JP4911178B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
<レーザプリンタの概略構成>
次に、本発明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。なお、以下の説明において、方向はレーザプリンタ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における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
レーザプリンタ1に装着可能な現像カートリッジ5Bには、トナーの初期容量が異なる2種類のタイプがある。具体的には、例えば、最大印字可能枚数が6000枚に設定された大容量タイプと、最大印字可能枚数が3000枚に設定され、大容量タイプよりもトナーの初期容量が少ない小容量タイプである。なお、各タイプの現像カートリッジ5Bは、トナー収容室58内に収容されるトナーTの初期容量が異なるだけであり、構成は略同一である。
図3に示すように、レーザプリンタ1は、本体筐体2内の光透過窓101に対面する部分に上下に並んで2つの発光素子111,112が設けられている。また、光透過窓102に対面する部分には、上下に並んで2つの受光素子121,122が設けられている。
発光素子111と受光素子121は、光透過窓101,102を挟んで対面して設けられた組である。発光素子112と受光素子122は、光透過窓101,102を挟んで対面して設けられた組であり、それぞれ発光素子111と受光素子121の下に設けられている。各発光素子および受光素子の組は、公知の光センサを用いることができる。
図3および図4に破線で示すように、発光素子111または発光素子112から出射された光は、光透過窓101を通って現像カートリッジ5B(トナー収容室58)内に入り、トナーTが所定量以下になると、光透過窓102を通って受光素子121または受光素子122で受光される。受光素子121,122は、受光した光の強度に応じて出力電圧値が変化する素子であり、光を受光することで発生する信号を判定手段150に出力する。
交換時期の判定の方法を簡単に説明すると、受光信号の強度が予め設定された受光基準値を超えた時間を算出し、この超えた時間の割合(デューティ比)が判定閾値を超えた場合に現像カートリッジ5Bが交換時期(トナーエンプティ)であると判定する。
以上のように構成されたレーザプリンタ1におけるトナーエンプティの判定について説明する。
大容量タイプの現像カートリッジ501を用いる場合、本体筐体2に現像カートリッジ501を装着すると、図3に示すように、現像カートリッジ501の下面でスイッチ161は押されない。そのため、スイッチ161から、判定手段150および切換手段160には信号は出力されない。
図5および図6に示すように、第2実施形態においては、発光素子111,112が2つ設けられ、受光素子220が1つのみ設けられた場合を説明する。なお、現像カートリッジ501,502は、第1実施形態と同じである。
図7および図8に示すように、第3実施形態においては、発光素子210が1つのみ設けられ、受光素子121,122が2つ設けられた場合を説明する。なお、現像カートリッジ501,502は、第1実施形態と同じである。
図9および図10に示すように、第4実施形態は、発光素子111および受光素子121が上下に移動する形態である。なお、現像カートリッジ501,502は、第1実施形態と同じである。
スイッチ161の信号は、切換手段170に出力されている。
切換手段170は、スイッチ161の信号に基づき、リニアアクチュエータ231,232を駆動する。具体的には、切換手段170は、スイッチ161からの信号が入力されない場合には、リニアアクチュエータ231,232を駆動して発光素子111および受光素子121を上に位置させ、スイッチ161からの信号が入力された場合には、発光素子111および受光素子121を下に位置させるように構成されている。
判定手段150は、受光素子121からの信号に基づき、第1実施形態と同様にしてトナーエンプティの判定を行う。
図11および図12に示すように、第5実施形態においては、発光素子111および受光素子121がそれぞれ1つ設けられ、発光素子111が発する検出光Lの高さ位置を第1導光部材250Aおよび第2導光部材250Bにより変更する場合を説明する。なお、現像カートリッジ501,502は、第1実施形態と同じである。
切換手段180は、スイッチ161の信号に基づき、ステッピングモータ240A,240Bを駆動する。具体的には、切換手段180は、スイッチ161からの信号が入力されない場合には、ステッピングモータ240A,240Bにより、ミラー253がミラー252の上方に位置するように第1導光部材250Aおよび第2導光部材250Bの向きを調整し、スイッチ161からの信号が入力された場合には、ステッピングモータ240A,240Bにより、ミラー253がミラー252の下方に位置するように第1導光部材250Aおよび第2導光部材250Bの向きを調整するように構成されている。
判定手段150は、受光素子121からの信号に基づき、第1実施形態と同様にしてトナーエンプティの判定を行う。
図13および図14に示すように、第6実施形態においては、発光素子111,112が2つ設けられ、受光素子121,122も2つ設けられた場合を説明する。この形態においては、第1実施形態と異なり、制御装置による検出光Lを発光させる発光素子の切換は行わない。その代わりに、現像カートリッジ503と504とで、光透過窓の位置を異ならせてある。
一方、小容量タイプの現像カートリッジ504を装着すると、図14に示すように、発光素子112から発した検出光Lのみが光透過窓262を通過し、トナー収容室58および反対側の光透過窓262を通過して受光素子122に入る。そして、第1実施形態と同様に判定手段150によりトナーエンプティの判定がなされる。
第7実施形態に係るレーザプリンタは、図15および図16に示すように、制御装置で制御することなく、現像カートリッジ5B(505,506)の機械的な構成により検出光Lの高さを変更するものである。
一方、小容量タイプの現像カートリッジ506は、第6実施形態と同様に、大容量タイプに比較して低い位置に光透過部の一例としての光透過窓262が設けられている。そして、側壁50Lには、初期容量識別部の一例として、光透過窓262の上部に側方へ突出する円柱状の突起280が設けられている。この突起280の位置は、詳しくは、発光素子111と凹部273の中心間距離と、光透過窓262と突起280の中心間距離とが同じになるように配置されており、突起280が保持部材272の凹部273と係合して保持部材272を下方へ押し下げることで光透過窓262と発光素子111が対面するようになっている。
2 本体筐体
5 プロセスユニット
5A 感光体ユニット
5B(501〜506) 現像カートリッジ
58 トナー収容室
101,102,261,262 光透過窓
111,112,210 発光素子
121、121,220 受光素子
150 判定手段
160,170,180 切換手段
161 スイッチ
162 識別突起
231 リニアアクチュエータ
240A,240B ステッピングモータ
250A 第1導光部材
250B 第2導光部材
272 保持部材
280 突起
L 検出光
T トナー
X 光軸
Claims (9)
- 現像剤の量を光学的に検出するための光透過部を有し、現像剤の初期容量の異なる複数種類のカートリッジを装着可能に構成された画像形成装置であって、
前記光透過部を通して前記カートリッジ内へ検出光を照射する発光素子と、
前記光透過部を通った検出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前記カートリッジの交換時期を判定する判定手段と、
装着された前記カートリッジの初期容量を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて前記カートリッジ内を通る検出光の高さ位置を、初期容量の小さいものが初期容量の大きいものより低くなるように変更する光路変更手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記発光素子および前記受光素子は、異なる高さ位置に複数組設けられ、
前記光路変更手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて使用する前記発光素子を変更し、
前記判定手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて使用する前記受光素子を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記発光素子は、異なる高さ位置に複数設けられ、
前記光路変更手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて使用する前記発光素子を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記光路変更手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて前記発光素子および前記受光素子の少なくとも一方を移動させて高さ位置を変更するように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記発光素子から入射される検出光を反射または屈折させることで検出光の光路をずらして前記カートリッジ内へ導入すると共に入射される検出光の光軸周りに回動可能なように画像形成装置本体に支持された第1導光部材をさらに備え、
前記光路変更手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて前記第1導光部材を回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。 - 前記カートリッジから出射される検出光を反射または屈折させることで検出光の光路をずらして前記受光素子へ導出すると共に前記受光素子へ出射される検出光の光軸周りに回動可能なように画像形成装置本体に支持された第2導光部材をさらに備え、
前記光路変更手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて前記第2導光部材を回動させることを特徴とする請求項1または請求項5に記載の画像形成装置。 - 現像剤の量を光学的に検出するための光透過部を有し、現像剤の初期容量の異なる複数種類のカートリッジを装着可能に構成された画像形成装置であって、
前記光透過部を通して前記カートリッジ内へ検出光を照射する発光素子と、
前記光透過部を通った検出光を受光する、異なる高さ位置に複数設けられた受光素子と、
前記受光素子の受光信号に基づいて前記カートリッジの交換時期を判定する判定手段と、
装着された前記カートリッジの初期容量を検出する検出手段とを備え、
前記判定手段は、前記検出手段で検出した前記カートリッジの初期容量に応じて、初期容量の小さいものが初期容量の大きいものより低くなるように、使用する前記受光素子を変更することを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤の量を光学的に検出するための光透過窓を有し、現像剤の初期容量の異なる複数種類のカートリッジを装着可能に構成された画像形成装置であって、
前記光透過窓を通して前記カートリッジ内へ検出光を照射する発光素子と、
前記光透過窓を通った検出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前記カートリッジの交換時期を判定する判定手段とを備え、
前記発光素子および前記受光素子は、異なる高さ位置に複数組設けられ、
前記カートリッジは、現像剤の初期容量に応じ、初期容量の小さいものが初期容量の大きいものより低くなるように前記複数組の発光素子および受光素子のいずれかの組に対応した位置に前記光透過窓が配置されたことを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤の量を光学的に検出するための光透過部を有し、現像剤の初期容量の異なる複数種類のカートリッジを装着可能に構成された画像形成装置であって、
前記光透過部を通して前記カートリッジ内に検出光を照射する発光素子と、
前記光透過部を通った検出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前記カートリッジの交換時期を判定する判定手段と、
装着された前記カートリッジの初期容量を検出する検出手段とを備え、
前記カートリッジは、初期容量に応じて異なる形状である初期容量識別部を有し、
前記発光素子および前記受光素子の少なくとも一方は、複数種類のうち少なくとも1種の前記カートリッジを装着することで前記初期容量識別部に当接して押し動かされ、初期容量の小さいものが初期容量の大きいものより低くなるように高さ位置が変更されるように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
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