JP2019191476A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーカートリッジが正規の装着位置からずれている可能性を検知可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、装置本体２と現像カートリッジ８とトナーカートリッジ９とを備えている。装置本体２は、発光素子１３と受光素子１４との間に位置する第１開口１５Ａを有する第１壁１５を有する。トナーカートリッジ９は、発光素子１３と受光素子１４との間に位置する第２開口１４１を有する第２壁１４０と、第１位置の場合に発光素子と受光素子との間に位置せず、第２位置の場合に、一部が発光素子と受光素子との間に位置する検知ギヤと、を有する。トナーカートリッジ９は、装置本体２に装着されたとき、装着開始位置と装着完了位置の間の位置であり、且つ、所定の方向から見て、第１開口１５Ａと第２開口１４１が重ならない位置のときに、発光素子１３が発光した光を遮蔽する遮蔽壁１５０を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、トナーカートリッジを備える画像形成装置に関する。

従来、着脱可能なトナーカートリッジを備える画像形成装置が知られている。詳細には、従来の画像形成装置において、トナーカートリッジが新品であることを検知するために、トナーカートリッジに検知ギヤが設けられているものが知られている（特許文献１参照）。検知ギヤは、新品のトナーカートリッジが画像形成装置に装着されると、回転する。画像形成装置の光センサが、検知ギヤの回転を検出することで、画像形成装置は、トナーカートリッジが新品であるかを判断している。

特開２０００−８１８１４号公報

しかしながら、トナーカートリッジは、必ずしも、画像形成装置の正規の位置に装着されるとは限らない。

そこで、本発明は、検知ギヤおよび光センサの機構を利用して、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれている可能性を検知可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と現像カートリッジとトナーカートリッジとを備えている。
装置本体は、発光素子と、発光素子と所定の方向において向かい合う受光素子と、前記所定の方向において発光素子と受光素子の間に配置され、発光素子より受光素子の近くに位置する第１壁であって、所定の方向に貫通し、所定の方向において発光素子と受光素子との間に位置する第１開口を有する第１壁とを有する。
現像カートリッジは、装置本体に対して発光素子と第１壁との間に着脱可能な現像カートリッジであって、前記所定の方向に延びる第１回転軸について回転可能な現像ローラを有する。
トナーカートリッジは、現像カートリッジに着脱可能であり、トナーを収容可能なトナーカートリッジであって、前記所定の方向に貫通した第２開口であって、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着された状態において、現像カートリッジが装置本体に装着された場合に、受光素子と発光素子との間に位置する第２開口を有する第２壁と、前記所定の方向に延びる第２回転軸について第１位置から第２位置へ回転可能な検知ギヤであって、検知ギヤが第１位置の場合に検知ギヤは発光素子と受光素子との間に位置せず、検知ギヤが第２位置の場合に、検知ギヤの一部が発光素子と受光素子との間に位置する検知ギヤと、を有する。
画像形成装置は、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されるとき、トナーカートリッジは、トナーカートリッジの端部が現像カートリッジに係合し、現像カートリッジに対してトナーカートリッジの装着を開始する装着開始位置と、現像カートリッジに対してトナーカートリッジの装着が完了した装着完了位置との間で移動が可能であり、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着された状態で現像カートリッジが装置本体に装着されたとき、トナーカートリッジが装着完了位置の場合に、第２開口は、受光素子と発光素子との間に位置し、検知ギヤが第１位置の場合に、受光素子は、第１開口および第２開口を介して、発光素子により発された光を受けることができる。
トナーカートリッジは、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着された状態で現像カートリッジが装置本体に装着されたとき、トナーカートリッジが装着開始位置と装着完了位置の間の位置であり、且つ、所定の方向から見て、第１開口と第２開口が重ならない位置のときに、発光素子が発した光を遮蔽する遮蔽壁をさらに有する。

このような構成によれば、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着された状態で現像カートリッジが装置本体に装着されたとき、トナーカートリッジが装着開始位置と装着完了位置の間の位置であり、且つ、所定の方向から見て、第１開口と第２開口が重ならない位置のとき、遮蔽壁は、発光素子が発した光を遮蔽する。このため、検知ギヤが第１位置にあるトナーカートリッジを現像カートリッジに正しく装着しない状態で、現像カートリッジを装置本体に装着した場合に、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれている可能性を検知可能である。

前記した画像形成装置において、トナーカートリッジは、トナーを収容するケースと、ケースの外側に設けられ、検知ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、遮蔽壁は、ギヤカバーに設けられている構成としてもよい。

これによれば、検知ギヤに近い位置に遮蔽壁を設けることができ、発光素子が発した光を適切に遮蔽しやすい。

前記した画像形成装置において、遮蔽壁は、ギヤカバーから前記所定の方向と交差する方向に延びるリブである構成としてもよい。

これによれば、遮蔽壁を必要十分な大きさで設けることができる。

前記した画像形成装置において、遮蔽壁は、発光素子よりも受光素子に近い構成としてもよい。

これによれば、遮蔽壁が受光素子よりも発光素子に近い場合に比べて、発光素子から発された光を適切に遮蔽することができる。

前記した画像形成装置において、現像カートリッジは、トナーカートリッジに向かい合う底壁であって、前記所定の方向に延びる底壁と、底壁の前記所定の方向の端部から前記所定の方向に交差する方向に延びる側壁と、底壁から突出する補強リブであって、前記所定の方向に交差する方向に延びる補強リブと、を有する構成において、遮蔽壁の少なくとも一部は、トナーカートリッジが装着完了位置にあるとき、側壁と補強リブの間に位置する構成としてもよい。

これによれば、発光素子から発された光が装置本体内で反射しても、現像カートリッジの補強リブとトナーカートリッジの遮蔽壁と側壁とが前記所定方向で重なって並ぶので、受光素子まで光が届きにくい。

前記した画像形成装置において、現像カートリッジは、トナーカートリッジを装着完了位置にロックするロック部材を有する構成としてもよい。

これによれば、トナーカートリッジを装着完了位置に安定して維持することができる。

前記した画像形成装置において、現像カートリッジは、感光体ドラムを有する構成としてもよい。

前記した画像形成装置において、装置本体は、制御部をさらに有する構成としてもよい。
検知ギヤは、トナーカートリッジが新品の場合、第１位置に位置し、検知ギヤが回転すると、第１位置から前記第２位置に移動し、現像カートリッジから新品のトナーカートリッジに駆動力が入力されると、第１位置から、第２位置に移動し、現像カートリッジから新品でないトナーカートリッジに駆動力が入力されると、第２位置に位置したまま停止している構成としてもよい。
制御部は、現像カートリッジが装置本体に装着された後において、発光素子に光を発させトナーカートリッジの状態を判定する新品検知制御を実行し、トナーエンプティが判定されている状態において、新品検知制御を実行する場合、受光素子で、発光素子が発した光を検出しない場合には、トナーカートリッジが新品でない、または、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれて装着されている、のいずれかであることを表す情報を報知する構成としてもよい。

これによれば、新品検知制御を実行すると、トナーカートリッジが新品でない、または、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれて装着されている、のいずれかであることをユーザが認識することができる。

前記した画像形成装置において、制御部は、新品検知制御において、受光素子が、発光素子が発した光を検出した場合、現像カートリッジから前記トナーカートリッジに駆動力を入力した後も、所定時間、受光素子で、発光素子が発した光を受光し続けた場合には、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されていないことを表す情報を報知する構成としてもよい。

これによれば、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されていないことをユーザが認識することができる。

前記した画像形成装置において、制御部は、新品検知制御において、受光素子が、発光素子が発した光を検出した場合、現像カートリッジからトナーカートリッジに駆動力を入力した後に、受光素子で、発光素子が発した光を検出しなくなった場合には、トナーカートリッジが新品であると判断する構成としてもよい。

これによれば、トナーカートリッジが現像カートリッジに装着されていないことをユーザが認識することができる。

本発明の画像形成装置によれば、検知ギヤが第１位置にあるトナーカートリッジを現像カートリッジにしっかりと装着しない状態で、現像カートリッジを装置本体に装着した場合に、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれている可能性を検知可能である。

本発明における画像形成装置の概略構成を示す図である。 現像カートリッジを示す斜視図である。 トナーカートリッジを示す斜視図である。 トナーカートリッジと発光素子および受光素子の位置関係を示す、上から見た断面図である。 トナーカートリッジの遮蔽壁と他の部材との位置関係を示す図である。 トナーカートリッジが装着開始位置にあるときを示す図である。 トナーカートリッジが装着完了位置にあるときを示す図である。 トナーカートリッジが第１中間位置にあるときを示す図である。 トナーカートリッジが第２中間位置にあるときを示す図である。 検知ギヤが第１位置にあるときを示す図（ａ）と、第２位置にあるときを示す図（ｂ）である。 発光素子をＯＮしたとき、および駆動力を入力したときの受光素子が受光する光を示すタイムチャートである。 トナーエンプティを判定するときの制御部の動作を示すフローチャートである。 カバーが閉じられたときの制御部の動作を示すフローチャートである。 比較例に係るトナーカートリッジが第１中間位置にあるときを示す図である。

次に、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に示すように、モノクロ用のレーザプリンタの画像形成装置１は、装置本体２と、フィーダ部３と、画像形成部４と、制御部１０と、を主に備えている。フィーダ部３は、記録シートＳを装置本体２内に供給する。画像形成部４は、記録シートＳに画像を形成する。

装置本体２は、開口２３と、カバー２４と、開閉センサ１０Ａと、表示パネル１０Ｂと、を有している。カバー２４は、開口２３を覆う閉位置と、開口２３を開放する開位置と、に回動可能となっている。開閉センサ１０Ａは、カバー２４の開閉状態を検知可能である。表示パネル１０Ｂは、例えば、テキストメッセージを表示可能な液晶ディスプレイである。

フィーダ部３は、供給トレイ３１と、供給機構３２とを備えている。供給トレイ３１は、装置本体２の下部に着脱可能に装着される。供給機構３２は、供給トレイ３１内の記録シートＳを画像形成部４に向けて給紙する。

画像形成部４は、スキャナユニット５と、プロセスカートリッジ６と、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、装置本体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光体ドラム８１の表面上に走査する。

プロセスカートリッジ６は、フィーダ部３とスキャナユニット５との間に装着される。プロセスカートリッジ６は現像カートリッジ８とトナーカートリッジ９とを備えている。トナーカートリッジ９は現像カートリッジ８に着脱可能である。現像カートリッジ８は、トナーカートリッジ９を装着した状態で、プロセスカートリッジ６として開口２３から装置本体２に対して着脱可能である。

トナーカートリッジ９は、ケース９０と、アジテータ９１と、オーガ９２と、排出口９３と、を主に有している。ケース９０は、内部にトナーを収容可能である。アジテータ９１は、ケース９０内のトナーを撹拌可能である。オーガ９２は、回転することにより、トナーを、排出口９３に向けて搬送可能である。

現像カートリッジ８は、筐体８０と、感光体ドラム８１と、帯電器８２と、現像ローラ８３と、供給ローラ８４と、アジテータ８５と、供給口８６と、を主に有している。

筐体８０は、内部にトナーを収容可能である。筐体８０は、感光体ドラム８１、現像ローラ８３、供給ローラ８４およびアジテータ８５を回転可能に支持している。なお、本実施形態においては、現像ローラ８３は、所定の方向の一例としての軸方向に延びる第１回転軸Ｘ１について回転可能である。供給口８６は、トナーカートリッジ９を装着した状態で、トナーカートリッジ９の排出口９３に向かい合って配置されている。トナーは、供給口８６を介して筐体８０内に供給される。筐体８０内に供給されたトナーは、アジテータ８５に撹拌された後、供給ローラ８４によって現像ローラ８３に供給されるようになっている。

このプロセスカートリッジ６では、感光体ドラム８１の表面が、帯電器８２により一様に帯電された後、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、露光された部分の電位が下がって、感光体ドラム８１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ８３が回転することで、現像カートリッジ８内のトナーが感光体ドラム８１の静電潜像に供給されて、感光体ドラム８１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム８１と転写ローラ８１Ａの間で記録シートＳが搬送されることで、感光体ドラム８１の表面に担持されているトナー像が記録シートＳ上に転写される。

定着装置７は、加熱ローラ７１と、加圧ローラ７２とを備えている。加圧ローラ７２は、加熱ローラ７１と向かい合って配置される。そして、定着装置７では、記録シートＳ上に転写されたトナーを、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間で記録シートＳに熱定着している。

なお、定着装置７で熱定着された記録シートＳは、定着装置７の下流側に配置される排紙ローラ２５に搬送され、この排紙ローラ２５から排紙トレイ２６上に送り出される。

図２に示すように、現像カートリッジ８の筐体８０は、底壁８Ａと、側壁８Ｂと、補強リブ８７と、溝８８と、ロック部材８９と、をさらに有している。

底壁８Ａは、トナーカートリッジ９が装着された状態で、トナーカートリッジ９に向かい合っている。底壁８Ａは、軸方向に延びている。側壁８Ｂは、底壁８Ａの軸方向の両側の端部から軸方向に交差する方向に延びている。

補強リブ８７は、底壁８Ａからケース９０に向けて突出している。補強リブ８７は、軸方向に交差する方向に延びている。補強リブ８７は、側壁８Ｂから離間している。補強リブ８７は、筐体８０の剛性を高めるために補強するリブである。ロック部材８９は、軸方向の端部の片側に設けられている。ロック部材８９は、トナーカートリッジ９を装着完了位置にロックする部材である。

図３に示すように、トナーカートリッジ９は、軸方向に延びている。トナーカートリッジ９は、ギヤカバー１００をさらに有している。ギヤカバー１００は、ケース９０の外側に設けられている。詳しくは、ギヤカバー１００は、ケース９０の軸方向の一端側の側壁９４に設けられている。

図４に示すように、トナーカートリッジ９は、オーガギヤ１６０と、アジテータギヤ１７０と、アイドルギヤ１８０と、検知ギヤ１９０と、をさらに有している。オーガギヤ１６０は、オーガ９２の一端に設けられている。オーガギヤ１６０は、オーガ９２と一体に回転する。オーガギヤ１６０は、現像カートリッジ８の図示しないギヤと係合し、現像カートリッジ８のギヤを介して装置本体２から駆動力が入力される。アジテータギヤ１７０は、アジテータ９１の一端に設けられている。アジテータギヤ１７０は、アジテータ９１と一体に回転する。アイドルギヤ１８０は、オーガギヤ１６０およびアジテータギヤ１７０と噛み合っている。検知ギヤ１９０は、アジテータギヤ１７０と係合可能な位置に位置している。ギヤカバー１００は、オーガギヤ１６０、アジテータギヤ１７０、アイドルギヤ１８０および検知ギヤ１９０を覆っている。検知ギヤ１９０は、トナーカートリッジ９が新品であるかを識別するためのギヤである。検知ギヤ１９０は、新品の場合に、図１０（ａ）の第１位置に位置し、新品でない場合に、図１０（ｂ）の第２位置に位置する。

図３に戻り、ギヤカバー１００は、本体部１１０と、第１突起１２０と、第２突起１３０と、第２壁１４０と、遮蔽壁１５０と、有している。

第１突起１２０は、直方体の形状を有している。第１突起１２０は、本体部１１０から軸方向に突出している。第１突起１２０は、軸方向と直交する方向における本体部１１０の端部に位置している。

第２突起１３０は、本体部１１０から軸方向に突出している。第２突起１３０は、ロック部材８９と係合してトナーカートリッジ９を現像カートリッジ８にロックするためのものである。

第２壁１４０は、軸方向に交差する壁である。具体的には、第２壁１４０は、軸方向に直交する。第２壁１４０は、第２開口１４１を有している。第２開口１４１は、軸方向に貫通した孔である。第２開口１４１は、円形状である。第２壁１４０は、後述する発光素子１３が発する光Ｌが通過できない。第２開口１４１は、光Ｌが通過可能である。
なお、ケース９０の側壁９４は、第２開口１４１と向かい合う位置に、第３開口９５を有している。本実施形態では、第３開口９５は、第２開口１４１と同じ形状で同じ大きさである。

遮蔽壁１５０は、本体部１１０から軸方向と交差する方向に延びるリブである。具体的に、遮蔽壁１５０は、本体部１１０から、筐体８０の底壁８Ａに向けて突出している。遮蔽壁１５０は、発光素子１３が発する光Ｌが通過できない。

図４に示すように、画像形成装置１の装置本体２は、第１側壁１１と、第２側壁１２と、発光素子１３と、受光素子１４と、第１壁１５と、をさらに有している。

第１側壁１１と第２側壁１２は、軸方向に互いに離れて配置されている。トナーカートリッジ９が装置本体２に装着された状態で、ギヤカバー１００は、第１側壁１１より第２側壁１２の近くに位置する。

発光素子１３は、第１側壁１１に固定されている。受光素子１４は、第２側壁１２に固定されている。第１壁１５は、第２側壁１２に固定されている。トナーカートリッジ９が装置本体２に装着された状態で、ギヤカバー１００の遮蔽壁１５０は、発光素子１３よりも受光素子１４に近い。現像カートリッジ８は、発光素子１３と第１壁１５との間に装着される。

発光素子１３は、光Ｌを発する。受光素子１４は、発光素子１３と軸方向において向かい合っている。受光素子１４は、光Ｌを検知可能である。

第１壁１５は、軸方向において発光素子１３と受光素子１４の間に配置されている。第１壁１５は、発光素子１３より受光素子１４の近くに位置している。第１壁１５は、第１開口１５Ａを有する。

第１開口１５Ａは、軸方向において発光素子１３と受光素子１４との間に位置している。第１開口１５Ａは、軸方向に貫通した孔である。第１開口１５Ａは、円形状である。第１開口１５Ａは、第２開口１４１と同じ大きさをしている。第１開口１５Ａの直径は特に限定されないが、４〜８ｍｍが望ましい。

第２開口１４１は、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着された状態において、現像カートリッジ８が装置本体２に装着された場合に、発光素子１３と受光素子１４との間に位置する。

図５に示すように、トナーカートリッジ９の遮蔽壁１５０の少なくとも一部は、トナーカートリッジ９が装着完了位置にあるとき、現像カートリッジ８の側壁８Ｂと、現像カートリッジ８の補強リブ８７の間に位置する。

ここで、トナーカートリッジ９の装着方法について説明する。トナーカートリッジ９を現像カートリッジ８に装着するときには、トナーカートリッジ９を図６に示す装着開始位置にセットした後、図７に示す装着完了位置まで移動させる。

図６に示すように、装着開始位置は、現像カートリッジ８に対してトナーカートリッジ９の装着を開始する位置である。具体的には、装着開始位置では、トナーカートリッジ９の第１突起１２０を現像カートリッジ８の溝８８に挿入して、トナーカートリッジ９の端部を現像カートリッジ８に係合している。溝８８は、第１突起１２０を軸支可能な円形の断面を有する。装着開始位置において、ロック部材８９は、トナーカートリッジ９と接触しておらず、トナーカートリッジ９をロックしていない。

装着開始位置から装着完了位置にするには、トナーカートリッジ９を、第１突起１２０を中心に約９０°回動させて、トナーカートリッジ９を現像カートリッジ８に近づける。

図７に示すように、装着完了位置は、現像カートリッジ８に対してトナーカートリッジ９の装着が完了した位置である。装着完了位置では、ロック部材８９は、第２突起１３０に係合してトナーカートリッジ９を装着完了位置にロックしている。

ここで、ユーザがトナーカートリッジ９を装着開始位置にセットしたあと、装着完了位置に移動させようとした場合に、ユーザの操作が不十分であると、トナーカートリッジ９は、必ずしも装着完了位置まで移動されるとは限らない。例えば、図８、図９に示すように、トナーカートリッジ９は、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着された状態で現像カートリッジ８が装置本体２に装着されたとき、トナーカートリッジ９が装着開始位置と装着完了位置の間の位置（以下の説明では、この位置を「中間位置」という。）となる場合がある。

図８に示すように、トナーカートリッジ９は、中間位置にあるとき、軸方向から見て、第１開口１５Ａと第２開口１４１が重ならない位置（以下の説明では「第１中間位置」という。）となる場合がある。トナーカートリッジ９が第１中間位置にあるときに、遮蔽壁１５０は、発光素子１３が発光した光Ｌを遮蔽するようになっている。遮蔽壁１５０は、

図９に示すように、トナーカートリッジ９は、中間位置にあるとき、軸方向から見て、第１開口１５Ａと第２開口１４１の一部が重なる位置（以下の説明では「第２中間位置」という。）となるときがある。トナーカートリッジ９が第２中間位置にあるときには、発光素子１３が発光した光Ｌは、第１開口１５Ａと第２開口１４１が重なる位置を通過する。このとき、通過した光Ｌが所定量より多ければ、受光素子１４が受光可能である。

なお、装置本体２は、装置本体２に装着されたトナーカートリッジ９の上に内壁２Ａを有している。このため、トナーカートリッジ９は、現像カートリッジ８に不十分に装着された状態で装置本体２に装着されても、少なくとも図８に示す位置までは内壁２Ａに押し下げられる。すなわち、トナーカートリッジ９は、装置本体２の中に装着されると、必ず、図８の位置から図７の位置の範囲のいずれかの位置に位置する。

遮蔽壁１５０は、トナーカートリッジ９が第１中間位置にあるとき、トナーカートリッジ９がいずれの位置であっても、発光素子１３が発する光Ｌが受光素子１４に届かないように遮蔽する十分な大きさを有している。

次に、新品検知のためのギヤ列の構成について説明する。
検知ギヤ１９０は、軸方向に延びる第２回転軸Ｘ２について、図１０（ａ）に示す第１位置から図１０（ａ）に示す第２位置へ回転可能である。

図１０（ａ）に示すように、検知ギヤ１９０は、ギヤ部１９１と、遮蔽板１９２と、第１リブ１９３と、第２リブ１９４と、を有している。また、トナーカートリッジ９は、検知ギヤ１９０を付勢して第１位置および第２位置において検知ギヤ１９０を付勢するトーションばね１９５を有している。さらに、トナーカートリッジ９は、側壁９４から突出したストッパ１９６を有している。ギヤ部１９１は、検知ギヤ１９０の回転方向の一部にのみギヤ歯が配置されており、回転方向にギヤ歯が並んで配置されたギヤ歯部１９１Ａと、ギヤ歯が配置されていない欠け歯部１９１Ｂとを有する。遮蔽板１９２は、切欠き１９２Ａを有している。

トナーカートリッジ９が新品の場合、トーションばね１９５は、第１リブ１９３を付勢して検知ギヤ１９０を回転方向に付勢する。トナーカートリッジ９が新品の場合、この付勢力によりギヤ歯部１９１Ａのギヤ歯がアジテータギヤ１７０に接触してアジテータギヤ１７０がギヤ部１９１と噛み合っている。

検知ギヤ１９０は、第１位置の場合に、第２開口１４１に対応する位置に切欠き１９２Ａが位置する。すなわち、検知ギヤ１９０は、第１位置の場合に、発光素子１３と受光素子１４との間に位置しない（図４の実線参照）。このため、検知ギヤ１９０が第１位置の場合に、受光素子１４は、第１開口１５Ａ、第２開口１４１および第３開口９５を介して、発光素子１３により発された光Ｌを受けることができる。

検知ギヤ１９０は、第２位置の場合に、第２開口１４１に遮蔽板１９２が向かい合う。すなわち、検知ギヤ１９０は、第２位置の場合に、検知ギヤ１９０の一部が発光素子１３と受光素子１４との間に位置する（図４の破線参照）。

検知ギヤ１９０は、第２位置の場合に、トーションばね１９５が第２リブ１９４に接触して検知ギヤ１９０を回転方向に付勢する。検知ギヤ１９０は、第１リブ１９３がストッパ１９６に接触することで、検知ギヤ１９０の回転が規制され、図１０（ｂ）の姿勢に維持される。検知ギヤ１９０は、第２位置においてギヤ歯部１９１Ａから離れていることで、アジテータギヤ１７０が回転しても、回転しないようになっている。

上述したように、トナーカートリッジ９には、現像カートリッジ８からオーガギヤ１６０に駆動力が入力される。
新品のトナーカートリッジ９が現像カートリッジ８から駆動力を受けると、アジテータギヤ１７０が回転し、アジテータギヤ１７０と噛み合っているギヤ部１９１が回転する。これにより、検知ギヤ１９０は、第１位置から、第２位置に移動する。その後、検知ギヤ１９０は、第２位置に停止する。
新品でないトナーカートリッジ９が現像カートリッジ８から駆動力受けると、検知ギヤ１９０は、第２位置に位置したまま停止している。

制御部１０は、図示しないＣＰＵ（プロセッサー）、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリ、入出力回路などを有し、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータなどの出力に基づいて画像形成装置１を制御する。そして、制御部１０は、現像カートリッジ８が装置本体２に装着された後において、トナーカートリッジ９の状態を判定する新品検知制御を実行する。

制御部１０は、トナーエンプティを示すフラグＭをメモリに記憶させる。フラグＭは、１の場合に、トナーエンプティであることを示し、０の場合に、トナーエンプティでないことを示すこととする。
制御部１０は、開閉センサ１０Ａの状態を検出することで、カバー２４の開閉状態を取得する。また、制御部１０は、新品検知制御の実行の際に、発光素子１３から光Ｌを発させるとともに、受光素子１４での光Ｌの受光状態を取得する。そして、制御部１０は、受光素子１４での受光状態に応じ、後に詳述する処理に従ってフラグＭを変更する。すなわち、制御部１０は、受光素子１４の受光状態に従って、トナーエンプティの状態から復帰すべきか否かを判断する。

ここで、トナーカートリッジ９の状態（新品か否かの状態および装着状態）に応じた、受光素子１４の受光パターンについて図１１に示すタイムチャートを使って説明する。

制御部１０は、新品検知制御において、発光素子１３により光Ｌを所定時間発させる（ｔ１〜ｔ４）。
制御部１０は、受光素子１４により光Ｌを受光した場合に、トナーカートリッジ９に駆動力をＯＮする（ｔ２以降の実線）。

トナーカートリッジ９が新品の場合、検知ギヤ１９０は、第１位置に位置するので、発光素子１３が光Ｌを発すると、光Ｌが第１開口１５Ａ、第２開口１４１および第３開口９５を通って受光素子１４に達する。現像カートリッジ８から駆動力が入力されることにより検知ギヤ１９０は、所定角度回転する。そして、切欠き１９２Ａが第２開口１４１および第３開口９５に向かい合う期間だけ（ｔ１〜ｔ３）、受光素子１４が光Ｌを受光する。なお、図１１においては、受光素子１４が光Ｌを受光しているときをＯＮとして示している。

トナーカートリッジ９が新品でない場合、検知ギヤ１９０は、第２位置に位置するので、発光素子１３が光Ｌを発しても、遮蔽板１９２が光Ｌを遮蔽する。このため、受光素子１４は、光Ｌを受光しない。

トナーカートリッジ９が第１中間位置にある場合、遮蔽壁１５０は、光Ｌを遮蔽する。このため、受光素子１４は、光Ｌを受光しない。

トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着されていない場合、軸方向において第１開口１５Ａと向かい合う位置には、検知ギヤ１９０と遮蔽壁１５０のいずれも存在しない。そのため、受光素子１４は、発光素子１３が光Ｌを発している間、常に光Ｌを受光する（ｔ１〜ｔ４）。

次に、制御部１０の動作の一例について詳細に説明する。制御部１０は、画像形成装置１の電源がＯＮされている間、図１２、図１３に示す処理を繰り返し実行する。

図１２に示すように、制御部１０は、印刷ジョブの終了後などの適宜なタイミングにおいてトナーエンプティであるかを判断する（Ｓ１）。ステップＳ１において、制御部１０が、トナーエンプティでないと判断した場合には（Ｓ１，Ｎｏ）、制御部１０は、フラグＭを０にし（Ｓ４）、本制御を終了する。

なお、トナーエンプティであるかを判断する方法は、特に限定されない。本実施形態では、制御部１０は、使用中のトナーカートリッジ９に対応して記憶しているドットカウントが基準値に達したときにトナーエンプティであると判断する。

ステップＳ１において、制御部１０が、トナーエンプティであると判断した場合（Ｓ１，Ｙｅｓ）、制御部１０は、フラグＭを１とする（Ｓ２）。ステップＳ２の後、制御部１０は、ユーザにトナーカートリッジ９を交換するように表示パネル１０Ｂに表示させて報知する（Ｓ３）。

制御部１０は、トナーエンプティを示すフラグＭが１である場合には印字を実行しない。フラグＭが１である場合には、ユーザが新しいトナーカートリッジ９を装着する必要がある。

図１３に示す処理において、制御部１０は、開閉センサ１０Ａからカバー２４の開閉状態を取得して、カバー２４が閉じられたかを判断する（Ｓ１０）。制御部１０は、ステップＳ１０において、制御部１０が、カバー２４が閉じられていないと判断すると（Ｓ１０，Ｎｏ）、ステップＳ１１以下の処理を行わない。

ステップＳ１０において、カバー２４が閉じられたと判断すると（Ｓ１０，Ｙｅｓ）、制御部１０は、フラグＭが１であるかを判断する（Ｓ１１）。フラグＭが１でないと判断した場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、制御部１０は、本制御を終了する。

ステップＳ１１において、フラグＭが１である判断すると（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、制御部１０は、所定時間、発光素子１３から光Ｌを発させる（Ｓ１２）（図では発光素子を発光させている状態をＯＮと示す。）。

ステップＳ１２のあと、制御部１０は、受光素子１４は受光したかを判断する（Ｓ１３）。ステップＳ１３において、受光素子１４が受光しないと判断すると（Ｓ１３，Ｎｏ）、制御部１０は、トナーカートリッジ９が新品でない、または、トナーカートリッジ９が正規の装着位置からずれている、のいずれかであることを表す情報を表示パネル１０Ｂに表示させて報知する（Ｓ１５）。ステップＳ１５のあと、制御部１０は、フラグＭを変えることなく本制御を終了する。

ステップＳ１３において、制御部１０は、受光素子１４が受光したと判断すると（Ｓ１３，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９に駆動を入力する（Ｓ１４）。

ステップＳ１４のあと、制御部１０は、受光素子１４が受光したかを判断する（Ｓ１６）。ステップＳ１６において、制御部１０は、所定期間の間に受光素子１４が受光したと判断すると（Ｓ１６，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９が装着されていないことを表示パネル１０Ｂに表示させて報知する（Ｓ１７）。ステップＳ１７のあと、制御部１０は、フラグＭを変えることなく本制御を終了する。

ステップ１６において、制御部１０は、所定期間の間に受光素子１４が受光しないと判断すると（Ｓ１６，Ｙｅｓ）、トナーカートリッジ９が新品であることを判断したことの動作としてフラグＭを０にして（Ｓ１８）、本制御を終了する。フラグＭが０になることで、画像形成装置１は、印刷が可能になる。

以上のように構成された画像形成装置１の作用効果について説明する。トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着された状態で現像カートリッジ８が装置本体２に装着される場合、トナーカートリッジ９が十分に現像カートリッジ８に装着されず、トナーカートリッジ９が中間位置に位置することがあり得る。

ここで、仮にトナーカートリッジ９が、遮蔽壁１５０を有さない場合の問題について説明する。図１４に示すように、トナーカートリッジ９Ｂが遮蔽壁１５０を有していない場合には、第１中間位置のとき、発光素子１３が発光した光Ｌを遮蔽することができない。このとき、発光素子１３から発された光Ｌは、ギヤカバー１００の下側を通って、受光素子１４に到達しうる（斜線部Ａ１を参照）。そのため、トナーカートリッジ９Ｂが第１中間位置にある場合には、制御部１０は、図１３のフローチャートのステップＳ１３においてＹｅｓと判断し、トナーカートリッジ９Ｂに駆動を入力する（Ｓ１４）。そして、制御部１０は、図１３のフローチャートのステップＳ１６においてＹｅｓと判断する。つまり、制御部１０は、新品のトナーカートリッジ９Ｂが装着されているにもかかわらず、トナーカートリッジ９Ｂが装着されていないと判定してしまう（Ｓ１７）。そして、新品のトナーカートリッジ９Ｂは、現像カートリッジ８に装着されていないと判定されたにもかかわらず、駆動力に従って検知ギヤ１９０が回転し、検知ギヤ１９０が第２位置に位置してしまう。そのため、そのトナーカートリッジ９Ｂが、その後、正しく現像カートリッジ８の装着完了位置に装着されたとしても、制御部１０は、そのトナーカートリッジ９Ｂを新品と判断することができない。

これに対して、本実施形態の画像形成装置１では、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着された状態で現像カートリッジ８が装置本体２に装着されたとき、トナーカートリッジ９が装着開始位置と装着完了位置の間の位置であり、且つ、所定の方向から見て、第１開口１５Ａと第２開口１４１が重ならない位置、すなわち、第１中間位置のとき、遮蔽壁１５０は、発光素子１３が発光した光Ｌを遮蔽する。このため、検知ギヤ１９０が第１位置にあるトナーカートリッジ９を現像カートリッジ８に正しく装着しない状態で、現像カートリッジ８を装置本体２に装着した場合に、トナーカートリッジ９が正規の装着位置からずれている可能性を検知しうる。

例えば、制御部１０は、新品検知制御において、受光素子１４で、発光素子１３が発光した光Ｌを検出しない場合には、トナーカートリッジ９が新品でない、または、トナーカートリッジ９が正規の装着位置からずれて装着されている、のいずれかであることを表す情報を報知することができる。これにより、ユーザは、トナーカートリッジ９が新品か否かや、装着状態を確認することができる。

また、制御部１０は、新品検知制御において、受光素子１４が、発光素子１３が発光した光Ｌを検出した場合、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８から駆動力を受けた後も、所定時間、受光素子１４が、発光素子１３が発光した光Ｌを受光し続けた場合には、制御部１０がユーザに、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８に装着されていないことを表す情報を報知することができる。これにより、ユーザは、トナーカートリッジ９の装着忘れに気付くことができる。

ところで、トナーカートリッジ９が新品で、第２中間位置にある場合、（１）受光素子１４が受光可能な程度に第１開口１５Ａと第２開口１４１が重なっている場合と、（２）受光素子１４が受光不能な程度に第１開口１５Ａと第２開口１４１がずれている場合とがある。

（１）受光素子１４が受光可能な程度に第１開口１５Ａと第２開口１４１が重なっている場合、発光素子１３が発した光Ｌは、第１開口１５Ａと第２開口１４１の両方を通って受光素子１４に届くので、制御部１０は、新品のトナーカートリッジ９が装着完了位置に装着された場合と同様に動作する。すなわち、ユーザは、新品のトナーカートリッジ９を問題無く新品として使用することができる。

（２）受光素子１４が受光不能な程度に第１開口１５Ａと第２開口１４１がずれている場合、発光素子１３が発した光Ｌは、受光素子１４に届かない。そのため、制御部１０は、図１３のフローチャートのステップＳ１３においてＮｏと判断し、トナーカートリッジ９が新品でない、または、トナーカートリッジ９が正規の装着位置からずれている、のいずれかであることを表す情報を報知する（Ｓ１５）。このため、ユーザは、新品のトナーカートリッジ９を装着完了位置に正しく装着しなおせばよい。

すなわち、本実施形態の画像形成装置１によれば、トナーカートリッジ９が新品で、第２中間位置にある場合であったとしても、トナーカートリッジ９が装着されていないと判断されて、トナーカートリッジ９が新品として使用できなくなることを抑制できる。

また、制御部１０は、新品検知制御において、受光素子１４が、発光素子１３が発光した光Ｌを検出した場合、トナーカートリッジ９に駆動力を入力する。そして、制御部１０は、トナーカートリッジ９が現像カートリッジ８から駆動力を受けた後に、受光素子１４が、発光素子１３が発光した光Ｌを検出しなくなった場合には、トナーカートリッジ９が新品であると判断することができる。

また、遮蔽壁１５０が、ケース９０の外側のギヤカバー１００に設けられているので、検知ギヤ１９０に近い位置に遮蔽壁１５０を設けることができ、発光素子１３が発光した光Ｌを適切に遮蔽しやすい。

また、遮蔽壁１５０がギヤカバー１００から軸方向と交差する方向に延びるリブであるので、遮蔽壁１５０を必要十分な大きさで設けることができる。

また、遮蔽壁１５０が発光素子１３よりも受光素子１４に近いので、遮蔽壁１５０が受光素子１４よりも発光素子１３に近い場合に比べて、適切に光Ｌを遮蔽することができる。

また、トナーカートリッジ９が装着完了位置にあるとき、遮蔽壁１５０の少なくとも一部は、側壁８Ｂと補強リブ８７の間に位置する。このため、発光素子１３から発光された光Ｌが装置本体２内で反射しても、現像カートリッジ８の補強リブ８７とトナーカートリッジ９の遮蔽壁１５０と側壁８Ｂとが軸方向で重なって並ぶので、受光素子１４まで光Ｌが届きにくい。

また、現像カートリッジ８は、トナーカートリッジ９を装着完了位置にロックするロック部材８９を有するので、トナーカートリッジ９を装着完了位置に安定して維持することができる。

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。

上述の実施形態では、遮蔽壁１５０は、ギヤカバー１００に設けられたリブであったが、遮蔽壁の位置および形状はこれに限られない。例えば、遮蔽壁は、ケース９０に設けられたリブであってもよいし、ケース９０の側壁であってもよい。

上述の実施形態では、第１開口および第２開口の形状は円形状であったが、第１開口および第２開口は、円形状でなくてもよく、例えば、多角形、楕円、切欠きなどであってもよい。

上述の各実施形態においては、モノクロのレーザプリンタの画像形成装置を例示したが、画像形成装置はカラーの画像形成装置であってもよいし、ＬＥＤにより露光するものであってもよいし、コピー機や複合機であってもよい。

上述した各実施形態および各変形例の各要素は、任意に組み合わせて実施することが可能である。

１ 画像形成装置
２ 装置本体
９ トナーカートリッジ
１０ 制御部
１１ 第１側壁
１２ 第２側壁
１３ 発光素子
１４ 受光素子
１５ 第１壁
１５Ａ 第１開口
８９ ロック部材
９０ ケース
１００ ギヤカバー
１４０ 第２壁
１４１ 第２開口
１５０ 遮蔽壁
１９０ 検知ギヤ

Claims (10)

1. 発光素子と、前記発光素子と所定の方向において向かい合う受光素子と、前記所定の方向において前記発光素子と前記受光素子の間に配置され、前記発光素子より前記受光素子の近くに位置する第１壁であって、前記所定の方向に貫通し、前記所定の方向において前記発光素子と前記受光素子との間に位置する第１開口を有する第１壁とを有する装置本体と、
   前記装置本体に対して前記発光素子と前記第１壁との間に着脱可能な現像カートリッジであって、前記所定の方向に延びる第１回転軸について回転可能な現像ローラを有する現像カートリッジと、
   前記現像カートリッジに着脱可能であり、トナーを収容可能なトナーカートリッジであって、
   前記所定の方向に貫通した第２開口であって、前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着された状態において、前記現像カートリッジが前記装置本体に装着された場合に、前記受光素子と前記発光素子との間に位置する第２開口を有する第２壁と、
   前記所定の方向に延びる第２回転軸について第１位置から第２位置へ回転可能な検知ギヤであって、前記検知ギヤが前記第１位置の場合に前記検知ギヤは前記発光素子と前記受光素子との間に位置せず、前記検知ギヤが前記第２位置の場合に、前記検知ギヤの一部が前記発光素子と前記受光素子との間に位置する検知ギヤと、
   を有するトナーカートリッジと、を備え、
   前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着されるとき、前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジの端部が前記現像カートリッジに係合し、前記現像カートリッジに対して前記トナーカートリッジの装着を開始する装着開始位置と、前記現像カートリッジに対して前記トナーカートリッジの装着が完了した装着完了位置との間で移動が可能であり、
   前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着された状態で前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されたとき、前記トナーカートリッジが前記装着完了位置の場合に、前記第２開口は、前記受光素子と前記発光素子との間に位置し、前記検知ギヤが前記第１位置の場合に、前記受光素子は、前記第１開口および前記第２開口を介して、前記発光素子により発された光を受けることができる画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジは、前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着された状態で前記現像カートリッジが前記装置本体に装着されたとき、前記トナーカートリッジが前記装着開始位置と前記装着完了位置の間の位置であり、且つ、前記所定の方向から見て、前記第１開口と前記第２開口が重ならない位置のときに、前記発光素子が発した光を遮蔽する遮蔽壁をさらに有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナーカートリッジは、トナーを収容するケースと、前記ケースの外側に設けられ、前記検知ギヤを覆うギヤカバーと、を有し、
   前記遮蔽壁は、前記ギヤカバーに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記遮蔽壁は、前記ギヤカバーから前記所定の方向と交差する方向に延びるリブ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。
4. 前記遮蔽壁は、前記発光素子よりも前記受光素子に近いことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 現像カートリッジは、
   前記トナーカートリッジに向かい合う底壁であって、前記所定の方向に延びる底壁と、
   前記底壁の前記所定の方向の端部から前記所定の方向に交差する方向に延びる側壁と、
   前記底壁から突出する補強リブであって、前記所定の方向に交差する方向に延びる補強リブと、を有し、
   前記遮蔽壁の少なくとも一部は、前記トナーカートリッジが前記装着完了位置にあるとき、前記側壁と前記補強リブの間に位置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記現像カートリッジは、前記トナーカートリッジを前記装着完了位置にロックするロック部材を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記現像カートリッジは、感光体ドラムを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記装置本体は、制御部をさらに有し、
   前記検知ギヤは、
   前記トナーカートリッジが新品の場合、前記第１位置に位置し、
   前記検知ギヤが回転すると、前記第１位置から前記第２位置に移動し、
   新品の前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジから駆動力を受けると、前記第１位置から、前記第２位置に移動し、
   新品でない前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジから駆動力を受けると、前記第２位置に位置したまま停止しており、
   前記制御部は、
   前記現像カートリッジが前記装置本体に装着された後において、前記発光素子に光を発させトナーカートリッジの状態を判定する新品検知制御を実行し、
   トナーエンプティが判定されている状態において、前記新品検知制御を実行する場合、前記受光素子で、前記発光素子が発した光を検出しない場合には、前記トナーカートリッジが新品でない、または、トナーカートリッジが正規の装着位置からずれて装着されている、のいずれかであることを表す情報を報知することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記新品検知制御において、
   前記受光素子が、前記発光素子が発した光を検出した場合、前記現像カートリッジから前記トナーカートリッジに駆動力を入力した後も、所定時間、前記受光素子が、前記発光素子が発した光を受光し続けた場合には、前記トナーカートリッジが前記現像カートリッジに装着されていないことを表す情報を報知することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記新品検知制御において、
    前記受光素子が、前記発光素子が発した光を検出した場合、前記現像カートリッジから前記トナーカートリッジに駆動力を入力した後に、前記受光素子で、前記発光素子が発した光を検出しなくなった場合には、前記トナーカートリッジが新品であると判断することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。

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