(57)【要約】【課題】現像剤カートリッジ装着操作に不慣れな操作者であってもトナーの供給不足を生じることがなく、印刷のかすれ等の発生を防止できるようにする。【解決手段】  スライド可能な第１のシャッタを設けた現像剤カートリッジと、前記第１のシャッタと係合する係合部と前記第１のシャッタと連動してスライド可能なセンサレバーを有する第２のシャッタを設けた画像形成ユニットと、前記現像剤カートリッジを装着したとき、前記第１のシャッタに連動して移動する前記センサレバーを検知し、前記第１のシャッタの状態を検知するシャッタ検知手段と、前記シャッタ検知手段によって検知した前記第１のシャッタの状態を報知する報知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2011008114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライド可能な第１のシャッタを設けた現像剤カートリッジと、
前記第１のシャッタと係合する係合部と前記第１のシャッタと連動してスライド可能なセンサレバーを有する第２のシャッタを設けた画像形成ユニットと、
前記現像剤カートリッジを装着したとき、前記第１のシャッタに連動して移動する前記センサレバーを検知し、前記第１のシャッタの状態を検知するシャッタ検知手段と、
前記シャッタ検知手段によって検知した前記第１のシャッタの状態を報知する報知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
印刷の中断または継続を判断する制御部と、
前記画像形成ユニットに配設された現像剤貯留槽内の現像剤の残量を検知する現像剤残量検出手段を有し、
前記制御部は印刷中に前記シャッタ検知手段によって前記第１のシャッタが開状態でないと検知したとき、前記現像剤残量検出手段によって現像剤の残量が多いと検知した場合は印刷を継続しながら該状態を報知し、現像剤の残量が少いと検知した場合は印刷を中断して該状態を報知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤カートリッジが装着されたことを検知する検知手段を有し、
前記検知手段によって前記現像剤カートリッジが装着されたことを検知して一定時間経過し、前記シャッタ検知手段が前記第１のシャッタが開状態でないと検知したとき、前記報知手段が該状態を報知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記報知手段は、前記前記第１のシャッタの状態を報知するのに代えて、または前記第１のシャッタの状態を報知するのに加えて前記第１のシャッタの再操作を促すガイダンスを表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像を現像する現像剤を収納した現像剤カートリッジを使用する電子写真方式のプリンタやファックス、複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の画像形成装置として、装置本体に装着された画像形成ユニット（プロセスカートリッジ）に現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）を装着して使用するタイプのものがあり、この画像形成装置においては、現像剤カートリッジを画像形成ユニットの装着部に装着する際に、現像剤カートリッジ端部に設けられている回転ノブを回転させることで現像剤カートリッジに設けられている現像剤（トナー）の排出口を開口させて画像形成ユニット内へ現像剤を供給すると共に、現像剤カートリッジをロックさせるものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０１８１３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、例えば操作に不慣れな作業者が現像剤カートリッジを装着する場合、回転ノブを必要角度に回転させる前に装着できたものと錯覚して装着操作を終了してしまうことがあり、そのような場合、現像剤の排出口が半開き等の不充分な開口状態になり、現像剤カートリッジから画像形成ユニット内への現像剤の供給が不足して、印刷のかすれ等を発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明の画像形成装置は、スライド可能な第１のシャッタを設けた現像剤カートリッジと、前記第１のシャッタと係合する係合部と前記第１のシャッタと連動してスライド可能なセンサレバーを有する第２のシャッタを設けた画像形成ユニットと、前記現像剤カートリッジを装着したとき、前記第１のシャッタに連動して移動する前記センサレバーを検知し、前記第１のシャッタの状態を検知するシャッタ検知手段と、前記シャッタ検知手段によって検知した前記第１のシャッタの状態を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにした本発明は、現像剤カートリッジから現像剤貯留槽へ充分な量のトナーを確実に供給することが可能となり、不慣れな操作者であってもトナーの供給不足を生じることがなく、印刷のかすれ等の発生を防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例を示す概略側面図
【図２】現像剤カートリッジの底部側から見た斜視図
【図３】第１の実施例における画像形成ユニットを示す斜視図
【図４】第１の実施例における画像形成ユニットを示す側断面図
【図５】第２のシャッタの構造を示す斜視図
【図６】第１の実施例の制御系を示すブロック図
【図７】第１の実施例の動作説明図
【図８】第２の実施例における画像形成ユニットを示す側断面図
【図９】第２の実施例の制御系を示すブロック図
【図１０】第２の実施例の作用を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は第１の実施例を示す概略側面図、現像剤カートリッジの底部側から見た斜視図、図３は画像形成ユニットを示す斜視図、図４は同じく画像形成ユニットを示す側断面図であり、これらの図において１は現像剤カートリッジ、１０は画像形成装置の装置本体に装着された画像形成ユニットである。
【００１１】
現像剤カートリッジ１は、図２に示すように両端を閉止した筒状のカートリッジ本体２と、このカートリッジ本体２の外周に長手方向にスライド可能に装着された短筒状の第１のシャッタ３により構成されている。カートリッジ本体２は、その断面形状が例えば上部が略方形で下部が円形成すように形成されており、そして底部中央に現像剤（以下トナー）を排出する矩形のトナー排出口（現像剤排出口）４を有している。このトナー排出口４は現像剤カートリッジ１が画像形成ユニットに装着されていない状態では第１のシャッタ３によって閉じられている。また、第１のシャッタ３は、その上部が手動操作のための操作部５となっており、底部には後述する第２のシャッタの突起と係合する係合部としての係合穴６が設けられている。また、第１のシャッタ３の開ききった位置には、図示しないディテント部を有し、第１のシャッタ３を固定することができる。
【００１２】
画像形成ユニット１０には、図４に示したようにその一端側にトナーを貯留する空間としてのトナー槽（現像剤貯留槽）１１が形成され、このトナー槽１１の上方には現像剤カートリッジ１を装着する装着部１２が設けられていて、トナー槽１１と装着部１２の間部分つまり装着部１２の底部には現像剤カートリッジ１のトナー排出口４から供給されるトナーをトナー槽１１へ受け入れるためのトナー受入口１３がトナー排出口４と対応するように形成されており、そのトナー受入口１３には第１のシャッタ３と同方向にスライド可能な第２のシャッタ１４が配置されている。尚、装着部１２には現像剤カートリッジ１が装着されたことを検知する図示しないセンサが設けられている。
【００１３】
また、画像形成ユニット１０内には、トナー担持体としての現像ローラ１５が回転可能に配置され、層形成部材としての層形成ブレード１６の自由端が現像ローラ１５に表面に接触するように設けられている。この層形成ブレード１６は現像ローラ１５の軸方向の長さと同等の長さを有しており、その基部は画像形成ユニット１０内に設けられた取付け部に固定されている。
【００１４】
トナー槽１１と現像ローラ１５の間には、現像ローラ１５と平行にトナー供給ローラ１７が回転可能に配置され、このトナー供給ローラ１７の回転によりトナー槽１１内のトナーが現像ローラ１５の表面に供給され、層形成ブレード１６により均一なトナーの層が現像ローラ１５の表面全体に形成される。
【００１５】
感光ドラムと呼ばれる静電潜像担持体１８は、トナー供給ローラ１７と反対側の位置で現像ローラ１５とほぼ軸方向全長に亘って接触するように画像形成ユニット１０の他端側内部に回転可能に設けられ、この静電潜像担持体１８にはその中心軸の一端に図示しないギアが固定されていて、このギアを介して画像形成ユニット１０の外部から駆動力を受け、回転するようになっている。また、静電潜像担持体１８の外周面上の所定の位置には、静電潜像担持体１８ほぼ軸方向全長に亘って接触する帯電ローラ１９が設けられていて、静電潜像担持体１８の回転によりこの帯電ローラ１９も回転するものとなっている。
【００１６】
静電潜像担持体１８は帯電ローラ１９により帯電された後、図示しない露光手段により静電潜像が書込まれ、この静電潜像が現像ローラ１５により現像されることでトナー像が形成されるが、このトナー像を図示しない用紙等に転写するために静電潜像担持体１８の外周の一部は画像形成ユニット１０の底部側で露出している。
【００１７】
図５は前記のように画像形成ユニット１０に設けられた第２のシャッタ１４の構造を示す斜視図で、この図に示すように第２のシャッタ１４の上面には現像剤カートリッジ１の第１のシャッタ３に設けられた係合穴６と対応するように突起２０が形成されていて、図３に示したように画像形成ユニット１０の装着部１２に現像剤カートリッジ１を装着したとき突起２０が第１のシャッタ３に設けられた係合穴６と係合し、操作者が第１のシャッタ３の操作部５を掴んで第１のシャッタ３をスライドさせると、第２のシャッタ１４も同一方向にスライドさせることができるようになっている。
【００１８】
また、第２のシャッタ１４の一端には第２のシャッタ１４のスライド方向に突出させたセンサレバー２１が形成されていて、このセンサレバー２１の先端と対向するようにシャッタ検知センサ（シャッタ検知手段）としてのリミットスイッチ２２が画像形成ユニット１０内に配置され、更に第２のシャッタ１４の所定の位置には引張スプリング２３の一端が掛けられていて、この引張スプリング２３の他端はトナー槽１１内の所定の部位に係止している。この引張スプリング２３により第１のシャッタ３と係合していない状態では、第２のシャッタ１４を閉状態に保つことができる。
【００１９】
尚、Ｌは第２のシャッタ１４が引張スプリング１３の引張力を受けトナー槽１１の上部に設けられているトナー受入口１３を閉じる位置にからスライドしたとき、センサレバー２１の先端がリミットスイッチ２２を動作させるまでの距離で、この距離Ｌを移動したとき第１のシャッタ３がトナー排出口４を完全に開放するものとなっている。
【００２０】
図６は第１の実施例の制御系を示すブロック図で、本画像形成装置全体の動作を制御する制御部２４にリミットスイッチ２２と報知手段としての表示部２５が接続されており、この表示部２５としてはＬＣＤ等が用いられる。
【００２１】
上述した構成の作用について説明する。
【００２２】
図７は第１の実施例の動作説明図で、同図（Ａ）は現像剤カートリッジ１が画像形成ユニット１０の装着部１２に装着された状態を示し、この状態はまだ操作者により現像剤カートリッジ１の操作部５が操作されておらず、現像剤カートリッジ１の第１のシャッタ３に設けられた係合穴６に画像形成ユニット１０側の第２のシャッタ１４の突起２０が係合しただけの状態である。このとき現像剤カートリッジ１のトナー排出口４は第１のシャッタによって閉じられており、また第２のシャッタ１４は引張スプリング１３の引張力を受けてトナー槽１１の上部に設けられているトナー受入口１３を閉じる位置に停止しているため、トナー受入口１３からの異物の進入やトナーのこぼれが防止される。
【００２３】
この状態から操作者が第１のシャッタ３の操作部５を手で掴んで、第１のシャッタ３を図面右方向にスライドさせると、第２のシャッタ１４も引張スプリング１３の引き伸ばしながら同一方向にスライドし、これにより現像剤カートリッジ１のトナー排出口４が開放されて行くと同時に、トナー受入口１３も開放されて行く。そして、第２のシャッタ１４のセンサレバー２１の先端が図７（Ａ）に示す距離Ｌだけ移動するまで第１のシャッタ３をスライドさせると、図７（Ｂ）に示すようにトナー排出口４及びトナー受入口１３が完全に開放されて、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へ充分な量のトナーが落下し、供給（補充）されると共に、センサレバー２１の先端がリミットスイッチ２２を押す。
【００２４】
これによりリミットスイッチ２２はオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切替わり、その信号が制御部２４に送られると、制御部２４は第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いてトナー排出口４及びトナー受入口１３が完全に開放されたことを認識する。
【００２５】
第１のシャッタ３が開いた状態においては、引張スプリング１３の復旧力に抗して前記ディテント部が開状態を保持する。
【００２６】
これに対して操作者による第１のシャッタ３のスライドが充分でなく、図７（Ｃ）に示したように第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が例えば半開きの状態で操作を止めると、トナー排出口４及びトナー受入口１３の開口が狭くなり、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へトナーが充分に供給されず、トナー供給不足が発生することになる。
【００２７】
この場合、センサレバー２１の先端がリミットスイッチ２２に届かず、リミットスイッチ２２が押されないため、リミットスイッチ２２がオフからオンに切替わることはない。
【００２８】
このため、リミットスイッチ２２がオフである場合、制御部２４は第１のシャッタ３が完全に開いていない状態であることを検知し、報知手段としての表示部２５にシャッタの状態を報知する。
【００２９】
このとき、例えば画像形成ユニット１０の装着部１２に現像剤カートリッジ１が装着されたことを図示しないセンサが検知してから、一定時間経過してもリミットスイッチ２２がオフからオンに切替わらない場合、制御部２４は第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いていないことを認識して、操作者に対してシャッタの開操作を再度行うように報知するために表示部２５にシャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスを表示する。また、同様のガイダンスを音声で出力して操作者に報知するようにしてもよい。
【００３０】
これにより、操作者は再度第１のシャッタ３の操作部５を手で掴んで、リミットスイッチ２２がオフからオンに切替わるまで第１のシャッタ３を図面右方向にスライドさせ、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へ充分な量のトナーを供給することが可能となる。
【００３１】
以上説明したように第１の実施例では、現像剤カートリッジ１の装着時に第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いたか否かを検知して、第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いていない場合、シャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスを表示するようにしているため、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へ充分な量のトナーを確実に供給することが可能となり、不慣れな操作者であってもトナーの供給不足を生じることがなく、印刷のかすれ等の発生を防止できるという効果が得られる。
【００３２】
尚、上述した第１の実施例では、シャッタ検知センサとしてリミットスイッチ２２を用いたが、ホトカプラ等をシャッタ検知センサとして用いて第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４の開を検知することも可能である。
【実施例２】
【００３３】
図８は本発明の第２の実施例における画像形成ユニットを示す側断面図、図９は第２の実施例の制御系を示すブロック図であり、この第２の実施例は制御部２４に接続したトナー残量検知センサ２６を画像形成ユニット１０のトナー槽１１内に配置したものである。このトナー残量検知センサ２６はトナー槽１１内のトナーの残量が少なくなったことを検知するもので、トナーの残量が少なくなったことを検知したとき、オフからオンに切り替わるものとなっている。尚、この他の構成は上述した第１の実施例と同様であるので、同様の部分は同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図１０は第２の実施例の作用を示すフローチャートで、図中にＳで示したステップに従ってその作用を説明する。
【００３５】
画像形成装置では印刷中に現像剤カートリッジ１が装着されることがあり、その場合、第１の実施例と同様に操作者によりシャッタ開の操作が行われる。
【００３６】
制御部２４は画像形成ユニット１０の装着部１２に現像剤カートリッジ１が装着されたことを図示しないセンサが検知してから、一定時間内にリミットスイッチ２２がオフからオンに切替わったかどうかを判断し（Ｓ１）、オンに切替わった場合は現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へトナーが充分に供給されたものとしてそのまま印刷を継続し（Ｓ２）、印刷終了の後、トナーの供給処理を終了させる。
【００３７】
一定時間内にリミットスイッチ２２がオフからオンに切替らない場合、制御部２４は第１の実施例と同様に第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いていないものと認識して、表示部２５にシャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスを表示する（Ｓ３）。このとき、同様のガイダンスを音声で出力するようにしてもよい。
【００３８】
続いて制御部２４はトナー残量検知センサ２６がオンになっているかどうかを判断し（Ｓ４）、オンになっていない場合は、印刷可能であると認識して印刷を継続する（Ｓ５）。
【００３９】
そして、印刷が終了した段階で制御部２４はリミットスイッチ２２がオンに切替っているかどうかを判断し（Ｓ６）、オンに切替っていない場合は、表示部２５にシャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスの表示を続けてリミットスイッチ２２がオンに切替るのを待ち、オフに切替っている場合は、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へトナーが充分に供給されたものとしてトナーの供給処理を終了させる。
【００４０】
また、前記Ｓ４でトナー残量検知センサ２６がオンになっていると判断した場合、制御部２４はトナーの残量が少なく正常な印刷はできないものと認識して、表示部２５にシャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスと共に印刷をキャンセルする旨のガイダンスを表示し（Ｓ７）、Ｓ６に移行してリミットスイッチ２２がオンに切替るのを待ち、オンに切替った場合、現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へトナーが充分に供給されたものとしてトナーの供給処理を終了させる。
【００４１】
上記の説明では、表示部２５に第１のシャッタ３を開く操作を促すガイダンスを表示したが、第１のシャッタ３が完全に開いていない状態、または開状態であることを表示してもよい。
【００４２】
以上説明したように、第２の実施例では、印刷中に現像剤カートリッジ１を装着したとき、第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４が完全に開いたか否かを検知すると共に、トナーの残量が少ないか否かを検知して、印刷が可能な分トナーの残量があれば印刷を継続するようにしているため、早急に印刷を行いたい場合等に対応することが可能になるという効果が得られる。
【００４３】
無論、この第２の実施例においても、第１のシャッタ３と第２のシャッタ１４の開き上体が不完全で現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へトナーが充分に供給されない場合は、シャッタの開操作を再度行うように促すガイダンスを表示するようにしているため、第１の実施例と同様に現像剤カートリッジ１からトナー槽１１へ充分な量のトナーを確実に供給することが可能となり、不慣れな操作者であってもトナーの供給不足を生じることがなく、印刷のかすれ等の発生を防止できるという効果が得られる。
【符号の説明】
【００４４】
１  現像剤カートリッジ
２  カートリッジ本体
３  第１のシャッタ
４  トナー排出口
５  操作部
６  係合穴
１０  画像形成ユニット
１１  トナー槽
１２  装着部
１３  トナー受入口
１４  第２のシャッタ
１５  現像ローラ
１６  層形成ブレード
１７  トナー供給ローラ
１８  静電潜像担持体
１９  帯電ローラ
２０  突起
２１  センサレバー
２２  リミットスイッチ
２３  引張スプリング
２４  制御部
２５  表示部
２６  トナー残量検知センサ
【図１】
2011008114.tif 000003
【図２】
2011008114.tif 000004
【図３】
2011008114.tif 000005
【図４】
2011008114.tif 000006
【図５】
2011008114.tif 000007
【図６】
2011008114.tif 000008
【図７】
2011008114.tif 000009
【図８】
2011008114.tif 000010
【図９】
2011008114.tif 000011
【図１０】
2011008114.tif 000012