(57)【要約】【課題】小スペースオフィスのユーザにとってオフィス内の画像形成装置の占有領域をコンパクトにでき、印刷経費の削減を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーカートリッジ（５００）が着脱可能に装着され、給紙カセット（８１）を備えて、用紙にトナー画像を形成する画像形成装置（１００）において、トナーカートリッジ（５００）を支持するトナーカートリッジトレイ（４００）を備え、トナーカートリッジトレイ（４００）の構成として、装置内の画像形成位置から装置外の露出位置へ移動させるガイド部（１５０）をトナーカートリッジトレイ（４００）と一体的に成型し、トナーカートリッジトレイ（４００）のトナーカートリッジ（５００）を収容する収容部（４００ｄ）の容量を、給紙カセット（８１）の用紙を収容する収容部（８１ｄ）の容量より大きく構成することを特徴とする。【選択図】図５
2013228682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消耗品を収容する消耗品容器が着脱可能に装着され、記録媒体を収容する記録媒体収容部を備えて、前記記録媒体に前記消耗品による画像を形成する画像形成装置であって、
前記消耗品容器を画像形成装置に着脱可能に支持する消耗品容器支持部を備え、
前記消耗品容器支持部は、前記画像形成装置内の画像形成位置から前記画像形成装置外の露出位置へ移動させる移動手段を有し、
前記移動手段は、前記消耗品容器支持部と一体的に成型され、
前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量は、前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部の容量より大きく構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量は、少なくとも前記消耗品容器支持部を形成する筐体の立ち壁に囲まれた空間を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さは、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さよりも低く構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記消耗品容器支持部は、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能に設けられ、前記消耗品容器支持部を移動する際に把持するための取手部を備え、
前記記録媒体収容部は、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能に設けられ、前記記録媒体収容部を移動する際に把持するための取手部を備えていることを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の間口面積は、前記収容部の底面積より広く構成されていることを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記消耗品容器は、少なくともトナー収容部、感光体、帯電装置、または現像装置の何れかを含むことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか一項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、画像形成装置に係り、特に、トナーカートリッジ等の消耗品容器を着脱可能に装着される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式による画像形成装置では、トナー容器（トナーカートリッジやトナーボトル）に収納されたトナー（消耗品）を現像装置に対してトナー消費に応じて自動的にトナー供給を行うようにしたものが多く用いられている。そして、このような画像形成装置は、使用済みのトナー容器（以下、「トナーカートリッジ」と称する。）を、ユーザによって容易に交換可能に構成されている。
【０００３】
そして、このようなトナーカートリッジを用いる画像形成装置において、トナーカートリッジの交換を容易にするようにしたものが知られている。
【０００４】
従来技術として、画像形成装置において、カートリッジ支持部材（トレイや引出し部）にドラムカートリッジ（プロセスカートリッジ）と現像カートリッジ（トナーカートリッジ）を装着した状態において、各々のカートリッジを独立して押圧、位置決めする機構を設けるようにしたものが提案されている（特許文献１を参照）。
【０００５】
このように構成することで、カートリッジ支持部材から、プロセスカートリッジ及び現像カートリッジを取り外す際の操作性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の画像形成装置では、カートリッジ支持部材からプロセスカートリッジ及び現像カートリッジを取り外す操作を容易にできる。しかしながら、印刷に要するトナーのランニングコストの低減は、印刷経費を削減したいユーザにとっては重大な問題である。
【０００８】
さらに、低ランニングコストに加えて省スペースでコンパクト（小体積）な画像形成装置を両立することは、ユーザニーズに大きく応えられるものである。特に、小スペースオフィス（スモールユース）のユーザにとっては大きな要望と考えられる。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、小スペースオフィスのユーザにとってオフィス内の画像形成装置の占有領域をコンパクトにでき、印刷経費の削減を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、次の通りである。
【００１１】
本発明は、消耗品を収容する消耗品容器（例えば、トナーカートリッジ）が着脱可能に装着され、記録媒体を収容する記録媒体収容部を備えて、前記記録媒体に前記消耗品による画像を形成する画像形成装置であって、前記消耗品容器を画像形成装置に着脱可能に支持する消耗品容器支持部を備え、前記消耗品容器支持部の構成として、前記画像形成装置内の画像形成位置から前記画像形成装置外の露出位置へ移動させる移動手段（例えば、消耗品容器支持部のガイド部）を有し、前記移動手段を、前記消耗品容器支持部と一体的に成型し、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量（体積）を、前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部の容量（体積）より大きく構成することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量として、少なくとも前記消耗品容器支持部を形成する筐体の立ち壁に囲まれた空間を含むことが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さを、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さよりも低く構成することが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、前記消耗品容器支持部を、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能（または、ユーザにより引出し可能）に設け、前記消耗品容器支持部を移動する際に把持するための取手部を備え、前記記録媒体収容部を、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能（または、ユーザにより引出し可能）に設け、前記記録媒体収容部を移動する際に把持するための取手部を備えていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の間口面積を、前記収容部の底面積より広く構成することが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、前記消耗品容器の構成として、少なくともトナー収容部、感光体、帯電装置、または現像装置の何れかを含む、いわゆるプロセスカートリッジとして構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置によれば、消耗品を収容する消耗品容器（例えば、トナーカートリッジ）が着脱可能に装着され、記録媒体を収容する記録媒体収容部を備えて、前記記録媒体に前記消耗品による画像を形成する画像形成装置であって、前記消耗品容器を画像形成装置に着脱可能に支持する消耗品容器支持部を備え、前記消耗品容器支持部の構成として、前記画像形成装置内の画像形成位置から前記画像形成装置外の露出位置へ移動させる移動手段（例えば、消耗品容器支持部のガイド部）を有し、前記移動手段を、前記消耗品容器支持部と一体的に成型し、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量（体積）を、前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部の容量（体積）より大きく構成することで、前記記録媒体収容部の高さを低くして、省スペースで高さの低い小体積の画像形成装置を構成できる。また、前記消耗品容器支持部の収容部を大きくすることで大容量の消耗品容器を収容可能にできるので、消耗品容器の交換頻度を抑制して消耗品容器の交換による消耗品の飛散や汚れを防止できる。さらに、大容量の消耗品容器は、小容量の消耗品容器と比較して、収納される消耗品の容量に対して消耗品容器筐体のコストを低くできるので、消耗品のランニングコストを低減できる。
【００１８】
また、本発明は、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の容量として、少なくとも前記消耗品容器支持部を形成する筐体の立ち壁に囲まれた空間を含むことで、前記筐体の内側空間で消耗品容器の着脱操作を行うことができるので、消耗品の飛散や汚れを防止できる。
【００１９】
また、本発明によれば、前記記録媒体収容部の記録媒体を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さを、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部を包囲する筐体の側壁の高さよりも低く構成することで、省スペースで高さの低い小体積の画像形成装置を構成できる。また、前記消耗品容器支持部の収容部を大きくすることで大容量の消耗品容器を収容可能にできるので、消耗品容器の交換頻度を抑制して消耗品容器の交換による消耗品の飛散や汚れを防止でき、さらに、消耗品のランニングコストを低減できる。
【００２０】
また、本発明によれば、前記消耗品容器支持部を、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能（または、ユーザにより引出し可能）に設け、前記消耗品容器支持部を移動する際に把持するための取手部を備え、前記記録媒体収容部を、前記画像形成装置内部から外側へ移動可能（または、ユーザにより引出し可能）に設け、前記記録媒体収容部を移動する際に把持するための取手部を備えていることで、前記消耗品容器支持部と前記記録媒体収容部とを個別に操作することが可能となるので、ユーザが種々の記録媒体（例えば、光沢紙、普通紙、再生紙、葉書等）に迅速に交換することができ、延いては、手差しトレイを不要にして、より一層省スペースで高さの低い小体積の画像形成装置を提供できる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記消耗品容器支持部の消耗品容器を収容する収容部の間口面積を、前記収容部の底面積より広く構成することで、大容量の消耗品容器の交換をスムースに行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記消耗品容器の構成として、少なくともトナー収容部、感光体、帯電装置、または現像装置の何れかを含む、いわゆるプロセスカートリッジとして構成することで、色毎にユニットごと交換することができるので、交換作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置を構成する現像装置の構成を断面図で示す説明図である。
【図３】前記現像装置に装着される中間ホッパの構造を示す説明図である。
【図４】（ａ）は前記画像形成装置に搭載されるトナーカートリッジの構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図５】（ａ）は前記画像形成装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の詳細図である。
【図６】前記トナーカートリッジトレイの構成を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図９】前記トナーカートリッジトレイに装着されるトナーカートリッジの形状の一例を示す説明図である。
【図１０】前記トナーカートリッジトレイの構成の一例を示す説明図である。
【図１１】前記画像形成装置の給紙カセットの構成の一例を示す説明図である。
【図１２】前記トナーカートリッジトレイの形状の詳細を示す説明図である。
【図１３】前記画像形成装置を構成するトナーカートリッジトレイのガイド部の構成を示す説明図である。
【図１４】前記画像形成装置におけるトナーカートリッジと装置本体駆動側との連結構造を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は前記トナーカートリッジと装置本体駆動側とを連結した状態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【図１６】前記トナーカートリッジの駆動部の構成を示す説明図である。
【図１７】前記画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置とプロセスカートリッジトレイの構成を示す斜視図である。
【図１９】前記画像形成装置においてプロセスカートリッジトレイの移動した状態を示す説明図である。
【図２０】前記プロセスカートリッジトレイの構成を示す説明図である。
【図２１】図２０のＡ−Ａ断面矢視図であって画像形成装置内の所定位置にプロセスカートリッジトレイが配置された状態を示す説明図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置とプロセスカートリッジトレイの構成を示す斜視図である。
【図２３】前記画像形成装置においてプロセスカートリッジトレイの移動した状態を示す説明図である。
【図２４】前記プロセスカートリッジトレイの構成を示す説明図である。
【図２５】図２０のＡ−Ａ断面矢視図であって画像形成装置内の所定位置にプロセスカートリッジトレイが配置された状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【００２５】
第１実施形態は、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム３と、感光体ドラム３表面を帯電させる帯電器（帯電装置）５と、感光体ドラム３表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、感光体ドラム３表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２と、現像装置２にトナーを補給するトナー補給装置（図示省略）と、感光体ドラム３表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１２とを備え、トナー補給装置には消耗品情報を記憶する記憶手段を備えた消耗品を収容するトナーカートリッジ（消耗品容器）を着脱可能に装着され、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成する画像形成装置１００であって、この画像形成装置の特徴的な構成として、本発明に係る画像形成装置の構成を採用したものである。
【００２６】
まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２７】
画像形成装置１００は、図１に示すように、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙（例えば、記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。
【００２８】
装置本体１１０は、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、転写部６、定着ユニット７、給紙カセット（記録媒体収容部）８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。
【００２９】
装置本体１１０の上部に設けられた画像読取り部９０の上側には、原稿が載置される透明ガラスからなるプラテンガラス（原稿載置台）９２が設けられ、そのプラテンガラス９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。
【００３０】
自動原稿処理装置１２０は、プラテンガラス９２の上に自動で原稿を搬送する。
また、自動原稿処理装置１２０は、矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、プラテンガラス９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００３１】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。
従って、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００３２】
また、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）以外にも、例えばシアン（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）と同一の色相で濃度がより薄い特性をもつライトシアン（ＬＣ）およびライトマゼンタ（ＬＭ）を加えた６色であっても良い。
これら６色とすることで、より鮮明な高画質のフルカラー画像を得ることができる。
【００３３】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。
【００３４】
露光ユニット１は、外部から入力した画像データまたは原稿から読み取って得られた画像データに応じて、帯電された感光体ドラム３を露光することにより、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム３の表面に形成する画像書込み装置である。露光ユニット１には、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。
【００３５】
現像装置２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）のトナーにより顕像化するものである。
【００３６】
感光体ドラム３は、円筒状を呈し、露光ユニット１の上方に配設され、その表面がクリーナユニット４によりクリーニングされ、クリーニングされた表面が帯電器５により均一に帯電される。
【００３７】
クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
【００３８】
感光体ドラム３の上方に配置されている転写部６は、無端状の中間転写ベルト（無端ベルト）６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。中間転写ローラ６４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂの各色に対応して４本設けられている。
【００３９】
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動するように構成されている。
【００４０】
中間転写ベルト６１は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成され、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１上に順次重ね合わせて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。
【００４１】
中間転写ローラ６４は、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラであって、中間転写ベルト６１に対して感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与えるようにされている。詳しくは、中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
【００４２】
上述したように、各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化されたトナー像は中間転写ベルト６１上に積層される。積層された画像情報としてのトナー像は、中間転写ベルト６１とともに搬送されて、搬送される用紙と中間転写ベルト６１との接触位置（２次転写位置，所定位置）に移動し、この接触位置に配置されている転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００４３】
中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われずに中間転写ベルト６１に残存したトナーは、次工程で形成されるトナー像に対してトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように構成されている。
【００４４】
給紙カセット８１は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。
装置本体１１０の上方には、印刷済みの用紙をフェイスダウンで集積するための排紙トレイ９１が設けられている。
【００４５】
また、装置本体１１０には、給紙カセット８１の用紙を転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１から排紙トレイ９１に到る用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００４６】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って設けられている。尚、搬送ローラ１２ｂは、用紙を排紙トレイ９１に排出する排紙ローラとして機能するため、排紙ローラと称する。
【００４７】
ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００４８】
レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されている用紙を一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端と用紙の先端を合わせるタイミングで用紙を転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００４９】
定着ユニット７は、定着ローラ７０として１対のヒートローラ７１と加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、用紙を挟んで回転搬送するようになっている。
【００５０】
ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、対向して配置されて、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２との圧接箇所には、定着ニップ部が形成されている。
【００５１】
ヒートローラ７１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって温度制御される。この制御部は、ヒートローラ７１の周囲に設けられたヒートローラ７１の温度と検出する図示しない温度検出器（非接触式のサーミスタ）からの検出信号に基づいてヒートローラ７１の表面温度が１６０〜２００℃の範囲となるように制御する。
【００５２】
また、ヒートローラ７１は、加圧ローラ７２とともにトナーを用紙に熱圧着することにより、用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、用紙に対して熱定着させる機能を有している。また、ヒートローラ７１には、図１に示すように、ヒートローラ７１を外部から定着するための外部定着ベルト７３が設けられている。
【００５３】
一方、加圧ローラ７２も、ヒートローラ７１と同様に円筒状の金属製の芯金の周面に弾性層が設けられて構成されている。そして、ヒートローラ７１に対して所定の圧力で当接されるようになっている。
【００５４】
そして、画像形成装置１００は、図示しないネットワーク回線（ＬＡＮ、電話回線等）を介してＰＣ、ＦＡＸ、およびメーカー、販売先またはリース先等のデータ管理サーバに接続されている。
【００５５】
次に、第１実施形態に係る画像形成装置１００を構成する現像装置２の構成について図面を参照して説明する。
図２は第１実施形態の画像形成装置を構成する現像装置の構成を断面図で示す説明図、図３は前記現像装置に装着される中間ホッパの構造を示す説明図である。
【００５６】
現像装置２は、図２に示されるように、現像ローラ２３１、第１および第２トナー搬送ローラ２３２，２３３、現像槽２３４、トナー濃度センサ２３５、ならびにドクターブレード２３６を有している。
【００５７】
現像槽２３４は、現像装置２の外装部を形成するものであり、上部に現像剤であるトナーを導入するためのトナー導入口２３４ａが開口形成されている。また、現像槽２３４の感光体ドラム３に面する側には、開口部２３４ｂが形成されている。現像槽２３４の内部には、現像ローラ２３１、第１トナー搬送ローラ２３２および第２トナー搬送ローラ２３３が配設されている。
【００５８】
現像ローラ２３１は、現像槽２３４に形成された開口部２３４ｂ付近に設けられており、開口部２３４ｂから露出して感光体ドラム３と当接または近接している。この現像ローラ２３１は、上述した磁気ブラシを形成するためのマグネットローラとなっている。
【００５９】
第１トナー搬送ローラ２３２および第２トナー搬送ローラ２３３は、現像槽２３４の底部側で現像ローラ２３１と平行になるように配置され、現像槽２３４内に供給されたトナーをキャリアとともに撹拌しながら現像ローラ２３１に搬送する。また、現像槽２３４の底部には、トナー濃度センサ２３５が設けられている。このトナー濃度センサ２３５は透磁率センサであり、現像槽２３４内のトナーとキャリアとの割合を検知する。
【００６０】
また、現像装置２の上方に配設されたトナー補給装置７００は、トナーを供給するトナーカートリッジ（消耗品容器）５００と、トナーカートリッジ５００を配置するトナーカートリッジトレイ（消耗品容器支持部）４００と、トナーカートリッジトレイ４００の下方に配置された中間ホッパ（消耗品補給部）６００と、中間ホッパ６００を介してトナーカートリッジ５００から供給されたトナーを現像装置２に導くためのトナー搬送路６１２と、図示しない第１、第２のモータとを備える。
【００６１】
中間ホッパ６００は、図３に示すように、第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３と、仕切り板６０７と、補給口（消耗品補給口）６１１と、圧電センサ２１６と、トナー補給口（供給口）６１３とを備える。
【００６２】
第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３は、トナーカートリッジ５００から補給口６１１に補給された現像剤であるトナーを攪拌して搬送し、供給口６１３から排出する。
具体的には、第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３は、攪拌翼６０５を有し、現像装置２の背面側に配された第２モータ（図示せず）から駆動力が伝達されるギアが取り付けられており、ギアから伝達される駆動力により回転し、トナーを攪拌する。
【００６３】
また、第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３は、それぞれ同一の形状を有し、それぞれの攪拌翼６０５は螺旋状に形成されている。このため、第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３は、回転により１方向にトナーを搬送することができる。第２モータは、第１搬送スクリュー６０１が回転によりトナーを前面側から背面側に搬送する向きに第１搬送スクリュー６０１を駆動する。また、第２搬送スクリュー６０３が回転によりトナーを背面側から前面側に搬送する向きに駆動する。
【００６４】
第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３の間には、両者の間を仕切る仕切り板６０７が配設されている。これにより、第１搬送スクリュー６０１が配されている第１搬送経路６１５と、第２搬送スクリュー６０３が配されている第２搬送経路６１７とが仕切り板６０７により区画される。
【００６５】
ここで、仕切り板６０７は、中間ホッパ６００の内部を、その長手方向の両端部となる背面側と前面側とを除いて仕切り、第１および第２搬送スクリュー６０１，６０３の回転軸方向の両端部を中間ホッパ６００の壁面から離間して配置されている。これにより、中間ホッパ６００における背面側と前面側とに、第１搬送経路６１５と第２搬送経路６１７とを連通する連絡部がそれぞれ形成されている。
【００６６】
したがって、補給口６１１から補給されたトナーは、第１搬送スクリュー６０１により第１搬送経路６１５を前面側から背面側に搬送された後、背面側の連結部を通って第２搬送経路６１７に送られ、第２搬送スクリュー６０３により第２搬送経路６１７を背面側から前面側に搬送される。これにより、中間ホッパ６００内のトナーは、第１搬送経路６１５と第２搬送経路６１７とを循環する。また、第２搬送経路６１７に送られたトナーは、再び第１搬送スクリュー６０１により第１搬送経路６１５を前面側から背面側に搬送された後、供給口６１３から排出され、トナー搬送路６１２を経由して現像装置２に供給される。
【００６７】
圧電センサ２１６は、中間ホッパ６００の内壁面のうち底部、ここでは第２搬送経路６１７の底部に設けられ、外部から加えられる力に応じた電圧を出力する。このため、中間ホッパ６００内のトナー量が多くなると、トナーの自重や底部と第２搬送スクリュー６０３の攪拌翼６０５との挟まりによって生じる圧力が大きくなり、圧電センサ２１６に対して外部から加えられる力は大きくなる。逆に、中間ホッパ６００内のトナー量が少なくなると、トナーの自重や底部と第２搬送スクリュー６０３の攪拌翼６０５との挟まりによって生じる圧力が小さくなり、圧電センサ２１６に対し外部から加えられる力は小さくなる。したがって、圧電センサ２１６は、中間ホッパ６００内のトナー量に応じた電圧を出力する。
【００６８】
次に、トナーカートリッジ５００について図面を参照して説明する。
図４（ａ）は第１実施形態の画像形成装置に搭載されるトナーカートリッジの構成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【００６９】
トナーカートリッジ５００は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、略矩形状断面を有する柱状体で構成され、補給トナーが収容されているトナー収容部５０２を備えている。
【００７０】
トナー収容部５０２の底部（図中下側）にトナー補給口（消耗品供給口）５４０が設けられている。
トナーカートリッジ５００の画像形成装置１００本体に向けて装着される一端部５００ａには、消耗品情報が記憶された記憶部（記憶手段）５０１が設けられている。
【００７１】
記憶部５０１は、ＩＣチップ（例えば、無線ＩＣタグ、接点式ＣＲＵＭなどの不揮発性メモリ）、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等の２次元コードの何れかを用いて構成されている。第１実施形態では、記憶部５０１には、トナーカートリッジ５００に関する情報を格納するＥＥＰＲＯＭ等を内蔵したデバイス等で構成される不揮発性メモリの接触型ＣＲＵＭが備えられ、このメモリにはトナーカートリッジの型番、製造箇所、トナー残量（逐次更新される）、新品か否か、などの情報が記憶されている。
【００７２】
記憶部５０１には、記憶部位置決めボス５０４が設けられている。この記憶部位置決めボス５０４は、トナーカートリッジ５００を画像形成装置１００に装着する際に、記憶部５０１を画像形成装置１００本体側の記憶部用コネクタ（図示省略）に対して位置決めするための位置決め部材である。図中の符号５０５は接続端子、５０６は記憶部５０１をトナーカートリッジ５００に取付けるための取付け穴を示す。
【００７３】
次に、第１実施形態に係る画像形成装置１００の特徴的な構成について図面を参照して詳細に説明する。
図５（ａ）は第１実施形態の画像形成装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の詳細図、図６は前記トナーカートリッジトレイの構成を示す平面図、図７は図６のＡ−Ａ断面矢視図、図８は図６のＢ−Ｂ断面矢視図、図９は前記トナーカートリッジトレイに装着されるトナーカートリッジの形状の一例を示す説明図、図１０は前記トナーカートリッジトレイの構成の一例を示す説明図、図１１は前記画像形成装置の給紙カセットの構成の一例を示す説明図、図１２は前記トナーカートリッジトレイの形状の詳細を示す説明図である。
【００７４】
画像形成装置１００は、図５（ａ）に示すように、トナーカートリッジ（消耗品容器）５００を画像形成装置１００に着脱可能に支持するトナーカートリッジトレイ（消耗品容器支持部）４００を備えている。
【００７５】
画像形成装置１００の操作側には、液晶パネルを用いた表示部２０４、テンキーなどで構成される入力部２０５が設けられている。
【００７６】
第１実施形態では、表示部２０４は、トナーカートリッジ５００にトナーが無くなったときにトナーカートリッジ５００の交換を知らせる。
【００７７】
トナーカートリッジトレイ４００は、画像形成装置１００の操作側を正面とすると、図５（ａ）に示すように、図中前側の正面１１０ａ側に出没可能に構成されている。
【００７８】
トナーカートリッジトレイ４００上には、複数のトナーカートリッジ５００が装置内に装着された状態で、各々のトナーカートリッジ５００に対応する現像装置２と対向する位置に並設配置される。
【００７９】
トナーカートリッジトレイ４００上には、図５（ａ）に示すように、図中左側から右側に向かい、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ１）、（Ｂ２）の順に５本のトナーカートリッジ５００が装着されている。
【００８０】
また、トナーカートリッジトレイ４００には、突出側端部４００ａにユーザが手動でトナーカートリッジトレイ４００を引き出せるように取手部４０１が設けられている。
【００８１】
取手部４０１には、図５（ｂ）に示すように、下側からユーザ等が手指を挿入可能なように、下部が開口した凹部４０１ａが形成されている。
【００８２】
トナーカートリッジトレイ４００は、ガイド部（移動手段）１５０に沿って画像形成装置１００の装置本体１１０内への挿脱が可能とされている。
【００８３】
ここで、トナーカートリッジトレイ４００の構成について詳しく説明する。
トナーカートリッジトレイ４００は、図６に示すように、筐体内にトナーカートリッジ５００を収容するとともに、トナーカートリッジ５００の記憶部５０１と図示しない画像形成装置１００側の記憶部用コネクタと接続された状態で、トナーカートリッジトレイ４００を画像形成装置１００内部の画像形成位置（例えば、装置内に配置された現像装置２へのトナー補給位置）に位置決めされる。
【００８４】
このようにして、トナーカートリッジ５００の記憶部５０１に記憶された記憶情報を画像形成装置１００側で読み出したりできるように、トナーカートリッジトレイ４００を画像形成装置１００に保持することで、トナーカートリッジ５００と画像形成装置１００との通信を確立することができる。
【００８５】
トナーカートリッジトレイ４００の筐体のリア側壁面４００ｃには、図７に示すように、トナーカートリッジ５００を回転駆動するための駆動部材（図示省略）を連通可能にするとともに、記憶部５０１と記憶部用コネクタとを接続可能にする開口部４２０が形成されている。
【００８６】
また、トナーカートリッジトレイ４００には、図６に示すように、トナーカートリッジ５００のトナー補給口５４０とトナーカートリッジトレイ４００の開口部４１０とが対向するように、図７に示すように、トナーカートリッジ５００をトナーカートリッジトレイ４００内の所定の位置に案内して位置決めし易くするためのトナーカートリッジ案内リブ１１２が設けられている。
【００８７】
トナーカートリッジ案内リブ１１２の構成として、トナーカートリッジ５００のトナーカートリッジトレイ・リア側を位置決めするリア側リブ１１２ａと、トナーカートリッジ５００の胴部の外周を位置決めする胴側リブ１１２ｂと、トナーカートリッジ５００のトナーカートリッジトレイ・フロント側を位置決めするフロント側リブ１１２ｃを備えている。
【００８８】
胴側リブ１１２ｂは、図６，図７に示すように、トナーカートリッジ５００を挟んで対向して設けられ、上側が上方に向かい広く開口するように傾斜して形成されて、トナーカートリッジ５００を装着し易く構成されている。そして、下側がトナーカートリッジ５００の胴部（筐体）との間に殆ど隙間が無いように形成され、トナーカートリッジトレイ４００に対してトナーカートリッジ５００の横方向、すなわちトナーカートリッジトレイ４００の幅方向の取り付け誤差を無くすように構成されている。
【００８９】
第１実施形態では、カートリッジ案内リブ１１２の高さＨｒを４０（ｍｍ）、カートリッジ案内リブ１１２と内壁との隙間Ｓｒを１．５（ｍｍ）、カートリッジ案内リブ１１２の幅Ｗｒを４．５（ｍｍ）としている。
【００９０】
リア側リブ１１２ａとフロント側リブ１１２ｃは、図８に示すように、トナーカートリッジトレイ４００に対してトナーカートリッジ５００の前後方向の位置決めを行うように構成されている。そして、リア側リブ１１２ａとフロント側リブ１１２ｃは、上側が上方に向かい広く開口するように傾斜して形成されて、トナーカートリッジ５００を装着し易く構成されている。そして、下側がトナーカートリッジ５００に対して若干の隙間ｄをとるように形成されている。
【００９１】
詳しくは、リア側リブ１１２ａとフロント側リブ１１２ｃは、トナーカートリッジ５００がリア側の記憶部５０１側に若干の隙間ｄをとって位置決めするように構成されている。この隙間ｄによって、トナーカートリッジトレイ位置決め部材１１１によりトナーカートリッジトレイ４００が画像形成装置１００内に位置決めされる際に、トナーカートリッジ５００の記憶部５０１と画像形成装置１００のリア側板に設けられた記憶部用コネクタとが嵌合する時の衝撃を抑制して、無理に嵌合することにより破損することを防止している。
【００９２】
また、トナーカートリッジトレイ４００は、図７〜図９に示すように、筐体に囲まれてトナーカートリッジ５００を収容する収容部４００ｄを高さ方向に高く構成することで、大容量のトナーカートリッジを収容可能にしている。
例えば、図９に示すように、トナーカートリッジ５００の形状を、カートリッジ幅Ｈｃを６５（ｍｍ）、奥行Ｄｃを４００（ｍｍ）、カートリッジ高さＨｃを８０ｍｍとして、高さ方向に高くしてトナー容量を大きくしたものが収容可能となる。これにより、トナーカートリッジ５００の交換頻度を抑制してトナーカートリッジ５００の交換によるトナーの飛散や汚れを防止できる。
さらに、大容量のトナーカートリッジは、小容量のトナーカートリッジと比較して、収納される消耗品の容量に対してトナーカートリッジ筐体のコストを低くできるので、トナー（消耗品）のランニングコストを低減できる。
【００９３】
また、第１実施形態では、画像形成装置１００内のトナーカートリッジトレイ４００が収納される部分の下方には、用紙が収容される給紙カセット８１が収納されるように構成されている。給紙カセット８１は、トナーカートリッジトレイ４００と同様に画像形成装置１００の正面１１０ａ側にトナーカートリッジトレイ４００と同一方向に出没可能に構成されている。
【００９４】
給紙カセット８１には、図５（ａ）に示すように、突出側端部８１ａに、ユーザが把持して手動で給紙カセット８１を引き出せるように取手部８１１が設けられている。
【００９５】
取手部８１１には、図５（ｂ）に示すように、下側からユーザ等が手指を挿入可能なように、下部が開口した凹部８１１ａが形成されている。
【００９６】
給紙カセット８１の用紙を収容する収容部の容量（体積）は、トナーカートリッジトレイ４００のトナーカートリッジ５００を収容する収容部の容量（体積）より小さく構成されている。
【００９７】
具体的には、トナーカートリッジトレイ４００は、図１０に示すように、トナーカートリッジ５００が収容される収容部４００ｄの底部４００ｄ１の形状を、外側の底裏奥行をＤ１、底裏幅をＷ１、外側高さをＨ１とし、内側の底面奥行をＤ２、底面幅をＷ２、内側高さ（筐体の側壁高さ）をＨ２とする。
そして、収容部４００ｄの外側、内側の寸法を、
外側：Ｄ１×Ｗ１×Ｈ１＝５０３（ｍｍ）×３５３（ｍｍ）×１０１．５（ｍｍ）
内側：Ｄ２×Ｗ２×Ｈ２＝５００（ｍｍ）×３５０（ｍｍ）×１００（ｍｍ）
としている。
また、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄを形成する筐体の厚さＴ１を１．５（ｍｍ）としている。
【００９８】
一方、給紙カセット８１は、図１１に示すように、用紙が収容される収容部８１ｄの底部８１ｄ１の形状を、外側の底裏奥行をＤ１１、底裏幅をＷ１１、外側高さをＨ１１とし、内側の底面奥行をＤ１２、底面幅をＷ１２、内側高さ（筐体の側壁高さ）をＨ１２とする。
そして、収容部８１ｄの外側、内側の寸法を、
外側：Ｄ１１×Ｗ１１×Ｈ１１＝５０３（ｍｍ）×３５３（ｍｍ）×４１．５（ｍｍ）
内側：Ｄ１２×Ｗ１２×Ｈ１２＝５００（ｍｍ）×３５０（ｍｍ）×４０（ｍｍ）
としている。
また、給紙カセット８１の収容部を形成する筐体の厚さＴ１を１．５（ｍｍ）としている。
【００９９】
すなわち、給紙カセット８１の収容部８１ｄの内側高さＨ１２は、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの内側高さＨ２よりも低く構成されているので、給紙カセット８１の収容部８１ｄの容量（体積）は、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの容量（体積）より小さく構成されている。これにより、省スペースで高さの低い小体積の画像形成装置１００を構成できる。
【０１００】
なお、給紙カセット８１が手差し給紙トレイの場合は、手差し給紙トレイの容量として、画像形成装置で印刷できる最大サイズの記録紙の面積と、手差し給紙トレイに載置できる最大枚数の記録紙の高さを掛け合わせたものとしてもよい。
【０１０１】
例えば、画像形成装置で印刷できる最大サイズの記録紙がＡ３サイズで、手差し給紙トレイに載置できる最大載置枚数が２５０枚であった場合、Ａ３サイズの記録紙面積（縦４２０ｍｍ×横２９７ｍｍ）は、１２４，７４０ｍｍ２、Ａ３サイズの記録紙１枚辺りの厚みは、一般的な普通紙で０．０８０ｍｍ、最大載置枚数が２５０枚、であるから、手差し給紙トレイに載置できる最大枚数の記録紙の高さは、０．０８０ｍｍ×２５０枚＝２０ｍｍとなる。従って、手差し給紙トレイの容量は、１２４，７４０ｍｍ２×２０ｍｍ＝２，４９４，８００ｍｍ３となる。
【０１０２】
前述したトナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの内側の容量は、
Ｄ１２×Ｗ１２×Ｈ１２＝５００（ｍｍ）×３５０（ｍｍ）×４０（ｍｍ）
＝７，０００，０００ｍｍ３
であり、
７，０００，０００ｍｍ３÷２，４９４，８００ｍｍ３≒２．８倍
となり、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの内側の容量は、手差し給紙トレイの容量の約２．８倍としてもよい。これは、後述するトナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの内側の側壁が形成される角度θを９０°として算出した値である。
【０１０３】
また、第１実施形態では、トナーカートリッジトレイ４００は、トナーカートリッジ５００を収容する収容部４００ｄの間口面積が収容部４００ｄの底面積より広く形成されている。
【０１０４】
具体的には、トナーカートリッジトレイ４００は、図１２に示すように、筐体の側壁が上部が外側に傾斜して、上部開口部（間口）４００ｄ２の面積が底部４００ｄ１の面積よりも広く形成されている。例えば、トナーカートリッジトレイ４００の内側高さＨ２を１００（ｍｍ）、側壁が形成される角度θを９３°とすると、側壁の傾斜角Δθは３°となる。そして、傾斜した側壁の斜辺ＨＳ２は１００．１４（ｍｍ）、上部開口部４００ｄ２の広がり幅ΔＷは５．２４（ｍｍ）となる。
【０１０５】
したがって、トナーカートリッジトレイ４００の底部４００ｄ１の面積Ｓ１と上部開口部４００ｄ２の面積Ｓ２は、
Ｓ１＝５００（ｍｍ）×３５０（ｍｍ）＝１７５，０００（ｍｍ２）
Ｓ２＝（５００（ｍｍ）＋５．２４（ｍｍ）×２）×（３５０（ｍｍ）＋５．２４（ｍｍ）×２）≒１８４，０１７．８（ｍｍ２）
となる。
【０１０６】
これにより、Ｓ２÷Ｓ１≒１．０５（倍）となり、トナーカートリッジトレイ４００の上部開口部４００ｄ２の面積Ｓ２は、トナーカートリッジトレイ４００の上部開口部４００ｄ２が底部４００ｄ１よりも広く開口形成しているため、トナーカートリッジ５００の出し入れを容易にすることができる。
【０１０７】
次に、ガイド部１５０について図面を参照して説明する。
図１３は第１実施形態の画像形成装置を構成するトナーカートリッジトレイのガイド部の構成を示す説明図である。
【０１０８】
ガイド部１５０は、図５（ａ），図１３に示すように、本体側ガイド部１５１とトレイ側ガイド部１５２を備えて構成されている。本体側ガイド部１５１とトレイ側ガイド部１５２は、トナーカートリッジトレイ４００の移動方向に沿ってほぼ並行に設けられている。
【０１０９】
トレイ側ガイド部１５２は、トナーカートリッジトレイ４００の両側面に一体的に成型されている。
【０１１０】
本体側ガイド部１５１は、本体側板１１０ｂの内側に固定されている。そして、本体側ガイド部１５１は、トレイ側ガイド部１５２を上下方向で挟んだ状態で、トレイ側ガイド部１５２をトナーカートリッジトレイ４００の移動方向に移動可能に取付けられている。
【０１１１】
次に、トナーカートリッジトレイ４００が装置本体１１０内に装着された時のトナーカートリッジ５００と駆動側の連結構造について図面を参照して説明する。
図１４は第１実施形態に係る画像形成装置におけるトナーカートリッジと装置本体駆動側との連結構造を示す説明図、図１５（ａ）は前記トナーカートリッジと装置本体駆動側とを連結した状態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【０１１２】
トナーカートリッジ５００は、図１４に示すように、筐体５１０と、トナーを搬送するトナー搬送部材５２０と、回転駆動をトナー搬送部材５２０に伝達するトナーカートリッジ側カップリング５３０とを備えている。筐体５１０の底部には、トナーカートリッジ５００から中間ホッパ６００にトナーを補給するトナー補給口５４０が形成されるとともに、トナー補給口５４０を開閉するトナーカートリッジシャッター５５０が設けられている。
【０１１３】
トナー補給口５４０は、トナーカートリッジ５００がトナーカートリッジトレイ４００に装着された状態で、トナーカートリッジトレイ４００が装置本体１１０に挿入されて画像形成位置に装着された時に、中間ホッパ６００のトナー供給口（図示省略）と対向するようになっている。
【０１１４】
画像形成装置１００の装置本体１１０には、トナーカートリッジ側カップリング５３０に駆動を伝達する本体側カップリング１３０を回転自在に支持する本体側カップリング支持部材１４０が設けられている。
【０１１５】
本体側カップリング支持部材１４０には、トナーカートリッジ５００が装置本体１１０内に装着された状態で、トナーカートリッジ５００のトナーカートリッジシャッター５５０に対向する位置にカートリッジシャッター押圧部１４１が設けられている。
【０１１６】
トナーカートリッジトレイ４００をユーザが押し込むことで、図１５（ａ）に示すように、トナーカートリッジ側カップリング５３０と本体側カップリング１３０とが嵌合するとともに、カートリッジシャッター押圧部１４１がトナーカートリッジシャッター５５０に当接して、トナーカートリッジシャッター５５０を移動させてトナー補給口５４０を開口状態にするように構成されている。
【０１１７】
カートリッジシャッター押圧部１４１には、図１５（ｂ）に示すように、トナーカートリッジシャッター５５０を移動させてトナー補給口５４０を開口状態にする位置で、少なくともトナー補給口５４０と対向する部分を切り欠いた切欠部１４２が形成されている。
【０１１８】
ここで、トナーカートリッジ側カップリング５３０と本体側カップリング１３０との連結動作について説明する。
図１６は第１実施形態のトナーカートリッジの駆動部の構成を示す説明図である。
【０１１９】
本体側カップリング１３０には、図１６に示すように、トナーカートリッジ側カップリング５３０と同じ形状の連結受け穴１３１が形成されている。この連結受け穴１３１にトナーカートリッジ側カップリング５３０を嵌合させることで本体側カップリング１３０とトナーカートリッジ側カップリング５３０とが連結される。
【０１２０】
なお、本体側カップリング１３０の軸芯とトナーカートリッジ側カップリング５３０の軸芯とが合致しないと、連結受け穴１３１の凹部１３１ａとトナーカートリッジ側カップリング５３０の凸部５３０ａとが衝突して摩耗損傷する。
【０１２１】
トナーカートリッジ側カップリング５３０は、図１６に示すように、嵌合吸収ばね５３１により本体側カップリング１３０側に押し付けられることで安定した状態で連結される。
【０１２２】
このとき、トナーカートリッジ５００のトナーカートリッジシャッター５５０は、本体側カップリング支持部材１４０のカートリッジシャッター押圧部１４１によりトナー補給口５４０が開口する位置まで移動する。そして、図１５（ｂ）に示すように、カートリッジシャッター押圧部１４１の切欠部１４２がトナー補給口５４０と対向する位置に配置される。これにより、トナー補給口５４０は中間ホッパ６００へのトナー供給が可能な状態となる。
【０１２３】
すなわち、トナーカートリッジ５００がトナーカートリッジトレイ４００とともに画像形成装置１００に挿入され、画像形成位置に位置したとき（奥まで挿入されたとき）、本体側カップリング１３０とトナーカートリッジ側カップリング５３０とが嵌合し、トナーカートリッジ５００の図示しないトナー補給スパイラルを駆動して、トナーカートリッジ５００から中間ホッパ６００にトナーを補給する。
【０１２４】
トナーカートリッジ５００の記憶部５０１が接触式のＣＲＵＭであった場合は、本体側カップリング１３０のトナーカートリッジ側カップリング５３０側への移動に合わせて、本体側の図示しない検知部が接触式のＣＲＵＭ側へ移動し、通信が可能となる。
【０１２５】
なお、トナーカートリッジ５００の記憶部５０１が非接触式のＩＣタグの場合は、実質通信距離が３０ｍｍ程度あるので、本体側の図示しない検知部が非接触式のＩＣタグへ移動する必要はない。
【０１２６】
次に、第１実施形態の画像形成装置１００の特徴的な構成についてブロック図を参照して説明する。
図１７は第１実施形態の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【０１２７】
画像形成装置１００は、図１７に示すように、電気的構成として、画像形成装置１００の動作を制御する制御部２０１、記憶部（記憶手段）２０２、判定部（判定手段）２０３、表示部２０４、入力部２０５、ネットワーク回線を介してＰＣ等とＬＡＮ接続等を行う通信部２０６、画像処理を行う画像処理部２０８、画像形成を行う画像形成部２０９、トナー像の定着処理を行う定着部２１０、スキャナにおいて画像の読み取りを行う読取部２０７、後処理装置（図９の周辺機器を指す）の動作を制御する制御部２１１などを備えている。
【０１２８】
制御部２０１は、表示部２０４、入力部２０５、通信部２０６、読取部２０７、画像処理部２０８、画像形成部２０９、定着部２１０、トナー濃度センサ２３５（図２を参照）、とそれぞれ接続され、画像形成装置１００全体を制御する。
【０１２９】
なお、制御部２０１が実行するプログラムを記憶する記憶媒体としては、メモリカードに限られず、フレキシブルディスク、光ディスク、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ等の媒体であってもよい。
【０１３０】
通信部２０６は、制御部２０１からの指示に従って、接続された外部の機器との間でデータを送受信する。
【０１３１】
読取部２０７は、原稿読取位置まで搬送されてきた原稿に光を照射する光源と、原稿で反射した光を受光する光電変換素子とを含み、原稿のサイズに応じた原稿画像を走査する。光電変換素子は、受光した光を電気信号である画像データに変換して、画像処理部２０８に出力する。
【０１３２】
画像処理部２０８は、読取部２０７から入力される画像データにシェーディング補正などの各種のデータ処理を施した後、画像形成部２０９に出力する。給紙部（図示しない）は、給紙カセット８１に収納された用紙を画像形成部２０９に搬送する。
【０１３３】
画像形成部２０９は、データ処理後の画像データに基づいて、給紙部（図示しない）により搬送される用紙に画像を形成する。そして、画像形成部２０９は、画像を形成した後の用紙を排紙トレイ９１上に排出する。
【０１３４】
定着部２１０（図１の定着ユニット７に相当）は、画像形成部２０９にて用紙上に形成されたトナー画像を溶融させて用紙に定着させる。
【０１３５】
トナー濃度センサ２３５は、例えば透磁率センサであり、現像装置２の底面周辺の単位体積当りのキャリアに含まれる鉄分の透磁率を読み取る。透磁率が大きいほどトナー濃度は小さい。トナー濃度センサ２３５は、読み取った透磁率を制御部２０１に出力する。
【０１３６】
表示部２０４は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、電気泳動を利用した電子ペーパー等のディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ)、プラズマチューブアレイディスプレイ（ＰＴＡＤ）、電子放出素子を用いたディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）等の表示装置であり、ユーザに対する設定画面等の指示メニューや取得した画像データに関する情報を含む画面を表示する。
【０１３７】
入力部２０５は、複数のキーを備え、キーに対応するユーザの操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付ける。
【０１３８】
なお、入力部２０５が備える複数のキーは、スイッチを備えたハードキーである。また、入力部２０５は、キーの一部としてタッチパネルを含んでいても、あるいはタッチパネルそのもので構成されていてもよい。
【０１３９】
入力部２０５がタッチパネルを含む場合、あるいはタッチパネルから構成されている場合、タッチパネルは、表示部２０４上に設けられる。第１実施形態の入力部２０５は、タッチパネルを含んでいるものとする。なお、指装着型のウェアラブル・インタフェースを用いたジェスチャ入力を用いてもよい。
【０１４０】
判定部２０３は、図示しない検知部により検出された検出結果（トナーの残量）に基づき、トナーカートリッジ５００内のトナーが無くなったか否かを判定する。また、図示しない検知部によりトナーカートリッジ５００が検出されたか否かの検出結果に基づき、トナーカートリッジ５００が装着されたか否かを判定する。また、図示しない検知部によりトナーカートリッジトレイ４００が検出されたか否かの検出結果に基づき、トナーカートリッジトレイ４００が装着されたか否かを判定する。
【０１４１】
次に、第１実施形態の画像形成装置１００におけるトナーカートリッジ５００の交換、装着する時の操作について図面を参照して説明する。
【０１４２】
画像形成装置１００において、トナーカートリッジ５００を交換（または装着）する場合は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、トナーカートリッジトレイ４００の取手部４０１の凹部４０１ａに下方から指を差し入れて取手部４０１を把持して、トナーカートリッジトレイ４００を画像形成装置１００の内側から外側に引き出す。
【０１４３】
このとき、トナーカートリッジトレイ４００は、画像形成装置１００の前側の正面１１０ａから外側に突出して露出され、トナーカートリッジトレイ４００内に収容されたトナーカートリッジ５００が交換可能な状態となる。
【０１４４】
第１実施形態の画像形成装置１００においては、トナーカートリッジトレイ４００の上部開口部４００ｄ２が底部４００ｄ１よりも広くなるように傾斜して開口形成しているため、作業者はトナーカートリッジ５００の出し入れを容易に行うことができる。これにより、トナーカートリッジ５００の着脱、交換の作業性の向上を図ることができる。
【０１４５】
以上のように構成したので、第１実施形態によれば、トナーカートリッジ５００が着脱可能に装着され、用紙を収容する給紙カセット８１を備えた画像形成装置１００において、トナーカートリッジ５００を画像形成装置１００に着脱可能に支持するトナーカートリッジトレイ４００を備え、トナーカートリッジトレイ４００のトナーカートリッジ５００を収容する収容部４００ｄの容量を、給紙カセット８１の用紙を収容する収容部８１ｄの容量より大きく構成して、収容部４００ｄを高さ方向に高く構成することで、大容量のトナーカートリッジを収容可能にしている。これにより、トナーカートリッジ５００の交換頻度を抑制してトナーカートリッジ５００の交換によるトナーの飛散や汚れを防止できる。
【０１４６】
また、給紙カセット８１の収容部８１ｄの容量を、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの容量より小さく構成することで、省スペースで高さの低い小体積の画像形成装置１００を実現できる。これにより、小スペースオフィス（スモールユース）のユーザにとって最適な画像形成装置１００を提供できる。
【０１４７】
また、第１実施形態では、トナーカートリッジトレイ４００の収容部４００ｄの構成を、トナーカートリッジトレイ４００の筐体に囲まれた空間にトナーカートリッジ５００を収容する構成としたので、筐体の内側空間でトナーカートリッジ５００の着脱操作を行うことができるので、トナーの飛散や汚れを防止することができる。
【０１４８】
また、第１実施形態では、トナーカートリッジトレイ４００を移動するための移動手段としてのガイド部１５０のトレイ側ガイド部１５２をトナーカートリッジトレイ４００に一体的に成型したので、別途アキュライド（登録商標）等のガイドレールを設けることなく、簡単な構成で省コストなトナーカートリッジトレイ４００の移動手段を提供することができる。
【０１４９】
なお、第１実施形態では、給紙カセット８１は、トナーカートリッジトレイ４００と同様に画像形成装置１００の正面１１０ａ側にトナーカートリッジトレイ４００と同一方向に出没可能に構成しているが、本発明は、記録媒体収容部として給紙カセット８１の構成に限定されるものではなく、例えば、本体装置の用紙搬送路Ｓ付近に記録紙手差しトレイを構成するようにしたものであってもよい。このように構成することで、給紙カセット８１を用いなくても給紙が可能であり、給紙カセット８１の容積分の高さを低くすることができ、さらに省スペースの画像形成装置１００の構成が可能となる。
【０１５０】
また、上述した実施形態では、複数のトナーカートリッジ５００を装着可能な画像形成装置１００に適用した例について説明したが、トナーカートリッジを交換可能なトナーカートリッジトレイを備える画像形成装置であれば、上述したような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、例えば、感光体、帯電装置、現像装置、及びトナー収納容器（消耗品容器）等を一体的に設けたプロセスユニットや、その他の画像形成装置にも展開が可能である。
【０１５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。
第２実施形態は、画像形成装置に装着されるトナーカットリッジとして、感光体、帯電装置、現像装置、及びトナー収納容器（消耗品容器）等を一体的に設けたプロセスカートリッジ（プロセスユニット）を採用したものである。画像形成装置の構成として、プロセスカートリッジを収納するプロセスカートリッジトレイを備えている。
【０１５２】
図１８は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置とプロセスカートリッジトレイの構成を示す斜視図、図１９は前記画像形成装置においてプロセスカートリッジトレイの移動した状態を示す説明図、図２０は前記プロセスカートリッジトレイの構成を示す説明図、図２１は図２０のＡ−Ａ断面矢視図であって画像形成装置内の所定位置にプロセスカートリッジトレイが配置された状態を示す説明図である。
【０１５３】
第２実施形態に係る画像形成装置２００は、図１８，図１９に示すように、プロセスカートリッジトレイ１４００を、実施形態１に示すトナーカートリッジトレイ４００と同じように画像形成装置２００の操作側の正面２１０ａに出没可能に構成されている。
図中の符号２２０は操作パネル、２２１は排紙口を示す。
【０１５４】
プロセスカートリッジトレイ１４００は、ガイド部（移動手段）１５０に沿って画像形成装置２００の装置本体２１０内への挿脱が可能とされている。
【０１５５】
プロセスカートリッジトレイ１４００上には、図２０に示すように、図中右側から左側に向かい、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に４本のプロセスカートリッジ１５００が装着されている。図中の符号１４０１はプロセスカートリッジトレイ１４００を引き出すための取手部を示す。
【０１５６】
プロセスカートリッジ１５００は、図２１に示すように、現像カートリッジ１５０１、感光体ドラム１５０２、帯電ユニット１５０３、トナー補給ローラ１５０５、現像ローラ１５０６、ドクターブレード１５０７、帯電ローラ１５０８をほぼ一体的に設けたユニットで構成されている。図中の符号１５０４は露光光路、１６１は中間転写ベルト、１６３は中間転写ベルト支持ローラを示す。
【０１５７】
プロセスカートリッジトレイ１４００が画像形成装置２００内の所定位置（画像形成位置）に配置されると、プロセスカートリッジトレイ１４００内の複数のプロセスカートリッジ１５００は、プロセスカートリッジ１５００の軸線方向と中間転写ベルト１６１の搬送方向とが直角で、且つ中間転写ベルト１６１の搬送方向に沿って並んで配置される。
【０１５８】
プロセスカートリッジトレイ１４００を画像形成装置２００から引き出す時は、プロセスカートリッジトレイ１４００の移動に伴って、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム１５０２から離れるようにしてもよい。また、取手部１４０１を握る動作に連動して、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム１５０２から離れるようにしてもよい。
【０１５９】
また、操作パネル２２０にプロセスカートリッジトレイ１４００を引き出す旨を選択するアイコンを表示して、ユーザがそのアイコンを選択すると、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム１５０２から離れるようにしてからプロセスカートリッジトレイ１４００を引き出すようにしてもよい。
【０１６０】
以上のように構成したので、第２実施形態によれば、消耗品容器としてのプロセスカートリッジ１５００を、少なくともトナー収容部として機能する現像カートリッジ１５０１と、現像ローラ１５０６と、帯電ローラ１５０８を備えるユニット構造とすることで、色毎にユニットごと交換することができるので、交換作業性の向上を図ることができる。
【０１６１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。
第３実施形態は、第２実施形態と同様に画像形成装置に装着されるトナーカットリッジとして、感光体、帯電装置、現像装置、及びトナー収納容器（消耗品容器）等を一体的に設けたプロセスカートリッジ（プロセスユニット）を採用したものである。画像形成装置の構成として、プロセスカートリッジを収納するプロセスカートリッジトレイを備えている。第３実施形態は、プロセスカートリッジトレイに収容されるプロセスカートリッジの配列が第２実施形態とは異なる。
【０１６２】
図２２は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置とプロセスカートリッジトレイの構成を示す斜視図、図２３は前記画像形成装置においてプロセスカートリッジトレイの移動した状態を示す説明図、図２４は前記プロセスカートリッジトレイの構成を示す説明図、図２５は図２０のＡ−Ａ断面矢視図であって画像形成装置内の所定位置にプロセスカートリッジトレイが配置された状態を示す説明図である。
【０１６３】
第３実施形態に係る画像形成装置３００は、図２２，図２３に示すように、プロセスカートリッジトレイ２４００を、実施形態１に示すトナーカートリッジトレイ４００と同じように画像形成装置３００の操作側の正面３１０ａに出没可能に構成されている。
図中の符号３２０は操作パネル、３２１は排紙口を示す。
【０１６４】
プロセスカートリッジトレイ２４００は、ガイド部（移動手段）１５０に沿って画像形成装置３００の装置本体３１０内への挿脱が可能とされている。
【０１６５】
プロセスカートリッジトレイ２４００上には、図２４に示すように、図中フロント側からリア側に向かい、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に４本のプロセスカートリッジ２５００が装着されている。図中の符号２４０１はプロセスカートリッジトレイ２４００を引き出すための取手部を示す。
【０１６６】
プロセスカートリッジ２５００は、図２１に示すように、現像カートリッジ２５０１、感光体ドラム２５０２、帯電ユニット２５０３、トナー補給ローラ２５０５、現像ローラ２５０６、ドクターブレード２５０７、帯電ローラ２５０８をほぼ一体的に設けたユニットで構成されている。図中の符号２５０４は露光光路、１６１は中間転写ベルト、１６３は中間転写ベルト支持ローラを示す。
【０１６７】
プロセスカートリッジトレイ２４００が画像形成装置３００内の所定位置（画像形成位置）に配置されると、プロセスカートリッジトレイ２４００内の複数のプロセスカートリッジ２５００は、プロセスカートリッジ２５００の軸線方向と中間転写ベルト１６１の搬送方向とが直角で、且つ中間転写ベルト１６１の搬送方向に沿って並んで配置される。
【０１６８】
プロセスカートリッジトレイ２４００を画像形成装置３００から引き出す時は、プロセスカートリッジトレイ２４００の移動に伴って、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム１５０２から離れるようにしてもよい。また、取手部２４０１を握る動作に連動して、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム２５０２から離れるようにしてもよい。
【０１６９】
また、操作パネル３２０にプロセスカートリッジトレイ２４００を引き出す旨を選択するアイコンを表示して、ユーザがそのアイコンを選択すると、中間転写ベルト１６１が感光体ドラム１５０２から離れるようにしてからプロセスカートリッジトレイ２４００を引き出すようにしてもよい。
【０１７０】
以上のように構成したので、第３実施形態によれば、消耗品容器としてのプロセスカートリッジ２５００を、少なくともトナー収容部として機能する現像カートリッジ２５０１と、現像ローラ２５０６と、帯電ローラ２５０８を備えるユニット構造とすることで、色毎にユニットごと交換することができるので、交換作業性の向上を図ることができる。
【０１７１】
以上のように、本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１７２】
８１  給紙カセット（記録媒体収容部）
８１ｄ  収容部
８１ｄ１  底部
１００，２００，３００  画像形成装置
１１０，２１０，３１０  装置本体
１１０ａ，２１０ａ，３１０ａ  正面
１１０ｂ  本体側板
１１２  トナーカートリッジ案内リブ
１１２ａ  リア側リブ
１１２ｂ  胴側リブ
１１２ｃ  フロント側リブ
１５０  ガイド部（移動手段）
１５１  本体側ガイド部（移動手段）
１５２  トレイ側ガイド部（移動手段）
４００  トナーカートリッジトレイ（消耗品容器支持部）
４００ｄ  収容部
４００ｄ１  底部
４００ｄ２  上部開口部
４０１，８１１  取手部
４０１ａ，８１１ａ  凹部
５００  トナーカートリッジ（消耗品容器）
６００  中間ホッパ
７００  トナー補給装置
４００  トナーカートリッジトレイ（消耗品容器支持部）
５００  トナーカートリッジ（消耗品容器）
１４００，２４００  プロセスカートリッジトレイ（消耗品容器支持部）
１５００，２５００  プロセスカートリッジ（消耗品容器）
１５０１，２５０１  現像カートリッジ
１５０２，２５０２  感光体ドラム
１５０３，２５０３  帯電ユニット
１５０５，２５０５  トナー補給ローラ
１５０６，２５０６  現像ローラ
１５０８，２５０８  帯電ローラ
Ｄｃ  奥行
Ｈｃ  カートリッジ幅
ＨＳ２  斜辺
Ｓ１  面積（トナーカートリッジトレイの底部の面積）
Ｓ２  面積（トナーカートリッジトレイの上部開口部の面積）
ΔＷ  幅
Δθ  傾斜角
θ  角度
【図１】
2013228682.tif 000003
【図２】
2013228682.tif 000004
【図３】
2013228682.tif 000005
【図４】
2013228682.tif 000006
【図５】
2013228682.tif 000007
【図６】
2013228682.tif 000008
【図７】
2013228682.tif 000009
【図８】
2013228682.tif 000010
【図９】
2013228682.tif 000011
【図１０】
2013228682.tif 000012
【図１１】
2013228682.tif 000013
【図１２】
2013228682.tif 000014
【図１３】
2013228682.tif 000015
【図１４】
2013228682.tif 000016
【図１５】
2013228682.tif 000017
【図１６】
2013228682.tif 000018
【図１７】
2013228682.tif 000019
【図１８】
2013228682.tif 000020
【図１９】
2013228682.tif 000021
【図２０】
2013228682.tif 000022
【図２１】
2013228682.tif 000023
【図２２】
2013228682.tif 000024
【図２３】
2013228682.tif 000025
【図２４】
2013228682.tif 000026
【図２５】
2013228682.tif 000027