値Ｔが閾値Ｔｒｅｆより低い場合（Ｓ２３のＹＥＳ）は、現像剤充填動作を実行する（Ｓ２５）。なお、現像モータ１９３のトルクを検知するために現像モータ１９３を駆動するため、現像剤ボトル内のトナーが現像装置内に充填されるおそれがあるが、現像モータ１９３を回転駆動する時間はほんの数秒であるので、現像装置内に現像剤があるものに現像剤が充填されても、現像装置から溢れるほど現像剤が充填されることはない。
【００５３】
この実施例２においても、現像装置内に現像剤があるときは、現像剤ボトルから現像剤が充填されないので、サービスマンのヒューマンエラーによる２重充填を防止することができる。また、現像モータ１９３や現像装置の異常判定に用いる現像モータトルク検知センサ１９７を、充填検知手段として用いることで、現像モータトルク検知センサ１９７とは別に、充填検知手段を設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【００５４】
［実施例３］
次に、実施例３について説明する。
図２０は、実施例３の現像剤充填モードの実行フローチャートである。実施例３は、感光体１に剤有無検知パターンを形成する動作を実行し、付着量検知センサで感光体上の像を検知し、その値に基づいて、現像剤収容部に現像剤が充填されているか否かをチェックするものである。
現像剤が空の現像装置のトナー補給口９５に現像剤ボトル１８０をセットし、サービスマンが操作表示部１９４を操作して、現像剤充填モードの実行を指示したら、現像剤充填手段たる制御部１９８は、現像モータ１９３、感光体モータ１９２を駆動させる（Ｓ３１）とともに、帯電バイアス、現像バイアスを印加して（Ｓ３２）、剤有無検知パターン像を作成する（Ｓ３３）。次に、制御部１９８は、付着量検知センサ１９０で剤有無検知パターン像を検知する（Ｓ３４）。付着量検知センサ１９０は、反射型の光学センサであって、感光体上の像にトナーが多く付着している場合は、センサの出力値Ｖｓｐは低くなり、感光体上の像に付着しているトナーが少ない場合は、センサの出力値Ｖｓｐは高くなるものである。
現像装置内に現像剤がない場合は、感光体上の剤有無検知パターン像には、トナーが付着することがないため、センサの出力値Ｖｓｐが閾値Ｖｒｅｆよりも高くなる。よって、センサの出力値Ｖｓｐが閾値Ｖｒｅｆよりも高い場合（Ｓ３５のＹＥＳ）は、現像剤充填動作を実行して、セットされた現像剤ボトル１８０から現像剤を充填する。
一方、センサの出力値Ｖｓｐが閾値Ｖｒｅｆよりも低い場合（Ｓ３５のＮＯ）は、感光体上の剤有無検知パターン像にトナーが付着しており、現像装置内に現像剤が充填されているので、操作表示部１９４などに現像装置内に現像剤がある旨を警告表示するなどして終了する。
なお、実施例３においては、剤有無検知パターン像を作成するために現像モータ１９３を回転駆動させて、各スクリュウを回転させるため、現像剤ボトル１８０の現像剤が充填されてしまうが、剤有無検知パターン像を作成するために現像モータ１９３を回転駆動させる時間は、僅かである。よって、現像装置内に現像剤が充填されているものに、現像剤が充填されてしまっても、現像装置から溢れるほど現像剤が充填されることはない。
【００５５】
この実施例３においても、現像装置内に現像剤があるときは、現像剤ボトル１８０から現像剤が充填されないので、サービスマンのヒューマンエラーによる２重充填を防止することができる。また、画像濃度を一定に保つための上述した作像設定時に用いる付着量検知センサ１９０を、充填検知手段として用いることで、付着量検知センサ１９０とは別に、充填検知手段を設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【００５６】
サービスマンが中間転写ベルト１１０を感光体１から離間させるのを忘れて、充填動作モードを実行させると、感光体１と中間転写ベルト１１０とが摺擦して、感光体１の表面や中間転写ベルト１１０の表面が傷ついてしまう問題がある。そこで、図２１に示すように、トナー濃度の検知結果に基づいて、現像装置内に現像剤が充填されていないことを検知したら（Ｓ４１〜Ｓ４２）、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間しているか否かを検知して（Ｓ４３）、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間している場合（Ｓ４３のＹＥＳ）、現像剤充填動作を実行するようにしてもよい。なお、本実施形態においては、デフォルトの設定が、図１１に示す一部離間モードであるため、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間しているか否かを検知して現像剤充填動作を実行する制御は、現像剤充填モードの実行指示が、Ｋ色のときおよび全色のときに行う。
以下に、実施例４乃至７に基づいて具体的に説明する。
【００５７】
［実施例４］
まず、実施例４について説明する。
実施例４は、図２２に示すように、第２揺動アーム１４３の下面に下面から突出するフィラー部１８２と、中間転写ベルト１１０の位置を検知するための位置検知手段たる位置検知センサ１９５とを設ける。この位置検知センサ１９５は、透過型の光学センサであり、図示しない発光素子と受光素子とが所定の間隔をおいて対向配置されている。図２２（ａ）に示すように、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋと接触している一部離間モードのときは、位置検知センサ１９５の図示しない発光素子の光が受光素子に受光されており、所定の出力値が位置検知センサ１９５から出力されている。図２２（ｂ）に示すように、レバー１４７を回転させて中間転写ベルト１１０をＫ色の感光体１Ｋから離間させると、フィラー部１８２が位置センサ１９５の不図示の受光素子と発光素子との対向領域に移動して、発光素子の光を遮断する。これにより、受光素子の出力値が低下して、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋから離間した位置にあることを検知することができる。
【００５８】
図２３は、実施例４の現像剤充填モードの実行フローチャートである。
図に示すように、Ｋ色の現像装置４Ｋに対して現像剤充填モードが実行指示され、トナー濃度センサ１９１の検知の結果、Ｋ色の現像装置内に現像剤が充填されていなかった場合は、制御部１９８は、位置センサ１９５がフィラー部１８２を検知しているか否かをチェックする（Ｓ５３）。フィラー部１８２を検知している場合（Ｓ５３のＹＥＳ）は、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋから離間しているので、現像剤充填動作を実行する（Ｓ５４）。
一方、位置検知センサ１９５がフィラー部１８２を検知していない場合（Ｓ５３のＮＯ）は、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋと接触する一部離間モードであり、サービスマンがレバー１４７を回転し忘れているので、その旨を操作表示部１９４に警告表示して終了する。
【００５９】
このように、実施例４においては、中間転写ベルト１１０が感光体から離間していないときは、現像剤充填動作が実行されないので、感光体１が中間転写ベルト１１０と摺擦して、感光体１や中間転写ベルト１１０が傷つくのを抑制することができる。
【００６０】
［実施例５］
次に、実施例５について説明する。
実施例５は、第２接離カム１４４の位置によって、中間転写ベルト１１０の位置を検知するものである。
実施例５では、図２４（ａ）に示すように、カム軸１４４ａにフィラー部材１８１が固定されており、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋと接触しているときは、フィラー部材１８１の一部が実施例４と同様な構成の位置センサ１９５の不図示の受光素子と発光素子との対向領域に位置して、発光素子の光を遮断している。図２４（ｂ）に示すように、第２接離カム１４４が９０°回転して、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋから離間すると、位置センサ１９５の不図示の発光素子の光が不図示の受光素子に受光され、位置センサ１９５が、所定の出力値を出力する。このように、位置センサ１９５の出力値から、第２接離カム１８１の位置を検知でき、中間転写ベルト１１０の位置がＫ色の感光体１Ｋから離間している位置にあるか否かを検知することができる。
【００６１】
図２５は、実施例５の現像剤充填モードの実行フローチャートである。
図に示すように、Ｋ色の現像装置に対して現像剤充填モードが実行指示され、トナー濃度センサ１９１の検知の結果、Ｋ色の現像装置内に現像剤が充填されていなかった場合（Ｓ６２のＹＥＳ）は、第２接離カム１４４が図２４（ｂ）に示すような離間位置にあるか否かをチェックする（Ｓ６３）。具体的には、上述したように、位置センサ１９５が所定の出力値を出力している場合は、第２接離カム１４４が離間位置にあり、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋから離間していることが検知される。第２接離カム１４４が離間位置にある場合（Ｓ６３のＹＥＳ）は、現像剤充填動作を実行する（Ｓ６４）。一方、第２接離カム１４４が離間位置にない場合は、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋと接触しており、サービスマンがレバー１４７を回転し忘れているので、その旨を操作表示部１９４に警告表示して終了する。
【００６２】
このように、実施例５においても、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間していないときは、現像剤充填動作が実行されないので、感光体１が中間転写ベルト１１０と摺擦して、感光体１や中間転写ベルト１１０が傷つくのを抑制することができる。
【００６３】
［実施例６］
次に、実施例６について説明する。
実施例６は、感光体モータ１９２の負荷が異常に重くなったことを検知することで装置の異常を検知するために用いられる感光体トルク検知センサ１９６の出力値に基づいて、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１から離間しているか否かを検知するものである。すなわち、実施例５では、感光体トルク検知センサ１９６が、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間しているか否かを検知する離間検知手段として機能するのである。感光体モータトルクセンサ１９６は、感光体モータ１９２の駆動電流をモニターしてトルクに換算するものである。
【００６４】
図２６は、実施例６の現像剤充填モードの実行フローチャートである。
図に示すように、Ｋ色の現像装置に対して現像剤充填モードが実行指示され、トナー濃度センサ１９１の検知の結果、Ｋ色の現像装置内に現像剤が充填されていなかった場合（Ｓ７２のＹＥＳ）は、感光体モータ１９２を駆動させるとともに、感光体モータトルクセンサ１９６を起動させる（Ｓ７３〜Ｓ７５）。Ｋ色の感光体１Ｋと中間転写ベルト１１０とが接触している場合は、K色の感光体１Ｋのトルクが高くなっているので、感光体モータトルクセンサ１９６の出力値Ｔは、閾値Ｔｒｅｆより高くなる。よって、感光体モータトルクセンサ１９６の出力値Ｔが閾値Ｔｒｅｆよりも高い場合（Ｓ７５のＮＯ）は、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋと接触しており、サービスマンがレバー１４７を回転し忘れているので、その旨を操作表示部１９４に警告表示して終了する。
一方、モータトルクセンサ１９６の出力値Ｔが閾値Ｔｒｅｆよりも低い場合（Ｓ７５のＮＯ）は、中間転写ベルト１１０がＫ色の感光体１Ｋから離間しているので、現像剤充填動作を実行する（Ｓ７６）。
【００６５】
このように、実施例５においても、中間転写ベルト１１０が感光体１から離間していないときは、現像剤充填動作が実行されないので、感光体１が中間転写ベルト１１０と摺擦して、感光体１や中間転写ベルト１１０が傷つくのを抑制することができる。また、感光体モータトルクセンサ１９６と中間転写ベルト１１０の位置を検知する位置検知手段とを別々に設けるものに比べて、装置のコストダウンを図ることができる。
【００６６】
また、上述では、感光体のトルク（感光体駆動モータのトルク）に基づいて、中間転写ベルトが感光体から離間しているか否かを検知しているが、中間転写ベルトを駆動して、中間転写ベルトのトルクを検知することで、中間転写ベルトが感光体から離間しているか否かを検知するようにしてもよい。
【００６７】
［実施例７］
次に、実施例７について説明する。
実施例７は、図２７に示すように、第２接離カム１４４を回転駆動させる第２接離モータ１８３を設けて、自動的に中間転写ベルト１１０をＫ色の感光体１Ｋから離間させるようにしたものである。
【００６８】
図２８は、実施例７の現像剤充填モードの実行フローチャートである。
図に示すように、Ｋ色の現像装置に対して現像剤充填モードが実行指示され、トナー濃度センサ１９１の検知の結果、Ｋ色の現像装置内に現像剤が充填されていなかった場合（Ｓ８２のＹＥＳ）は、第２接離モータ１８３を駆動し（Ｓ８３）、中間転写ベルト１１０をＫ色の感光体１Ｋから離間させて、現像剤充填動作を実行する（Ｓ８４）。
【００６９】
実施例７においては、自動的に中間転写ベルト１１０をＫ色の感光体１Ｋから離間させるので、現像剤充填動作を実行時に感光体１Ｋが中間転写ベルト１１０と摺擦して、感光体１や中間転写ベルト１１０が傷つくのを抑制することができる。
【００７０】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて感光体上の潜像を現像する現像装置とを備えている。また、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知する充填検知手段と、充填検知手段が現像剤収容部内に現像剤が充填されていないことを検知した場合に、装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤収容ボトルたる現像剤ボトル１８０から現像剤収容部内に現像剤を充填する現像剤充填手段たる制御部１９８とを備えている。
このように構成することで、現像剤収容部内に現像剤が充填されている状態で、現像剤ボトル１８０から現像剤収容部内に現像剤が充填されることがない。これにより、サービスマンのヒューマンエラーによって、現像剤が二重充填されてしまうのを防止することができる。
【００７１】
また、実施例１によれば、トナー濃度検知手段たるトナー濃度センサ１９１の検知結果に基づいて、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知するようにした。現像装置内に現像剤がある場合は、現像装置内に現像剤がない場合に比べて出力値が大きくなるので、トナー濃度センサの出力値から、現像装置内の現像剤があるか否かを検知することができる。
【００７２】
また、実施例２のように、供給スクリュ、攪拌スクリュ、回収スクリュなどの搬送部材のトルクに基づいて、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知するよう充填検知手段を構成してもよい。現像装置内に現像剤がある場合は、搬送部材のトルクが高くなるので、搬送部材のトルクからでも現像装置内の現像剤があるか否かを検知することができる。
【００７３】
また、実施例３のように、感光体に所定の画像たる剤有無検知パターンを形成する画像形成動作を実行し、その画像のトナー付着量をトナー付着量検知手段たる付着量検知センサで検知し、その検知結果に基づいて、現像剤収容部内に現像剤が充填されているかいないかを検知するようにしてもよい。現像装置内に現像剤がない場合は、剤有無検知パターンにトナーが付着しないので、剤有無検知パターンを付着量検知センサで検知すれば、現像装置内の現像剤があるか否かを検知することができる。
【００７４】
また、中間転写体たる中間転写ベルトを感光体に対して接離させる接離手段と、中間転写体が前記潜像担持体から離間しているか否かを検知する離間検知手段とを有し、離間検知手段が、中間転写ベルトが感光体から離間していることを検知した場合に、装置本体にセットされた現像剤を収容した現像剤ボトルから現像剤収容部内に現像剤を充填するように制御部を構成する。このように構成することで、中間転写ベルトが感光体から離間していない場合は、現像剤収容部内に現像剤を充填する現像剤充填動作が実行されないので、感光体と中間転写ベルトとが摺擦することがない。よって、感光体や中間転写ベルトが傷つくのを抑制することができる。
【００７５】
また、実施例６のように、感光体の回転駆動トルクおよび／または中間転写ベルトの回転駆動トルクに基づいて、中間転写ベルトが感光体から離間しているか否かを検知するよう離間検知手段を構成する。感光体と中間転写ベルトとが接触している場合は、感光体の駆動トルクや中間転写ベルトの駆動トルクが、感光体と中間転写ベルトとが離間しているときよりも大きくなる。よって、感光体の回転駆動トルクおよび／または中間転写ベルトの回転駆動トルクに基づいて、中間転写ベルトが感光体から離間しているか否かを検知することができる。
【００７６】
また、実施例４のように、中間転写ベルトの位置を検知する位置検知手段の検知結果に基づいて、中間転写ベルトが感光体から離間しているか否かを検知するよう離間検知手段を構成してもよい。中間転写ベルトが感光体と接触しているときと、中間転写ベルトが感光体から離間しているときとで、中間転写ベルトの位置が異なるので、位置検知センサで中間転写ベルトの位置を検知することで、感光体と中間転写ベルトとが離間しているか否かを検知することができる。
【００７７】
また、実施例５のように、中間転写ベルトを感光体から接離させるための接離カムの回転位置に基づいて、中間転写ベルトの位置を検知するようにしてもよい。接離カムの位置により、中間転写ベルトが感光体と接離するので、接離カムの位置を検知することで、中間転写ベルトの位置を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】現像装置及び感光体の概略構成図。
【図３】現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図４】現像装置の外観斜視図。
【図５】トナー補給装置の斜視説明図。
【図６】トナー補給装置の断面説明図。
【図７】トナーボトルの外観斜視図。
【図８】Ｋ色用のトナーボトルをセットする様子を説明する図。
【図９】複写機の外観斜視図。
【図１０】中間転写ベルトが全ての感光体と当接している全当接モードの説明図。
【図１１】中間転写ベルトが黒感光体を残して他の感光体から離間している一部離間モードの説明図。
【図１２】中間転写ベルトが全ての感光体から離間している全離間モードの説明図。
【図１３】トナー補給装置を取り外したときの複写機の説明図。
【図１４】第２接離カムのカム軸にレバーを取り付けた様子を説明する図。
【図１５】現像装置のトナー補給口に現像剤ボトルを取り付けた様子を説明する図。
【図１６】本複写機の電気回路の要部を示すブロック図。
【図１７】実施例１乃至３の現像剤充填モードの実行フローの概要を説明する図。
【図１８】実施例１の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図１９】実施例２の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図２０】実施例３の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図２１】実施例４乃至７の現像剤充填モードの実行フローの概要を説明する図。
【図２２】実施例４における中間転写ベルトの位置を検知する機構を説明する図。
【図２３】実施例４の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図２４】実施例５における中間転写ベルトの位置を検知する機構を説明する図。
【図２５】実施例５の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図２６】実施例６の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【図２７】第２接離カムを回転駆動させる第２接離モータを設けた構成を説明する図。
【図２８】実施例７の現像剤充填モードの実行フローチャート。
【符号の説明】
【００７９】
１      感光体
４      現像装置
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２５    定着装置
６５    トナー補給チューブ
９５    トナー補給口
１００  複写機
１２０  トナーボトル
１５０  プリンタ部
１４１  第１揺動アーム
１４２  第１接離カム
１４３  第２揺動アーム
１４４  第２接離カム
１８０  現像剤ボトル
１９５  位置検知センサ
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  トナー補給装置
【図１】
0005392593.tif 000002
【図２】
0005392593.tif 000003
【図３】
0005392593.tif 000004
【図４】
0005392593.tif 000005
【図５】
0005392593.tif 000006
【図６】
0005392593.tif 000007
【図７】
0005392593.tif 000008
【図８】
0005392593.tif 000009
【図９】
0005392593.tif 000010
【図１０】
0005392593.tif 000011
【図１１】
0005392593.tif 000012
【図１２】
0005392593.tif 000013
【図１３】
0005392593.tif 000014
【図１４】
0005392593.tif 000015
【図１５】
0005392593.tif 000016
【図１６】
0005392593.tif 000017
【図１７】
0005392593.tif 000018
【図１８】
0005392593.tif 000019
【図１９】
0005392593.tif 000020
【図２０】
0005392593.tif 000021
【図２１】
0005392593.tif 000022
【図２２】
0005392593.tif 000023
【図２３】
0005392593.tif 000024
【図２４】
0005392593.tif 000025
【図２５】
0005392593.tif 000026
【図２６】
0005392593.tif 000027
【図２７】
0005392593.tif 000028
【図２８】
0005392593.tif 000029