JP4310702B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
たとえば、現像装置に、凹部および突部が形成されたセクターギアを設けて、新品の現像装置を電子写真用画像形成装置本体へ搭載したときには、セクターギアに形成されている突起が新品側検出センサに入り込んで新品側検出センサをONし、現像装置搭載後、アイドラギアの駆動が開始されると、セクターギアも回転して、新品側検出センサから旧品側検出センサへと突起が移動して、その突起が旧品側検出センサに入り込んで旧品側検出センサをONし、これと同時にアイドラギアがセクターギアの凹部に到達して、セクターギアの回転が停止されるものが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
この要望に応えるため、収容されているトナーの量が異なる現像カートリッジを用意した場合、収容されているトナーの量によって攪拌具合が異なり、トナーの劣化速度も異なる。
このような構成によると、移動部材は、第1の位置に設けられたときと、第2の位置に設けられたときとでは、移動開始位置から移動終了位置まで互いに反対方向に移動する。そのため、第1検出手段および第2検出手段での誤検出を防止することができる。
このような構成によると、歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されている間は、駆動部材は回転駆動する一方、欠け歯部において、駆動手段からの駆動力が伝達されないようになると、駆動部材の回転駆動が停止される。そのため、駆動部材を、駆動開始から駆動停止までの所定の駆動量で確実に駆動させることができる。その結果、移動部材を駆動部材の駆動とともに、移動開始位置から移動終了位置まで不可逆的かつ確実に移動させることができる。
このような構成によると、移動部材が欠け歯ギアに設けられるので、駆動部材の駆動とともに移動部材をより確実に移動させることができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項3ないし6のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置と前記回転軸とを結ぶ線分と、前記第2の位置と前記回転軸とを結ぶ線分とが、鈍角で交わるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項3ないし7のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置と前記第2の位置とは、前記回転軸を挟んで対向配置されるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴としている。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記移動部材は、前記第1の位置に設けられたときと、前記第2の位置に設けられたときとでは、移動開始位置から移動終了位置まで、同一方向に移動することを特徴としている。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴としている。
このような構成によると、移動部材が欠け歯ギアに設けられるので、駆動部材の駆動とともに移動部材をより確実に移動させることができる。
また、請求項13に記載の発明は、請求項9ないし12のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置と前記回転軸とを結ぶ線分と、前記第2の位置と前記回転軸とを結ぶ線分とが、鋭角で交わるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴としている。
また、請求項14に記載の発明は、請求項9ないし13のいずれかに記載の発明において、前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置から前記回転軸までの第1距離よりも、前記第2の位置から前記回転軸までの第2距離が、短くなるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴としている。
また、請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の発明において、前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記回転軸と前記第1の位置との間に、前記第2の位置が配置されるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴としている。
また、請求項16に記載の発明は、請求項1ないし15のいずれかに記載の発明において、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられる移動部材の配置が、前記現像カートリッジに関する情報に対応しており、前記情報判断手段は、前記第1検出手段および前記第2検出手段の少なくともいずれか一方による前記移動部材の検出の有無に基づいて、前記現像カートリッジに関する情報を判断することを特徴としている。
このような構成によると、情報判断手段では、現像カートリッジが新品であるか否かを、簡易かつ確実に判断することができる。そのため、新品検出時からの現像カートリッジの寿命を判断することができる。
このような構成によると、情報判断手段では、現像カートリッジに収容されている現像剤によって画像形成が可能な記録媒体の最大枚数を、簡易かつ確実に判断することができる。その結果、現像カートリッジにおいて、現像剤の量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。
請求項2に記載の発明によれば、第1検出手段および第2検出手段での誤検出を防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、移動部材を駆動部材の駆動とともに、移動開始位置から移動終了位置まで不可逆的かつ確実に移動させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、第1の位置に設けられたときと、第2の位置に設けられたときとで、移動部材を確実に互いに反対方向に移動させることができる。
請求項6に記載の発明によれば、装置設計の簡便化を図ることができる。
請求項8に記載の発明によれば、第1検出手段および第2検出手段での誤検出を、より一層防止することができる。
請求項9に記載の発明によれば、装置構成を簡略化することができる。
請求項11に記載の発明によれば、駆動部材の駆動とともに移動部材をより確実に移動させることができる。
請求項12に記載の発明によれば、装置設計の簡便化を図ることができる。
請求項14に記載の発明によれば、現像カートリッジの小型化を図ることができる。
請求項15に記載の発明によれば、移動部材の配置の容易化を図ることができながら、現像カートリッジの小型化を図ることができる。
請求項17に記載の発明によれば、新品検出時からの現像カートリッジの寿命を判断することができる。
請求項18に記載の発明によれば、現像カートリッジにおいて、現像剤の量が異なっていても、寿命を正確に判断して、的確に現像カートリッジを交換することができる。
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。このレーザプリンタ1は、画像形成装置本体としての本体ケーシング2と、その本体ケーシング2内に収容される、記録媒体としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5とを備えている。
本体ケーシング2の一方側の側壁には、プロセスユニット23を着脱するための着脱口6が形成されており、その着脱口6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部に挿通されたカバー軸(図示せず)に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー7を、カバー軸を中心として閉じると、図1に示すように、フロントカバー7によって着脱口6が閉鎖され、フロントカバー7をカバー軸を支点として開くと(傾倒させると)、着脱口6が開放され、この着脱口6を介して、プロセスユニット23を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
(2)フィーダ部
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ8と、給紙トレイ8の前側に設けられる給紙機構部9と、用紙3を転写位置(感光ドラム55と転写ローラ57とのニップ形成位置)に搬送するための給紙側用紙搬送路10と、レジストローラ11とを備えている。
そして、用紙押圧板12がばねによって上方に付勢されると、用紙押圧板12上の最上位にある用紙3は、給紙ローラ13に向かって押圧される。給紙ローラ13の回転によって用紙3の先端は、給紙ローラ13と分離パット14とで挟まれ、給紙ローラ13と分離パット14との協動により、用紙3が1枚毎に分離される。分離された用紙3は、給紙側用紙搬送路10に給紙される。
給紙側用紙搬送路10に給紙された用紙3は、搬送ローラ16、17および18によって搬送され、レジストローラ11に送られる。
レジストローラ11は、給紙側用紙搬送路10に対して後側(用紙搬送方向下流側)に設けられ、1対のローラから構成されており、用紙3の斜行を矯正して、その用紙3をレジスト後に転写位置に搬送する。
画像形成部5は、スキャナ部22、プロセスユニット23および定着部24を備えている。
(a)スキャナ部
スキャナ部22は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー25、レンズ26および27、反射鏡28、29および30を備えている。
(b)プロセスユニット
プロセスユニット23は、スキャナ部20の下方に設けられ、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている。
(c)現像カートリッジ
現像カートリッジ32は、ドラムカートリッジ31のカートリッジ装着部60(後述)に着脱自在に装着される。そのため、この現像カートリッジ32は、ドラムカートリッジ31が本体ケーシング2に装着された状態で、フロントカバー7の開閉により着脱口6からドラムカートリッジ31に対して着脱させることで、本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
筐体33は、後側が開放されるボックス状をなし、その前後方向途中において、筐体33の内部を仕切るように仕切口43が設けられている。仕切口43によって仕切られた筐体33の前側が、トナーが収容されるトナー収容室39として区画されている。また、仕切口43によって仕切られた筐体33の後側が、供給ローラ35、現像ローラ36および層厚規制ブレード37が設けられる現像室40として区画されている。
アジテータ34は、トナー収容室39内において、アジテータ回転軸41に設けられている。このアジテータ34は、モータ75(図5参照)からの駆動力が、アジテータ回転軸41に入力されることにより回転駆動される。アジテータ34が回転駆動されると、トナー収容室39内のトナーが攪拌されて、前後方向に連通する仕切口43から、供給ローラ35に向かって放出される。
また、筐体33の一方の側壁42には、トナー収容室39に対応する位置に、トナーを充填するためのトナー充填口46が設けられている(図2参照)。このトナー充填口46は、一方の側壁42の厚さ方向を貫通する円形状に形成されている。また、このトナー充填口46には、キャップ47が被覆されている。
供給ローラ35は、仕切口43の後側に配置されている。この供給ローラ35は、金属製の供給ローラ軸48と、その供給ローラ軸48を被覆する導電性の発泡材料からなるスポンジローラ49とを備えている。供給ローラ軸48は、筐体33の両側壁42における現像室40に対応する位置に、回転自在に支持されている。供給ローラ35は、モータ75(図5参照)からの駆動力が、供給ローラ軸48に入力されることにより回転駆動される。
ドラムカートリッジ33は、図1に示すように、ドラムフレーム54と、そのドラムフレーム54内に設けられる感光ドラム55と、スコロトロン型帯電器56と、転写ローラ57と、クリーニング部58とを備えている。
ドラムフレーム54は、図2に示すように、その後側が、感光ドラム55、スコロトロン型帯電器56、転写ローラ57およびクリーニング部58を収容するドラム収容部59として形成されている。また、ドラムフレーム54は、その前方が、上方が開放され、現像カートリッジ32が着脱自在に装着されるカートリッジ装着部60として形成されている。
転写ローラ57は、感光ドラム55の下方において、この感光ドラム28と接触してニップを形成するように対向配置され、ドラム収容部59において回転可能に支持されている。この転写ローラ57は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸を被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラとを備えている。転写ローラ57には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ57は、モータ75(図5参照)からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。
次いで、現像ローラ36の回転により、現像ローラ36の表面上に担持されかつ正極性に帯電されているトナーが、感光ドラム55に対向して接触する時に、感光ドラム55の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム55の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化される。
また、用紙3に転写されずに、感光ドラム55に残存するトナーは、クリーニング部58において回収される。すなわち、クリーニング部58では、トナーを用紙3へ転写する時には、1次クリーニングローラ63に低バイアスが印加され、感光ドラム55に残存するトナーが、1次クリーニングローラ63に一時的に捕捉される。
定着部24は、プロセスユニット23の後方であって、用紙3の搬送方向下流側に設けられている。この定着部24は、定着フレーム67と、その定着フレーム67内に、加熱ローラ68、加圧ローラ69および搬送ローラ70を備えている。
加熱ローラ68は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされている金属管と、その金属管内に挿入されている加熱のためのハロゲンランプとを備えている。この加熱ローラ68は、モータ75(図5参照)からの駆動力が入力されることによって回転駆動される。
搬送ローラ70は、1対のローラからなり、加熱ローラ68および加圧ローラ69の後方に配置されている。
排紙側用紙搬送路71は、側面視略U字形状に折り返されており、その下流側側端部に、排紙ローラ72が設けられている。定着部21において熱定着された用紙3は、搬送ローラ70によって、排紙側搬送経路71に搬送され、排紙ローラ72によって、排紙トレイ73上に排紙される。
2.現像カートリッジの新品検出に関する構成
(a)現像カートリッジの構成
図3は、現像カートリッジ(当接突起上側配置:ギアカバー装着状態)の側面図、図4は、現像カートリッジ(当接突起上側配置ギアカバー離脱状態)の側面図、図5ないし図8は、図3および図4に示す現像カートリッジの新品検出の機構を説明するための動作図、図9は、現像カートリッジ(当接突起下側配置:ギアカバー装着状態)の側面図、図10は、現像カートリッジ(当接突起下側配置ギアカバー離脱状態)の側面図、図11ないし図14は、図9および図10に示す現像カートリッジの新品検出の機構を説明するための動作図である。
現像ローラ駆動ギア80は、入力ギア78の後側斜め下方において、入力ギア78と噛合する状態で、現像ローラ軸50の軸端部において、軸に対して相対回転不能に設けられている。
第2中間ギア82は、第1中間ギア81の上方において、第1中間ギア81の内歯と噛合する状態で、一方の側壁42から幅方向外側に突出する第2中間ギア支持軸89に回転自在に支持されている。
アジテータ駆動ギア84は、第3中間ギア83の前方斜め下方において、第3中間ギア83の内歯と噛合する状態で、アジテータ回転軸41の軸端部において、軸に対して相対回転不能に設けられている。
また、2つ目のギア機構部76は、図10に示すように、当接突起94が下側に配置される現像カートリッジ32では、上記した、入力ギア78、供給ローラ駆動ギア79、現像ローラ駆動ギア80、第1中間ギア81、第2中間ギア82、第3中間ギア83、アジテータ駆動ギア84および検出ギア85に加えて、第4中間ギア118を備えている。
つまり、第3中間ギア83の外歯は、検出ギア85と噛合せず第4中間ギア118と噛合し、検出ギア85は、第3中間ギア83の外歯と噛合可能とされず、第4中間ギア118と噛合可能とされている。
検出ギア本体部91は、円板形状をなし、その中心にアジテータ回転軸41が相対回転可能に挿通されている。
当接突起94は、検出ギア本体部91の外周面から径方向外方に膨出し、その遊端部が幅方向外方へ屈曲するように設けられている。
検出ギアカバー部96は、検出ギア85を収容し、その後側部分には、検出ギア85の回転に伴なって周方向に移動する当接突起94を露出させるための、略半円弧形状の検出窓97が開口されている。
本体ケーシング2には、図5に示すように、装着される現像カートリッジ32に関する情報、より具体的には、装着される現像カートリッジ32が新品であるか否かの情報や、上記したように、現像カートリッジ32が新品であるときの最大画像形成枚数に関する情報を、検出および判断するための、情報検出機構部98と、情報判断手段としてのCPU99とを備えている。
この情報検出機構部98は、第1検出手段としての第1スイッチ100と、第2検出手段としての第2スイッチ101と、第1スイッチ100に当接可能な第1アクチュエータ102と、第2スイッチ101に当接可能な第2アクチュエータ103とを備えている。
押圧部106は、側面視略矩形状をなし、その後端には、ばね受部108が形成されている。
そのため、第1アクチュエータ102は、常には、圧縮ばね111の付勢力によって前方に付勢され、第1スイッチ100の揺動レバー104を持ち上げないようにしている。
第2アクチュエータ103は、第1アクチュエータ102の下側に設けられ、第2スイッチ101の揺動レバー105に対して前方から当接可能に配置されている。この第2アクチュエータ103は、前後方向に延びる杆状をなし、その前側に押圧部112と、その後側にガイド部113とを一体的に備えている。
ガイド部113は、細長略L字杆状をなし、押圧部112の後端部上側から、後方に向かって延びるように形成されている。このガイド部113には、前後方向に沿って、ガイド溝115が形成されている。一方、本体ケーシング2には、このガイド溝115に摺動可能に嵌合するガイド突起116が形成されている。そして、第2アクチュエータ103は、ガイド突起116にガイド溝115が嵌合されることにより、前後方向にスライド移動可能に、本体ケーシング2に取り付けられている。
そのため、第2アクチュエータ103は、常には、圧縮ばね117の付勢力によって前方に付勢され、第2スイッチ101の揺動レバー105を持ち上げないようにしている。
3.現像カートリッジの新品検出に関する作用
次に、現像カートリッジ32を本体ケーシング2に装着して、その現像カートリッジ32の新旧と、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数とを判断する方法について説明する。
まず、フロントカバー7を開放して、着脱口6から、新品の現像カートリッジ32が装着されているドラムカートリッジ31を本体ケーシング2に装着する。または、フロントカバー7を開放して、着脱口6から、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着されているドラムカートリッジ31に装着する。
その結果、図5および図6に示す例示において、現像カートリッジ32が装着されると、CPU99は、その現像カートリッジ32が新品であり、かつ、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が6000枚であると判断し、その現像カートリッジ32の装着時から、排紙センサ74によって検出される実際の画像形成枚数が、6000枚を超える直近に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。
ガラ回し動作では、CPU99の制御により、本体ケーシング2内に設けられているモータ75が駆動され、その駆動力が、カップリング挿入部から、現像カートリッジ32において、カップリング受部87を介して入力ギア78に入力され、入力ギア78が回転駆動される。すると、図4に示すように、入力ギア78に噛合している供給ローラ駆動ギア79が回転駆動され、供給ローラ軸48の回転により、供給ローラ35が回転される。また、入力ギア78に噛合している現像ローラ駆動ギア80が回転駆動され、現像ローラ軸50の回転により、現像ローラ36が回転される。さらに、入力ギア78に外歯が噛合している第1中間ギア81が回転駆動され、第1中間ギア81の内歯に噛合している第2中間ギア82が回転駆動され、第2中間ギア82に内歯が噛合している第3中間ギア83が回転駆動され、第3中間ギア83の内歯に噛合しているアジテータ駆動ギア84が回転駆動される。アジテータ駆動ギア84が回転駆動されると、アジテータ回転軸41の回転により、アジテータ34が回転される。このアジテータ34の回転により、トナー収容室39内のトナーが攪拌され流動される。
まず、フロントカバー7を開放して、着脱口6から、新品の現像カートリッジ32が装着されているドラムカートリッジ31を本体ケーシング2に装着する。または、フロントカバー7を開放して、着脱口6から、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着されているドラムカートリッジ31に装着する。
ガラ回し動作では、上記したように、CPU99の制御により、本体ケーシング2内に設けられているモータ75が駆動され、その駆動力が、カップリング挿入部から、現像カートリッジ32において、カップリング受部87を介して入力ギア78に入力され、入力ギア78が回転駆動される。すると、図10に示すように、入力ギア78から、上記と同様に、供給ローラ駆動ギア79、現像ローラ駆動ギア80、第1中間ギア81、第2中間ギア82、第3中間ギア83およびアジテータ駆動ギア84に駆動力が伝達されて、供給ローラ35、現像ローラ36およびアジテータ34が回転される。アジテータ34の回転により、トナー収容室39内のトナーが攪拌され流動される。
4.現像カートリッジの新品検出に関する効果
このレーサプリンタ1によれば、現像カートリッジ32において、当接突起94が、上側または下側に選択的に設けられているので、現像カートリッジ32が本体ケーシング2に装着されたときに、第1アクチュエータ102および第1スイッチ100、または、第2アクチュエータ103および第2スイッチ101によって、上側または下側における当接突起94の有無を検出することで、CPU99は、装着された現像カートリッジ32が新品であるか否かを判断することができる。
また、この現像カートリッジ32では、当接突起94が上側に配置される場合には、ギア機構部76において、入力ギア78から、検出ギア85に駆動力を伝達する第3中間ギア83までの枚数が、入力ギア78、第1中間ギア81、第2中間ギア82および第3中間ギア83の4枚とされ、当接突起94が下側に配置される場合には、ギア機構部76において、入力ギア78から、検出ギア85に駆動力を伝達する第4中間ギア118までの枚数が、入力ギア78、第1中間ギア81、第2中間ギア82、第3中間ギア83および第4中間ギア118の5枚とされている。つまり、この現像カートリッジ32では、当接突起94が上側に配置される場合と、下側に配置される場合とで、検出ギア85に駆動力が伝達されるまでのギアの枚数の差が、奇数(1枚)となるように設定されている。そのため、当接突起94が上側に配置される場合と、下側に配置される場合とで、検出ギア85を確実に互いに反転駆動することができる。その結果、当接突起94が上側に配置される場合と、下側に配置される場合とで、当接突起94を確実に互いに反対方向に移動させることができる。
そのため、検出ギアカバー部96の検出窓97を、当接突起94が上側および下側に配置された場合のいずれの場合においても、当接突起94の周方向移動が確保されるように、連続した移動軌跡として形成することができる。そのため、装置設計の簡便化を図ることができる。
5.第1変形例
図15ないし図18は、図3および図4に示す現像カートリッジの新品検出の機構を説明するための動作図である。図19は、現像カートリッジ(当接突起前側配置:ギアカバー装着状態)の側面図、図20は、現像カートリッジ(当接突起前側配置ギアカバー離脱状態)の側面図、図21ないし図24は、図19および図20に示す現像カートリッジの新品検出の機構を説明するための動作図である。以下の第1変形例の説明においては、図1ないし図14で説明した内容と同一内容である場合には、その説明は省略し、相違する内容のみを説明する。
第1変形例では、当接突起94が、検知ギア85の周方向において、前後方向に選択的に配置されている。
すなわち、この第1変形例では、当接突起94が、移動開始位置である第1の位置としての後側に配置された場合には、図3および図4に示す現像カートリッジ32と、同一構成となる。
(b)本体ケーシングの構成
第1変形例では、情報検出機構部98は、図21に示すように、第1スイッチ100と、第2スイッチ101と、第1スイッチ100および第2スイッチ101に当接可能な第3アクチュエータ120とを備えている。
第3アクチュエータ120は、現像カートリッジ32に対して幅方向側方に設けられ、第2スイッチ101の揺動レバー105と、第1スイッチ100の揺動レバー104との両方に対して前方から当接可能に配置されている。この第3アクチュエータ120は、前後方向に延びる杆状をなし、その前側に押圧部121と、その後側にガイド部122とを一体的に備えている。
ガイド部122は、細長杆状をなし、押圧部121の後端部上側から、後方に向かって延びるように形成されている。このガイド部122には、前後方向に沿って、ガイド溝124が形成されている。一方、本体ケーシング2には、このガイド溝124に摺動可能に嵌合するガイド突起125が形成されている。そして、第3アクチュエータ120は、ガイド突起125にガイド溝124が嵌合されることにより、前後方向にスライド移動可能に、本体ケーシング2に取り付けられている。
そのため、第3アクチュエータ120は、常には、圧縮ばね126の付勢力によって前方に付勢され、第2スイッチ101の揺動レバー105と第3アクチュエータ120の後端とが前後方向において接触している(図23参照)。
次に、第1変形例において、現像カートリッジ32を本体ケーシング2に装着して、その現像カートリッジ32の新旧と、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数とを判断する方法について説明する。
(c−1)当接突起が後側に配置される場合
まず、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着すると、図15および図16に示すように、後側に配置される当接突起94が、第3アクチュエータ120の前端に当接する。すると、当接突起94が、その後側に配置される移動開始位置から、現像カートリッジ32の装着方向と反対方向(本体ケーシング2の前側)へ少し移動して移動途中位置に位置され、検出ギア85の歯部92が、第3中間ギア83の外歯と噛合しない位置(新品位置)から、第3中間ギア83の外歯と噛合する位置(動力伝達位置)に位置される。
また、CPU99では、第2スイッチ101および第1スイッチ100からのオン信号の入力が、最大画像形成枚数に関する情報と対応するように、関連付けられている。より具体的には、たとえば、第2スイッチ101および第1スイッチ100の両方からのオン信号が入力された場合には、最大画像形成枚数が6000枚であり、第2スイッチ101のみからのオン信号が入力された場合には、最大画像形成枚数が3000枚であるという情報と対応するように関連付けられている。
その結果、図15および図16に示す例示において、現像カートリッジ32が装着されると、CPU99は、その現像カートリッジ32が新品であり、かつ、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が6000枚であると判断し、その現像カートリッジ32の装着時から、排紙センサ74によって検出される実際の画像形成枚数が、6000枚を超える直近に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。
ガラ回し動作においては、図17および図18に示すように、検出ギア85が、歯部80の周方向一端部(移動方向上流側端部)から、歯部80の周方向他端(移動方向下流側端部)まで、アジテータ回転軸41を中心として、時計回りの一方向に不可逆的に約1/4回転駆動し、その後、第3中間ギア83の外歯と歯部80との噛合が解除され、さらに、当接突起94が第3アクチュエータ120に押圧されることにより回転され、その回転位置(旧品位置)で停止する。
すると、第3アクチュエータ120は、圧縮ばね126の付勢力によって前側に移動し、第1スイッチ100の揺動レバー104が垂下して、それに続いて、第2スイッチ101の揺動レバー105が垂下して、第1スイッチ100および第2スイッチ101は、オフ信号(当接解除信号)をCPU99に送信する。CPU99では、第2スイッチ101からのオフ信号の入力から、次に、第2スイッチ101からのオン信号が入力されるまで、現像カートリッジ32の新品を判断せず、画像形成を1枚行なうたびにカウンタを1つずつインクリメントする。
まず、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着すると、図21および図22に示すように、前側に配置される当接突起94が、第3アクチュエータ120の押圧部121の前端に当接する。すると、当接突起94が、その前側に配置される移動開始位置から、現像カートリッジ32の装着方向と反対方向(本体ケーシング2の前側)へ少し移動して移動途中位置に位置され、検出ギア85の歯部92が、第3中間ギア83の外歯と噛合しない位置(新品位置)から、第3中間ギア83の外歯と噛合する位置(動力伝達位置)に位置される。
また、CPU99では、第2スイッチ101のみからのオン信号が入力されると、その新品の現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が3000枚であると判断し、カウンタをリセットする。
ガラ回し動作においては、図23および図24に示すように、検出ギア85が、歯部80の周方向一端部(移動方向上流側端部)から、歯部80の周方向他端(移動方向下流側端部)まで、アジテータ回転軸41を中心として、時計回りの一方向に不可逆的に約1/4回転駆動し、その後、第3中間ギア83の外歯と歯部80との噛合が解除され、その解除位置(旧品位置)で停止する。
すると、第3アクチュエータ120は、圧縮ばね126の付勢力によって前側に移動し、第2スイッチ101の揺動レバー105が垂下して、第2スイッチ101は、オフ信号(当接解除信号)をCPU99に送信する。CPU99では、第2スイッチ101からのオフ信号の入力から、次に、第2スイッチ101からのオン信号が入力されるまで、現像カートリッジ32の新品を判断せず、画像形成を1枚行なうたびにカウンタを1つずつインクリメントする。
第1変形例では、当接突起94が、後側に配置される場合と、前側に配置される場合との相対配置において、アジテータ回転軸41の軸心から後側に配置される当接突起94までの第1距離と、アジテータ回転軸41の軸心から前側に配置される当接突起94までの第2距離とが、実質的に同一となるように設けられる。そのため、検出ギアカバー部96の検出窓97を、当接突起94が後側および前側に配置された場合のいずれの場合においても、当接突起94の周方向移動が確保されるように、連続した移動軌跡として形成することができる。そのため、装置設計の簡便化を図ることができる。
6.第2変形例
図25ないし図28は、図3および図4に示す現像カートリッジ(但し、ギアカバーのみが、図29および図30に示す態様に変更されている。)の新品検出の機構を説明するための動作図である。図29は、現像カートリッジ(当接突起内側配置:ギアカバー装着状態)の側面図、図30は、現像カートリッジ(当接突起内側配置ギアカバー離脱状態)の側面図、図31ないし図34は、図29および図30に示す現像カートリッジの新品検出の機構を説明するための動作図である。以下の第2変形例の説明においては、図1ないし図14で説明した内容と同一内容である場合には、その説明は省略し、相違する内容のみを説明する。
第2変形例では、当接突起94が、検知ギア85の径方向において、内外方向に選択的に配置されている。
すなわち、この第2変形例では、当接突起94が、移動開始位置である第1の位置としての外側に配置された場合には、図3および図4に示す現像カートリッジ32と、同一構成となる。
また、ギアカバー77において、検出ギアカバー部96の検出窓97は、内外に配置される当接突起94を露出させるために、検出ギア85の径方向に大きな略扇形状に開口されている。なお、この検出窓97には、当接突起94が旧品位置に位置したときに、アジテータ回転軸41が検出ギア85に対して相対回転しても、検出ギア85の停止状態を保持できるように、当接突起94に当接する堰止め板(図示せず)が設けられている。
第2変形例では、情報検出機構部98は、図25に示すように、第1スイッチ100と、第2スイッチ101と、第1アクチュエータ102と、第2アクチュエータ103とを備えている。
第1スイッチ100、第2スイッチ101、第1アクチュエータ102および第2アクチュエータ103は、上記と同一構成であり、第1スイッチ100および第1アクチュエータ102は、外側に配置される当接突起94に対して、前後方向において後方から対向配置されている。また、第2スイッチ101および第2アクチュエータ103は、内側に配置される当接突起94に対して、前後方向において後方から対向配置されている。つまり、第2スイッチ101および第2アクチュエータ103は、第1スイッチ100および第1アクチュエータ102の下方に配置され、これら第1スイッチ100および第1アクチュエータ102と、第2スイッチ101および第2アクチュエータ103とは、前後方向に沿って並行して配置されている。
次に、第2変形例において、現像カートリッジ32を本体ケーシング2に装着して、その現像カートリッジ32の新旧と、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数とを判断する方法について説明する。
(c−1)当接突起が外側に配置される場合
まず、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着すると、図25および図26に示すように、外側に配置される当接突起94が、第1アクチュエータ102の前端に当接する。すると、当接突起94が、その外側に配置される移動開始位置から、現像カートリッジ32の装着方向と反対方向(本体ケーシング2の前側)へ少し移動して移動途中位置に位置され、検出ギア85の歯部92が、第3中間ギア83の外歯と噛合しない位置(新品位置)から、第3中間ギア83の外歯と噛合する位置(動力伝達位置)に位置される。
CPU99では、第1スイッチ100からのオン信号が入力されると、その現像カートリッジ32が新品であると判断する。
その結果、図25および図26に示す例示において、現像カートリッジ32が装着されると、CPU99は、その現像カートリッジ32が新品であり、かつ、その現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が6000枚であると判断し、その現像カートリッジ32の装着時から、排紙センサ74によって検出される実際の画像形成枚数が、6000枚を超える直近に、図示しない操作パネルなどにトナーエンプティの警告を表示する。
ガラ回し動作においては、図27および図28に示すように、検出ギア85が、歯部80の周方向一端部(移動方向上流側端部)から、歯部80の周方向他端(移動方向下流側端部)まで、アジテータ回転軸41を中心として、時計回りの一方向に不可逆的に約1/4回転駆動し、その後、第3中間ギア83の外歯と歯部80との噛合が解除され、その解除位置(旧品位置)で停止する。
すると、第1アクチュエータ102は、圧縮ばね111の付勢力によって前側に移動し、第1スイッチ100の揺動レバー104が垂下して、第1スイッチ100は、オフ信号(当接解除信号)をCPU99に送信する。CPU99では、次に、第1スイッチ100からのオン信号が入力されるまで、現像カートリッジ32の新品を判断せず、画像形成を1枚行なうたびにカウンタを1つずつインクリメントする。
まず、新品の現像カートリッジ30を、本体ケーシング2に装着すると、図31および図32に示すように、内側に配置される当接突起94が、第2アクチュエータ103の押圧部112の前端に当接する。すると、当接突起94が、その内側に配置される移動開始位置から、現像カートリッジ32の装着方向と反対方向(本体ケーシング2の前側)へ少し移動して移動途中位置に位置され、検出ギア85の歯部92が、第3中間ギア83の外歯と噛合しない位置(新品位置)から、第3中間ギア83の外歯と噛合する位置(動力伝達位置)に位置される。
CPU99では、第2スイッチ101からのオン信号が入力されると、その現像カートリッジ32が新品であると判断する。また、CPU99では、第2スイッチ101からのオン信号が入力されると、その新品の現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が3000枚であると判断し、カウンタをリセットする。
ガラ回し動作においては、図33および図34に示すように、検出ギア85が、歯部80の周方向一端部(移動方向上流側端部)から、歯部80の周方向他端(移動方向下流側端部)まで、アジテータ回転軸41を中心として、時計回りの一方向に不可逆的に約1/4回転駆動し、その後、第3中間ギア83の外歯と歯部80との噛合が解除され、その解除位置(旧品位置)で停止する。
すると、第2アクチュエータ103は、圧縮ばね117の付勢力によって前側に移動し、第2スイッチ101の揺動レバー105が垂下して、第2スイッチ101は、オフ信号(当接解除信号)をCPU99に送信する。CPU99では、次に、第2スイッチ101からのオン信号が入力されるまで、現像カートリッジ32の新品を判断せず、画像形成を1枚行なうたびにカウンタを1つずつインクリメントする。
第2変形例では、当接突起94が、外側に配置される場合と、内側に配置される場合との相対配置において、検出ギア85の径方向に沿って、アジテータ回転軸41の軸心から外側に配置される当接突起94までの第1距離よりも、アジテータ回転軸41の軸心から内側に配置される当接突起94までの第2距離が短くなるように、設けられる。そのため、現像カートリッジ32の小型化を図ることができる。
7.その他の変形例
上記の説明では、当接突起94を、検出ギア85において、第1の位置および第2の位置のいずれか一方に選択的に設けたが、第1の位置および第2の位置の両方に設けてもよい。
一方、CPU99では、第1スイッチ100および第2スイッチ101の両方からのオン信号が入力されると、その新品の現像カートリッジ32の最大画像形成枚数が9000枚であると判断するように設定する。
なお、上記各実施形態においては、現像カートリッジ32が、感光ドラム55が配置されたドラムカートリッジ31と別体に設けられているが、本発明にかかる現像カートリッジは、ドラムカートリッジと一体的に形成されているものであってもよいことは、いうまでもない。
2 本体ケーシング
32 現像カートリッジ
41 アジテータ回転軸
75 モータ
76 ギア機構部
85 検出ギア
92 歯部
93 欠け歯部
94 当接突起
99 CPU
100 第1スイッチ
101 第2スイッチ
Claims (18)
- 画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤が収容される現像カートリッジと、
前記画像形成装置本体に備えられた駆動手段と、
前記現像カートリッジに備えられ、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記駆動手段により駆動可能となる駆動部材と、
前記駆動部材の駆動とともに移動開始位置から移動終了位置まで不可逆的に移動可能であり、前記移動開始位置として、互いに異なる第1の位置、第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられる移動部材と、
前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記第1の位置に設けられる移動部材を検出する第1検出手段と、
前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記第2の位置に設けられる移動部材を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段および前記第2検出手段の少なくともいずれか一方による前記移動部材の検出の有無に基づいて、前記現像カートリッジに関する情報を判断する情報判断手段と
を備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記移動部材は、前記第1の位置に設けられたときと、前記第2の位置に設けられたときとでは、移動開始位置から移動終了位置まで、互いに反対方向に移動することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第1の位置および前記第2の位置に設けられる移動部材は、前記欠け歯ギアに配置されることを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、前記現像カートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときに、前記駆動手段からの駆動力が伝達されるように前記駆動手段に連結され、複数のギアを備え、複数の前記ギアのうち少なくとも1つのギアが前記欠け歯ギアと噛合する駆動力伝達手段を備え、
前記駆動力伝達手段は、前記駆動手段から前記移動部材が第1の位置に設けられているときの前記欠け歯ギアまでの前記ギアの枚数と、前記駆動手段から前記移動部材が第2の位置に設けられているときの前記欠け歯ギアまでの前記ギアの枚数との差が、奇数となるように、前記ギアを備えていることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置から前記回転軸までの第1距離と、前記第2の位置から前記回転軸までの第2距離とが、実質的に同一となるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項3ないし5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、
前記第1の位置と前記回転軸とを結ぶ線分と、前記第2の位置と前記回転軸とを結ぶ線分とが、鈍角で交わるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項3ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、
前記第1の位置と前記第2の位置とは、前記回転軸を挟んで対向配置されるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項3ないし7のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記移動部材は、前記第1の位置に設けられたときと、前記第2の位置に設けられたときとでは、移動開始位置から移動終了位置まで、同一方向に移動することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記駆動部材は、前記駆動手段からの駆動力が伝達される歯部と、前記駆動手段からの駆動力が伝達されない欠け歯部とが形成された欠け歯ギアであることを特徴とする、請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第1の位置および前記第2の位置に設けられる移動部材は、前記欠け歯ギアに配置されることを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置から前記回転軸までの第1距離と、前記第2の位置から前記回転軸までの第2距離とが、実質的に同一となるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項9ないし11のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、
前記第1の位置と前記回転軸とを結ぶ線分と、前記第2の位置と前記回転軸とを結ぶ線分とが、鋭角で交わるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項9ないし12のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、前記第1の位置から前記回転軸までの第1距離よりも、前記第2の位置から前記回転軸までの第2距離が、短くなるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項9ないし13のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジは、前記欠け歯ギアの回転中心に設けられる回転軸を備え、
前記回転軸と前記第1の位置との間に、前記第2の位置が配置されるように、前記移動部材が、前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられることを特徴とする、請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記第1の位置、前記第2の位置およびそれらの両方の位置のいずれかの位置に、選択的に設けられる移動部材の配置が、前記現像カートリッジに関する情報に対応しており、
前記情報判断手段は、前記第1検出手段および前記第2検出手段の少なくともいずれか一方による前記移動部材の検出の有無に基づいて、前記現像カートリッジに関する情報を判断することを特徴とする、請求項1ないし15のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジが新品であるか否かの情報であることを特徴とする、請求項1ないし16のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記現像カートリッジに関する情報は、前記現像カートリッジに収容されている現像剤によって画像形成が可能な記録媒体の最大枚数に関する情報であることを特徴とする、請求項1ないし17のいずれかに記載の画像形成装置。
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