JP2008216391A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、新品検知および仕様検知を良好に行うことができるとともに、現像カートリッジの小型化を図ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】現像カートリッジ２８は、一方向に不可逆的に回転可能に設けられる回転体８０と、回転体８０のうちの回転軸からずれた位置に形成され、回転体８０の回転軸に沿って延出する延出部（第１延出部８５Ａ）とを有し、本体ケーシング２は、回転体８０を回転させる駆動装置９０と、延出部の移動および延出量を検知する検知手段（第１揺動アーム９３等）と、検知手段で検知する延出部の移動の有無に応じて現像カートリッジ２８が新品であるか否かを判別するとともに、検知手段で検知した延出部の延出量に応じて現像カートリッジ２８の仕様を判別する判断手段とを備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、新品検知および仕様検知をともに行うことができる画像形成装置に関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置では、その装置本体に対してトナーが収容されている現像カートリッジが着脱可能に装着されている。このような画像形成装置としては、従来、装着された現像カートリッジが新品であるか否かを判別（新品検知）するとともに、現像カートリッジの仕様を判別（仕様検知）することができるものが知られている（特許文献１参照）。

具体的に、特許文献１に開示された画像形成装置は、装置本体側に、揺動自在なアーム状のアクチュエータと、アクチュエータを中立位置に付勢するばねと、アクチュエータの揺動を検知するセンサと、センサからの信号に基づいて新品検知および仕様検知を行う制御装置とを備えている。また、画像形成装置は、現像カートリッジ側に、所定の軸部から径方向外側へ延出する１または２つの当接突起と、前記軸部を中心として当接突起と一体に回転する検出ギヤとを備えている。

この画像形成装置では、装置本体に対して現像カートリッジを装着すると、当接突起がアクチュエータの一端を押圧してアクチュエータが揺動し、この揺動がセンサによって検知される。このセンサで検知された信号は、１回目の検知信号として制御装置に送信される。制御装置は、この１回目の検知信号を受信すると、現像カートリッジが新品であると判断する。

また、この画像形成装置では、現像カートリッジを装着した後例えばフロントカバーを閉じると、制御装置によってウォーミング動作（ガラ回し動作）が実行される。ここで、ガラ回し動作とは、現像カートリッジ内のトナーを攪拌すべく、カートリッジ内の攪拌板（アジテータ）を回転させる動作をいう。

そして、このようなガラ回し動作においては、装置本体側に設けられる駆動源からの伝達力が、複数のギヤを介して現像カートリッジ側のアジテータと検出ギヤとに伝達される。これにより、アジテータによるトナーの攪拌が開始されるとともに、当接突起が回転してアクチュエータの一端をさらに押圧し、所定位置においてアクチュエータから外れることとなる。その後は、アクチュエータがばねの付勢力により中立位置へ戻ることとなる。そして、この際、当接突起が２つある場合には、２つ目の当接突起が再度アクチュエータの一端を押圧してアクチュエータが揺動し、この揺動がセンサによって検知される。このセンサで検知された信号は、２回目の検知信号として制御装置に送信される。

制御装置は、この２回目の検知信号を受信すると、現像カートリッジの仕様がＡタイプ（例えば最大画像形成枚数が６０００枚のタイプ）であると判断する。なお、この制御装置は、この２回目の検知信号を受信しない場合は、現像カートリッジの仕様がＡタイプとは異なるＢタイプ（例えば最大画像形成枚数が３０００枚のタイプ）であると判断する。

特開２００６−２６７９９４号公報

しかしながら、前記した従来技術では、当接突起がアクチュエータに当接する回数で仕様を検知していたため、２本の当接突起をアクチュエータに当接させようとすると、必然的に検出ギヤの回転量を大きくしなければならなかった。そのため、当接突起の移動範囲が大きくなり、このように大きくなった移動範囲外に他の部品を設けなければならない関係上、現像カートリッジの小型化が図れないといった問題があった。

そこで、本発明は、新品検知および仕様検知を良好に行うことができるとともに、現像カートリッジの小型化を図ることができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、を備え、前記現像カートリッジは、一方向に不可逆的に回転可能に設けられる回転体と、前記回転体のうちの回転軸からずれた位置に形成され、前記回転体の回転軸に沿って延出する延出部とを有し、前記画像形成装置本体は、前記回転体を回転させる駆動手段と、前記延出部の移動および前記延出部の延出量を検知する検知手段と、前記検知手段で検知する前記延出部の移動の有無に応じて前記現像カートリッジが新品であるか否かを判別するとともに、前記検知手段で検知した前記延出部の延出量に応じて前記現像カートリッジの仕様を判別する判断手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、例えば現像カートリッジを画像形成装置本体に装着していく際に、現像カートリッジとともに移動する延出部の移動や延出量が検知手段で検知される。次に、判断手段は、検知手段で検知した延出部の移動の有無に応じて現像カートリッジが新品であるか否かを判別するとともに、検知手段で検知した延出部の延出量に応じて現像カートリッジの仕様を判別する。すなわち、本発明の構造によれば、延出部の延出量を変えるだけで仕様検知を行うことができるので、従来のように回転方向に並べられた２本の当接突起をアクチュエータに当接させる構造に比べ、回転体の回転量は少なくて済み、現像カートリッジの小型化を図ることができる。さらに、本発明によれば、このような移動可能な回転体に延出部を設けたため、この延出部により、現像カートリッジの新旧および仕様の複数の情報が画像形成装置本体に付与される。よって、画像形成装置における、新品検知および仕様検知の構成を簡素化することができる。

本発明によれば、延出部の延出量を変えるだけで新品検知および仕様検知を良好に行うことができるので、従来のように回転体の回転方向に移動する当接突起がアクチュエータに当接する回数で仕様を検知するものに比べ、回転体の回転量は少なくて済み、現像カートリッジの小型化を図ることができる。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。また、以下の説明においては、レーザプリンタ１の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図１においては、右側を「手前側」と称し、左側を「奥側」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。なお、上下方向については、図示方向とユーザ使用時の方向が一致するので、そのまま「上下方向」と称することとする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、画像形成装置本体の一例としての本体ケーシング２内に用紙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。

＜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を備えている。また、フィーダ部４は、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる送出ローラ１１と、この送出ローラ１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられる給紙ローラ８、給紙パット９、ピンチローラ１０および紙粉取りローラ５０を備えている。さらに、フィーダ部４は、紙粉取りローラ５０に対して下流側に設けられるレジストローラ１２を備えている。

そして、このように構成されるフィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって送出ローラ１１側に寄せられ、送出ローラ１１によって給紙ローラ８および給紙パット９の間に送り出される。また、用紙３は、給紙ローラ８および給紙パット９によって一枚ずつ送り出されて各種ローラ１０，５０，１２を通った後、画像形成部５に搬送される。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８などを備えている。

＜スキャナユニットの構成＞
スキャナユニット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２０，２１、反射鏡２２，２３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、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２、レンズ２１、反射鏡２３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、本体ケーシング２の手前側に設けられたフロントカバー２ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８とドラムユニット５１とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、本体ケーシング２にドラムユニット５１を介して着脱自在、詳しくは本体ケーシング２に固定されたドラムユニット５１に対して着脱自在に装着されている。なお、この現像カートリッジ２８の本体ケーシング２への装着は、現像カートリッジ２８単品で行ってもよいし、現像カートリッジ２８にドラムユニット５１を装着したプロセスカートリッジ１７で行ってもよい。

現像カートリッジ２８は、主に、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４を備えている。そして、トナーホッパ３４内のトナーは、アジテータ３４ａで攪拌された後、供給ローラ３３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の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１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。なお、現像カートリッジ２８の詳細については、後で詳述することとする。

ドラムユニット５１は、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を主に備えている。

感光ドラム２７は、ドラムユニット５１の筐体に回転可能に支持されている。この感光ドラム２７は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分が正帯電性の感光層により形成されている。そして、この感光ドラム２７の上方には、ドラムユニット５１の筐体に孔状に形成された露光窓５１ａが配設されている。

スコロトロン型帯電器２９は、感光ドラム２７の斜め上方（詳しくは、感光ドラム２７の奥側で、かつ、上側）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、ドラムユニット５１の筐体に回転可能に支持されている。この転写ローラ３０は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料が被覆されて構成されている。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。

そして、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。ここで、「静電潜像」とは、一様に正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て電位が下がっている露光部分をいう。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る静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光ドラム２７の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０とは、用紙３を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

＜定着部の構成＞
定着部１８は、プロセスカートリッジ１７の下流側に配設され、加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１と対向して配置され加熱ローラ４１を押圧する押圧ローラ４２とを備えている。そして、このように構成される定着部１８では、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ている。なお、定着部１８で熱定着された用紙３は、定着部１８の下流側に配設される排紙ローラ４５に搬送され、この排紙ローラ４５から排紙トレイ４６上に送り出される。

＜現像カートリッジと本体ケーシング内の詳細構造＞
次に、本発明の特徴部分となる現像カートリッジ２８と本体ケーシング２内の詳細構造について説明する。参照する図面において、図２は最大画像形成枚数が３０００枚のタイプである現像カートリッジを示す斜視図であり、図３は図２の現像カートリッジの側面図である。図４は最大画像形成枚数が６０００枚のタイプである現像カートリッジを示す斜視図であり、図５は本体ケーシングから現像カートリッジを取り外した状態を示す断面図である。図６は、新品仕様検知装置を示す斜視図であり、新品仕様検知装置の各構成部品を示す斜視図（ａ）と、第１揺動部材、第２揺動部材および延出部の関係を示す斜視図である。

＜現像カートリッジの詳細構造＞
図２に示すように、現像カートリッジ２８は、前記した現像ローラ３１等を備える他、カートリッジ本体６０と、カートリッジ本体６０の左側面に着脱可能に装着されるカバー体７０とを備えて構成されている。そして、カートリッジ本体６０とカバー体７０との間には、現像ローラ３１等に駆動力を伝達するためのギヤ機構６１と、一方向に不可逆的に回転可能な回転体８０とが設けられている。

ギヤ機構６１は、図３に示すように、本体ケーシング２側に設けられる駆動装置９０（図５参照）から駆動力が伝達される入力ギヤ６２と、この入力ギヤ６２に直接噛み合う現像ローラ駆動ギヤ６３および供給ローラ駆動ギヤ６４と、入力ギヤ６２に中間ギヤ６５を介して噛み合うアジテータ駆動ギヤ６６とを備えて構成されている。ここで、現像ローラ駆動ギヤ６３、供給ローラ駆動ギヤ６４およびアジテータ駆動ギヤ６６は、それぞれ図１に示した現像ローラ３１、供給ローラ３３およびアジテータ３４ａを駆動させるギヤであり、現像ローラ３１、供給ローラ３３およびアジテータ３４ａの各軸の端部に一体に設けられている。

図２に示すように、回転体８０は、円筒状の軸部８１と、この軸部８１から径方向外側に延びる第１アーム部８２、第２アーム部８３およびギヤ部８４とを備えている。そして、第１アーム部８２の先端（回転体８０の回転軸からずれた位置）には、回転体８０の回転軸に沿って延出し、カバー体７０の表面から突出する延出部８５が形成されている。ここで、延出部８５は、現像カートリッジ２８の仕様に応じて延出量が設定されており、本実施形態においては、図２に示す所定長さの延出部８５を、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプに対応した「第１延出部８５Ａ」として設定する。また、図４に示すように、第１延出部８５Ａよりも所定量だけ長く形成される延出部８５を、最大画像形成枚数が６０００枚のタイプに対応した「第２延出部８５Ｂ」として設定する。

図２に示すように、ギヤ部８４は、軸部８１から径方向外側に向かうにつれて徐々に広がる略扇型状に形成されており、その円弧状の外周面（回転体８０の外周全体のうちの一部）に伝達ギヤの一例としての中間ギヤ６５と噛み合うギヤ歯部８４ａが形成されている。言い換えると、ギヤ歯部８４ａは、中間ギヤ６５と転接するピッチ円の一部の範囲で形成されている。また、ギヤ部８４の基端側には、周方向に沿った切り欠き８４ｂが形成されており、これにより、ギヤ歯部８４ａが撓み変形可能となっている。また、第１アーム部８２とギヤ部８４は、軸部８１の右側端部の周縁に形成されたリブ８１ａ（図３参照）を介して幅広に形成された第２アーム部８３と連結されている。これにより、第１アーム部８２とギヤ部８４の剛性が確保されている。

カバー体７０には、回転体８０の延出部８５が挿通される円弧状の長溝７１と、長溝７１の周縁から左側（外側）に向かって突出する溝周壁７２と、入力ギヤ６２を外方に露出させる開口部７０ａとが主に形成されている。そして、溝周壁７２の最も手前側の部分には、左右方向において延出部８５と略同じ高さとなる延出リブ７３が、延出部８５を奥、手前、下の三方向から囲うように形成されている。これにより、延出部８５が長溝７１の手前側の端に位置するときには、延出リブ７３によって奥、手前、下の三方向からの延出部８５への外力の作用が防止されている。また、溝周壁７２の最も奥側の壁７２ａから周方向において所定距離離れた位置には、延出部８５と略同じ高さとなるカバー部７４が前後に所定の長さで形成されている。これにより、延出部８５が長溝７１の奥側の端に位置するときには、カバー部７４によって奥斜め下側からの延出部８５への外力の作用が防止されている。

なお、前記した延出リブ７３およびカバー部７４は、延出部８５の延出量に応じた高さで適宜設定される（図４参照）。また、溝周壁７２とカバー部７４とは、一対の連結リブ７５で連結されており、これにより、カバー部７４の剛性が確保されている。

また、前記した延出リブ７３およびカバー部７４以外の溝周壁７２は、延出部８５の先端よりも低くなるように形成されている。これにより、延出部８５を長溝７１の奥側の端（初期位置）に配置した状態において、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着すると、その装着位置において、延出部８５が本体ケーシング２の一部と前後方向において当接するようになっている。ここで、「本体ケーシング２の一部」とは、本体ケーシング２に取り付けられた装置の構成部品をも含んでおり、本実施形態においては、後述する新品仕様検知装置９１の第１揺動部材９３または第２揺動部材９５のことを示している（図５参照）。

＜本体ケーシング内の詳細構造＞
図５に示すように、本体ケーシング２内の現像カートリッジ２８が装着される部分には、現像カートリッジ２８の入力ギヤ６２に駆動力を伝達する駆動装置９０と、現像カートリッジ２８が新品であるか否かや現像カートリッジ２８の仕様を検知する新品仕様検知装置９１とが設けられている。

駆動装置９０は、図示せぬ複数のギヤと駆動モータとで構成されている。そして、現像カートリッジ２８が本体ケーシング２内に装着された際に、駆動装置９０側のギヤが入力ギヤ６２と噛み合うことで、駆動モータからの駆動力が各ギヤを介して入力ギヤ６２に伝達される。駆動装置９０において、入力ギヤ６２と噛み合うギヤは、例えば、フロントカバー２ａの開閉に連動して、現像カートリッジ２８に対して進退するように構成される。この場合、入力ギヤ６２と噛み合うギヤは、フロントカバー２ａを閉じたときに、現像カートリッジ２８に向かって進出し、入力ギヤ６２と噛み合い、フロントカバー２ａを開いたときに、現像カートリッジ２８から退避し、入力ギヤ６２との噛み合いが解除される。

新品仕様検知装置９１は、図６（ａ）に示すように、検知手段の一例としての第１光センサ９２、第１揺動部材９３、第２光センサ９４および第２揺動部材９５と、判断手段の一例としての制御装置９６とを主に備えて構成されている。

第１光センサ９２は、光を出射する第１発光部９２ａと、第１発光部９２ａから出射した光を受光する第１受光部９２ｂとを備えている。そして、この第１光センサ９２は、第１発光部９２ａからの光を第１受光部９２ｂで受けたときに、所定の信号を制御装置９６に出力する。

第１揺動部材９３は、本体ケーシング２に設けられる図示せぬ軸部に回転自在に装着される筒状部９３ａと、筒状部９３ａから径方向外側へ延びる遮光用アーム９３ｂおよび当接用アーム９３ｃとを備えており、筒状部９３ａを中心にして揺動可能に構成されている。この第１揺動部材９３は、図示せぬばねにより常時中立位置に付勢されている。そして、この中立位置において、遮光用アーム９３ｂの先端部（揺動中心から離れた一部）９３ｄは、第１発光部９２ａと第１受光部９２ｂとの間に配置される。また、中立位置において、当接用アーム９３ｃの先端部（揺動中心から離れた他部）９３ｅは、図６（ｂ）に示すように、本体ケーシング２に装着される現像カートリッジ２８の延出部８５の基端側であって、延出部８５と当接可能な位置（対向する位置）に配置される。

第２光センサ９４は、光を出射する第２発光部９４ａと、第２発光部９４ａから出射した光を受光する第２受光部９４ｂとを備えている。そして、この第２光センサ９４は、第２発光部９４ａからの光を第２受光部９４ｂで受けたときに、所定の信号を制御装置９６に出力する。

第２揺動部材９５は、本体ケーシング２に設けられる図示せぬ軸部に回転自在に装着される筒状部９５ａと、筒状部９５ａから径方向外側へ延びる遮光用アーム９５ｂおよび当接用アーム９５ｃとを備えており、筒状部９５ａを中心にして揺動可能に構成されている。この第２揺動部材９５は、図示せぬばねにより常時中立位置に付勢されている。そして、この中立位置において、遮光用アーム９５ｂの先端部（揺動中心から離れた一部）９５ｄは、第２発光部９４ａと第２受光部９４ｂとの間に配置される。また、中立位置において、当接用アーム９５ｃの先端部（揺動中心から離れた他部）９５ｅは、図６（ｂ）に示すように、本体ケーシング２に装着される現像カートリッジ２８の延出部８５の先端側であって、延出部８５（詳しくは高めに形成された第２延出部８５Ｂのみ）と当接可能な位置に配置される。すなわち、第１揺動部材９３の当接用アーム９３ｃの先端部９３ｅと、第２揺動部材９５の当接用アーム９５ｃの先端部９５ｅは、延出部８５の延出方向に並んで設けられている。なお、この第２揺動部材９５の当接用アーム９５ｃは、第２延出部８５Ｂよりも低く形成された第１延出部８５Ａとは左右方向において外れた位置にあるため、第１延出部８５Ａとは当接不能となっている。

なお、本実施形態においては、当接用アーム９３ｃに対する遮光用アーム９３ｂの配置位置と、当接用アーム９５ｃに対する遮光用アーム９５ｂの配置位置とが、揺動中心周りにおいて、異なるように構成されている。延出部８５の延出量を検出する構成においては、その延出方向において、複数の検出装置を配置する必要があるが、本実施形態においては、第１揺動部材９３および第２揺動部材９５を上記のように構成することにより、第１光センサ９２および第２光センサ９４の配置を、第１揺動部材９３および第２揺動部材９５の揺動中心周りにずらし、装置のコンパクト化を図っている。

制御装置９６は、第１光センサ９２および第２光センサ９４からの信号に基づいて、現像カートリッジ２８が新品であるか否かを判別するとともに、現像カートリッジ２８の仕様を判別する機能を備えている。具体的に、この制御装置９６は、フロントカバー２ａの閉動作を検出するセンサからの閉信号またはレーザプリンタ１の電源を入れたときに発せられる信号に基づいて、公知のガラ回し動作を実行する。そして、この制御装置９６は、前記したガラ回し動作の開始から終了までの間に、両方の光センサ９２，９４のいずれからも信号を受信しないときには、現像カートリッジ２８が旧品であると判断する。また、前記時間内に、第１光センサ９２の信号のみを受信したときには、現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプであると判断する。さらに、前記時間内に、両方の光センサ９２，９４からそれぞれ信号を受信したときには、現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、最大画像形成枚数が６０００枚のタイプであると判断する。なお、この新品判断、仕様判断の処理（制御方法）については、公知（例えば、特開２００６−２６７９９４号参照）であるため、その詳細な説明は省略する。

次に、２種類の現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着する際における回転体８０、第１揺動部材９３および第２揺動部材９５の動作について説明する。参照する図面において、図７は、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプの現像カートリッジを本体ケーシングに装着する際における回転体等の動作を説明する図であり、装着前の状態を示す説明図（ａ）と、装着直後の状態を示す説明図（ｂ）と、ガラ回し動作中の動作を示す説明図（ｃ）と、回転体が不可逆的に回転した状態を示す説明図（ｄ）である。また、図８は、最大画像形成枚数が６０００枚のタイプの現像カートリッジを本体ケーシングに装着する際における回転体等の動作を説明する図であり、装着前の状態を示す説明図（ａ）と、装着直後の状態を示す説明図（ｂ）と、ガラ回し動作中の動作を示す説明図（ｃ）と、回転体が不可逆的に回転した状態を示す説明図（ｄ）である。図７および図８には、いずれも、新品の現像カートリッジが示されている。

＜最大画像形成枚数が３０００枚のタイプの場合＞
まず、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプである現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着する際の動作について説明する。
図７（ａ）に示すように、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着する前においては、第１延出部８５Ａが長溝７１の最も奥側の端に位置しており、この位置において、ギヤ部８４は中間ギヤ６５から外れた位置に配置されている。

そして、図７（ｂ）に示すように、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２内の所定の取付位置まで挿入していくと、低めに形成された第１延出部８５Ａは第１揺動部材９３の当接用アーム９３ｃのみに当接する。このとき、第１延出部８５Ａは、常時ばねで中立位置に付勢されている第１揺動部材９３の当接用アーム９３ｃと当接して、その移動が止められることで、取付位置へと移動していく現像カートリッジ２８に対して所定量だけ手前側に相対的に移動する。これにより、回転体８０が時計回りに所定量だけ回転して、回転体８０のギヤ部８４が中間ギヤ６５と噛み合うこととなる。

そして、ギヤ部８４と中間ギヤ６５とが噛み合うと、中間ギヤ６５により回転体８０の回転が止められて、第１延出部８５Ａが再度現像カートリッジ２８とともに移動して、当接用アーム９３ｃを前記ばねの付勢力に抗して奥側に押圧する。これにより、第１揺動部材９３の遮光用アーム９３ｂが手前側に揺動されて、第１発光部９２ａからの光が第１受光部９２ｂで受光され、第１光センサ９２がＯＮ状態となって所定のＯＮ信号を制御装置９６に出力する。

その後、制御装置９６は、例えばフロントカバー２ａの閉動作を示す信号に基づいて、ガラ回し動作を実行する。なお、このガラ回し動作の開始の際においては、制御装置９６は前記したＯＮ信号を受信し続けている状態となっている。

そして、制御装置９６がガラ回し動作を開始すると、図７（ｃ）に示すように、駆動装置９０の駆動力が入力ギヤ６２および中間ギヤ６５を介してギヤ部８４に伝達され、回転体８０が時計回りに回転される。そして、このように回転体８０が回転すると、第１延出部８５Ａが手前側に移動して、第１揺動部材９３が前記ばねの付勢力により中立位置に戻る。これにより、第１揺動部材９３の遮光用アーム９３ｂが元の位置に戻って、第１発光部９２ａからの光を遮断して、第１光センサ９２がＯＦＦ状態となって制御装置９６へのＯＮ信号の送信が中止される。

その後、さらに回転体８０が回転して、図７（ｄ）に示すように、第１延出部８５Ａが長溝７１の最も手前側の端に位置すると、ギヤ部８４が中間ギヤ６５から外れて、回転体８０の回転が止められる。すなわち、回転体８０が不可逆的に回転することとなる。そして、制御装置９６は、ガラ回し動作を終了すると、ガラ回し動作中に受信した１つの信号（第１光センサ９２からのＯＮ信号）に基づいて、現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、最大画像形成枚数が３０００枚のタイプであると判断する。

＜最大画像形成枚数が６０００枚のタイプの場合＞
次に、最大画像形成枚数が６０００枚のタイプである現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着する際の動作について説明する。なお、以下の説明においては、前記した３０００枚のタイプと同様の構造および動作（回転体８０の初期位置や回転動作等）については、説明を適宜省略することとする。

図８（ａ）から図８（ｂ）に示すように、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２内の所定の取付位置まで挿入していくと、高めに形成された第２延出部８５Ｂは第１揺動部材９３の当接用アーム９３ｃと第２揺動部材９５の当接用アーム９５ｃの両方に当接する。そして、さらに現像カートリッジ２８を挿入していくと、ギヤ部８４と中間ギヤ６５との噛合によりロックされた回転体８０の第２延出部８５Ｂによって、第１揺動部材９３の当接用アーム９３ｃと第２揺動部材９５の当接用アーム９５ｃとがともに奥側に押圧される。これにより、第１揺動部材９３の遮光用アーム９３ｂが手前側に揺動されて、第１発光部９２ａからの光が第１受光部９２ｂで受光されるとともに、第２揺動部材９５の遮光用アーム９５ｂが手前側に揺動されて、第２発光部９４ａからの光が第２受光部９４ｂで受光される。そのため、第１光センサ９２がＯＮ状態となって所定のＯＮ信号を制御装置９６に出力するとともに、第２光センサ９４もＯＮ状態となって所定のＯＮ信号を制御装置９６に出力する。

その後は、図８（ｃ）から図８（ｄ）に示すように、３０００枚のタイプと同様の動作（ガラ回し動作等）が行われる。そして、制御装置９６は、ガラ回し動作を終了すると、ガラ回し動作中に受信した２つの信号（第１光センサ９２と第２光センサ９４からのＯＮ信号）に基づいて、現像カートリッジ２８が新品であり、かつ、最大画像形成枚数が６０００枚のタイプであると判断する。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
制御装置９６は、延出部８５の移動の有無や延出量の違いを第１光センサ９２および第２光センサ９４から受信する信号の数に応じて判別できるので、新品検知および仕様検知を良好に行うことができる。また、この構造によれば、延出部８５の延出量を変えるだけで仕様検知を行うことができるので、従来のように回転方向に並べられた２本の当接突起をアクチュエータに当接させる構造に比べ、回転体８０の回転量は少なくて済み、現像カートリッジ２８の小型化を図ることができる。

現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着したときに、当接用アーム９３ｃによって延出部８５が現像カートリッジ２８に対して相対的に手前側へ動かされることで、回転体８０のギヤ部８４が中間ギヤ６５と噛み合うので、装着前の状態においては延出部８５に力を加えない限りギヤ部８４と中間ギヤ６５とは噛み合わない状態に維持される。したがって、工場出荷前のテスト時において、現像カートリッジ２８の各ギヤ６２〜６６を回転させたとしても、回転体８０が各ギヤ６２〜６６とともに回転することがないので、延出部８５の位置を本体ケーシング２に取り付けるまで正規の位置に維持させておくことができる。

長溝７１の奥側の端の奥斜め下側に、延出部８５と略同じ高さとなるカバー部７４が形成されることで、延出部８５が長溝７１の奥側の端に位置する際に、この延出部８５に対する奥斜め下側からの外力の作用がカバー部７４によって防止される。そのため、例えば工場出荷前のテスト時において、作業者等によって延出部８５が押されることが抑制され、延出部８５の位置を正規の位置に確実に維持させておくことができる。

長溝７１の手前側の端に、延出部８５と略同じ高さとなる延出リブ７３が、延出部８５を奥、手前、下の三方向から囲うように形成されることで、延出部８５が長溝７１の手前側の端に位置する際に、この延出部８５に対する奥、手前、下の三方向からの外力の作用が延出リブ７３によって防止される。そのため、例えば使用途中の現像カートリッジ２８が本体ケーシング２から取り外された場合（例えば、紙詰まり時等）において、仮にユーザが延出部８５を触ろうとしても、延出リブ７３によって触り難くなっているので、ユーザの誤操作に起因した新品判断の誤検知を抑制することができる。

ギヤ歯部８４ａを径方向内側へ撓み変形可能に構成したので、仮に現像カートリッジ２８を勢いよく本体ケーシング２に装着することにより回転体８０が勢いよく回転して、そのギヤ歯部８４ａが中間ギヤ６５に勢いよく衝突したとしても、その衝撃を和らげることができる。また、ギヤ歯部８４ａと中間ギヤ６５との各歯の先端同士がぶつかった場合であっても、ギヤ歯部８４ａが撓むことで歯の先端位置がずれるので、ギヤ歯部８４ａと中間ギヤ６５とを良好に噛み合わせることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、２つの揺動部材９３，９５を延出部８５の基端側と先端側とに配置することによって、延出部８５の延出量を検知するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、延出部の先端にミラーを設けるとともに、延出部の延出方向において前記ミラーと対向する光センサを設け、延出部の先端と光センサとの間の距離を検出することで、延出量を検知するようにしてもよい。なお、このような距離センサとしては、光センサに限らず、超音波センサなどであってもよい。

また、例えば、回転体の回転とともに移動する延出部と当接するように板ばねを設け、この板ばねに歪ゲージを設けることでも、延出量を検知できる。すなわち、短い延出部の場合には、板ばねの撓み量が小さく、長い延出部の場合には板ばねの撓み量が大きくなるように、板ばねを配置することで、延出量を検知できる。

前記実施形態では、各揺動部材９３，９５の略中央部を軸支することで各揺動部材９３，９５を揺動自在としたが、本発明はこれに限定されず、例えば揺動部材の一端を軸支するようにしてもよい。なお、この場合には、例えば、揺動部材の他端を延出部と当接可能な位置に配置するとともに、揺動部材の一端と他端との間の部分を光センサの発光部と受光部との間に配置すればよい。

前記実施形態では、現像カートリッジ２８を本体ケーシング２に装着したときに延出部８５を第１揺動部材９３等と当接させることで、ギヤ部８４と中間ギヤ６５とを噛み合せるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、延出部８５を当接させる相手は、本体ケーシング２の一部（本体ケーシング２側の部品）であればどのようなものであってもよい。ただし、前記実施形態のように当接させる相手を第１揺動部材９３等とすると部品点数を抑えることができるので、前記実施形態のようにするのが望ましい。

前記実施形態では、カバー部７４を長溝７１の奥側の端の奥斜め下側に設けたが、本発明はこれに限定されず、各揺動部材９３，９５の当接用アーム９３ｃ，９５ｃと延出部８５とが当接する方向とは異なる方向であれば、どの位置に設けてもよい。
前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。 最大画像形成枚数が３０００枚のタイプである現像カートリッジを示す斜視図である。 図２の現像カートリッジの側面図である。 最大画像形成枚数が６０００枚のタイプである現像カートリッジを示す斜視図である。 本体ケーシングから現像カートリッジを取り外した状態を示す断面図である。 新品仕様検知装置を示す斜視図であり、新品仕様検知装置の各構成部品を示す斜視図（ａ）と、第１揺動部材、第２揺動部材および延出部の関係を示す斜視図である。 最大画像形成枚数が３０００枚のタイプの現像カートリッジを本体ケーシングに装着する際における回転体等の動作を説明する図であり、装着前の状態を示す説明図（ａ）と、装着直後の状態を示す説明図（ｂ）と、ガラ回し動作中の動作を示す説明図（ｃ）と、回転体が不可逆的に回転した状態を示す説明図（ｄ）である。 最大画像形成枚数が６０００枚のタイプの現像カートリッジを本体ケーシングに装着する際における回転体等の動作を説明する図であり、装着前の状態を示す説明図（ａ）と、装着直後の状態を示す説明図（ｂ）と、ガラ回し動作中の動作を示す説明図（ｃ）と、回転体が不可逆的に回転した状態を示す説明図（ｄ）である。

符号の説明

１ レーザプリンタ
２ 本体ケーシング
２８ 現像カートリッジ
６０ カートリッジ本体
６１ ギヤ機構
６５ 中間ギヤ
７０ カバー体
７１ 長溝
７３ 延出リブ
７４ カバー部
８０ 回転体
８４ ギヤ部
８４ａ ギヤ歯部
８５ 延出部
８５Ａ 第１延出部
８５Ｂ 第２延出部
９０ 駆動装置
９１ 新品仕様検知装置
９２ 第１光センサ
９２ａ 第１発光部
９２ｂ 第１受光部
９３ 第１揺動部材
９３ｂ 遮光用アーム
９３ｃ 当接用アーム
９３ｄ 先端部
９３ｅ 先端部
９４ 第２光センサ
９４ａ 第２発光部
９４ｂ 第２受光部
９５ 第２揺動部材
９５ｂ 遮光用アーム
９５ｃ 当接用アーム
９５ｄ 先端部
９５ｅ 先端部
９６ 制御装置

Claims (4)

1. 画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、を備え、
   前記現像カートリッジは、
   一方向に不可逆的に回転可能に設けられる回転体と、
   前記回転体のうちの回転軸からずれた位置に形成され、前記回転体の回転軸に沿って延出する延出部とを有し、
   前記画像形成装置本体は、
   前記回転体を回転させる駆動手段と、
   前記延出部の移動および前記延出部の延出量を検知する検知手段と、
   前記検知手段で検知する前記延出部の移動の有無に応じて前記現像カートリッジが新品であるか否かを判別するとともに、前記検知手段で検知した前記延出部の延出量に応じて前記現像カートリッジの仕様を判別する判断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記延出部は、前記現像カートリッジを前記画像形成装置本体に装着したときに前記検知手段に対向する位置に配置され、
   前記検知手段は、
   第１発光部と第１受光部を有する第１光センサと、
   前記画像形成装置本体に対して揺動可能に設けられ、揺動中心から離れた一部が前記第１発光部と前記第１受光部との間に配置される第１揺動部材と、
   第２発光部と第２受光部を有する第２光センサと、
   前記画像形成装置本体に対して揺動可能に設けられ、揺動中心から離れた一部が前記第２発光部と前記第２受光部との間に配置される第２揺動部材と、を備え、
   前記第１揺動部材のうち揺動中心から離れた他部と、前記第２揺動部材のうち揺動中心から離れた他部とが、前記延出部の延出方向に並んで前記延出部と当接可能に設けられ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。
3. 前記駆動手段からの駆動力を前記回転体に伝達する伝達ギヤをさらに備え、
   前記延出部は、前記現像カートリッジを前記画像形成装置本体に装着したときに前記画像形成装置本体の一部と当接可能な位置に配置され、
   前記回転体は、前記延出部と前記画像形成装置本体の一部との当接により回転して前記伝達ギヤと噛み合うように構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像カートリッジには、前記画像形成装置本体の一部と前記延出部とが当接する方向とは異なる方向からの前記延出部への外力の作用を防止するカバー部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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