(57)【要約】【課題】装置本体に装着された現像カートリッジの新品検出が失敗した場合にも、再度の新品検出を繰り返して行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本体ケーシング４に新たな現像カートリッジ６が装着されると、駆動モータの逆転駆動力が第１の動力伝達機構を介してリセットギヤ５２に伝達され、リセットギヤ５２の被検知部５２Ｂが検知アクチュエータ２１を揺動させることで現像カートリッジ６の新品検査が行われる。現像カートリッジ６の新品検査は、駆動モータの逆転駆動力を利用してリセットギヤ５２を回転させて行われるため、現像カートリッジ６の新品検出が失敗しても再度の新品検出が可能となる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して交換可能に装着される現像カートリッジと、
正逆回転可能な駆動モータと、
前記現像カートリッジの状態を検知するための検知アクチュエータと、
制御装置とを備えた画像形成装置であって、
前記現像カートリッジは、
前記駆動モータの逆転駆動力を伝達するように構成された第１の動力伝達機構と、
前記第１の動力伝達機構を介して回転駆動される回転体とを有し、
前記回転体は、その回転により前記検知アクチュエータによって検知される被検知部を有し、
前記第１の動力伝達機構は、前記回転体に対する前記駆動モータの正転駆動力の伝達を遮断するように構成されており、
前記制御装置は、前記検知アクチュエータが前記回転体の前記被検知部を検知した場合、当該制御装置が保有する前記現像カートリッジの使用量に関するデータをリセットするように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記駆動モータの逆転駆動時に前記検知アクチュエータが前記回転体の前記被検知部を検知した場合、前記駆動モータを正転駆動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記現像カートリッジが交換時期にあることを報知する報知手段を有し、
前記報知手段による報知の後、前記駆動モータの逆転駆動時に前記検知アクチュエータが前記回転体の前記被検知部を検知した場合、前記駆動モータを正転駆動させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装置本体は、前記現像カートリッジを交換する際に開閉されるカバーを有し、
前記制御装置は、前記カバーが閉じられた場合または前記装置本体の電源が投入された場合に、前記駆動モータを所定時間の間、逆転駆動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１の請求項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の動力伝達機構は、前記回転体に対する前記駆動モータの正転駆動力の伝達を遮断する機構として、ハス歯ギヤ機構を有し、当該ハス歯ギヤ機構は、前記正転駆動力により、少なくとも一つの歯車が軸方向に移動することで噛み合いが外れるように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１の請求項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に対して交換可能に装着される現像カートリッジを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機などの電子写真方式の画像形成装置として、現像剤が収容された現像カートリッジが装置本体に対して交換可能に装着されるように構成された画像形成装置が従来一般に知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、特許文献１に記載の画像形成装置は、装置本体に装着された現像カートリッジの寿命を予測するため、装置本体に装着された現像カートリッジが新品であるか否かを検出する新品検出機構を備えている。
【０００４】
この新品検出機構は、装置本体に現像カートリッジが装着された際に回転駆動される入力ギヤと、この入力ギヤとの噛合いにより回転駆動されて所定角度範囲だけ回動するセクタギヤと、このセクタギヤに付設された当接突起と、この当接突起との係合により揺動するアクチュエータと、このアクチュエータの揺動を検出する光センサとを備えて構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６７９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された新品検出機構は、当接突起が付設されたセクタギヤが現像カートリッジ側に設けられ、当接突起に係合して揺動するアクチュエータが装置本体側に設けられているため、装置本体に対する現像カートリッジの装着位置の誤差などにより、当接突起がアクチュエータに係合せずに空回りすることがある。
【０００７】
この場合、アクチュエータが揺動しないため、光センサによる現像カートリッジの新品検出は失敗となるが、セクタギヤは所定角度範囲だけ回動しているため、もはや入力ギヤに噛み合うことができない。その結果、セクタギヤに付設された当接突起によりアクチュエータを揺動させることはできなくなり、光センサによる現像カートリッジの再度の新品検出は不可能となる。
【０００８】
そこで、本発明は、装置本体に装着された現像カートリッジの新品検出が失敗した場合にも、再度の新品検出を繰り返して行うことができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するための本発明に係る画像形成装置は、装置本体に対して交換可能に装着される現像カートリッジと、正逆回転可能な駆動モータと、現像カートリッジの状態を検知するための検知アクチュエータと、制御装置とを備えている。現像カートリッジは、駆動モータの逆転駆動力を伝達するように構成された第１の動力伝達機構と、第１の動力伝達機構を介して回転駆動される回転体とを有する。回転体は、その回転により検知アクチュエータによって検知される被検知部を有する。ここで、第１の動力伝達機構は、回転体に対する駆動モータの正転駆動力の伝達を遮断するように構成されている。そして、制御装置は、検知アクチュエータが回転体の被検知部を検知した場合、制御装置が保有する現像カートリッジの使用量に関するデータをリセットするように構成されている。
【００１０】
この画像形成装置では、装置本体に新たな現像カートリッジが装着され、駆動モータが逆転駆動されると、その逆転駆動力が第１の動力伝達機構を介して回転体に伝達されることで、回転体と共に被検知部が回転する。そして、この被検知部の回転が検知アクチュエータによって検知されることで、新たな現像カートリッジが装置本体に装着されたことが検出される。この場合、現像カートリッジの使用量に関するデータを保有する制御装置は、保有する現像カートリッジの使用量に関するデータをリセットする。
【００１１】
ここで、装置本体に対する現像カートリッジの装着位置の誤差などにより、被検知部の回転が検知アクチュエータによって検知されず、新たな現像カートリッジが装置本体に装着されたことが検出されなかった場合、すなわち、現像カートリッジの新品検出が失敗した場合においても、駆動モータは正転駆動されないので第１の動力伝達機構は遮断されず、再度駆動モータを逆転駆動した場合には回転体は被検知部と共に回転する。このため、装置本体に対する現像カートリッジの装着位置の誤差などが解消されれば、被検知部の回転が検知アクチュエータによって検知されるようになり、現像カートリッジの再度の新品検出が可能となる。
【００１２】
この画像形成装置において、制御装置は、駆動モータの逆転駆動時に検知アクチュエータが回転体の被検知部を検知した場合、すなわち、現像カートリッジの新品検出が成功した場合、駆動モータを正転駆動させるように構成することができる。ここで、駆動モータを正転駆動力は、第１の動力伝達機構により遮断されて回転体へは伝達されないため、駆動モータの正転駆動力により、現像カートリッジの現像ローラ、供給ローラ、アジテータなどを適切に回転駆動することが可能となる。
【００１３】
ここで、現像カートリッジは、駆動モータの正転駆動力を伝達するように構成された第２の動力伝達機構と、この第２の動力伝達機構を介して回転駆動される現像ローラとを有する構成とすることができる。この場合、第２の動力伝達機構は、現像ローラに対する駆動モータの逆転駆動力の伝達を遮断するように構成されているのが好ましい。
【００１４】
また、制御装置は、現像カートリッジが交換時期にあることを報知する報知手段を有する構成とし、報知手段による報知の後、駆動モータの逆転駆動時に検知アクチュエータが回転体の被検知部を検知した場合、駆動モータを正転駆動させるように構成することができる。この場合、駆動モータを的確なタイミングで正転駆動させることができる。
【００１５】
この画像形成装置において、装置本体は、現像カートリッジを交換する際に開閉されるカバーを有し、制御装置は、カバーが閉じられた場合または装置本体の電源が投入された場合に、駆動モータを所定時間の間、逆転駆動させるように構成することができる。この場合、駆動モータを的確なタイミングで逆転駆動させることにより、現像カートリッジの新品検出を的確に行うことができる。
【００１６】
ここで、第１の動力伝達機構は、回転体に対する駆動モータの正転駆動力の伝達を遮断する機構として、ハス歯ギヤ機構を有する構成とすることができる。このハス歯ギヤ機構は、駆動モータの正転駆動力により、少なくとも一つの歯車が軸方向に移動することで噛み合いが外れるように構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置では、装置本体に対する現像カートリッジの装着位置の誤差などにより、被検知部の回転が検知アクチュエータによって検知されず、現像カートリッジの新品検出が失敗した場合においても、再度駆動モータを逆転駆動した場合には回転体は被検知部と共に回転する。従って、本発明の画像形成装置によれば、装置本体に対する現像カートリッジの装着位置の誤差などが解消されることで、被検知部の回転が検知アクチュエータによって検知されるようになり、現像カートリッジの再度の新品検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのレーザプリンタの概略構造を示す断面図である。
【図２】図１に示したプロセスカートリッジを本体ケーシングに装着する作業を示すレーザプリンタの部分断面図である。
【図３】第１の動力伝達機構が動力遮断状態にあるときのプロセスカートリッジを模式的に示す側面図である。
【図４】図３に示した第１の動力伝達機構の構造を拡大して示す平面図であり、（ａ）は動力伝達状態の平面図、（ｂ）は動力遮断状態の平面図である。
【図５】図２に示したプロセスカートリッジが装置本体に装着された状態を示すプロセスカートリッジの側面図である。
【図６】図５に示した検出機構の作用を示すプロセスカートリッジの側面図である。
【図７】図２に示した制御装置のブロック構成図である。
【図８】現像カートリッジの交換時期の閾値を現像ローラの累積回転回数とトナー消費量とをパラメータとして示すグラフである。
【図９】図７に示した制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】第１の動力伝達機構が動力伝達状態にあるときのプロセスカートリッジを模式的に示す側面図である。
【図１１】動力伝達状態にある第１の動力伝達機構の変形例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１２】動力遮断状態にある第１の動力伝達機構の変形例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態の画像形成装置は、例えば図１に示すようなレーザプリンタ１として具現化されている。そこで、まず、レーザプリンタ１について概略的に説明する。なお、以下の説明においては、図１の紙面の右方向を「前」、左方向を「後」、上下方向を「上下」とする。
【００２０】
＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、記録シートの一例としての用紙Ｓを給紙するためのフィーダ部２や、用紙Ｓに画像を形成するための画像形成部３などを装置本体である本体ケーシング４内に備えている。
【００２１】
＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部２は、給紙トレイ２Ａ、用紙押圧板２Ｂ、用紙搬送機構２Ｃなどを備えると共に、排紙ローラ２Ｄを備えている。このフィーダ部２では、給紙トレイ２Ａ内の用紙Ｓが用紙押圧板２Ｂによって上方に寄せられ、用紙搬送機構２Ｃによって画像形成部３へ搬送される。
【００２２】
＜画像形成部の構成＞
画像形成部３は、露光部であるスキャナユニット５、現像部を構成する現像カートリッジ６および転写部を構成するドラムユニット７を備えたプロセスカートリッジ８、定着部９などで構成されている。
【００２３】
スキャナユニット５は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。スキャナユニット５では、図１に鎖線で示す経路を通ってレーザビームが感光ドラム７Ａの表面上に高速走査にて照射される。
【００２４】
プロセスカートリッジ８は、ドラムユニット７に対して現像カートリッジ６が着脱自在に構成されている。このプロセスカートリッジ８を構成する現像カートリッジ６は、現像ローラ６Ａ、層厚規制ブレード６Ｂ、供給ローラ６Ｃ、トナーホッパ６Ｄ、アジテータ６Ｅなどを備えて構成されている。
【００２５】
この現像カートリッジ６では、現像剤の一例としてトナーホッパ６Ｄ内に充填されたトナーがアジテータ６Ｅで攪拌された後、供給ローラ６Ｃにより現像ローラ６Ａに供給され、このとき、供給ローラ６Ｃと現像ローラ６Ａとの間でトナーが正に摩擦帯電される。そして、現像ローラ６Ａ上に供給されたトナーは、現像ローラ６Ａの回転に伴って、層厚規制ブレード６Ｂと現像ローラ６Ａとの間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ６Ａ上に担持される。
【００２６】
ドラムユニット７は、感光ドラム７Ａ、スコロトロン型帯電器７Ｂおよび転写ローラ７Ｃを備えている。このドラムユニット７内において、感光ドラム７Ａの表面は、スコロトロン型帯電器７Ｂにより一様に正帯電された後、スキャナユニット５からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、感光ドラム７Ａの表面は、露光された部分の電位が下がり、画像データに基づく静電潜像が感光ドラム７Ａの表面に形成される。
【００２７】
次いで、現像カートリッジ６の現像ローラ６Ａの回転により、現像ローラ６Ａ上に担持されているトナーが感光ドラム７Ａの表面に供給されることで、静電潜像に対応したトナー像が感光ドラム７Ａの表面に形成される。その後、感光ドラム７Ａと転写ローラ７Ｃの間で用紙Ｓが搬送されることで、感光ドラム７Ａの表面に担持されているトナー像が用紙Ｓ上に転写される。
【００２８】
定着部９は、加熱ローラ９Ａと、押圧ローラ９Ｂとを備えている。この定着部９では、加熱ローラ９Ａと押圧ローラ９Ｂとの間を用紙Ｓが通過する間に、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。そして、定着部９でトナー像が熱定着された用紙Ｓは、フィーダ部２の排紙ローラ２Ｄによって本体ケーシング４の排紙トレイ４Ａ上に送り出される。
【００２９】
＜現像カートリッジの装着構造＞
ここで、本体ケーシング４の手前側のフロントカバー４Ｂを図２に示すように適宜開放することで、現像カートリッジ６は、ドラムユニット７に組み付けられたプロセスカートリッジ８として、本体ケーシング４内の所定個所に交換可能に装着される。
【００３０】
これに対応して、本体ケーシング４内の所定個所には、装着されたプロセスカートリッジ８の駆動装置１０と、装着された現像カートリッジ６の状態を検知するための検出機構２０と、駆動装置１０および検出機構２０の制御装置３０とが設けられている。一方、現像カートリッジ６は、駆動装置１０からの駆動力が入力される第１の動力伝達機構５０および第２の動力伝達機構４０（図３参照）を備えている。
【００３１】
図２に示した駆動装置１０は、制御装置３０によって回転方向が制御される正逆回転可能な駆動モータ１１と、この駆動モータ１１の回転を減速して伝達する図示しない減速ギヤ機構と、この減速ギヤ機構で減速された回転動力を現像カートリッジ６側の入力カップリング４６に伝達するための図示しないカップリング機構とを備えている。
【００３２】
このカップリング機構は、例えば、本体ケーシング４のフロントカバー４Ｂの開閉に連動して進退するように構成されており、フロントカバー４Ｂの開時には現像カートリッジ６側から退避して入力カップリング４６から離脱し、フロントカバー４Ｂの閉時には現像カートリッジ６側に進出して入力カップリング４６に係合する。
【００３３】
＜現像カートリッジの動力伝達機構の構成＞
図３に模式的に示すように、現像カートリッジ６の一端側の側面には、駆動モータ１１の正転駆動力により、図１に示した現像ローラ６Ａ、供給ローラ６Ｃおよびアジテータ６Ｅを回転駆動するための第２の動力伝達機構４０が構成されている。
【００３４】
第２の動力伝達機構４０は、現像ローラ６Ａの回転軸６Ｆに装着された現像ローラ駆動ギヤ４１と、供給ローラ６Ｃの回転軸６Ｇに装着された供給ローラ駆動ギヤ４２と、アジテータ６Ｅの回転軸６Ｈに装着されたアジテータ駆動ギヤ４３と、現像ローラ駆動ギヤ４１および供給ローラ駆動ギヤ４２に同時に噛み合う入力ギヤ４４と、入力ギヤ４４およびアジテータ駆動ギヤ４３に同時に噛み合う中間ギヤ４５とを備えている。
【００３５】
入力ギヤ４４は、駆動装置１０側の図示しないカップリング機構が現像カートリッジ６側に進出して入力カップリング４６に係合することにより回転する。この入力ギヤは、レーザプリンタ１の印字動作が行われる駆動モータ１１の正転駆動時には、図３の時計廻りの矢印方向に正転回転し、駆動モータ１１の逆転駆動時には、矢印方向と反対方向に逆転回転する。
【００３６】
駆動装置１０の駆動モータ１１が正転駆動されて入力ギヤ４４が矢印方向に正転回転したときにのみ、現像ローラ６Ａの回転軸６Ｆ、供給ローラ６Ｃの回転軸６Ｇおよびアジテータ６Ｅの回転軸６Ｈがそれぞれ回転するように、現像ローラ駆動ギヤ４１と回転軸６Ｆとの間、供給ローラ駆動ギヤ４２と回転軸６Ｇとの間およびアジテータ駆動ギヤ４３と回転軸６Ｈとの間には、それぞれ図示しないワンウェイクラッチが介設されている。
【００３７】
また、現像カートリッジ６の一端側の側面には、駆動モータ１１の逆転駆動力を伝達する第１の動力伝達機構５０が構成されている。第１の動力伝達機構５０は、アジテータ駆動ギヤ４３に係脱可能に噛み合うクラッチギヤ５１と、クラッチギヤ５１が係脱可能に噛み合う回転体としてのリセットギヤ５２とを備えている。
【００３８】
図４に示すように、アジテータ駆動ギヤ４３は、中間ギヤ４５に噛み合う小径ギヤ４３Ａに対し、大径のハス歯ギヤ４３Ｂが同軸上に一体に形成されている。一方、クラッチギヤ５１は、アジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂに噛み合う大径のハス歯ギヤ５１Ａに対し、小径ギヤ５１Ｂが同軸上に一体に形成されている。また、リセットギヤ５２は、クラッチギヤ５１の小径ギヤ５１Ｂが係脱可能に噛み合う大径ギヤ５２Ａを有する。
【００３９】
ここで、図４の（ａ），（ｂ）に示すように、クラッチギヤ５１は、圧縮コイルばね５３により軸方向外側（右側）に付勢された状態で軸方向に移動可能に支持されている。このクラッチギヤ５１は、駆動装置１０の駆動モータ１１が逆転駆動されてアジテータ駆動ギヤ４３が図３の矢印方向と反対方向に回転するとき、ハス歯ギヤ４３Ｂとハス歯ギヤ５１Ａの噛み合いにより発生するスラスト力によりハス歯ギヤ５１Ａが軸方向内側（左側）に付勢される。これにより、クラッチギヤ５１は、図４の（ａ）に示す位置に保持されるのであり、ハス歯ギヤ５１Ａとハス歯ギヤ４３Ｂの噛み合いが維持され、かつ、小径ギヤ５１Ｂとリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａの噛み合いが維持される。
【００４０】
一方、駆動装置１０の駆動モータ１１が正転駆動されてアジテータ駆動ギヤ４３が図３の矢印方向に回転すると、クラッチギヤ５１は、大径のハス歯ギヤ５１Ａがアジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂからスラスト力を受けるとともに、圧縮コイルばね５３の付勢力によって、図４の（ｂ）に示す位置まで軸方向に移動する。これにより、クラッチギヤ５１は、大径のハス歯ギヤ５１Ａがアジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂから離脱し、小径ギヤ５１Ｂがリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａから離脱する。これらのギヤの離脱状態は、圧縮コイルばね５３の付勢力により維持される。
【００４１】
ここで、図５および図６に拡大して示すように、現像カートリッジ６側に配置されたリセットギヤ５２は、本体ケーシング４側に配置された検出機構２０の検知アクチュエータ２１を揺動させることで、検知アクチュエータ２１によって検知される被検知部５２Ｂを有する。この被検知部５２Ｂは、リセットギヤ５２の中心部から半径方向に突出しているとともに、検知アクチュエータ２１と当接可能なように、図５の手前側に突出している。
【００４２】
＜現像カートリッジの検出機構の構成＞
検出機構２０は、リセットギヤ５２の被検知部５２Ｂに押動されることで揺動する検知アクチュエータ２１と、検知アクチュエータ２１の揺動を検出することで現像カートリッジ６が本体ケーシング４に装着されたことを検出する光センサ２２と、検知アクチュエータ２１を所定の初期位置に保持するための引張コイルばね２３とを備えている。
【００４３】
検知アクチュエータ２１は、本体ケーシング４に回転自在に枢支される枢支部２１Ａと、枢支部２１Ａを中心として揺動する受動部２１Ｂ、ばね掛け部２１Ｃおよび遮光部２１Ｄを有する。一方、光センサ２２は、図示しない投光部と受光部とを有し、投光部と受光部との間の光路が開かれているときにはオン信号を制御装置３０に出力し、投光部と受光部との間の光路が遮断されるとオフ信号を制御装置３０に出力するようになっている。
【００４４】
検知アクチュエータ２１は、ばね掛け部２１Ｃと本体ケーシング４の適所との間に引張コイルばね２３が張設されることで、図５に示す初期位置に保持される。そして、初期位置において、検知アクチュエータ２１の受動部２１Ｂは、リセットギヤ５２の被検知部５２Ｂが回転する領域内に突出し、検知アクチュエータ２１の遮光部２１Ｄは、光センサ２２の図示しない投光部と受光部との間に進入して光センサ２２の光路を遮断する。
【００４５】
このような検知アクチュエータ２１は、リセットギヤ５２の被検知部５２Ｂが図５の反時計廻りの矢印方向に回転すると、受動部２１Ｂが被検知部５２Ｂに押動されて図６に示す位置まで揺動することで、遮光部２１Ｄが光センサ２２の投光部と受光部との間から退避して光センサ２２の光路を開放する。
【００４６】
＜制御装置の構成＞
ここで、制御装置３０は、本体ケーシング４の所定位置にプロセスカートリッジ８として装着されている現像カートリッジ６の交換時期を報知すると共に、新たな現像カートリッジ６がプロセスカートリッジ８として本体ケーシング４の所定位置に装着された際には、検出機構２０を作動させるための一連の動作を制御する。
【００４７】
図７に示すように、制御装置３０は、累積ドット数カウント部３１、累積回転回数カウント部３２、交換時期判定部３３、印刷ジョブ実行部３４、カートリッジ装着判定部３５、駆動モータ制御部３６、データリセット部３７を備えており、これらはマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。なお、制御装置３０を構成するマイクロコンピュータは、入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を備えている。
【００４８】
累積ドット数カウント部３１は、現像剤の消費量を推定するために、用紙Ｓに印字される画像の累積ドット数をカウントする。この累積ドット数カウント部３１は、レーザプリンタ１を出力装置とするパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３８から用紙Ｓに印字させるための印刷ジョブ信号ＰＪを取得することにより、その印刷ジョブ信号ＰＪに含まれる画像のドット数を現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントする。そして、この累積ドット数カウント部３１は、カウントした累積ドット数ＮＤの情報を交換時期判定部３３に出力する。
【００４９】
累積回転回数カウント部３２は、現像カートリッジ６の累積使用量を推定するために、現像ローラ６Ａの累積回転回数をカウントする。この累積回転回数カウント部３２は、回転回数センサ６Ｆから現像ローラ６Ａの回転回数を取得することにより、現像ローラ６Ａの累積回転回数ＮＲを現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントする。そして、この累積回転回数カウント部３２は、カウントした累積回転回数ＮＲの情報を交換時期判定部３３に出力する。
【００５０】
交換時期判定部３３は、累積ドット数カウント部３１から取得した累積ドット数ＮＤと、累積回転回数カウント部３２から取得した累積回転回数ＮＲとを図８に示す閾値Ｔｈのグラフと比較することにより、現像カートリッジ６が交換時期に達したか否かを判定する。なお、図８に示す閾値Ｔｈのグラフは、累積ドット数ＮＤに対応したトナー消費量（ｇ）と、現像ローラ６Ａの累積回転回数ＮＲとをパラメータとしたグラフである。
【００５１】
交換時期判定部３３は、現像カートリッジ６が未だ交換時期に達していない場合には、印刷ジョブ信号ＰＪを印刷ジョブ実行部３４に出力する。これにより、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３８の要求に応じた印刷ジョブが実行される。
【００５２】
一方、現像カートリッジ６が交換時期に達している場合には、交換時期判定部３３は、現像カートリッジ６の交換時期を報知するための信号を交換時期報知装置３９に出力する。この交換時期報知装置３９は、本体ケーシング４の見やすい位置に配置された点滅ランプなどで構成されている。
【００５３】
カートリッジ装着判定部３５は、フロントカバー４Ｂの開閉操作を検出するように本体ケーシング４の適所に設けられたフロントカバースイッチ４ＣからＯＮ／ＯＦＦ信号を取得する。このカートリッジ装着判定部３５は、プロセスカートリッジ８の交換作業に伴うフロントカバー４Ｂの開閉操作に応じてフロントカバースイッチ４ＣからＯＮ−ＯＦＦ信号を取得すると、プロセスカートリッジ８と共に現像カートリッジ６が本体ケーシング４の所定箇所に装着されたものとみなし、駆動装置１０の駆動モータ１１を逆転駆動させるための制御信号を駆動モータ制御部３６に出力する。
【００５４】
データリセット部３７は、検出機構２０の光センサ２２からＯＮ／ＯＦＦ信号を取得する。このデータリセット部３７は、現像カートリッジ６が本体ケーシング４の所定箇所に装着されたことを示すＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの信号を光センサ２２から取得すると、新品の現像カートリッジ６が装着されたものとみなして、旧品の現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントしていた現像ローラ６Ａの累積回転回数ＮＲの情報を抹消してリセットすると共に、旧品の現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントしていた累積ドット数ＮＤの情報を抹消してリセットする。
【００５５】
以上のように構成された本実施形態の画像形成装置であるレーザプリンタ１では、本体ケーシング４の所定位置にプロセスカートリッジ８として装着されている現像カートリッジ６の交換時期を制御装置３０が報知する。そして、この報知により新たな現像カートリッジ６がプロセスカートリッジ８として本体ケーシング４の所定位置に装着されると、制御装置３０が検出機構２０を作動させるための一連の動作を制御する。以下、制御装置３０が実行する処理の手順を図９のフローチャートに沿って順次説明する。
【００５６】
＜制御装置の処理手順＞
まず、ステップＳ１では、累積回転回数カウント部３２が回転回数センサ６Ｆから現像ローラ６Ａの回転回数を取得することにより、現像ローラ６Ａの累積回転回数ＮＲを取得する。続くステップＳ２では、累積ドット数カウント部３１がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３８から印刷ジョブ信号ＰＪを取得し、印刷ジョブ信号ＰＪに含まれる画像のドット数を累積してカウントすることで、累積ドット数ＮＤを取得する。
【００５７】
そして、ステップＳ３では、累積ドット数カウント部３１から取得した累積ドット数ＮＤと、累積回転回数カウント部３２から取得した累積回転回数ＮＲとを図８に示した閾値Ｔｈのグラフと比較することにより、現像カートリッジ６が交換時期に達したか否かを交換時期判定部３３が判定する。
【００５８】
ここで、交換時期判定部３３による判定結果がＮＯであって、現像カートリッジ６が未だ交換時期に達していない場合には、交換時期判定部３３が印刷ジョブ信号ＰＪを印刷ジョブ実行部３４に出力することで、ステップＳ４として、印刷ジョブ実行部３４がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３８の要求に応じた印刷ジョブを実行する。
【００５９】
一方、交換時期判定部３３による判定結果がＹＥＳであって、現像カートリッジ６が交換時期に達している場合には、現像カートリッジ６の交換時期を報知するための信号を交換時期判定部３３が交換時期報知装置３９に出力する。その結果、ステップＳ５として、交換時期報知装置３９である点滅ランプが点滅して現像カートリッジ６の交換時期を報知する。
【００６０】
つぎのステップＳ６では、プロセスカートリッジ８が交換されたか否かをカートリッジ装着判定部３５が判定する。ここで、カートリッジ装着判定部３５は、フロントカバースイッチ４ＣからＯＮ−ＯＦＦ信号を取得するまで、ステップＳ６の判定を繰り返す。
【００６１】
そして、フロントカバースイッチ４ＣからＯＮ−ＯＦＦ信号を取得すると、カートリッジ装着判定部３５は、プロセスカートリッジ８を装着するためにフロントカバー４Ｂが開閉されたものとみなし、ステップＳ７として、駆動モータ逆転指令を発する。すなわち、カートリッジ装着判定部３５は、駆動装置１０の駆動モータ１１を逆転駆動させるための制御信号を駆動モータ制御部３６に出力する。
【００６２】
ここで、駆動装置１０の駆動モータ１１が逆転駆動されると、図１０に示すように入力ギヤ４４が反時計廻りの矢印方向に回転することにより、アジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂが反時計廻りの矢印方向に回転する。
【００６３】
この場合、第２の動力伝達機構４０においては、ワンウェイクラッチの作用により、現像ローラ駆動ギヤ４１から現像ローラ６Ａの回転軸６Ｆへの動力伝達が遮断される。同様に、供給ローラ駆動ギヤ４２から供給ローラ６Ｃの回転軸６Ｇへの動力伝達が遮断され、アジテータ駆動ギヤ４３からアジテータ６Ｅの回転軸６Ｈへの動力伝達が遮断される。
【００６４】
一方、第１の動力伝達機構５０においては、図４の（ａ）に示すように、クラッチギヤ５１の大径のハス歯ギヤ５１Ａがアジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂに噛み合い、かつ、クラッチギヤ５１の小径ギヤ５１Ｂがリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａに噛み合っている。このため、リセットギヤ５２が図５に示す矢印方向の反時計廻りに回転し、リセットギヤ５２と一体の被検知部５２Ｂが同方向に回転する。
【００６５】
ここで、本体ケーシング４の所定位置に対する現像カートリッジ６の装着位置に大きな誤差がない場合、図５の反時計廻りの矢印方向に回転するリセットギヤ５２の被検知部５２Ｂは、図６に示すように、検出機構２０を構成する検知アクチュエータ２１の受動部２１Ｂを押動し、検知アクチュエータ２１を枢支部２１Ａ廻りに時計方向に回動させる。
【００６６】
これにより、検知アクチュエータ２１の遮光部２１Ｄは、光センサ２２の投光部と受光部との間から一端退避して光センサ２２の光路を開放する（図６参照）。その後、引張コイルばね２３の引張り力により検知アクチュエータ２１が枢支部２１Ａ廻りに反時計方向に回動することで、検知アクチュエータ２１の遮光部２１Ｄは、光センサ２２の投光部と受光部との間に進入して光センサ２２の光路を遮断する（図５参照）。
【００６７】
すなわち、駆動モータ１１の逆転指令に応じてリセットギヤ５２が反時計廻りに回転すると、光センサ２２は、現像カートリッジ６が本体ケーシング４の所定箇所に適切に装着されたことを示すＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの信号を順次データリセット部３７に出力する。
【００６８】
一方、本体ケーシング４の所定位置に対する現像カートリッジ６の装着位置に大きな誤差があると、リセットギヤ５２が図５に示す矢印方向に回転しても、リセットギヤ５２と一体の被検知部５２Ｂが検知アクチュエータ２１の受動部２１Ｂを押動できずに空回りすることがある。この場合、光センサ２２は、連続したＯＦＦ信号をデータリセット部３７に出力する。
【００６９】
そこで、本体ケーシング４の所定位置に対する現像カートリッジ６の装着位置に大きな誤差があるか否かを判定するため、ステップＳ８では、センサ検出信号の有無が判定される。すなわち、光センサ２２からデータリセット部３７にＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの信号が入力されたか否かが判定される。そして、この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ５に戻り、判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ９に進む。
【００７０】
ステップＳ９では、本体ケーシング４の所定位置に新品の現像カートリッジ６が装着されたものとみなして、旧品の現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントしていた現像ローラ６Ａの累積回転回数ＮＲの情報をデータリセット部３７が抹消してリセットする。続くステップＳ１０では、旧品の現像カートリッジ６の交換時から累積してカウントしていた累積ドット数ＮＤの情報をデータリセット部３７が抹消してリセットする。
【００７１】
ここで、本実施形態の画像形成装置であるレーザプリンタ１では、例えば本体ケーシング４の所定位置に対する現像カートリッジ６の装着位置に大きな誤差があり、リセットギヤ５２と一体の被検知部５２Ｂが検知アクチュエータ２１の受動部２１Ｂを押動することなく図５に示す矢印方向に空回りする場合、すなわち、現像カートリッジ６の新品検出が失敗した場合においても、ハス歯ギヤ４３Ｂとハス歯ギヤ５１Ａは噛み合ったままであるので、再度、駆動モータ１１を逆転駆動させたときには、リセットギヤ５２は被検知部５２Ｂと共に図５の矢印方向に回転することができる。
【００７２】
従って、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、本体ケーシング４の所定位置に対する現像カートリッジ６の装着位置に大きな誤差があっても、その誤差が解消されれば、リセットギヤ５２と一体の被検知部５２Ｂが検知アクチュエータ２１の受動部２１Ｂを押動できるようになり、光センサ２２からＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦの信号を順次データリセット部３７に出力させることができ、現像カートリッジ６の再度の新品検出が可能となる。
【００７３】
ここで、本実施形態のレーザプリンタ１では、現像カートリッジ６の新品検出が成功した後、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３８から制御装置３０に印刷ジョブ信号ＰＪが入力されると、駆動モータ制御部３６が駆動装置１０の駆動モータ１１を正転駆動させるための制御信号を出力する。
【００７４】
これにより、駆動装置１０の駆動モータ１１が正転駆動され、第２の動力伝達機構４０においては、ワンウェイクラッチの作用により、現像ローラ駆動ギヤ４１から現像ローラ６Ａの回転軸６Ｆへ動力伝達される。同様に、供給ローラ駆動ギヤ４２から供給ローラ６Ｃの回転軸６Ｇへ動力伝達され、アジテータ駆動ギヤ４３からアジテータ６Ｅの回転軸６Ｈへ動力伝達される。
【００７５】
一方、第１の動力伝達機構５０においては、図４の（ｂ）に示すように、クラッチギヤ５１の大径のハス歯ギヤ５１Ａがアジテータ駆動ギヤ４３の大径のハス歯ギヤ４３Ｂから離脱し、かつ、クラッチギヤ５１の小径ギヤ５１Ｂがリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａから離脱する。このため、リセットギヤ５２への動力伝達が遮断され、この遮断状態は、圧縮コイルばね５３により維持される。
【００７６】
以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタ１について説明したが、本発明の画像形成装置は一実施形態のレーザプリンタ１に限定されるものではなく、その具体的な構成は適宜変更が可能である。例えば、図７に示した制御装置３０のカートリッジ装着判定部３５は、フロントカバースイッチ４ＣからＯＮ／ＯＦＦ信号を取得した後、レーザプリンタ１の電源スイッチがオンされた場合に、駆動装置１０の駆動モータ１１を所定時間の間だけ逆転駆動させるように構成してもよい。
【００７７】
ここで、図４に示した第１の動力伝達機構５０は、図１１および図１２に示す第１の動力伝達機構６０に変更することができる。この第１の動力伝達機構６０は、アジテータ駆動ギヤ６１とリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａとの間に振り子ギヤ６２を配置したものである。
【００７８】
振り子ギヤ６２は、リセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａに噛み合った状態でアジテータ駆動ギヤ６１に噛み合う位置から離脱する位置まで離間移動できるように、回転軸６２Ａが軸ガイド部材６３に嵌合して案内されている。そして、この振り子ギヤ６２は、一端面が圧縮コイルばね６４に押圧されることで発生する摩擦力により、アジテータ駆動ギヤ６１から離間した任意の位置に保持されるようになっている。
【００７９】
このような第１の動力伝達機構６０では、駆動装置１０の駆動モータ１１が逆転駆動されてアジテータ駆動ギヤ６１が図１１の矢印に示す反時計廻りに回転するとき、振り子ギヤ６２がアジテータ駆動ギヤ６１とリセットギヤ５２の大径ギヤ５２Ａとの間に引き込まれて両者に同時に噛み合うことにより、アジテータ駆動ギヤ６１からリセットギヤ５２に動力が伝達される。
【００８０】
反対に、駆動装置１０の駆動モータ１１が正転駆動されてアジテータ駆動ギヤ６１が図１２の矢印に示す時計廻りに回転するとき、振り子ギヤ６２がアジテータ駆動ギヤ６１から離間して離脱することにより、アジテータ駆動ギヤ６１からリセットギヤ５２への動力伝達が遮断される。
【００８１】
前記実施形態においては、圧縮コイルバネ５３によりハス歯ギヤ５１Ａとハス歯ギヤ４３Ｂの噛み合いが外れた状態を維持するとともに、噛み合いが外れるときのスラスト力を補助していたが、圧縮コイルバネ５３は設けなくても、ハス歯ギヤ５１Ａとハス歯ギヤ４３Ｂの間で駆動力伝達する際のハス歯ギヤ５１Ａに生じるスラスト力のみで噛み合いを離脱させることもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１    レーザプリンタ
４    本体ケーシング
４Ａ  フロントカバー
６    現像カートリッジ
６Ａ  現像ローラ
６Ｃ  供給ローラ
６Ｅ  アジテータ
７    ドラムユニット
７Ａ  感光ドラム
７Ｃ  転写ローラ
８    プロセスカートリッジ
１０    駆動装置
１１    駆動モータ
２０    検出機構
２１    検知アクチュエータ
２１Ａ  枢支部
２１Ｂ  受動部
２１Ｃ  ばね掛け部
２１Ｄ  遮光部
２２    光センサ
３０    制御装置
３３    交換時期判定部
３５    カートリッジ装着判定部
３６    駆動モータ制御部
３７    データリセット部
３９    交換時期報知装置
４０    第２の動力伝達機構
４１    現像ローラ駆動ギヤ
４２    供給ローラ駆動ギヤ
４３    アジテータ駆動ギヤ
４３Ｂ  ハス歯ギヤ
４４    入力ギヤ
４５    中間ギヤ
５０    第１の動力伝達機構
５１    クラッチギヤ
５１Ａ  ハス歯ギヤ
５２    リセットギヤ
５２Ｂ  被検知部
Ｓ    用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014191161.tif 000011
【図１０】
2014191161.tif 000012
【図１１】
2014191161.tif 000013
【図１２】
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