画像形成装置
【課題】プロセスカートリッジ内の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段２５と、中間転写体５に形成された画像を検知する画像検知手段７０とを用いて、装置本体内にカートリッジ７が有るか無いかを検知する画像形成装置において、装置本体内にカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、カートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させる。
【解決手段】装置本体内にカートリッジの着脱のために設けられているガイド部材９が、前記現像剤残量検知手段２５と、中間転写体５の間に設けられており、前記ガイド部材９の一部が現像剤残量検知手段の発光部２７から出射される光線の光路の一部あるいは全部を中間転写体に対して遮蔽する。
【解決手段】装置本体内にカートリッジの着脱のために設けられているガイド部材９が、前記現像剤残量検知手段２５と、中間転写体５の間に設けられており、前記ガイド部材９の一部が現像剤残量検知手段の発光部２７から出射される光線の光路の一部あるいは全部を中間転写体に対して遮蔽する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、循環移動される中間転写体の移動方向に沿って複数のプロセスカートリッジを配設して記録媒体に画像を形成するタンデム型（インライン方式）の画像形成装置に関する。
【０００３】
本発明において、画像形成装置には、電子写真画像形成装置、静電記録画像形成装置、磁気記録画像形成装置などが含まれる。
【０００４】
電子写真画像形成装置は、像担持体として電子写真感光体を用い、これに電子写真画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【０００５】
静電記録画像形成装置は、像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電記録画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。
【０００６】
また、磁気記録画像形成装置は、像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気記録画像形成プロセスを適用して磁気潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。
【０００７】
また、プロセスカートリッジは、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、をカートリッジ化する。そして、これを画像形成装置の装置本体に対して着脱可能にしたものである。プロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者自身で行うことができるので、格段各段に操作性を向上させることができる。装置本体とは、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置部分である。
【背景技術】
【０００８】
プロセスカートリッジの交換が行われる場合の一つには、プロセスカートリッジ内の現像剤（トナー）切れがある。この場合、予め現像剤残量情報を使用者に知らせてスムーズな交換を促すために、現像剤残量検知手段によりプロセスカートリッジ内の現像剤残量を検知することが行われている。
【０００９】
具体的に、特許文献１には次のような構成が示されている。現像剤を収容する作像装置（プロセスカートリッジ）と、作像装置の対向側に配置され、光を発光する発光部及び光を受光する受光部を備える。そして、受光部における受光光量に応じた信号を出力し、作像装置に収容されている現像剤の残量を検出するためのセンサを備えている。
【００１０】
一方、前記のように、中間転写体を用いた、タンデム型（インライン方式）の画像形成装置においては、中間転写体に形成した画像を検知する画像検知手段が配置されている。この画像検知手段は、各プロセスカートリッジの各色の相対的なずれを補正するために設けられている。即ち、画像形成装置の制御回路部は、プロセスカートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、中間転写体上に補正用の画像（パッチ）を形成する。そして、その画像を画像検知手段で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。
【００１１】
このような画像形成装置においては、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知するプロセスカートリッジ有無検知手段として、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いるものが特許文献２で知られている。このプロセスカートリッジ有無検知手段によれば、通常の使用状態で画像形成装置に必要な機構を用いているため、画像形成装置内のプロセスカートリッジの有無を検知するための特別な部品を追加する必要が無いといった利点がある。即ち、専用のプロセスカートリッジ有無検知手段を設けなくてもよい。
【特許文献１】特開２００７−４７４１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、現像剤残量検知手段と中間転写体の間にプロセスカートリッジが配置されている構成において、上記従来のプロセスカートリッジ有無検知手段では次のような問題が指摘されている。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていない状態では、現像剤残量検知手段の発光部から発せられた光線が中間転写体に当たり、中間転写体表面で反射して現像剤残量検知手段の受光部に入ってしまう状態を生じる場合がある。そのために、制御回路部が装置本体内にプロセスカートリッジが有るという誤検知をしてしまうおそれがある。
【００１３】
このような問題を発生させないためには、現像剤残量検知手段と中間転写体の間に部品を追加して現像剤残量検知手段の発光部からの光線が受光部に反射しないようにするという方法が一般的である。しかし、部品を追加するためにコストアップになってしまう。また、部品を追加するためのスペースが無く、スペースを確保するために装置の大型化を招いてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上記のように光学的な現像剤残量検知手段と画像検知手段とを用いて、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知する画像形成装置における上記の問題を解消するものである。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施例１］
《画像形成装置の全体的な概略構成》
図１は本実施例における画像形成装置１００の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。図２は図１の部分的な拡大図である。図３は装置本体１００Ａを開閉するためのドア（開閉部材）２１が閉じ込まれている状態の画像形成装置１００の外観斜視図である。図４はドア２１が開かれて、第１のプロセスカートリッジ７ａが装置本体１００Ａに対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置１００の外観斜視図である。
【００１８】
ここで、本実施例の画像形成装置１００に関して、正面側又は手前側とは、ドア２１を配設した側であり、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）７の装着方向の上流側である。背面側又は奥側とは、その反対側であり、カートリッジ７の装着方向の下流側である。前後方向とは、背面側から正面側へ向う方向（前方向）と、その逆方向（後方向）である。左右とは、画像形成装置１００を正面側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１００Ａとは、画像形成装置１００の構成からカートリッジ７を除いた構成である。また、カートリッジ７又はその構成部材、あるいは装置本体側の構成部材に関して、長手方向とは、カートリッジ７が有する電子写真感光体ドラム（像担持体：以下、ドラムと記す）１の軸方向或いはその軸方向に平行な方向である。また、短手方向とは、ドラム１の軸方向と直交する方向である。カートリッジ７に関して、その長手方向において、装置本体１００Ａ側から駆動が伝達される側を駆動側と称し、その反対側を非駆動側と称する。
【００１９】
本実施例の画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザービームプリンタ（カラー画像形成装置）である。即ち、パソコン・イメージリーダ等の外部ホスト装置Ｂから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）Ａに入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録媒体Ｓ（用紙・ＯＨＰシート・ラベル等）に画像形成を行う。制御回路部Ａは外部ホスト装置Ｂや操作部Ｃとの間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２０】
この画像形成装置１００は、複数のカートリッジ、本実施例の画像形成装置においては第１から第４の４個のカートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）を装置本体１００Ａに対して取り外し可能に装着して使用する方式である。各カートリッジ７は装置本体１００Ａのドア２１を図４のように開いて装置本体１００Ａの正面側を開放することによってそれぞれ独立に装置本体内のカートリッジ装着部２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）に対して着脱することができる。２１ａは前面ドア２１に配設した把手部である。各カートリッジ装着部２２は左側から右側にかけて、水平方向に配列されている。
【００２１】
各カートリッジ装着部２２には、それぞれ、カートリッジ７を装置本体１００Ａに着脱する際に案内するためのガイド手段（ガイド部材）として、前後方向に長い複数のガイドレールが配置されている。図１・図２には、その複数のガイドレールのうちの上側のガイドレール９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）だけを示した。
【００２２】
各カートリッジ７は互いに同様の電子写真プロセス機構を有している。本実施例の各カートリッジ７は、ドラム１及びこのドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ（帯電手段）２・クリーニング部材（クリーニング手段）４１を有するクリーナユニット６と、現像ユニット（現像手段）４と、を有している。
【００２３】
本実施例の画像形成装置においては、第１のカートリッジ７ａは現像ユニット４のトナー収容室内にイエロー（Ｙ）色の現像剤（以下、トナーと記す）が収容されている。第２のカートリッジ７ｂは現像ユニット４のトナー収容室内にマゼンタ（Ｍ）色のトナーが収容されている。第３のカートリッジ７ｃは現像ユニット４のトナー収容室内にシアン（Ｃ）色のトナーが収容されている。第４のカートリッジ７ｄは現像ユニット４のトナー収容室内にブラック（Ｋ）色のトナーが収容されている。
【００２４】
画像形成可能な位置に装着されている各カートリッジ７には装置本体１００Ａ側から回転駆動力が伝達されてドラム１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、各カートリッジ７には装置本体１００Ａ側から所定のバイアス（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される。
【００２５】
装置本体１００Ａ内において、各カートリッジ装着部２２の下側（各カートリッジの鉛直下方）には、各カートリッジ７のドラム１に対する画像情報露光手段としてのレーザスキャナユニット３が配置されている。
【００２６】
また、装置本体１００Ａ内において、カートリッジ装着部２２の上側（各カートリッジの鉛直上方）には、中間転写ベルトユニット５０が設けられている。このユニット５０は、右側に配設した駆動ローラ１０と、左側に配設したテンションローラ１１と、この両ローラ間に懸回張設した中間転写体としての中間転写ベルト部材（以下、ベルトと記す）５と、を有する。また、ベルト５の内側には各カートリッジ７のドラム１に対向する第１から第４の４つの一次転写ローラ１２（１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ）が回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。各カートリッジ７が画像形成可能な位置に装着された状態において、各カートリッジ７のドラム１は上面部分が各一次転写ローラ１２の位置においてベルト５の下行側ベルト部分の下面に接している。その接触部が一次転写部Ｔ１である。ベルト５は、下行側ベルト部分が各カートリッジ７のドラム１の上面部分に接触した状態で駆動ローラ１０によって矢印Ｒの反時計方向にドラム１の回転速度に対応に対応した速度にて循環移動される。各一次転写ローラ１２には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。駆動ローラ１０のベルト屈曲部の外側には二次転写ローラ１８が配設されている。ベルト５と二次転写ローラ１８との接触部が二次転写部Ｔ２である。二次転写ローラ１８には所定の制御タイミングで所定の二次転写バイアスが印加される。テンションローラ１１のベルト屈曲部の外側には転写ベルトクリーニング装置２３が配設されている。
【００２７】
装置本体１００Ａの下部には、記録媒体給送装置１３が配設されている。記録媒体給送装置１３は、記録媒体（転写材）Ｓを収容した給送カセット２４、給送ローラ９1とリタードローラ９1ａとのローラ対を有する。また、装置本体１００Ａ内の右側において、記録媒体給送装置１３から装置本体上方にかけて記録媒体搬送手段が設けられている。記録媒体搬送手段は、レジストローラ対１７、搬送路１５、二次転写部Ｔ２、定着ユニット（定着手段）１４、排出ローラ対１９で構成される。装置本体１００Ａの上面は排出トレイ２０となっている。
【００２８】
給送カセット２４は装置本体１００Ａに対してフロントアクセスで出し入れされる。図３において、２４ａは給送カセット２４に配設した把手部である。即ち、給送カセット２４は図３の矢印Ｆのように装置本体１００Ａの手前側に引き抜くことができるように構成されている。使用者は給送カセット２４を装置本体１００Ａから取り外して記録媒体Ｓを給送カセット内にセットする。その給送カセット２４を矢印Ｇのように装置本体１００Ａ内に挿入することで記録媒体の補給が完了する。
【００２９】
装置本体１００Ａの右側面側には手差し給送部５１が設けられている。この手差し給送部５１は装置本体１００Ａの右側面ドア５２を開くことで、手差しトレイ（マルチ・パーパス・トレイ）５３が引き出される。その手差しトレイ５３上に記録媒体Ｓがセットされる。手差し給送モード時には、この手差しトレイ５３上の記録媒体Ｓが給送ローラ５４で繰り出され、分離給送部５５で一枚分離されて、レジストローラ対１７に搬送される。手差しトレイ５３は不使用時には右側面ドア５２を装置本体１００Ａに対して閉じ込むことにより装置本体１００Ａ内に格納される。５２ａは右側面ドア５２に配設した把手部である。
【００３０】
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。制御回路部Ａはプリント開始信号に基づいて画像形成装置の画像形成動作を開始させる。即ち、画像形成タイミングに合わせて第１から第４の各カートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）のドラム１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト５も矢印Ｒの反時計方向（ドラムの回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザスキャナユニット３も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジ７において、所定の帯電バイアスが印加された帯電ローラ２によりドラム１の表面が所定の極性・電位に均一に帯電される。レーザスキャナユニット３は各ドラム１の表面をＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザビームＬ（Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄ）で走査露光する。レーザビームＬは、それぞれ、レーザスキャナユニット３の上面板８０に設けられている第１から第４の窓部８１（８１ａ・８１ｂ・８１ｃ・８１ｄ）から上向きに出射する。レーザスキャナユニット３から出力されたレーザビームＬは対応するカートリッジ７内に、下側のレーザビーム入射開口部６３から進入してドラム１の下面を照射する。これにより、各ドラム１の表面に対応色の画像情報信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット４が有する現像ローラ（現像部材）４２によりトナー像（現像像）として現像される。
【００３１】
上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジ７ａのドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ａの一次転写部Ｔ１においてベルト５上に一次転写される。第２のカートリッジ７ｂのドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｂの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第３のカートリッジ７ｃのドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｃの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第４のカートリッジ７ｄのドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｄの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第１から第４の各一次転写ローラ１２（１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・２ｄ）には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の一次転写バイアスが印加される。
【００３２】
このようにして、移動するベルト５上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。この未定着トナー像はベルト５の引き続く回転により搬送されて二次転写部Ｔ２に至る。
【００３３】
各カートリッジ７において、ベルト５に対するトナー像の一次転写後のドラム１の表面は一次転写残トナーがクリーニングユニット６が有するクリーニング部材（クリーニングブレード）４１により拭掃除去されてクリーニングされ、次の作像工程に供される。除去されたとナーはクリーニングユニット６内の廃トナー容器に回収される。
【００３４】
一方、給送カセット２４内の記録媒体Ｓが所定の制御タイミングで給送ローラ９１とリタードローラ９１ａによって１枚分給送されてレジストローラ対１７へ搬送される。手差し給送モードである場合は、手差しトレイ５３上の記録媒体Ｓが給送ローラ５４で繰り出され、分離給送部５５で一枚分離給送されて、レジストローラ対１７へ搬送される。記録媒体Ｓは、レジストローラ対１７によって所定の制御タイミングで搬送路１５を通って二次転写部Ｔ２へ搬送される。二次転写ローラ１８には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが印加される。これにより、記録媒体Ｓが二次転写部Ｔ２を挟持搬送されていく過程において、ベルト５上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｓの面に順次に一括して二次転写される。二次転写部Ｔ２を出た記録媒体Ｓはベルト５から分離され、定着手段である定着ユニット１４へ搬送されてトナー像が記録媒体Ｓ上に定着される。定着ユニット１４を出た記録媒体Ｓは排出ローラ１９によって排出トレイ２０に排出される。
【００３５】
定着ユニット１４は、記録媒体Ｓ上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。この定着ユニット１４は円筒状の定着ベルト１４ａを有する。定着ベルト１４ａは、その内側に配設されていて、ヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材（不図示）にガイドされる。１４ｂは弾性加圧ローラであり、定着ベルト１４ａを挟みベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラ１４ｂが駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト１４ａが回転し、内部ヒータにより定着ベルト１４ａは加熱される。定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、二次転写部Ｔ２から未定着トナー画像が形成された記録媒体Ｓが定着ニップ部Ｎに画像面が定着ベルト面に対向して導入される。そして、記録媒体Ｓは定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着ベルト１４ａの外面に密着して定着ベルト１４ａと一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Ｎを定着ベルト１４ａと一緒にシートＳが挟持搬送されていく過程において定着ベルト１４ａ内のヒータの熱で加熱され、記録媒体Ｓ上の未定着トナー画像が加熱定着される。画像定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ対１９によって排紙トレイ２０に排出される。
【００３６】
また、画像定着された記録媒体Ｓを排紙トレイ２０に排紙せず、記録媒体Ｓの２面目に印字するための再循環搬送経路１６に搬送して両面印字することもできる。
【００３７】
記録媒体Ｓに対するトナー像の二次転写後にベルト５の表面に残留した二次転写残トナーは転写ベルトクリーニング装置２３によりベルト表面から除去され、クリーニングされたベルト表面が次の作像工程に供される。転写ベルトクリーニング装置２３によって除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと搬送されて回収される。
【００３８】
本実施例の画像形成装置においては、各カートリッジ７のドラム１は帯電ローラ２によって負極性の所定電位に帯電された後、レーザスキャナユニット３によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ユニット４によって負の帯電極性のトナー（ネガトナー）によって反転現像されることでトナー画像として顕画化される。
【００３９】
ここで、二次転写部Ｔ２よりもベルト回転方向の上流側に、ベルト５に対向させて、ベルト５の面に描いた画像を検知する画像検知手段７０が配置されている。本実施例においては、画像を光学的に検知するイメージセンサを用いている。制御回路部Ａは、各カートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄの各色の相対的なずれを補正するために、カートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、ベルト５上に補正用の画像（パッチ）を形成する。そして、その画像を画像検知手段７０で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。
【００４０】
《プロセスカートリッジ》
本実施例におけるプロセスカートリッジ７について図５及び図６を用いて説明する。第１から第４の各カートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）は、それぞれ、現像ユニット４のトナー収納室内に収納したトナーの色がＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋと異なるだけで、いずれも同一構成である。図５の（ａ）はカートリッジ７を装着方向Ｋの手前側（非駆動側）から見た外観斜視図、（ｂ）はカートリッジ７を装着方向Ｋの奥側（駆動側）から見た外観斜視図、（ｃ）はカートリッジ７を現像ユニット４側から見た外観斜視図である。図６は装置本体１００Ａ内の画像形成可能な位置に装着されているカートリッジ７及びその周囲の部分的な拡大断面図である。
【００４１】
カートリッジ７はドラム１の回転軸線方向Ｏ−Ｏを長手とするアセンブリであり、クリーニングユニット６と現像ユニット４とを有する。
【００４２】
クリーニングユニット６は、ドラム１と、このドラム１に作用するプロセス手段のうち、現像手段を除く、プロセス手段の少なくとも１つを有する。本実施例では、ドラム１と、及びこのドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ（帯電手段）２・クリーニング部材（クリーニング手段）４１を有する。クリーニングユニット６のクリーニング枠体４３には、ドラム１が手前側と奥側の軸受け部材（フランジ）４４・４５を介して回転自在に取り付けられている。ドラム１は、例えば、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。ドラム１の周上には帯電ローラ（導電性ローラ）２、クリーニング部材（クリーニングブレード）４１が配置されている。帯電ローラ２はドラム１に対して所定の押圧力で接触が保たれていて、ドラム１の回転に従動して回転する。クリーニング部材４１はドラム１に対して所定の押圧力で接触が保たれている。クリーニング部材４１によってドラム１の表面から除去された残留トナーは除去トナー室４３ａに落下する。クリーニング枠体４３のカートリッジ装着方向から見て奥側の端部には駆動入力カップリング（駆動受け部）４６が設けられている。
【００４３】
現像ユニット４はドラムに形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像手段のユニットである。現像ユニット４の現像枠体４７には、現像剤であるトナー（不図示）を収容するトナー収容室（現像剤収納部・現像剤容器）４７ａと、ドラム１と接触して矢印Ｈ方向に回転する現像ローラ４２が配置された現像室４７ｂとが設けられている。現像室４７ｂは、トナー収容室４７ａに対して上方に配置されていて、トナー収容室４７ａと現像室４７ｂとは、トナー収容室４７ａの上方に位置した開口部４７ｃにて連通している。現像ローラ４２の周上には、現像ローラ４２に接触して矢印Ｉの方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ４８が配置されている。
【００４４】
トナー収容室４７ａには、収容されたトナーを攪拌するとともに、現像室４７ｂのトナー供給ローラ４８に対して開口部４７ｃを通してトナーを送るために、回転自在に支持されたトナー攪拌部材６１が設けられている。トナー攪拌部材６１は軸部材６１ａと、一端がこの軸部材６１ａに取り付けられた、トナーの攪拌と搬送を行うための可撓性の樹脂製攪拌シート６１ｂで構成されている。トナー攪拌部材６１は画像形成動作に応じて矢印Ｍ方向に所定の速度で回転駆動される。
【００４５】
また、各カートリッジ７のトナー収容室４７ａの外壁面４７ｄには、後述する第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）を構成する被検知ユニット３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）が配設されている。
【００４６】
現像ユニット４の現像枠体４７はクリーニングユニット６のクリーニング枠体４３に対して支軸６２を中心に回動自在に結合されている。そして、カートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は、クリーニングユニット６との間に設けられた加圧バネ（不図示）の突っ張り力により支軸６２を中心に現像ローラ４２がドラム１に当接する方向に回動付勢される。これにより、現像ローラ４２がドラム１に所定の押圧力で当接した状態に保持される。非画像形成時には、現像ユニット４は、加圧バネに抗して支軸６２を中心に現像ローラ４２がドラム１から離間する方向に回動された状態に保持されるようにされている（現像ユニット４のドラム１へ当接、離間動作）。クリーニングユニット６と現像ユニット４との間の隙間部分がレーザビーム入射開口部としてのスリット開口部６３である。
【００４７】
カートリッジ７は、装置本体１００Ａの装着部２２に所定に挿入されて画像形成可能な位置に装着されている位置決め状態において、ドラム１の上面がベルト５の下行側ベルト部分の下面に接触していて、一次転写部Ｔ１が形成されている。また、駆動入力カップリング４６に対して装置本体１００Ａ側の駆動出力カップリング（駆動出力部：不図示）が結合している。駆動出力カップリングから駆動入力カップリング４６に駆動力が伝達されることにより、画像形成動作に応じて、ドラム１、現像ローラ４２、トナー供給ローラ４８、トナー攪拌部材６１がそれぞれ所定の速度で所定の回転方向に回転駆動される。また、カートリッジ７側の入力電気接点（不図示）に対して装置本体１００Ａ側の出力電気接点（不図示）が電気的に接続している。出力電気接点から入力電気接点に所定のバイアスが印加されることにより、画像形成動作に応じて、帯電ローラ２と現像ローラ４２との所定の帯電バイアスと現像バイアスが印加される。また、レーザビーム入射開口部としてのスリット開口部６３が、レーザスキャナユニット３の上面板８０の設けられたレーザ出射窓部８１（８１ａ・８１ｂ・８１ｃ・８１ｄ）に対応している。レーザスキャナユニット３から出力されたレーザビームＬ（Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄ）はカートリッジ７内に下側のスリット開口部６３から進入してドラム１の下面を照射する。
【００４８】
《プロセスカートリッジ交換方式》
装置本体１００Ａに装着されている各カートリッジ７は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像ユニット４のトナー収容室４７ａに収容されているトナーが消費される。そこで、個々のカートリッジ７のトナー残量を光学的に検知する第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）を設ける。そして、制御回路部Ａにおいて、現像剤残量検知手段２５で検知した残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値までトナーが減少したカートリッジについては、操作部Ｃの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持している。
【００４９】
本実施例の画像形成装置１００において、各カートリッジ７の交換は、装置本体１００Ａの開閉部材であるドア２１を図４のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。装置本体１００Ａの骨格となる手前側フレームには、カートリッジ７の着脱を行うためにカートリッジを通過させる開口部６０が設けられている。即ち、装置本体１００Ａ内のカートリッジ装着部２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）内へカートリッジ７を挿入させる、及び、カートリッジ装着部２２からカートリッジ７を取り出すための開口部が設けられている。
【００５０】
ドア２１は、その開口部６０を覆って閉じる閉鎖位置と、開口部６０を開放する開放位置との間を移動可能に装置本体１００Ａに配設されている。ドア２１が開かれると、その開き動作に連動する連動機構（不図示）により、装置本体１００Ａ内の各カートリッジ７が、画像形成可能な位置決め状態（第１状態）から、装置本体１００Ａに対して着脱可能な非位置決め状態（第２状態）にされる。上記第１状態から第２状態への転換はカートリッジ７が所定に下降移動されることでなされる。そこで、交換すべきカートリッジ７をカートリッジ装着部のガイドレールに沿ってスライドさせながら矢印Ｊの手前側方向に引いて装置本体１００Ａの外側に取り出す。そして、新しいカートリッジ７を、駆動側を先にして開口部６０から装置本体１００Ａ内に挿入し、カートリッジ装着部のガイドレールに係合させ、矢印Ｋの奥側方向に所定に十分に押し込む。交換すべきカートリッジ７の全てを新旧交換した後にドア２１を閉じ込む。このドア２１の閉じ動作に連動する連動機構により、装置本体１００Ａ内の各カートリッジ装着部２２の各カートリッジ７が、装置本体１００Ａに対して着脱可能な非位置決め状態（第２状態）から画像形成可能な位置決め状態（第１状態）にされる。上記第２状態から第１状態への転換はカートリッジ７が所定に上昇移動されることでなされる。
【００５１】
《現像剤残量検知手段》
各カートリッジ７の現像ユニット４に収容されるトナーの残量（現像剤残量）を光学的に検知する光透過式の、第１から第４の現像剤残量検知手段２５について主として図７乃至図９を参照して説明する。
【００５２】
図７は現像剤残量検知手段２５の部分の斜視図である。図８は現像剤残量検知手段２５の部分の切欠き斜視図である。図９の（ａ）は被検知ユニットの光透過部材の上面図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線視図、（ｃ）は（ａ）における（ｃ）−（ｃ）線視図である。
【００５３】
第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）は、それぞれ、検知ユニット８（８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄ）と、被検知ユニット３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）を有する。
【００５４】
検知ユニット８は、保持部材２９によって保持させた、光を発光する発光部（例えばＬＥＤ）２７及び発光部２７からの光を受光する受光部（受光センサ：例えばフォトトランジスタ）２８を有する。この検知ユニット８は装置本体１００Ａ側のユニットとして、レーザスキャナユニット３の上面板８０に対して上向きの姿勢で取り付けられている。
【００５５】
被検知ユニット３０はカートリッジ７側のユニットとして、カートリッジ７のトナー収容室４７ａの外壁面４７ｄに配設されている。このユニット３０は、カートリッジ７が装置本体１００Ａに対して画像形成可能な位置決め状態に装着され、かつ現像ローラ４２がドラム１へ当接している状態において、装置本体１００Ａ側の検知ユニット８の上側に所定に対応して位置する。これにより、検知ユニット８と被検知ユニット３０とにより現像剤残量検知手段２５が構成される。
【００５６】
被検知ユニット３０には、第１と第２の一対の光透過部材３１・３２が、現像ローラ４２の長手方向に沿って対向して縦向きに配置されている。第１と第２の光透過部材３１・３２は支持部材３３を介してトナー収容室４７ａの壁面４７ｄに対して取り付けられている。第１の光透過部材３１は光出射部である透過窓３１ａを有する。第２の光透過部材３２は光入射部である透過窓３２ａを有する。この２つの透過窓３１ａ・３２ａは現像ユニット４のトナー収容室４７ａ内に突出している。
【００５７】
第１の光透過部材３１は、上記の透過窓３１ａと、ライトガイド３１ｂとが一体化されている。ライトガイド３１ｂは、装置本体１００Ａ側である検知ユニット８の発光部２７から上向に出射された検出光Ｎ（Ｎ１）をトナー収容室４７ａの内部に導く部材である。
【００５８】
第２の光透過部材３２は、上記の透過窓３２ａと、ライトガイド３２ｂとが一体化されている。ライトガイド３２ｂは、トナー収容室４７ａの内部を透過した検出光Ｎ（Ｎ２）を装置本体１００Ａ側である検知ユニット８の上向の受光部２８へ導く部材である。
【００５９】
また、第１の光透過部材３１の透過窓３１ａの光出射面３１ｄが、第２の光透過部材３２の透過窓３２ａの光入射面３２ｄに対向するようになっている。また、第１の光透過部材３１のライトガイド３１ｂには発光部２７から入射した光が光出射面３１ｄに導かれるように反射面３１ｃが設けられている。また、第２の光透過部材３２のライトガイド３２ｂには、透過窓３２ａの光入射面３２ｄから入射した光Ｎが受光部２８に導かれるように反射面３２ｃが設けられている。
【００６０】
これにより、発光部２７から、第１の光透過部材３１側のライトガイド３１ｂの下向き面３１ｅ→ライトガイド３１ｂ→反射面３１ｃ→透過窓３１ａの光出射面３１ｄに至る光路が形成される。更に、第１の光透過部材３１側の透過窓３１ａの光出射面３１ｄから、第２の光透過部材３２側の透過窓３２ａの光入射面３２ｄ→反射面３２ｃ→ライトガイド３２ｂ→ライトガイド３１ｂの下向き面３２ｅ→受光部２８に至る光路が形成される。
【００６１】
なお、図７において、３４は第１と第２の光透過部材３１・３２のライトガイド３１ｂ・３２ｂに被せて配設した防護カバーである。図８・図９ではこの防護カバー３４を除いてある。
【００６２】
トナー収納室４７ａ内のトナーは、トナー攪拌部材６１が画像形成動作に応じて矢印Ｍ方向に所定の速度で回転駆動されることで、トナー収納室４７ａの横断面において内壁面に沿って持ち上げられながら攪拌・搬送される。そして、その攪拌・搬送されるトナーの一部が開口部４７ｃから現像室４７ｂに送り込まれて画像形成に使用される。トナー収容室４７ａに収容されているトナーは現像室４７ｂに逐次に送られて画像形成に使用されるにつれて減少していく。
【００６３】
一方、被検知ユニット３０において、トナー収納室４７ａ内に突出している透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在しているときには発光部２７から発光された検出光Ｎが遮断されて、受光部２８では検出光Ｎが受光されなくなる。また、透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在していないときには発光部２７から発光された検出光Ｎが遮断されることなく受光部２８に受光される。透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在した状態と介在していない状態は、画像形成動作に応じたトナー攪拌部材６１の回転に伴うトナーの流動により交互に生じる。そして、トナー収納室４７ａのトナーの量が減少していくにつれて、検出光Ｎの遮光時間は短くなっていき、逆に、検出光Ｎの透過時間は長くなっていく現象を生じる。
【００６４】
制御回路部Ａは、このようにトナー攪拌部材６１の回転に伴うトナーの流動により受光部２８で検知される遮光時間と透過時間がトナーの量によって変化することを利用して、トナー収納室４７ａ内のトナー残量を推定する。そして、その推定トナー残量と所定の閾値とを対比して、操作部Ｃの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示する。
【００６５】
《プロセスカートリッジ有無検知手段》
次に、前述した光学的な現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）と画像検知手段１９とを利用したプロセスカートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）の有無検知構成を図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
このカートリッジ７の有無検知は、装置本体１００Ａにカートリッジ７が装着されているか否かを、専用の有無検知手段を配設することなしに、現像剤残量検知手段２５と画像検知手段１９とを利用して制御回路部Ａが行うものである。
【００６７】
制御回路部Ａは、電源投入時等の所定の制御タイミング時において、図１０のフローチャートに示すＣＲＧ有り無し検知の制御シーケンスを実行する。本実施例の画像形成装置においては第１から第４の４つのカートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄを有するから、図１０のＣＲＧ有り無し検知の制御シーケンスは、個々のカートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄについて同時的にあるいは順次に実行する。
【００６８】
１）制御回路部Ａは、カートリッジ７についての現像剤残量検知手段２５によるトナー残量検知を行う。そして、その現像剤残量検知手段２５の発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知したら（ステップＳ１のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００６９】
ここで、ステップＳ１において、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しない状態としては、次のような状態が考えられる。カートリッジ７のトナー収容室４７ａ内にトナーが十分量存在しているために、トナー攪拌部材６１が回転しても、光出射面３１ｄと光入射面３２ｄとの間の光路がトナーで遮光された状態のままで保持されている。カートリッジ７が装着されていないために、発光部２７から発せられた光が上方に抜けて、受光部２８には入射しない。
【００７０】
２）制御回路部Ａは、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しなかった場合には（ステップＳ１のＮｏ）、ＣＲＧ有り無し検知すべきカートリッジによりベルト５上に判定用の画像（パッチ）を形成するパッチ形成動作を実行する（ステップＳ２）。そして、画像検知手段１９によって、その画像を検知できた場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００７１】
３）制御回路部Ａは、画像検知手段１９によって画像を検知できなかった場合には（ステップＳ３のＮｏ）、現像剤残量検知手段２５による２回目のトナー残量検知を行う（ステップＳ４）。そして、その現像剤残量検知手段２５の発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知したら（ステップＳ４のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置画像形成装置１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００７２】
４）制御回路部Ａは、２回目のトナー残量検知においても、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しなかった場合には（ステップＳ４のＮｏ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に装着されていない判定する（ステップ５：ＣＲＴ無し）。
【００７３】
５）制御回路部Ａは、ＣＲＴ無しと判定したカートリッジについて操作部Ｃの表示部にその旨の表示をするとともに、画像形成装置１００の画像形成動作の実行を禁止する。
【００７４】
しかしながら、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときには、図１１の（ａ）で示すように、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光４０ａは上方のベルト５まで到達してしまう。また、光４０ａは拡散していく。ベルト５に到達した光４０ａは、ベルト５の表面で反射する。ベルト５で反射した光４０ｂは、図１１の（ｂ）で示すように、検知ユニット８の受光部２８まで戻り、受光部２８は光量を検知する。そのため、このような状態では、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。即ち、図１０のステップＳ１やステップＳ４において、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。
【００７５】
ステップＳ１やステップＳ４において、上記のような誤検知を防ぐ方法を説明する。図１２のように、カートリッジ７を装置本体１００Ａの内部に挿脱する際に案内するためのガイド手段であるガイドレール、本例では上側のガイドレール９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）の一部は、検知ユニット８とベルト５の間に位置している。そして、このガイドレール９が、検知ユニット８の発光部２７から上向に出射される光線の光路５１の一部あるいは全部をベルト５に対して遮蔽する位置に配置されている。９２はガイドレール９のベルト５に対する光遮蔽面（光線を遮蔽する部位）である。
【００７６】
これによって、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときにも、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光がベルト５の面を反射して受光部２８に入ることが無くなるため、前記の誤検知を防止できる。
【００７７】
以上説明したように、部品を追加すること無く、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に挿入されていない状態のときにも、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると誤検知することが無い。従って、精度の高い、信頼性のあるカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。
【００７８】
［実施例２］
本実施例は、図１３で示すように、ガイドレール９の遮蔽面９２は、遮蔽した光が反射して検知ユニット８の受光部２８に入るのを防ぐため、光路５１に対して画像形成装置の水平方向に角度αを持っている。即ちガイドレール９の光線を遮蔽する部位９２は、発光部２７から発せられた光線５１を反射させた反射光線５１ａが、検知ユニット８の受光部２８にいかないような角度αを持っている。
【００７９】
これによって、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときにも、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光がベルト５の面を反射して受光部２８に入ることが無くなる。また、発光部２７から発せられた光がガイドレール９の遮蔽面９２を反射して受光部２８に入ることも無くなる。そのため、前記の誤検知を防止できる。従って、更に信頼性の高いプロセスカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。
【００８０】
［実施例３］
本実施例は、実施例１又は実施例２において、ガイドレール９の前記光線を遮蔽する部位９２は、ガイドレール９の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする。
【００８１】
即ち、図１４で示すように、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光４０を遮蔽する位置に配置されているガイドレール９の少なくとも光遮蔽面９２には、ガイドレール９の他の部分と比べて、表面反射率を低下させる表面処理９３を施している。
【００８２】
表面反射を低下させる処理９３は、例えばサンドブラストなどで表面を粗面にする、黒色メッキを施す、黒色塗装を施す、シボ面を成型する、反射防止シートを貼り付けるなどが挙げられる。
【００８３】
このような表面処理９３を施した光遮蔽面９２は、板金材や成型品の表面反射率が処理前に比べ約１／２から１／３程度下がる。このようにして反射光量を下げ、受光部２８が光の検知を判断するスライスレベルよりも取り込まれる光量を低くすれば、受光部２８に反射光が戻って誤検知してしまうことが無くなる。
【００８４】
光遮蔽面９２の角度を、実施例２のように、発光部２７から発せられた光を受光部２８に反射させない角度αにできない制約がある場合において、このような手段が有効となる。
【００８５】
従って、ガイドレール９の光遮蔽面９２を受光部２８に光が反射しない角度にすることができないときでも、発光部２７から発せられた光が光遮蔽面９２に反射して受光部２８に入ることを防ぐことができる。
【００８６】
また、実施例２のようにガイドレール９の光遮蔽面９２を発光部２７から発せられる光を受光部２８に反射しない角度αにする。そして、これに更に本実施例３の表面処理９３を加えて用いると、光遮蔽面９２を反射した光が周辺部品に反射し作像部に照射されてしまう可能性を低くすることができるので、より信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００８７】
以上、電子写真画像形成装置を例にして説明したが、本発明は、静電記録画像形成装置や磁気記録画像形成装置にも適用して同様の効果が得られることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。
【図２】図１の部分的な拡大図である。
【図３】装置本体を開閉するためのドアが閉じ込まれている状態の画像形成装置の外観斜視図である。
【図４】ドアが開かれて、第１のプロセスカートリッジが装置本体に対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置の外観斜視図である。
【図５】（ａ）はプロセスカートリッジを装着方向の手前側（非駆動側）から見た外観斜視図、（ｂ）はプロセスカートリッジを装着方向の奥側（駆動側）から見た外観斜視図、（ｃ）はプロセスカートリッジを現像ユニット側から見た外観斜視図である。
【図６】装置本体内の画像形成可能な位置に装着されているプロセスカートリッジ及びその周囲の部分的な拡大断面図である。
【図７】現像剤残量検知手段の部分の斜視図である。
【図８】現像剤残量検知手段の部分の切欠き斜視図である。
【図９】（ａ）は被検知ユニットの光透過部材の上面図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線視図、（ｃ）は（ａ）における（ｃ）−（ｃ）線視図である。
【図１０】プロセスカートリッジ有り無し検知制御シーケンスの動作フローチャートである。
【図１１】プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を生じる場合の説明図である。
【図１２】誤検知防止構成の説明図である。
【図１３】実施例２における誤検知防止構成の説明図である。
【図１４】実施例３における誤検知防止構成の説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１・・像担持体、５・・中間転写体、７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）・・プロセスカートリッジ、８（８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄ）・・検知ユニット、９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）・・プロセスカートリッジガイド手段（ガイド部材）、１８・・二次転写手段、２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）・・プロセスカートリッジ装着部、２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）・・現像剤残量検知手段、２７・・発光部、２８・・受光部、３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）・・被検知ユニット、４２・・現像部材、４７ａ・・現像剤収納部、５１・・光線、７０・・画像検知手段、９２・・光線遮蔽部位、９３・・表面反射率を低下させる処理部、１００・・画像形成装置、１００Ａ・・装置本体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
より詳しくは、循環移動される中間転写体の移動方向に沿って複数のプロセスカートリッジを配設して記録媒体に画像を形成するタンデム型（インライン方式）の画像形成装置に関する。
【０００３】
本発明において、画像形成装置には、電子写真画像形成装置、静電記録画像形成装置、磁気記録画像形成装置などが含まれる。
【０００４】
電子写真画像形成装置は、像担持体として電子写真感光体を用い、これに電子写真画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【０００５】
静電記録画像形成装置は、像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電記録画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。
【０００６】
また、磁気記録画像形成装置は、像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気記録画像形成プロセスを適用して磁気潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。
【０００７】
また、プロセスカートリッジは、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、をカートリッジ化する。そして、これを画像形成装置の装置本体に対して着脱可能にしたものである。プロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者自身で行うことができるので、格段各段に操作性を向上させることができる。装置本体とは、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置部分である。
【背景技術】
【０００８】
プロセスカートリッジの交換が行われる場合の一つには、プロセスカートリッジ内の現像剤（トナー）切れがある。この場合、予め現像剤残量情報を使用者に知らせてスムーズな交換を促すために、現像剤残量検知手段によりプロセスカートリッジ内の現像剤残量を検知することが行われている。
【０００９】
具体的に、特許文献１には次のような構成が示されている。現像剤を収容する作像装置（プロセスカートリッジ）と、作像装置の対向側に配置され、光を発光する発光部及び光を受光する受光部を備える。そして、受光部における受光光量に応じた信号を出力し、作像装置に収容されている現像剤の残量を検出するためのセンサを備えている。
【００１０】
一方、前記のように、中間転写体を用いた、タンデム型（インライン方式）の画像形成装置においては、中間転写体に形成した画像を検知する画像検知手段が配置されている。この画像検知手段は、各プロセスカートリッジの各色の相対的なずれを補正するために設けられている。即ち、画像形成装置の制御回路部は、プロセスカートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、中間転写体上に補正用の画像（パッチ）を形成する。そして、その画像を画像検知手段で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。
【００１１】
このような画像形成装置においては、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知するプロセスカートリッジ有無検知手段として、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いるものが特許文献２で知られている。このプロセスカートリッジ有無検知手段によれば、通常の使用状態で画像形成装置に必要な機構を用いているため、画像形成装置内のプロセスカートリッジの有無を検知するための特別な部品を追加する必要が無いといった利点がある。即ち、専用のプロセスカートリッジ有無検知手段を設けなくてもよい。
【特許文献１】特開２００７−４７４１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、現像剤残量検知手段と中間転写体の間にプロセスカートリッジが配置されている構成において、上記従来のプロセスカートリッジ有無検知手段では次のような問題が指摘されている。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていない状態では、現像剤残量検知手段の発光部から発せられた光線が中間転写体に当たり、中間転写体表面で反射して現像剤残量検知手段の受光部に入ってしまう状態を生じる場合がある。そのために、制御回路部が装置本体内にプロセスカートリッジが有るという誤検知をしてしまうおそれがある。
【００１３】
このような問題を発生させないためには、現像剤残量検知手段と中間転写体の間に部品を追加して現像剤残量検知手段の発光部からの光線が受光部に反射しないようにするという方法が一般的である。しかし、部品を追加するためにコストアップになってしまう。また、部品を追加するためのスペースが無く、スペースを確保するために装置の大型化を招いてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上記のように光学的な現像剤残量検知手段と画像検知手段とを用いて、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知する画像形成装置における上記の問題を解消するものである。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施例１］
《画像形成装置の全体的な概略構成》
図１は本実施例における画像形成装置１００の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。図２は図１の部分的な拡大図である。図３は装置本体１００Ａを開閉するためのドア（開閉部材）２１が閉じ込まれている状態の画像形成装置１００の外観斜視図である。図４はドア２１が開かれて、第１のプロセスカートリッジ７ａが装置本体１００Ａに対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置１００の外観斜視図である。
【００１８】
ここで、本実施例の画像形成装置１００に関して、正面側又は手前側とは、ドア２１を配設した側であり、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）７の装着方向の上流側である。背面側又は奥側とは、その反対側であり、カートリッジ７の装着方向の下流側である。前後方向とは、背面側から正面側へ向う方向（前方向）と、その逆方向（後方向）である。左右とは、画像形成装置１００を正面側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１００Ａとは、画像形成装置１００の構成からカートリッジ７を除いた構成である。また、カートリッジ７又はその構成部材、あるいは装置本体側の構成部材に関して、長手方向とは、カートリッジ７が有する電子写真感光体ドラム（像担持体：以下、ドラムと記す）１の軸方向或いはその軸方向に平行な方向である。また、短手方向とは、ドラム１の軸方向と直交する方向である。カートリッジ７に関して、その長手方向において、装置本体１００Ａ側から駆動が伝達される側を駆動側と称し、その反対側を非駆動側と称する。
【００１９】
本実施例の画像形成装置１００は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザービームプリンタ（カラー画像形成装置）である。即ち、パソコン・イメージリーダ等の外部ホスト装置Ｂから制御回路部（制御手段：ＣＰＵ）Ａに入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録媒体Ｓ（用紙・ＯＨＰシート・ラベル等）に画像形成を行う。制御回路部Ａは外部ホスト装置Ｂや操作部Ｃとの間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２０】
この画像形成装置１００は、複数のカートリッジ、本実施例の画像形成装置においては第１から第４の４個のカートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）を装置本体１００Ａに対して取り外し可能に装着して使用する方式である。各カートリッジ７は装置本体１００Ａのドア２１を図４のように開いて装置本体１００Ａの正面側を開放することによってそれぞれ独立に装置本体内のカートリッジ装着部２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）に対して着脱することができる。２１ａは前面ドア２１に配設した把手部である。各カートリッジ装着部２２は左側から右側にかけて、水平方向に配列されている。
【００２１】
各カートリッジ装着部２２には、それぞれ、カートリッジ７を装置本体１００Ａに着脱する際に案内するためのガイド手段（ガイド部材）として、前後方向に長い複数のガイドレールが配置されている。図１・図２には、その複数のガイドレールのうちの上側のガイドレール９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）だけを示した。
【００２２】
各カートリッジ７は互いに同様の電子写真プロセス機構を有している。本実施例の各カートリッジ７は、ドラム１及びこのドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ（帯電手段）２・クリーニング部材（クリーニング手段）４１を有するクリーナユニット６と、現像ユニット（現像手段）４と、を有している。
【００２３】
本実施例の画像形成装置においては、第１のカートリッジ７ａは現像ユニット４のトナー収容室内にイエロー（Ｙ）色の現像剤（以下、トナーと記す）が収容されている。第２のカートリッジ７ｂは現像ユニット４のトナー収容室内にマゼンタ（Ｍ）色のトナーが収容されている。第３のカートリッジ７ｃは現像ユニット４のトナー収容室内にシアン（Ｃ）色のトナーが収容されている。第４のカートリッジ７ｄは現像ユニット４のトナー収容室内にブラック（Ｋ）色のトナーが収容されている。
【００２４】
画像形成可能な位置に装着されている各カートリッジ７には装置本体１００Ａ側から回転駆動力が伝達されてドラム１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、各カートリッジ７には装置本体１００Ａ側から所定のバイアス（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される。
【００２５】
装置本体１００Ａ内において、各カートリッジ装着部２２の下側（各カートリッジの鉛直下方）には、各カートリッジ７のドラム１に対する画像情報露光手段としてのレーザスキャナユニット３が配置されている。
【００２６】
また、装置本体１００Ａ内において、カートリッジ装着部２２の上側（各カートリッジの鉛直上方）には、中間転写ベルトユニット５０が設けられている。このユニット５０は、右側に配設した駆動ローラ１０と、左側に配設したテンションローラ１１と、この両ローラ間に懸回張設した中間転写体としての中間転写ベルト部材（以下、ベルトと記す）５と、を有する。また、ベルト５の内側には各カートリッジ７のドラム１に対向する第１から第４の４つの一次転写ローラ１２（１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・１２ｄ）が回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。各カートリッジ７が画像形成可能な位置に装着された状態において、各カートリッジ７のドラム１は上面部分が各一次転写ローラ１２の位置においてベルト５の下行側ベルト部分の下面に接している。その接触部が一次転写部Ｔ１である。ベルト５は、下行側ベルト部分が各カートリッジ７のドラム１の上面部分に接触した状態で駆動ローラ１０によって矢印Ｒの反時計方向にドラム１の回転速度に対応に対応した速度にて循環移動される。各一次転写ローラ１２には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。駆動ローラ１０のベルト屈曲部の外側には二次転写ローラ１８が配設されている。ベルト５と二次転写ローラ１８との接触部が二次転写部Ｔ２である。二次転写ローラ１８には所定の制御タイミングで所定の二次転写バイアスが印加される。テンションローラ１１のベルト屈曲部の外側には転写ベルトクリーニング装置２３が配設されている。
【００２７】
装置本体１００Ａの下部には、記録媒体給送装置１３が配設されている。記録媒体給送装置１３は、記録媒体（転写材）Ｓを収容した給送カセット２４、給送ローラ９1とリタードローラ９1ａとのローラ対を有する。また、装置本体１００Ａ内の右側において、記録媒体給送装置１３から装置本体上方にかけて記録媒体搬送手段が設けられている。記録媒体搬送手段は、レジストローラ対１７、搬送路１５、二次転写部Ｔ２、定着ユニット（定着手段）１４、排出ローラ対１９で構成される。装置本体１００Ａの上面は排出トレイ２０となっている。
【００２８】
給送カセット２４は装置本体１００Ａに対してフロントアクセスで出し入れされる。図３において、２４ａは給送カセット２４に配設した把手部である。即ち、給送カセット２４は図３の矢印Ｆのように装置本体１００Ａの手前側に引き抜くことができるように構成されている。使用者は給送カセット２４を装置本体１００Ａから取り外して記録媒体Ｓを給送カセット内にセットする。その給送カセット２４を矢印Ｇのように装置本体１００Ａ内に挿入することで記録媒体の補給が完了する。
【００２９】
装置本体１００Ａの右側面側には手差し給送部５１が設けられている。この手差し給送部５１は装置本体１００Ａの右側面ドア５２を開くことで、手差しトレイ（マルチ・パーパス・トレイ）５３が引き出される。その手差しトレイ５３上に記録媒体Ｓがセットされる。手差し給送モード時には、この手差しトレイ５３上の記録媒体Ｓが給送ローラ５４で繰り出され、分離給送部５５で一枚分離されて、レジストローラ対１７に搬送される。手差しトレイ５３は不使用時には右側面ドア５２を装置本体１００Ａに対して閉じ込むことにより装置本体１００Ａ内に格納される。５２ａは右側面ドア５２に配設した把手部である。
【００３０】
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。制御回路部Ａはプリント開始信号に基づいて画像形成装置の画像形成動作を開始させる。即ち、画像形成タイミングに合わせて第１から第４の各カートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）のドラム１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト５も矢印Ｒの反時計方向（ドラムの回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザスキャナユニット３も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジ７において、所定の帯電バイアスが印加された帯電ローラ２によりドラム１の表面が所定の極性・電位に均一に帯電される。レーザスキャナユニット３は各ドラム１の表面をＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザビームＬ（Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄ）で走査露光する。レーザビームＬは、それぞれ、レーザスキャナユニット３の上面板８０に設けられている第１から第４の窓部８１（８１ａ・８１ｂ・８１ｃ・８１ｄ）から上向きに出射する。レーザスキャナユニット３から出力されたレーザビームＬは対応するカートリッジ７内に、下側のレーザビーム入射開口部６３から進入してドラム１の下面を照射する。これにより、各ドラム１の表面に対応色の画像情報信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット４が有する現像ローラ（現像部材）４２によりトナー像（現像像）として現像される。
【００３１】
上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジ７ａのドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ａの一次転写部Ｔ１においてベルト５上に一次転写される。第２のカートリッジ７ｂのドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｂの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第３のカートリッジ７ｃのドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｃの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第４のカートリッジ７ｄのドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ７ｄの一次転写部Ｔ１においてベルト５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色のトナー像に重畳されて一次転写される。第１から第４の各一次転写ローラ１２（１２ａ・１２ｂ・１２ｃ・２ｄ）には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の一次転写バイアスが印加される。
【００３２】
このようにして、移動するベルト５上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。この未定着トナー像はベルト５の引き続く回転により搬送されて二次転写部Ｔ２に至る。
【００３３】
各カートリッジ７において、ベルト５に対するトナー像の一次転写後のドラム１の表面は一次転写残トナーがクリーニングユニット６が有するクリーニング部材（クリーニングブレード）４１により拭掃除去されてクリーニングされ、次の作像工程に供される。除去されたとナーはクリーニングユニット６内の廃トナー容器に回収される。
【００３４】
一方、給送カセット２４内の記録媒体Ｓが所定の制御タイミングで給送ローラ９１とリタードローラ９１ａによって１枚分給送されてレジストローラ対１７へ搬送される。手差し給送モードである場合は、手差しトレイ５３上の記録媒体Ｓが給送ローラ５４で繰り出され、分離給送部５５で一枚分離給送されて、レジストローラ対１７へ搬送される。記録媒体Ｓは、レジストローラ対１７によって所定の制御タイミングで搬送路１５を通って二次転写部Ｔ２へ搬送される。二次転写ローラ１８には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが印加される。これにより、記録媒体Ｓが二次転写部Ｔ２を挟持搬送されていく過程において、ベルト５上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｓの面に順次に一括して二次転写される。二次転写部Ｔ２を出た記録媒体Ｓはベルト５から分離され、定着手段である定着ユニット１４へ搬送されてトナー像が記録媒体Ｓ上に定着される。定着ユニット１４を出た記録媒体Ｓは排出ローラ１９によって排出トレイ２０に排出される。
【００３５】
定着ユニット１４は、記録媒体Ｓ上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。この定着ユニット１４は円筒状の定着ベルト１４ａを有する。定着ベルト１４ａは、その内側に配設されていて、ヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材（不図示）にガイドされる。１４ｂは弾性加圧ローラであり、定着ベルト１４ａを挟みベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラ１４ｂが駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト１４ａが回転し、内部ヒータにより定着ベルト１４ａは加熱される。定着ニップ部Ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、二次転写部Ｔ２から未定着トナー画像が形成された記録媒体Ｓが定着ニップ部Ｎに画像面が定着ベルト面に対向して導入される。そして、記録媒体Ｓは定着ニップ部Ｎにおいて画像面が定着ベルト１４ａの外面に密着して定着ベルト１４ａと一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Ｎを定着ベルト１４ａと一緒にシートＳが挟持搬送されていく過程において定着ベルト１４ａ内のヒータの熱で加熱され、記録媒体Ｓ上の未定着トナー画像が加熱定着される。画像定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ対１９によって排紙トレイ２０に排出される。
【００３６】
また、画像定着された記録媒体Ｓを排紙トレイ２０に排紙せず、記録媒体Ｓの２面目に印字するための再循環搬送経路１６に搬送して両面印字することもできる。
【００３７】
記録媒体Ｓに対するトナー像の二次転写後にベルト５の表面に残留した二次転写残トナーは転写ベルトクリーニング装置２３によりベルト表面から除去され、クリーニングされたベルト表面が次の作像工程に供される。転写ベルトクリーニング装置２３によって除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと搬送されて回収される。
【００３８】
本実施例の画像形成装置においては、各カートリッジ７のドラム１は帯電ローラ２によって負極性の所定電位に帯電された後、レーザスキャナユニット３によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ユニット４によって負の帯電極性のトナー（ネガトナー）によって反転現像されることでトナー画像として顕画化される。
【００３９】
ここで、二次転写部Ｔ２よりもベルト回転方向の上流側に、ベルト５に対向させて、ベルト５の面に描いた画像を検知する画像検知手段７０が配置されている。本実施例においては、画像を光学的に検知するイメージセンサを用いている。制御回路部Ａは、各カートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄの各色の相対的なずれを補正するために、カートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、ベルト５上に補正用の画像（パッチ）を形成する。そして、その画像を画像検知手段７０で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。
【００４０】
《プロセスカートリッジ》
本実施例におけるプロセスカートリッジ７について図５及び図６を用いて説明する。第１から第４の各カートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）は、それぞれ、現像ユニット４のトナー収納室内に収納したトナーの色がＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋと異なるだけで、いずれも同一構成である。図５の（ａ）はカートリッジ７を装着方向Ｋの手前側（非駆動側）から見た外観斜視図、（ｂ）はカートリッジ７を装着方向Ｋの奥側（駆動側）から見た外観斜視図、（ｃ）はカートリッジ７を現像ユニット４側から見た外観斜視図である。図６は装置本体１００Ａ内の画像形成可能な位置に装着されているカートリッジ７及びその周囲の部分的な拡大断面図である。
【００４１】
カートリッジ７はドラム１の回転軸線方向Ｏ−Ｏを長手とするアセンブリであり、クリーニングユニット６と現像ユニット４とを有する。
【００４２】
クリーニングユニット６は、ドラム１と、このドラム１に作用するプロセス手段のうち、現像手段を除く、プロセス手段の少なくとも１つを有する。本実施例では、ドラム１と、及びこのドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ（帯電手段）２・クリーニング部材（クリーニング手段）４１を有する。クリーニングユニット６のクリーニング枠体４３には、ドラム１が手前側と奥側の軸受け部材（フランジ）４４・４５を介して回転自在に取り付けられている。ドラム１は、例えば、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。ドラム１の周上には帯電ローラ（導電性ローラ）２、クリーニング部材（クリーニングブレード）４１が配置されている。帯電ローラ２はドラム１に対して所定の押圧力で接触が保たれていて、ドラム１の回転に従動して回転する。クリーニング部材４１はドラム１に対して所定の押圧力で接触が保たれている。クリーニング部材４１によってドラム１の表面から除去された残留トナーは除去トナー室４３ａに落下する。クリーニング枠体４３のカートリッジ装着方向から見て奥側の端部には駆動入力カップリング（駆動受け部）４６が設けられている。
【００４３】
現像ユニット４はドラムに形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像手段のユニットである。現像ユニット４の現像枠体４７には、現像剤であるトナー（不図示）を収容するトナー収容室（現像剤収納部・現像剤容器）４７ａと、ドラム１と接触して矢印Ｈ方向に回転する現像ローラ４２が配置された現像室４７ｂとが設けられている。現像室４７ｂは、トナー収容室４７ａに対して上方に配置されていて、トナー収容室４７ａと現像室４７ｂとは、トナー収容室４７ａの上方に位置した開口部４７ｃにて連通している。現像ローラ４２の周上には、現像ローラ４２に接触して矢印Ｉの方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ４８が配置されている。
【００４４】
トナー収容室４７ａには、収容されたトナーを攪拌するとともに、現像室４７ｂのトナー供給ローラ４８に対して開口部４７ｃを通してトナーを送るために、回転自在に支持されたトナー攪拌部材６１が設けられている。トナー攪拌部材６１は軸部材６１ａと、一端がこの軸部材６１ａに取り付けられた、トナーの攪拌と搬送を行うための可撓性の樹脂製攪拌シート６１ｂで構成されている。トナー攪拌部材６１は画像形成動作に応じて矢印Ｍ方向に所定の速度で回転駆動される。
【００４５】
また、各カートリッジ７のトナー収容室４７ａの外壁面４７ｄには、後述する第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）を構成する被検知ユニット３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）が配設されている。
【００４６】
現像ユニット４の現像枠体４７はクリーニングユニット６のクリーニング枠体４３に対して支軸６２を中心に回動自在に結合されている。そして、カートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は、クリーニングユニット６との間に設けられた加圧バネ（不図示）の突っ張り力により支軸６２を中心に現像ローラ４２がドラム１に当接する方向に回動付勢される。これにより、現像ローラ４２がドラム１に所定の押圧力で当接した状態に保持される。非画像形成時には、現像ユニット４は、加圧バネに抗して支軸６２を中心に現像ローラ４２がドラム１から離間する方向に回動された状態に保持されるようにされている（現像ユニット４のドラム１へ当接、離間動作）。クリーニングユニット６と現像ユニット４との間の隙間部分がレーザビーム入射開口部としてのスリット開口部６３である。
【００４７】
カートリッジ７は、装置本体１００Ａの装着部２２に所定に挿入されて画像形成可能な位置に装着されている位置決め状態において、ドラム１の上面がベルト５の下行側ベルト部分の下面に接触していて、一次転写部Ｔ１が形成されている。また、駆動入力カップリング４６に対して装置本体１００Ａ側の駆動出力カップリング（駆動出力部：不図示）が結合している。駆動出力カップリングから駆動入力カップリング４６に駆動力が伝達されることにより、画像形成動作に応じて、ドラム１、現像ローラ４２、トナー供給ローラ４８、トナー攪拌部材６１がそれぞれ所定の速度で所定の回転方向に回転駆動される。また、カートリッジ７側の入力電気接点（不図示）に対して装置本体１００Ａ側の出力電気接点（不図示）が電気的に接続している。出力電気接点から入力電気接点に所定のバイアスが印加されることにより、画像形成動作に応じて、帯電ローラ２と現像ローラ４２との所定の帯電バイアスと現像バイアスが印加される。また、レーザビーム入射開口部としてのスリット開口部６３が、レーザスキャナユニット３の上面板８０の設けられたレーザ出射窓部８１（８１ａ・８１ｂ・８１ｃ・８１ｄ）に対応している。レーザスキャナユニット３から出力されたレーザビームＬ（Ｌａ・Ｌｂ・Ｌｃ・Ｌｄ）はカートリッジ７内に下側のスリット開口部６３から進入してドラム１の下面を照射する。
【００４８】
《プロセスカートリッジ交換方式》
装置本体１００Ａに装着されている各カートリッジ７は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像ユニット４のトナー収容室４７ａに収容されているトナーが消費される。そこで、個々のカートリッジ７のトナー残量を光学的に検知する第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）を設ける。そして、制御回路部Ａにおいて、現像剤残量検知手段２５で検知した残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値までトナーが減少したカートリッジについては、操作部Ｃの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持している。
【００４９】
本実施例の画像形成装置１００において、各カートリッジ７の交換は、装置本体１００Ａの開閉部材であるドア２１を図４のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。装置本体１００Ａの骨格となる手前側フレームには、カートリッジ７の着脱を行うためにカートリッジを通過させる開口部６０が設けられている。即ち、装置本体１００Ａ内のカートリッジ装着部２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）内へカートリッジ７を挿入させる、及び、カートリッジ装着部２２からカートリッジ７を取り出すための開口部が設けられている。
【００５０】
ドア２１は、その開口部６０を覆って閉じる閉鎖位置と、開口部６０を開放する開放位置との間を移動可能に装置本体１００Ａに配設されている。ドア２１が開かれると、その開き動作に連動する連動機構（不図示）により、装置本体１００Ａ内の各カートリッジ７が、画像形成可能な位置決め状態（第１状態）から、装置本体１００Ａに対して着脱可能な非位置決め状態（第２状態）にされる。上記第１状態から第２状態への転換はカートリッジ７が所定に下降移動されることでなされる。そこで、交換すべきカートリッジ７をカートリッジ装着部のガイドレールに沿ってスライドさせながら矢印Ｊの手前側方向に引いて装置本体１００Ａの外側に取り出す。そして、新しいカートリッジ７を、駆動側を先にして開口部６０から装置本体１００Ａ内に挿入し、カートリッジ装着部のガイドレールに係合させ、矢印Ｋの奥側方向に所定に十分に押し込む。交換すべきカートリッジ７の全てを新旧交換した後にドア２１を閉じ込む。このドア２１の閉じ動作に連動する連動機構により、装置本体１００Ａ内の各カートリッジ装着部２２の各カートリッジ７が、装置本体１００Ａに対して着脱可能な非位置決め状態（第２状態）から画像形成可能な位置決め状態（第１状態）にされる。上記第２状態から第１状態への転換はカートリッジ７が所定に上昇移動されることでなされる。
【００５１】
《現像剤残量検知手段》
各カートリッジ７の現像ユニット４に収容されるトナーの残量（現像剤残量）を光学的に検知する光透過式の、第１から第４の現像剤残量検知手段２５について主として図７乃至図９を参照して説明する。
【００５２】
図７は現像剤残量検知手段２５の部分の斜視図である。図８は現像剤残量検知手段２５の部分の切欠き斜視図である。図９の（ａ）は被検知ユニットの光透過部材の上面図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線視図、（ｃ）は（ａ）における（ｃ）−（ｃ）線視図である。
【００５３】
第１から第４の現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）は、それぞれ、検知ユニット８（８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄ）と、被検知ユニット３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）を有する。
【００５４】
検知ユニット８は、保持部材２９によって保持させた、光を発光する発光部（例えばＬＥＤ）２７及び発光部２７からの光を受光する受光部（受光センサ：例えばフォトトランジスタ）２８を有する。この検知ユニット８は装置本体１００Ａ側のユニットとして、レーザスキャナユニット３の上面板８０に対して上向きの姿勢で取り付けられている。
【００５５】
被検知ユニット３０はカートリッジ７側のユニットとして、カートリッジ７のトナー収容室４７ａの外壁面４７ｄに配設されている。このユニット３０は、カートリッジ７が装置本体１００Ａに対して画像形成可能な位置決め状態に装着され、かつ現像ローラ４２がドラム１へ当接している状態において、装置本体１００Ａ側の検知ユニット８の上側に所定に対応して位置する。これにより、検知ユニット８と被検知ユニット３０とにより現像剤残量検知手段２５が構成される。
【００５６】
被検知ユニット３０には、第１と第２の一対の光透過部材３１・３２が、現像ローラ４２の長手方向に沿って対向して縦向きに配置されている。第１と第２の光透過部材３１・３２は支持部材３３を介してトナー収容室４７ａの壁面４７ｄに対して取り付けられている。第１の光透過部材３１は光出射部である透過窓３１ａを有する。第２の光透過部材３２は光入射部である透過窓３２ａを有する。この２つの透過窓３１ａ・３２ａは現像ユニット４のトナー収容室４７ａ内に突出している。
【００５７】
第１の光透過部材３１は、上記の透過窓３１ａと、ライトガイド３１ｂとが一体化されている。ライトガイド３１ｂは、装置本体１００Ａ側である検知ユニット８の発光部２７から上向に出射された検出光Ｎ（Ｎ１）をトナー収容室４７ａの内部に導く部材である。
【００５８】
第２の光透過部材３２は、上記の透過窓３２ａと、ライトガイド３２ｂとが一体化されている。ライトガイド３２ｂは、トナー収容室４７ａの内部を透過した検出光Ｎ（Ｎ２）を装置本体１００Ａ側である検知ユニット８の上向の受光部２８へ導く部材である。
【００５９】
また、第１の光透過部材３１の透過窓３１ａの光出射面３１ｄが、第２の光透過部材３２の透過窓３２ａの光入射面３２ｄに対向するようになっている。また、第１の光透過部材３１のライトガイド３１ｂには発光部２７から入射した光が光出射面３１ｄに導かれるように反射面３１ｃが設けられている。また、第２の光透過部材３２のライトガイド３２ｂには、透過窓３２ａの光入射面３２ｄから入射した光Ｎが受光部２８に導かれるように反射面３２ｃが設けられている。
【００６０】
これにより、発光部２７から、第１の光透過部材３１側のライトガイド３１ｂの下向き面３１ｅ→ライトガイド３１ｂ→反射面３１ｃ→透過窓３１ａの光出射面３１ｄに至る光路が形成される。更に、第１の光透過部材３１側の透過窓３１ａの光出射面３１ｄから、第２の光透過部材３２側の透過窓３２ａの光入射面３２ｄ→反射面３２ｃ→ライトガイド３２ｂ→ライトガイド３１ｂの下向き面３２ｅ→受光部２８に至る光路が形成される。
【００６１】
なお、図７において、３４は第１と第２の光透過部材３１・３２のライトガイド３１ｂ・３２ｂに被せて配設した防護カバーである。図８・図９ではこの防護カバー３４を除いてある。
【００６２】
トナー収納室４７ａ内のトナーは、トナー攪拌部材６１が画像形成動作に応じて矢印Ｍ方向に所定の速度で回転駆動されることで、トナー収納室４７ａの横断面において内壁面に沿って持ち上げられながら攪拌・搬送される。そして、その攪拌・搬送されるトナーの一部が開口部４７ｃから現像室４７ｂに送り込まれて画像形成に使用される。トナー収容室４７ａに収容されているトナーは現像室４７ｂに逐次に送られて画像形成に使用されるにつれて減少していく。
【００６３】
一方、被検知ユニット３０において、トナー収納室４７ａ内に突出している透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在しているときには発光部２７から発光された検出光Ｎが遮断されて、受光部２８では検出光Ｎが受光されなくなる。また、透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在していないときには発光部２７から発光された検出光Ｎが遮断されることなく受光部２８に受光される。透過窓３１ａ・３２ａ間にトナーが介在した状態と介在していない状態は、画像形成動作に応じたトナー攪拌部材６１の回転に伴うトナーの流動により交互に生じる。そして、トナー収納室４７ａのトナーの量が減少していくにつれて、検出光Ｎの遮光時間は短くなっていき、逆に、検出光Ｎの透過時間は長くなっていく現象を生じる。
【００６４】
制御回路部Ａは、このようにトナー攪拌部材６１の回転に伴うトナーの流動により受光部２８で検知される遮光時間と透過時間がトナーの量によって変化することを利用して、トナー収納室４７ａ内のトナー残量を推定する。そして、その推定トナー残量と所定の閾値とを対比して、操作部Ｃの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示する。
【００６５】
《プロセスカートリッジ有無検知手段》
次に、前述した光学的な現像剤残量検知手段２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）と画像検知手段１９とを利用したプロセスカートリッジ７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）の有無検知構成を図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
このカートリッジ７の有無検知は、装置本体１００Ａにカートリッジ７が装着されているか否かを、専用の有無検知手段を配設することなしに、現像剤残量検知手段２５と画像検知手段１９とを利用して制御回路部Ａが行うものである。
【００６７】
制御回路部Ａは、電源投入時等の所定の制御タイミング時において、図１０のフローチャートに示すＣＲＧ有り無し検知の制御シーケンスを実行する。本実施例の画像形成装置においては第１から第４の４つのカートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄを有するから、図１０のＣＲＧ有り無し検知の制御シーケンスは、個々のカートリッジ７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄについて同時的にあるいは順次に実行する。
【００６８】
１）制御回路部Ａは、カートリッジ７についての現像剤残量検知手段２５によるトナー残量検知を行う。そして、その現像剤残量検知手段２５の発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知したら（ステップＳ１のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００６９】
ここで、ステップＳ１において、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しない状態としては、次のような状態が考えられる。カートリッジ７のトナー収容室４７ａ内にトナーが十分量存在しているために、トナー攪拌部材６１が回転しても、光出射面３１ｄと光入射面３２ｄとの間の光路がトナーで遮光された状態のままで保持されている。カートリッジ７が装着されていないために、発光部２７から発せられた光が上方に抜けて、受光部２８には入射しない。
【００７０】
２）制御回路部Ａは、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しなかった場合には（ステップＳ１のＮｏ）、ＣＲＧ有り無し検知すべきカートリッジによりベルト５上に判定用の画像（パッチ）を形成するパッチ形成動作を実行する（ステップＳ２）。そして、画像検知手段１９によって、その画像を検知できた場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００７１】
３）制御回路部Ａは、画像検知手段１９によって画像を検知できなかった場合には（ステップＳ３のＮｏ）、現像剤残量検知手段２５による２回目のトナー残量検知を行う（ステップＳ４）。そして、その現像剤残量検知手段２５の発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知したら（ステップＳ４のＹｅｓ）、カートリッジ７が装置画像形成装置１００Ａ内に有ると判定する（ステップ６）。
【００７２】
４）制御回路部Ａは、２回目のトナー残量検知においても、発光部２７から発せられた光を受光部２８が検知しなかった場合には（ステップＳ４のＮｏ）、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に装着されていない判定する（ステップ５：ＣＲＴ無し）。
【００７３】
５）制御回路部Ａは、ＣＲＴ無しと判定したカートリッジについて操作部Ｃの表示部にその旨の表示をするとともに、画像形成装置１００の画像形成動作の実行を禁止する。
【００７４】
しかしながら、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときには、図１１の（ａ）で示すように、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光４０ａは上方のベルト５まで到達してしまう。また、光４０ａは拡散していく。ベルト５に到達した光４０ａは、ベルト５の表面で反射する。ベルト５で反射した光４０ｂは、図１１の（ｂ）で示すように、検知ユニット８の受光部２８まで戻り、受光部２８は光量を検知する。そのため、このような状態では、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。即ち、図１０のステップＳ１やステップＳ４において、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。
【００７５】
ステップＳ１やステップＳ４において、上記のような誤検知を防ぐ方法を説明する。図１２のように、カートリッジ７を装置本体１００Ａの内部に挿脱する際に案内するためのガイド手段であるガイドレール、本例では上側のガイドレール９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）の一部は、検知ユニット８とベルト５の間に位置している。そして、このガイドレール９が、検知ユニット８の発光部２７から上向に出射される光線の光路５１の一部あるいは全部をベルト５に対して遮蔽する位置に配置されている。９２はガイドレール９のベルト５に対する光遮蔽面（光線を遮蔽する部位）である。
【００７６】
これによって、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときにも、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光がベルト５の面を反射して受光部２８に入ることが無くなるため、前記の誤検知を防止できる。
【００７７】
以上説明したように、部品を追加すること無く、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に挿入されていない状態のときにも、カートリッジ７が装置本体１００Ａ内に有ると誤検知することが無い。従って、精度の高い、信頼性のあるカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。
【００７８】
［実施例２］
本実施例は、図１３で示すように、ガイドレール９の遮蔽面９２は、遮蔽した光が反射して検知ユニット８の受光部２８に入るのを防ぐため、光路５１に対して画像形成装置の水平方向に角度αを持っている。即ちガイドレール９の光線を遮蔽する部位９２は、発光部２７から発せられた光線５１を反射させた反射光線５１ａが、検知ユニット８の受光部２８にいかないような角度αを持っている。
【００７９】
これによって、装置本体１００Ａ内にカートリッジ７が入っていないときにも、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光がベルト５の面を反射して受光部２８に入ることが無くなる。また、発光部２７から発せられた光がガイドレール９の遮蔽面９２を反射して受光部２８に入ることも無くなる。そのため、前記の誤検知を防止できる。従って、更に信頼性の高いプロセスカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。
【００８０】
［実施例３］
本実施例は、実施例１又は実施例２において、ガイドレール９の前記光線を遮蔽する部位９２は、ガイドレール９の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする。
【００８１】
即ち、図１４で示すように、検知ユニット８の発光部２７から発せられた光４０を遮蔽する位置に配置されているガイドレール９の少なくとも光遮蔽面９２には、ガイドレール９の他の部分と比べて、表面反射率を低下させる表面処理９３を施している。
【００８２】
表面反射を低下させる処理９３は、例えばサンドブラストなどで表面を粗面にする、黒色メッキを施す、黒色塗装を施す、シボ面を成型する、反射防止シートを貼り付けるなどが挙げられる。
【００８３】
このような表面処理９３を施した光遮蔽面９２は、板金材や成型品の表面反射率が処理前に比べ約１／２から１／３程度下がる。このようにして反射光量を下げ、受光部２８が光の検知を判断するスライスレベルよりも取り込まれる光量を低くすれば、受光部２８に反射光が戻って誤検知してしまうことが無くなる。
【００８４】
光遮蔽面９２の角度を、実施例２のように、発光部２７から発せられた光を受光部２８に反射させない角度αにできない制約がある場合において、このような手段が有効となる。
【００８５】
従って、ガイドレール９の光遮蔽面９２を受光部２８に光が反射しない角度にすることができないときでも、発光部２７から発せられた光が光遮蔽面９２に反射して受光部２８に入ることを防ぐことができる。
【００８６】
また、実施例２のようにガイドレール９の光遮蔽面９２を発光部２７から発せられる光を受光部２８に反射しない角度αにする。そして、これに更に本実施例３の表面処理９３を加えて用いると、光遮蔽面９２を反射した光が周辺部品に反射し作像部に照射されてしまう可能性を低くすることができるので、より信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００８７】
以上、電子写真画像形成装置を例にして説明したが、本発明は、静電記録画像形成装置や磁気記録画像形成装置にも適用して同様の効果が得られることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。
【図２】図１の部分的な拡大図である。
【図３】装置本体を開閉するためのドアが閉じ込まれている状態の画像形成装置の外観斜視図である。
【図４】ドアが開かれて、第１のプロセスカートリッジが装置本体に対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置の外観斜視図である。
【図５】（ａ）はプロセスカートリッジを装着方向の手前側（非駆動側）から見た外観斜視図、（ｂ）はプロセスカートリッジを装着方向の奥側（駆動側）から見た外観斜視図、（ｃ）はプロセスカートリッジを現像ユニット側から見た外観斜視図である。
【図６】装置本体内の画像形成可能な位置に装着されているプロセスカートリッジ及びその周囲の部分的な拡大断面図である。
【図７】現像剤残量検知手段の部分の斜視図である。
【図８】現像剤残量検知手段の部分の切欠き斜視図である。
【図９】（ａ）は被検知ユニットの光透過部材の上面図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線視図、（ｃ）は（ａ）における（ｃ）−（ｃ）線視図である。
【図１０】プロセスカートリッジ有り無し検知制御シーケンスの動作フローチャートである。
【図１１】プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を生じる場合の説明図である。
【図１２】誤検知防止構成の説明図である。
【図１３】実施例２における誤検知防止構成の説明図である。
【図１４】実施例３における誤検知防止構成の説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１・・像担持体、５・・中間転写体、７（７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ）・・プロセスカートリッジ、８（８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄ）・・検知ユニット、９（９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ）・・プロセスカートリッジガイド手段（ガイド部材）、１８・・二次転写手段、２２（２２ａ・２２ｂ・２２ｃ・２２ｄ）・・プロセスカートリッジ装着部、２５（２５ａ・２５ｂ・２５ｃ・２５ｄ）・・現像剤残量検知手段、２７・・発光部、２８・・受光部、３０（３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄ）・・被検知ユニット、４２・・現像部材、４７ａ・・現像剤収納部、５１・・光線、７０・・画像検知手段、９２・・光線遮蔽部位、９３・・表面反射率を低下させる処理部、１００・・画像形成装置、１００Ａ・・装置本体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して、装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、
前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、
前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、
を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、
前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、
前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、
前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記発光部から発せられた光線を反射させた反射光線が、前記受光部にいかないような角度を持っている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】
前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記ガイド部材の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して、装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、
前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、
前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、
を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、
前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、
前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、
前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記発光部から発せられた光線を反射させた反射光線が、前記受光部にいかないような角度を持っている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】
前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記ガイド部材の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図１】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図１０】
【図１】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−９１６６７（Ｐ２０１０−９１６６７Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５９６１０（Ｐ２００８−２５９６１０）
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月６日（２００８．１０．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]