JP2012177859A

JP2012177859A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2012177859A
Application number: JP2011041797A
Authority: JP
Inventors: Satoru Suzuki; 悟鈴木
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP5716453B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of reducing the number of rotations of a developing roller.SOLUTION: The image forming apparatus configured so as to optically detect an amount of toner T in a replaceable developing cartridge 7 in which an agitator 75 and a developing roller are rotated together by the input of drive force comprises: determining means 110 for determining the time to replace the developing cartridge 7, based on a reception signal from a light receiving element 92; and drive control means 120 for controlling the rotation of the agitator 75. In a case where the previous determination made that the replacement time has arrived when a signal for starting an initial operation is input, the drive control means 120 rotates the agitator 75 at the first number of rotations. In a case where the previous determination made that the replacement time has not arrived yet, the drive control means 120 rotates the agitator 75 at the second number of rotations smaller than the first number of rotations. The determining means 110 determines a replacement time when the agitator 75 rotates at the first number of rotations when the signal for starting the initial operation is input.

Description

本発明は、交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus configured to optically detect the amount of developer in a replaceable cartridge.

従来より、交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１には、カートリッジの側壁に対向する一対の光透過窓を設け、一方の光透過窓から入射した光を他方の光透過窓から検知することで得られる受光信号に基づいてカートリッジ内の現像剤の残量を検出する構成が開示されている。 Conventionally, an image forming apparatus configured to optically detect the amount of developer in a replaceable cartridge is known. For example, Patent Document 1 includes a pair of light transmission windows opposed to the side walls of the cartridge, and a cartridge based on a light reception signal obtained by detecting light incident from one light transmission window from the other light transmission window. A configuration for detecting the remaining amount of the developer is disclosed.

また、画像形成装置には、カートリッジを着脱するための開口を開閉するカバーが閉じられたときや、画像形成動作の前などに、アジテータ（撹拌部材）や現像ローラを予備的に回転させ、現像ローラに現像剤を供給する動作（以下、初期動作という。）を実行するように構成されたものが知られている。そして、従来の画像形成装置は、初期動作を実行するときにもカートリッジ内の現像剤の量を検出していた。 Also, in the image forming apparatus, when the cover for opening and closing the opening for attaching and detaching the cartridge is closed or before the image forming operation, the agitator (stirring member) and the developing roller are preliminarily rotated to perform development. An apparatus configured to execute an operation of supplying a developer to a roller (hereinafter referred to as an initial operation) is known. The conventional image forming apparatus detects the amount of developer in the cartridge even when the initial operation is executed.

特開２００１−５２７６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-5276

ところで、交換可能なカートリッジには、駆動力が入力されることで撹拌部材と現像ローラとが共に回転するように構成されたものがある。このようなカートリッジは、カートリッジ内の現像剤の量を検出するときに撹拌部材が回転すると、現像ローラも回転することとなる。 Incidentally, some replaceable cartridges are configured such that the stirring member and the developing roller rotate together when a driving force is input. In such a cartridge, when the stirring member rotates when detecting the amount of the developer in the cartridge, the developing roller also rotates.

カートリッジ内の現像剤は、特に現像ローラと供給ローラや層厚規制ブレードなどとの間で繰り返し摩擦を受けることで徐々に帯電性能が低下するので、現像剤（カートリッジ）の寿命を長くするためには、画像形成動作以外の動作を実行するときになるべく現像ローラを回転させないようにすることが望ましい。 In order to extend the life of the developer (cartridge), the charging performance of the developer in the cartridge gradually deteriorates due to repeated friction between the developing roller, the supply roller, the layer thickness regulating blade and the like. It is desirable to prevent the developing roller from rotating as much as possible when performing an operation other than the image forming operation.

本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、現像ローラの回転回数を減らすことができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can reduce the number of rotations of a developing roller.

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、回転することで現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラとを有し、駆動力が入力されることで前記撹拌部材と前記現像ローラとが共に回転するように構成された交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置であって、カートリッジ内に光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射されてカートリッジ内を通った光を受光する受光素子と、前記受光素子の受光信号に基づいてカートリッジの交換時期を判定する判定手段と、前記撹拌部材の回転を制御する駆動制御手段とを備え、前記駆動制御手段は、初期動作開始の信号が入力された場合において、前回の判定でカートリッジが交換時期であると判定されていた場合は、前記撹拌部材を第１の回転回数で回転させ、前回の判定でカートリッジが交換時期でないと判定されていた場合は、前記撹拌部材を前記第１の回転回数よりも少ない第２の回転回数で回転させ、前記判定手段は、初期動作開始の信号が入力された場合において、前記撹拌部材が前記第１の回転回数で回転するときにカートリッジの交換時期を判定することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the image forming apparatus of the present invention includes a stirring member that stirs the developer by rotating and a developing roller that carries the developer, and the driving force is input to the image forming apparatus. An image forming apparatus configured to optically detect an amount of developer in a replaceable cartridge configured such that a stirring member and the developing roller rotate together, and emits light into the cartridge A light-emitting element that receives the light emitted from the light-emitting element and passed through the cartridge, a determination unit that determines when to replace the cartridge based on a light-receiving signal of the light-receiving element, and rotation of the stirring member And a drive control means for controlling the cartridge when the initial operation start signal is input and the cartridge has been determined to be the replacement time in the previous determination. Rotates the stirring member at the first number of rotations, and if it is determined in the previous determination that the cartridge is not at a replacement time, the stirring member is rotated at a second number of rotations less than the first number of rotations. When the initial operation start signal is input, the determination unit determines a cartridge replacement time when the stirring member rotates at the first number of rotations.

このように構成された画像形成装置によれば、前回の判定でカートリッジが交換時期でないと判定されていた場合は、撹拌部材を少ない回転回数で回転させるので、撹拌部材と共に回転する現像ローラの回転回数を減らすことができる。これにより、現像剤の帯電性能の低下を抑制することができるので、カートリッジの寿命を長くしたり、従来のカートリッジと同程度の寿命を確保しながらカートリッジに収容する現像剤の初期容量を減らしてカートリッジや画像形成装置を小型化したりすることが可能となる。 According to the image forming apparatus configured as described above, when the cartridge is determined not to be replaced in the previous determination, the stirring member is rotated with a small number of rotations, so that the rotation of the developing roller that rotates together with the stirring member is rotated. The number of times can be reduced. As a result, deterioration of the charging performance of the developer can be suppressed, so the life of the cartridge can be extended, or the initial capacity of the developer stored in the cartridge can be reduced while ensuring the same life as the conventional cartridge. It is possible to downsize the cartridge and the image forming apparatus.

本発明によれば、前回の判定でカートリッジが交換時期でないと判定されていた場合は、撹拌部材の回転回数を少なくするので、撹拌部材と共に回転する現像ローラの回転回数を減らすことができる。 According to the present invention, when it is determined in the previous determination that the cartridge is not at the replacement time, the number of rotations of the stirring member is reduced, so that the number of rotations of the developing roller rotating together with the stirring member can be reduced.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a laser printer as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 現像カートリッジの断面図（ａ）と側面図（ｂ）である。FIG. 4 is a cross-sectional view (a) and a side view (b) of the developing cartridge. 現像カートリッジ周辺の構成を併せて示す図２のＸ−Ｘ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 2 showing the configuration around the developing cartridge. 受光素子の出力電圧値を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the output voltage value of a light receiving element. レーザプリンタにおける制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control in a laser printer. 第２実施形態に係る現像カートリッジの側面図であり、小容量タイプを示す図（ａ）と、大容量タイプを示す図（ｂ）である。It is a side view of the developing cartridge according to the second embodiment, a diagram showing a small capacity type (a) and a diagram (b) showing a large capacity type. 第２実施形態に係るレーザプリンタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser printer which concerns on 2nd Embodiment. 小容量タイプの検知ギヤの動作の説明図（ａ）〜（ｄ）と、大容量タイプの検知ギヤの動作の説明図（ｅ）〜（ｈ）である。It is explanatory drawing (a)-(d) of operation | movement of a small capacity type detection gear, and explanatory drawing (e)-(h) of operation | movement of a large capacity type detection gear. 第２実施形態に係るレーザプリンタにおける制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control in the laser printer which concerns on 2nd Embodiment.

［第１実施形態］
次に、本発明の第１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。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について簡単に説明した後、本発明の特徴部分に係るレーザプリンタ１の詳細な構成および動作について説明する。 [First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, first, a schematic configuration of a laser printer 1 as an example of an image forming apparatus will be briefly described, and then a detailed configuration and operation of the laser printer 1 according to a characteristic part of the present invention will be described.

ここで、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。 Here, in the following description, the direction will be described with reference to the user who uses the laser printer 1. That is, the right side in FIG. 1 is “front”, the left side is “rear”, the front side is “left”, and the back side is “right”. Also, the vertical direction in FIG.

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上にトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｓ上のトナー像を熱定着する定着装置８とを主に備えている。 <Schematic configuration of laser printer>
As shown in FIG. 1, the laser printer 1 is a process of transferring a toner image (developer image) onto a paper feed unit 3 that supplies a paper S, an exposure device 4, and the paper S in a main body housing 2. It mainly includes a cartridge 5 and a fixing device 8 that thermally fixes the toner image on the paper S.

本体筐体２の前側には、プロセスカートリッジ５を着脱するための開口２Ａと、開口２Ａを開閉するカバー２１が設けられている。なお、図示は省略するが、レーザプリンタ１は、カバー２１の開閉を検知する公知の開閉検知センサを備えている。 On the front side of the main body housing 2, an opening 2A for attaching and detaching the process cartridge 5 and a cover 21 for opening and closing the opening 2A are provided. Although not shown, the laser printer 1 includes a known opening / closing detection sensor that detects opening / closing of the cover 21.

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｓを収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｓを送り出す用紙供給機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｓは、用紙供給機構３２によって１枚ずつ分離され、プロセスカートリッジ５（感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間）に向けて供給される。 The paper feed unit 3 is provided at a lower portion in the main body housing 2, and mainly includes a paper feed tray 31 that stores the paper S and a paper supply mechanism 32 that feeds the paper S from the paper feed tray 31. The sheets S in the sheet feed tray 31 are separated one by one by the sheet supply mechanism 32 and supplied toward the process cartridge 5 (between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63).

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。 The exposure apparatus 4 is disposed in the upper part of the main body housing 2 and includes a laser light emitting unit (not shown), a polygon mirror, a lens, a reflecting mirror, and the like that are not shown. In this exposure device 4, the surface of the photosensitive drum 61 is exposed by scanning the surface of the photosensitive drum 61 at high speed with laser light (see the chain line) based on the image data emitted from the laser light emitting unit.

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、カバー２１を開いたときにできる開口２Ａから本体筐体２に対して着脱可能（交換可能）に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、カートリッジの一例としての現像カートリッジ７とから構成されている。 The process cartridge 5 is disposed below the exposure apparatus 4 and is configured to be detachably (replaceable) with respect to the main body housing 2 through an opening 2A formed when the cover 21 is opened. The process cartridge 5 includes a drum unit 6 and a developing cartridge 7 as an example of the cartridge.

現像カートリッジ７は、ドラムユニット６に対して着脱自在となっており、ドラムユニット６に装着された状態で、本体筐体２に対して交換可能に装着されるように構成されている。この現像カートリッジ７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部７４と、撹拌部材の一例としてのアジテータ７５とを主に備えている。 The developing cartridge 7 is detachable from the drum unit 6, and is configured to be replaceably attached to the main body housing 2 while being attached to the drum unit 6. The developing cartridge 7 mainly includes a developing roller 71, a supply roller 72, a layer thickness regulating blade 73, a toner accommodating portion 74 that accommodates toner (developer), and an agitator 75 as an example of a stirring member. ing.

現像カートリッジ７では、トナー収容部７４内のトナーは、回転するアジテータ７５によって撹拌されつつ供給ローラ７２に向けて搬送（供給）された後、現像ローラ７１と供給ローラ７２の回転に伴って、供給ローラ７２から現像ローラ７１に供給される。現像ローラ７１上に供給されたトナーは、現像ローラ７１の回転に伴って、層厚規制ブレード７３と現像ローラ７１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。 In the developing cartridge 7, the toner in the toner accommodating portion 74 is conveyed (supplied) toward the supply roller 72 while being agitated by the rotating agitator 75, and then supplied as the developing roller 71 and the supply roller 72 rotate. Supplied from the roller 72 to the developing roller 71. The toner supplied onto the developing roller 71 enters between the layer thickness regulating blade 73 and the developing roller 71 as the developing roller 71 rotates, and is carried on the developing roller 71 as a thin layer having a constant thickness. The

ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。このドラムユニット６では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム６１の表面に静電潜像が形成される。 The drum unit 6 mainly includes a photosensitive drum 61, a charger 62, and a transfer roller 63. In the drum unit 6, the surface of the photosensitive drum 61 is uniformly charged by the charger 62, and then exposed by the laser beam from the exposure device 4, whereby the electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 61. Is formed.

そして、現像ローラ７１上に担持されているトナーが、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像に供給されることで、感光体ドラム６１の表面にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで、感光体ドラム６１の表面に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。 Then, the toner carried on the developing roller 71 is supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 61, whereby a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 61. Thereafter, the sheet S is conveyed between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63, whereby the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 61 is transferred onto the sheet S.

定着装置８は、プロセスカートリッジ５の後方に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。この定着装置８では、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された（画像が形成された）用紙Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２２上に排出される。 The fixing device 8 is disposed behind the process cartridge 5, and mainly includes a heating roller 81 and a pressure roller 82 disposed so as to face the heating roller 81 and press the heating roller 81. In the fixing device 8, the toner image transferred onto the paper S is thermally fixed while the paper S passes between the heating roller 81 and the pressure roller 82. The paper S on which the toner image is thermally fixed (image is formed) is discharged onto the paper discharge tray 22 by the paper discharge roller 23.

＜レーザプリンタの詳細構成＞
次に、本発明の特徴部分に係るレーザプリンタ１の詳細な構成および動作（制御）について説明する。なお、以下の説明においては、本発明に関連する現像カートリッジ７および本体筐体２側の構成について説明した後、レーザプリンタ１における制御について説明する。 <Detailed configuration of laser printer>
Next, the detailed configuration and operation (control) of the laser printer 1 according to the characteristic part of the present invention will be described. In the following description, the configuration of the developing cartridge 7 and the main body housing 2 related to the present invention will be described and then the control in the laser printer 1 will be described.

（現像カートリッジの構成）
図２（ａ），（ｂ）に示すように、現像カートリッジ７は、前記した現像ローラ７１やトナー収容部７４、アジテータ７５などのほか、さらにギヤ機構７６を備えている。
トナー収容部７４の左右の側壁（符号省略）には、左右方向において対向する一対の透明な光透過部７４Ａが設けられている（図３も参照）。 (Developer cartridge configuration)
2A and 2B, the developing cartridge 7 includes a gear mechanism 76 in addition to the developing roller 71, the toner containing portion 74, the agitator 75, and the like.
A pair of transparent light transmitting portions 74A facing in the left-right direction are provided on the left and right side walls (not shown) of the toner containing portion 74 (see also FIG. 3).

アジテータ７５は、トナー収容部７４の左右の側壁に回転可能に支持された回転軸７５Ａと、回転時にトナー収容部７４内のトナーＴを撹拌・搬送する可撓性シート部材７５Ｂと、回転時に光透過部７４Ａに付着したトナーＴを拭き取るワイパー７５Ｃとを主に有している。 The agitator 75 includes a rotary shaft 75A rotatably supported on the left and right side walls of the toner storage portion 74, a flexible sheet member 75B that stirs and conveys the toner T in the toner storage portion 74 during rotation, and a light when rotated. The wiper 75C mainly wipes off the toner T adhering to the transmission part 74A.

ギヤ機構７６は、レーザプリンタ１から入力される駆動力を現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５に伝達するための機構であり、現像カートリッジ７の左側面に設けられている。このギヤ機構７６は、駆動力が入力される入力ギヤ７６Ａと、入力ギヤ７６Ａと噛み合う現像ローラギヤ７６Ｂおよび供給ローラギヤ７６Ｃと、入力ギヤ７６Ａに中間ギヤ７６Ｄを介して噛み合うアジテータギヤ７６Ｅとから主に構成されている。 The gear mechanism 76 is a mechanism for transmitting the driving force input from the laser printer 1 to the developing roller 71, the supply roller 72 and the agitator 75, and is provided on the left side surface of the developing cartridge 7. The gear mechanism 76 mainly includes an input gear 76A to which a driving force is input, a developing roller gear 76B and a supply roller gear 76C that mesh with the input gear 76A, and an agitator gear 76E that meshes with the input gear 76A via an intermediate gear 76D. Has been.

現像ローラギヤ７６Ｂ、供給ローラギヤ７６Ｃおよびアジテータギヤ７６Ｅは、それぞれ、現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５を回転駆動させるギヤであり、現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５の各回転軸の端部に一体に設けられている。このようなギヤ機構７６により、現像カートリッジ７では、入力ギヤ７６Ａに駆動力が入力されることで現像ローラ７１とアジテータ７５とが共に回転するようになっている。 The developing roller gear 76B, the supply roller gear 76C, and the agitator gear 76E are gears that rotate and drive the developing roller 71, the supply roller 72, and the agitator 75, respectively. Are integrally provided. With such a gear mechanism 76, the developing roller 71 and the agitator 75 rotate together in the developing cartridge 7 when a driving force is input to the input gear 76 </ b> A.

（本体筐体側の構成）
図３に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、駆動源となるモータＭと、発光素子９１と、受光素子９２と、レーザプリンタ１の動作を制御する制御装置１００とを備えている。 (Configuration of the main unit casing)
As shown in FIG. 3, the laser printer 1 includes a motor M serving as a drive source, a light emitting element 91, a light receiving element 92, and a control device 100 that controls the operation of the laser printer 1 in the main body housing 2. I have.

モータＭの駆動力は、図示しない公知の駆動力伝達機構によって現像カートリッジ７のギヤ機構７６（入力ギヤ７６Ａ）に入力され、現像ローラ７１やアジテータ７５などに伝達される。 The driving force of the motor M is input to the gear mechanism 76 (input gear 76A) of the developing cartridge 7 by a known driving force transmission mechanism (not shown) and transmitted to the developing roller 71, the agitator 75, and the like.

発光素子９１と受光素子９２は、本体筐体２に装着された現像カートリッジ７の一対の光透過部７４Ａを挟むように対向して配置されている。このような発光素子９１および受光素子９２としては、例えば、公知の光センサを採用することができる。発光素子９１から出射された光（破線参照）は、一方の光透過部７４Ａを通って現像カートリッジ７（トナー収容部７４）内に入り、他方の光透過部７４Ａを通って受光素子９２で受光される。 The light emitting element 91 and the light receiving element 92 are arranged to face each other so as to sandwich the pair of light transmitting portions 74 </ b> A of the developing cartridge 7 attached to the main body housing 2. As such a light emitting element 91 and a light receiving element 92, for example, a known optical sensor can be adopted. Light emitted from the light emitting element 91 (see the broken line) passes through one light transmitting portion 74A and enters the developing cartridge 7 (toner accommodating portion 74), and is received by the light receiving element 92 through the other light transmitting portion 74A. Is done.

受光素子９２は、受光量（受光した光の強度）に応じて出力電圧値（出力値）が変化する素子であり、光を受光することで、図４に示すような受光信号を制御装置１００（判定手段１１０）に出力する。なお、本実施形態では、受光素子９２として、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が小さくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が大きくなるものを採用している。 The light receiving element 92 is an element whose output voltage value (output value) changes according to the amount of received light (the intensity of the received light), and receives the light to generate a light receiving signal as shown in FIG. To (determination means 110). In the present embodiment, a light receiving element 92 is used that has a small output voltage value when the intensity of received light is small and a large output voltage value when the intensity of received light is large.

なお、図２（ａ）に二点鎖線で示すように、現像カートリッジ７内のトナーＴの量が多い場合、現像カートリッジ７内に入った光は、トナーＴによって遮られるので、受光素子９２ではほとんど受光されない。図４に示すような受光信号が得られるのは、現像カートリッジ７内のトナーＴの量がある程度少なくなってからである。 2A, when the amount of toner T in the developing cartridge 7 is large, the light entering the developing cartridge 7 is blocked by the toner T. Almost no light is received. The light reception signal as shown in FIG. 4 is obtained after the amount of toner T in the developing cartridge 7 is reduced to some extent.

図３に戻り、制御装置１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを備えて構成されており、予め設定されたプログラムなどに従ってレーザプリンタ１の各部を制御する。この制御装置１００は、本発明に関連する機能部として、判定手段１１０と、駆動制御手段１２０と、記憶手段１９０とを主に備えている。 Returning to FIG. 3, the control device 100 includes a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface (not shown), and the like, and controls each unit of the laser printer 1 according to a preset program. The control device 100 mainly includes a determination unit 110, a drive control unit 120, and a storage unit 190 as functional units related to the present invention.

判定手段１１０は、受光素子９２から出力された受光信号に基づいて現像カートリッジ７の交換時期を判定する機能を有している。そして、判定手段１１０は、現像カートリッジ７が交換時期であるか否かの判定結果を記憶手段１９０に記憶する。また、判定手段１１０は、交換時期であると判定した場合は、レーザプリンタ１に設けられたディスプレイに交換時期である旨を表示したり、警報音を鳴らしたりして、ユーザに現像カートリッジ７が交換時期であることを報知する。 The determination unit 110 has a function of determining the replacement timing of the developing cartridge 7 based on the light reception signal output from the light receiving element 92. Then, the determination unit 110 stores in the storage unit 190 a determination result as to whether or not the development cartridge 7 has been replaced. If the determination unit 110 determines that the replacement time is reached, the display unit provided in the laser printer 1 displays a message indicating that the replacement time is reached, or sounds an alarm sound, so that the developer cartridge 7 is displayed to the user. Notify that it is time for replacement.

ここで、判定手段１１０における現像カートリッジ７の交換時期の判定の一例について説明する。図４に示すように、判定手段１１０は、まず、アジテータ７５が回転を開始して３回転目開始以降（本実施形態では４回転目に行うものとする。）において、出力電圧値が予め設定された受光基準値Ｖ１を超えた時間を算出する。次いで、判定手段１１０は、４回転目の１周期ＴＡに占める、出力電圧値が受光基準値Ｖ１を超えた時間の割合（判定対象値）を算出する。 Here, an example of determination of the replacement timing of the developing cartridge 7 in the determination unit 110 will be described. As shown in FIG. 4, the determination unit 110 first sets the output voltage value in advance after the third rotation after the agitator 75 starts rotating (in the present embodiment, the fourth rotation). The time exceeding the received light reception reference value V1 is calculated. Next, the determination unit 110 calculates a ratio (determination target value) of the time during which the output voltage value exceeds the light reception reference value V1 in one cycle TA of the fourth rotation.

その後、判定手段１１０は、判定対象値が予め設定された所定の割合（判定閾値）を超えたか否かを判定し、判定対象値が判定閾値を超えた場合に現像カートリッジ７が交換時期であると判定する。例えば、判定閾値が１０％に設定されているとすれば、判定対象値が１１％であった場合には、判定対象値が判定閾値を超えるので、判定手段１１０は、現在装着されている現像カートリッジ７が交換時期であると判定する。 Thereafter, the determination unit 110 determines whether or not the determination target value exceeds a predetermined ratio (determination threshold value) set in advance, and when the determination target value exceeds the determination threshold value, the development cartridge 7 is the replacement time. Is determined. For example, if the determination threshold value is set to 10%, if the determination target value is 11%, the determination target value exceeds the determination threshold value. It is determined that it is time to replace the cartridge 7.

レーザプリンタ１において、現像カートリッジ７の交換時期の判定は、前記した用紙Ｓに画像を形成する動作（画像形成動作）を実行する場合や、初期動作を実行する場合（詳細については後述する）などに併せて実行される。 In the laser printer 1, the determination of the replacement timing of the developing cartridge 7 is performed when the above-described operation for forming an image on the paper S (image forming operation) is performed, or when an initial operation is performed (details will be described later). It is executed in conjunction with.

ここで、初期動作とは、画像形成動作を実行する前に、現像ローラ７１や供給ローラ７２、アジテータ７５などを予備的に回転させ、現像ローラ７１にトナーＴを供給する（担持させる）動作をいうものとする。この初期動作は、レーザプリンタ１の電源が入れられたり、カバー２１が閉じられたりした場合などや、画像形成動作開始の指示（印刷ジョブ）と共に、制御装置１００に初期動作開始の信号が入力されることで実行される。レーザプリンタ１では、現像ローラ７１にトナーＴを担持させるためには、アジテータ７５が後述する第２の回転回数（一例として２回転）で回転する時間、共に現像ローラ７１や供給ローラ７２などを回転させれば十分となっている。 Here, the initial operation is an operation of preliminarily rotating the developing roller 71, the supply roller 72, the agitator 75, and the like to supply (carry) toner T to the developing roller 71 before executing the image forming operation. It shall be said. This initial operation is performed when the laser printer 1 is turned on or the cover 21 is closed, or when an initial operation start signal is input to the control device 100 together with an instruction to start an image forming operation (print job). To be executed. In the laser printer 1, in order to cause the developing roller 71 to carry the toner T, the developing roller 71, the supply roller 72, and the like are rotated together for a time during which the agitator 75 rotates at a second number of rotations described below (two rotations as an example). This is enough.

なお、現像カートリッジ７内のトナーＴは、アジテータ７５が回転することで現像カートリッジ７内に飛散するが、特に図２（ａ）に実線で示すようにトナーＴの量が少なくなってくると、アジテータ７５の回転初期（例えば、図４における１〜２回転目など）は、底に溜まったトナーが十分に飛散していないため、入射された光が現像カートリッジ７内を通過しやすくなり、受光素子９２が受光する光の強度（出力電圧値）が大きくなる。 The toner T in the developing cartridge 7 is scattered in the developing cartridge 7 by the rotation of the agitator 75. In particular, when the amount of the toner T decreases as shown by the solid line in FIG. At the initial rotation of the agitator 75 (for example, the first and second rotations in FIG. 4), the toner accumulated on the bottom is not sufficiently scattered, so that the incident light easily passes through the developing cartridge 7 and is received. The intensity (output voltage value) of light received by the element 92 increases.

そのため、レーザプリンタ１では、交換時期の判定の精度を高めるため、現像カートリッジ７の交換時期の判定を行う場合は、アジテータ７５を２回転を超えて回転させ、現像カートリッジ７内にトナーＴを均一に飛散させた（均一に飛散したと推定できる状態とした）上で、３回転目開始以降に実行している。 Therefore, in the laser printer 1, in order to improve the accuracy of determination of the replacement time, when the replacement time of the developing cartridge 7 is determined, the agitator 75 is rotated more than two times, and the toner T is uniformly distributed in the developing cartridge 7. Is executed after the start of the third rotation.

駆動制御手段１２０は、モータＭの駆動（ＯＮ・ＯＦＦや回転速度など）を制御することで、レーザプリンタ１に設けられた図示しない駆動力伝達機構や、現像カートリッジ７のギヤ機構７６を介して、現像ローラ７１やアジテータ７５の回転を制御する機能を有している。 The drive control means 120 controls the drive (ON / OFF, rotation speed, etc.) of the motor M, thereby driving the drive force transmission mechanism (not shown) provided in the laser printer 1 and the gear mechanism 76 of the developing cartridge 7. Also, it has a function of controlling the rotation of the developing roller 71 and the agitator 75.

本実施形態において、駆動制御手段１２０は、初期動作開始の信号が入力された場合において、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期であると判定されていた場合は、アジテータ７５を第１の回転回数（一例として４回転）で回転させ、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期でないと判定されていた場合は、アジテータ７５を第１の回転回数よりも少ない第２の回転回数（２回転）で回転させる。 In the present embodiment, the drive control unit 120 rotates the agitator 75 for the first rotation when it is determined that the development cartridge 7 is at the replacement time in the previous determination when the initial operation start signal is input. If the developer cartridge 7 is determined not to be replaced at the previous determination, the agitator 75 is rotated a second number of rotations (two rotations) less than the first number of rotations. Rotate with

より具体的には、駆動制御手段１２０は、初期動作開始の信号が入力された場合において、記憶手段１９０から判定手段１１０による前回の判定結果を取得し、前回の判定で交換時期であると判定されていた場合は、アジテータ７５を４回転させる時間だけモータＭを駆動させ（ＯＮとし）、前回の判定で交換時期でないと判定されていた場合は、アジテータ７５を２回転させる時間だけモータＭを駆動させる（ＯＮとする）。このとき、現像ローラ７１も共に回転することとなる。 More specifically, when the initial operation start signal is input, the drive control unit 120 acquires the previous determination result by the determination unit 110 from the storage unit 190 and determines that it is the replacement time in the previous determination. If it has been determined that the motor M is driven (turned ON) for the time required to rotate the agitator 75 four times, and if it is determined that the replacement time is not reached in the previous determination, the motor M is operated for the time required to rotate the agitator 75 twice. Drive (set to ON). At this time, the developing roller 71 also rotates.

ここで、前回の判定とは、直前の判定（初期動作開始の信号が入力された時点を基準として、当該時点の直前に行われた交換時期の判定）をいうものとする。また、前回の判定は、どのようなタイミングで行われた判定であってもよく、例えば、初期動作中に行われた判定であってもよいし、画像形成動作中に行われた判定であってもよい。 Here, the previous determination refers to the determination immediately before (determination of the replacement time performed immediately before the time when the initial operation start signal is input as a reference). The previous determination may be a determination made at any timing, for example, a determination made during the initial operation, or a determination made during the image forming operation. May be.

また、本実施形態において、判定手段１１０は、初期動作開始の信号が入力された場合において、アジテータ７５が第１の回転回数（４回転）で回転するとき、すなわち、前回の判定で交換時期であると判定していた場合には、現像カートリッジ７の交換時期の判定を実行する。一方、判定手段１１０は、初期動作開始の信号が入力された場合において、アジテータ７５が第２の回転回数（２回転）で回転するとき、すなわち、前回の判定で交換時期でないと判定していた場合には、前記したとおり判定精度が低下する可能性があるので、現像カートリッジ７の交換時期の判定を実行しない。 Further, in the present embodiment, the determination unit 110, when the initial operation start signal is input, when the agitator 75 rotates at the first number of rotations (four rotations), that is, at the replacement time in the previous determination. If it is determined that there is, the determination of the replacement timing of the developing cartridge 7 is executed. On the other hand, when the initial operation start signal is input, the determination unit 110 determines that the agitator 75 rotates at the second number of rotations (two rotations), that is, it is not the replacement time in the previous determination. In such a case, the determination accuracy may be lowered as described above, and therefore the determination of the replacement timing of the developing cartridge 7 is not executed.

（レーザプリンタにおける制御）
次に、レーザプリンタ１における制御の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
図５に示すように、初期動作開始の信号が入力される（ＳＴＡＲＴ）と、制御装置１００は、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期であると判定されていたか否かを確認する（Ｓ２０）。 (Control in laser printer)
Next, the control flow in the laser printer 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 5, when an initial operation start signal is input (START), the control device 100 confirms whether or not the development cartridge 7 has been determined to be replaced at the previous determination (S20). ).

そして、前回の判定で交換時期であると判定されていた場合（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、アジテータ７５を４回転（第１の回転回数で回転）させて、初期動作を実行して現像ローラ７１にトナーＴを担持させるとともに、併せて、現像カートリッジ７が交換時期である否かを判定する（Ｓ３０）。 If it is determined that it is the replacement time in the previous determination (S20, Yes), the control device 100 performs the initial operation by rotating the agitator 75 four times (rotating at the first number of rotations). The toner T is carried on the developing roller 71, and at the same time, it is determined whether or not the developing cartridge 7 has been replaced (S30).

この判定において、現像カートリッジ７が交換時期であると判定した場合（Ｓ４０，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ディスプレイに交換時期である旨を表示したり、警報音を鳴らしたりして、ユーザに現像カートリッジ７が交換時期であることを報知する（Ｓ５０）。 In this determination, when it is determined that the developing cartridge 7 has been replaced (S40, Yes), the control device 100 displays on the display that it is the replacement time or sounds an alarm sound to develop to the user. It is informed that the cartridge 7 is time for replacement (S50).

一方、交換時期でない判定した場合（Ｓ４０，Ｎｏ）、制御装置１００は、初期動作開始の信号が印刷ジョブと共に入力されたか否かを判定し（Ｓ６０）、印刷ジョブと共に入力されたものである場合（Ｓ６０，Ｙｅｓ）、画像形成動作を実行する（Ｓ７０）。また、初期動作開始の信号が印刷ジョブと共に入力されたものでない場合（Ｓ６０，Ｎｏ）、すなわち、電源が入れられたり、カバー２１が閉じられたりして初期動作開始の信号が入力された場合、制御装置１００は、処理を終了する（ＥＮＤ）。 On the other hand, if it is determined that it is not the replacement time (S40, No), the control device 100 determines whether or not an initial operation start signal has been input together with the print job (S60), and if it has been input together with the print job. (S60, Yes), an image forming operation is executed (S70). If the initial operation start signal is not input together with the print job (S60, No), that is, if the power is turned on or the cover 21 is closed and the initial operation start signal is input, The control device 100 ends the process (END).

ステップＳ２０において、前回の判定で交換時期でないと判定されていた場合（Ｓ２０，Ｎｏ）、制御装置１００は、アジテータ７５を２回転（第２の回転回数で回転）させて、初期動作だけを実行して現像ローラ７１にトナーＴを担持させる（Ｓ８０）。その後、制御装置１００は、ステップＳ６０以降の処理を実行する。 If it is determined in step S20 that the replacement time is not reached (S20, No), the control device 100 rotates the agitator 75 twice (rotates at the second number of rotations) and executes only the initial operation. Then, the toner T is carried on the developing roller 71 (S80). Thereafter, the control device 100 executes the processing after step S60.

以上説明したレーザプリンタ１によれば、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期でないと判定されていた場合は、アジテータ７５を第２の回転回数（少ない回転回数）で回転させるので、アジテータ７５と共に回転する現像ローラ７１の回転回数を減らすことができる。これにより、トナーＴの帯電性能の低下を抑制することができるので、例えば、現像カートリッジ７の寿命を長くすることが可能となる。また、従来と同程度の寿命を確保しながら現像カートリッジ７に収容するトナーＴの初期容量を減らすことができるので、現像カートリッジ７やレーザプリンタ１の小型化を図ることが可能となる。 According to the laser printer 1 described above, when the development cartridge 7 is determined not to be replaced in the previous determination, the agitator 75 is rotated at the second number of rotations (a small number of rotations). The number of rotations of the rotating developing roller 71 can be reduced. As a result, a decrease in charging performance of the toner T can be suppressed, so that, for example, the life of the developing cartridge 7 can be extended. In addition, since the initial capacity of the toner T accommodated in the developing cartridge 7 can be reduced while ensuring the same life as the conventional one, the developing cartridge 7 and the laser printer 1 can be downsized.

また、本実施形態では、レーザプリンタ１は、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期であると判定されていた場合には、アジテータ７５を第１の回転回数（現像カートリッジ７内にトナーＴが均一に飛散したと推定される回転回数）で回転させた上で、現像カートリッジ７の交換時期を判定するので、交換時期の判定精度を高めることができる。 In the present embodiment, when the laser printer 1 determines that the development cartridge 7 is at the replacement time in the previous determination, the laser printer 1 sets the agitator 75 to the first number of rotations (the toner T is contained in the development cartridge 7). Since the replacement timing of the developing cartridge 7 is determined after the rotation is performed with the number of rotations estimated to be uniformly scattered), the determination accuracy of the replacement timing can be improved.

なお、本発明についてさらに補足的に説明しておくと、カバー２１が閉じられたり、レーザプリンタ１の電源が入れられたりすることで初期動作開始の信号が入力された場合は、その前に現像カートリッジ７が交換（新たに装着）されている可能性が高いため、現在装着されている現像カートリッジ７が使用可能（交換時期でない）か否か判定する必要がある。 In addition, the present invention will be further described in detail. If a signal for starting an initial operation is input when the cover 21 is closed or the laser printer 1 is turned on, the development is performed before that. Since there is a high possibility that the cartridge 7 has been replaced (newly mounted), it is necessary to determine whether or not the currently mounted developing cartridge 7 can be used (it is not time for replacement).

しかしながら、カバー２１が閉じられた場合などに、毎回、アジテータ７５を第１の回転回数で回転させて現像カートリッジ７の交換時期を判定していたら、現像ローラ７１の総回転回数が増えることとなる。そこで、本発明では、カバー２１が閉じられたり、電源が入れられたりしたときでも、前回交換時期でないと判定されていた場合は、通常、現像カートリッジ７の交換は行われないので前回の判定結果を信頼して、アジテータ７５を第１の回転回数よりも少ない第２の回転回数で回転させている。その結果、共に回転する現像ローラ７１の総回転回数を減らすことができるようになっている。 However, if the cover 21 is closed and the agitator 75 is rotated at the first number of rotations to determine the replacement timing of the developing cartridge 7 every time, the total number of rotations of the developing roller 71 is increased. . Therefore, in the present invention, even when the cover 21 is closed or the power is turned on, if it is determined that it is not the previous replacement time, the development cartridge 7 is not normally replaced, so the previous determination result , The agitator 75 is rotated at a second number of rotations less than the first number of rotations. As a result, the total number of rotations of the developing roller 71 that rotates together can be reduced.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ここで、本実施形態の位置付けについて説明する。
前記した第１実施形態で説明したとおり、本発明は、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期でないと判定されていた場合に、アジテータ７５を第２の回転回数で回転させることで現像ローラ７１の回転回数を減らすものである。 Here, the positioning of the present embodiment will be described.
As described in the first embodiment, in the present invention, the developing roller 71 is rotated by rotating the agitator 75 at the second number of rotations when it is determined in the previous determination that the developing cartridge 7 has not been replaced. The number of rotations is reduced.

しかしながら、画像形成装置には、初期動作と併せて実行される動作があり、このような動作の中には、前記した第２の回転回数よりも多くアジテータ７５を回転させる必要があるものがある。本実施形態は、前回の判定で交換時期でないと判定されていた場合であっても、例外的に、アジテータ７５を第２の回転回数より多く回転させる場合があること（本発明がそのような場合を排除しないこと）を示すものである。 However, the image forming apparatus has an operation that is executed in conjunction with the initial operation. Among these operations, there is an operation that requires the agitator 75 to be rotated more than the second number of rotations described above. . In the present embodiment, even if it is determined that it is not the replacement time in the previous determination, there is an exception that the agitator 75 may be rotated more than the second number of rotations (the present invention is such a case). Do not exclude cases).

本実施形態において、レーザプリンタ１に装着可能な現像カートリッジ７には、トナー収容部７４に収容されるトナーの初期容量（仕様）が異なる２種類のタイプがある。具体的には、図６（ａ）に示す初期容量が少ない小容量タイプ７Ｓ（例えば、印刷可能枚数が３０００枚のタイプ）と、図６（ｂ）に示す初期容量が多い大容量タイプ７Ｌ（例えば、印刷可能枚数が６０００枚のタイプ）である。なお、各タイプの現像カートリッジ７は、後述する検知ギヤ７７の構成が若干異なるだけであり、その他の構成は略同一である。 In the present embodiment, there are two types of developing cartridges 7 that can be attached to the laser printer 1, with different initial capacities (specifications) of toner stored in the toner storage unit 74. Specifically, a small-capacity type 7S with a small initial capacity shown in FIG. 6A (for example, a type with 3000 printable sheets) and a large-capacity type 7L with a large initial capacity shown in FIG. For example, the number of printable sheets is 6000). Each type of developing cartridge 7 is different in the configuration of a detection gear 77 described later, and the other configurations are substantially the same.

本実施形態の現像カートリッジ７は、現像ローラ７１や供給ローラ７２、ギヤ機構７６、図示しない層厚規制ブレード、トナー収容部、アジテータを備えるほか、さらに回転体の一例としての検知ギヤ７７を備えている。 The developing cartridge 7 of the present embodiment includes a developing roller 71, a supply roller 72, a gear mechanism 76, a layer thickness regulating blade (not shown), a toner storage unit, an agitator, and a detection gear 77 as an example of a rotating body. Yes.

検知ギヤ７７は、現像カートリッジ７が新品状態であるか否かの判定（新品検知）と、小容量タイプ７Ｓであるか大容量タイプ７Ｌであるかの判別（仕様検知）を行うためのカートリッジ側の構成であり、ギヤ部７７Ａと、検知突起７７Ｂとを主に有している。 The detection gear 77 is a cartridge side for determining whether or not the developing cartridge 7 is in a new state (new detection) and determining whether it is a small capacity type 7S or a large capacity type 7L (specification detection). And has mainly a gear portion 77A and a detection projection 77B.

ギヤ部７７Ａは、アジテータギヤ７６Ｅと対向するように配置されており、その周面に、ギヤ歯部７７Ｃと欠け歯部７７Ｄを有している。この検知ギヤ７７は、ギヤ歯部７７Ｃがアジテータギヤ７６Ｅと噛み合ったときには、現像カートリッジ７に駆動力が入力されることでアジテータと共に回転し、欠け歯部７７Ｄがアジテータギヤ７６Ｅと対向したときには、現像カートリッジ７に駆動力が入力されても回転しないようになっている。 The gear portion 77A is disposed so as to face the agitator gear 76E, and has a gear tooth portion 77C and a chipped tooth portion 77D on the peripheral surface thereof. The detection gear 77 rotates together with the agitator when the gear tooth portion 77C meshes with the agitator gear 76E and a driving force is input to the developing cartridge 7, and the developing gear 77 develops when the missing tooth portion 77D faces the agitator gear 76E. Even if a driving force is input to the cartridge 7, it does not rotate.

検知突起７７Ｂは、ギヤ部７７Ａの側面のうち回転中心に対して径方向にずれた位置から現像カートリッジ７の外側（左側）に向けて突出するように設けられている。この検知突起７７Ｂは、現像カートリッジ７の初期容量に応じて、検知ギヤ７７の周方向における長さ（以下、周長という。）が異なっている。具体的に、大容量タイプ７Ｌの検知突起７７Ｂ（７７Ｌ）の周長Ｌ２は、小容量タイプ７Ｓの検知突起７７Ｂ（７７Ｓ）の周長Ｌ１よりも長くなっている。 The detection protrusion 77B is provided so as to protrude toward the outside (left side) of the developing cartridge 7 from a position shifted in the radial direction with respect to the rotation center on the side surface of the gear portion 77A. The detection protrusion 77 </ b> B has a different length in the circumferential direction of the detection gear 77 (hereinafter referred to as a circumferential length) according to the initial capacity of the developing cartridge 7. Specifically, the circumference L2 of the detection protrusion 77B (77L) of the large capacity type 7L is longer than the circumference L1 of the detection protrusion 77B (77S) of the small capacity type 7S.

このような検知ギヤ７７は、現像カートリッジ７が新品状態のときは、ギヤ歯部７７Ｃがアジテータギヤ７６Ｅと噛み合い、現像カートリッジ７を本体筐体２に装着するときに検知突起７７Ｂが本体筐体２に設けられた検知用アーム９３に当接して、検知用アーム９３を揺動させるような姿勢となっている（図８（ａ），（ｅ）参照）。一方、検知ギヤ７７は、現像カートリッジ７が新品状態でないとき（旧品状態のとき）、欠け歯部７７Ｄがアジテータギヤ７６Ｅと対向し、現像カートリッジ７を本体筐体２に装着しても検知突起７７Ｂが検知用アーム９３に当接しないような姿勢となっている（図８（ｄ），（ｈ）参照）。 Such a detection gear 77 has a gear tooth portion 77C meshed with the agitator gear 76E when the developing cartridge 7 is in a new state, and the detection projection 77B is formed when the developing cartridge 7 is attached to the main body housing 2. The posture is such that the arm for detection 93 is rocked by coming into contact with the arm for detection 93 provided on (see FIGS. 8A and 8E). On the other hand, when the developing cartridge 7 is not in a new state (when it is in an old state), the detection gear 77 is detected even if the chipped portion 77D faces the agitator gear 76E and the developing cartridge 7 is attached to the main body housing 2. 77B does not contact the detection arm 93 (see FIGS. 8D and 8H).

ここで、現像カートリッジ７の新品検知および仕様検知を行うための本体筐体２側の構成について簡単に説明する。
図７に示すように、本実施形態のレーザプリンタ１は、本体筐体２内に、図示しないモータ、発光素子および受光素子と、検知用アーム９３と、光センサ９４と、制御装置１００とを備えている。 Here, the configuration of the main body housing 2 for detecting the new article and the specification of the developing cartridge 7 will be briefly described.
As shown in FIG. 7, the laser printer 1 according to the present embodiment includes a motor, a light emitting element and a light receiving element, a detection arm 93, an optical sensor 94, and a control device 100 that are not shown in the main body housing 2. I have.

検知用アーム９３は、本体筐体２に対して揺動可能に支持されており、図示しないばねによって常時、中立位置（図７に示す位置）に付勢されている。そして、検知用アーム９３は、新品状態の現像カートリッジ７が装着されたときには、検知突起７７Ｂが当接することで揺動するようになっている（図８（ａ），（ｅ）参照）。また、旧品状態の現像カートリッジ７が装着されたときには、検知突起７７Ｂが当接しないので中立位置に維持される。 The detection arm 93 is supported so as to be swingable with respect to the main body housing 2, and is always biased to a neutral position (position shown in FIG. 7) by a spring (not shown). When the new developing cartridge 7 is mounted, the detection arm 93 is swung by the contact of the detection projection 77B (see FIGS. 8A and 8E). Further, when the developing cartridge 7 in the old product state is mounted, the detection projection 77B does not come into contact with the developing cartridge 7, so that the neutral position is maintained.

光センサ９４は、検知用アーム９３の揺動の有無を検知するセンサであり、制御装置１００（新品仕様検知手段１３０）に対して、検知用アーム９３が揺動しているときには信号を出力し、検知用アーム９３が中立位置にあるときには信号を出力しない。 The optical sensor 94 is a sensor that detects the presence or absence of the swing of the detection arm 93, and outputs a signal to the control device 100 (new product specification detection means 130) when the detection arm 93 is swinging. When the detection arm 93 is in the neutral position, no signal is output.

本実施形態の制御装置１００は、前記した判定手段１１０や駆動制御手段１２０などのほか、さらに新品仕様検知手段１３０を備えている。
新品仕様検知手段１３０は、光センサ９４から出力された信号に基づいて現像カートリッジ７の新品検知と仕様検知を実行する機能を有している。 The control device 100 according to the present embodiment further includes a new product specification detection unit 130 in addition to the determination unit 110 and the drive control unit 120 described above.
The new product specification detection means 130 has a function of executing a new product detection and a specification detection of the developing cartridge 7 based on a signal output from the optical sensor 94.

具体的に、新品仕様検知手段１３０は、現像カートリッジ７が装着されて、電源が入れられたり、カバーが閉じられたりしたときに、光センサ９４から信号が出力されている場合（検知用アーム９３が揺動している場合）は、現像カートリッジ７が新品状態であると検知し、光センサ９４から信号が出力されていない場合（検知用アーム９３が揺動していない場合）は、現像カートリッジ７が旧品状態であると検知する。 Specifically, the new product specification detection unit 130 outputs a signal from the optical sensor 94 when the developing cartridge 7 is attached and the power is turned on or the cover is closed (detection arm 93). When the developing cartridge 7 is in a new state and the signal is not output from the optical sensor 94 (when the detection arm 93 is not swinging), the developing cartridge 7 is detected. It is detected that 7 is an old product state.

また、新品仕様検知手段１３０は、現像カートリッジ７が新品状態であると検知した場合において、光センサ９４から信号が出力されなくなるまでの時間が、短いときに現像カートリッジ７が小容量タイプ７Ｓであると検知し、長いときに現像カートリッジ７が大容量タイプ７Ｌであると検知する。 Further, when the new specification detecting means 130 detects that the developing cartridge 7 is in a new state, the developing cartridge 7 is the small capacity type 7S when the time until the signal is not output from the optical sensor 94 is short. When it is long, it is detected that the developing cartridge 7 is the large capacity type 7L.

より詳細に、図８（ａ），（ｅ）に示すように、現像カートリッジ７が新品状態であるとき、アジテータギヤ７６Ｅと検知ギヤ７７（ギヤ歯部７７Ｃ）が噛み合っているので、初期動作の開始によって現像カートリッジ７に駆動力が入力されると、図８（ｂ），（ｆ）に示すように、検知ギヤ７７も回転する。 More specifically, as shown in FIGS. 8A and 8E, when the developing cartridge 7 is in a new state, the agitator gear 76E and the detection gear 77 (gear portion 77C) are engaged with each other. When a driving force is input to the developing cartridge 7 by the start, as shown in FIGS. 8B and 8F, the detection gear 77 also rotates.

そして、図８（ｂ）に示すように、小容量タイプ７Ｓは、検知突起７７Ｓの周長Ｌ１が短いので、早々に検知突起７７Ｓが検知用アーム９３を乗り越えるため、短い時間で光センサ９４から信号が出力されなくなる。そこで、新品仕様検知手段１３０は、光センサ９４から信号が出力されなくなるまでの時間が短いときには、現像カートリッジ７が小容量タイプ７Ｓであると検知する。 As shown in FIG. 8B, in the small capacity type 7S, since the circumferential length L1 of the detection projection 77S is short, the detection projection 77S quickly gets over the detection arm 93. No signal is output. Therefore, when the time until the signal is not output from the optical sensor 94 is short, the new product specification detection unit 130 detects that the developing cartridge 7 is the small capacity type 7S.

一方、大容量タイプ７Ｌは、検知突起７７Ｌの周長Ｌ２が長いので、図８（ｆ）の時点では検知用アーム９３は揺動した状態を維持しており、図８（ｇ）に示すように、検知ギヤ７７がさらに回転することで、ようやく検知突起７７Ｌが検知用アーム９３を乗り越え、光センサ９４から信号が出力されなくなる。そこで、新品仕様検知手段１３０は、光センサ９４から信号が出力されなくなるまでの時間が長いときには、現像カートリッジ７が大容量タイプ７Ｌであると検知する。 On the other hand, in the large capacity type 7L, since the circumferential length L2 of the detection projection 77L is long, the detection arm 93 is kept swinging at the time of FIG. 8 (f), as shown in FIG. 8 (g). Further, when the detection gear 77 further rotates, the detection projection 77L finally gets over the detection arm 93, and no signal is output from the optical sensor 94. Accordingly, when the time until the signal is not output from the optical sensor 94 is long, the new product specification detection unit 130 detects that the developing cartridge 7 is the large capacity type 7L.

なお、検知ギヤ７７が回転して、図８（ｄ），（ｈ）に示すように、アジテータギヤ７６Ｅと検知ギヤ７７（欠け歯部７７Ｄ）が対向すると、アジテータギヤ７６Ｅが回転しても検知ギヤ７７は回転しなくなる（現像カートリッジ７が旧品状態となる）。 When the detection gear 77 rotates and the agitator gear 76E and the detection gear 77 (missing tooth portion 77D) face each other as shown in FIGS. 8D and 8H, it is detected even if the agitator gear 76E rotates. The gear 77 does not rotate (the developing cartridge 7 is in an old product state).

本実施形態において、レーザプリンタ１は、装着された現像カートリッジ７が新品状態である場合には、仕様検知を行うため、電源が入れられたり、カバーが閉じられたりしたときに実行される初期動作において、検知ギヤ７７を所定時間（少なくとも図８（ｄ），（ｈ）に示すような姿勢となるまでの時間）回転させている。 In this embodiment, the laser printer 1 performs an initial operation that is executed when the power is turned on or the cover is closed in order to detect the specification when the mounted developing cartridge 7 is in a new state. , The detection gear 77 is rotated for a predetermined time (at least the time until the posture shown in FIGS. 8D and 8H is reached).

具体的に、本実施形態の駆動制御手段１２０は、装着された現像カートリッジ７が新品である場合、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期であると判定されていたか否かに関わらず、検知ギヤ７７が所定時間回転するように、アジテータ７５を第２の回転回数よりも多い第３の回転回数（一例として３回転）で回転させる。（アジテータ７５を３回転させる時間だけモータＭを駆動させる。） Specifically, the drive control unit 120 according to the present embodiment detects when the mounted developing cartridge 7 is new regardless of whether or not the developing cartridge 7 has been determined to be replacement time in the previous determination. The agitator 75 is rotated at a third number of rotations (three rotations as an example) greater than the second number of rotations so that the gear 77 rotates for a predetermined time. (The motor M is driven for the time required to rotate the agitator 75 three times.)

なお、本実施形態では、前回の判定で交換時期でないと判定されていた場合において、仕様検知を行うときは、例外的に、アジテータ７５を第２の回転回数よりも多く回転させているが、仕様検知を行わないときには、原則通り、アジテータ７５を第２の回転回数（少ない回転回数）で回転させるので、現像ローラ７１の回転回数を減らすという課題と矛盾するものではない。 In the present embodiment, when it is determined that it is not the replacement time in the previous determination, when the specification is detected, the agitator 75 is exceptionally rotated more than the second number of rotations. When the specification is not detected, the agitator 75 is rotated at the second number of rotations (a small number of rotations) as a rule, which is consistent with the problem of reducing the number of rotations of the developing roller 71.

以下、本実施形態のレーザプリンタ１における制御の流れについて、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。
図９に示すように、電源が入れられたり、カバーが閉じられたりしたときに初期動作開始の信号が入力される（ＳＴＡＲＴ）と、制御装置１００は、現在装着されている現像カートリッジ７が新品状態であるか否かを確認する（Ｓ１０）。 Hereinafter, the flow of control in the laser printer 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
As shown in FIG. 9, when a signal for starting an initial operation is input when the power is turned on or the cover is closed (START), the control device 100 indicates that the currently installed developing cartridge 7 is a new one. It is confirmed whether it is in a state (S10).

そして、新品状態である場合（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、アジテータ７５を３回転（第３の回転回数で回転）させて初期動作を実行するとともに、併せて仕様検知を実行する（Ｓ１１）。 If it is in a new state (S10, Yes), the control device 100 rotates the agitator 75 three times (rotates at the third number of rotations) to execute an initial operation and also performs specification detection (S11). ).

一方、新品状態でない場合（Ｓ１０，Ｎｏ）、制御装置１００は、前回の判定で現像カートリッジ７が交換時期であると判定されていたか否かを確認し（Ｓ２０）、交換時期であると判定されていた場合（Ｓ２０，Ｙｅｓ）、アジテータ７５を４回転（第１の回転回数で回転）させて初期動作を実行するとともに、併せて、現像カートリッジ７が交換時期である否かを判定する（Ｓ３０）。 On the other hand, if it is not in a new state (S10, No), the control device 100 confirms whether or not the development cartridge 7 has been determined to be replacement time in the previous determination (S20), and is determined to be replacement time. If it has been (S20, Yes), the agitator 75 is rotated four times (rotated at the first number of rotations) to execute the initial operation, and at the same time, it is determined whether or not the developing cartridge 7 is at the replacement time (S30). ).

そして、この判定において、現像カートリッジ７が交換時期であると判定した場合（Ｓ４０，Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ユーザに現像カートリッジ７が交換時期であることを報知し（Ｓ５０）、交換時期でないと判定した場合（Ｓ４０，Ｎｏ）、制御装置１００は、処理を終了する（ＥＮＤ）。 In this determination, if it is determined that the developing cartridge 7 has been replaced (S40, Yes), the control device 100 informs the user that the developing cartridge 7 has been replaced (S50), and it is not the replacement time. (S40, No), the control device 100 ends the process (END).

ステップＳ２０において、前回の判定で交換時期でないと判定されていた場合（Ｓ２０，Ｎｏ）、制御装置１００は、アジテータ７５を２回転（第２の回転回数で回転）させて初期動作を実行する（Ｓ８０）。 In step S20, when it is determined that it is not the replacement time in the previous determination (S20, No), the control device 100 performs the initial operation by rotating the agitator 75 twice (rotating at the second number of rotations) ( S80).

なお、本実施形態における検知ギヤ７７（回転体）の具体的な構成や、本体筐体２側の新品検知および仕様検知を行うための構成や方法は一例であり、本発明は前記した構成や方法に限定されるものではない。例えば、カートリッジは、検知ギヤの検知突起の数が仕様に応じて異なっていてもよい。そして、本体筐体側は、検知突起の数によってカートリッジの仕様を判別するように構成されていてもよい。 The specific configuration of the detection gear 77 (rotating body) in this embodiment and the configuration and method for detecting a new article and specifications on the main body housing 2 side are examples, and the present invention includes the above-described configuration and The method is not limited. For example, the number of detection protrusions of the detection gear of the cartridge may be different depending on the specification. Then, the main body housing side may be configured to determine the specification of the cartridge based on the number of detection protrusions.

また、本実施形態では、レーザプリンタ１に装着可能な現像カートリッジ７の初期容量（仕様）を２種類としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、３種類以上設定されていてもよい。 In this embodiment, two types of initial capacities (specifications) of the developing cartridge 7 that can be attached to the laser printer 1 are used. However, the present invention is not limited to this, and for example, three or more types may be set. .

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

前記実施形態では、第２の回転回数の一例として２回転を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、初期動作は、画像形成動作の前にも実行されるので、カバーが閉じられた場合に必ず実行しなければならないというわけではないため、第２の回転回数は０であってもよい。したがって、本発明では、前回の判定でカートリッジが交換時期でないと判定されていた場合は、撹拌部材を回転させないようにしてもよい。 In the said embodiment, 2 rotation was shown as an example of 2nd rotation frequency, However, This invention is not limited to this. For example, since the initial operation is also executed before the image forming operation, it is not necessarily executed when the cover is closed, so the second number of rotations may be zero. Therefore, in the present invention, when it is determined in the previous determination that the cartridge is not at the replacement time, the stirring member may not be rotated.

前記実施形態では、第３の回転回数（３回転）が第１の回転回数（４回転）よりも少なかったが、本発明はこれに限定されず、例えば、第３の回転回数が第１の回転回数よりも多くてもよいし、第３の回転回数と第１の回転回数が同じであってもよい。なお、本発明において、第１、第２および第３の回転回数は、自然数でなくてもよい。 In the embodiment, the third number of rotations (three rotations) is less than the first number of rotations (four rotations). However, the present invention is not limited to this. For example, the third number of rotations is the first number of rotations. The number of rotations may be greater, and the third number of rotations and the first number of rotations may be the same. In the present invention, the first, second, and third rotation numbers may not be natural numbers.

前記実施形態では、現像カートリッジ７の交換時期の判定の一例として、アジテータ７５が回転を開始して４回転目において判定対象値を算出し、判定対象値が判定閾値を超えた場合に交換時期であると判定する方法を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、判定対象値の算出は、３回転目に行ってもよいし、３回転目開始以降の各回転ごとに行ってもよい。また、判定対象値は、複数の周期（１周期を撹拌部材が１回転する時間とする。）が含まれる一定時間に占める、受光素子の出力値が受光基準値Ｖ１（図４参照）を超えた時間の割合として算出してもよい。また、受光素子の出力値が、受光基準値Ｖ１を超えた場合に交換時期であると判定してもよい（この場合、受光基準値Ｖ１が判定閾値に相当する。）。 In the embodiment, as an example of the determination of the replacement time of the developing cartridge 7, the determination target value is calculated at the fourth rotation after the agitator 75 starts rotating, and the replacement time is determined when the determination target value exceeds the determination threshold value. Although a method of determining that there is is shown, the present invention is not limited to this. For example, the determination target value may be calculated at the third rotation or for each rotation after the start of the third rotation. Further, the determination target value is such that the output value of the light receiving element occupies a fixed time including a plurality of cycles (one cycle is a time for one rotation of the stirring member) exceeds the light receiving reference value V1 (see FIG. 4). It may be calculated as a percentage of the remaining time. Further, when the output value of the light receiving element exceeds the light receiving reference value V1, it may be determined that it is the replacement time (in this case, the light receiving reference value V1 corresponds to a determination threshold value).

前記実施形態では、判定手段１１０は、初期動作開始の信号が入力された場合において、アジテータ７５（撹拌部材）が第２の回転回数で回転するときに現像カートリッジ７の交換時期を判定しなかったが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、初期動作開始の信号が入力された場合において、撹拌部材が第２の回転回数で回転するときにカートリッジの交換時期を判定可能に構成してもよい。このような構成としても、撹拌部材を第２の回転回数（少ない回転回数）で回転させることには変わりないので、現像ローラの回転回数を減らすことができる。 In the embodiment, the determination unit 110 does not determine the replacement timing of the developing cartridge 7 when the agitator 75 (stirring member) rotates at the second number of rotations when an initial operation start signal is input. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention may be configured such that when the initial operation start signal is input, the cartridge replacement timing can be determined when the stirring member rotates at the second number of rotations. Even in such a configuration, since the stirring member is rotated at the second number of rotations (small number of rotations), the number of rotations of the developing roller can be reduced.

なお、第２の回転回数が撹拌部材の回転初期と重なると、受光素子の出力値が大きくなる（図４参照）ので、判定精度が低下する可能性があるが、例えば、第２の回転回数で回転するときの判定で交換時期であると判定された場合には、再度判定を実行し（受光素子の出力値が安定するところで行う）、後の判定で交換時期であると判定された場合にユーザに報知するように構成するなどすることで、交換時期の判定は十分可能である。 Note that if the second number of rotations overlaps with the initial rotation of the stirring member, the output value of the light receiving element increases (see FIG. 4), which may reduce the determination accuracy. For example, the second number of rotations If it is determined that it is time to replace at the time of rotation, the determination is performed again (performed when the output value of the light receiving element is stabilized), and it is determined that it is time to replace at a later determination. It is sufficiently possible to determine the replacement time by configuring the system so as to notify the user.

前記実施形態におけるアジテータ７５（撹拌部材）の具体的な構成は一例であり、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、撹拌部材は、回転方向に複数の可撓性シート部材を備える構成であってもよいし、特許文献１に記載されているような遮光部材を備える構成であってもよい。 The specific configuration of the agitator 75 (stirring member) in the embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment. For example, the stirring member may be configured to include a plurality of flexible sheet members in the rotation direction, or may be configured to include a light shielding member as described in Patent Document 1.

前記実施形態では、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が小さくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が大きくなる受光素子９２を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が大きくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が小さくなる受光素子を採用してもよい。 In the above embodiment, the light receiving element 92 is employed in which the output voltage value is small when the intensity of the received light is small and the output voltage value is large when the intensity of the received light is large. However, the present invention is not limited to this. Is not to be done. For example, a light receiving element may be employed in which the output voltage value increases when the intensity of received light is small and the output voltage value decreases when the intensity of received light is large.

前記実施形態では、現像カートリッジ７（カートリッジ）を、ドラムユニット６に装着された状態（プロセスカートリッジ５の状態）で本体筐体２に対して交換可能な構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カートリッジを、本体筐体に対して直接交換可能な構成としてもよい。 In the above-described embodiment, the developing cartridge 7 (cartridge) is configured to be replaceable with respect to the main body housing 2 in a state where it is mounted on the drum unit 6 (state of the process cartridge 5), but the present invention is not limited to this. It is not something. For example, the cartridge may be configured to be directly replaceable with respect to the main body housing.

前記実施形態では、カートリッジとして現像カートリッジ７を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記実施形態のドラムユニット６と現像カートリッジ７が一体（着脱不能）に形成されたプロセスカートリッジなどであってもよい。 In the above embodiment, the developing cartridge 7 is exemplified as the cartridge. However, the present invention is not limited to this, and for example, a process cartridge in which the drum unit 6 and the developing cartridge 7 of the above embodiment are integrally formed (cannot be attached or detached). There may be.

前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、配列されたＬＥＤによって感光体を露光するＬＥＤプリンタなどであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。 In the above-described embodiment, the laser printer 1 is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an LED printer that exposes a photoconductor with arranged LEDs. The image forming apparatus is not limited to a printer, and may be, for example, a copier or a multi-function machine including a document reading apparatus such as a flat bed scanner.

１レーザプリンタ
２本体筐体
２Ａ開口
７現像カートリッジ
２１カバー
７１現像ローラ
７５アジテータ
７６ギヤ機構
９１発光素子
９２受光素子
１１０判定手段
１２０駆動制御手段
Ｔトナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser printer 2 Main body housing | casing 2A Opening 7 Developing cartridge 21 Cover 71 Developing roller 75 Agitator 76 Gear mechanism 91 Light emitting element 92 Light receiving element 110 Judgment means 120 Drive control means T Toner

Claims

It has a stirring member that stirs the developer by rotating and a developing roller that carries the developer, and is configured such that the stirring member and the developing roller rotate together when a driving force is input. An image forming apparatus configured to optically detect the amount of developer in a replaceable cartridge,
A light emitting element that emits light into the cartridge;
A light receiving element that receives light emitted from the light emitting element and passed through the cartridge;
Determination means for determining the replacement time of the cartridge based on the light reception signal of the light receiving element;
Drive control means for controlling the rotation of the stirring member,
The drive control means rotates the agitating member at the first number of rotations when the initial operation start signal is inputted and the cartridge is determined to be the replacement time in the previous determination. If it is determined that the cartridge is not at the replacement time, the stirring member is rotated at a second number of rotations less than the first number of rotations,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines a replacement time of the cartridge when the stirring member rotates at the first number of rotations when an initial operation start signal is input.

A cover for opening and closing an opening provided in the main body housing for attaching and detaching the cartridge is provided.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the initial operation start signal is input when the cover is closed.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the initial operation start signal is input when the image forming apparatus is powered on.

The cartridge rotates together with the stirring member when a driving force is input, and has a rotating body whose configuration varies depending on the initial capacity of the developer,
The image forming apparatus determines whether the mounted cartridge is new based on the state of the rotating body when the cartridge is mounted and rotates the rotating body for a predetermined time. Configured to determine the initial volume of developer in the
When the mounted cartridge is new, the drive control means is configured so that the rotating body rotates for the predetermined time regardless of whether or not the cartridge is determined to be replacement time in the previous determination. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the stirring member is rotated at a third number of rotations greater than the second number of rotations. 5.