JP5040616B2 - 画像形成装置及びカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及びカートリッジに関する。

従来より、カラーレーザプリンタ等の画像形成装置では、各色のトナーがそれぞれ着脱可能なカートリッジに収容されており、トナーの残量が少なくなった際などにユーザが各カートリッジを交換できるようになっている。こうした画像形成装置では、ユーザがカートリッジを画像形成装置本体側のカートリッジ装着部に装着する際に装着位置を間違える可能性がある。
そこで、従来では、カートリッジの誤装着を防止するために、例えば特許文献１に記載のものでは、各カートリッジにそのカートリッジの画像形成装置本体内での配置に関する情報を記憶した記憶媒体を設け、画像形成装置本体側でその記憶を読み取ってカートリッジの装着位置に誤りがないかを検出するように構成されている。
特開２００１−３４３８８３公報

しかしながら、上述の構成では、誤装着を防止するために記憶媒体や、その記録媒体内の情報を読み取るための構成が必要となり、コストアップを招くという問題があった。

なお、このようなカートリッジの誤装着は、カートリッジを１つ備える単色の画像形成装置でも発生し得る。例えばある機種の画像形成装置のカートリッジ装着部に対して、物理的には装着可能であるが、本来、そこに装着されるべきでない他の機種用のカートリッジが存在する場合があり、このような場合にも、やはりカートリッジ誤装着を検出する必要がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コストを抑えつつ、カートリッジの誤装着を検出することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、カートリッジ装着部を有する画像形成装置本体と、前記カートリッジ装着部に対して着脱可能なカートリッジと、前記画像形成装置本体に設けられた駆動手段と、前記カートリッジに設けられ、前記駆動手段により初期位置から終期位置まで不可逆的に移動される被検出部材と、前記被検出部材の位置によって異なる検出結果を出力する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記カートリッジの新旧判断を行う新旧判断手段と、前記被検出部材が、前記初期位置及び終期位置の少なくとも一方の位置にある状態での前記検出手段による検出結果が、規定の検出結果に合致するか否かに基づいて、前記カートリッジの誤装着判断を行う誤装着判断手段と、を備える。
検出手段による検出結果に基づいて、カートリッジの新旧判断を行うことができるとともに、被検出部材が初期位置若しくは終期位置にあるときの検出結果に基づいて、カートリッジの誤装着判断を行うことができる。このようにカートリッジの新品検出のための構成を利用してカートリッジの誤装着判断をも行うため、新たに誤装着判断専用の構成を設ける場合に比べてコストを抑えることができる。

第２の発明は、第１の発明の画像形成装置において、前記カートリッジ装着部は、複数並んで設けられ、それぞれに装着されるべきカートリッジの種類が定められており、隣り合うカートリッジ装着部間において、それぞれに対応する前記規定の検出結果が異なる。
隣り合うカートリッジ装着部間で装着間違いが生じる可能性が高い。そこで、本発明のように、隣り合うカートリッジ間において、それぞれに対応する規定の検出結果（各カートリッジ装着部に装着されるべきカートリッジが装着され、その被検出部材が初期位置または終期位置にある状態での検出手段による検出結果と同じ値）が互いに異なる値であることが好ましい。また、カートリッジ装着部が３つ以上設けられた構成では、隣り合う全てのカートリッジ装着部間について規定の検出結果の値が異なるようにすることが好ましい。

第３の発明は、第２の発明の画像形成装置において、前記カートリッジ装着部は３つ以上設けられ、隣り合う全てのカートリッジ装着部間について、それぞれに対応する前記規定の検出結果が異なる。

請求項４の発明は、第２または第３の発明の画像形成装置において、前記規定の検出結果が同一のカートリッジ装着部のうち、少なくとも一のカートリッジ装着部は、他のカートリッジ装着部に装着されるべきカートリッジが装着されることを禁止する禁止部を備える。
本発明によれば、規定の検出結果が同一のカートリッジ装着部間において、カートリッジの誤装着を抑制できる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記誤装着判断手段は、前記被検出部材が前記初期位置及び前記終期位置の両方の位置で前記カートリッジの誤装着判断を行う構成とされ、前記初期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果と、前記終期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果とが同じである。
本発明によれば、カートリッジが新品でも旧品でも同様に、同一の規定の検出結果に基づきカートリッジの誤装着を判断できる。

第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明の画像形成装置において、前記検出手段による検出結果、及び、前記規定の検出結果は、オン・オフの２値化データである。
検出手段による検出結果及び規定の検出結果はいずれもオン・オフの２値化データであるため、被検出部材や検出手段を簡易な構成にすることができる。また、誤検出が起こりにくい。

第７の発明は、第６の発明の画像形成装置において、前記カートリッジ装着部は偶数個備えられ、これら偶数個のカートリッジ装着部は均等に２グループに分けられ、一方のグループのカートリッジ装着部に対応する規定の検出結果がオンを示すデータであり、他方のグループのカートリッジ装着部に対応する規定の検出結果がオフを示すデータである。
本発明によれば、２値化データに基づき各カートリッジ装着部に対する誤装着を均等確率で判断できる。

第８の発明に係るカートリッジは、検出手段を備える画像形成装置本体内の各カートリッジ装着部に着脱可能に装着される複数のカートリッジであって、前記各カートリッジは、初期位置から終期位置まで移動して、その位置に応じた検出結果を前記検出手段に出力させる被検出部材を有し、前記一のカートリッジと他のカートリッジとは、前記被検出部材が前記初期位置及び終期位置の少なくとも一方の位置にある状態で、前記検出手段に出力させる検出結果が異なる。

本発明によれば、コストを抑えつつ、カートリッジの誤装着を検出することができる。

次に本発明の一実施形態について図１から図９を参照して説明する。
（プリンタの全体構成）
図１は、本実施形態のプリンタ１（画像形成装置の一例）の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側をプリンタ１の前方とする。また、プリンタ１は４色（ブラックＢＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ）の着色剤でカラー画像を形成するカラープリンタであり、以下、各構成部品を色ごとに区別する場合には、その構成部品の符号末尾に各色を意味するＢＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）を付すものとする。

プリンタ１は、本体ケーシング３（画像形成装置本体の一例）を備えており、この本体ケーシング３の底部には、被記録媒体である用紙５が積載される供給トレイ７が設けられている。供給トレイ７の前端上方には給紙ローラ９が設けられており、この給紙ローラ９の回転に伴って供給トレイ７内に積載された最上位の用紙５がレジストレーションローラ１１へ送り出される。レジストレーションローラ１１は、用紙５の斜行補正を行った後、その用紙５を画像形成部１３のベルトユニット１５上へ搬送する。

画像形成部１３は、ベルトユニット１５、スキャナ部１７、プロセス部１９、定着部２１などを備えている。
ベルトユニット１５は、前後一対のベルト支持ローラ２３，２３間に、ポリカーボネート等からなるベルト２５を張架した構成となっている。そして、後側のベルト支持ローラ２３が回転駆動されることにより、ベルト２５が紙面反時計周りに循環移動し、ベルト２５上面の用紙５が後方へ搬送される。また、ベルト２５の内側には、後述するプロセス部１９の各感光ドラム２７とベルト２５を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ２９が設けられている。

スキャナ部１７は、レーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光Ｌを各色に対応する感光ドラム２７の表面に照射する。
プロセス部１９は、フレーム３１と、このフレーム３１に装着される上記４色に対応した複数の現像カートリッジ３３（３３ＢＫ、３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ カートリッジの一例）とを備える。具体的には、フレーム３１は、前後方向に並んだ４つのカートリッジ装着部３５（３５ＢＫ、３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ）を有する。各カートリッジ装着部３５は、上方に開口した凹所が形成され、この凹所内に各現像カートリッジ３３を装着できるようになっている。また、各カートリッジ装着部３５の底部には、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光ドラム２７と、スコロトロン型の帯電器３７とが設けられている。
なお、フレーム３１は、本体ケーシング３の前面に設けられたフロントカバー３Ａを開放することにより前方に引き出し可能になっており、このフレーム３１を引き出した状態で現像カートリッジ３３の交換等を行う。

各現像カートリッジ３３は、箱状のケーシングの内側上部に、現像剤（着色剤）である各色のトナーを収容するトナー収容室３９を備え、その下側に供給ローラ４１、現像ローラ４３、層厚規制ブレード４５、アジテータ４７等を備えている。アジテータ４７によってトナー収容室３９から放出されたトナーは、供給ローラ４１の回転により現像ローラ４３に供給され、供給ローラ４１と現像ローラ４３との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ４３上に供給されたトナーは、現像ローラ４３の回転に伴って、層厚規制ブレード４５と現像ローラ４３との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ４３上に担持される。

画像形成時には、感光ドラム２７が回転駆動され、それに伴って感光ドラム２７の表面が帯電器３７により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分がスキャナ部１７からのレーザ光Ｌの高速走査により露光されて、感光ドラム２７の表面に用紙５に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４３の回転により、現像ローラ４３上に担持され正帯電されているトナーが、感光ドラム２７に対向して接触するときに、感光ドラム２７の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム２７の静電潜像が可視像化され、感光ドラム２７の表面には露光部分にのみトナーが付着したトナー像が担持される。

その後、各感光ドラム２７の表面上に担持されたトナー像は、ベルト２５によって搬送される用紙５が、感光ドラム２７と転写ローラ２９との間の各転写位置を通る間に、転写ローラ２９に印加される負極性の転写電圧によって、用紙５に順次転写される。こうしてトナー像が転写された用紙５は、次いで定着部２１に搬送される。

定着部２１は、熱源を有する加熱ローラ４９と、用紙５を加熱ローラ４９側へ押圧する加圧ローラ５１とを備えており、用紙５上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。そして、定着部２１により熱定着された用紙５は、上方へ搬送され、本体ケーシング３の上面に設けられた排出トレイ５３上に排出される。

（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６３、記憶手段の一例としてのＲＡＭ６５及びＮＶＲＡＭ６７（不揮発性メモリ）、ネットワークインターフェイス６９を備え、これらに既述の画像形成部１３、光学センサ７１や、表示部７３、操作部７５などが接続されている。

ＲＯＭ６３には、後述する位置ずれ補正処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ６５またはＮＶＲＡＭ６７に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス６９は、通信回線７７を介して外部のコンピュータ７９等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。

表示部７３は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部７５は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。

（新旧判断、及び、それらに関する構成）
プリンタ１は、各現像カートリッジ３３の新旧判断機能を有する。新旧判断は例えば各現像カートリッジ３３のトナー残量を求めるために利用される。具体的には、例えば新品（例えば購入してから初めてカートリッジ装着部３５に装着し、未だ一度もトナーを使用していない現像カートリッジ３３）の現像カートリッジ３３を装着した時点からの印刷枚数をカウントし、そのカウント値より各現像カートリッジ３３の現在のトナー残量を求めることがある。この場合、カートリッジ装着部３５に装着された現像カートリッジ３３が新品（第１新品、第２新品）なのか、それとも旧品（プリンタ１に装着して既にトナーを使用した現像カートリッジ）なのかを判断する必要がある。

このために、プリンタ１は、本体ケーシング３側に設けられた駆動手段と、各現像カートリッジ３３に設けられ、上記駆動手段により初期位置から終期位置まで不可逆的に移動される被検出部材と、被検出部材の位置によって異なる検出結果を出力する検出手段と、を備える。

以下、図３、図４に示す新旧判断のための構造が示された簡略図を参照しつつ具体的に説明する。
各現像カートリッジ３３には、その側面に一方方向（本実施形態では図３で紙面時計回り）のみに回転可能な入力ギア８１（８１ＢＫ，８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ 被検出部材の一例）が設けられている。各入力ギア８１は、歯が欠けた部分（欠け歯部分８２）を有する欠け歯ギアであり、また、その側面には回転方向に沿った円弧状をなすリブ８３（８３ＢＫ，８３Ｙ，８３Ｍ，８３Ｃ）が起立形成されている。

一方、本体ケーシング３側には、各現像カートリッジ３３に対応した４つの検出手段が設けられている。この検出手段は、入力ギア８１の回転時におけるリブ８３の回転経路中の特定箇所を検出領域とし、この検出領域内にリブ８３が存在するかどうか、換言すれば入力ギア８１の回転位置に応じたオンオフ信号ＳＢＫ，ＳＹ，ＳＭ，ＳＣを出力する。

より具体的には、図３、図４に示すように、この検出手段は、光学センサ７１を備えて構成され、この光学センサ７１は発光部７２及び受光部７４を有し、この発光部７２と受光部７４とが入力ギア８１の回転時におけるリブ８３の回転経路を検出領域とするように固定配置されている。なお、図５は４つの光学センサ７１（フォトセンサ）の回路構成図である。上記検出領域にリブ８３が存在すると受光部７４は遮光状態になり、ハイレベルのオフ信号ＳＢＫ，ＳＹ，ＳＭ，ＳＣを出力する一方で、上記検出領域にリブ８３が存在しないと受光部７４は入光状態になり、ローレベルのオン信号ＳＢＫ，ＳＹ，ＳＭ，ＳＣを出力する。

また、本体ケーシング３側には各現像カートリッジ３３に対応した４つの駆動ギア８５（駆動手段の一例）が設けられ、これらの駆動ギア８５は、本体ケーシング３側に設けられた図示しない駆動モータからの駆動力によって紙面反時計回りに回転する。

そして、現像カートリッジ３３が第１新品である場合には、図３に示すように入力ギア８１は駆動ギア８５と噛み合う第１初期位置（初期位置の一例）にある一方で、現像カートリッジ３３が旧品である場合には、図４に示すように入力ギア８１の欠け歯部分８２が駆動ギア８５に対向し、入力ギア８１は駆動ギア８５と噛み合わない終期位置にある。即ち、現像カートリッジ３３が第１新品である場合には、入力ギア８１が略半周回転することで第１初期位置から終期位置まで回転することになる。

また、本実施形態では、各現像カートリッジ３３の入力ギア８１につき、上記リブ８３が複数ずつ設けられ、これら複数のリブ８３は入力ギア８１の回転軸の周方向に沿って並んで設けられている。より具体的には、各現像カートリッジ３３の入力ギア８１につき、上記リブ８３が１対ずつ設けられ、両リブ８３は入力ギア８１の回転軸に対して点対称の円弧形状をなす。ここで、現像カートリッジ３３の状態には、上述した第１新品、旧品以外に、第２新品がある。この第２新品とは、上記第１新品に対し、現像カートリッジ３３内に出荷当初から入っているトナー量が異なるものをいう。本実施形態では第１新品が大容量タイプであり、第２新品が小容量タイプである。本実施形態では、後述するように、光学センサ７１のオンオフ信号の波形における出現パルス数に基づき、第１新品、旧品、第２新品を判断する。このために、現像カートリッジ３３が第２新品である場合には、図６に示すように、入力ギア８１は略１周回転することで終期位置に至る第２初期位置（初期位置の一例）にある。

なお、本実施形態では、次述するカートリッジ誤装着判断のために、各入力ギア８１のリブ８３は、第１初期位置または第２初期位置から終期位置までの移動過程における光学センサ７１のオンオフ信号波形（検出手段による検出結果）が互いに異なるように形状が異なっている。具体的には、図３、図４に示すように各現像カートリッジ３３は、そのリブ８３の回転方向長さが互いに異なる。この実施形態では、ブラックの現像カートリッジ３３ＢＫのリブ８３ＢＫが最も長く、以下、マゼンタの現像カートリッジ３３Ｍのリブ８３Ｍ、シアンの現像カートリッジ３３Ｃのリブ８３Ｃ、イエローの現像カートリッジ３３Ｙのリブ８３Ｙの順に回転方向長さが長くなっている。以上のように、各現像カートリッジ３３は、上記リブ８３の形状が異なるだけで他の構成、特にケーシング等の外形は互いに同一である。

（カートリッジ誤装着判断、及び、それに関する構成）
プリンタ１は、各現像カートリッジ３３の誤装着判断機能を有する。フレーム３１の各カートリッジ装着部３５には、予め定められた色の正規の現像カートリッジ３３（図１等参照）が装着されなければならない。なぜならば、ＣＰＵ６１は、各カートリッジ装着部３５に上記正規の現像カートリッジ３３が装着されている前提で画像形成部１３に画像形成を実行させるからである。仮に、例えばブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫに誤ってイエローの現像カートリッジ３３Ｙが装着され、イエロー用のカートリッジ装着部３５Ｙに誤ってブラックの現像カートリッジ３３ＢＫが装着されてしまうと、例えばブラックとイエローとが反転したエラー画像が形成されてしまうなど、といった問題が生じる。

そこで、本実施形態では、このカートリッジ誤装着を判断するために、現像カートリッジ３３の新旧判断に用いられる光学センサ７１からのオンオフ信号を利用して、カートリッジ誤装着を判断するようにしている。より具体的には、入力ギア８１の各回転位置において、光学センサ７１からの検出値（ハイレベル・ローレベルの２値化データ 検出手段による検出結果の一例 以下、単に「光学センサ７１からの検出値」という）が、規定の検出値（ハイレベル・ローレベルの２値化データ 規定の検出結果の一例）に合致するか否かに基づいて、カートリッジ誤装着を判断するようにしている。

次に上記規定の検出値について説明する。図７には、各色のカートリッジ装着部３５に上記正規の現像カートリッジ３３が装着された場合において、入力ギア８１を各初期位置から終期位置まで回転させたときの光学センサ７１からのオンオフ信号波形が示されている。

まず、同図、図３、図４、図６に示すように、入力ギア８１が第１初期位置、第２初期位置及び終期位置のいずれの位置にあるときにも、ブラック用及びマゼンタ用の光学センサ７１ＢＫ、７１Ｍはリブ８３によって遮光状態にあり、オンオフ信号ＳＢＫ、ＳＭが共にハイレベルを示す一方で、イエロー用及びシアン用の光学センサ７１Ｙ、７１Ｃが入光状態にあり、オンオフ信号ＳＹ、ＳＣが共にローレベルを示す。つまり、互いに隣り合うカートリッジ装着部３５間（具体的には、ブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫ及びイエロー用のカートリッジ装着部３５Ｙ間、イエロー用のカートリッジ装着部３５Ｙ及びマゼンタ用のカートリッジ装着部３５Ｍ間、マゼンタ用のカートリッジ装着部３５Ｍ及びシアン用のカートリッジ装着部３５Ｃ間）で、それぞれに対応するオンオフ信号レベル、即ち規定の検出値が異なっている。そして、第１初期位置、第２初期位置及び終期位置の各位置における規定の検出値が各色のカートリッジ装着部３５に対応付けられてＲＡＭ６５またはＮＶＲＡＭ６７に記憶されている（図８参照）。

また、前述したように、各現像カートリッジ３３は、そのリブ８３の回転方向長さが互いに異なる。本実施形態では、図７に示すように、入力ギア８１を第２初期位置から終期位置まで回転させる過程におけるオンオフ信号波形は、ブラック用及びイエロー用の光学センサ７１ＢＫ、７１Ｙ間で、また、マゼンタ用及びシアン用の光学センサ７１Ｍ、７１Ｃ間でそれぞれオンオフの反転パターンが逆転した関係になっている。そして、第２初期位置から第１初期位置までの移動過程、あるいは、第１初期位置から終期位置までの移動過程において出現するパルスのパルスレベル（ハイローレベル）及びパルス幅Ｘ、Ｙ（以下、「規定のパルス情報」という）が各色のカートリッジ装着部３５に対応付けられてＲＡＭ６５またはＮＶＲＡＭ６７に記憶されている（図８参照）。

（新旧・誤装着判断処理）
例えばフロントカバー３Ａを開いて再び閉じたときに、ＣＰＵ６１は図９、図１０に示す新旧・誤装着判断処理を実行する。このとき、ＣＰＵ６１は、新旧判断手段、誤装着判断手段として機能する。

（１）現像カートリッジが第１新品の場合
現像カートリッジ３３が第１新品の場合、入力ギア８１は第１初期位置にある（図３参照）。ＣＰＵ６１は、まずこの時点で、「新旧判断前のカートリッジ誤装着判断」を試みる。具体的には、Ｓ１で光学センサ７１に投受光動作をさせて光学センサ７１からの検出値を取得し、また、ＲＡＭ６５等から規定の検出値を読み出す。

次に、Ｓ３で光学センサ７１からの検出値が規定の検出値に合致するかどうかを、各色のカートリッジ装着部３５ごとに判断する。例えば、ブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫにブラックの現像カートリッジ３３ＢＫ或いはマゼンタの現像カートリッジ３３Ｍが装着されていれば、光学センサ７１からの検出値と規定の検出値とはハイレベルで合致するから、ブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫにイエローの現像カートリッジ３３Ｙ或いはシアンの現像カートリッジ３３Ｃが装着されることによる誤装着は生じていないと判断する。一方、ブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫにイエローの現像カートリッジ３３Ｙ或いはシアンの現像カートリッジ３３Ｃが装着されていれば、光学センサ７１からの検出値と規定の検出値とはハイレベルとローレベルとで合致しないから、ブラック用のカートリッジ装着部３５ＢＫにイエローの現像カートリッジ３３Ｙ或いはシアンの現像カートリッジ３３Ｃが装着されることによる誤装着が生じていると判断する。

そして、少なくとも１つのカートリッジ装着部３５において、光学センサ７１からの検出値が規定の検出値に合致していないと判断した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ５でエラー報知動作を行う。例えば誤装着が生じていると判断した色のカートリッジ装着部３５を指示するメッセージ等を上記表示部７３に表示させたり、図示しない発音装置によって音声出力したりする。そして、本処理を終了する。

これに対して、ＣＰＵ６１は、全てのカートリッジ装着部３５について、光学センサ７１からの検出値が規定の検出値に合致していると判断した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、次に、「現像カートリッジ３３の新旧や種類の判断」を試みる。具体的には、Ｓ７で駆動モータを作動させて駆動ギア８５を回転させつつ、その回転中における光学センサ７１からの検出値変化を監視し、回転開始前に対してレベル反転したパルスが出現するかどうかを検出する（Ｓ９）。この出現したパルスの検出の有無によって、現像カートリッジ３３が新品なのか、旧品なのかを判断する。

ここで、現在、各カートリッジ装着部３５に装着されている現像カートリッジ３３は第１新品であるから、入力ギア８１は駆動ギア８５と噛み合っており、この駆動ギア８５の回転によって入力ギア８１も回転する。これにより、当該入力ギア８１は第１初期位置（図３参照）から終期位置（図４参照）への回転し、この間にパルスが１つ出現する（図７参照）。

従って、ＣＰＵ６１は、出現パルスを検出することになり（Ｓ９：ＹＥＳ）、次に、この「パルスに基づくカートリッジ誤装着判断」を行う。ここで、前述の新旧判断前のカートリッジ誤装着判断では、例えばブラック用のカートリッジ装着部３５にマゼンタの現像カートリッジ３３Ｍが装着された場合であっても、誤装着が生じていないと判断する。これに対して、このパルスに基づくカートリッジ誤装着判断では、各カートリッジ装着部３５に、それに対応する正規の現像カートリッジ３３が装着されたかどうかまで詳細に判断することができる。

具体的には、Ｓ１１で各カートリッジ装着部３５に対応する規定のパルス情報をＲＡＭ６５等から読み出し、Ｓ１３で、この規定のパルス情報が、出現したパルスのパルスレベル及びパルス幅と合致するかどうかを各色のカートリッジ装着部３５ごとに判断する。例えば、ブラック用のカートリッジ装着部３５にブラックの現像カートリッジ３３が装着されていれば、ブラック用の光学センサ７１からの検出値変化において出現したパルスは、そのパルスレベル（ローレベル）及びパルス幅（Ｘ）が規定のパルス情報と合致することになる。一方、ブラック用のカートリッジ装着部３５にマゼンタの現像カートリッジ３３が装着されていると、ブラック用の光学センサ７１からの検出値変化において出現したパルスは、そのパルスレベル及びパルス幅が規定のパルス情報と合致しなくなる。従って、各カートリッジ装着部３５に、それに対応する正規の現像カートリッジ３３が装着されたかどうかまで詳細に判断することができる。

そして、少なくとも１つのカートリッジ装着部３５において、正規の現像カートリッジ３３が装着されていないと判断した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、Ｓ１５でエラー報知動作（上記Ｓ５と同様）を行って、本処理を終了する。

これに対して、ＣＰＵ６１は、全てのカートリッジ装着部３５において、正規の現像カートリッジ３３が装着されていると判断した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、上記Ｓ９で検出した出現パルスの数に基づき、現像カートリッジ３３が第１新品なのか、第２新品なのかを判断する。

具体的には、Ｓ１７において、上記Ｓ９で検出した出現パルスが１つかどうかを判断する。現像カートリッジ３３は第１新品であるから、出現パルスを１つ検出することになり（Ｓ１７：ＹＥＳ），Ｓ１９で現在装着されている現像カートリッジ３３は第１新品であると判断し、例えば上述したトナー残量把握のための印刷枚数カウント値をゼロに初期化し、本処理を終了し、これにて印刷準備が完了する。

（２）現像カートリッジが旧品の場合
現像カートリッジ３３が旧品の場合、入力ギア８１は当初から終期位置にある（図４参照）。ＣＰＵ６１は、まず上述したように新旧判断前のカートリッジ誤装着判断を試みて、全てのカートリッジ装着部３５について、光学センサ７１からの検出値と規定の検出値とが合致した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、誤装着は生じていないと判断し、次に、現像カートリッジ３３の新旧判断を試みる。ここで、Ｓ７で駆動モータを作動させて駆動ギア８５を回転させても、この駆動ギア８５には、入力ギア８１の欠け歯部分８２が対向しているため、入力ギア８１は回転しない。このため、この間における光学センサ７１からの検出値変化を監視しても、出現パルスを検出することはできず（Ｓ９：ＮＯ）、現在装着されている現像カートリッジ３３は旧品であると判断し、本処理を終了し、これにて印刷準備が完了する。

（３）現像カートリッジ３３が第２新品の場合
現像カートリッジ３３が第２新品の場合、入力ギア８１は当初第１初期位置にあり（図３参照）、Ｓ７の駆動モータの駆動による入力ギア８１の回転過程で、出現パルスを２つ検出できる（Ｓ９：ＹＥＳ、且つ、Ｓ１７：ＮＯ）。従って、ＣＰＵ６１は、現在装着されている現像カートリッジ３３が第２新品であると判断することができ（Ｓ２１）、本処理を終了し、これにて印刷準備が完了する。

なお、上記記載では、説明を簡単にするために、全ての現像カートリッジ３３の状態（第１新品、旧品、或いは第２新品）が同じである場合を例に挙げて説明したが、当然、例えば４つの現像カートリッジ３３のうち一部が第１新品、他の一部が旧品、残りの一部が第２新品である場合など、現像カートリッジ３３ごとに状態が異なる場合がある。この場合には、それぞれの現像カートリッジ３３の状況に応じて個別に上記処理が実行されることになる。

（本実施形態の効果）
（１）本実施形態によれば、光学センサ７１からの検出値に基づいて、現像カートリッジ３３の新旧判断を行うことができるとともに、入力ギア８１（リブ８３）が初期位置や終期位置にあるときの光学センサ７１からの検出値に基づいて、現像カートリッジ３３の誤装着判断を行うことができる。このように現像カートリッジ３３の新品検出のための構成を利用して現像カートリッジ３３の誤装着判断をも行うため、新たに誤装着判断専用の構成を設ける場合に比べてコストを抑えることができる。

（２）また、光学センサ７１からの検出値、及び、規定の検出値はいずれもオン・オフの２値化データであるため、被検出部材や検出手段を簡易な構成にすることができる。また、微妙な信号レベル差判断による誤検出が起こりにくい。

（３）上記のように２値化データを利用すると、カートリッジ誤装着を判断できるパターンが制約されることになる。ここで、配置位置が離れたカートリッジ装着部３５間よりも、隣り合うカートリッジ装着部３５間で装着間違いが生じる可能性が高い。このことに着目して、本実施形態では、互いに隣り合うカートリッジ装着部３５間で規定の検出値が異なるようにした。このように、特に発生し易いカートリッジ誤装着を判断することにより、２値化データを利用することによる制約の下で、効率よくカートリッジ誤装着を判断できるようにしている。
更に、本実施形態では、４つのカートリッジ装着部３５は均等に２グループに分けられ、一方のグループ（例えばブラック、マゼンタ）のカートリッジ装着部３５に対応する規定の検出値がハイレベルであり、他方のグループ（例えばイエロー、シアン）のカートリッジ装着部３５に対応する規定の検出値がローレベルである。従って、２値化データに基づき各カートリッジ装着部３５に対する誤装着を均等確率で判断できる。

（４）カートリッジ誤装着判断を、各初期位置及び終期位置の両方の位置で行う構成であるから、現像カートリッジ３３が新品か旧品かにかかわらず、カートリッジ誤装着を判断できる。また、カートリッジ誤装着判断を初期位置で行うから、新品の現像カートリッジ３３について新旧判断前、即ち入力ギア８１を回転させる前に、カートリッジ誤装着判断を行うことができる。
しかも、初期位置での誤装着判断に使用する規定の検出値と、終期位置での誤装着判断に使用する規定の検出値とが同じであるから（図８参照）、現像カートリッジ３３が新品でも旧品でも同様に、同一の規定の検出結果に基づきカートリッジの誤装着を判断できる。

（５）また、各現像カートリッジ３３は、リブ８３の回転方向長さが互いに異なるだけ、外形は概ね同一である。従って、各色の現像カートリッジ３３間で部品の共通化を図ることができる。なお、前述のパルスに基づくカートリッジ誤装着判断を行わない構成であれば、全ての現像カートリッジ３３においてリブ８３をも共通化でき、それぞれの入力ギア８１の回転位置を異ならせるだけで済む。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）カートリッジの誤装着は、上記実施形態とは異なり、カートリッジを１つ備える単色（モノクロ）の画像形成装置でも発生し得る。例えばある機種の画像形成装置のカートリッジ装着部３５に対して、物理的には装着可能であるが、本来、そこに装着されるべきでない他の機種用のカートリッジが存在する場合があり、このような場合にも、やはりカートリッジ誤装着を検出する必要がある。従って、単色の画像形成装置についても本発明を適用することでコストを抑えつつ、カートリッジの誤装着を検出するという効果を得ることができる。

（２）「被検出部材」は、上記実施形態ではリブ８３を有する入力ギア８１とし、このリブ８３の有無によって、各色用の光学センサにおける検出値を異ならせる構成とした。しかし、必ずしもリブに限らず、例えば入力ギア８１にスリットを設けて、このスリットの有無によって、各色用の光学センサにおける検出値を異ならせる構成としてもよい。

（３）「検出手段」は、上記実施形態では透過型の光学センサであったが、例えばリブ８３が光反射部材である場合には反射型の光学センサであってもよい。また、光学式に限らず、磁気式、接触式などの他の方式のセンサであってもよい。

（４）上記実施形態では、各現像カートリッジ３３の入力ギア８１に備えられたリブ８３の形状（具体的には回転方向長さ）を変えることで、第１初期位置または第２初期位置から終期位置までの移動過程における光学センサ７１のオンオフ信号波形を、各現像カートリッジ３３ごとに異ならせるための構成とした。しかし、これに限らず、例えばリブの数やパルスの出現タイミングを変える構成であってもよい。また、各現像カートリッジの入力ギアを、いずれも複数のリブまたはスリットを有する同一形状とし、現像カートリッジごとに入力ギアの初期位置を異ならせることで初期位置から終期位置までの移動過程における光学センサ７１のオンオフ信号波形（出現パルス数）を異ならせる構成であってもよい。この構成であれば、全色の現像カートリッジ間で全ての部品を共通化することができる。

（５）また、第１初期位置または第２初期位置から終期位置までの移動過程における光学センサ７１における検出値（オンオフ信号波形）を、４つの現像カートリッジ３３の一部または全部において同じにしてもよい。この場合であっても、少なくとも隣り合うカートリッジ装着部３５間での誤装着を抑制できる。なお、この場合、規定の検出結果が同一のカートリッジ装着部３５のうち、少なくとも一のカートリッジ装着部３５は、他のカートリッジ装着部３５に装着されるべきカートリッジが装着されることを禁止する禁止部を備える構成としてもよい。この構成によれば、規定の検出結果が同一のカートリッジ装着部間において、カートリッジの誤装着を抑制できる。例えば図１０に示すように、各色の現像カートリッジ３３とそれに対応するカートリッジ装着部３５とに互いに嵌め合わされる凹凸形状９１（禁止部の一例）を設ける。そして、この凹凸形状９１の左右方向における位置は、ブラック用の現像カートリッジ３３ＢＫ及びカートリッジ装着部３５ＢＫとマゼンタ用の現像カートリッジ３３Ｍ及びカートリッジ装着部３５Ｍとで異なり、また、イエロー用の現像カートリッジ３３Ｙ及びカートリッジ装着部３５Ｙとシアン用の現像カートリッジ３３Ｃ及びカートリッジ装着部３５Ｃとで異なり、且つ、ブラック用の現像カートリッジ３３ＢＫ及びカートリッジ装着部３５ＢＫとイエロー用の現像カートリッジ３３Ｙ及びカートリッジ装着部３５Ｙとで同じであり、マゼンタ用の現像カートリッジ３３Ｍ及びカートリッジ装着部３５Ｍとシアン用の現像カートリッジ３３Ｃ及びカートリッジ装着部３５Ｃとで同じである。この構成であれば、凹凸形状９１の位置について外形上異なる２種類のカートリッジを用いて、４色のカートリッジ装着部に正規の現像カートリッジが装着されたかまで詳細に判断することができ、カートリッジのための金型が２種類で済む。

（６）上記実施形態では、初期位置での誤装着判断に使用する規定の検出値と、終期位置での誤装着判断に使用する規定の検出値とを同じ値にしたが、これに限らず、各回転位置ごとに異なる規定の検出値を異ならせる構成であってもよい。但し、上記実施形態のような構成であれば、現像カートリッジ３３が新品でも旧品でも同様に、同一の規定の検出結果に基づきカートリッジの誤装着を効率よく判断できるというメリットがある。

（７）「画像形成装置」として、上記実施形態ではレーザプリンタ１を示したが、これ以外の電子写真方式のプリンタ（例えばＬＥＤプリンタ）であってもよく、更にはインクジェット方式のプリンタであってもよい。また、直接転写方式でなくても、例えば中間転写方式のプリンタ等にも適用することができる。また、着色剤を２色、３色或いは５色以上有するプリンタであってもよい。

（８）上記実施形態では、隣り合う全てのカートリッジ装着部３５間について、それぞれに対応する前記規定の検出結果が異なる構成としたが、これに限らず、例えば特に誤装着が生じ易い箇所など、隣り合うカートリッジ装着部３５間の一部だけ規定の検出結果を異ならせる構成であってもよい。

（９）上記実施形態では、初期位置及び終期位置における検出手段の検出結果及び規定の検出結果は、ハイローレベルの２値化データであったが、これに限らず、例えば色ごとの光学センサでの受光量が異なるようにリブ形状を変えて、３段階以上の複数レベルの受光量に基づきカートリッジ誤装着判断を行う構成であってもよい。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す側断面図 プリンタの電気的構成を示すブロック図 新旧判断のための構造を示す簡略図（第１新品の現像カートリッジ時） 新旧判断のための構造を示す簡略図（旧品の現像カートリッジ時） 光学センサ７１の電気的構成図 新旧判断のための構造を示す簡略図（第２新品の現像カートリッジ時） 入力ギア８１の各回転位置と、各光学センサ７１からのオンオフ信号波形との対応関係を示す説明図 記憶手段の記録内容を示す説明図 新旧・誤装着判断処理を示すフローチャート 変形例のフレーム及び現像カートリッジの形状を示す模式図

符号の説明

１…プリンタ（画像形成装置）
３…本体ケーシング（画像形成装置本体）
３３…現像カートリッジ（カートリッジ）
３５…カートリッジ装着部
８１…入力ギア（被検出部材）
８５…駆動ギア（駆動手段）
６１…ＣＰＵ（新旧判断手段、誤装着判断手段）
９１…凹凸形状（禁止部）

Claims (6)

1. カートリッジ装着部を有する画像形成装置本体と、
   前記カートリッジ装着部に対して着脱可能なカートリッジと、
   前記画像形成装置本体に設けられた駆動手段と、
   前記カートリッジに設けられ、前記駆動手段により初期位置から終期位置まで不可逆的に移動される被検出部材と、
   前記被検出部材の位置によって異なる検出結果を出力する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて、前記カートリッジの新旧判断を行う新旧判断手段と、
   前記被検出部材が前記初期位置及び前記終期位置のいずれか一方の位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果が、規定の検出結果に合致するか否かに基づいて、前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行う誤装着判断手段と、
   前記誤装着判断手段によって前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されていると判断された場合に、前記カートリッジの誤装着を報知する報知部と、
   を備え、
   前記誤装着判断手段は、前記被検出部材が前記初期位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果に基づいて前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行うとともに、前記被検出部材が前記終期位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果に基づいて前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行う構成とされ、
   前記初期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果と、前記終期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果とが同じである、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記カートリッジ装着部は、複数並んで設けられ、それぞれに装着されるべきカートリッジの種類が定められており、
   隣り合うカートリッジ装着部間において、それぞれに対応する前記規定の検出結果が異なる、画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記カートリッジ装着部は３つ以上設けられ、
   隣り合う全てのカートリッジ装着部間について、それぞれに対応する前記規定の検出結果が異なる、画像形成装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記規定の検出結果が同一のカートリッジ装着部のうち、少なくとも一のカートリッジ装着部は、他のカートリッジ装着部に装着されるべきカートリッジが装着されることを禁止する禁止部を備える、画像形成装置。
5. カートリッジ装着部を有する画像形成装置本体と、
   前記カートリッジ装着部に対して着脱可能なカートリッジと、
   前記画像形成装置本体に設けられた駆動手段と、
   前記カートリッジに設けられ、前記駆動手段により初期位置から終期位置まで不可逆的に移動される被検出部材と、
   前記被検出部材の位置によって異なる検出結果を出力する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて、前記カートリッジの新旧判断を行う新旧判断手段と、
   前記被検出部材が前記初期位置及び前記終期位置のいずれか一方の位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果が、規定の検出結果に合致するか否かに基づいて、前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行う誤装着判断手段と、
   前記誤装着判断手段によって前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されていると判断された場合に、前記カートリッジの誤装着を報知する報知部と、
   を備え、
   前記検出手段による検出結果、及び、前記規定の検出結果は、オン・オフの２値化データであり、
   前記カートリッジ装着部は偶数個備えられ、これら偶数個のカートリッジ装着部は均等に２グループに分けられ、
   一方のグループのカートリッジ装着部に対応する規定の検出結果がオンを示すデータであり、他方のグループのカートリッジ装着部に対応する規定の検出結果がオフを示すデータである、画像形成装置。
6. カートリッジ装着部を有する画像形成装置本体と、
   前記画像形成装置本体に設けられた駆動手段と、
   前記カートリッジ装着部に対して着脱可能に装着されているカートリッジに設けられている移動部材であって、前記駆動手段により初期位置から終期位置まで不可逆的に移動される移動部材に設けられている被検出部材の位置によって異なる検出結果を出力する検出手段と、
   前記検出手段による検出結果に基づいて、前記カートリッジの新旧判断を行う新旧判断手段と、
   前記移動部材が前記初期位置及び前記終期位置のいずれか一方の位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果が、規定の検出結果に合致するか否かに基づいて、前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行う誤装着判断手段と、
   前記誤装着判断手段によって前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されていると判断された場合に、前記カートリッジの誤装着を報知する報知部と、
   を備え、
   前記誤装着判断手段は、前記移動部材が前記初期位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果に基づいて前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行うとともに、前記移動部材が前記終期位置にあるときの前記検出手段による前記被検出部材の検出結果に基づいて前記カートリッジ装着部に前記カートリッジが誤装着されているか否かの判断を行う構成とされ、
   前記初期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果と、前記終期位置での誤装着判断に使用する規定の検出結果とが同じである画像形成装置の各前記カートリッジ装着部に着脱可能に装着される複数の前記カートリッジからなるカートリッジセットであって、
   前記各カートリッジは、初期位置から終期位置まで移動する前記移動部材に設けられている前記被検出部材であって、その位置に応じた検出結果を前記検出手段に出力させる前記被検出部材を有し、
   前記移動部材が前記初期位置にあるとき、前記被検出部材が検出位置にある前記カートリッジと、前記被検出部材が前記検出位置にない前記カートリッジとがあり、
   前記移動部材が前記終期位置にあるとき、前記初期位置において前記被検出部材が前記検出位置にあった前記カートリッジでは前記終期位置においても前記被検出部材が前記検出位置にあり、前記初期位置において前記被検出部材が前記検出位置になかった前記カートリッジでは前記終期位置においても前記被検出部材が前記検出位置にない、カートリッジセット。

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