JPH0981015A - プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー残量検出とプロセスカートリッジの装
着検出のための部品点数、組立工程及び検出工程を減少
し、コストダウンを図る。 【解決手段】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記
録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置に
おいて、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成
された潜像を現像するための現像手段とを有するプロセ
スカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手
段と、前記プロセスカートリッジのトナー収納部内のト
ナーの残量の検出と、前記プロセスカートリッジの着脱
状態の検出を行うための検出手段と、前記記録媒体を搬
送するための搬送手段とを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真記録方式に
用いられるプロセスカートリッジ及びプロセスカートリ
ッジを用いて画像を形成する電子写真画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像ロ
ーラを有する現像手段等を一体的にカートリッジ化し
て、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能と
するプロセスカートリッジ方式が採用されている。この
プロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナン
スをサービスマンによらずに使用者自身で行うことが出
来るので、格段に操作性を向上させることが出来る。そ
のためにこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装
置において広く用いられている。

【０００３】前記のような画像形成装置にあっては、現
像剤（以下「トナー」という）の有無若しくは残量を検
出するためのトナー残量検出手段を有するものが多い。
そして前記トナー残量検出の方式としては、発光素子と
受光素子を用いた光学方式や、トナーの静電容量を検出
する静電容量方式、トナーを圧力を振動で検出する圧電
方式等、種々の方式が提案されている。

【０００４】上記方式によってトナー残量を検出し、ト
ナーが一定量以下になるとトナーの補給やプロセスカー
トリッジの交換を促したり、画像形成動作を停止するこ
とにより、画像のかすれや抜けを防止している。

【０００５】また、プロセスカートリッジを装着する画
像形成装置にあっては、プロセスカートリッジが装着さ
れていない状態で画像形成動作が行われないように、プ
ロセスカートリッジの装着検出をするために、フォトセ
ンサやマイクロスイッチ等のセンサを設けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記プロセス
カートリッジ及び画像形成装置を更に発展させたもので
あり、その目的とするところは、トナー残量検出とプロ
セスカートリッジの装着検出のための部品点数、組立工
程及び検出工程を減少し、コストダウンを図ることが可
能なプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を
提供するものである。

【０００７】また、トナー残量やプロセスカートリッジ
の装着状態の誤検出の確率を抑えることが可能な電子写
真画像形成装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の代表的な構成は、プロセスカートリッジを着脱可能
で、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成
装置において、電子写真感光体と、前記電子写真感光体
に形成された潜像を現像するための現像手段とを有する
プロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための
装着手段と、前記プロセスカートリッジのトナー収納部
内のトナーの残量の検出と、前記プロセスカートリッジ
の着脱状態の検出を行うための検出手段と、前記記録媒
体を搬送するための搬送手段とを設けたことを特徴とし
てなるものである。

【０００９】上記構成にあっては、トナー残量検出とプ
ロセスカートリッジの装着状態を１つの検出手段によっ
て行うことにより、センサ数を減少させると共に、セン
サの組立工程及び検査工程を減少させてコストダウンを
図ることが出来る。

【００１０】また、前記検出手段として透磁率センサを
用いることにより、誤検出の確率を抑えることが出来
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施形態とし
て、まず第１実施形態について説明し、次に他の実施形
態について説明する。

【００１２】〔第１実施形態〕第１実施形態を図１乃至
図８を参照して説明する。尚、この第１実施形態は本発
明に係る電子写真画像形成装置をファクシミリ装置に適
用したものであり、図１はファクシミリ装置の全体構成
説明図、図２はファクシミリ装置の外観説明図、図３は
プロセスカートリッジの構成説明図、図４はプロセスカ
ートリッジの外観説明図、図５はプロセスカートリッジ
の装着構成説明図、図６乃至図９はトナー残量及びプロ
セスカートリッジ装着検出構成の説明図である。

【００１３】ここでは、説明の順序として、ファクシ
ミリ装置の全体構成、原稿情報を読み取るための読取
装置の構成、受信画像を記録するための画像形成装置
の構成、前記画像形成装置に使用するプロセスカート
リッジの構成、プロセスカートリッジを装着するため
の構成、トナー残量及びプロセスカートリッジ装着の
検出手段の構成の順に説明する。

【００１４】｛ファクシミリ装置の全体構成｝このファ
クシミリ装置は、図１に示すように、左上方に原稿読取
装置Ａを有し、その右下方に電子写真画像形成装置Ｂを
配置している。そして読取装置Ａで読み取った情報を、
ファクシミリモードの場合は他機のファクシミリ装置へ
送信し、コピーモードの場合には自己の画像形成装置Ｂ
で記録する。

【００１５】前記電子写真画像形成装置Ｂは、図１に示
すように、光学手段１から画像情報に基づいてレーザー
光を照射して電子写真感光体である感光体ドラム７にト
ナー像を形成する。そして、前記トナー像の形成と同期
して記録媒体２を記録媒体搬送手段３によって搬送し、
且つプロセスカートリッジＣとしてカートリッジ化され
た画像形成部において前記感光体ドラム７に形成したト
ナー像を転写手段４によって記録媒体２に転写し、その
記録媒体２を定着手段５に搬送して転写トナー像を定着
してフェイスダウントレイ６ａ、若しくはフェイスアッ
プトレイ６ｂの何れかに排出する。

【００１６】また、前記プロセスカートリッジＣの現像
壁部材12ｂに当接するように、トナー室10ａ内のトナー
の有無を検出し、且つカートリッジの装着を検出するた
めの検出手段である磁気ブリッジセンサ25が装置本体側
に設けてある。

【００１７】｛読取装置｝読取装置Ａは原稿13を原稿搬
送手段14で搬送し、その原稿記載情報を読み取るもので
ある。その構成は、図１に示すように、原稿載置台14ａ
及び補助載置台14ｂ上に積層した原稿13を分離ローラ14
ｃと圧接した分離片14ｄで一枚ずつ分離し、搬送ローラ
対14ｅによって原稿13を搬送し、押圧手段14ｆで原稿13
を読取手段15の密着型センサに押圧して密着させつつ原
稿13の情報を読み取った後、排出ローラ対14ｇによって
原稿13を読取装置Ａの外に排出するものである。

【００１８】前記読取手段15は、光源としてのＬＥＤ15
ａから原稿13の情報記載面に光照射し、その反射光を短
焦点結像レンズ15ｂを介して光電変換素子15ｃに結像し
て情報を読み取るものであり、その信号は後述する制御
手段を介してファクシミリモードのときは他機へ送信
し、コピーモードのときは自己の画像形成装置Ｂに送信
する。

【００１９】尚、図２に示すように、前記原稿載置台14
ａには原稿13の搬送方向と直角方向（原稿13の幅方向）
にスライド可能なスライダ14ｈが設けてあり、このスラ
イダ14ｈを原稿13の幅に合わせてスライドさせること
で、原稿載置台14ａ上に積載された原稿13の両サイドを
揃えることが出来る。

【００２０】｛画像形成装置｝次に記録信号に応じて画
像を形成する画像形成装置Ｂの各部の構成について説明
する。

【００２１】光学手段１は読取装置Ａ或いは他機のファ
クシミリ装置等から読み込んだ画像情報に基づいて光照
射することによって感光体ドラム７へ光像を照射するも
のであり、図１に示すように、光学ユニット１ａ内にレ
ーザーダイオード１ｂ、ポリゴンミラー１ｃ、スキャナ
ーモータ１ｄ、結像レンズ１ｅ、反射ミラー１ｆが収納
してある。

【００２２】そして、例えば他機のファクシミリ装置か
ら画像信号が与えられると、レーザーダイオード１ｂが
前記画像信号に応じて発光し、ポリゴンミラー１ｃに画
像光として照射する。このポリゴンミラー１ｃはスキャ
ナーモータ１ｄによって高速回転し、このポリゴンミラ
ー１ｃで反射した画像光が結像レンズ１ｅ及び反射ミラ
ー１ｆを介して回転する感光体ドラム７へ照射し、該ド
ラム７の表面を選択的に露光して画像情報に応じた潜像
を形成する。

【００２３】次に記録媒体２を搬送するための記録媒体
搬送手段３は、画像形成装置Ｂの下方位置に配置され、
給送部Ｄの一端から引き出し可能に装着された給送カセ
ット３ａ内に積載した記録媒体２の最上位の一枚を、記
録媒体２の先端上部に設けたピックアップローラ３ｂ
と、これに圧接された分離パッド３ｃによって一枚ずつ
分離して給送し、搬送ガイド３ｄに沿ってＵターンさせ
ながら搬送ローラ対３ｅまで給送する。この搬送ローラ
対３ｅが画像形成動作と同期するように記録媒体２を画
像転写部に搬送する。そして、画像転写後の記録媒体２
をガイド部材３ｆによって定着手段５に搬送し、定着後
の記録媒体２をフェイスダウン排出の時には排出ローラ
対３ｇ，３ｈによってフェイスダウントレイ６ａに、フ
ェイスアップ排出の時には切り換えガイド３ｊを切り換
えることによって排出ローラ対３ｇによってフェイスア
ップトレイ６ｂに排出する。

【００２４】転写手段４は画像形成部で感光体ドラム７
に形成されたトナー像を記録媒体２に転写するものであ
り、本実施形態の転写手段４は図１に示すように、転写
ローラ４によって構成している。即ち、装着したプロセ
スカートリッジＣの感光体ドラム７に対して搬送される
記録媒体２を転写ローラ４で押圧し、この転写ローラ４
ａに感光体ドラム７に形成されたトナー像と逆極性の電
圧を印加することにより、感光体ドラム７上のトナーを
記録媒体２に転写するものである。

【００２５】定着手段５は前記転写ローラ４の電圧印加
によって記録媒体２に転写したトナー像を定着させるも
のである。その構成は、図１に示すように、駆動回転す
る駆動ローラ５ａと、内部にヒータ５ｂを有し、前記駆
動ローラ５ａと圧接して従動回転するシート部材を有す
る定着部材５ｃとからなる。そして、画像形成部でトナ
ー像を転写された記録媒体２が前記駆動ローラ５ａと定
着部材５ｃ間を通過する際に、両者５ａ，５ｃの押圧に
よって圧力が印加され、且つヒータ５ｂの発熱によって
熱を印加されて記録媒体２上のトナーが記録媒体２に定
着する。

【００２６】このような画像形成装置には後述するよう
に、プロセスカートリッジＣの装着手段が設けてあり、
該装着手段によってプロセスカートリッジＣを装着して
画像形成を行うものである。

【００２７】｛プロセスカートリッジ｝次に前記プロセ
スカートリッジＣの各部の構成について説明する。プロ
セスカートリッジＣは、図３に示すように、電子写真感
光体としての感光層を有する感光体ドラム７が矢印方向
に回転し、その表面に帯電手段である帯電ローラ８への
電圧印加によって一様に帯電し、前述した光学手段１か
らの光像を露光開口９ａを介して感光体ドラム７に露光
して潜像を形成し、現像手段10によって現像するもので
ある。

【００２８】現像手段10は、トナー収納部であるトナー
室10ａ内のトナーを現像室10ｂに供給し、現像室10ｂに
取り付けた現像ローラ10ｃを回転させると共に、現像ブ
レード10ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を
固定磁石を内蔵した現像ローラ10ｃの表面に形成し、そ
のトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させ
ることによってトナー像を形成して可視像化する。

【００２９】そして、転写ローラ４に前記トナー像と逆
極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した
後は、クリーニングブレード11ａによって感光体ドラム
７に残留したトナーを掻き落として廃トナー収納部11ｂ
に集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム７上
の残留トナーを除去するように構成している。

【００３０】尚、前記感光体ドラム７等の各部品は、ト
ナー現像枠体12ａと現像壁部材12ｂ、更にはクリーニン
グ枠体12ｃとを結合して構成するカートリッジ枠体内に
収納支持されてカートリッジ化されている。即ち、トナ
ー現像枠体12ａと現像壁部材12ｂを溶着してトナー室10
ａ及び現像室10ｂを形成し、このトナー室10ａに磁性ト
ナーを充填すると共に、現像室10ｂに現像ローラ10ｃ及
び現像ブレード10ｄを取り付ける。また、クリーニング
枠体12ｃには感光体ドラム７や帯電ローラ８、更にはク
リーニング手段11を構成する各部材を取り付けている。
そして、前記トナー現像枠体12ａにクリーニング枠体12
ｃを結合することによってプロセスカートリッジＣを構
成する。尚、本実施形態におけるトナー現像枠体12ａ、
現像壁部材12ｂ及びクリック枠体12ｃはプラスチック製
であり、例えばポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニ
トリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ポリカーボ
ネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチッ
クによって成形されている。

【００３１】前記プロセスカートリッジＣの上部には像
露光をするための露光開口部９ａが設けてあり、下部に
は感光体ドラム７を記録媒体２に接触させるための転写
開口９部ｂが設けてある。更に両開口部９ａ，９ｂを開
閉可能なシャッタ部材16が取り付けてある。このシャッ
タ部材16は、図３に示すように、クリーニング枠体12ｃ
に対して軸16ａを中心にして回動可能に取り付けてあ
り、該軸16ａに取り付けたねじりコイルバネ17（図４参
照）によって常時閉じる方向に付勢され、プロセスカー
トリッジＣを画像形成装置Ｂに装着すると、シャッタア
ームに設けた係止部16ｂが装置本体の所定位置に係止し
てシャッタ部材16が開くようになっている。

【００３２】｛プロセスカートリッジの装着｝次に前記
プロセスカートリッジＣを画像形成装置Ｂに取り外し可
能に装着するための装着手段の構成について説明する。

【００３３】プロセスカートリッジＣには図４に示すよ
うに、クリーニング枠体12ｃの長手方向両端部側面（感
光体ドラム７の軸線方向両側端）に位置決め手段となる
円形の第１突起18と、姿勢保持用の円形の第２突起19と
が設けてある（図４は片側のみ図示）。前記第１突起18
は感光体ドラム７の軸線と同軸でクリーニング枠体12ｃ
の外方へ突出して設けてある。また、第２突起19もやは
りクリーニング枠体12ｃの外方へ突出して設けてあり、
更に前記第１突起18よりもプロセスカートリッジＣを画
像形成装置Ｂに挿入するときの挿入方向後方側であり、
且つ感光体ドラム７を下方に位置させた状態で第１突起
18よりも上方に設けてある。更に本実施形態ではクリー
ニング枠体12ｃの上面に把手部12c1が一体的に設けてあ
り、操作者はプロセスカートリッジＣを着脱するときは
前記把手部12c1を手で持って操作する。尚、前記把手部
12c1は、図５に示すように、前記第１突起18と第２突起
19の中心を結ぶ線Ｅ−Ｅよりも上方に位置するように設
けてある。

【００３４】一方、前記画像形成装置Ｂは、図１に示す
ように、装置本体を外装カバー20で覆ってあり、外装カ
バー20には軸20ａによって回動可能な開閉部材である開
閉カバー20ｂが取り付けてある。そして、前記カバー20
ｂを開くと装置本体内部にはカートリッジ装着スペース
が設けてあり、そのスペースの左右両側面に図５に示す
ようなカートリッジ装着手段としてのガイド部材21が取
り付けてある。このガイド部材21にはプロセスカートリ
ッジＣの前記第１突起18及び第２突起19をガイドするた
めのガイド溝21ａが斜め下方へ向かって設けてあり、ガ
イド溝21ａの終端には位置決め凹部21ｂが形成してあ
る。

【００３５】従って、プロセスカートリッジＣを装置本
体に装着する際には、操作者が開閉カバー20ｂを開き、
図５に示すように、プロセスカートリッジＣの第１突起
18及び第２突起19を前記ガイド溝21ａに沿わせてカート
リッジＣを装置内へ挿入し、第１突起18を位置決め凹部
21ｂに落とし込むことによってカートリッジを位置決め
する。尚、プロセスカートリッジＣの装着状態におい
て、第２突起19がガイド溝21ａに係止しており、プロセ
スカートリッジＣの姿勢が保持される。

【００３６】また、本実施形態では前記ガイド部材21
に、図５に示すように、軸22ａを中心にして時計回り方
向に付勢され、係止部22ｂに係止したねじりコイルバネ
22が取り付けてある。そのためプロセスカートリッジＣ
の前記第１突起18が位置決め凹部21ｂに落ち込むと、該
第１突起18がバネ22を押し上げる。従って、第１突起18
はバネ22の付勢によって斜め下方へ押圧されて位置決め
凹部21ｂに押しつけられ、位置決め凹部21ｂに確実に位
置決め固定される。これにより、プロセスカートリッジ
Ｃは確実に位置決めされて、安定した状態で装置本体に
装着される。

【００３７】また、前記感光体ドラム７の長手方向一方
端には装置本体から駆動力を受けるための駆動力受部で
あるハス歯ギアからなるドラムギア23が固着してある。
そこで、前記のようにプロセスカートリッジＣが画像形
成装置Ｂに装着されると、前記ドラムギア23が装置本体
に設けられ、モータと連結した駆動力伝達用のハス歯ギ
アからなる駆動ギア24と噛合し、装置本体からの駆動力
を受けて感光体ドラム７に回転力が伝達される。

【００３８】次に前記プロセスカートリッジＣを装置本
体から取り外す場合には、そのまま引き抜こうとしても
第１突起18が位置決め凹部21ｂに嵌合しているために、
引き出すことは出来ない。従って、前記第１突起18と位
置決め凹部21ｂの嵌合状態を解除してから引き抜く必要
がある。本実施形態では、前記嵌合状態の解除を引き抜
き動作に関連させて行うことが出来る。これによって本
実施形態ではプロセスカートリッジＣを取り出す場合
に、ドラムギア23と駆動ギア24との噛合の解除がスムー
ズに行われることを実現している。

【００３９】即ち、プロセスカートリッジＣの取り出し
に際し、操作者は把手部12c1を手前に引くようにすれ
ば、プロセスカートリッジＣは第２突起19を支点として
図５の反時計回り方向へ回転し、前記第１突起18と位置
決め凹部21ｂの嵌合状態は簡単に解除される。この際に
合わせて、ドラムギア23と駆動ギア24との噛合の解除も
スムーズに行われる。これを具体的に説明すると、図５
に示すように、把手部12c1を矢印Ｐ方向へ引くと、その
力Ｐのｙ成分Ｐｙが第２突起19を支点として第１突起18
に回転モーメントとしてかかり、第１突起18は位置決め
凹部21ｂから簡単に抜け出る。そして、前記力Ｐのｘ成
分Ｐｘにより、第１突起18及び第２突起19がガイド溝21
ａに添ってスライドし、プロセスカートリッジＣが引き
抜かれる。従って、操作者は把手部12c1を矢印Ｐ方向
（カートリッジＣを取り出す方向）へ引くだけでプロセ
スカートリッジＣを画像形成装置Ｂから簡単に取り出す
ことが出来る。

【００４０】｛トナー残量及びプロセスカートリッジ装
着の検出手段｝次に前記プロセスカートリッジＣのトナ
ー室10ａに収納したトナーの残量及びプロセスカートリ
ッジ装着の有無を検出するための検出手段の構成につい
て説明する。

【００４１】本実施形態では前記トナー残量及びプロセ
スカートリッジの装着有無を１個のセンサ25によって行
うものである。このセンサ25は、透磁率センサである磁
気ブリッジセンサであり、図６に示すように、センサ本
体の上に検出ヘッド25ａが円柱状に載っている形状にな
っており、これに入出力用の信号線25ｂが接続され、装
置本体との信号のやり取りを行うようになっている。

【００４２】そして、このセンサ25は図３に示すよう
に、プロセスカートリッジＣを装着したときに、該カー
トリッジＣの現像壁部材12ｂにおけるトナー室10ａの壁
部部分に検出ヘッド25ａが当接するように、装置本体に
取り付けられている。

【００４３】前記検出ヘッド25ａの内部には、図示しな
い検出トランスが埋め込まれており、この検出トランス
は１つの一次巻線と、基準巻線と検出巻線からなる２つ
の二次巻線の合計３つの巻線からなる。尚、前記検出巻
線は検出ヘッド25ａの天面側（現像壁部材12ｂと当接す
る面側）に位置し、基準巻線は一次巻線を挟んで検出ヘ
ッド25ａの裏側に位置している。

【００４４】そして、センサ本体内に設けられた発振器
から一定波形の信号をもつ電流が一次巻線に入力される
と、基準巻線と検出巻線からなる２つの二次巻線にも電
磁誘導により、所定波形の信号をもつ電流が流れる。こ
のとき、発振器からの一定波形の信号と、検出巻線から
電磁誘導によって流れた電流の前記波形の信号とを、セ
ンサ本体内に設けた図示しない比較回路によって比較判
断することにより、検出ヘッド25ａの天面側に、どの程
度の密度の磁性体（トナー）があるかを検出する。即
ち、検出ヘッド25ａの前に磁性体がある場合と、ない場
合で異なった出力電圧が得られ、これによってトナー室
10ａ内のトナー残量を磁気的に検出することが出来るも
のである。

【００４５】尚、前記センサ25は、検出しようとする磁
性体の磁性密度等の違いに対応するために、検出トラン
ス中心部にフェライト性のネジコアを移動可能に設けて
あり、このネジコアの位置を調節することによって検出
調整可能となっており、磁性体の適正な検出が可能とな
っている。

【００４６】また、前記センサ25によるトナー検出を高
精度で行うために、図３に示すように、プロセスカート
リッジＣの現像壁部材12ｂであって、センサ25が当接す
るトナー室10ａの壁部部分にトナー残量を磁気的に検出
するための凹部12b1が形成してあり、該部分の肉厚を他
の部分よりも薄く構成している。これにより、プロセス
カートリッジＣを装着したときに検出ヘッド25ａ部分が
トナー室10ａ内に収納されたトナーにより近づくことに
なり、トナー残量の検出精度が高くなる。

【００４７】ここで前記センサ25によるトナー残量の検
出動作をより具体的に説明すると、センサ25が当接する
凹部12b1は、図３のＴf に示すように、トナー室10ａに
トナーが充分充填されているときは現像壁部材12ｂを介
して検出ヘッド25ａと磁性体であるトナーが対向し、ま
た図３のＴe に示すように、トナー室10ａのトナーが略
空になると現像壁部材12ｂを介して検出ヘッド25ａと対
向した位置にはトナーＴが存在しなくなくなる位置であ
るトナー室10ａの底部近傍に設けてある。

【００４８】そして、センサ25は磁性体であるトナーが
検出ヘッド25ａと対向する位置に存在すると高い電圧を
出力し、トナーが検出ヘッド25ａと対向する位置に存在
しないときは出力電圧が低くなる。そのため、図７に示
すように、トナー残量が最大充填時（Ｔf の位置）から
画像形成に必要なトナーが存在する間は高い電圧を出力
し、トナー残量が磁気ブリッジセンサ25の取り付け位置
付近になると出力電圧が低下し、トナー残量が略空の時
（Ｔe の位置）には最も低い電圧を出力する。これによ
り、センサ25の出力によって、トナー室10ａ内のトナー
残量を検出出来、トナーが無くなる直前で画像形成に適
さない状態である旨の信号を出力することが出来る。

【００４９】また、プロセスカートリッジＣが装置本体
から取り外された状態では、センサ25の近傍には磁性体
が存在しないため、センサ25のアナログ出力信号は前記
トナーが空の場合と同様に最も低い出力電圧を示す。こ
のため、トナー無しの場合と同様に画像形成に適さない
旨の信号を出力することが出来る。

【００５０】前記センサ25によって検出した信号に基づ
き、制御手段が所定の表示を行うと共に画像形成動作を
制御する。図８はその制御手段の構成を示すブロック図
であり、26は装置全体の制御を行う制御部で、例えばマ
イクロプロセッサ等のＣＰＵ、前記ＣＰＵの制御プログ
ラムや各種データを格納しているＲＯＭ、前記ＣＰＵの
ワークエリアとして使用されると共に、各種データの一
時保存等を行うＲＡＭ等を備えている。

【００５１】また、この制御部26は前記磁気ブリッジセ
ンサ25からの信号を入力し、所定の表示を装置本体上部
に設けた表示部27に表示すると共に、読取装置Ａ、光学
手段１、帯電手段８、現像手段10、転写手段４、定着手
段５、記録媒体搬送手段３等の駆動を制御する。

【００５２】上記制御部26によるトナー残量検出及びプ
ロセスカートリッジの装着検出の制御手順は、図９のフ
ローチャートに示すようにして行われる。装置本体の電
源がオンすると、ステップＳ１において装置のイニシャ
ライズ動作が行われる。次にステップＳ２において磁気
ブリッジセンサ25の出力電圧を検出し、その値が一定値
以下であるときは、プロセスカートリッジＣ内のトナー
が空になっているか、或いはプロセスカートリッジＣが
装置本体に装着されていない状態であるため、ステップ
Ｓ３へ進んで表示部27にカートリッジの点検を促す旨の
表示をし、ステップＳ４に進んで装置の画像形成動作を
停止させる。この際に、受信した場合には画像形成動作
はしないが、ステップＳ５へ進んで代行受信して画像デ
ータを制御部26に設けられたメモリに格納する。これに
より、トナー無しによる記録画像のかすれや欠落が防止
され、またプロセスカートリッジＣの非装着状態での装
置駆動が防止される。

【００５３】一方、前記ステップＳ２において、センサ
25の出力電圧値が一定値以上であれば、プロセスカート
リッジＣが正常に装着され、且つカートリッジ内のトナ
ーが画像形成に必要な程度に残留している状態であるた
め、ステップＳ６、Ｓ７へ進んで画像形成を行うように
制御する。

【００５４】このようにして１個のセンサ25によって、
プロセスカートリッジＣのトナー残量の有無と、プロセ
スカートリッジＣの装着の有無を検出することが出来、
且つトナー残量がない場合又はプロセスカートリッジＣ
が装着されていない場合には警告表示をすると共に、画
像形成動作を停止させることが出来る。このため、トナ
ー残量の有無検出用センサとカートリッジ装着検出セン
サを個別に設ける必要がなく、センサ個数及びその組み
付け工程を減少させることが出来、コストダウンを図る
ことが可能となる。

【００５５】また、本実施形態にあっては前述したよう
にトナー残量の有無及びプロセスカートリッジＣの装着
の有無を透磁率センサを用い、磁性体の有無によって検
出するために、センサ25とその検出回路が正常であれば
誤検出はなく、センサの動作検査も容易となり、誤検出
の確率を抑えることが出来る。即ち、センサ25の動作確
認検査の工程だけで不良率を抑えることが出来、検査工
程が簡単となり、この点でもコストダウンを図ることが
可能となる。また、センサ25が位置するプロセスカート
リッジＣの凹部12b1は透明、不透明に関わらずトナー残
量等を正確に検出することが出来る。

【００５６】〔他の実施形態〕次に前述した実施形態に
係るプロセスカートリッジ及び画像形成装置の各部の他
例について説明する。

【００５７】前述したプロセスカートリッジは単色画像
を形成するためのものであったが、プロセスカートリッ
ジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を
複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或
いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に
適用することが出来る。

【００５８】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００５９】また電子写真感光体としては、前記感光体
ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれ
る。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体
としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセ
レン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート
状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状
のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体
にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を
蒸着又は塗工等を行ったものである。

【００６０】また帯電手段の構成も、前述した第１実施
形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として
従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周
囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステン
ワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は
負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラム
の表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然
である。

【００６１】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００６２】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【００６３】また、本発明に係るプロセスカートリッジ
とは、少なくとも電子写真感光体と現像手段とを備えた
ものである。従って、その代表的な態様としては現像手
段と電子写真感光体と、帯電手段及びクリーニング手段
とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能と
するもの。また現像手段と電子写真感光体と、帯電手段
又はクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、
装置本体に着脱可能とするもの。更には現像手段と電子
写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に
着脱可能とするもの等がある。

【００６４】また、前述した実施形態では透磁率センサ
による磁性体トナーの検出を精度良く行うために、プロ
セスカートリッジのトナー収納部の壁面を薄肉にした凹
部を設け、該凹部に透磁率センサを位置させるようにし
た例を示したが、プロセスカートリッジにおけるトナー
収納部の壁面の肉厚に対して透磁率センサの感度が良好
である場合には、前記トナー収納部壁面に凹部を設けな
くても１個のセンサによってトナー残量とカートリッジ
装着状態を検出することが可能である。

【００６５】更に前述した実施形態では画像形成装置と
してレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこ
れに限定する必要はなく、例えばＬＥＤプリンタ、電子
写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッ
サ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能であ
る。

【００６６】

【発明の効果】本発明は前述したように、トナー残量検
出とプロセスカートリッジの装着状態を１つの検出手段
によって行うことにより、センサ数を減少させると共
に、センサの組立工程及び検査工程を減少させてコスト
ダウンを図ることが出来る。

【００６７】また、前記検出手段として透磁率センサを
用いることにより、誤検出の確率を抑えることが出来る
ものである。

【００６８】更に、前記センサが位置するプロセスカー
トリッジの壁面に凹部を設けるようにすれば、検出精度
を高めることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるプロセスカートリッ
ジ及び画像形成装置を適用したファクシミリ装置の全体
構成説明図である。

【図２】ファクシミリ装置の外観説明図である。

【図３】プロセスカートリッジの構成説明図である。

【図４】プロセスカートリッジの外観説明図である。

【図５】プロセスカートリッジの装着構成説明図であ
る。

【図６】磁気ブリッジセンサの外観説明図である。

【図７】トナー室内のトナー量に対する磁気ブリッジセ
ンサの出力を示す説明図である。

【図８】制御系のブロック図である。

【図９】トナー残量検出及びカートリッジ装着検出の動
作手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…光学手段、２…記録媒体、３…記録媒体搬送手段、
４…転写手段、５…定着手段、６ａ，６ｂ…トレイ、７
…感光体ドラム、８…帯電ローラ、９ａ，９ｂ…開口
部、10…現像手段、10ａ…トナー室、10ｂ…現像室、10
ｃ…現像ローラ、10ｄ…現像ブレード、11…クリーニン
グ手段、12ａ…トナー現像枠体、12ｂ…現像壁部材、12
b1…凹部、12ｃ…クリーニング枠体、12c1…把手部、13
…原稿、原稿搬送手段、15…読取手段、16…シャッタ部
材、16ａ…軸、16ｂ…係止部、17…コイルバネ、18…第
１突起、19…第２突起、20…外装カバー、20ａ…軸、20
ｂ…開閉カバー、21…ガイド部材、21ａ…ガイド溝、21
ｂ…凹部、22…コイルバネ、22ａ…軸、22ｂ…係止部、
23…ドラムギア、24…駆動ギア、25…磁気ブリッジセン
サ、25ａ…検出ヘッド、25ｂ…信号線、26…制御部、27
…表示部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
   プロセスカートリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に形成された潜像を現像するための
   現像手段と、 前記電子写真感光体及び現像手段を支持するためのカー
   トリッジ枠体と、 を有し、 前記現像手段における現像剤収納部の壁面を形成する前
   記カートリッジ枠体の一部にトナー残量を磁気的に検出
   するための凹部を設けたことを特徴とするプロセスカー
   トリッジ。
2. 【請求項２】 前記プロセスカートリッジとは、前記現
   像手段と、電子写真感光体と、帯電手段及びクリーニン
   グ手段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
   体に対して着脱可能とするものである請求項１記載のプ
   ロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記プロセスカートリッジとは、前記現
   像手段と、電子写真感光体と、帯電手段又はクリーニン
   グ手段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
   体に対して着脱可能とするものである請求項１記載のプ
   ロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記プロセスカートリッジとは、前記現
   像手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
   して画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであ
   る請求項１記載のプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記
   録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置に
   おいて、 電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された潜
   像を現像するための現像手段とを有するプロセスカート
   リッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、 前記プロセスカートリッジの現像剤収納部内の現像剤の
   残量の検出と、前記プロセスカートリッジの着脱状態の
   検出を行うための検出手段と、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
6. 【請求項６】 プロセスカートリッジを着脱可能で、記
   録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置に
   おいて、 電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された潜
   像を現像するための現像手段と、前記電子写真感光体及
   び現像手段を支持するためのカートリッジ枠体とを有
   し、前記現像手段における現像剤収納部の壁面を形成す
   る前記カートリッジ枠体の一部にトナー残量を磁気的に
   検出するための凹部を設けたプロセスカートリッジを取
   り外し可能に装着するための装着手段と、 前記プロセスカートリッジの現像剤収納部内の現像剤の
   残量の検出と、前記プロセスカートリッジの着脱状態の
   検出を行うための検出手段と、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 を有し、 前記検出手段を、前記電子写真画像形成装置本体に装着
   したプロセスカートリッジの前記凹部に位置するように
   設けたことを特徴とする電子写真画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記検出手段は、透磁率センサであるこ
   とを特徴とする請求項５又は請求項６記載の電子写真画
   像形成装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成装置は、電子写真複写機又
   はレーザービームプリンタ又はファクシミリ装置である
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の電子写真
   画像形成装置。