(57)【要約】【課題】　設計上の自由度を向上させて装置の小型化を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】　現像スリーブ５１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像スリーブまたは現像スリーブに担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを含むよう形成されたプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、トナー収容部に補給用トナーを補給する補給用トナー容器としてのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとを備えたプリンタにおいて、上記プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、上記トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが、それぞれ個別にプリンタ本体から脱着自在に構成され、該トナーボトルから上記トナー収容部へトナーの搬送を行うトナー搬送手段４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをプリンタ本体に設けた。【選択図】　図６
2004139031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　表面に現像剤を担持して潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像剤担持体または現像剤担持体に担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置を含むよう形成されたプロセスカートリッジと、
該トナー収容部に補給用トナーを補給する補給用トナー収容器とを備えた画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジと、上記補給用トナー収容器が、それぞれ個別に画像形成装置本体から脱着自在に構成され、
該補給用トナー収容器から上記トナー収容部へトナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段を画像形成装置本体に設け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、
上記プロセスカートリッジを上記補給用トナー収容器のトナー排出口よりも下方に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
　請求項１又は２の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器を、画像形成装置本体の上側から載置して脱着可能に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１、２又は３の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器を、内部にトナーを収容する収容器と、該収容器の開口部側に備えられた収容器保持部材とにより構成し、該収容器保持部材がトナー排出口と把手とを有し、且つ、
該補給用トナー収容器を載置して固定するトナー収容器収容手段を有し、
該収容器保持部材を該トナー収容器収容手段に固定したときに、該トナー排出口が該トナー収容器収容手段のトナー受け口と対向する位置で連通するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
　請求項１、２、３，又は４の画像形成装置において、
上記収容器がその回転により容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、且つ、上記収容器保持部材に対して回転可能であって、
該収容器を回転させてトナーを上記排出口から排出させる動作と同期して、上記トナー搬送手段を動作させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
　請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、
上記トナー搬送手段を、トナーの搬送系路を形成するトナー搬送管と
該トナー搬送管内に収容され、その運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与し、トナーを搬送するトナー搬送用部材としてのトナー搬送コイルとを用いて構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
　請求項４，５又は６の画像形成装置において、
上記収容器保持部材の上記トナー排出口に周方向に回転移動するシャッタ機構を設け、
該収容器保持部材を所定角度回転させることで該収容器保持部材が上記トナー収容器収容手段に固定されるとともに、該固定動作に連動して該シャッタが開くように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
　請求項７の画像形成装置において、
上記収容器保持部材の上記把手を掴んで該収容器保持部材を固定方向とは逆方向に回転させて固定を解除する動作に連動して上記シャッタが閉じ、且つ、
そのまま把手を掴んだ状態で上記補給用トナー収容器を画像形成装置本体から取り出すことができるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
　請求項７又は８の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器を画像形成装置本体から取り出した状態で、上記収容器保持部材を上記収容器に対して回転させても上記シャッタが開かないように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
　請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、
上記現像装置内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段の検出結果に基づいて該現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
　請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、
形成した画像の画素数をカウントするカウント手段と、該カウント手段のカウント結果に基づいて上記現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
　請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジと上記補給用トナー収容器とを少なくとも２組以上有し、
該プロセスカートリッジと該補給用トナー収容器との間に中間転写ユニットを配設し、
該補給用トナー収容器の上記排出口と、上記トナー搬送手段と、上記トナー収容部のトナー補給口とを該中間転写ユニットの一端側の側方に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
　請求項１、２、３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器を配置した後、現像動作を行う前に搬送経路内を現像動作に対応できる状態するために、搬送経路内にトナーを充填させるトナー充填モードを行い、
該トナー充填モード時において、上記トナー搬送手段のトナー搬送動作を変化させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
　請求項１３の画像形成装置において、
上記トナー搬送管内の少なくとも一部に、該トナー搬送管内における上記トナー搬送用部材の他の部分より、管内トナー通過規制能力が高い部分を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
　請求項１３又は１４の画像形成装置において、
搬送経路内におけるトナーを検知するトナー残量検知手段を有し、
該トナー残量検知手段が所定のトナー残量に達したことを検知すると、上記トナー充填モードを停止するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
　請求項１３又は１４の画像形成装置において、
上記トナー充填モードの作動時間を計測するトナー充填時間計測手段を有し、
該トナー重点時間計測手段が既定の時間に達したことを検知すると、上記トナー充填モードを停止するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
　請求項１３、１４、１５又は１６の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器に、該補給用トナー収容器の情報を出入力することが可能な記憶部を設け、
上記画像形成装置本体側に、該記憶部に対してデータの読み出し書き込みが可能なデータ処理装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
　請求項１３、１４、１５、１６又は１７の画像形成装置において、
上記データ処理装置により得た、上記補給用トナー収容器の情報に応じて、
上記トナー充填モード時の上記トナー搬送動作を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
トナーを収容し、画像形成装置本体に対して着脱可能な補給用トナー収容器において、
該補給用トナー収容器が、上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられることを特徴とする補給用トナー収容器。
【請求項２０】
　静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電装置と、
現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置内で、
該像担持体と、該現像装置、該帯電装置及び該クリーニング装置から選択された少なくとも該現像装置を含む装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して、着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該プロセスカートリッジが、上記請求項上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられるものであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、現像剤担持体と、トナー収容部とを有する現像装置を含むよう形成されたプロセスカートリッジと、補給用トナー収容器とを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来の画像形成装置においては、像担持体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等をそれぞれ別々に脱着可能な消耗部品として構成し、これらの消耗部品を交換して使用するものが知られている。例えば、トナーを収容した現像装置を画像形成装置本体に装着して使用し、現像装置内に収容されたトナーがなくなった時点で、現像装置を交換して使用するものがある。このように構成すると、交換単位のユニットの大きさを小さくできる。しかし、機構が複雑となるばかりでなく、交換する作業自体も複雑で判り難いものとなってしまう。
【０００３】
　そこで、像担持体、帯電装置、クリーニング装置等の他の消耗部品とトナーを収容した現像装置とを一体のプロセスカートリッジとして形成したものがある。そして、プロセスカートリッジ内の現像装置に収容されたトナーがなくなった時点で、プロセスカートリッジごと交換する。このプロセスカートリッジは、トナー補給動作と消耗部品の交換とが一度にできるのでメンテナンスの簡素化が図れる。しかし、トナー消費量が多い印字条件で使用された場合、印字枚数が少なく、消耗部品の寿命に余裕があるにも関わらず、交換されてしまうことになってしまい無駄が生じていた。
【０００４】
　上記消耗部品の交換の無駄を防ぐことが可能なプロセスカートリッジとして、プロセスカートリッジ内に交換可能なトナーボトルを備え、このトナーボトルから現像装置へトナーを補給するものがある（例えば、特許文献１参照）。しかし、このプロセスカートリッジでは、トナーボトルのみを交換する場合に、プロセスカートリッジを画像形成装置本体から取り外してからトナーボトルを交換しなければならず、トナーボトルの交換作業が困難なものとなってしまっていた。
【０００５】
　上記交換作業を簡単にできることが可能な画像形成装置として、プロセスカートリッジとトナーボトルとを個別に脱着可能に構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２で開示された画像形成装置では、トナーボトルをプロセスカートリッジに近接して配置し、それぞれ画像形成装置本体から独立して脱着可能な構成になっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３９９７４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−２３１６３１号公報（第２−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　しかしながら、トナーボトルをプロセスカートリッジに近接して配置した場合、特にカラー画像形成装置ではトナーボトルとプロセスカートリッジとを４組以上備えるため、装置の小型化を図る最適な設計ができず、装置が大型化してしまう場合があるという問題があった。
【０００８】
　本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、設計上の自由度を向上させて装置の小型化を図ることが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】
【０００９】
　上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面に現像剤を担持して潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像剤担持体または現像剤担持体に担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置を含むよう形成されたプロセスカートリッジと、該トナー収容部に補給用トナーを補給する補給用トナー収容器とを備えた画像形成装置において、上記プロセスカートリッジと、上記補給用トナー収容器とが、それぞれ個別に画像形成装置本体から脱着自在に構成され、該補給用トナー収容器から上記トナー収容部へトナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段を画像形成装置本体に設け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、上記プロセスカートリッジを上記補給用トナー収容器のトナー排出口よりも下方に設け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又は２の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器を、画像形成装置本体の上側から載置して脱着可能に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１、２又は３の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器を、内部にトナーを収容する収容器と、該収容器の開口部側に備えられた収容器保持部材とにより構成し、該収容器保持部材がトナー排出口と把手とを有し、且つ、該補給用トナー収容器を載置して固定するトナー収容器収容手段を有し、該収容器保持部材を該トナー収容器収容手段に固定したときに、該トナー排出口が該トナー収容器収容手段のトナー受け口と対向する位置で連通するように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の画像形成装置において、上記収容器がその回転により容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、且つ、上記収容器保持部材に対して回転可能であって、該収容器を回転させてトナーを上記排出口から排出させる動作と同期して、上記トナー搬送手段を動作させるように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記トナー搬送手段を、トナーの搬送系路を形成するトナー搬送管と
該トナー搬送管内に収容され、その運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与し、トナーを搬送するトナー搬送用部材としてのトナー搬送コイルとを用いて構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項７の発明は、請求項４,５又は６の画像形成装置において、上記収容器保持部材の上記トナー排出口に周方向に回転移動するシャッタ機構を設け、該収容器保持部材を所定角度回転させることで該収容器保持部材が上記トナー収容器収容手段に固定されるとともに、該固定動作に連動して該シャッタが開くように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記収容器保持部材の上記把手を掴んで該収容器保持部材を固定方向とは逆方向に回転させて固定を解除する動作に連動して上記シャッタが閉じ、且つ、そのまま把手を掴んだ状態で上記補給用トナー収容器を画像形成装置本体から取り出すことができるように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項９の発明は、請求項７又は８の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器を画像形成装置本体から取り出した状態で、上記収容器保持部材を上記収容器に対して回転させても上記シャッタが開かないように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、上記現像装置内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段の検出結果に基づいて該現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
　また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、形成した画像の画素数をカウントするカウント手段と、該カウント手段のカウント結果に基づいて上記現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
　また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置において、上記プロセスカートリッジと上記補給用トナー収容器とを少なくとも２組以上有し、該プロセスカートリッジと該補給用トナー収容器との間に中間転写ユニットを配設し、該補給用トナー収容器の上記排出口と、上記トナー搬送手段と、上記トナー収容部のトナー補給口とを該中間転写ユニットの一端側の側方に配置したことを特徴とするものである。
　また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器を配置した後、現像動作を行う前に搬送経路内を現像動作に対応できる状態するために、搬送経路内にトナーを充填させるトナー充填モードを行い、該トナー充填モード時において、上記トナー搬送手段のトナー搬送動作を変化させるように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、上記トナー搬送管内の少なくとも一部に、該トナー搬送管内における上記トナー搬送用部材の他の部分より、管内トナー通過規制能力が高い部分を設けたことを特徴とするものである。
　また、請求項１５の発明は、請求項１３又は１４の画像形成装置において、搬送経路内におけるトナーを検知するトナー残量検知手段を有し、該トナー残量検知手段が所定のトナー残量に達したことを検知すると、上記トナー充填モードを停止するように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項１６の発明は、請求項１３又は１４の画像形成装置において、上記トナー充填モードの作動時間を計測するトナー充填時間計測手段を有し、該トナー重点時間計測手段が既定の時間に達したことを検知すると、上記トナー充填モードを停止するように構成したことを特徴とするものである。
　また、請求項１７の発明は、請求項１３、１４、１５又は１６の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器に、該補給用トナー収容器の情報を出入力することが可能な記憶部を設け、上記画像形成装置本体側に、該記憶部に対してデータの読み出し書き込みが可能なデータ処理装置を設けたことを特徴とするものである。
　また、請求項１８の発明は、請求項１３、１４、１５、１６又は１７の画像形成装置において、上記データ処理装置により得た、上記補給用トナー収容器の情報に応じて、上記トナー充填モード時の上記トナー搬送動作を変化させることを特徴とするものである。
　また、請求項１９の発明は、トナーを収容し、画像形成装置本体に対して着脱可能な補給用トナー収容器において、該補給用トナー収容器が、上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられることを特徴とするものである。
　また、請求項２０静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電装置と、現像剤を現像剤担持体に担持し該像担持体に対向する現像領域に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、現像後のトナー像を転写材に転写した後に該像担持体上に残留する転写残トナーを除去するクリーニング装置とを有する画像形成装置内で、該像担持体と、該現像装置、該帯電装置及び該クリーニング装置から選択された少なくとも該現像装置を含む装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して、着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジが、上記請求項上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８の画像形成装置に用いられるものであることを特徴とするものである。　請求項１乃至２０の画像形成装置では、上記補給用トナー収容器から上記プロセスカートリッジに含まれる上記現像装置の上記トナー収容部へのトナー補給は、上記トナー搬送手段により行なう。このため、上記補給用トナー収容器を上記プロセスカートリッジに近接して配置しなくてもよく、画像形成装置の小型化を図ることができる最適な位置に配置することができる。よって、設計上の自由度を向上させて画像形成装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
　請求項１乃至２０の発明においては、プロセスカートリッジ等のよりいっそうの小型化を図って交換を容易ならしめるとともに、コスト低減を図れるという優れた効果がある。　特に、請求項１３乃至１８の発明によれば、トナーボトル交換後の、地汚れなどの画像不良の発生を防止できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
　以下、本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。
　まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの概略構成図である。図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例にすると、図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１２】
　上記帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１３】
　先に示した図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１４】
　露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００１５】
　プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に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。
【００１６】
　上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００１７】
　２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００１８】
　上記プロセスカートリッジ６Ｙ内の現像装置５Ｙの構成について説明する。現像装置５Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｙと、現像スリーブ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙとを備えている。ドクター５２Ｙの現像剤搬送方向上流側には、感光体１Ｙと対向した現像領域に搬送されずにドクター５２Ｙで規制された現像剤を収容する現像剤収容部５３Ｙが形成されている。また、現像剤収容部５３Ｙに隣接し、トナーを収容するトナー収容部５４Ｙと、トナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュ５５Ｙとを備えている。
【００１９】
　次に、この現像装置の動作について説明する。上記現像装置５Ｙにおいては、現像スリーブ５１Ｙ上に現像剤層を形成する。また、現像スリーブ５１Ｙの回転により搬送される現像剤層の動きにより現像剤収容部５３Ｙからトナーを現像剤内に取り込む。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように行う。現像剤中に取り込まれたトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｙの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｙに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い矢印方向に搬送される。途中、ドクター５２Ｙで現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体１Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体１Ｙ上に形成された潜像に基づく現像が行われる。現像スリーブ５１Ｙ上に残った現像剤層は現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い現像剤収容部５３Ｙの現像剤搬送方向上流部分に搬送される。
【００２０】
　先に示した図１において、中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル収容器３１が配設されている。このボトル収容器３１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを内包するトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ボトル収容器３１上にトナー各色毎に上から置くようにして設置する。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ１００本体に脱着可能である。
【００２１】
　図３はトナーボトル３２Ｙの斜視図である。また、図４はボトル収容器３１にトナーボトル３２Ｋを載置する状態の斜視図である。
　図３に示すように、トナーボトル３２Ｙは、ボトル本体３３Ｙの先端部に樹脂ケース３４Ｙが設けられている。また、この樹脂ケース３４Ｙには把手３５Ｙが一体で形成されている。また、ボトル本体３３の樹脂ケース３４Ｙ側には、ボトル本体３３と一体で回転するギヤ３７Ｙが設けられている。
　トナーボトル３２Ｙをプリンタ１００本体に取り付ける場合は、先ずスタック部３０を上方に開放してボトル収容器３１を露出させる。そして、図４に示すように、トナーボトル３２Ｙをボトル収容器３１上に載置した後、上記把手３５Ｙを回転させる。すると把手３５Ｙと一体に構成された樹脂ケース３４Ｙが回転して、シャッタ３６Ｙが樹脂ケース３４Ｙの周方向に移動して開いてトナー排出口（不図示）が開放されると同時に、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器３１とが連結し固定される。一方、トナーボトル３２Ｙをプリンタ１００本体から取り外すには、把手３５Ｙを逆方向に回転させることで、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器３１との連結が解除され、同時にシャッタ３６Ｙが閉じてトナー排出口が閉鎖される。そして、そのまま把手３５Ｙを掴んだ状態でトナーボトル３２Ｙをプリンタ１００本体から取り出すことができる。このように、トナーボトル３２Ｙをプリンタ１００本体の上側から載置して脱着できるので、トナーボトル３２Ｙの交換作業が判り易く、しかも簡単に行うことができる。また、樹脂ケース３４Ｙには把手３５Ｙが形成されているので、樹脂ケース３４Ｙを回転してトナー収容器３１への固定が容易に行える。
　なお、トナーボトル３２Ｙをプリンタ１００本体から取り外した状態では、樹脂ケース３４Ｙの把手３５Ｙを回転させても、シャッタ３６Ｙは開かないようになっている。これにより、トナーボトル３２Ｙの交換作業の際に誤ってシャッタ３６Ｙが開いてしまい、内部のトナーがこぼれるのを防止することができる。
【００２２】
　次に、トナー搬送手段について説明する。図５はトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとトナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの斜視図である。また、図６は別の角度から見たトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、中間転写ユニット１５と、トナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの斜視図である。
　このトナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、中間転写ユニット１５の側方であって、プリンタ１００本体に設けられている。このため、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋもしくはトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにトナー搬送手段を設けなくてよいため、従来に比べてプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫもしくはトナーボトルＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの小型化を図れる。また、従来プロセスカートリッジとトナーボトルとを近接して配置していたので、設計上の制限があったが、本実施形態ではプロセスカートリッジとトナーボトルとを離れて配置することができる。よって、設計上の自由度が向上し、プリンタの小型化を図ることができる。
　また、トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの排出口と、トナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー収容部５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー補給口とを中間転写ユニット１５の一端側の側方に配置している。よって、トナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー搬送経路を最短にすることができ、プリンタの小型化やトナー搬送中の詰まり防止を図ることができる。
【００２３】
　上記トナー搬送装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの構成は同一なので、Ｙトナー搬送用のトナー搬送装置４０Ｙについて説明する。
　図５において、このトナー搬送装置４０Ｙは駆動モータ４１Ｙと、駆動ギヤ４２Ｙと、トナー搬送パイプ４３Ｙとから主に構成されている。トナー搬送パイプ４３Ｙの内部には図示しない樹脂製の搬送コイルが内設されている。上記駆動ギヤ４２Ｙはトナーボトル３２Ｙのギヤ３７Ｙと噛合っており、駆動モータ４１Ｙを回転させると、トナーボトル３２Ｙのギヤ３７と一体で回転するボトル本体３３Ｙが回転する。そして、図２に示す現像装置５Ｙの濃度検知センサ５６Ｙがトナー収容部５４Ｙでトナー濃度の不足を検知すると、制御部５７Ｙからの補給信号により、駆動モータ４１Ｙが回転する。図５において、ボトル本体３３Ｙの内壁内面には螺旋状の現像剤案内溝３８Ｙが形成されているため、回転により内部のトナーがボトル本体３３Ｙ奥側から先端の樹脂ケース３４Ｙ側に搬送される。そして、ボトル本体３３Ｙ内のトナーは樹脂ケース３４Ｙの排出口（不図示）からトナー搬送装置４０Ｙのトナー受け部（不図示）に落下する。トナー受け部はトナー搬送パイプ４３Ｙにつながっており、駆動モータ４１Ｙを回転させると、ボトル本体３３Ｙが回転すると同時に、トナー搬送パイプ４３Ｙ内の搬送コイル（不図示）が同時に回転する。この搬送コイルの回転により、トナー受け部に落下したトナーは、トナー搬送パイプ４３Ｙ内を搬送されて、現像装置５Ｙのトナー収容部５４Ｙのトナー補給口（不図示）に補給される。このようにして、現像装置５Ｙ内のトナー濃度を調整する。
【００２４】
　なお、上記濃度検知センサ５６Ｙに替えて、感光体１Ｙ上に基準画像を形成し、この基準画像の画素数を計測するための光センサもしくはＣＣＤカメラ等を設け、この計測結果に基づいてトナー補給を行ってもよい。
　また、上記搬送パイプ４３Ｙ内の搬送コイルを金属で構成すると、金属製搬送コイルの外周面とトナー搬送パイプの内周面とが擦れた際に、トナーの凝集核を発生させてしまうことがあった。すると、このトナーの凝集核の影響で白抜け等の異常画像が発生する場合があった。本実施形態では、樹脂製の搬送コイルを用いているので、搬送コイルの外周面がトナー搬送パイプの内周面と擦れても摩擦が小さいため、トナーの凝集核の発生がなく、白抜け等の異常画像の発生を防ぐことができる。
【００２５】
　以下、上述の実施形態に係るプリンタの各部に採用することが可能な具体的構造例について説明する。図７は、プロセスカートリッジ６Ｙのトナー補給口６２Ｙの位置と、トナー搬送パイプ４３Ｙの係合部の具体的な構造例を示した斜視図である。図８は、図７を異なる角度から見た斜視図である。図１０及び図１１は、イエロートナーを搬送するトナー搬送装置４０Ｙの説明図である。図１２及び図１３は、該トナー搬送装置４０Ｙよりイエロートナーを補給される、プロセスカートリッジ６Ｙの補給口６２Ｙ付近の説明図である。
　図７に示したプロセスカートリッジ６Ｙは、プリンタ本体に装着されるとき奥側となる部分である。このプロセスカートリッジ６Ｙの長手方向両端部側面には感光体１Ｙ、現像スリーブ５１Ｙ、トナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２等を長手方向端部で支持するために所定の幅をもって対向するよう設けられた一対の端部側板としての側板６１Ｙを有している。側板６１Ｙによって、プロセスカートリッジ６Ｙの構成部品である感光体１Ｙ、現像スリーブ５１Ｙ、トナー搬送スクリュウ５３Ｙ−１、５３Ｙ−２等の軸が支持されている。そして、現像剤収容部５３Ｙの上部に位置するトナー補給口６２Ｙを、側板６１の内側の上記所定の幅内に設けている。
　このように、トナー補給口６２Ｙを側板６１Ｙの内側の所定の幅内に設けることにより、トナー補給口６２Ｙを設けるために側板６１Ｙの対向幅を所定の幅より広げなくても良くなる。また、側板６１Ｙの外に新たはトナー補給領域を設けなくても良くなる。よって、プロセスカートリッジの大型化を防ぐことができる。
　尚、この具体的構成においては、一対の側板前面が一定の幅で平行に設けられているが、このような形状に限るものではない。例えば、プロセスカートリッジの各構成部品を端部で支持するために側板が部分的に異なる幅で設けられているものにも、この具体例を適用することができる。プロセスカートリッジの各構成部品を支持するために予め定められた側板間の所定幅を変えることなく、その幅内にトナー補給口を設ければよい。
【００２６】
　またトナー補給口６２Ｙの高さは、現像スリーブ５１Ｙの上端部よりも下方に位置している。トナー搬送パイプ４３Ｙの先端がトナー補給口６２Ｙの上方に位置し、トナー搬送パイプ４３Ｙの下側にはトナー補給口６２Ｙに対向する開口部４５Ｙが形成されている。このトナー搬送パイプ４３Ｙの先端が、トナー搬送パイプ４３Ｙのプロセスカートリッジ６Ｙに対するパイプ状の係合部、即ち管状係合部となっている。このトナー搬送パイプ４３Ｙの先端は、プロセスカートリッジ６Ｙをプリンタ本体に対して着脱する際のプロセスカートリッジ６Ｙ移動方向に対して平行な方向へスライド可能に設けられている。プロセスカートリッジ６Ｙがプリンタに装着されるとき矢印ｂ方向にカートリッジが挿入され、トナー搬送パイプ４３Ｙの開口部４５Ｙがトナー補給口６２Ｙに対向する位置でプロセスカートリッジ６Ｙが止まり装着が完了する。
　また、上記構成に加えて図７において、プロセスカートリッジ６Ｙ上部にはトナー搬送パイプ４３Ｙの先端が入る大きさのリング状の支持部である支持リング６３Ｙを設けても良い。トナー搬送パイプ４３Ｙがプロセスカートリッジ６Ｙに装着されているとき、トナー搬送パイプ４３Ｙの先端が支持リング６３Ｙ内部に入り込んでいる。プロセスカートリッジ６Ｙをプリンタから離脱させるとき、矢印ａ方向にカートリッジを引き抜くと、トナー搬送パイプ４３Ｙが支持リング６３Ｙから抜け、プロセスカートリッジ６Ｙから離れる。再びプロセスカートリッジ６Ｙをプリンタに装着するとき、矢印ｂ方向にカートリッジが挿入され、トナー搬送パイプ４３Ｙが支持リング６３Ｙに入ってトナー搬送パイプ４３Ｙがプロセスカートリッジ６Ｙに装着される。
【００２７】
　更に、上記トナー搬送パイプ４３Ｙは開口部４５Ｙに開口部シャッタ４７Ｙを有し、上記プロセスカートリッジ６Ｙは補給口６２Ｙに補給口シャッタ６７Ｙを有している。この２つのシャッタは、上記プロセスカートリッジ６Ｙのプリンタ本体に対する着脱に連動して開閉するものである。
　先ずプロセスカートリッジ６のプリンタ本体に対する着脱方法について説明する。図１に示す所定位置にある状態からプロセスカートリッジ６Ｙを抜き出すとき、図９のように装置前面の前カバー１０１を開口する。そして、プロセスカートリッジ６を手前に抜き出す。なお、プリンタ本体内部には、プロセスカートリッジをスライドさせて出し入れできるよう、ガイド部材（不図示）を設ける。プロセスカートリッジ６を抜き出し始めるとこの抜き出し操作に伴って、ガイド部材が感光体軸先端を誘導して感光体を退避位置に位置させる。更に抜き出すと、各感光体軸先端のガイド部材に対する係合が解除される。これによって図９に示すようにプロセスカートリッジ６が装置前面の開口部４５Ｙから抜き出される。逆に、プロセスカートリッジ６を奥に挿入し、これ以上押し込めることができない位置で停止したら、前カバー１０１を閉じる。
【００２８】
　次に、図７の搬送パイプ４３Ｙとプロセスカートリッジ６Ｙとの係合部における、シャッタの開閉動作の具体例についての説明をする。
　プロセスカートリッジ６Ｙが装着されていない時、トナー搬送装置４３Ｙは図１０、プロセスカートリッジ６Ｙは図１２の状態になっている。搬送パイプ４３Ｙでは、スプリング４６Ｙに付勢された開口部シャッタ４７Ｙによって、開口部４５Ｙは閉じられている。また、プロセスカートリッジ６Ｙでは、スプリング６６Ｙに付勢された開口部シャッタ６７Ｙによって、補給口６２Ｙは閉じられている。
　プロセスカートリッジ６Ｙを装着する時は、プロセスカートリッジ６Ｙをスライドさせて、支持リング６３Ｙにトナー搬送パイプ４３Ｙを差し込む。シャッタ４７Ｙは支持リング６３Ｙの内側を通過できないため、支持リングで引っかかる形になり、スプリング６６Ｙが収縮し、図１１のように、シャッタ４７Ｙがスライドして開口部４５Ｙが現れる。この動作と同時に、支持リング６３Ｙを通過したトナー搬送パイプ４３Ｙの先端は、プロセスカートリッジがさらにスライドすることにより、プロセスカートリッジ６Ｙの補給口シャッタ６７Ｙを押す形になる。補給口シャッタ６７Ｙが押されることにより、スプリング６６Ｙが収縮し、図１３のようにシャッタ６７Ｙがスライドして補給口６２Ｙが現れる。そして、プロセスカートリッジ６Ｙが所定の位置に設置されると、図７の係合された状態になる。図７のように係合されると、開口部４５Ｙと、補給口６２Ｙが対向する位置で、連通する状態になり、補給が可能となる。また、開口部４５Ｙと補給口６２Ｙとが対向する位置には間からのトナー漏れを抑えるシール材が設けられている。
　プリンタ本体からプロセスカートリッジ６Ｙを取り外す時は、図７状態からプロセスカートリッジ６Ｙを図中矢印ａ方向に引き抜く。
　この時、プロセスカートリッジ６Ｙ側では次のような変化が生じる。すなわち、トナー搬送パイプ４３Ｙによって収縮していたプロセスカートリッジ６Ｙのスプリング６６Ｙの復元力により、補給口シャッタ６７Ｙがプリンタ本体奥方向に付勢される。これにより、補給口シャッタ６７は矢印ａ方向に移動し、補給口６２Ｙを塞ぎ、プロセスカートリッジ６Ｙは図１２の状態に戻る。
　一方、トナー搬送パイプ４３Ｙ側では次のような変化が生じる。すなわち、プロセスカートリッジ６Ｙの支持リング６３Ｙから、トナー搬送パイプ４３Ｙが抜け、支持リング６３Ｙによって収縮していたトナー搬送パイプ４３Ｙのスプリング４６Ｙの復元力により、開口部シャッタ４７Ｙはトナー搬送パイプ４３Ｙの端部方向に付勢される。これにより、開口部シャッタ４７Ｙは矢印ｂ方向に移動し、開口部４５Ｙを塞ぎ、トナー搬送パイプ４３Ｙは図１０の状態に戻る。
【００２９】
　図１４は、図７のプロセスカートリッジ６Ｙを上部から透視して現像剤収容部内部を見たときの、具体的な構造例を示した平面図である。図に示すように、トナー補給口６２Ｙは、２本のトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２のうち、現像スリーブ５１Ｙに近い位置に設けられたトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１を除く他のスクリュウ５５Ｙ−２の上方に設けている。このように、現像スリーブ５１Ｙから離れた位置にあるトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−２の上方にトナーが補給されるようにすると、補給されたトナーがトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−２によって攪拌された後にトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１による攪拌搬送領域に到達し現像スリーブ５１Ｙに供給される。よって、攪拌が不十分なトナーが現像スリーブ５１Ｙに供給されることを防止することができる。
【００３０】
　また、図１４に示すように、２本の隣り合ったトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２による現像剤の攪拌搬送経路をスクリュウの間で一部仕切る仕切り板５８Ｙを設けている。仕切り板５８Ｙは、トナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２軸方向の両端部近傍を除く中央近傍領域で２本のトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２の間に設けられている。そして、本実施形態においては、トナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１、５５Ｙ−２による現像剤搬送方向において、仕切り板５８Ｙで仕切られた領域の上方にトナー補給口６２Ｙを設けている。
　もし、仕切り板５８Ｙで仕切られた領域から外れた位置にトナー補給口６２Ｙを設けた場合、現像スリーブ５１Ｙから離れている側のトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−２上方からトナーを補給しても、トナー搬送スクリュウ５５Ｙ−２による攪拌搬送が行われずに隣のトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１による攪拌搬送領域へ移動してしまう場合がある。この場合、現像スリーブ５１Ｙに近い側のトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１上方からトナーを補給したのと同じように、攪拌が不十分なトナーが現像スリーブ５１Ｙに供給されてしまう恐れがある。本実施形態のように、仕切り板５８Ｙで仕切られた領域の上方からトナーを補給すれば、補給されたトナーはトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−２による攪拌搬送が行われた後にトナー搬送スクリュウ５５Ｙ−１による攪拌搬送領域へ移動するので、現像スリーブ５１Ｙへの供給前に十分な攪拌を行うことができる。
【００３１】
　図１５は、図７のサブホッパー４８Ｙを側面から透視して内部を見たときの、具体的な構造例を示した側面図である。図において、搬送コイル７０Ｙが、トナー搬送パイプ４３Ｙ内に設置されている。なお、トナー搬送パイプ４３Ｙの内壁と搬送コイル７０Ｙの外周との間隙は、０．１〜０．２ｍｍ程度とされている。
　このように、トナー搬送パイプ４３Ｙ内に搬送コイル７０Ｙを設置し、トナーに搬送方向へ移動する力を付与することにより、搬送パイプ４３Ｙ内にトナーが堆積することを防ぐことができる。よって、プロセスカートリッジ６Ｙの現像装置５Ｙに、搬送パイプ４３Ｙ内に堆積してしまったトナーが、何らかの衝撃などで、一度に流れ込むことによる不具合を防止することができる。
　更に、コイル形状は曲げに対する応力が小さいため、搬送パイプ４３Ｙが屈曲していても、搬送コイル７０Ｙは回転することが可能である。よって、搬送パイプ４３Ｙを直線形状にする必要がなくなるためレイアウトの自由度を大きくすることができ、現像装置全体の小型化を図ることができる。
【００３２】
　このサブホッパー４８Ｙ内において、搬送コイル７０Ｙの内側には回転軸７１Ｙを接着させている。また、サブホッパー４８Ｙの搬送方向下流端から、搬送方向下流側にある回転軸７１Ｙの先端までの領域を領域Ａとし、領域Ａでは搬送コイル７０Ｙが１ピッチ以上巻きがあるように設定する。領域Ａにおいて、搬送コイル７０Ｙは搬送パイプ４３Ｙに内接し、回転軸７１Ｙは搬送コイル７０Ｙの内径に近接しており、更に搬送コイル７０Ｙが１ピッチ以上あるため、トナーが自重によって領域Ａ通過できる隙間はほとんどない。よって、どのタイミングでトナーボトル３３Ｙからトナーが排出されても、領域Ａにおいてトナーを塞き止め、搬送コイル７０Ｙの回転によってのみトナーを通過せしめることができる。これにより、領域Ａを通過するトナー量を安定させることができ、領域Ａよりも搬送方向下流側にある現像装置５Ｙへのトナー補給量の安定化を図ることができる。
【００３３】
　次に、本発明を適用した画像形成装置の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態に係る画像形成装置は、上図１乃至６を用いて上述した実施形態と同様の構成を備えている。異なる点は、トナーボトル３２Ｙをセットした後に、現像装置５Ｙや、トナー搬送装置４０Ｙなどを現像動作に対応できる状態にするためのトナー充填モードを、周期的にトナー搬送動作と停止を交互に繰り返す、間欠動作で行うように構成した点である。
【００３４】
　この構成を採用した理由は以下のとおりである。
　トナーボトル３２Ｙを交換する時には、現像装置５Ｙやトナー搬送装置４０Ｙ内からも、トナーがなくなっているため、トナーボトル３２Ｙを交換した時には次の画像形成時に、現像動作がすぐに行えるよう、現像装置５Ｙやトナー搬送装置４０Ｙ内にトナーを充填させる動作が必要になる。
　従来、トナーボトル３２Ｙを交換した時には、所望の充填量に達するまで、連続して充填モードを行っていた。上図１乃至６を用いて上述した実施形態のように、トナーボトル３２Ｙとプロセスカートリッジ６Ｙとを離して設置し、トナーボトル３２Ｙをプロセスカートリッジより６Ｙよりも上方に設置した、画像形成装置においては、トナー搬送装置４０Ｙ内にトナーを充填させようとすると、トナー搬送パイプ４３Ｙに傾斜がついてしまうため、トナー搬送装置４０Ｙ内のトナーが自重で落下し、トナー搬送装置４０Ｙ内に充填されるべきトナーまでも、現像装置５Ｙ内に流れ込んでしまうという現象が起きた。これにより、現像装置５Ｙの攪拌性能を超える量のトナーが現像装置５Ｙ内に流れ込んでしまい、トナーボトル交換時には攪拌不足による、地汚れなどの不具合が生じていた。
　そこで、トナー搬送動作の際に駆動するトナーボトル３２Ｙと搬送コイル７０Ｙのトナー搬送動作のスピードを遅くすることが考えられる。トナー搬送動作を遅くすることで、現像装置５Ｙ内への攪拌性能を超えたトナーが流れ込まなくできる。しかし、現像動作に対応できる状態まで、トナー搬送装置４０Ｙ内にトナーを充填させるための時間が長くなってしまう。
　そこで、トナー搬送装置４０Ｙ内に充填されるべきトナーが、現像装置５Ｙまで流れ込んでしまう原因を調査したところ、トナーがトナーボトルから落下した時に空気を多く含んで流動性の高い状態になっており、トナーの流動性が高くトナー搬送装置４０Ｙ内で堆積しにくいということが分かった。このため、トナーをトナー搬送装置４０Ｙ内に所望量のトナーを堆積させるためのトナー搬送動作を行い続けると、現像装置５Ｙの攪拌性能を超えたトナーが、現像装置５Ｙ内に流れ込んでしまい、攪拌不足を原因とした不具合がおきてしまっていた。
　これを、防止するためにトナーボトルとトナー搬送装置４０Ｙとのトナー搬送動作を、連続して行うのではなく、周期的にトナー搬送動作とトナー搬送動作停止とを交互に繰り返す、間欠動作で行うように構成した。該間欠動作のＯＮ、ＯＦＦ時間のタイムテーブルの１例を、図１６に示す。
　図１６のタイムテーブルを用いた間欠動作は、１秒間トナー搬送動作を行い、５秒間停止するという動作を繰り返している。１秒間のトナー搬送動作によってトナーボトルからトナー搬送装置４０Ｙ内に落下したトナーは、空気と混合し、流動性の高い状態になっている。そこで、５秒間の停止状態を設けることで、トナーに加わる力は重力のみになり、トナーの自重により空気が抜け、トナーがしまって流動性が低くなる。流動性の低いトナーは搬送パイプ４３Ｙ内の傾斜を流れにくくなるので、トナー搬送装置４０Ｙ内に充填されるべきトナーをトナー搬送装置４０Ｙ内に充填することができる。これによって、トナーボトル３２Ｙ交換時にトナー搬送装置４０Ｙ内に充填されるべきトナーが、トナー搬送装置４０Ｙ内に留まらず、現像器５Ｙの攪拌性能を超えたトナーが現像装置５Ｙに流れ込むことによって起きる不具合を防止することができる。
【００３５】
　また、図１５のように、搬送コイル７０Ｙの一部に回転軸７１Ｙを設ける構成を採用しても良い。このように、搬送コイル７０Ｙに軸を設けることにより、より確実に流れ込みを防止することができる。
【００３６】
　次に、トナーを充填するトナー充填モードを停止させる判断手段について説明する。
　図１５のように、トナーボトル３２Ｙから補給されたトナーを受ける、サブホッパー４８Ｙ内にトナーセンサ７２Ｙを設ける。トナー充填モード中トナーセンサ７２Ｙが所定のトナー残量に達したことを検知すると、充填が完了したものとしてトナー充填モードを停止する。具体例を上げると、１秒間トナー搬送動作を行い、４秒間停止するという間欠動作を、トナーセンサ７２Ｙが所定のトナー残量に達したことを検知するまで繰り返すという制御を行う。
　また、このトナーセンサ７２Ｙは、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナーがなくなったが、トナー搬送装置４０Ｙ内や現像装置５Ｙ内では、まだトナーがなくなっていない（ニアエンプティー）状態を検知する手段としても、用いることができる。
【００３７】
　また、トナーを充填するトナー充填モードを停止させる判断手段として、トナー充填モードを行った時間を基に、停止するタイミングを決定する、時間を用いたものでも良い。この１例を図１６を用いて説明する。図１６のタイムテーブルで示すように、トナー搬送動作１秒、停止５秒を繰り返す間欠動作のトナー充填モードを行い、トナー充填モードを５０秒間行うと、充填が完了したものとしてトナー充填モードを停止する。このように各間欠動作における充填完了時間をあらかじめ定めておき、トナー充填モードが定められた時間行われるとトナー充填モードを停止する。
【００３８】
　また、トナーを充填するトナー充填モードを停止させる判断手段として、上述のセンサを用いた判断手段と、時間を用いた判断手段の両方を用いても良い。具体的には、トナー充填モード中トナーセンサがトナーを検知するか、所定の時間トナー充填モードが行われるか、どちらかが先に起こった際にトナー充填モードを停止する。これによれば、センサ又は時間のどちらかのみを用いる判断手段よりも、トナー充填モードの時間を短縮することができる。
【００３９】
　ここで、上記間欠動作のＯＮ、ＯＦＦの時間比について説明する。上記間欠動作のＯＮ、ＯＦＦの時間比は、セットされたトナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量に応じて決定するものである。
　まず、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量と、間欠動作のＯＮ、ＯＦＦの時間比との関係について説明する。トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量が比較的少ない時には、トナーボトル本体３３Ｙ内においても、トナーと空気が混合しており、流動性が高い状態でサブホッパー４８Ｙに補給される。よって、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量が少ない時のトナー充填モードはトナー搬送動作（ＯＮ）を短くし、搬送動作停止（ＯＦＦ）を長くする。これにより、空気を多く含み流動性が高いトナーでも、流動性を抑えることができ、現像装置５Ｙへの流れ込みを防止できる。一方、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量が多い時には、トナーボトル本体３３Ｙ内には空気の容量が少なく、トナーと空気があまり混合していないので、比較的流動性の低い状態でサブホッパー４８Ｙに補給される。よって、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量が多い時のトナー充填モードはトナー搬送動作（０Ｎ）を長くし、搬送動作停止（ＯＦＦ）を短くする。これにより、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量が多い時の、充填動作の時間を短縮することができる。
【００４０】
　次に、上記間欠動作のＯＮ、ＯＦＦの時間比を決定する基準となる、セットされたトナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量の判断手段について説明する。図１７はトナーボトル３２Ｙとプリンタ本体との係合部の詳細図である。トナーボトル３２Ｙ設置前に、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量はトナーボトル３２Ｙの樹脂ケース３４Ｙに設置されたＩＤチップ８１Ｙに、電子情報として入力されている。そして、トナーボトル３２Ｙがプリンタ本体にセットされると、中継コネクタ８２Ｙが、ＩＤチップ８１Ｙに入力されたトナー量の情報を読み込むことにより、トナーボトル本体３３Ｙ内のトナー量を判断する。読み込まれたトナー量に応じて、前述の充填動作のトナー搬送動作（ＯＮ）と搬送動作停止（ＯＦＦ）のタイミングを決定する。
　また、上記ＩＤチップ８１Ｙにはトナー量の上方だけでなく、トナーボトル３２Ｙの製造日、トナーボトル３２Ｙをプリンタ本体にセットした日など、トナーボトル３２Ｙについて、有用と思われる情報を入力してもよい。
【００４１】
　また、トナー充填モードとして、トナー搬送動作のＯＮ、ＯＦＦによる間欠動作を用いるものについて述べたが、トナー搬送動作とトナーに搬送方向とは逆方向の力を付与する動作（以下、負方向搬送動作と呼ぶ）とを交互に行うトナー充填モードも考えることができる。具体例的には、１秒間のトナー搬送動作を行った後、４秒の負方向搬送動作をさせるものである。１秒間トナー搬送動作をした後、４秒間の負方向搬送動作を行い、搬送パイプ４３Ｙ内を流れようとするトナーに、搬送方向とは逆向きの力を付与することにより、現像装置５Ｙ内に流れ込むトナー量を抑えることができる。
【００４２】
　以上、第一及び第二、それぞれの実施形態によれば、表面に現像剤を担持して潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体しての現像スリーブと、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像スリーブまたは現像スリーブに担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置を含むよう形成されたプロセスカートリッジと、該トナー収容部に補給用トナーを補給する補給用トナー収容器としてのトナーボトルとを備えた画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記プロセスカートリッジと、上記トナーボトルとが、それぞれ個別にプリンタ本体から脱着自在に構成され、該トナーボトルから上記トナー収容部へトナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段をプリンタ本体に設けた。また、上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記補給用トナー収容器としてのトナーボトルを、プリンタ本体の上側から載置して脱着可能に構成した。
　よって、トナーボトルをプリンタ上側から置くようにセットできるので、トナーボトルの交換作業が判り易く且つ簡単に行うことができる。これにより、作像手段の保守や交換性を向上させることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記プロセスカートリッジを上記補給用トナー収容器のトナー排出口よりも下方に設けた。よって、トナーを重力に反する方向に搬送しなくても良いので、搬送用ポンプなどの部材を必要とせず、プリンタ本体をより小型化することができ、且つより安価で提供することができる。上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記補給トナー収容器としてのトナーボトルを、内部にトナーを収容する収容器としてのボトル本体と、該ボトル本体の開口部側に備えられた収容器保持部材としての樹脂ケースとにより構成し、該樹脂ケースがトナー排出口と把手とを有し、且つ、該トナーボトルを載置して固定するトナー収容器収容手段としてのボトル収容器とを有し、該樹脂ケースを該ボトル収容器に固定したときに、該トナー排出口が該ボトル収容器のトナー受け口と対向する位置で連通するように構成した。よって、トナーボトルをプリンタにセットされた際に、固定される樹脂ケースに取っ手を設けることにより、トナーの交換作業が判り易く簡単に行うことができる。これにより、作像手段の保守や交換性を向上させることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記収容器としてのボトル本体がその回転により容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、且つ、上記収容器保持部材としての樹脂ケースに対して回転可能であって、該ボトル本体を回転させてトナーを上記排出口から排出させる動作と同期して、上記トナー搬送手段を動作させるように構成した。よって、トナーボトルの回転と同期してトナーボトルから現像装置又はプロセスカートリッジまでトナーを搬送するトナー搬送手段を動作させることにより、１つの駆動モータにてトナーを搬送することができる。これにより、部品点数が少なく低コスト化が図れる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記トナー搬送手段を、トナーの搬送系路を形成するトナー搬送管と該トナー搬送管内に収容され、その運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与し、トナーを搬送するトナー搬送用部材としてのトナー搬送コイルとを用いて構成した。よって、搬送コイルの運動により、トナー搬送管内にトナーが堆積しにくくなり、搬送管内に堆積してしまったトナーが、何らかの衝撃などで、一度に流れ込むことによる不具合を防止することができる。上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記収容器保持部材のとしての樹脂ケースと上記トナー排出口に周方向に回転移動するシャッタ機構としてのシャッタを設け、該樹脂ケースを所定角度回転させることで該樹脂ケースが上記トナー収容器収容手段としてのボトル容器に固定されるとともに、該固定動作に連動して該シャッタが開くように構成した。よって、トナーボトルの装着の際に要する作業量を減らすことができ、作像手段の保守や交換性を向上させることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記収容器保持部材としての樹脂ケースの上記把手を掴んで該樹脂ケースを固定方向とは逆方向に回転させて固定を解除する動作に連動して上記シャッタが閉じ、且つ、そのまま把手を掴んだ状態で上記補給用トナー収容器としてのトナーボトルをプリンタ本体から取り出すことができるように構成した。よって、トナーボトルの取外しの際に要する作業量を減らすことができ、作像手段の保守や交換性を向上させることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記補給用トナー収容器としてのトナーボトルをプリンタ本体から取り出した状態で、上記収容器保持部材としての樹脂ケースを上記収容器としてのボトル本体に対して回転させても上記シャッタが開かないように構成した。よって、トナーボトルの交換作業の際に誤ってシャッタが開いて内部のトナーがこぼれるのを防することができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記現像装置内のトナー濃度を検出する濃度検出手段としての濃度センサと、該濃度センサの検出結果に基づいて該現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けた。よって、現像装置内のトナー濃度を正確にコントロールすることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、形成した画像の画素数をカウントするカウント手段としての光センサと、該光センサのカウント結果に基づいて上記現像装置へトナーを補給する制御を行う制御手段とを設けた。よって、現像装置内のトナー濃度を正確にコントロールすることができる。
　上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、現像装置と該現像装置へトナーを補給する補給トナー収容器としてのトナーボトルを少なくとも２組以上有し、該現像装置と該トナーボトルとの間に中間転写ユニットを備え、該トナーボトルの上記排出口と、上記トナー搬送手段と、該現像装置の上記トナー収容部のトナー補給口とを該中間転写ユニットの一端側の側方に配置した。よって、トナー搬送手段のトナー搬送経路を最短にすることができ、プリンタ本体の小型化やトナー搬送中の詰まり防止を図ることができる。
【００４３】
　特に第二の実施形態では、上記画像形成装置としてのプリンタにおいて、上記補給用トナー収容器を配置した後、現像動作を行う前に搬送経路内を現像動作に対応できる状態するために、搬送経路内にトナーを充填させるトナー充填モードを行い、該トナー充填モード時において、上記トナー搬送手段のトナー搬送動作を変化させるように構成した。よって、所望量を超えるトナーが現像装置内に流れ込むことを防ぎ、トナーボトル交換時のトナーの攪拌不足による不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】プロセスカートリッジ近傍の拡大図。
【図３】トナーボトルの斜視図。
【図４】トナーボトルをトナーボトル収容器に載置する説明図。
【図５】トナーボトルとトナー搬送装置との斜視図。
【図６】図５とは別の角度から見たトナーボトルと、中間転写ユニットと、トナー搬送装置の斜視図。
【図７】トナー搬送パイプとプロセスカートリッジの係合部を示した斜視図。
【図８】トナー搬送パイプを図７とは異なる角度から見た斜視図。
【図９】プロセスカートリッジを装置側面から抜き出す時の説明図。
【図１０】イエロートナーを搬送するトナー搬送装置の説明図。
【図１１】イエロートナーを搬送するトナー搬送装置の他の説明図。
【図１２】イエロートナーを用いて現像するプロセスカートリッジの説明図。
【図１３】イエロートナーを用いて現像するプロセスカートリッジの他の説明図。
【図１４】プロセスカートリッジ上部を覆っている壁面を透視した現像剤収容部。
【図１５】トナーボトルからトナーを受けるサブホッパーの説明図。
【図１６】トナー充填モードの間欠動作の一例を示すタイムテーブル。
【図１７】トナーボトルとトナーボトル収容器との係合部の説明図。
【符号の説明】
【００４５】
１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　　感光体（像担持体）
６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　　プロセスカートリッジ
７　　　　　　　　　露光装置
３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　ボトル収容器
３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　トナーボトル（剤収容器）
３４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　キャップ部（回転部）
３５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　把手
３５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　シャッタ（開閉扉）
３７Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　ボトルギヤ
３８Ｙ　　　　　　　トナーガイド
４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　トナー搬送装置
４２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　駆動ギヤ
４３Ｙ　　　トナー搬送パイプ
４５Ｙ　　　開口部
４６Ｙ　　　スプリング
４７Ｙ　　　開口部シャッタ
４８Ｙ　　　サブホッパー
５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ　現像スリーブ
５３Ｙ　　　現像剤収容部
５５Ｙ　　　トナー搬送スクリュ
６１Ｙ　　　側板
６２Ｙ　　　トナー補給口
６３Ｙ　　　支持リング
６６Ｙ　　　スプリング
６７Ｙ　　　補給口シャッタ
７０Ｙ　　　搬送コイル
７１Ｙ　　　回転軸
７２Ｙ　　　トナーセンサ
８１Ｙ　　　ＩＤチップ
８２Ｙ　　　中継コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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