JP2006243073A - 画像形成装置および現像カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 コストの上昇を抑制し、装置構成の複雑化を回避しつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することのできる画像形成装置、および、その画像形成装置に着脱自在に装着される現像カートリッジを提供すること。
【解決手段】 現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されたときに、ガラ回し動作において検出ギヤ８２が回転駆動されると、検出ギヤ８２の表示部８８が移動して検出位置を通過し、その表示部８８のバーコードに基づく最大画像形成枚数に対応する受光パターンを第１受光素子９０が検出する。ガラ回し動作が終了すると、検出ギヤ８２の切欠部８７がトナー検出用窓３８に対向して、発光素子８９から切欠部８７を透過してトナー収容室３４内を通過する検出光を第２受光素子９１が検出する。これにより、ＣＰＵ１００が、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数と、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無とを判断する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置、および、その画像形成装置に着脱自在に備えられる現像カートリッジに関する。

従来より、レーザプリンタには、トナーが収容されている現像カートリッジが着脱自在に装着されている。このようなレーザプリンタでは、装着された現像カートリッジが新品であるか否かを検出して、その新品検出時から現像カートリッジの寿命を判断するための、新品検出手段を備えている。
たとえば、現像装置に、凹部および突部が形成されたセクターギアを設けて、新品の現像装置を電子写真用画像形成装置本体へ搭載したときには、セクターギアに形成されている突起が新品側検出センサに入り込んで新品側検出センサをＯＮし、現像装置搭載後、アイドラギアの駆動が開始されると、セクターギアも回転して、新品側検出センサから旧品側検出センサへと突起が移動して、その突起が旧品側検出センサに入り込んで旧品側検出センサをＯＮし、これと同時にアイドラギアがセクターギアの凹部に到達して、セクターギアの回転が停止されるものが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
特開２０００−２２１７８１号公報

しかるに、特許文献１に記載される新品検出手段では、新品検出時には、突起が新品側検出センサに入り込み、また、旧品検出時には、突起が旧品側検出センサに入り込むので、新品側検出センサと旧品側検出センサとが必ず必要となり、コストが上昇し、装置構成が複雑となる。
また、現像カートリッジの交換において、収容されているトナーの量に対応して価格帯が異なる複数の現像カートリッジのなかから、使用頻度とコストとを勘案して、最適の現像カートリッジを選択したいというユーザからの要望がある。

この要望に応えるため、収容されているトナーの量が異なる現像カートリッジを用意した場合、収容されているトナーの量によって攪拌具合に異なり、トナーの劣化速度も異なる。
このような場合においては、たとえ新品であることを検出しても、収容されているトナーの量が現像カートリッジによって異なると、その新品検出時からの現像カートリッジの寿命が異なってしまうため、寿命の正確な判断ができず、そのため、少ない量のトナーが収容されている現像カートリッジでは、実際に寿命が到来しても寿命とは判断されず、画像の劣化を生じる場合がある。

本発明の目的は、コストの上昇を抑制し、装置構成の複雑化を回避しつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することのできる画像形成装置、および、その画像形成装置に着脱自在に装着される現像カートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジと、前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段と、前記現像カートリッジに備えられ、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記駆動手段により駆動可能となる駆動部材と、前記駆動部材の駆動とともに移動され、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部と、前記駆動部材の駆動によって移動する前記表示部が検出位置を通過しているときに、前記表示部に表示されている前記識別情報を光学的に検出し、前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する検出手段と、前記検出手段により検出される前記識別情報に基づいて、前記画像形成装置本体に装着されている前記現像カートリッジに関する情報を判断する情報判断手段とを備えることを特徴としている。

このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動される。すると、駆動部材の駆動とともに表示部が移動して検出位置を通過し、検出手段は、その表示部に表示されている識別情報を光学的に検出する。そして、情報判断手段が、検出手段により検出される識別情報に基づいて、現像カートリッジに関する情報を判断する。表示部が検出位置を通過していないときには、検出手段は、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する。

したがって、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する検出手段によって、現像カートリッジに対応する識別情報をも検出することができる。そのため、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記検出手段は、前記検出位置に向けて光を照射する発光部と、前記表示部が前記検出位置を通過しているときに、前記発光部から照射されて前記表示部で反射する光を受光する第１受光部と、前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記発光部から照射されて前記検出位置を通過する光を受光する第２受光部とを備えることを特徴としている。

このような構成によると、表示部が検出位置を通過しているときには、発光部から照射されて表示部で反射する光を第１受光部で受光することにより、表示部に表示されている識別情報を光学的に検出することができる。また、表示部が検出位置を通過していないときには、発光部から照射されて検出位置を通過する光を第２受光部で受光することにより、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出することができる。したがって、１つの発光部および２つの受光部を設けた簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記現像カートリッジは、現像剤が収容されている現像剤収容部を備え、前記表示部は、前記現像剤収容部と対向配置され、前記発光部は、前記表示部に対する前記現像剤収容部の反対側において、前記表示部と対向配置され、前記第１受光部は、前記表示部に対して前記発光部と同じ側に配置され、前記第２受光部は、前記表示部および前記現像剤収容部を挟んで、前記発光部と対向配置されていることを特徴としている。

このような構成によると、表示部が検出位置を通過しているときには、発光部から照射されて表示部で反射する光を、表示部に対して発光部と同じ側に配置された第１受光部で受光することにより、表示部に表示されている識別情報を光学的に検出することができる。また、表示部が検出位置を通過していないときには、発光部から照射されて検出位置を通過する光を、表示部および現像剤収容部を挟んで発光部と対向配置された第２受光部で受光することにより、現像剤収容部に収容されている現像剤の有無を光学的に検出することができる。したがって、１つの発光部および２つの受光部を簡易に配置して、表示部に表示されている識別情報および現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記表示部は、前記識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示し、前記情報判断手段は、前記反射パターンに対応して前記第１受光部において受光される光の受光パターンに基づいて、前記現像カートリッジに関する情報を判断することを特徴としている。
このような構成によると、バーコードなどを用いて、表示部に識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示し、情報判断手段において、その反射パターンに対応して第１受光部において受光される光の受光パターンに基づいて、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。したがって、バーコードなどを用いた簡易な構成により、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の発明において、前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴としている。
このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動され、駆動部材の駆動とともに表示部が移動して検出位置を通過し、検出手段により、その表示部に表示されている識別情報が光学的に検出された後、駆動部材は所定の停止位置で停止する。そのため、情報判断手段によって、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記駆動部材には、前記駆動部材が前記停止位置で停止した状態で前記検出位置に対応する位置に、前記発光部から前記検出位置に向けて照射される光を透過させて前記第２受光部に導くための透過部が形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、駆動部材が所定の停止位置で停止したときには、発光部から検出位置に向けて照射される光を透過部で透過させて第２受光部で受光させることができる。そのため、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴としている。
このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動され、駆動部材の駆動とともに表示部が移動して検出位置を通過し、検出手段により、その表示部に表示されている識別情報が光学的に検出された後、駆動部材は所定の停止位置で停止する。そのため、情報判断手段によって、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の発明において、前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴としている。
このような構成によると、歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されている間は、駆動部材は回転駆動する一方、欠け歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されないようになると、駆動部材の回転駆動が停止される。そのため、駆動部材を、所定の停止位置で確実に停止させることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記表示部は、前記欠け歯ギアに形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、検出手段では、欠け歯ギアに形成されている表示部の識別情報を光学的に検出することができる。したがって、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づく情報であることを特徴としている。
このような構成によると、情報判断手段では、現像カートリッジに収容されている現像剤の量を、簡易かつ確実に判断することができる。その結果、現像カートリッジの現像剤の量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記情報判断手段により判断された前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づいて、画像形成が可能な記録媒体の最大枚数を判断する最大枚数判断手段と、記録媒体の画像形成枚数を計測する枚数計測手段と、前記枚数計測手段により計測された記録媒体の枚数が、前記最大枚数判断手段により判断された記録媒体の最大枚数に到達したとき、または、前記検出手段により現像剤が無いと判断されたときに、前記現像カートリッジが寿命であると判断する寿命判断手段とを備えることを特徴としている。

このような構成によると、検出手段により現像剤が無いと判断されていないときでも、枚数計測手段により計測された記録媒体の枚数が、最大枚数判断手段により判断された記録媒体の最大枚数に到達したときには、現像カートリッジが寿命であると判断される。したがって、現像剤が残存しているが既に劣化している場合でも、現像カートリッジの寿命を確実に判断することができる。

請求項１２に記載の発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジであって、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段により駆動可能となる駆動部材と、前記駆動部材の駆動とともに移動され、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部とを備え、前記駆動部材の駆動によって移動する前記表示部が検出位置を通過しているときに、前記画像形成装置本体に備えられた検出手段により、前記表示部に表示されている前記識別情報を光学的に検出することができ、前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記検出手段により前記現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出することができることを特徴としている。

このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動される。すると、駆動部材の駆動とともに表示部が移動して検出位置を通過し、画像形成装置本体に備えられている検出手段は、その表示部に表示されている識別情報を光学的に検出する。そして、画像形成装置は、検出手段により検出される識別情報に基づいて、現像カートリッジに関する情報を判断する。表示部が検出位置を通過していないときには、検出手段は、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する。

したがって、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する検出手段によって、現像カートリッジに対応する識別情報をも検出することができる。そのため、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴としている。

このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動され、駆動部材の駆動とともに表示部が移動して検出位置を通過し、画像形成装置本体に備えられた検出手段により、その表示部に表示されている識別情報が光学的に検出された後、駆動部材は所定の停止位置で停止する。そのため、画像形成装置において、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の発明において、前記駆動部材には、前記駆動部材が前記停止位置で停止した状態で前記検出位置に対応する位置に、光を透過させることができる透過部が形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、駆動部材が所定の停止位置で停止したときには、検出手段は、検出位置に向けて照射する光を透過部で透過させて受光させることができる。そのため、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。

請求項１５に記載の発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジであって、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段により駆動可能となる駆動部材を備え、前記駆動部材には、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部と、光を透過させることができる透過部とが、前記駆動部材の駆動とともに移動されて同一の通過位置を通過するように、形成されていることを特徴としている。

このような構成によると、現像カートリッジが画像形成装置本体に装着されたときには、駆動手段によって駆動部材が駆動され、駆動部材の駆動とともに表示部および透過部が移動する。画像形成装置本体に備えられている検出手段に対する通過位置を表示部が通過しているときには、検出手段は、その表示部に表示されている識別情報を光学的に検出する。そして、画像形成装置は、検出手段により検出される識別情報に基づいて、現像カートリッジに関する情報を判断する。検出手段に対する通過位置に透過部があるときには、検出手段は、検出位置に向けて照射する光を透過部で透過させて受光させることにより、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する。

したがって、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する検出手段によって、現像カートリッジに対応する識別情報を検出することができる。そのため、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項１６に記載の発明は、請求項１２ないし１５のいずれかに記載の発明において、前記表示部は、前記識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示するものであることを特徴としている。

このような構成によると、バーコードなどを用いて、表示部に識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示し、画像形成装置本体に備えられた検出手段により、その反射パターンに対応して受光される光の受光パターンに基づいて、画像形成装置において、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。したがって、バーコードなどを用いた簡易な構成により、画像形成装置において、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項１７に記載の発明は、請求項１２ないし１６のいずれかに記載の発明において、前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴としている。
このような構成によると、歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されている間は、駆動部材は回転駆動する一方、欠け歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されないようになると、駆動部材の回転駆動が停止される。そのため、駆動部材を、所定の停止位置で確実に停止させることができる。

請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の発明において、前記表示部は、前記欠け歯ギアに形成されていることを特徴としている。
このような構成によると、画像形成装置に備えられた検出手段では、欠け歯ギアに形成されている表示部の識別情報を光学的に検出することができる。したがって、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項１９に記載の発明は、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づく情報であることを特徴としている。
このような構成によると、画像形成装置において、検出手段により検出される識別情報に基づいて、現像カートリッジに収容されている現像剤の量を、簡易かつ確実に判断することができる。その結果、現像カートリッジの現像剤の量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。

請求項１に記載の発明によれば、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項２に記載の発明によれば、１つの発光部および２つの受光部を設けた簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。

請求項３に記載の発明によれば、１つの発光部および２つの受光部を簡易に配置して、表示部に表示されている識別情報および現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。
請求項４に記載の発明によれば、バーコードなどを用いた簡易な構成により、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、情報判断手段によって、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。
請求項６に記載の発明によれば、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。
請求項７に記載の発明によれば、情報判断手段によって、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。

請求項８に記載の発明によれば、駆動部材を、所定の停止位置で確実に停止させることができる。
請求項９に記載の発明によれば、表示部に表示されている識別情報を、検出手段により確実に検出することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、現像カートリッジの現像剤の量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、現像剤が残存しているが既に劣化している場合でも、現像カートリッジの寿命を確実に判断することができる。
請求項１２に記載の発明によれば、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、画像形成装置において、検出手段による識別情報の検出の有無を判断すれば、現像カートリッジが新品であるか否かを判断することができる。

請求項１４に記載の発明によれば、現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を確実に検出することができる。
請求項１５に記載の発明によれば、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジに関する情報を判断することができる。
請求項１６に記載の発明によれば、バーコードなどを用いた簡易な構成により、画像形成装置において、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

請求項１７に記載の発明によれば、駆動部材を、所定の停止位置で確実に停止させることができる。
請求項１８に記載の発明によれば、画像形成装置において、表示部に表示されている識別情報を確実に検出することができる。
請求項１９に記載の発明によれば、現像カートリッジの現像剤の量が異なっていても、画像形成装置において、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。
図１において、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。
＜本体ケーシングの構成＞
本体ケーシング２の一方側の側壁には、プロセスカートリッジ１７を着脱するための着脱口２Ａが形成されており、その着脱口２Ａを開閉するためのフロントカバー２Ｂが設けられている。このフロントカバー２Ｂは、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー２Ｂをカバー軸を中心として閉じると、図１に示すように、フロントカバー２Ｂによって着脱口２Ａが閉鎖され、フロントカバー２Ｂをカバー軸を支点として開くと（傾倒させると）、着脱口２Ａが開放され、この着脱口２Ａを介して、プロセスカートリッジ１７を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

なお、以下の説明では、プロセスカートリッジ１７が本体ケーシング２に装着された状態において、フロントカバー２Ｂが設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。
＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の前側端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パット９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側（以下、用紙３の搬送方向下流側または上流側を、単に、下流側または上流側という場合がある。）に設けられる紙粉取りローラ１０および１１と、紙粉取りローラ１０および１１に対して下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。

用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、給紙ローラ８に近い方の端部が上下方向に移動可能とされており、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および給紙パット９は、互いに対向状に配設され、給紙パット９の裏側に配設されるばね１３によって、給紙パット９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。

用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パット９で挟まれた後、１枚毎に給紙される。
給紙された用紙３は、紙粉取りローラ１０および１１によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１２に搬送される。レジストローラ１２は、互いに対向する１対のローラから構成されており、用紙３をレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。画像形成位置は、用紙３に感光ドラム２７上のトナー像を転写する転写位置であって、本実施形態では、感光ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置である。

このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５とを備えている。マルチパーパス側給紙ローラ１５およびマルチパーパス側給紙パット２５は、互いに対向状に配設され、マルチパーパス側給紙パット２５の裏側に配設されるばね２６によって、マルチパーパス側給紙パット２５がマルチパーパス側給紙ローラ１５に向かって押圧されている。

マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス側給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス側給紙ローラ１５とマルチパーパス側給紙パット２５とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８などを備えている。
＜スキャナ部の構成＞
スキャナ部１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２、２３および２４などを備えている。レーザ発光部から発光される画像データに基づくレーザビームは、一点鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２および２３、レンズ２１、反射鏡２４の順に通過あるいは反射して、プロセスカートリッジ１７の感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。
＜プロセスカートリッジの構成＞
プロセスカートリッジ１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるプロセスフレーム５１と、そのプロセスフレーム５１内に、現像カートリッジ２８、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、導電性ブラシ５２および転写ローラ３０とを備えている。

プロセスフレーム５１は、用紙３の通過経路を挟んで、上側フレーム５３と下側フレーム５４とを備えている。上側フレーム５３には、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および導電性ブラシ５２が収容され、現像カートリッジ２８が着脱自在に装着される。また、下側フレーム５４には、転写ローラ３０が収容されている。
感光ドラム２７は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されている。感光ドラム２７は、その軸心において、感光ドラム２７の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸（図示せず）により上側フレーム５３に支持され、このドラム軸に対して感光ドラム２７が回転自在に支持されることにより、感光ドラム２７は、上側フレーム５３において、ドラム軸を中心に回転自在に設けられている。また、感光ドラム２７は、モータ５９（図２参照）からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。

スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の上方に、感光ドラム２７に接触しないように、所定間隔を隔てて対向配置され、上側フレーム５３に支持されている。このスコロトロン型帯電器２９は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

転写ローラ３０は、感光ドラム２７の下方において、この感光ドラム２７に対向して接触するように配置され、下側フレーム５４に、矢印方向（反時計方向）へ回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、イオン導電性タイプの転写ローラであって、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。この転写ローラ３０には、転写時に、定電流制御によって転写バイアスが印加される。また、転写ローラ３０は、モータ５９（図２参照）からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。

導電性ブラシ５２は、感光ドラム２７の後側側方位置（現像ローラ３１と反対側の側方位置）において、感光ドラム２７に対向配置されている。この導電性ブラシ５２は、ブラシの先端が感光ドラム２７の表面に接触するような状態で、上側フレーム５３に固定されている。
現像カートリッジ２８は、筐体５５と、その筐体５５内に設けられる、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２および供給ローラ３３を備えている。

この現像カートリッジ２８は、プロセスフレーム５１に対して着脱自在に装着されている。そのため、この現像カートリッジ２８は、プロセスカートリッジ１７が本体ケーシング２に装着された状態で、フロントカバー２Ｂの開閉により着脱口２Ａからプロセスカートリッジ１７に対して着脱させることで、本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

筐体５５は、後側が開放されるボックス状をなし、その前後方向途中において、筐体５５の内部を仕切るように仕切板５６が設けられている。仕切板５６によって仕切られた筐体５５の前側が、トナーが収容される現像剤収容部としてのトナー収容室３４として区画されている。また、仕切板５６によって仕切られた筐体５５の後側が、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２および供給ローラ３３が設けられる現像室５７として区画されている。

トナー収容室３４内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが収容されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好である。なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。

また、トナー収容室３４内には、その中央にアジテータ回転軸３５が設けられている。このアジテータ回転軸３５は、筐体５５の幅方向（前後方向および上下方向に直交する方向）に間隔を隔てて対向配置される両側壁５８に、回転自在に支持されている（図２参照）。また、アジテータ回転軸３５には、攪拌手段としてのアジテータ３６が設けられている。このアジテータ３６は、モータ５９（図２参照）からの駆動力が、アジテータ回転軸３５に入力されることにより回転駆動される。アジテータ３６が回転駆動されると、トナー収容室３４内のトナーが攪拌されて、仕切板５６の下方において前後方向に連通する開口部３７から、供給ローラ３３に向かって放出される。

なお、筐体５５の両側壁５８には、トナー収容室３４に対応する位置に、トナー収容室３４内に収容されているトナーの残量を検出するためのトナー検出用窓３８が設けられている（図８参照）。各トナー検出用窓３８は、幅方向においてトナー収容室３４を挟んで対向配置されている。後述するように、本体ケーシング２には、一方のトナー検出用窓３８の幅方向外側に発光部としての発光素子８９（図８参照）、他方のトナー検出用窓３８の幅方向外側に第２受光部としての第２受光素子９１（図８参照）が設けられており、発光素子８９から出射され、一方のトナー検出用窓３８を介してトナー収容室３４に入射され、トナー収容室３４から他方のトナー検出用窓３８を介して出射する検出光を第２受光素子９１にて検出し、これによって、このレーザプリンタ１では、その検出光の検出結果に応じてトナーの残量を判別するようにしている。なお、トナー検出用窓３８は、アジテータ回転軸３５に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

供給ローラ３３は、開口部３７の後側に配置されている。この供給ローラ３３は、金属製の供給ローラ軸６０と、その供給ローラ軸６０を被覆する導電性の発泡材料からなるスポンジローラ６１とを備えている。供給ローラ軸６０は、筐体５５の両側壁５８における現像室５７に対応する位置に、回転自在に支持されている。供給ローラ３３は、モータ５９（図２参照）からの駆動力が、供給ローラ軸６０に入力されることにより回転駆動される。

現像ローラ３１は、供給ローラ３３の後側において、供給ローラ３３と互いに圧縮されるように接触した状態で配置されている。この現像ローラ３１は、金属製の現像ローラ軸６２と、その現像ローラ軸６２を被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラ６３とを備えている。現像ローラ軸６２は、筐体５５の両側壁５８における現像室５７に対応する位置に、回転自在に支持されている。ゴムローラ６３は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムから形成され、その表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ３１は、モータ５９（図２参照）からの駆動力が、現像ローラ軸６２に入力されることにより回転駆動される。また、現像ローラ３１には、現像時に現像バイアスが印加される。

層厚規制ブレード３２は、現像ローラ３１の近傍に配置されている。この層厚規制ブレード３２は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４０を備えており、現像ローラ３１の近くにおいて筐体５５に支持されて、押圧部４０がブレード本体の弾性力によって現像ローラ３１上に圧接されるように構成されている。

開口部３７から放出されたトナーは、供給ローラ３３の矢印方向（反時計方向）への回転により、現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正極性に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の矢印方向（反時計方向）への回転に伴なって、層厚規制ブレード３２の押圧部４０と現像ローラ３１のゴムローラ６３との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

一方、感光ドラム２７の表面は、その感光ドラム２７の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器２９により一様に正極性に帯電された後、スキャナ部１６からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触するときに、感光ドラム２７の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正極性に帯電されている感光ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム２７の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２７の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光ドラム２７の表面上に担持されたトナー像は、レジストローラ１２によって搬送されてくる用紙３が、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間の転写位置を通過する間に、転写ローラ３０に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着部１８に搬送される。
なお、転写後に、用紙３との接触によって感光ドラム２７の表面に付着した紙粉は、その感光ドラム２７の表面が、感光ドラム２７の回転に伴なって、導電性ブラシ５２のブラシと対向した時に、そのブラシによって除去される。

また、このレーザプリンタ１では、転写ローラ３０によって用紙３に転写された後に感光ドラム２７の表面上に残存する残存トナーを、現像ローラ３１によって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残像トナーを回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光ドラム２７上に残存するトナーを回収すれば、トナークリーナ装置や廃トナーの貯留部が不要となり、装置構成の簡略化を図ることができる。
＜定着部の構成＞
定着部１８は、プロセスカートリッジ１７の後側に配設され、加熱ローラ４１、加熱ローラ４１と対向配置され加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２、および、これら加熱ローラ４１および押圧ローラ４２の後側に設けられる１対の搬送ローラ４３を備えている。

加熱ローラ４１は、金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、プロセスカートリッジ１７において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送するようにしている。排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５に送られて、その排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。
＜両面印刷機構の説明＞
このレーザプリンタ１には、用紙３の両面に画像を形成するために、両面印刷機構としての反転搬送部４７が設けられている。この反転搬送部４７は、排紙ローラ４５と、反転搬送パス４８と、フラッパ４９と、複数の反転搬送ローラ５０とを備えている。

排紙ローラ４５は、１対のローラからなり、正回転および逆回転の切り換えができるように構成されている。この排紙ローラ４５は、上記したように、排紙トレイ４６上に用紙３を排紙する場合には、正方向に回転するが、用紙３を反転させる場合には、逆方向に回転する。
反転搬送パス４８は、排紙ローラ４５から画像形成位置の下方に配設される複数の反転搬送ローラ５０まで用紙３を搬送することができるように、上下方向に沿って設けられており、その上流側端部が、排紙ローラ４５の近くに配置されるとともに、その下流側端部が、反転搬送ローラ５０の近くに配置されている。

フラッパ４９は、排紙パス４４と反転搬送パス４８との分岐部分に臨むように、揺動可能に設けられており、図示しないソレノイドの励磁または非励磁により、排紙ローラ４５によって反転された用紙３の搬送方向を、排紙パス４４に向かう方向から、反転搬送パス４８に向かう方向に切り換えることができるように構成されている。
反転搬送ローラ５０は、給紙トレイ６の上方において、略水平方向に複数設けられており、最も上流側の反転搬送ローラ５０が、反転搬送パス４８の後端部の近くに配置されるとともに、最も下流側の反転搬送ローラ５０が、レジストローラ１２の下方に配置されるように設けられている。

そして、用紙３の両面に画像を形成する場合には、この反転搬送部４７が、次のように動作される。すなわち、一方の面に画像が形成された用紙３が搬送ローラ４３によって排紙パス４４から排紙ローラ４５に送られてくると、排紙ローラ４５は、用紙３を挟んだ状態で正回転して、この用紙３を一旦外側（排紙トレイ４６側）に向けて搬送し、用紙３の大部分が外側に送られ、用紙３の後端が排紙ローラ４５に挟まれた時に、正回転を停止する。次いで、排紙ローラ４５は、逆回転するとともに、フラッパ４９が、用紙３が反転搬送パス４８に搬送されるように、搬送方向を切り換えて、用紙３を前後逆向きの状態で反転搬送パス４８に搬送するようにする。なお、フラッパ４９は、用紙３の搬送が終了すると、元の状態、すなわち、搬送ローラ４３から送られる用紙３を排紙ローラ４５に送る状態に切り換えられる。

次いで、反転搬送パス４８に逆向きに搬送された用紙３は、反転搬送ローラ５０に搬送され、この反転搬送ローラ５０から、上方向に反転されて、レジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２に搬送された用紙３は、裏返しの状態で、再び、所定のレジスト後に、画像形成位置に向けて送られ、これによって、用紙３の両面に画像が形成される。 また、排紙パス４４における排紙ローラ４５の上流側には、枚数計測手段としての排紙センサ６４が設けられている。この排紙センサ６４は、排紙パス４４において排紙方向に搬送される用紙３が通過する毎に揺動して、その揺動された回数が、本体ケーシング２内に設けられるＣＰＵ１００（図８参照）によってカウントされ、そのカウント数が用紙３の画像形成枚数として、記憶される。

このレーザプリンタ１では、後述するように、ＣＰＵ１００（図８参照）によって、本体ケーシング２に装着された現像カートリッジ２８が新品であるか否か、および、新品である場合には、その現像カートリッジ２８での最大画像形成枚数（後述）の判断がなされ、新品の現像カートリッジ２８が装着された時点からの実際の画像形成枚数と、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数（後述）とを比較して、実際の画像形成枚数が最大画像形成枚数（後述）に到達したとき、または、第２受光素子９１（図８参照）から入力された受光信号に基づいてトナー収容室３４内にトナーが無いと判断されたときに、図示しない操作パネルなどに、トナーエンプティの警告を表示するようにしている。
＜現像カートリッジの新品検出に関する構成＞
図２〜図６は、図１に示す現像カートリッジ（最大画像形成枚数が６０００枚のもの）の側面図である。図７は、図１に示す現像カートリッジ（最大画像形成枚数が３０００枚のもの）の側面図である。図８および図９は、図１に示す現像カートリッジの正面図である。

図２において、この現像カートリッジ２８には、アジテータ３６のアジテータ回転軸３５、供給ローラ３３の供給ローラ軸６０、現像ローラ３１の現像ローラ軸６２を回転駆動するためのギア機構部６５と、このギア機構部６５を覆うギアカバー６６とが設けられている。
ギア機構部６５は、現像カートリッジ２８の筐体５５の一方の側壁５８に設けられている。このギア機構部６５は、入力ギア６７、供給ローラ駆動ギア６８、現像ローラ駆動ギア６９、中間ギア７０、アジテータ駆動ギア７１および駆動部材としての検出ギア８２を備えている。

入力ギア６７は、現像ローラ軸６２とアジテータ回転軸３５との間において、一方の側壁５８から幅方向外側に突出する入力ギア支持軸７２に回転自在に支持されている。この入力ギア６７の軸心には、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されたときに、本体ケーシング２に設けられている駆動手段としてのモータ５９からの駆動力が入力されるカップリング受部７３が設けられている。

供給ローラ駆動ギア６８は、入力ギア６７の下方において、入力ギア６７と噛合する状態で、供給ローラ軸６０の軸端部において、軸に対して相対回転不能に設けられている。
現像ローラ駆動ギア６９は、入力ギア６７の後側斜め下方において、入力ギア６７と噛合する状態で、現像ローラ軸６２の軸端部において、軸に対して相対回転不能に設けられている。

中間ギア７０は、入力ギア６７の前側側方において、一方の側壁５８から幅方向外側に突出する中間ギア支持軸７４に回転自在に支持されている。この中間ギア７０は、入力ギア６７と噛合する外歯７５と、アジテータ駆動ギア７１と噛み合う内歯７６とが、一体的に成形される２段ギアからなる。
アジテータ駆動ギア７１は、中間ギア７０の前側斜め下方において、アジテータ回転軸３５の軸端部において、軸に対して相対回転不能に設けられている。このアジテータ駆動ギア７１は、中間ギア７０の内歯７６と噛合する内歯７７と、検出ギア８２と噛合する外歯７８とが、一体的に成形される２段ギアからなる。

検出ギア８２は、アジテータ駆動ギア７１の後側斜め下方において、一方の側壁５８から幅方向外側に突出する検出ギア支持軸８３に回転自在に支持されている。検出ギア８２は、ギアカバー６６から露出するようにギアカバー６６の下方に位置しており、その後側斜め上方部分が、一方の側壁５８に形成されたトナー検出用窓３８と幅方向において対向している。

この検出ギア８２は、検出ギア本体部８４、歯部８５および欠け歯部８６を一体的に備える欠け歯ギアとして形成されている。
検出ギア本体部８４は、その中心に検出ギア支持軸８３が相対回転可能に挿通される円板形状をなしている。検出ギア本体部８４の一部分には、検出ギア８２の回転に伴なってトナー検出用窓３８に対向可能な透過部としての側面視略扇形状の切欠部８７が形成されている。また、検出ギア本体部８４には、切欠部８７に対して、検出ギア本体部８４の周方向に沿った同一軌跡上に、検出ギア８２の回転に伴なってトナー検出用窓３８に対向可能な表示部８８が形成されている。表示部８８は、検出ギア本体部８４において検出ギア支持軸８３を挟むように周方向に沿って形成されている。表示部８８には、現像カートリッジ２８に対応する識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示するバーコードが形成されている。

このバーコードは、現像カートリッジ２８に関する情報として、現像カートリッジ２８が新品であるときに、トナー収容室３４に収容されているトナーの量に基づく情報、言い換えれば、トナー収容室３４に収容されているトナーによって画像形成が可能な用紙３の最大枚数（以下、最大画像形成枚数とする。）に関する情報に対応する識別情報を表示している。

より具体的には、たとえば、図２に示すような現像カートリッジ２８の検出ギア８２に形成されているバーコードは、最大画像形成枚数が６０００枚であるという情報に対応しており、図７に示すような現像カートリッジ２８の検出ギア８２に形成されているバーコードは、最大画像形成枚数が３０００枚であるという情報に対応している。
歯部８５は、検出ギア本体部８４の外周面において部分的に設けられている。すなわち、歯部８５は、検出ギア本体部８４の外周面における一部分を残して、周方向一端部から周方向他端部にわたって連続するように形成されている。この歯部８５には、アジテータ駆動ギア７１の外歯７８が噛合して、モータ５９からの駆動力が伝達される。

欠け歯部８６は、検出ギア本体部８４の外周面における歯部８５が形成されている部分以外の部分であって、検出ギア本体部８４の外周面に沿って周方向に約４５°の角度範囲に形成されている。この欠け歯部８６には、アジテータ駆動ギア７１の外歯７８が噛合せず、モータ５９からの駆動力の伝達が遮断される。
現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着した状態では、モータ５９がカップリング受部７３に連結され、モータ５９の駆動に伴なって、入力ギア６７が回転される。そして、入力ギア６７が回転されると、入力ギア６７に対して直接に連結された供給ローラ駆動ギア６８、現像ローラ駆動ギア６９および中間ギア７０、ならびに、入力ギア６７に対して中間ギア７０を介して間接に連結されたアジテータ駆動ギア７１および検出ギア８２が、回転される。

ギアカバー６６は、図２に示すように、ギア機構部６５を覆うように、現像カートリッジ２８の一方の側壁５８に取り付けられている。このギアカバー６６には、その後側に、カップリング受部７３を露出させるための開口部８０が形成されている。
図８および図９に示すように、本体ケーシング２には、現像カートリッジ２８のトナー検出用窓３８からトナー収容室３４内に検出光を照射して、トナー収容室３４に収容されているトナーの有無を光学的に検出する検出手段としての情報検出機構部８１が備えられている。

情報検出機構部８１は、現像カートリッジ２８の一方の側壁５８に形成されたトナー検出用窓３８の幅方向外側に対向配置され、検出ギア８２のトナー検出用窓３８に対向する部分である検出位置に向けて検出光を照射する発光素子８９と、現像カートリッジ２８に対して発光素子８９と同じ側に配置された第１受光部としての第１受光素子９０と、他方の側壁５８に形成されたトナー検出用窓３８の幅方向外側に対向配置され、現像カートリッジ２８のトナー収容室３４を挟んで発光素子８９と幅方向において対向配置された第２受光素子９１とを備えている。本体ケーシング２内には、現像カートリッジ２８を挟んで幅方向両側に、それぞれ本体フレーム２Ｃが対向配置されており、発光素子８９および第１受光素子９０は、ギア機構部６５に対向する一方の本体フレーム２Ｃに取り付けられ、第２受光素子９１は、他方の本体フレーム２Ｃに取り付けられている。

検出ギア８２に形成されている切欠部８７および表示部８８は、検出ギア８２の回転に伴なって、同一の通過位置である検出位置を通過可能であり、発光素子８９から検出位置に向けて検出光を照射しつつ検出ギア８２を回転させると、表示部８８が検出位置を通過しているときには、発光素子８９からの検出光が表示部８８で反射して第１受光素子９０に受光され（図８参照）、切欠部８７が検出位置を通過しているときには、発光素子８９からの検出光が切欠部８７を透過して、一方の側壁５８に形成されたトナー検出用窓３８からトナー収容室３４内に入射され、トナー収容室３４内にトナーが無ければ、検出光がトナーに遮光されることなくトナー収容室３４を通過して、他方の側壁５８に形成されたトナー検出用窓３８から出射され、第２受光素子９１に受光される（図９参照）。

本体ケーシング２内には、図８に示すように、情報検出機構部８１による検出光の検出結果に基づいて、本体ケーシング２に装着される現像カートリッジ２８に関する情報、より具体的には、装着される現像カートリッジ２８が新品であるか否かの情報や、現像カートリッジ２８が新品であるときに、トナー収容室３４に収容されているトナーの量に基づく情報を判断するための情報判断手段、さらに具体的には、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数を判断するための最大枚数判断手段、および、現像カートリッジ２８の寿命を判断するための寿命判断手段としてのＣＰＵ１００が備えられている。

ＣＰＵ１００には、発光素子８９、第１受光素子９０および第２受光素子９１が接続されており、ＣＰＵ１００には、第１受光素子９０および第２受光素子９１からの受光信号が入力される。
＜現像カートリッジの新品検出に関する作用＞
次に、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着して、その現像カートリッジ２８の新旧と、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数とを判断する方法について説明する。

まず、フロントカバー７を開放して、着脱口６から、新品の現像カートリッジ２８が装着されているプロセスカートリッジ１７を本体ケーシング２に装着する。または、フロントカバー７を開放して、着脱口６から、新品の現像カートリッジ２８を、本体ケーシング２に装着されているプロセスカートリッジ１７に装着する。
現像カートリッジ２８が新品のときには、図２に示すように、検出ギア８２は、表示部８８の移動方向上流側端部がトナー検出用窓３８に対向する位置で停止している。現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されると、現像カートリッジ２８の入力ギア６７のカップリング受部７３には、本体ケーシング２内に設けられているモータ５９からの駆動力が伝達される図示しないカップリング挿入部が挿入され、これによって、ギア機構部６５の、入力ギア６７、供給ローラ駆動ギア６８、現像ローラ駆動ギア６９、中間ギア７０、アジテータ駆動ギア７１および検出ギア８２が駆動可能となる。

次いで、このレーザプリンタ１では、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されると、ＣＰＵ１００の制御により、ウォーミングアップ動作が開始され、アジテータ３６が回転されるガラ回し動作が実行される。
ガラ回し動作では、ＣＰＵ１００の制御により、本体ケーシング２内に設けられているモータ５９が駆動され、その駆動力が、カップリング挿入部から、現像カートリッジ２８において、カップリング受部７３を介して入力ギア６７に入力され、入力ギア６７が回転駆動される。すると、入力ギア６７に噛合している供給ローラ駆動ギア６８が回転駆動され、供給ローラ軸６０の回転により、供給ローラ３３が回転される。また、入力ギア６７に噛合している現像ローラ駆動ギア６９が回転駆動され、現像ローラ軸６２の回転により、現像ローラ３１が回転される。さらに、入力ギア６７に噛合している中間ギア７０の外歯７５が回転駆動され、外歯７５と一体的に形成されている中間ギア７０の内歯７６が回転駆動される。中間ギア７０の内歯７６が回転駆動されると、その中間ギア７０の内歯７６に内歯７７が噛合しているアジテータ駆動ギア７１が回転駆動され、アジテータ回転軸３５の回転により、アジテータ３６が回転される。このアジテータ３６の回転により、トナー収容室３４内のトナーが攪拌され流動される。そして、アジテータ駆動ギア７１が回転駆動されると、そのアジテータ駆動ギア７１の外歯７８に噛合している検出ギア８２が回転駆動される。

検出ギア８２が回転駆動されると、現像カートリッジ２８が装着された時点では、図２に示すように、表示部８８の移動方向上流側端部が検出位置に位置している状態から、表示部５５が、周方向一方向Ａ（図２に示す反時計回り）に移動され、図３〜図５に示すように、表示部８８が、移動方向上流側端部から下流側端部まで検出位置を通過する。この間、発光素子８９からの検出光が表示部８８でバーコードに対応する反射パターンで反射して、第１受光素子９０において反射パターンに対応する受光パターンで受光され、その受光信号がＣＰＵ１００に入力される。ＣＰＵ１００では、この受光信号が入力されたときに、排紙センサ６４によって検出される画像形成枚数をリセットする。

そして、検出ギア８２がさらに回転駆動されると、図６に示すように、切欠部８７がトナー検出用窓３８に対向する停止位置で、検出ギア８２の回転が停止される。すなわち、検出ギア８２は、その歯部８５がアジテータ駆動ギア７１の外歯７８と噛合している間のみ回転駆動されるので、図２〜図５に示すように、検出ギア本体部８４の外周面に形成されている歯部８５に対応して、検出ギア支持軸８３を中心に回転駆動した後、図６に示すように、アジテータ駆動ギア７１が欠け歯部８６において検出ギア８２に対して空転することにより、検出ギア８２の回転が停止する。なお、検出ギア８２は、停止後は、検出ギア支持軸８３との摩擦抵抗により、その停止状態が保持される。

このようなガラ回し動作において、ＣＰＵ１００では、情報検出機構部８１からの受光信号に基づいて、現像カートリッジ２８が新品であるか否かを判断し、かつ、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数を判断する。
すなわち、図８に示すように、発光素子８９からの検出光が表示部８８で反射して第１受光素子９０で受光された場合には、ＣＰＵ１００では、その現像カートリッジ２８が新品であると判断する。

また、ＣＰＵ１００では、表示部８８のバーコードに対応する反射パターンに対応して、第１受光素子９０において受光される検出光の受光パターンに基づいて、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数を判断する。ＣＰＵ１００では、第１受光素子９０における受光パターンが、最大画像形成枚数に関する情報と対応するように、関連付けられている。より具体的には、たとえば、図２〜図６に示す表示部８８に表示されたバーコードに対応する受光パターンには、最大画像形成枚数が６０００枚であるという情報が対応し、図７に示す表示部８８に表示されたバーコードに対応する受光パターンには、最大画像形成枚数が３０００枚であるという情報が対応するように関連付けられている。

図２〜図６に示す例示においては、現像カートリッジ２８が装着されると、ＣＰＵ１００は、その現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数が６０００枚であると判断し、その現像カートリッジ２８の装着時から、排紙センサ６４によって検出される実際の画像形成枚数をカウントし、６０００枚を超える時点あるいは直近に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。

図７に示す例示においては、現像カートリッジ２８が装着されると、ＣＰＵ１００は、その現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数が３０００枚であると判断し、その現像カートリッジ２８の装着時から、排紙センサ６４によって検出される実際の画像形成枚数をカウントし、３０００枚を超える時点あるいは直近に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。

一方、新品の現像カートリッジ２８の装着後、その現像カートリッジ２８を一旦本体ケーシング２から離脱させた後、さらに再装着した場合には、その後にウォーミングアップ動作が開始され、アジテータ３６が回転されるガラ回し動作が実行されても、上記したように、アジテータ駆動ギア７１が欠け歯部８６において検出ギア８２に対して空転することにより、検出ギア８２の回転が停止状態で保持されるため、発光素子８９からの検出光が、表示部８８で反射して第１受光素子９０に受光されることはない。したがって、この場合、ＣＰＵ１００は、ガラ回し動作終了までに、第１受光素子９０において検出光を受光しないことに基づいて、その現像カートリッジ２８が旧品であると判断する。

ガラ回し動作の後においては、アジテータ駆動ギア７１が欠け歯部８６において検出ギア８２に対して空転することにより、検出ギア８２の回転が停止状態で保持されるため、図６に示すように、トナー検出用窓３８に検出ギア８２の切欠部８７が常に対向した状態となる。したがって、ＣＰＵ１００は、発光素子８９からの検出光が切欠部８７を透過して、発光素子８９とトナー収容室３４を挟んで対向配置された第２受光素子９１に受光されるか否かによって、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無を検知する。すなわち、トナー収容室３４内に所定量以上のトナーが有れば、発光素子８９から切欠部８７を通ってトナー検出用窓３８からトナー収容室３４内に入射される検出光は、トナー収容室３４内のトナーに遮光され、第２受光素子９１に受光されないため、ＣＰＵ１００は、第２受光素子９１に検出光が受光されないことに基づいて、トナー収容室３４内にトナーが有ると判断する。

一方、トナー収容室３４内のトナーが所定量未満になると、発光素子８９から切欠部８７を通ってトナー検出用窓３８からトナー収容室３４内に入射される検出光は、図９に示すように、トナー収容室３４内のトナーに遮光されることなく、第２受光素子９１に受光されるため、ＣＰＵ１００は、第２受光素子９１に検出光が受光されたことに基づいて、トナー収容室３４内にトナーが無いと判断し、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。

すなわち、ＣＰＵ１００では、排紙センサ６４の検出に基づき計測される実際の画像形成枚数が、第１受光素子９０から入力された受光信号に基づいて判断された最大画像形成枚数に到達するか、あるいは、第２受光素子９１から入力された受光信号に基づいてトナー収容室３４内にトナーが無いと判断されたときのいずれか早い時期に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。
＜現像カートリッジの新品検出に関する効果＞
上記したように、このレーザプリンタ１によれば、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されたときには、ガラ回し動作において、モータ５９によって検出ギヤ８２が回転駆動される。すると、検出ギヤ８２の回転駆動とともに、その検出ギヤ８２に形成されている表示部８８が周方向一方向Ａに移動して検出位置を通過し、情報検出機構部８１では、その表示部８８に表示されているバーコードに基づく最大画像形成枚数に関する識別情報を、対応する受光パターンとして第１受光素子９０によって検出する。そして、ＣＰＵ１００が、第１受光素子９０から入力される受光パターンに対応する受光信号に基づいて、最大画像形成枚数を判断する。

一方、ガラ回し動作が終了すると、検出ギヤ８２に形成されている切欠部８７がトナー検出用窓３８に対向する停止位置で、検出ギヤ８２の回転が停止される。そのため、情報検出機構部８１では、発光素子８９から切欠部８７を透過してトナー収容室３４内を通過する検出光を、第２受光素子９１によって検出する。そして、ＣＰＵ１００が、第２受光素子９１による検出結果に基づいて、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無を検出する。

したがって、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無を光学的に検出するための情報検出機構部８１によって、最大画像形成枚数に関する識別情報をも検出することができる。そのため、簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数に関する情報を判断することができる。
より具体的には、情報検出機構部８１では、検出ギヤ８２の表示部８８が検出位置を通過しているときには、発光素子８９から照射されて表示部８８で反射する検出光を、表示部８８に対して発光素子８９と同じ側に配置された第１受光素子９０で受光することにより、表示部８８に表示されているバーコードに基づく最大画像形成枚数に関する識別情報を光学的に検出することができる。また、表示部８８が検出位置を通過した後は、発光素子８９から照射され、検出位置において切欠部８７を透過する検出光を、トナー収容室３４を挟んで発光素子８９と対向配置された第２受光素子９１で受光することにより、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無を光学的に検出することができる。したがって、１つの発光素子８９および２つの第１受光素子９０および第２受光素子９１を簡易に配置した簡易な構成により、コストの低減を図りつつ、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数に関する情報と、トナーの有無とを判断することができる。

また、検出ギア８２の表示部８８には、バーコードによって、最大画像形成枚数に関する識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示しており、ＣＰＵ１００では、その反射パターンに対応して第１受光素子９０において受光される検出光の受光パターンに基づいて、現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数に関する情報を判断する。したがって、バーコードを用いた簡易な構成により、表示部８８に表示されている識別情報を確実に検出することができる。

また、検出ギア８２は、歯部８５および欠け歯部８６を備える欠け歯ギアからなり、歯部８５において、モータ５９からの駆動力が伝達されている間は、回転駆動する一方、欠け歯部８６において、モータ５９からの駆動力が伝達されないようになると、回転駆動が停止される。そのため、検出ギア８２を、所定の停止位置で確実に停止させることができる。

そして、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２に装着されたときには、歯部８５において、モータ５９からの駆動力が伝達され、検出ギア８２が回転駆動され、その検出ギア８２の回転駆動とともに表示部８８が移動して検出位置を通過し、情報検出機構部８１により、その表示部８８に表示されているバーコードに基づく最大画像形成枚数に関する識別情報が光学的に検出される。その後、欠け歯部８６において、モータ５９からの駆動力が伝達されないようになると、検出ギア８２は、検出ギヤ８２に形成されている切欠部８７がトナー検出用窓３８に対向する停止位置で、停止する。そのため、ＣＰＵ１００によって、情報検出機構部８１による第１受光素子９２での受光パターンの検出の有無を判断すれば、現像カートリッジ２８が新品であるか否かを判断することができる。

また、検出ギア８２は、停止位置で停止したときには、発光素子８９から検出位置に向けて照射される検出光を切欠部８７で透過させて第２受光素子９１で受光させることができる。そのため、トナー収容室３４内に収容されているトナーの有無を確実に検出することができる。
また、表示部８８が、欠け歯ギアからなる検出ギア８２に形成されている。そのため、情報検出機構部８１によって、表示部８８に表示されているバーコードに基づく最大画像形成枚数に関する識別情報を確実に検出することができる。

また、表示部８８に表示されているバーコードに基づく識別情報が、その現像カートリッジ２８の最大画像形成枚数に関する情報であるため、ＣＰＵ１００では、その現像カートリッジ２８のトナー収容室３４内に収容されているトナーの量を、簡易かつ確実に判断することができる。その結果、現像カートリッジ２８のトナーの量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジ２８を交換することができる。

また、ＣＰＵ１００では、実際の画像形成枚数が最大画像形成枚数に到達するか、あるいは、トナー収容室３４内にトナーが無いと判断されたときのいずれか早い時期に、現像カートリッジ２８が寿命であると判断して、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。つまり、ＣＰＵ１００では、情報検出機構部８１によりトナーが無いと判断されていないときでも、実際の画像形成枚数が最大画像形成枚数に到達したときには、現像カートリッジ２８が寿命であると判断する。したがって、トナーが残存しているが既に劣化している場合でも、現像カートリッジ２８の寿命を確実に判断することができる。

なお、上記各実施形態においては、現像カートリッジ２８が、感光ドラム２７が配置されたプロセスフレーム５１と別体に設けられているが、本発明にかかる現像カートリッジは、感光ドラム２７を備えるプロセスフレーム５１と一体的に形成されているものであってもよいことは、いうまでもない。

本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す側断面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が６０００枚のもの：ガラ回し動作前)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が６０００枚のもの：ガラ回し動作開始後)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が６０００枚のもの：ガラ回し動作途中)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が６０００枚のもの：ガラ回し動作終了前)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が６０００枚のもの：ガラ回し動作終了後)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(最大画像形成枚数が３０００枚のもの)の側面図である。 図１に示す現像カートリッジ(検出光が第１受光素子により受光される状態)の平面図である。 図１に示す現像カートリッジ(検出光が第２受光素子により受光される状態)の平面図である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
２ 本体ケーシング
３ 用紙
２８ 現像カートリッジ
３４ トナー収容部
５９ モータ
６４ 排紙センサ
８１ 情報検出機構部
８２ 検出ギア
８５ 歯部
８６ 欠け歯部
８８ 表示部
８７ 切欠部
８９ 発光素子
９０ 第１受光素子
９１ 第２受光素子
１００ ＣＰＵ

Claims (19)

1. 画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジと、
   前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段と、
   前記現像カートリッジに備えられ、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記駆動手段により駆動可能となる駆動部材と、
   前記駆動部材の駆動とともに移動され、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部と、
   前記駆動部材の駆動によって移動する前記表示部が検出位置を通過しているときに、前記表示部に表示されている前記識別情報を光学的に検出し、前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出される前記識別情報に基づいて、前記画像形成装置本体に装着されている前記現像カートリッジに関する情報を判断する情報判断手段と
   を備えることを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記検出手段は、
   前記検出位置に向けて光を照射する発光部と、
   前記表示部が前記検出位置を通過しているときに、前記発光部から照射されて前記表示部で反射する光を受光する第１受光部と、
   前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記発光部から照射されて前記検出位置を通過する光を受光する第２受光部とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像カートリッジは、現像剤が収容されている現像剤収容部を備え、
   前記表示部は、前記現像剤収容部と対向配置され、
   前記発光部は、前記表示部に対する前記現像剤収容部の反対側において、前記表示部と対向配置され、
   前記第１受光部は、前記表示部に対して前記発光部と同じ側に配置され、
   前記第２受光部は、前記表示部および前記現像剤収容部を挟んで、前記発光部と対向配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記表示部は、前記識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示し、
   前記情報判断手段は、前記反射パターンに対応して前記第１受光部において受光される光の受光パターンに基づいて、前記現像カートリッジに関する情報を判断することを特徴とする、請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記駆動部材には、前記駆動部材が前記停止位置で停止した状態で前記検出位置に対応する位置に、前記発光部から前記検出位置に向けて照射される光を透過させて前記第２受光部に導くための透過部が形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記表示部は、前記欠け歯ギアに形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づく情報であることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記情報判断手段により判断された前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づいて、画像形成が可能な記録媒体の最大枚数を判断する最大枚数判断手段と、
    記録媒体の画像形成枚数を計測する枚数計測手段と、
    前記枚数計測手段により計測された記録媒体の枚数が、前記最大枚数判断手段により判断された記録媒体の最大枚数に到達したとき、または、前記検出手段により現像剤が無いと判断されたときに、前記現像カートリッジが寿命であると判断する寿命判断手段とを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジであって、
    前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段により駆動可能となる駆動部材と、
    前記駆動部材の駆動とともに移動され、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部とを備え、
    前記駆動部材の駆動によって移動する前記表示部が検出位置を通過しているときに、前記画像形成装置本体に備えられた検出手段により、前記表示部に表示されている前記識別情報を光学的に検出することができ、前記表示部が前記検出位置を通過していないときに、前記検出手段により前記現像カートリッジに収容されている現像剤の有無を光学的に検出することができることを特徴とする、現像カートリッジ。
13. 前記駆動部材は、前記表示部が前記検出位置を一旦通過すると所定の停止位置で停止するように、前記駆動手段によって駆動されることを特徴とする、請求項１２に記載の現像カートリッジ。
14. 前記駆動部材には、前記駆動部材が前記停止位置で停止した状態で前記検出位置に対応する位置に、光を透過させることができる透過部が形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の現像カートリッジ。
15. 画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジであって、
    前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段により駆動可能となる駆動部材を備え、
    前記駆動部材には、前記現像カートリッジに対応する識別情報を光学的に読取可能に表示する表示部と、光を透過させることができる透過部とが、前記駆動部材の駆動とともに移動されて同一の通過位置を通過するように、形成されていることを特徴とする、現像カートリッジ。
16. 前記表示部は、前記識別情報を光学的な反射パターンにより読取可能に表示するものであることを特徴とする、請求項１２ないし１５のいずれかに記載の現像カートリッジ。
17. 前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴とする、請求項１２ないし１６のいずれかに記載の現像カートリッジ。
18. 前記表示部は、前記欠け歯ギアに形成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の現像カートリッジ。
19. 前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジに収容されている現像剤の量に基づく情報であることを特徴とする、請求項１１ないし１６のいずれかに記載の現像カートリッジ。

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