CN1828449A - 图像形成装置和显影剂盒 - Google Patents

Abstract

一种显影剂盒，被设置成可拆卸地安装在装置主体中并容纳显影剂。该显影剂盒包括驱动构件和显示部。该驱动构件被设置成当显影剂盒被安装到装置主体中时被驱动力驱动而运动。该显示部被设置成与驱动构件一起运动。该显示部以一种光学可读的方式显示显影剂盒相关的识别信息。检测部在显示部位于第一位置时光学地检测识别信息，并且在显示部位于不同于第一位置的第二位置时光学地检测显影剂盒中显影剂的有无。信息确定部根据检测部检测到的识别信息确定显影剂盒上的信息。

Description

图像形成装置和显影剂盒

                            相关申请的交互引用

本申请根据以下专利要求优先权：2005年2月28日递交的日本专利申请第2005-055106号。上述专利申请所披露的全部内容被结合在本专利申请中作为参考。

                                技术领域

本发明涉及一种诸如激光打印机的图像形成装置，和一种可拆卸地安装在该图像形成装置上的显影剂盒。

                                背景技术

在常规的激光打印机中，容纳色粉的显影剂盒被可拆卸地安装在其内。这种类型的激光打印机设置有新产品检测装置，该装置用来检测安装在激光打印机中的显影剂盒是否是新产品并且用来确定从新产品被检测那一刻开始的显影剂盒的寿命。

例如，日本专利申请公开第2000-221781号提出了设置有具有凹部和凸部的扇形齿轮的显影设备。当新显影设备被安装到电子照相图像形成装置的主体中时，扇形齿轮的凸部插入新产品侧传感器，打开新产品侧传感器。在显影剂盒被安装到图像形成装置的主体中之后，空转齿轮被驱动而旋转。当空转齿轮开始旋转时，扇形齿轮也随之转动，将凸部从新产品侧传感器运动到旧产品侧传感器。凸部插入旧产品侧传感器，打开旧产品侧传感器。与此同时，空转齿轮转到扇形齿轮的凹部，扇形齿轮停止旋转。

                                发明内容

然而，在日本专利申请公开第2000-221781号所述的新产品检测装置中，因为凸部即要插入检测新产品的新产品传感器中，又要插入到来检测旧产品的旧产品传感器中，所以新产品侧传感器和旧产品侧传感器都是必需的。因此，这种结构增加了显影设备的成本和复杂性。

此外，考虑到成本和使用频率，一些用户也要求在一系列对应色粉容纳量而价格不同的显影剂盒中自由地选择最佳显影剂盒。

为了满足这一需求，必须提供可容纳不同色粉量的显影剂盒。然而，根据色粉量的不同，容纳在这些显影剂盒中的色粉具有不同的搅拌特性和不同的降解率。

在这种情况下，仅仅检测出该显影剂盒是否是新产品是不够的，因为显影剂盒从被检测到时起的寿命会根据其中容纳的色粉量而不同。因而显影剂盒的寿命无法被准确地确定。因此，容纳色粉量较小的显影剂盒可能在这样一种确定被作出前就实际上已经达到了其使用寿命，导致图像质量下降。

综上所述，本发明的目的就是提供一种能够确定显影剂盒上的信息的图像形成装置，与此同时抑制制造成本的上升并避免增加结构复杂性。本发明的另目的是提供一种可拆卸地安装在图像形成装置中的显影剂盒。

为实现上述及其它目的，一方面，本发明提供了一种图像形成装置。该图像形成装置包括装置主体，驱动力产生部，显影剂盒，检测部，和信息确定部。驱动力产生部安置在装置主体中并产生驱动力。显影剂盒被构成来可拆卸地安装在装置主体中并容纳显影剂。显影剂盒包含驱动构件和显示部。。驱动构件被构成为在显影剂盒安装在装置主体中时被驱动力驱动而运动。显示部被构成为与驱动构件一起运动。显示部以光学可读取的方式显示有关显影剂盒的识别信息。当显示部位于第一位置时，检测部光学地检测此识别信息，当显示部位于不同于第一位置的第二位置时，检测部光学地检测显影剂盒中显影剂的有无。信息确定部根据检测部检测到的识别信息确定显影剂盒上的信息。

根据另一方面，本发明提供了一种被构成为可拆卸地安装在装置主体中并容纳显影剂的显影剂盒。显影剂盒包含驱动构件和显示部。驱动构件被构成为在显影剂盒安装在装置主体中时被驱动力驱动而运动。显示部被构成为与驱动构件一起运动。显示部以光学可读取的方式显示有关显影剂盒的识别信息。当显示部位于第一位置时，识别信息能够被设置于装置主体内的检测部光学地检测，当显示部位于不同于第一位置的第二位置时，显影剂的存在与否能够被检测部光学地检测。

根据另一方面，本发明提供了一种被构成为可拆卸地安装在装置主体中并容纳显影剂的显影剂盒。显影剂盒包含驱动构件，显示部以及传送部。。驱动构件被构成为在显影剂盒安装在装置主体中时被驱动力驱动而运动。显示部设置在驱动构件上并以光学可读取的方式显示有关显影剂盒的识别信息。传送部位于驱动部中并被设置成传送光。显示部和传送部都被构成为与驱动构件一起运动并通过预定位置。

                                附图说明

参照附图，根据本发明的实施例将被详细说明。其中，

附图1是根据本发明实施例的激光打印机的垂直截面图；

附图2是附图1中所示显影剂盒在空转操作前的侧面图(最大打印纸张数为6000)；

附图3是显影剂盒在空转操作开始后的侧面图(最大打印纸张数为6000)；

附图4是显影剂盒在空转操作过程中的侧面图(最大打印纸张数为6000)；

附图5是显影剂盒在空转操作结束前的侧面图(最大打印纸张数为6000)；

附图6是显影剂盒在空转操作结束后的侧面图(最大打印纸张数为6000)；

附图7是附图1中所示显影剂盒的侧面图(最大打印纸张数为3000)；

附图8是附图1中所示显影剂盒在检测光被第一光接收元件接收到的状态下的平面图；

附图9是附图1中所示显影剂盒在检测光被第二光接收元件接收到的状态下的平面图。

                            具体实施方式

<激光打印机整体结构>

下面将参照附图1至附图9来说明根据本发明实施例的图像形成装置和显影剂盒。如图1所示，激光打印机1包括主壳体2，馈入单元4，以及图像形成单元5。馈入单元4和图像形成单元5容纳在主壳体2中。馈入单元4向图像形成单元5馈入纸张3。图像形成单元5在被馈入的纸张3上形成所需的图像。

<主壳体结构>

装卸口2A形成在主壳体2的一侧表面中(图1中右侧)，用来插入和移除后述的的处理盒17。前盖2B安置在主壳体2的侧表面上，能够打开和关闭装卸口2A。前盖2B被插在前盖2B底端的盖轴(未显示)可旋转地支撑。当前盖2B绕盖轴旋转关闭时，前盖2B盖住装卸口2A，如附图1所示。当前盖2B绕盖轴(向下旋转)旋转打开时，装卸口2A被打开，使得处理盒17可通过装卸口2A装入或从主壳体2中移出。

在以下说明中，“前”用来指设置有前盖2B的那一侧，而“后”则用来指相对侧。

<馈入单元结构>

馈入单元4位于主壳体2的下部，并包括供纸托盘6，压纸板7，供纸辊8，供纸垫9，除尘辊10、11，以及一对套准辊12。供纸托盘6相对于主壳体2可拆卸地安装。压纸板7回转地设置在供纸托盘6中。供纸辊8和供纸垫9位于供纸托盘6的前端。除尘辊10、11设置在供纸辊8相对于纸张3传送方向的下游。套准辊12设置在除尘辊10、11在纸张3传送方向上的下游。

压纸板7可支撑一堆纸张3。压纸板7由其相对供纸辊8最远的一端可回转地支撑，使得压纸板7最靠近供纸辊8的一端可垂直运动动。尽管图中未显示，用来向上驱使压纸板7可的弹簧设置在压纸板7的后表面。因此，压纸板7随着堆放在压纸板7上的纸张3数量的增加向下转动。此时，压纸板7绕压纸板7相对供纸辊8最远端，抵抗弹簧的驱使力向下转动。供纸辊8和供纸垫9相互相对安置。将供纸垫9压向供纸辊8的弹簧13设置在供纸垫9下方。

压纸板7下面弹簧的驱使力将压纸板7最上面的纸张3压向供纸辊8，而供纸辊8的旋转使最上面的纸张3运动到供纸辊8和分离垫13之间。这样，每次有一张纸张3从纸堆中分离出来并馈入到除尘辊10、11。

除尘辊10、11去除被馈入纸张3上的纸粉并进一步将其向套准辊12传送。该对套准辊12在纸张3上进行所需的校准操作。接着纸张3被传送到图像形成位置。在图像形成位置上，感光鼓27和转印辊30相互接触。也就是说，图像形成位置也就是转印位置，在这里，当纸张3通过感光鼓27和转印辊30之间时，可见的色粉图像从感光鼓27表面转印到纸张3上。

馈入单元4还包括多用途托盘14，多用途供纸辊15，以及多用途供纸垫25。多用途供纸辊15和多用途供纸垫25相互相对安置，用来馈入堆放在多用途托盘14上的纸张3。设置在多用途供纸垫25下方的弹簧26将多用途供纸垫25向上压向多用途供纸辊15。

多用途供纸辊15的旋转每次将一张纸张3由多用途托盘14上的纸堆上运动到多用途供纸垫25和多用途供纸辊15之间的位置，从而多用途托盘14上的纸张3能被逐张向图像形成位置馈入。

<图像形成部结构>

图像形成部5包括扫描部16，处理盒17，以及定影部18。

<扫描部结构>

扫描部16设置在壳体2的上部并设置有激光发射部(未显示)，被旋转驱动的多角镜19，透镜20、21，以及反射镜22、23、24。激光发射部根据所需的图像数据发射激光束。如附图1中的单点连线所示，在高速扫描操作中，激光束依次通过或是反射于镜19，透镜20，反射镜22和23，透镜21，以及反射镜24，从而照射在处理盒17的感光鼓27表面。

<处理盒结构>

处理盒17安置扫描单元16下方，包括可拆卸地安装在主壳体2中的处理框架51。在处理框架51中，处理盒17还包括显影剂盒28，感光鼓27，栅控式电晕充电器29，导电刷52，以及转印辊30。

处理框架51包括上框架53和下框架54。在上框架53和下框架54之间形成了纸张传送的纸张传送路径。上框架53容纳感光鼓27，充电器29，以及导电刷52。显影剂盒28可拆卸地安装在上框架53上。下框架54容纳转印辊30。

感光鼓27呈圆柱形。感光鼓27的最外层表面由正向充电的聚碳酸酯等感光层构成。感光鼓27由穿过感光鼓27轴心沿感光鼓27长度方向延伸的金属鼓轴(未显示)支撑在上框架53上。感光鼓27可绕处理架51中的鼓轴旋转。此外，感光鼓27被来自电动机59(见附图2)的驱动力驱动旋转。

充电器29被支撑在上框架53上，并被安置在感光鼓27上方与其相对。充电器29与感光鼓27之间隔开一定距离，使不相互接触。为了在感光鼓27表面形成均匀的正向电极，充电器29是从由钨等构成的放电金属丝产生电晕放电的正向充电的栅控式充电器。

转印辊30在感光鼓27下方与其相对安置并接触。转印辊30被支撑在下框架54上使得能够沿箭头所示方向旋转(附图1中为逆时针方向)。转印辊30是由金属辊轴和覆盖辊轴的由导电橡胶材料构成的辊身组成的离子导电转印辊。在转印操作过程中，转印偏压由恒定电流控制器施加到转印辊30上。此外，转印辊30受来自电动机59的驱动力驱动而旋转。

导电刷52在感光鼓27的后侧(图1中的左侧)与感光鼓27相对安置。导电刷52固定于上框架53上，使得导电刷52的自由端与感光鼓27的表面接触。

显影剂盒28包括外壳55，以及在外壳55中的显影辊31，层厚调节片32和馈入辊33。

显影剂盒28可拆卸地安装在处理框架51上。因此，当处理盒17被安装到主壳体2中时，显影剂盒28可以按照以下方式安装到主壳体2中：首先打开前盖2B，接着通过装卸口2A插入显影剂盒28并将显影剂盒28安装在处理盒17上。

外壳55呈后侧开口的箱状。分隔板56设置在前后方向上外壳55的中间，以分隔外壳55的内部空间。由分隔板56分隔出来的外壳55的前部区域形成容纳色粉的色粉容纳腔34(显影剂容纳部)，，而由分隔板56分隔出来的外壳55的后部区域形成有设置显影辊31，层厚调节片32和馈入辊33的显影腔57。开口37形成在分隔板56的下方使得前后方向上允许色粉通过。

色粉容纳腔34中填充带正电的非磁性单分子色粉。在本实施例中，所用的色粉是聚合色粉。聚合色粉是基本呈球形的微粒，因此具有非常好的流动性。要制作聚合色粉，可聚合单体需通过典型的共聚处理，例如悬浮聚合。可聚合单体包括苯乙烯基单体或丙烯酸基单体。苯乙烯基单体例如苯乙烯。丙烯酸基单体例如丙烯酸、烷基(C1-C4)丙烯酸酯，或烷基(C1-C4)异丁烯酸酯。由于聚合色粉具有良好的流动性，由此进行可靠地图像显影操作，因此能形成高质量的图像。其它材料如石蜡和染色剂散布在色粉中。染色剂可以是碳黑。另外，外部添加剂例如二氧化硅被加入到色粉中以进一步提高其流动性。色粉颗粒的直径约为6-10微米。

搅拌器旋转轴35安置色粉容纳腔34的中央。搅拌器转轴35可旋转地支撑于外壳55的侧壁58(见附图2)中。侧壁58横向相互相对(和前后方向以及垂直方向正交的方向)，但以一定距离相分离。搅拌器36被安置在搅拌器转轴35上。电动机59(见附图2)产生驱动力输入给搅拌器转轴35，以驱动搅拌器36旋转。当搅拌器受驱动而旋转时，搅拌器36搅拌色粉容纳腔34中的色粉以使一部色粉通过位于分隔板56下方的开口37向馈入辊33排放。

色粉检测窗38(见附图8)在色粉容纳腔34相应的位置上设置在外壳55的两个侧壁58上，以检测色粉容纳腔34中剩余的色粉量。色粉检测窗38穿过色粉容纳腔34相互横向相对。稍后将会详细说明，光反射元件89(见附图8)位于色粉检测窗38外侧的主壳体2上，而第二光接收元件91(见附图8)位于另一色粉检测窗38外侧的主壳体2上。由光发射元件89发射出的光通过色粉检测窗38之一进入色粉容纳腔34。当光穿过色粉容纳腔34并从另一色粉检测窗38射出时，第二光接收元件91将该光作为检测光检测到。激光打印机1可根据这些检测结果确定剩余的色粉量。此外，清洁器39支撑于搅拌器旋转轴35上，以清洁色粉检测窗38。

馈入辊33安置在开口37后方，并包括被由导电泡沫材料构成的海绵辊身61覆盖的金属馈入辊轴60。金属辊身60在显影腔57相应的位置可旋转地支撑在外壳55的两个侧壁58上。馈入辊61被从电动机59(见附图2)输入到金属馈入辊轴60上的驱动力驱动旋转。

显影辊31位于馈入辊33的后方并压靠在馈入辊33，使得两者被压紧。显影辊31包括金属显影辊轴62，以及覆盖在金属显影辊轴62上由导电橡胶材料构成的橡胶辊63。金属显影辊轴62在显影腔57相应的位置上被可旋转地支撑于外壳55的两个侧壁。橡胶辊63更具体地来说是由包含细小碳微粒的导电聚氨酯橡胶或硅酮橡胶构成，其表面镀有含氟的聚氨酯橡胶或硅酮橡胶。显影辊31受由电动机59(见图2)输入到金属显影辊轴62上的驱动力驱动旋转。在显影操作过程中，显影偏压被施加到显影辊31上。

层厚调节片32被安置在显影辊31的附近。层厚调节片32包括由金属弹簧叶构成的叶片，以及位于叶片自由端的按压构件40。按压构件40横截面呈半圆形。按压构件40由具有绝缘特性的硅酮橡胶构成。层厚调节片32由外壳55在靠近显影辊31的位置上支撑。叶片的弹性力向显影辊31表面按压按压构件40。

然后，馈入辊33的旋转向显影辊31馈入通过开口37释放出来的色粉。此时，色粉在馈入辊33和显影辊31之间被摩擦充上正电。然后随着馈入辊31的旋转，馈入到显影辊31上的色粉在显影辊31和层厚调节片32的按压构件40之间运动。这样就将显影辊31表面的色粉厚度减少为厚度均匀的薄薄一层。

随着感光鼓27的转动，充电器29给感光鼓27的表面均匀地充上正电。随后，扫描单元16在高速扫描中向被充了正电的外壳55上发射激光束以形成与形成在纸张3上的图像相对应的静电潜像。

接下来进行反转显影处理。即，随着显影辊31的旋转，携带在显影辊31表面带有正电的色粉与感光鼓27接触。此时，显影辊31上的色粉被馈入到感光鼓27上静电潜像的低电势区域。因此，感光鼓27有选择地携带上色粉从而使静电潜像被显影成可见的色粉图像。

接着，当套准辊12通过感光鼓27和转印辊30之间的转印位置传送纸张3时，由于施加到转印辊30上的转印偏压，携带在感光鼓27表面的色粉图像被转印到纸张3上。色粉图像被转印后，纸张3被传送到定影部18。

在转印操作过程中，当感光鼓27与纸张3接触时，纸粉残留在感光鼓27的表面。随着感光鼓27完成转印操作后继续旋转，当感光鼓27的表面旋转至导电刷52的对面时，导电刷52将纸粉从感光鼓27表面清除。

在激光打印机1中，对纸张3转印完成后在感光鼓27表面残留的剩余色粉被显影辊31回收。即，利用“无清洁器”的方法剩余色粉被回收，无需色粉清洁设备以及无效色粉收集器，从而简化了设备构造。

<定影部结构>

如附图1所示，定影部18位于处理盒17的下游，包括加热辊41，按压辊42，以及传送辊43。按压辊42压靠加热辊41。传送辊43位于加热辊41和按压辊42的下游。

加热辊41包括金属管以及安置在其中的卤素灯。当纸张3通过加热辊41与按压辊42之间时，卤素灯加热金属管，使在处理盒17中被转印到纸张3上的色粉被加热定影到纸张3上。之后，纸张3被传送辊43传送到出纸通道44并被出纸辊45释放到出纸托盘46上。

<双面打印机构结构>

激光打印机1还设置有反转传送单元47(双面打印机构)，用来将已经被打印过一次的纸张3反转过来，再把纸张3送回图像形成单元5，从而纸张3的两面上都可形成图像。反转传送单元47包括出纸辊45，反转传送通道48，活动挡板49，以及多个反转传送辊50。

出纸辊45是一对可选择性地向前或反向旋转的辊。出纸辊45向前旋转，以将纸张3排出到出纸托盘46上，而当需要反转纸张时则反向旋转。

反转传送辊50位于图像形成单元5下方。反转传送通道48在出纸辊45盒反转传送辊50之间垂直延伸。反转传送通道48的上游端靠近出纸辊45而下游端靠近反转传送辊50，因此纸张3可由出纸辊45向下传送至反转传送辊50。

活动挡板49铰接在出纸通道44和反转传送通道48的交点。通过激活或关闭螺线管(未显示)，活动挡板49可选择性地在附图1中虚线所示的方向和实线所示的方向间转动。图1中实线所示的方向是将已经打印了一面的纸张3向出纸辊45传送。图1中虚线所示的方向是将纸张3由出纸辊45向反转传送通道48传送，而不是回到出纸通道中去。

反转传送辊50水平地排列在供纸托盘6上方。最上游端的一对反转传送辊50位于反转传送通道48的后端旁边。最下游端的一对反转传送辊50位于套准辊12的下方。

当纸张3要形成双面图像时，反转传送单元47通过以下方式运作。传送辊43将已经在一面形成图像形成的纸张3由出纸通道44传送到出纸辊45。夹着纸张3的出纸辊45向前旋转直到几乎整张纸张3被传送出激光打印机1。一旦纸张3的后端位于出纸辊45之间，出纸辊45的前向旋转停止。接着，出纸辊45被驱动而反向旋转，同时活动挡板49被切换至将纸张3传送方向转换成向反转传送通道48传送。一旦完成纸张3向反转传送通道48的传送，活动挡板回复其初始位置。即，活动挡板49切换回将纸张由传送辊43向出纸辊45传送的位置。

接下来，反转的纸张3经过反转传送通道48向反转传送辊50传送，然后从反转传送辊50向上送至套准辊12。套准辊12调整纸张3的前端。接着纸张3向图像形成位置传送。此时，纸张3上下表面与第一次在纸张3上图像形成时已经相反，因此纸张3的另一面上也能形成图像。这样，纸张3的两面都形成了图像。

出纸传感器64沿出纸辊45上游端的出纸通道44设置。每次被传送的纸张3在出纸方向上沿出纸通道44经过出纸传感器64时，出纸传感器64转动。位于主壳体2中的中央处理器100(见附图8)计算出纸传感器64转动的次数并把该数字作为已打印纸张数存储起来。

稍后会详细说明，在具有这种构造的激光打印机1中，中央处理器100(见附图8)确定安装在主壳体2中的显影剂盒28是否是新产品，且当显影剂盒28是新产品时，确定显影剂盒可打印的最大纸张数。中央处理器100对自新显影剂盒28安装后打印的实际纸张数和显影剂盒28可打印的最大纸张数进行比较，当实际打印纸张数达到最大可打印纸张数时，或根据由第二光接收元件91(见附图8)输入的光接收信号确定出色粉容纳腔34中没有色粉的时候，在控制面板或类似装置(未显示)显示色粉不足警告。

<检测新显影剂盒的结构>

附图2至附图6是附图1所示显影剂盒28的侧面图(最大可打印纸张数为6000)。附图7是附图1所示显影剂盒28的侧面图(最大可打印纸张数为3000)。附图8和附图9是附图1所示显影剂盒28的平面图。

如附图2所示，显影剂盒28包括齿轮机构65，用来旋转搅拌器36的搅拌器转轴35，馈入辊33的金属馈入辊轴60和显影辊31的金属显影辊轴62；还包括用来覆盖齿轮机构65的齿轮盖66。

齿轮机构65位于构成显影剂盒28外壳55的侧壁58上。齿轮机构65包括输入齿轮67，馈入辊驱动齿轮68，显影辊驱动齿轮69，中间齿轮70，搅拌器驱动齿轮71，以及作为驱动构件的检测齿轮82。

输入齿轮67位于金属显影辊轴62盒搅拌器旋转轴35之间，受从侧壁58的外侧横向突出的输入齿轮支撑轴72旋转支撑。联结容纳部73位于输入齿轮67的轴心，当显影剂盒28安装在主壳体2中时，从位于主壳体中的电动机59输入驱动力。

馈入辊驱动齿轮68被设置在输入齿轮67下方的金属馈入辊轴60的轴端，以便与输入齿轮67啮合。馈入辊驱动齿轮68不能相对于金属馈入辊轴60旋转。

显影辊驱动齿轮69被设置在输入齿轮67的斜下后方的金属显影辊轴62的一端，以便与输入齿轮67啮合。显影辊驱动齿轮69不能相对于金属显影辊轴62旋转。

中间齿轮70被中间齿轮支撑轴74可旋转地支撑在输入齿轮67的前方。中间齿轮支撑轴74从一侧壁58的外侧横向地突出。中间齿轮70是二级齿轮，由与输入齿轮67啮合的外齿75和与搅拌器驱动齿轮71啮合的内齿76组成。

搅拌器驱动齿轮71被设置在中间齿轮70的斜前下方的搅拌器转轴35的轴端。搅拌器驱动齿轮71不能相对于搅拌器转轴35旋转。搅拌器驱动齿轮71是二级齿轮，由与中间齿轮70的内齿76啮合的内齿77和与检测齿轮82啮合的外齿78组成。

检测齿轮82在搅拌器驱动齿轮71的斜下后位置被检测齿轮支撑轴83可旋转地支撑。该检测齿轮支撑轴83从侧壁58在宽度方向向外突出。检测齿轮82被置于齿轮盖66的下方，以便从那里暴露。检测齿轮82的斜上后部与在宽度方向形成与侧壁58上的色粉检测窗38相对。

检测齿轮82为缺齿齿轮，其中包含检测齿轮主体84，齿轮部85和缺齿部86。

检测齿轮主体基本为盘状。检测齿轮支撑轴83被插入检测齿轮主体84的中心，以便可以相对于检测齿轮主体84旋转。从侧面看基本为扇形的切割部87形成于检测齿轮主体84的一部上。该切割部87作为传送部，可以随着检测齿轮82的旋转而面对色粉检测窗38。此外，显示部88形成在检测齿轮主体84的一部上，其位置沿检测齿轮主体84的圆周与切割部87位于同一轨道上。显示部88可以在显影剂盒28的宽度方向上通过检测齿轮82的旋转与色粉检测窗83重叠。显示部88沿着检测齿轮主体84的圆周方向形成，以便部地包围检测齿轮支撑轴83。显示与显影剂盒有关的识别信息的条形码形成于显示部88上。该条形码为光学可读的反射图案。

当显影剂盒28为新显影剂盒时，条形码所示信息为与显影剂盒28的色粉容纳腔34中的色粉含量。也就是说，条形码所示为纸张3的最大值。在该纸张3上，影像可以通过色粉容纳腔34中的色粉形成。(以下简称为被打印纸张最大值)。

更具体的，如附图2所示的显影剂盒28的检测齿轮82上形成的条形码所示信息为被打印的纸张的最大值为6000；而如附图7所示的显影剂盒28的检测齿轮82上形成的条形码所示信息为被打印的纸张最大值为3000。

齿轮部85部形成于检测齿轮主体84的外表面。即，齿轮部85在圆周方向从一端到另一端连续地形成，而不是形成在检测齿轮主体84的外表面的一部上(例如，缺齿部86)。搅拌器驱动齿轮71的外齿78与齿轮部85，以便将驱动力从电动机59传送到齿轮部85。

缺齿部86是检测齿轮主体84的外表面上的一部，而不是齿轮部85所形成的那一部。更具体的，缺齿部86沿着检测齿轮主体84的外表面形成，呈一45度角。搅拌器驱动齿轮71的外齿78不与缺齿部86啮合，以便电动机59的驱动力的传送被中断(停止)。

在显影剂盒28已经被安装在主壳体2中的情况下，电动机59与结合容纳部73相接合，使输入齿轮67因电动机59的的驱动而旋转。输入齿轮67的旋转相应地使与其直接啮合的馈入辊驱动齿轮68、显影辊驱动齿轮69和中间辊70旋转，也使得通过中间齿轮70与输入齿轮67间接啮合的搅拌器驱动齿轮71和检测齿轮82旋转。

如附图2所示，齿轮盖66被附接在显影剂盒28的侧壁58上，以便盖住齿轮机构65。齿轮盖66的后侧上有开口80。接合容纳部73通过该开口80暴露。

如附图8和附图9所示，主壳体2包括信息检测机构81，该机构作为检测部从显影剂盒28的色粉检测窗38发射出检测光，照射色粉容纳腔34的内部来光学检测色粉容纳腔34中色粉的有无。

信息检测机构81包括发光元件89，第一光接收元件90和第二光接收元件91。发光元件89在长度方向被置于显影剂盒28的侧壁58上形成的色粉检测窗38的外面，以便面向色粉检测窗38并向面对色粉检测窗38的检测齿轮82上的检测位置发生检测光。第一光接收元件90相对于显影剂盒28被置于发光元件89的同侧，作为第一收光部。第二光接收元件91在长度方向上被置于显影剂盒28的另一侧壁58上形成的色粉检测窗38的外面的一部，以便面向色粉检测窗38。该部与在长度方向越过显影剂盒28的色粉容纳腔34的发光元件89的位置相反。在主壳体2内，主框架2C在长度方向被置于两侧，越过显影剂盒28。发光元件89和第一光接收元件90被连接在面向齿轮机构65的主框架2C上，第二光接收元件91被连接在其它主框架2C上。

形成在检测齿轮82上的切割部87和显示部88可以因检测齿轮82的旋转而通过检测位置，该位置为通道的交叉点。由于检测齿轮82的旋转，显示部88通过检测位置，并且发光元件89向检测位置发出检测光。从发光元件89发出的检测光被显示部88所反射并被第一光接收元件90所接收(参见附图8)。另一方面，当切割部87通过检测位置时，发光元件89发出的检测光经过切割部87，通过一侧表面58上形成的色粉检测窗38进入色粉容纳腔34。这样，如果色粉容纳腔中没有色粉，检测光经过色粉容纳腔34时不会被色粉所阻挡。检测光从一侧表面58上形成的色粉检测窗38中穿出被第二光接收元件91所接收(见附图9)。

如附图8所示，中央处理器100被设置在主壳体2中。中央处理器100作为信息确定部，可根据信息检测机构81获得的检测光的检测结果确定安装在主壳体2中的显影剂盒28信息，即安装在主壳体2中的显影剂盒28是否为新的，或者当显影剂盒28为新的时色粉容纳腔34中色粉的含量。更具体的，中央处理器100作为最大纸张数确定部可确定将被显影剂盒28打印的纸张的最大数量，作为寿命确定部可确定显影剂盒达到了最大寿命。

发光元件89，第一光接收元件90和第二光接收元件91与中央处理器100连接。来自于第一光接收元件90和第二光接收元件91的光接收信号被输入中央处理器100中。

<检测新显影剂盒的操作>

接着，本文将描述确定主壳体2中安装的显影剂盒28是否为新产品或旧产品的方法和确定显影剂盒28能打印的最大纸张数的方法。

在这个方法中，前盖2B首先打开，安装了显影剂盒28的处理盒17通过入口2A被插入主壳体2中。或者前盖2B打开，新显影剂盒28通过装卸口2A被插入并安装在已经安装于主壳体2中的处理盒17上。

如附图2所示，当显影剂盒28为新的时，显示部88的第一端(前端)在运动方向在面向色粉检测窗38的位置被停止。当显影剂盒28被安装在主壳体2中时，联结插入部(未显示)被插入到显影剂盒28的输入齿轮67的联结接收部73中，使设置在主壳体2中的电动机59的驱动力被传送到联结插入部，驱动齿轮机构65的输入齿轮67、馈入辊驱动齿轮68、显影辊驱动齿轮69、中间齿轮70、搅拌器驱动齿轮71和检测齿轮82。

接着，当显影剂盒28被安装到主壳体2中时，中央处理器100开始了预热操作，使搅拌器36空转。

在这个空转操作中，中央处理器100驱动设置于主壳体2中的电动机59。电动机59的驱动力通过联结接收部73，从联结插入部输入到显影剂盒28的输入齿轮67上，并驱动输入齿轮67旋转。这时，与输入齿轮67相啮合的馈入辊驱动齿轮68开始旋转。金属供纸辊轴60的旋转使供纸辊33开使旋转。接着，与输入齿轮67啮合的显影辊驱动齿轮69被驱动旋转，并且金属显影辊轴62使显影辊31开使旋转。接着通过外齿75与输入齿轮67啮合的中间齿轮70被驱动旋转，使形成在外齿75中的内齿76开使旋转。搅拌器旋转轴35的旋转使搅拌器36开使旋转，搅动色份容纳腔34中的色粉并使色粉开始流动。当搅拌器驱动齿轮71被驱动旋转时，与搅拌器驱动齿轮71的外齿78啮合的检测齿轮82被驱动旋转。

当检测齿轮82被驱动旋转时，当显影辊28被安装到主壳体2(见附图2)时位于检测位置的显示部88的第一(前)端在圆周方向A被运动(附图2所示的反时针方向)。整个显示部88，即从首(前)端到末(后)端，经过附图3到5所示的检测位置。当显示部88经过检测位置时，发光元件89发出的检测光被相当于显示部88上条形码的反射图案所反射，被第一光接收元件90的光接收图案所接收。生成的光接收信号被输入至中央处理器100。在接到光接收信号后，中央处理器100重置出纸传感器64所检测的被打印纸张数量。

当检测齿轮82被进一步驱动旋转时，如附图6所示，切割部87到达面对色粉检测窗38的位置，在此位置检测齿轮82的旋转被停止。这时，显示部88位于不同于检测位置(第一位置)的位置(第二位置)。更具体的，只有在齿轮部85与搅拌器驱动齿轮71的外齿78啮合时，检测齿轮82才开始被驱动旋转。相应地，如附图2到5所示，检测齿轮82与齿轮部85一样绕检测齿轮支撑轴83旋转。之后，搅拌器驱动齿轮71在检测齿轮82的缺齿部86相对于检测齿轮82空转，如附图6所示。结果，检测齿轮82的旋转被停止。检测齿轮82的停止状态被检测齿轮82盒检测齿轮支撑轴83件的摩擦力而保持。

在上述空转操作中，中央处理器100根据信息检测机构81的光接收信号判断显影剂盒28是否为新的，并判断显影剂盒28能打印的最大纸张数。

也就是说，如附图8所示，当发光元件89的检测光被显示部88反射并被第一光接收元件90接收时，中央处理器100判断目前安装的显影剂盒28是新的。

接着，根据第一光接收元件90按照显示部88的条形码的反射图案接收的检测光的光接收图案，中央处理器100确定显影剂盒28能打印的纸张的最大值。在中央处理器100中，第一光接收元件90接收的光接收图案与可打印的纸张最大值信息相结合。更具体的，举例来说，附图2到5中所示的显示在显示部88上的条形码所示的光接收图案与信息相结合，表示可打印纸张最大值为6000，附图7所示的显示在显示部88上的条形码的光接收图案与信息相结合，表示可打印纸张最大值为3000。

因此，当显影剂盒28被安装到附图2到6中所示的例子中的主壳体2中时，中央处理器100确定显影剂盒28是新的并且可以打印的纸张最大值为6000。自显影剂盒28安装后，中央处理器100开始计算出纸传感器64检测到的实际打印纸张数，并且在实际打印纸张数接近或到达6000时在控制面板或相似装置(未显示)上显示色粉用完警告。

在附图7的实施例中，显影剂盒28安装后，中央处理器100确定显影剂盒28是新的并且能打印的纸张最大值为3000。自显影剂盒28安装后，中央处理器100开始计算出纸传感器64检测到的实际打印纸张数，并且在实际打印纸张数接近或到达3000时在控制面板或相似装置(未显示)上显示色粉用完警告。

另一方面，如果新的显影剂盒28在安装到主壳体2后被拆除，后又被重新安装，余热操作开始进行空转操作，以便旋转搅拌器36。这种情况下，搅拌器驱动齿轮71在检测齿轮82的缺齿部位相对于检测齿轮82空转，以便使检测齿轮82保持在上述的停止状态(停止位置)，以便发光元件89发出的检测光不会被显示部88所反射。结果，检测光没有被第一光接收元件90接收。因此，根据第一光接收元件90没有在空转操作结束时接收到检测光的事实，中央处理器100判定目前安装的显影剂盒28是已使用过的产品。

在空转操作后，搅拌器驱动齿轮71在缺齿部86相对于检测齿轮82空转以保持检测齿轮82的停止状态，使检测齿轮82的切割部87面向色粉检测窗38，如附图6所示。因此，根据发光元件89发出的检测光是否通过切割部87被传送并被与越过色粉容纳腔34的发光元件89相对设置的第二光接收元件91所接收，中央处理器100确定色粉容纳腔34中是否存在色粉。即，如果色粉容纳腔34中存在预定量的色粉，发光元件89发出的检测光穿过切割部87和色粉检测窗38，进入色粉容纳腔34，但被色粉容纳腔34中的色粉所阻挡且没有被第二光接收元件81所接收。中央处理器100根据第二光接收元件81未收到检测光的事实判定色粉容纳腔34中存在色粉。

另一方面，当色粉容纳腔34中的色粉低于预定量时，发光元件89发出的检测光穿过切割部87和色粉检测窗38，进入色粉容纳腔34未被色粉容纳腔34中的色粉所阻挡并被第二光接收元件81所接收，如附图9所示。中央处理器100根据检测光被第二光接收元件91所接收的事实判定色粉容纳腔中已经没有色粉，并在控制面板或相似装置(未显示)上显示色粉用完的警告。

即，当根据出纸传感器64获得的检测结果计算出的实际打印的纸张数达到根据第一光接收元件90输入的光接收信号确定的可打印纸张最大值时，或者当中央处理器100根据第二光接收元件91输入的光接收信号确定色粉容纳腔34中无色粉时，中央处理器100在控制面板或相似装置(未显示)上显示色粉用完的警告。

<检测新显影剂盒的功能效果>

如上所述，具备上述特征的激光打印机1，当显影剂盒28安装到主壳体2中时，检测齿轮82因电动机59的驱动而开始空转操作。随着检测齿轮82的旋转，形成于检测齿轮82上的显示部88沿圆周方向A运动并经过检测位置。信息检测机构81的第一光接收元件90检测到显示部88上的条形码的光接收图案所决定的可打印最大纸张数的识别信息。中央处理器100则根据第一光接收元件90输入的光接收图案的光接收信号确定最大可打印纸张数。

当空转操作结束时，切割部87到达面对色粉检测窗38的位置，检测齿轮82的旋转在此处停止。因此，信息检测机构81检测到发光元件9发出的光穿过切割部87，经过色粉容纳腔34并被第二光接收元件91所接收。中央处理器100根据第二光接收元件91获得的检测结果确定色粉容纳腔34中色粉的有无。

因此，信息检测机构81还可以检测最大可打印纸张数和色粉容纳腔中色粉有无的相关识别信息。结果，显影剂盒28可打印最大纸张数的信息可以通过简单结构确定，且成本较低。

更具体地，当检测齿轮82的显示部88通过检测位置时，在信息检测机构81中，由发光元件89发射的、被显示部88反射的并被第一光接收元件90所接收的光相对于显示部88被置于发光元件89的同一侧，使可打印最大纸张数的识别信息被光学地检测到。接着，显示部88经过检测位置后，信息检测机构81的第二光接收元件91接收到发光元件89发出的、在检测位置从切割部87穿过的检测光。第二光接收元件91越过色粉容纳腔34被置于发光元件89的相反位置，从而光学地检测色粉容纳腔34中色粉的有无。因此，显影剂盒28可打印的最大纸张数的信息以及色粉的有无可以通过简单结构被检测到，该结构中仅设置发光元件89和两个光接收元件90和91，从而减少了成本。

此外，显示部88以一种光学可读的方式通过反射图案显示与最大可打印纸张数有关的识别信息的条形码。第一光接收元件90根据反射图案接收检测光的光接收图案。根据光接收图案，中央处理器100确定显影剂盒29的最大可打印纸张数。因此，显示部88上显示的识别信息可通过使用条形码的简单结构被可靠地检测到。

检测齿轮82是缺齿齿轮，包括齿轮部85和缺齿部86。当电动机59的驱动力被齿轮部85传递到检测齿轮82时，检测齿轮82被驱动旋转。另一方面，当缺齿部86阻止电动机59的驱动力被传递到检测齿轮82时，检测齿轮82的旋转被停止。因此，检测齿轮82可以被有效地停止在预定的停止位置。

当显影剂盒28被安装在主壳体2中时，电动机59的驱动力通过齿轮部85被传递到检测齿轮82上使其旋转。由于检测齿轮82的旋转，显示部88被运动且经过检测位置，使信息检测机构81根据显示部88所示的条形码而光学地检测可打印的最大纸张数。因此，当缺齿部86组织电动机59的驱动力被传递到检测齿轮82时，检测齿轮82到达停止位置(停止状态)，在该位置切割部87面对色粉检测窗38。同时，检测齿轮82被停止。通过确定信息检测机构81的第一光接收元件90是否检测到光接收图案，中央处理器100确定显影剂盒28是否为新的。

当检测齿轮82停止于停止位置时，发光元件89向检测位置发出的检测光通过切割部87被传送并被第二光接收元件91所接收。因此，可以可靠地确定色粉容纳腔34中色粉的有无。

显示部88形成于部无齿的检测齿轮82上。因此，根据显示部88所显示的条形码所确定的最大可打印纸张数的相关识别信息可被检测机构81可靠地检测到。

由于根据显示部88所显示的条形码所确定识别信息为显影剂盒28可打印的最大纸张数的信息，中央处理器100可以简单而可靠地确定显影剂盒28的色粉容纳腔34中的色粉含量。因此，多个装有不同含量的色粉的显影剂盒28的使用寿命可以在未使用状态下准确地确定，已使用的显影剂盒28可以在合适的时机被新显影剂盒替换。

当实际的已打印纸张数达到了最大可打印纸张数，或中央处理器100确定色粉容纳腔中已经无色粉并在控制面板(未显示)上显示色粉用光警告时，中央处理器100确定当前安装的显影剂盒28达到了其最大寿命。也就是说，即使信息检测机构81未检测色粉以及用光，当实际已打印纸张数量达到最大可打印纸张数时，中央处理器100确定当前安装的显影剂盒28以及达到了其最大寿命。因此，即使色粉依然存在但以及变质时，显影剂盒28的寿命也可以被可靠地确定。

虽然本发明已经根据上述方面被详细描述，在不背离本发明精神的前提下，对本发明可进行各种变化和修改，这一点对本领域技术人员是显而易见的。

在上述实施例中，显影剂盒28与处理框架51分开设置，且感光鼓27被设置在处理框架51内部。然而，显影剂盒也可以和处理框架51成为一体。

Claims (20)

1.一种图像形成装置，其特征在于，该图像形成装置包括：

装置主体；

置于装置主体中产生驱动力的驱动力产生部；

被构成为可拆卸地安装在装置主体中并容纳显影剂的显影剂盒，该显影剂盒包括：

当显影剂盒被安装在装置主体中时，被设置成受驱动力驱动而运动的驱动构件；和

被设置成与驱动构件一起运动的显示部，该显示部以一种光学可读的方式显示与显影剂盒相关的识别信息；

检测部，该检测部在显示部位于第一位置时，可光学地检测识别信息，并且在显示部位于不同于第一位置的第二位置时，可光学地检测显影剂盒中显影剂的有无；和

信息确定部，可以根据检测部检测到的识别信息确定显影剂盒上的信息。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，检测部包括：

向第一位置发射光的发光部；

接收发光部发射的以及在显示部位于第一位置时显示部反射的光的第一光接收部；和

接收发光部发射的以及当显示部位于第二位置时从第一位置经过的光的第二光接收部。

3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，显影剂盒包括容纳显影剂的显影剂容纳部，其中，

显示部靠近显影剂容纳部设置；

发光部安置在相对于显示部与显影剂容纳部相对的一侧，面向显示部；

第一光接收部相对于显示部与发光部安置于同一侧；

第二光接收部越过显示部和显影剂容纳部，安置在发光部相对的位置。

4.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，显示部以一种光学可读的反射图案显示确认信息；和

信息确定部根据由显示部按照反射图案反射的并被第一光接收部接收的光的图案，确定显影剂盒上的信息。

5.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，显示部经过第一位置后，驱动构件停止在预定的停止位置。

6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，当驱动构件被停止在预定的停止位置时，该驱动构件在第一位置对应的位置上具有传送部，该传送部被构成为传送发光部向第一位置发射的光并使光到达第二光接收部。

7.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，在驱动构件停止于预定的停止位置的情况下，显示部位于第二位置。

8.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，驱动构件包括缺齿齿轮，该齿轮包括：被传送由驱动力产生部产生的驱动力的齿轮部；和驱动力产生部产生的驱动力在该部停止的缺齿部。

9.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，显示部被设置在缺齿齿轮上。

10.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，显示部经过第一位置后，驱动构件停止在预定的停止位置。

11.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，显影剂盒上的信息包括与容纳在显影剂盒中显影剂的含量有关的信息。

12.如权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，该装置包括：

最大纸张数确定部，该部根据信息确定部确定的显影剂容量来确定可形成图像的最大纸张数；

可计算已打印的纸张数纸张计数部；和

寿命确定部，该部在纸张计数部计算的已打印纸张数已经达到了最大纸张数确定部确定的已打印纸张最大值时或者在检测部检测到显影剂盒中缺少显影剂时，确定显影剂盒已达到其最大寿命。

13.一种被构成为可拆卸地安装在图像形成装置的装置主体中并容纳显影剂的显影剂盒，

其特征在于包括：

当显影剂盒被安装在装置主体中时，被构成为受驱动力驱动而运动的驱动构件；和

被构成为与驱动构件一起运动的显示部，该部以一种光学可读的方式显示与显影剂盒相关的识别信息，

其中，当显示部位于第一位置时，该识别信息可以被设置于装置主体中的检测部光学地检测到，并且当显示部位于不同于第一位置的第二位置时，显影剂盒中显影剂的有无可被光学地检测到。

14.如权利要求13所述的显影剂盒，其特征在于，显示部经过第一位置后，驱动构件被停止在预定的停止位置。

15.如权利要求14所述的显影剂盒，其特征在于，在驱动构件停止在预定的停止位置的情况下，该驱动构件在第一位置对应的位置上具有传送部，该传送部被构成来传送光。

16.如权利要求13所述的显影剂盒，其特征在于，显示部用一种光学可读的反射图案显示识别信息。

17.如权利要求13所述的显影剂盒，其特征在于，驱动构件包括缺齿齿轮，该齿轮包括：被传送由驱动力产生部产生的驱动力的齿轮部；和驱动力产生部产生的驱动力在该部中止传送的缺齿部。

18.如权利要求17所述的显影剂盒，其特征在于，显示部被设置在缺齿齿轮上。

19.如权利要求13所述的显影剂盒，其特征在于，显影剂盒上的信息包括与容纳在显影剂盒中显影剂的含量有关的信息。

20.一种构成为可拆卸地安装在图像形成装置的装置主体中并容纳显影剂的显影剂盒，其特征在于，该显影剂盒包括：

当显影剂盒被安装在装置主体中时，被构成为受驱动力驱动而运动的驱动构件；

被设置在驱动构件上的以一种光学可读的方式显示与显影剂盒相关的识别信息的显示部；和

在驱动构件中形成并被设置成传送光的传送部，

其中，显示部和传送部被构成为与驱动构件一起运动并经过预定的位置。

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