JP2018072574A - 画像形成装置及び画像形成装置の消耗部品の報知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消耗部品の交換時期の到来を報知するための専用の部品を設けることなく、交換の必要な消耗部品を知らせる。【解決手段】ＩＤユニット１１１を装着位置と離隔位置との間を移動させるユニット移動手段と、感光ドラム１０６を除電するための除電光Ｑを報知光プリズム５０４方向へ切替える光路切替手段を備え、ＩＤユニット１１１の交換時期が到来したときに、ＩＤユニット１１１を装着位置から離隔位置へ移動させ、この移動に連動して光路を切り替え、交換が必要なＩＤユニット１１１の除電光Ｑの光源をオンし、報知光プリズム５０４により、除電光Ｑを交換が必要なＩＤユニット１１１の上部に導いて交換時期の到来を報知する。【選択図】図４

Description

本発明は、プリンタ及び複写機等の画像形成装置に関するものである。

一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、基本色毎に、トナーカートリッジ及び感光ドラム等からなる画像形成ユニット（以下、「ＩＤ（イメージドラムカートリッジ）ユニット」という）を備え、印刷内容に応じてＩＤユニットが選択的に用いられて画像形成が行われる（例えば、特開２０００−２３８３７４号公報（特許文献１）参照）。
この種の画像形成装置においては、安定した印刷品質を維持するために、トナー残量が少なくなったトナーカートリッジ又は感光ドラムが消耗したＩＤユニットなどを交換する必要がある。このために、交換時期が来たときに、どの基本色のトナーカートリッジ又はＩＤユニットの交換が必要であるかを表示装置に表示する。そして、交換が必要なトナーカートリッジ又はＩＤユニットが分かり易いようにＩＤユニット毎にランプを備え、ランプを点灯させてユーザに知らせるようにしている。

特開２０００−２３８３７４号公報

しかしながら、上記構成の画像形成ユニットでは、ＩＤユニット毎に交換時期の到来を報知する専用のランプを備える必要があり、装置コストが高くなるといった問題があった。また、ＩＤユニットが装置下側に配置されており、交換の操作性が悪いといった問題もあった。

本発明は、このような問題を解決することを課題とし、交換時期の到来を報知するための専用の発光部品を設けることなく、交換の必要なＩＤユニット等を報知光によって知らせることができ、交換の操作性を向上させた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明に関する画像形成装置は、着脱可能な消耗部品を備える画像形成装置において、前記消耗部品が装着された装着位置より、前記装着位置から離れた離隔位置へ前記消耗部品を移動させる移動手段と、前記消耗部品に対応して設けられ、光を発光する発光手段と、前記消耗部品の交換時期の到来を検出する交換時期検出手段と、前記消耗部品に設けられ、前記移動手段により前記消耗部品を前記離隔位置に移動させたとき、前記発光手段からの前記光を導光する光路とを備え、前記交換時期検出手段により前記交換時期の到来を検出したときは、前記移動手段により前記消耗部品を前記離隔位置に移動させ、前記発光手段を発光させることを特徴とする。

前記光路は、導光した前記光を発光する発光面を有し、前記発光面を発光することにより交換時期の到来となった前記消耗部品を報知する。
前記消耗部品は、トナー像を担持する像担持体を有する画像形成ユニットである。
また、前記交換時期検出手段は、前記像担持体の回転数をカウントし、その累積カウント数によって画像形成ユニットの交換時期の到来を検出する。
また、前記発光手段が発光する前記光は、前記像担持体を除電するための除電光であり、前記画像形成ユニットは、前記除電光を前記像担持体へ照射する除電光プリズムを有する。
また、前記画像形成ユニットを前記離隔位置に移動させたことに連動して、前記除電光プリズム１１０への前記除電光を前記光路へ切替え、交換時期が到来した前記画像形成ユニットの前記発光手段を発光するようにした。

更にまた、前記消耗部品は、前記画像形成ユニットに搭載され、トナーを収納するトナーカートリッジである。
更にまた、前記交換時期検出手段は、前記トナーカートリッジの前記トナー残量を検出することにより前記画像形成ユニットの交換時期の到来を検出する。
更にまた、前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ内を回転する撹拌バーと同軸に回転する反射板を有し、前記発光手段が発光する前記光は、前記反射板へ照射するトナー残量検出光である。
更にまた、前記トナーカートリッジを前記離隔位置に移動させたことに連動して、前記反射板への前記トナー残量検出光を前記光路へ切替え、交換時期が到来した前記トナーカートリッジの前記発光手段を発光するようにした。
また、前記移動手段は、前記消耗部品を前記装着位置から前記離隔位置へ移動するリフトアップ機構と、前記リフトアップ機構を駆動するリフトアップモータからなる。

本発明は、前記交換時期検出手段により前記交換時期の到来を検出したときは、前記移動手段により前記消耗部品を前記離隔位置に移動させ、交換時期の到来した前記消耗部品に対応する前記発光手段からの前記可視光を前記光路へ切替えて、前記光路の前記発光面を発光させることにより、前記消耗部品の交換時期の到来を報知するようにした。これにより、報知のための専用の発光部品を設けることなく、交換の必要な消耗部品を光によって知らせることができ、装置の低コスト化が可能となる。

第１の実施の形態に関する画像形成装置の内部構成図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の装置カバーを開いた状態を示す説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の制御系ブロック図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の除電光の光路を示す説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の除電光発光回路の回路図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置のリフトアップ機構の斜視図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の機能ブロック図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の消耗部品の交換時期報知動作を示すフローチャート図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの離隔位置のリフトアップ機構の動作説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置又は離隔位置の除電光の光路の説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置の交換時期到来を知らせる画面の説明図である。 第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置のリフトアップ機構の動作説明図である。 第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出部と報知光プリズムの斜視図である。 第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出部の回路図である。 第２の実施の形態に関する画像形成装置の消耗部品の交換時期報知動作を示すフローチャート図である。 第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。 第２の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置又は離隔位置の光路の説明図である。

（第１の実施の形態）
以下に本発明を実施するための最良の形態である第１の実施の形態を説明する。各図面に共通な要素には同一の符号を付す。以下、第１の実施の形態に関する画像形成装置の構成を説明する。

図１は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の内部構成図である。画像形成装置１００は、トナーカートリッジ１２２及び感光ドラム１０６を有するＩＤユニット１１１を搭載し、電子写真方式により印刷媒体１０１に画像を形成するものである。
給紙カセット１０２は、印刷媒体１０１を積層して保持するカセットである。ホッピングローラ１０３は、給紙カセット１０２から印刷媒体１０１を１枚ずつ矢印Ａ方向に繰出すためのローラである。
レジストローラ１０４及び１０５は、ホッピングローラ１０３によって給紙カセット１０２から繰出された印刷媒体１０１の斜行を矯正して、所定のタイミングで搬送ベルト１１４へと送り出すローラである。

搬送ベルト１１４は、レジストローラ１０４及び１０５により送り出された印刷媒体１０１を更に複数のＩＤユニット１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ及び１１１Ｃへと搬送する。搬送ベルト１１４の媒体搬送方向には、これに対向する位置に複数のＩＤユニット１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ及び１１１Ｃが順次配置されている。
消耗部品としてのＩＤユニット１１１Ｋ、１１１Ｙ、１１１Ｍ及び１１１Ｃは、それぞれＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及びＣ（シアン）の基本色によって印刷を行う着脱可能な電子写真方式の画像形成ユニットである。なお、以下の説明では、基本色Ｋ、Ｙ、Ｍ及びＣの共通する説明においては、Ｋ、Ｙ、Ｍ及びＣの付記を省略する。

ＩＤユニット１１１には、トナー８０１（図１６参照）が収納され、かつ消耗部品としての着脱可能なトナーカートリッジ１２２が搭載されている。また、ＩＤユニット１１１には、感光ドラム１０６、帯電ローラ１０７、現像ローラ１０８及びＬＥＤヘッド１１２が搭載されている。更に、ＩＤユニット１１１には、クリーニング部１０９、除電光プリズム１１０が搭載されている。
感光ドラム１０６は表面に静電潜像を形成し、この静電潜像によってトナー８０１を吸着させ、トナー像を担持する像担持体である。帯電ローラ１０７は、感光ドラム１０６を帯電するローラである。ＬＥＤヘッド１１２は、帯電された感光ドラム１０６の表面を露光して、静電潜像としての露光部を生成する。

現像ローラ１０８は、感光ドラム１０６の露光部にトナー８０１を吸着させる。クリーニング部１０９は、感光ドラム１０６から印刷媒体１０１へ転写されずに残ったトナー８０１を回収するためのものである。
除電光プリズム１１０は、後に図４に示す除電光発光部５０１からの除電光Ｑを導き、感光ドラム１０６の静電潜像をリセットするものである。

搬送ベルト１１４には、転写ローラ１１３及びベルト駆動ローラ１１５が備えられている。転写ローラ１１３は、感光ドラム１０６に生成されたトナー像を印刷媒体１０１へ転写する。ベルト駆動ローラ１１５は、搬送ベルト１１４の両端において搬送ベルト１１４を張架し、搬送ベルト１１４を回転させる。これによりベルト駆動ローラ１１５は、給紙カセット１０２から繰出された印刷媒体１０１をＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６に当接させて搬送する。

定着器１１６は、印刷媒体１０１を加熱してトナー８０１を融着し、トナー８０１の定着を行う。定着器１１６は、図示しないハロゲンランプを有する定着ローラ１１７及びバックアップローラ１１８を備える。定着ローラ１１７は、ハロゲンランプに印加される電力によって定着可能温度まで加熱される。排出ローラ１１９及び１２０は、トナー８０１が定着された印刷媒体１０１を更に搬送し装置外へ排出する。

また、画像形成装置１００は、操作パネル３１０、トップカバー２０１及びフロントカバー２０２の開閉可能な装置カバー並びにカバーオープン検出センサ１２１を備える。操作パネル３１０は、ユーザへの操作ガイダンス等を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Display)と、ＬＣＤ上に積層されユーザによる操作入力を行う透明タッチパネルからなる。カバーオープン検出センサ１２１は、トップカバー２０１、フロントカバー２０２のいずれかが開いたことを検出するものであり、例えばマイクロスイッチで構成される。

図２は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の装置カバーを開いた状態を示す説明図である。図２に示すように、画像形成装置１００のトップカバー２０１はトップカバー支点２０３を支点として矢印Ｂ方向に開くことができる。また、フロントカバー２０２はフロントカバー支点２０４を支点として矢印Ｃ方向に開くことができる。
トップカバー２０１が開いた状態において、ユーザは消耗部品としてのトナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１を取り出し、これらを交換することができる。印刷媒体１０１の搬送ジャム等が発生したとき、フロントカバー２０２が開いた状態において、ユーザはジャムした印刷媒体１０１を除去することができる。このようにトップカバー２０１及びフロントカバー２０２の開閉は、カバーオープン検出センサ１２１によって検出される。

図３は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の制御系ブロック図である。図３に示すように、画像形成装置１００は、制御部３０１に、操作パネル３１０、トナー残量検出部３１１、像担持体寿命検出部としてのドラム寿命検出部３１２及びカバーオープン検出センサ１２１が接続された構成となっている。
また、制御部３０１には、給紙モータ３０２、ＩＤリフトアップモータ３０３、ベルトモータ３０４、ＩＤモータ３０５及び定着モータ３０６の駆動系のモータが接続されている。更に、制御部３０１には、高圧回路３０７、除電光発光回路３０８及びＬＥＤヘッド１１２が接続されている。

給紙モータ３０２は、前記ホッピングローラ１０３を駆動して印刷媒体１０１の繰出しを行い、レジストローラ１０４及び１０５を駆動して印刷媒体１０１を搬送させるためのステッピングモータである。ＩＤリフトアップモータ３０３は、後述するようにＩＤユニット１１１を搬送ベルト１１４から離隔させること、即ちＩＤユニット１１１を離隔位置へ移動させること及びＩＤユニット１１１を搬送ベルト１１４へ当接させること、即ちＩＤユニット１１１を装着位置へ移動させることを行うためのステッピングモータである。

ベルトモータ３０４は、ベルト駆動ローラ１１５を回転させて、搬送ベルト１１４を駆動するステッピングモータである。ＩＤモータ３０５は、ＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６、帯電ローラ１０７及び現像ローラ１０８等を駆動するためのブラシレスＤＣモータである。
定着モータ３０６は、定着器１１６の定着ローラ１１７並びに排出ローラ１１９及び１２０を駆動するブラシレスＤＣモータである。ＬＥＤヘッド１１２は、複数のＩＤユニット毎に備えられ、帯電された感光ドラム１０６の表面を露光して、静電潜像である露光部を生成するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
上記給紙モータ３０２、ベルトモータ３０４、ＩＤモータ３０５、定着モータ３０６及びＬＥＤヘッド１１２は、後述する印刷手段４２０として機能する。高圧回路３０７は、ＩＤユニット１１１において帯電、現像及び転写を行わせるための高電圧を生成する回路である。

操作パネル３１０は、前述のように、ユーザへの操作ガイダンス等の表示、ユーザによる操作入力を行うものである。操作パネル３１０によって、ユーザヘの画像形成装置１００の状態表示、各種設定情報及び設定の入力が行われる。
トナー残量検出部３１１は、ＩＤユニット１１１毎に備えられ、各トナーカートリッジ１２２のトナー残量を検出する。トナー残量検出部３１１は、ＩＤユニット１１１毎に印刷するドット数を計数し、累積ドット数によってそのＩＤユニット１１１のトナー残量を検出する。或いは、トナー残量検出部３１１は、トナーカートリッジ１２２のトナー残量に応じてトナー残量を検出するようにしてもよい。

ドラム寿命検出部３１２は、ＩＤユニット１１１毎に備えられ、制御部３０１が有するカウンタ３１３により感光ドラム１０６の回転数をカウントし、その累積カウント数によってドラム寿命の到来を検出する。ＩＤユニット１１１が交換されたときは、交換したＩＤユニット１１１の累積カウント数は“０”に初期化される。ドラム寿命検出部３１２は、同じく後述する交換時期検出手段４１０として機能する。
カバーオープン検出センサ１２１は、前述のようにトップカバー２０１又はフロントカバー２０２の開閉を検出するものである。カバーオープン検出センサ１２１は、後述するカバー開閉検出手段４０９として機能する。

除電光発光回路３０８は、ＩＤユニット１１１毎に備えられ、後に図５に示すように、除電光発光部５０１に通電し除電光Ｑを発光させる回路である。除電光発光回路３０８は、除電光発光部５０１を含み、除電光発光部５０１は可視光である赤色光を有する赤外光を発光させる長波長赤色ＬＥＤである。除電光発光部５０１を含んだ除電光発光回路３０８は、後述する発光手段４２３として機能する。
この除電光Ｑの照射により感光ドラム１０６の帯電電位を除去することによって、転写後に感光ドラム１０６の表面に残存した残留電荷を除電する。即ち、外添剤の静電気的な付着力を低減させ、クリーニング部１０９による外添剤の除去を容易にする。

次に、第１の光路としての除電光Ｑの光路を形成するための構成について説明する。図４は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の除電光Ｑの光路を示す説明図である。図４（ａ）はＩＤユニット１１１の除電光プリズム１１０の周辺の上面図であり、図４（ｂ）はＩＤユニット１１１の除電光プリズム１１０の周辺の側面図である。また、図４（ｃ）は、除電光プリズム１１０及び報知光プリズム５０４の配置関係を示す斜視図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、画像形成装置１００の第１の光路としての除電光Ｑの光路は、除電光発光部５０１及び除電光プリズム１１０から構成される。そして、第２の光路としての報知用光路は、除電光発光部５０１及び報知光プリズム５０４から構成される。報知光プリズム５０４は、消耗部品としてのＩＤユニット１１１内に備えられている。

除電光発光部５０１は、除電光Ｑによって感光ドラム１０６の帯電電位を除去するために、ＩＤユニット１１１における所定の部位としての除電光プリズム１１０の一端面１１０ａに対応して設けられ、除電光Ｑとしての可視光である赤色光を有する赤外光を発光する。更には、除電光発光部５０１は、消耗部品の交換時期の到来を報知するために、第２の光路である報知用光路としての報知光プリズム５０４の入光面５０４ａに向けて同じく可視光である赤色光を有する赤外光を発光する。

除電光プリズム１１０は、長尺状のプリズムであり、長手方向の一端面１１０ａの延長上に除電光発光部５０１が設けられ、かつ下方には、感光ドラム１０６が除電光プリズム１１０に平行に設けられる。更に、除電光プリズム１１０の内部には、長手方向に沿ってＶ字状の複数のプリズム５０３を備え、除電光発光部５０１からの除電光Ｑを各プリズム５０３の斜面で下方へ全反射させる構成をなしている。除電光発光部５０１からの除電光Ｑは、除電光プリズム１１０の一端面１１０ａから入射し、４５度の反射面を有するＶ字状の複数のプリズム５０３に全反射した後、除電光プリズム１１０の下方に設けた感光ドラム１０６の全域を照射する。

第２の光路である報知用光路としての報知光プリズム５０４は、後述するように除電光発光部５０１からの除電光Ｑを導光し、上部の一端に設けた出光面５０４ｂに出射することにより、ユーザに消耗部品としてのＩＤユニット１１１の交換時期の到来を報知する。報知用光路としての報知光プリズム５０４は、図４（ｃ）に示すように、略Ｌ字状の形状をなしている。報知光プリズム５０４は、除電光プリズム１１０に平行に設けた平行部５０４−１、平行部５０４−１に直行する直行部５０４−２及び垂直に設けた垂直部５０４−３からなり、これらの間に設けた全反射面を介して連続して形成される。

平行部５０４−１の一端としての入光面５０４ａは、除電光プリズム１１０の一端面１１０ａの下方に設けられ、後述するように除電光プリズム１１０及び報知光プリズム５０４が一体として上昇すると、入光面５０４ａは、除電光発光部５０１からの除電光Ｑを導光可能となる。垂直部５０４−３の一端としての出光面５０４ｂは上部に設けられ、報知光プリズム５０４は除電光プリズム１１０の光路を遮ることなく、ＩＤユニット１１１の上部の出光面５０４ｂに除電光Ｑを導く形状としている。
このように報知光プリズム５０４を配置することにより、ＩＤユニット１１１を離隔位置（Ｅ方向）である上方向に移動したときに、除電光発光部５０１からの除電光Ｑを入光面５０４ａで受光し、ＩＤユニット１１１の上部に導光することができる。

なお、ＩＤユニット１１１が装着位置から離隔位置まで移動する距離は、図４から分かるように、除電光プリズム１１０の一端面１１０ａと、報知光プリズム５０４の入光面５０４ａとの距離である。また、ＩＤユニット１１１の装着位置又は離隔位置における除電光Ｑの光路の説明は、後に図１０において行う。
次に、除電光発光部５０１によって除電光Ｑを発光させる除電光発光回路３０８について説明する。図５は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の除電光発光回路の回路図である。除電光発光回路３０８はＩＤユニット１１１毎に設けられており同一の回路構成である。

図５に示すように、除電光発光回路３０８は、電源５Ｖに制限抵抗６０１を介して除電光発光部５０１のアノードが接続されている。また、除電光発光部５０１のカソードがトランジスタ６０２のコレクタに接続され、トランジスタ６０２のエミッタはグラウンドである０Ｖに接続されている。制御部３０１の出力端子は制限抵抗６０３を介してトランジスタ６０２のベースに接続されている。
以上の除電光発光回路３０８によって、制御部３０１の出力端子にＨｉｇｈレベル（５Ｖ）を出力すると、除電光発光部５０１が発光する。一方、制御部３０１の出力端子にＬｏｗレベル（０Ｖ）を出力すると、除電光発光部５０１の発光が停止する。

図６は、第１の実施の形態に関する画像形成装置のリフトアップ機構の斜視図である。リフトアップ機構３００は、ＩＤユニット１１１を装着位置から離隔位置へ移動させるものである。なお、図６（ａ）はリフトアップ機構３００全体の斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のｐ部を拡大した斜視図である。
図６（ａ）に示すように、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００のリフトアップ機構３００は、左右対照的に配置された一対のスライダ３４０及び３４１をＩＤリフトアップモータ３０３によって矢印Ｆ方向又は矢印Ｇ方向にスライド移動できる構成となっている。

一方のスライダ３４０は、矢印Ｆ方向又は矢印Ｇ方向であるスライド方向に平行に形成されたリフトアップ部３４２及びリフトアップ部３４２から続いて斜め下方に形成された傾斜溝３４３を有する。スライダ３４０のリフトアップ部３４２又は傾斜溝３４３によって、各ＩＤユニット１１１における感光ドラム１０６のシャフト１３１を支持する。そしてスライダ３４０は、一方端部にラック状のギヤ部３４４を備える。他方のスライダ３４１の構成は、スライダ３４０と同様である。ＩＤユニット１１１の両側にスライダ３４０及び３４１が設けられ、感光ドラム１０６のシャフト１３１を両側から支持する。スライダ３４０のリフトアップ部３４２は、感光ドラム１０６のシャフト１３１が上昇中にこれを支持し、傾斜溝３４３は感光ドラム１０６のシャフト１３１を上昇又は下降させる。

ＩＤリフトアップモータ３０３の回転軸の駆動ギヤは、アイドルギヤ部３２０と噛合し、アイドルギヤ部３２０を介してギヤ３２１を駆動する。ギヤ３２１は他方のスライダ３４１のギヤ部３４５と噛合する。ギヤ３２１はシャフト３２２を介してギヤ３２３と一体となっている。ギヤ３２１が駆動されるとシャフト３２２を介してギヤ３２３が駆動される。ギヤ３２３は一方のスライダ３４０のギヤ部３４４と噛合する。

このような構成とすることにより、ＩＤリフトアップモータ３０３を時計方向に回転駆動することにより、スライダ３４０及び３４１を矢印Ｆ方向にスライドさせる。このスライドによって、感光ドラム１０６のシャフト１３１を傾斜溝３４３から滑り出させ、図６（ｂ）の破線で示すように、シャフト１３１をリフトアップ部３４２上に乗り上げさせ、ＩＤユニット１１１を離隔位置（矢印Ｅ）に移動させる。その結果、全てのＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６が搬送ベルト１１４から離隔する。

なお、図6（ｂ）はＩＤユニット１１１が矢印Ｆ及びＧ方向に移動するように記載してあるが、実際はスライダ３４０が矢印Ｆ及びＧ方向に移動するので、ＩＤユニット１１１は矢印Ｄ及びＥ方向にのみ移動する。
また、ＩＤリフトアップモータ３０３を反時計方向に駆動することにより、スライダ３４０及び３４１を矢印Ｇ方向にスライドさせる。この矢印Ｇ方向のスライドによって、図６（ｂ）の実線で示すように、感光ドラム１０６のシャフト１３１を傾斜溝３４３に滑り込ませてＩＤユニット１１１を装着位置（Ｄ方向）に移動させ、装着させる。

次に、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００の機能ブロックについて説明する。図７は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の機能ブロック図である。画像形成装置１００は、各手段を制御する制御手段４０１と、カバー開閉検出手段４０９、交換時期検出手段４１０、印刷手段４２０、ユニット移動手段４２１、光路切替手段４２２及び発光手段４２３とからなる。

制御手段４０１は、印刷手段４２０によって印刷媒体１０１への印刷を行う。また、カバー開閉検出手段４０９によってトップカバー２０１が開かれたことを検出する。更に、交換時期検出手段４１０によって消耗部品の交換時期の到来を検出し、ユニット移動手段４２１によって交換時期が到来した消耗部品としてのＩＤユニット１１１を離隔位置に移動（リフトアップ）させる。また、光路切替手段４２２によって光路を切替えて、発光手段４２３による発光によってユーザに交換時期の到来を知らせる。従って、制御手段４０１は、例えば、図３に示す制御部３０１によって機能する。

カバー開閉検出手段４０９は、トップカバー２０１が開かれたかどうかをカバーオープン検出センサ１２１によって検出する。従って、カバー開閉検出手段４０９は、例えば、図２及び図３に示すカバーオープン検出センサ１２１によって機能する。
交換時期検出手段４１０は、消耗部品として、例えば、トナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の交換時期の到来を検出するものである。従って、交換時期検出手段４１０は、例えば、図３に示すトナー残量検出部３１１及びドラム寿命検出部３１２によって機能する。

印刷手段４２０は、印刷媒体１０１を１枚ずつＩＤユニット１１１へと搬送し、感光ドラム１０６上への画像の現像、印刷媒体１０１への転写、定着及び排出の一連の印刷動作を行うものである。従って、印刷手段４２０は、例えば、図３に示す給紙モータ３０２、ベルトモータ３０４、ＩＤモータ３０５、定着モータ３０６、高圧回路３０７及びＬＥＤヘッド１１２によって機能する。
ユニット移動手段４２１は、リフトアップ機構３００のＩＤリフトアップモータ３０３によって、ＩＤユニット１１１が装着された装着位置（図１２参照）と、装着位置から離れた離隔位置（図９参照）との間をＩＤユニット１１１を移動（リフトアップ）させるものである。従って、ユニット移動手段４２１は、例えば、図３に示すリフトアップ機構３００及びＩＤリフトアップモータ３０３によって機能する。

光路切替手段４２２は、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動させたときに、除電光発光部５０１から除電光プリズム１１０へ入射する第１の光路としての除電光Ｑの光路を、第２の光路である報知用光路としての報知光プリズム５０４へ入射するように切替える。従って、光路切替手段４２２は、除電光プリズム１１０及び報知光プリズム５０４によって機能する。この光路切替手段４２２は、ユニット移動手段４２１と連動して機能する。
発光手段４２３は、ＩＤユニット１１１における所定の部位としての除電光プリズム１１０の一端面１１０ａに対応して設けられ、除電光Ｑを発光させるものである。発光手段４２３は、除電光発光回路３０８の除電光発光部５０１によって可視光である赤色光を有する赤外光としての除電光Ｑを発光させる。従って、例えば、発光手段４２３は、例えば、図３に示す除電光発光部５０１を含んだ除電光発光回路３０８によって機能する。

以上の構成により第１の実施の形態に関する画像形成装置１００は以下のように動作する。最初に、図１を用いて画像形成装置１００の印刷動作を説明する。
先ず、ユーザよって操作パネル３１０の図示しない印刷開始ボタンが押下されると、制御手段４０１は、印刷手段４２０によって、給紙モータ３０２を駆動する。この駆動により、ホッピングローラ１０３によって印刷媒体１０１を一枚ずつ分離し、レジストローラ１０４、１０５によってＩＤユニット１１１へと搬送する。そして、ＩＤモータ３０５を駆動し、現像ローラ１０８を回転させ、現像ローラ２０にトナー８０１を供給する。現像ローラ２０に供給されたトナー８０１は薄層状に形成され、帯電される。

また、回転する感光ドラム１０６を帯電ローラ１０７によってその表面を帯電する。そして、ＬＥＤヘッド１１２によって露光し、感光ドラム１０６上に静電潜像を形成する。この静電潜像に現像ローラ１０８上のトナー８０１を移動させることによって露光された部分を現像し、印刷媒体１０１へと転写させる。そして、定着器１１６によって印刷媒体１０１の転写画像を定着し、排出ローラ１１９、１２０によって装置上部のスタッカに出力する。

この間、制御手段４０１は、発光手段４２３によって除電光発光部５０１から発光された除電光Ｑを除電光プリズム１１０によって感光ドラム１０６の表面に導く。この除電光Ｑによって、トナー８０１から脱離し感光ドラム１０６に付着した外添剤の付着力を低減させ、クリーニング部１０９によって感光ドラム１０６上に残留したトナー８０１を掻き取る。
また、上記印刷動作と並行して、制御手段４０１は、交換時期検出手段４１０によって、消耗部品の交換時期の到来を検出する。

次に、上記印刷動作において、消耗部品としてのトナーカートリッジ１２２及びＩＤユニット１１１の交換時期が到来したときの画像形成装置１００の動作を説明する。図８は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の消耗部品の交換時期報知動作を示すフローチャート図である。
ステップＳ１０１：先ず、制御手段４０１は、印刷手段４２０により印刷を行う。印刷中に、制御手段４０１は、交換時期検出手段４１０によって、トナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の消耗部品の交換時期が到来したかどうかを検出する。前述したように、トナーカートリッジ１２２の交換時期の到来は、ＩＤユニット１１１毎に、印刷した累積ドット数からトナー残量を検出して交換時期の到来を検出する。ＩＤユニット１１１の交換時期の到来は、ＩＤユニット１１１毎に、感光ドラム１０６の回転数をカウントし、その累積カウント数からドラム寿命を検出する。

ステップＳ１０２：消耗部品の交換時期の到来を検出したときは、制御手段４０１は、印刷手段４２０によって、印刷動作を停止し、印刷媒体１０１を装置外に排出する。このとき、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、除電光発光回路３０８の除電光発光部５０１の発光も停止する。
ステップＳ１０３：制御手段４０１は、ユニット移動手段４２１によって、ＩＤユニットを離隔位置としての上方へ移動（リフトアップ）し、感光ドラム１０６を搬送ベルト１１４から離隔させる。

この離隔位置としての上方への移動は次のように行う。図９は、第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの離隔位置のリフトアップ機構の動作説明図である。図７に示した制御手段４０１はユニット移動手段４２１によって、図９に示すＩＤリフトアップモータ３０３を駆動し、スライダ３４０を矢印Ｆ方向にスライドさせる。すると、全てのＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６のシャフト１３１が傾斜溝３４３から滑り出てリフトアップ部３４２に乗り上げ、全ＩＤユニット１１１が矢印Ｅ方向としての上方に移動する。その結果、全ＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６が搬送ベルト１１４から離隔し、全ＩＤユニット１１１は離隔位置となる。

このＩＤユニット１１１の矢印Ｅ方向としての上方への移動があると、これに連動して、印刷動作において除電光プリズム１１０によって感光ドラム１０６の表面に導かれていた第１の光路としての除電光Ｑの光路が、消耗部品の交換を報知するための第２の光路としての報知用光路に切り替わる。

図１０は、第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置又は離隔位置における除電光Ｑの光路の説明図である。図１０（ａ）はＩＤユニット１１１の装着位置の側面図であり、図１０（ｂ）はＩＤユニット１１１の離隔位置の側面図である。図１０（ａ）に示すように、ＩＤユニット１１１が装着された状態では、除電光発光部５０１からの可視光としての除電光Ｑは、除電光プリズム１１０に入光する。そして、除電光プリズム１１０内の複数のプリズム５０３によって感光ドラム１０６の表面に除電光Ｑとして照射される。このとき、ＩＤユニット１１１の上部の出光面５０４ｂに光を導く報知光プリズム５０４へは除電光Ｑは入光しない。

一方、図１０（ｂ）に示すように、ＩＤユニット１１１が離隔位置である上方に移動された状態では、除電光発光部５０１からの除電光Ｑは、報知光プリズム５０４の入光面５０４ａに入光し、ＩＤユニット１１１の上部の出光の５０４ｂに光を導く。このとき、除電光発光部５０１からの除電光Ｑは、除電光プリズム１１０には入光しない。このように離隔位置においては、除電光発光部５０１からの光を除電光プリズム１１０による第１の光路から報知用光路としての報知光プリズム５０４へ第２の光路に切替えられる。
なお、このＩＤユニット１１１の装着位置又は離隔位置への移動は、複数あるＩＤユニット１１１の全てが同時に行われる。

Ｓ１０４：次に、制御手段４０１は、操作パネル３１０にトナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の交換時期が到来したことを表示してユーザに知らせる。
図１１は、第１の実施の形態に関する画像形成装置の交換時期到来を知らせる画面の説明図である。図１１（ａ）は、例えば、マゼンタのＩＤユニット１１１Ｍのトナー８０１が少なくなり交換時期が到来しトナーカートリッジ１２２Ｍを交換する必要があることを知らせる画面を示す。図１１（ｂ）は、例えば、マゼンタのＩＤユニット１１１Ｍのドラム寿命が到来しＩＤユニット１１１Ｍを交換する必要があることを知らせる画面を示す。

図１１（ａ）に示すように、例えば、マゼンタのトナーカートリッジ１２２のトナー８０１が少なくなったときは、制御手段４０１は、操作パネル３１０に画面Ｇ１００を表示する。画面Ｇ１００には、トナー８０１がなくなった旨及びトップカバー２０１を開けてトナーカートリッジ１２２Ｍを交換するようにガイドするメッセージ３５０を表示する。また、トナーカートリッジ１２２Ｍの交換をせず継続するときにユーザによって押下されるＯＫボタン３５１も表示するのがよい。

また、図１１（ｂ）に示すように、マゼンタのＩＤユニット１１１Ｍのドラム寿命が到来したときは、制御手段４０１は、操作パネル３１０に画面Ｇ１０１を表示する。画面Ｇ１０１には、ドラムの交換時期が到来した旨及びトップカバー２０１を開けてＩＤユニット１１１Ｍを交換するようにガイドするメッセージ３６０を表示する。また、ＩＤユニット１１１Ｍの交換をせず継続するときにユーザによって押下されるＯＫボタン３６１も表示するのがよい。
操作パネル３１０に画面Ｇ１００又はＧ１０１が表示されると、ユーザによって、トップカバー２０１が開けられ、トナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の交換作業が開始される。

ステップＳ１０５：次に、制御手段４０１は、カバー開閉検出手段４０９によって、トップカバー２０１が開けられたかどうかを検出する。
ステップＳ１０６：トップカバー２０１が開けられたことを検出したときは、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、複数あるＩＤユニット１１１のうち交換時期が検出されたＩＤユニット１１１の除電光発光部５０１のみをオン、即ち発光させる。このとき、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、除電光発光部５０１を点滅させるようにしてもよい。

発光された可視光としての除電光Ｑは、報知用光路としての報知光プリズム５０４によって該当するＩＤユニット１１１の上部に導かれ、報知光としてＩＤユニット１１１の上部の出光面５０４ｂに出光する。除電光発光部５０１からの除電光Ｑは、可視光である赤色光を有する赤外光としているので、交換が必要なＩＤユニット１１１であることが容易に分かる。この報知光が発光されると、ユーザによって、交換すべきトナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の交換が行われ、トップカバー２０１が閉じられる。

ステップＳ１０７：次に、制御手段４０１は、トップカバー２０１が閉じられたかどうかをカバー開閉検出手段４０９によって検出する。このとき、制御手段４０１は、ステップＳ１０４において、操作パネル３１０に表示したＯＫボタン３５１又はＯＫボタン３６１が押下されたどうかも確認して次のステップに進むようにしてもよい。
ステップＳ１０８：次に、制御手段４０１は、ステップＳ１０６において、発光手段４２３によって発光させたＩＤユニット１１１の除電光発光部５０１をオフ、即ち発光を停止する。

ステップＳ１０９：制御手段４０１は、交換時期検出手段４１０によって、交換されたトナーカートリッジ１２２のトナー残量及びＩＤユニット１１１の寿命を確認する。なお、交換が行われたときは、交換が行われたトナーカートリッジ１２２の累積ドット数及び交換が行われたＩＤユニット１１１の累積カウント数を“０”に初期化する。
次に、制御手段４０１は、ユニット移動手段４２１によって、ＩＤユニット１１１を装着位置に移動し、感光ドラム１０６を搬送ベルト１１４に当接させ印刷を再開できる状態とする。

上記ユニット移動手段４２１によるＩＤユニット１１１の装着位置への移動は次のように行う。図１２は、第１の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置のリフトアップ機構の動作説明図である。図７に示した制御手段４０１は、ユニット移動手段４２１によって、図１２に示すＩＤリフトアップモータ３０３を駆動しスライダ３４０を矢印Ｇ方向にスライドさせる。すると、全ＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６のシャフト１３１がリフトアップ部３４２から傾斜溝３４３に滑り込み、全ＩＤユニット１１１が矢印Ｄ方向に移動した状態となる。即ち、全ＩＤユニット１１１の感光ドラム１０６が搬送ベルト１１４に当接した装着位置となり、印刷を再開できる状態となる。

以上のように、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００は、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動させるユニット移動手段４２１と、報知光プリズム５０４に光路を切替える光路切替手段４２２を備え、消耗部品の交換時期が到来したときに、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動し、当該移動によって光路を切り替え、交換が必要なＩＤユニット１１１の除電光発光部５０１を発光させ、除電光Ｑを交換が必要なＩＤユニット１１１の上部に導いて交換時期の到来を報知するようにした。

これにより、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００は、交換時期の到来を報知するための専用の発光部品を設けることなく、交換が必要な消耗部品を報知光によって知らせることができる。同時に、ＩＤユニット１１１が離隔位置に移動し持ち上げられるので、交換し易くなり、交換の操作性が向上する。
また、カバーが開かれたときに除電光発光部５０１の発光を開始するようにしたので、消耗部品をすぐに交換しない場合であっても、除電光Ｑによって感光ドラム１０６にダメージを与えることがなく、また、報知光の省電力化もできる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００の構成を説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１００が第１の実施の形態に関する画像形成装置１００の構成と異なる点は、トナー残量検出部３１１が交換時期検出手段４１０として機能することである。その他の構成は、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００と同様であるので、その説明を省略する。

最初に、交換時期検出手段４１０として機能するトナー残量検出部３１１の構成について説明し、併せて、光路切替手段４２２として機能する報知光プリズム５０４の構成を説明する。図１３は、第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出部と報知光プリズムの斜視図である。

図１３に示すように、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００のトナー残量検出部３１１は、トナー残量検出センサ２１１、反射板２１２、撹拌バー２１４及び駆動ギヤ２１６を主な要素として構成される。トナー残量検出部３１１は画像形成装置１００の各ＩＤユニット１１１のトナーカートリッジ１２２内にそれぞれ備えられる。
トナー残量検出センサ２１１は、反射型の光学センサであり、後に図１４に示すように、出力光２１７をトナー残量検出光Ｒとして発光する発光部２１１ａ及びトナー残量検出光Ｒの反射光２１８をフォトトランジスタにより受光する受光部２１１ｂからなる。発光部２１１ａは、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００の除電光発光部５０１と同様に、可視光である赤色光を有する赤外光を発光させる長波長赤色ＬＥＤとすればよい。
トナー残量検出センサ２１１の発光部２１１ａは、ＩＤユニット１１１における所定の部位としてのトナー残量検出部３１１の反射板２１２に対応して設けられ、トナー残量検出光Ｒとしての出力光２１７を発光する。

反射板２１２は、トナー残量検出光Ｒを反射する半円形の明領域２１２ａ及びトナー残量検出光Ｒを反射しない半円形の暗領域２１２ｂとを有し、撹拌バー２１４の回転支軸２１５に取付けられる。反射板２１２の明領域２１２ａ及び暗領域２１２ｂは、トナー残量検出センサ２１１に対向して設けられる。トナー残量検出センサ２１１は、撹拌バー２１４の回転支軸２１５の直下に設けられる。
反射板２１２の明領域２１２ａ及び暗領域２１２ｂの境界は、回転支軸２１５から円周方向へ向けて形成される。一方、撹拌バー２１４は回転支軸２１５から円周方向へ延びた２本の腕２１４−１により回転支軸２１５に平行に支持される。矢印Ｋ方向に回転する反射板２１２について、明領域２１２ａから暗領域２１２ｂに変化する境界は、撹拌バー２１４を支持する腕２１４−１と回転方向において一致するように取り付ける。図１３に示すように、撹拌バー２１４が回転方向の最上位置にあるときに、反射板２１２の明領域２１２ａから暗領域２１２ｂに変化する境界は同じく回転方向の最上位置にある。しかし、反射板２１２の暗領域２１２ｂから明領域２１２ａに変化する境界は、回転方向の最下位置にある。トナー残量検出センサ２１１は、これらの境界を検出する。

明領域２１２ａ及び暗領域２１２ｂは、図１３に示すように半円形、即ち約５０％毎の領域割合としてもよいし、その他の割合としてもよい。また、明領域２１２ａと暗領域２１２ｂを交互に繰返すパターンなどとしてもよい。
駆動ギヤ２１６のＫ方向の回転によって、撹拌バー２１４は、同じく矢印Ｋ方向に回転してトナーカートリッジ１２２内のトナー８０１（図１６参照）を撹拌する。ただし、トナー残量が少ない状態では、撹拌バー２１４は最上位置から自重によって矢印Ｋ方向に急速に落下する。駆動ギヤ２１６は、ＩＤモータ３０５（図３参照）を駆動源として矢印Ｋ方向のみに回転するワンウェイクラッチのギヤであり、回転支軸２１５の端部に備えられる。

このような構成とすることにより、トナー残量検出部３１１は、後に図１６に示すように、撹拌バー２１４が最上位置から最下位置まで落下する落下時間Ｔｄを反射板２１２からの反射光２１８を受光する受光時間Ｔａとして検出する。落下時間Ｔｄはトナー量によって変化するので、反射光２１８からの受光量の変化によって、即ち受光時間Ｔａの変化によってトナー残量を検出することができる。

次に、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００の報知光プリズム５０４の配置を説明する。図１３に示すように、第２の実施の形態に関する報知光プリズム５０４は第１の実施の形態に関する報知光プリズム５０４と同様の構成である。報知光プリズム５０４は、消耗部品としてのＩＤユニット１１１のトナーカートリッジ１２２内に備えられている。報知用光路としての報知光プリズム５０４は反射板２１２の下側に入光面５０４ａを配置し、出光面５０４ｂをＩＤユニット１１１の上部に向けて配置する。
このように報知光プリズム５０４を配置することにより、ＩＤユニット１１１を離隔位置（Ｅ方向）である上方向に移動したときに、トナー残量検出センサ２１１からの出力光２１７を入光面５０４ａで受光し、ＩＤユニット１１１の上部に導光することができる。

次に、トナー残量検出部３１１の回路図について説明する。図１４は、第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出部の回路図である。なお、トナー残量検出部３１１の回路は、全ＩＤユニット１１１が同じ回路構成となっている。図１４に示すように、トナー残量検出部３１１の回路は、出力光２１７を発光させる発光側７００の回路と、反射光２１８を受光する受光側の回路７１０から構成される。

先ず、トナー残量検出部３１１の発光側の回路７００を説明する。トナー残量検出部３１１の発光側の回路７００は、電源５Ｖがトナー残量検出発光部２１１ａのアノードが接続されて、トナー残量検出発光部２１１ａのカソードがトランジスタ７０１のコレクタに接続されている。トランジスタ７０１のエミッタは２００Ω程度の電流検出抵抗７０２を介してグラウンドである０Ｖに接続されている。
制御部３０１は、Ｄ／Ａコンバータ３３１を備え、Ｄ／Ａコンバータ３３１の出力がオペアンプ７０３の非反転入力端子に接続されている。オペアンプ７０３の出力が制限抵抗７０４を介してトランジスタ７０１のベースに接続されている。オペアンプ７０３の反転入力部端子にトランジスタ７０１のエミッタと接続された電流検出抵抗７０２が接続されている。
このように、トナー残量検出部３１１の発光側の回路７１０は、オペアンブ７０３と、制御部３０１に内蔵されたＤ／Ａコンバータ３３１を利用した定電流制御回路となっている。

トナー残量の検出を行う場合、Ｄ／Ａコンバータ３３１の出力は約１Ｖに設定する。これにより、トナー残量検出発光部２１１ａには約５ｍＡの電流が流れる。一方、トナーカートリッジ１２２の交換時期の到来を報知する際は、発光量を上げるために、Ｄ／Ａコンバータ３３１の出力は約２．４Ｖに設定する。これによりトナー残量検出発光部２１１ａには約１２ｍＡの電流が流れる。トナー残量検出発光部２１１ａを消灯する場合は、Ｄ／Ａコンバータ３３１の出力は０Ｖに設定する。

次に、トナー残量検出部３１１の受光側の回路７１０を説明する。トナー残量検出部３１１の受光側の回路７１０は、電源５Ｖが１ｋΩ程度のつり抵抗７１１を介して、フォトトランジスタからなるトナー残量検出受光部２１１ｂのコレクタ側に接続される。トナー残量検出受光部２１１ｂのエミッタ側は０Ｖに接続される。

以上の発光側の回路７００及び受光側の回路７１０により、トナー残量を検出するときは、トナー残量検出センサ２１１のトナー残量検出発光部２１１ａは、Ｄ／Ａコンバータ３３１の出力に応じた光量の出力光２１７を撹拌バー２１４の回転支軸２１５に取り付けた反射板２１２に照射する。そして、トナー残量検出受光部２１１ｂは、反射板２１２からの反射光２１８を受光し、その受光量によって変化するコレクタ電圧をトナー残量検出センサ出力７１２として出力する。トナー残量検出センサ出力７１２は、制御部３０１に内蔵されたＡ／Ｄコンバータ３３２に入力される。
制御部３０１は、トナー残量検出センサ出力７１２をＡ／Ｄ変換し、反射板２１２からの反射光２１８を受光した受光時間Ｔａからトナー残量を検出する。

次に、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００の機能ブロックについて、図７を用いて説明する。第２の実施の形態に関する画像形成装置１００の機能は、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００の機能と概ね同じであるが、以下に相違する事項について説明する。
第２の実施の形態に関する画像形成装置１００における光路切替手段４２２は、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動させたときに、トナー残量検出光Ｒの光路を、反射板２１２から報知光プリズム５０４の入光面５０４ａへの切替えるものである。従って、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００における光路切替手段４２２は、反射板２１２及び報知光プリズム５０４によって機能する。この光路切替手段４２２は、ユニット移動手段４２１と連動して機能する。

また、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００における発光手段４２３は、トナー残量検出部２１１のトナー残量検出発光部２１１ａによって、トナー残量検出光Ｒを発光する。そして、発光手段４２３は、トナー残量検出部２１１のトナー残量検出受光部２１１ｂによってトナー残量検出光Ｒを受光する。従って、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００における発光手段４２３は、例えば、トナー残量検出部２１１によって機能する。

以上の構成により第２の実施の形態に関する画像形成装置１００は以下のように動作する。なお、画像形成装置１００の印刷動作は第２の実施の形態に関する画像形成装置１００の印刷動作と同様であるので、その説明は省略する。
図１５は、第２の実施の形態に関する画像形成装置の消耗部品の交換時期報知動作を示すフローチャート図である。
ステップＳ２０１及びＳ２０２：先ず、制御手段４０１は、印刷手段４２０により印刷を行う。印刷中に、制御手段４０１は、交換時期検出手段４１０によって、消耗部品の交換時期の到来を検出すると、印刷手段４２０によって印刷を停止する。このとき、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、トナー残量検出センサ２１１のトナー残量検出発光部２１１ａの発光も停止する。

消耗部品のうち、トナーカートリッジ１２２の交換時期が到来したかどうかの検出は次のように行う。図１６は、第２の実施の形態に関する画像形成装置のトナー残量検出動作の説明図である。なお、図１６は、図１３に示すトナーカートリッジ１２２を矢印Ｘ方向から見た図である。図１６（ａ）及び（ｂ）は、トナー残量が多い場合の撹拌バー２１４の回転動作を示し、図１６（ｃ）及び（ｄ）は、トナー残量が少ない場合の撹拌バー２１４の回転動作を示す。
まず、図１６（ａ）に示すように、トナー残量が多い場合では、撹拌バー２１４が最上位置から矢印Ｋ方向に回転すると、撹拌バー２１４の自重によってトナー８０１が堆積した高さ、即ち図１６（ｂ）に示す位置まで下降する。その後、図１３に示す駆動ギヤ２１６の回転によって一定速度で矢印Ｋのようにトナー８０１を撹拌しながら回転する。

一方、図１６（ｃ）に示すように、トナー残量が少ない場合では、撹拌バー２１４が最上位置から矢印Ｋ方向に回転すると、撹拌バー２１４の自重によって最下位置、即ち図１６（ｄ）に示す位置まで急速に落下する。その後、撹拌バー２１４の自重を受けながら駆動ギヤ２１６の回転によって一定速度で矢印Ｋのように回転する。
このように、撹拌バー２１４の最上位置から最下位置までに落下する落下時間Ｔｄは、トナー残量が多い場合と少ない場合では異なる。即ち、トナー残量が多い場合では落下時間Ｔｄが長くなり、トナー残量が少ないときは、時間Ｔｄが短くなる。
従って、トナー残量が少なくなった場合では、図１３に示すトナー残量検出発光部２０１ａからの出力光２１７が反射板２１２の明領域２１２ａに照射される時間が短くなり、反射光２１８を受光する受光時間Ｔａが短くなる。即ち、所定の時間Ｔαより受光時間Ｔａが短くなったときにトナー残量が少なくなりトナーカートリッジ１２２の交換時期が到来したと検出される。

ステップＳ２０３：以上のように消耗部品の交換時期の到来が検出されたときは、制御手段４０１は、前記ステップＳ１０３と同様に、ユニット移動手段４２１によって、交換時期が到来したＩＤユニット１１１を離隔位置（矢印Ｅ方向）に移動（リフトアップ）する。
このＩＤユニット１１１の矢印Ｅ方向への移動によって、印刷動作においてトナー残量検出のためにトナー残量検出部３１１の反射板２１２に照射されていたトナー残量検出光Ｒの光路が消耗部品の交換を報知するための光路に切り替わる。
図１７は、第２の実施の形態に関する画像形成装置のＩＤユニットの装着位置又は離隔位置の光路の説明図である。図１７（ａ）はＩＤユニット１１１の装着位置の側面図であり、図１７（ｂ）はＩＤユニット１１１の離隔位置の側面図である。

図１７（ａ）に示すように、ＩＤユニット１１１が装着位置にあるときは、感光ドラム１０６が搬送ベルト１１４に当接した状態である。このときトナー残量検出センサ２１１の出力光２１７はトナーカートリッジ１２２の撹拌バー２１４に取り付けられた反射板２１２に照射される。そして、報知光プリズム５０４へはトナー残量検出センサ２１１からの出力光２１７は照射されない。

一方、図１７（ｂ）に示すように、ＩＤユニット１１１が離隔位置にあるときは、移動され感光ドラム１０６が搬送ベルト１１４から離隔した状態である。このときは、トナー残量検出センサ２１１からの出力光２１７は報知光プリズム５０４に照射され、ＩＤユニット１１１の上部にトナー残量検出光Ｒを導く。そして、トナーカートリッジ１２２の撹拌バー２１４に取り付けられた反射板２１２へはトナー残量検出センサ２１１からの出力光２１７は照射されない。

このように離隔位置においては、トナー残量検出センサ２１１からの出力光２１７の光路は、トナー残量検出部３１１の反射板２１２への第１の光路から報知光プリズム５０４への第２の光路に切替えられる。
ステップＳ２０４及びＳ２０５：次に、制御手段４０１は、操作パネル３１０にトナーカートリッジ１２２又はＩＤユニット１１１の交換を表示する。そして、カバー開閉検出手段４０９によってトップカバー２０１が開かれたかどうかを検出する。

ステップＳ２０６：トップカバー２０１が開かれたことを検出すると、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、複数あるＩＤユニット１１１のうち交換時期が検出されたＩＤユニット１１１のトナー残量検出発光部２１１ａのみをオン、即ち発光させる。このとき、制御手段４０１は、発光手段４２３によって、トナー残量検出発光部２１１ａを点滅させるようにしてもよい。
発光されたトナー残量検出光Ｒは、報知光プリズム５０４によってＩＤユニット１１１の上部に導かれ、報知光としてＩＤユニット１１１の上部の出光面５０４ｂに出光する。トナー残量検出発光部２１１ａからの可視光としてのトナー残量検出光Ｒは、可視光である赤色光を有する赤外光としているので、交換が必要なＩＤユニット１１１であることが容易に分かる。

ステップＳ２０７及びＳ２０８：次に、制御手段４０１は、トップカバー２０１が閉じられたことをカバー開閉検出手段４０９によって検出すると、ステップＳ２０６において発光させたＩＤユニット１１１のトナー残量検出発光部２１１ａをオフ、即ち発光を停止する。
ステップＳ２０９：制御手段４０１は、第１の実施の形態に関する画像形成装置１００のステップＳ１０９と同様に、交換されたトナーカートリッジ１２２のトナー残量又はＩＤユニット１１１のドラム寿命を確認し、ＩＤユニット１１１を装着位置に移動して、印刷を再開できる状態とする。

以上のように、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００は、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動させるユニット移動手段４２１と、報知光プリズム５０４に光路を切替える光路切替手段４２２を備え、消耗部品の交換時期が到来したときに、ＩＤユニット１１１を離隔位置に移動し、当該移動によって光路を切り替え、トナー残量検出発光部２１１ａの光を交換が必要なＩＤユニット１１１の上部に導いて交換時期の到来を報知するようにした。

これにより、第２の実施の形態に関する画像形成装置１００は第１の実施の形態に関する画像形成装置１００と同様に、交換時期の到来を報知するための専用の発光部品を設けることなく、交換が必要な消耗部品を報知光によって知らせることができる。同時に、ＩＤユニット１１１が離隔位置に移動し持ち上げられるので、交換し易くなり、交換の操作性が向上する。
また、カバーが開かれたときに再びトナー残量検出発光部２１１ａの発光を開始するようにしたので、消耗部品をすぐに交換しない場合であっても、無駄な電力を消費しないという効果もある。

（実施の形態の変形例）
以上の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、電子写真方式の画像形成装置を例として説明したが、本発明は、交換部品を備える電子写真方式の複写機、ＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）等にも適用することができる。

以上の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、複数のＩＤユニット１１１を備える画像形成装置１００として説明したが、単数のＩＤユニット１１１によって画像形成する装置であっても、本発明を適用することができる。この場合の報知光は、交換が必要なトナーカートリッジ１２２及びＩＤユニット１１１が配置された場所を知らせるものとして機能する。

また、以上の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、除電光Ｑ又はトナー残量検出光Ｒを利用して、交換の操作性を向上させる報知光としてＩＤユニット１１１の上部に導く例を説明したが、ＬＥＤヘッド１１２の光を報知光として用いるようにしてもよい。また、その他のＩＤユニット１１１毎に備える発光部材の光であれば、本発明を適用して報知光として用いることができる。

また、以上の第１の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、発光手段４２３は、図５に示す除電光発光回路３０８によって、一定電流を流して除電光発光部５０１を発光させるように説明したが、以下のようにしてもよい。
即ち、図１４に示す第２の実施の形態に関する画像形成装置１００のトナー残量検出発光部３１１の発光側の回路７００のように、除電光発光回路３０８は、制御部３０１からの出力に応じた定電流回路とし、除電光発光部５０１の発光量を変化させることができる構成とする。そして、交換時期検出手段４１０によって消耗部品の交換時期の到来を検出したときは、除電光発光部５０１への電流を増加させ、報知光を見易くするようにしてもよい。或いは、更に除電光発光部５０１への電流を断続的にして報知光を点滅させるようにしてもよい。

更に、以上の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、報知用光路として報知光プリズム５０４を説明したが、これに限らず例えば、光ファイバーであっても報知用光路として機能することができる。
また、以上の実施の形態に関する画像形成装置１００の説明では、ＩＤユニット１１１を装着位置又は離隔位置に移動させるリフトアップ機構３００を図６に示す機構として説明したが、ＩＤユニット１１１を装着位置又は離隔位置に移動させることができればよく、その構成を限定するものではない。

１００ 画像形成装置
１０６ 感光ドラム
１１０ 除電光プリズム
１１１ ＩＤユニット
１２２ トナーカートリッジ
２１１ トナー残量検出センサ
２１２ 反射板
３００ リフトアップ機構
３０１ 制御部
５０１ 除電光発光部
５０４ 報知光プリズム
Ｑ 除電光
Ｒ トナー残量検出光

Claims (15)

1. 着脱可能な消耗部品を備える画像形成装置において、
   前記消耗部品が装着された装着位置より、前記装着位置から離れた離隔位置へ前記消耗部品を移動させる移動手段と、
   前記消耗部品に対応して設けられ、光を発光する発光手段と、
   前記消耗部品の交換時期の到来を検出する交換時期検出手段と、
   前記消耗部品に設けられ、前記移動手段により前記消耗部品を前記離隔位置に移動させたとき、前記発光手段からの前記光を導光する光路とを備え、
   前記交換時期検出手段により前記交換時期の到来を検出したときは、前記移動手段により前記消耗部品を前記離隔位置に移動させ、前記発光手段を発光させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光路は、導光した前記光を発光する発光面を有し、前記発光面を発光することにより交換時期の到来となった前記消耗部品を報知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記消耗部品はトナー像を担持する像担持体を有する画像形成ユニットであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記交換時期検出手段は、前記像担持体の回転数をカウントし、その累積カウント数によって画像形成ユニットの交換時期の到来を検出することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記発光手段が発光する前記光は、前記像担持体を除電するための除電光であり、
   前記画像形成ユニットは、前記除電光を前記像担持体へ照射する除電光プリズムを有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成ユニットを前記離隔位置に移動させたことに連動して、前記除電光プリズム１１０への前記除電光を前記光路へ切替え、交換時期が到来した前記画像形成ユニットの前記発光手段を発光するようにしたことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記消耗部品は、前記画像形成ユニットに搭載され、トナーを収納するトナーカートリッジであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
8. 前記交換時期検出手段は、前記トナーカートリッジの前記トナー残量を検出することにより前記画像形成ユニットの交換時期の到来を検出することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ内を回転する撹拌バーと同軸に回転する反射板を有し、
   前記発光手段が発光する前記光は、前記反射板へ照射するトナー残量検出光であることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記トナーカートリッジを前記離隔位置に移動させたことに連動して、前記反射板への前記トナー残量検出光を前記光路へ切替え、交換時期が到来した前記トナーカートリッジの前記発光手段を発光するようにしたことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
11. 前記移動手段は、前記消耗部品を前記装着位置から前記離隔位置へ移動するリフトアップ機構と、前記リフトアップ機構を駆動するリフトアップモータからなることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
12. 前記光路は、プリズムであることを特徴とする請求項６又は１０記載の画像形成装置。
13. 着脱可能な消耗部品の交換時期の到来を報知する画像形成装置の消耗部品の報知方法において、
    前記消耗部品に対応して設けられた発光手段から光を発光することにより印刷を行う印刷工程と、
    前記印刷工程中に前記消耗部品の交換時期の到来を交換時期検出手段により検出する交換時期検出工程と、
    前記交換時期検出工程により前記交換時期の到来を検出したときは、前記消耗部品が装着された装着位置より、前記装着位置から離れた離隔位置へ前記消耗部品を移動手段により移動させる移動工程と、
    交換時期の到来した前記消耗部品に対応する前記発光手段から光を光路へ導出する発光工程とを含み、
    更に、前記移動工程は、前記消耗部品の移動に連動して前記発光手段からの前記光を前記消耗部品から前記光路へ切替えることを特徴とする画像形成装置の消耗部品の報知方法。
14. 前記移動工程における前記消耗部品はトナー像を担持する像担持体を有する画像形成ユニットであり、
    前記画像形成ユニットは、前記像担持体へ除電光を照射するための除電光プリズムを有し、
    前記発光工程における前記発光手段は、交換時期の到来した像担持体に対応する除電光発光部であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置の消耗部品の報知方法。
15. 前記移動工程における前記消耗部品は、トナーを収納するトナーカートリッジであり、
    前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジ内を回転する撹拌バーと同軸に回転する反射板を有し、
    前記発光工程における前記発光手段は、交換時期の到来した前記トナーカートリッジに対応する前記発光手段であることを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置の消耗部品の報知方法。
    

Images