JP5887930B2 - カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装着されるカートリッジ、および、そのカートリッジを備える画像形成装置に関する。

電子写真方式のプリンタとして、感光体と、感光体にトナーを供給する現像カートリッジとを備えるプリンタが知られている。

このようなプリンタでは、装着された現像カートリッジの情報（例えば、現像カートリッジが新品であるか否かなど）を判断するための新品検出手段を備えている。

例えば、現像カートリッジに設けられる検出ギヤの回転を、本体ケーシング内のアクチュエータで検知し、その検知に基づいて現像カートリッジの情報を判断するレーザプリンタが提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

このレーザプリンタでは、検出ギヤは、現像カートリッジの情報に対応する当接突起を有している。また、検出ギヤは、現像カートリッジが本体ケーシングに装着された後に、所定の駆動量で回転される。このとき、当接突起がアクチュエータに当接され、検出ギヤの回転がアクチュエータによって検知される。

特開２００６−２６７９９４号公報

しかるに、上記した特許文献１に記載のレーザプリンタでは、現像カートリッジは、現像カートリッジの情報を本体ケーシングに検知させるための検出ギヤを備えるのみである。

しかも、検出ギヤは、そのほぼ全てがギヤカバーによって被覆されており、外部からの視認性が低い。

そのため、上記のような新品検出手段について知識を有さない一般的なユーザにとって、現像カートリッジの新旧を識別することが困難である。

そこで、本発明の目的は、ユーザが現像カートリッジの使用または未使用を容易に識別することができるカートリッジ、および、そのカートリッジを備える画像形成装置を提供することにある。

（１）上記した目的を達成するために、本発明のカートリッジは、現像剤を収容するように構成された筐体と、所定方向に延びる軸線を中心として回転可能に筐体に設けられる回転体と、筐体に設けられ、外部からの駆動力を回転体に伝達するための駆動伝達部とを備える。

また、本発明のカートリッジは、駆動伝達部から伝達される駆動力によって、駆動伝達部の少なくとも一部を被覆する被覆位置と、被覆位置よりも駆動伝達部を露出する露出位置とに不可逆的に移動可能な移動部材とを備える。

このような構成によれば、駆動伝達部を被覆する移動部材を、不可逆的に移動させることができる。

そのため、ユーザは、移動部材の位置を容易に視認することができ、移動部材の変位を確認することにより、カートリッジの使用または未使用を容易に識別することができる。
（２）また、被覆位置および露出位置のいずれか一方は、カートリッジが未使用であることに対応してもよい。

このような構成によれば、移動部材が被覆位置および露出位置のいずれか一方に配置されているときに、カートリッジを未使用であると識別することができる。
（３）また、移動部材は、被覆位置から露出位置へ不可逆的に移動してもよい。

このような構成によれば、駆動伝達部に駆動力が入力される前、すなわち、カートリッジが未使用のときに、駆動伝達部を被覆することができる。

そのため、カートリッジが未使用のときに、駆動伝達部を保護することができる。
（４）また、移動部材は、露出位置から被覆位置へ不可逆的に移動してもよい。

このような構成によれば、駆動伝達部に駆動力が入力された後、すなわち、カートリッジが使用されているときに、駆動伝達部を被覆することができる。

そのため、カートリッジが使用されているときに、駆動伝達部を保護することができる。
（５）また、駆動伝達部は、外部の検知手段によって検知される被検知部を備えてもよい。この場合、被検知部は、カートリッジの仕様に関する情報を有してもよく、移動部材は、被覆位置において、被検知部を被覆してもよい。

このような構成によれば、移動部材が露出位置に配置されているときに、外部の検知手段にカートリッジの仕様を検知させることができる。

特に、移動部材が被覆位置から露出位置へ不可逆的に移動する構成において、駆動伝達部に駆動力が入力された後、すなわち、カートリッジが使用されるときに、被検知部を露出させることができる。

そのため、カートリッジが使用されている途中において、任意のタイミングで、カートリッジの仕様を、外部の検知手段に検知させることができる。
（６）また、被検知部は、カートリッジの仕様に対応して、検知手段によって検知される突起であってもよい。

このような構成によれば、簡易な構成で、カートリッジの仕様を、外部の検知手段に検知させることができる。
（７）また、被検知部は、検知手段から発光される検知光を筐体内に導入する導光部を備えてもよい。

このような構成によれば、外部の検知手段に、筺体内の現像剤の水位を検知させることができる。
（８）また、カートリッジは、現像剤を攪拌する攪拌部材をさらに備えてもよい。

このような構成によれば、攪拌部材により、筐体内の現像剤を攪拌することができる。

また、外部の検知手段に、攪拌部材の位置を検知させることができる。
（９）また、移動部材は、駆動力が伝達される歯部と、駆動力が伝達されない欠け歯部とを含む欠け歯ギヤを有してもよい。

このような構成によれば、移動部材を、駆動伝達部に駆動力が入力された後、駆動伝達部から歯部に駆動力が伝達されている間において、所定の駆動量で移動させることができる。

そして、欠け歯部において、駆動伝達部からの駆動力の伝達が解除された後には、確実に、移動部材を停止させることができる。

そのため、簡易な構成で確実に、移動部材を不可逆的に移動させることができる。
（１０）また、本発明の画像形成装置は、装置本体と、装置本体に対して着脱可能に構成されたカートリッジとを備える。

カートリッジは、現像剤を収容するように構成された筐体と、所定方向に延びる軸線を中心として回転可能に筐体に設けられる回転体と、筐体に設けられ、装置本体からの駆動力を回転体に伝達する駆動伝達部とを備える。

また、カートリッジは、駆動伝達部から伝達される駆動力によって、駆動伝達部の少なくとも一部を被覆する被覆位置と、被覆位置よりも駆動伝達部を露出する露出位置とに不可逆的に移動可能な移動部材を備える。

装置本体は、移動部材の移動を検知する検知手段と、検知手段の検知に基づいてカートリッジの状態を判断する判断手段とを備える。

このような構成によれば、カートリッジが装置本体に装着されている状態において、装置本体にカートリッジの状態を検知させることができる。

また、カートリッジが装置本体から離脱されている状態において、ユーザは、移動部材の位置を容易に視認することができ、移動部材の変位を確認することにより、カートリッジの使用または未使用を容易に識別することができる。
（１１）また、判断手段は、所定時間内に検知手段が移動部材の移動を検知したときに、カートリッジが未使用であると判断してもよい。

このような構成によれば、カートリッジが装置本体に装着された状態において、装置本体に、カートリッジの使用または未使用を検知させることができる。

本発明のカートリッジおよび画像形成装置によれば、ユーザは、移動部材の位置を容易に視認することができ、移動部材の変位を確認することにより、カートリッジの使用または未使用を容易に識別することができる。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの中央断面図を示す。 図２は、図１に示す現像カートリッジの左前側から見た斜視図である。 図３は、図２に示す現像カートリッジの分解斜視図である。 図４は、図３に示すカートリッジフレームの左側面図である。 図５は、図４に示すカートリッジフレームにギヤ列を配置した状態を示す左側面図である。 図６は、図３に示すアジテータギヤの左側から見た斜視図である。 図７は、図３に示すギヤカバーの右後側から見た斜視図である。 図８は、図３に示すシャッタの右後側から見た斜視図である。 図９は、図３に示すギヤカバー、シャッタおよびアジテータギヤの相対配置を説明する説明図である。 図１０は、シャッタの移動を説明する説明図であって、（ａ）は、シャッタが被覆位置に配置されている状態を示し、（ｂ）は、シャッタが露出位置に配置されている状態を示す。 図１１は、現像カートリッジの新品検知動作を説明する説明図であって、（ａ）は、新品検知ユニットが新品検知位置に配置され、シャッタが被覆位置に配置されている状態を示し、（ｂ）は、新品検知ユニットが新品検知位置に配置され、シャッタが露出位置に配置されている状態を示す。 図１２は、現像カートリッジの仕様検知動作を説明する説明図であって、（ａ）は、新品検知ユニットが仕様検知位置に配置され、プローブの右端部がアジテータギヤに当接されている状態を示し、（ｂ）は、新品検知ユニットが仕様検知位置に配置され、プローブの右端部がアジテータギヤの被検知開口部内に配置されている状態を示す。 図１３は、エンプティセンサユニットによる検知を説明する説明図であって、（ａ）は、トナー収容部内のトナー残量検知の様子を示し、（ｂ）は、アジテータの位置検知の様子を示す。 図１４は、アジテータギヤの変形例を示す左側から見た斜視図であって、（ａ）は、アジテータギヤに被検知開口部が２つ形成されている変形例を示し、（ｂ）は、アジテータギヤに被検知突部が２つ形成されている変形例を示す。

１．プリンタの全体構成
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラープリンタである。

なお、以下の説明において、方向について言及する場合には、プリンタ１を水平に載置した状態を基準として、図１における紙面左側を前側とし、図１における紙面右側を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図１の紙面手前側が右側であり、紙面奥側が左側である。

プリンタ１は、外部および装置本体の一例としての略ボックス形状の本体ケーシング２を備えている。本体ケーシング２の上端部には、本体開口部３を開閉するトップカバー４が、その後端部を支点として揺動可能に設けられている。プリンタ１は、４つのプロセスカートリッジ５を備えている。

すべてのプロセスカートリッジ５は、本体ケーシング２内に着脱可能に設けられ、互いに間隔を隔てて並列配置されている。また、４つのプロセスカートリッジ５は、それぞれ、４つの色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）のうちの１つに対応している。

プロセスカートリッジ５は、ドラムカートリッジ６と、ドラムカートリッジ６に着脱可能に装着されるカートリッジの一例としての現像カートリッジ７とを備えている。

ドラムカートリッジ６は、感光ドラム８を備えている。

感光ドラム８は、左右方向に長手の略円筒形状に形成されており、ドラムカートリッジ６に回転可能に設けられている。

また、ドラムカートリッジ６は、感光ドラム８の後上側に対向配置されるスコロトロン型帯電器９と、感光ドラム８の上側に対向配置されるＬＥＤユニット１０とを備えている。

現像カートリッジ７は、現像ローラ１１と、現像ローラ１１にトナーを供給する供給ローラ１２とを備えている。

現像ローラ１１は、左右方向に延び、現像カートリッジ７の後端部において後側から露出されるように、その回転軸がカートリッジフレーム３１（後述）の両側壁３３間に回転可能に支持されるように設けられ、感光ドラム８に対して前上側から接触されている。

供給ローラ１２は、現像ローラ１１の前上側において、現像ローラ１１に接触するように、その回転軸がカートリッジフレーム３１（後述）の両側壁３３間に回転可能に支持されるように設けられている。

また、現像カートリッジ７は、現像ローラ１１に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード１３を備えている。また、現像カートリッジ７には、現像ローラ１１および供給ローラ１２の上側において、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部１４が設けられている。

トナー収容部１４内には、トナーを攪拌するための攪拌部材の一例としてのアジテータ１５が設けられている。

アジテータ１５は、左右方向（所定方向）に延びるアジテータ軸１６と、アジテータ軸１６からトナー収容部１４の内周面に向かって延びる攪拌羽根１７とを備え、アジテータ軸１６の中心軸線Ａ（軸線の一例、図３参照）を回転中心として回転される。すなわち、アジテータ１５は、回転体の一例である。

そして、トナー収容部１４内のトナーは、供給ローラ１２と現像ローラ１１との間で正極性に摩擦帯電され、層厚規制ブレード１３により、一定厚さの薄層として現像ローラ１１の表面に担持される。

一方、感光ドラム８の表面は、スコロトロン型帯電器９によって一様に帯電された後、ＬＥＤユニット１０によって所定の画像データに基づいて露光される。これにより、感光ドラム８の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ１１に担持されるトナーが感光ドラム８の表面上の静電潜像に供給されることにより、感光ドラム８の表面上にトナー像（現像剤像）が担持される。

用紙Ｐは、本体ケーシング２の底部に設けられる給紙トレイ１８内に収容されており、各種ローラによって、後上側へＵターンするように搬送されて、所定のタイミングで１枚ずつ、感光ドラム８と搬送ベルト１９との間に給紙される。そして、搬送ベルト１９によって、すべての感光ドラム８とすべての転写ローラ２０との間を前側から後側に向かって搬送される。このとき、用紙Ｐにトナー像が転写される。

そして、用紙Ｐは、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙Ｐには、トナー像が熱定着される。

その後、用紙Ｐは、前上側へＵターンするように搬送されて、トップカバー４に設けられる排紙トレイ２３に排紙される。
２．現像カートリッジの詳細
現像カートリッジ７は、図２および図３に示すように、筐体の一例としてのカートリッジフレーム３１と、カートリッジフレーム３１の左側に配置される駆動ユニット３２を備えている。

なお、現像カートリッジ７の説明において方向に言及するときには、現像カートリッジ７を本体ケーシング２から離脱させて水平面に載置した状態を基準として、上下前後方向を規定する。具体的には、現像ローラ１１が配置されている側を後側とし、層厚規制ブレード１３が配置されている側を上側とする。
（１）カートリッジフレーム
カートリッジフレーム３１は、図２および図３に示すように、左右方向に延びる略ボックス形状に形成されている。カートリッジフレーム３１は、左右１対の側壁３３、前壁３４、下壁３５および上壁３６を備えている。なお、以下の説明において、左側の側壁３３を左壁３３Ｌとし、右側の側壁３３を右壁３３Ｒとする。

両側壁３３は、上下前後に延びる側面視略矩形状に形成され、互いに左右方向に間隔を隔てて対向配置されている。

また、左壁３３Ｌには、アジテータ軸露出穴３７と、検知窓３８とが形成されている。

アジテータ軸露出穴３７は、左壁３３Ｌの前後方向略中央において、側面視略円形状に貫通形成されている。アジテータ軸露出穴３７の直径は、アジテータ軸１６の左右方向端部の直径よりも大径に形成されている。そして、アジテータ軸１６の左端部は、アジテータ軸露出穴３７を介して、左壁３３Ｌから左側へ露出されている。

検知窓３８は、アジテータ軸露出穴３７の前下側の近傍において、側面視略円形状に貫通形成されている。検知窓３８は、透明の樹脂板などにより閉鎖されている。

なお、右壁３３Ｒには、アジテータ軸１６の右端部が回転可能に支持されている。また、右壁３３Ｒには、左右方向に投影したときに左壁３３Ｌの検知窓３８と重なるように、左壁３３Ｌの検知窓３８と同様の検知窓（図示せず）が形成されている。

前壁３４は、左右方向に延び、両側壁３３の前端部間に架設されている。

下壁３５は、左右方向に延び、前壁３４の下端部に連続するように、両側壁３３の下端部間に架設されている。

上壁３６は、左右方向に延び、前壁３４の上端部に連続するように、両側壁３３の上端部間に架設されている。
（２）駆動ユニット
駆動ユニット３２は、図３および図５に示すように、駆動伝達部の一例としてのギヤ列４１と、ギヤ列４１を被覆するギヤカバー４２とを備えている。
（２−１）ギヤ列
ギヤ列４１は、現像ギヤ４３、供給ギヤ４４、現像カップリング４５、アイドルギヤ４６およびアジテータギヤ４７から構成されている。

現像ギヤ４３は、カートリッジフレーム３１の左壁３３Ｌの左側において、左壁３３Ｌから左側へ突出する現像ローラ１１の回転軸の左端部に相対回転不能に取り付けられている。

供給ギヤ４４は、カートリッジフレーム３１の左壁３３Ｌの左側において、左壁３３Ｌから左側へ突出する供給ローラ１２の回転軸の左端部に相対回転不能に取り付けられている。なお、供給ギヤ４４は、現像ギヤ４３の下側に間隔を隔てて配置されている。

現像カップリング４５は、現像ギヤ４３の前側において、カートリッジフレーム３１の左壁３３Ｌに回転可能に支持されている。現像カップリング４５は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されており、大径ギヤ部４８、小径ギヤ部４９およびカップリング部５０を一体的に有している。

大径ギヤ部４８は、現像カップリング４５の右端部に設けられている。大径ギヤ部４８の周面には、全周にわたってギヤ歯が形成されている。大径ギヤ部４８は、現像ギヤ４３に前側から噛合されている。

小径ギヤ部４９は、大径ギヤ部４８の左端部から連続して左側へ延び、大径ギヤ部４８と中心軸線が一致する略円柱形状に形成されている。また、小径ギヤ部４９の外径は、大径ギヤ部４８よりも小径である。小径ギヤ部４９の周面には、全周にわたってギヤ歯が形成されている。小径ギヤ部４９は、供給ギヤ４４に前上側から噛合されている。

カップリング部５０は、小径ギヤ部４９の左端部から連続して左側へ延び、大径ギヤ部４８と中心軸線が一致する略円柱形状に形成されている。また、カップリング部５０の外径は、小径ギヤ部４９よりも小径である。また、カップリング部５０の左面には、嵌合部５１が形成されている。嵌合部５１には、現像カートリッジ７が本体ケーシング２内に装着された状態で、本体ケーシング２内に備えられる本体カップリング（図示せず）の先端が相対回転不能に嵌合され、本体カップリング（図示せず）を介して、本体ケーシング２から駆動力が入力される。

アイドルギヤ４６は、現像カップリング４５の前側において、カートリッジフレーム３１の左壁３３Ｌに回転可能に支持されている。アイドルギヤ４６は、左右方向に厚みを有する略円板形状に形成されており、大径部５２および小径部５３を一体的に有している。

大径部５２は、アイドルギヤ４６の左側半分を構成し、全周にわたってギヤ歯が形成される略円板形状に形成されている。また、大径部５２は、現像カップリング４５の小径ギヤ部４９に前下側から噛合されている。

小径部５３は、アイドルギヤ４６の右側半分を構成し、大径部５２と中心軸線を共有し、全周にわたってギヤ歯が形成される略円板形状に形成されている。なお、小径部５３は、現像カップリング４５の大径ギヤ部４８の前下側に間隔を隔てて配置されている。

アジテータギヤ４７は、左壁３３Ｌから左側へ突出するアジテータ軸１６の左端部に相対回転不能に取り付けられ、アジテータ軸１６を介してカートリッジフレーム３１の左壁３３Ｌに回転可能に支持されている。アジテータギヤ４７は、アイドルギヤ４６の小径部５３に前上側から噛合されている。

詳しくは、図６に示すように、アジテータギヤ４７は、アジテータ軸１６が嵌合される嵌合穴５４と、被検知部の一例としての被検知開口部５５とを有している。

嵌合穴５４は、アジテータギヤ４７の径方向略中央に配置されている。嵌合穴５４は、アジテータギヤ４７を左右方向に貫通するように、側面視略Ｄ字形状に形成されている。なお、アジテータ軸１６の左端部は、嵌合穴５４の形状に対応して側面視略Ｄ字形状に形成されており、嵌合穴５４内に相対回転不能に嵌合されている。

被検知開口部５５は、アジテータギヤ４７のギヤ歯と嵌合穴５４との間に配置されている。被検知開口部５５は、アジテータギヤ４７を左右方向に貫通する開口であり、アジテータギヤ４７の周方向に延びる略円弧形状に形成されている。なお、被検知開口部５５の左側面視時計回り方向上流側の内周面５６は、左側面視時計回り方向へ向かうに従って右側へ向かうように傾斜されている。また、被検知開口部５５の左側面視時計回り方向下流側の内周面５７は、左側面視時計回り方向へ向かうに従って左側へ向かうように傾斜されている。
（２−２）ギヤカバー
ギヤカバー４２は、図３に示すように、ギヤカバー本体６１と、移動部材の一例としてのシャッタ６２とを備えている。

ギヤカバー本体６１は、図３および図７に示すように、左右方向に延び、左端部が閉鎖された略角筒形状に形成されている。ギヤカバー本体６１は、カラー部６３と、検知開口６４と、露出開口６５と、支持部６６と、規制部６７とを有している。

カラー部６３は、ギヤカバー本体６１の後端部の左壁から左側へ突出する略円筒形状に形成されている。なお、カラー部６３の右端部は、ギヤカバー本体６１内に連通されている。カラー部６３内には、現像カップリング４５のカップリング部５０が回転可能に挿通されている。カップリング部５０の嵌合部５１は、カラー部６３の左端部から左側へ露出されている。

検知開口６４は、アジテータギヤ４７の前下側端部に左側から対向されるように、ギヤカバー本体６１の左壁の前後方向略中央において、側面視略円形状に貫通形成されている。

露出開口６５は、ギヤカバー本体６１の前壁の下端部において、正面視略矩形状に貫通形成されている。

支持部６６は、ギヤカバー本体６１の左壁の右面側であって、露出開口６５の下端部の後側において、ギヤカバー本体６１の下壁から上側へ膨出するように、前後方向に長手の側面視略矩形状に形成されている。

規制部６７は、ギヤカバー本体６１の左壁の右面側であって、露出開口６５の上端部の後側において、ギヤカバー本体６１の左壁から右側へ突出し、前後方向に延びる突条として形成されている。

シャッタ６２は、図３および図８に示すように、欠け歯ギヤの一例としてのスライダ７１と、表示部７３と、被覆部７２とを一体的に備えている。

スライダ７１は、前後方向に延びる略平板形状に形成されている。スライダ７１の後端部の上面には、ギヤ歯が形成されている。スライダ７１において、ギヤ歯が形成されている部分が歯部７４であり、ギヤ歯が形成されていない部分が欠け歯部７５である。

表示部７３は、スライダ７１の前端部から連続して、前方に向かうに従って上側へ傾斜するように延びる正面視略矩形の平板形状に形成されている。

被覆部７２は、スライダ７１および表示部７３の左端部から連続して上側へ延びる側面視略矩形の平板形状に形成されている。

そして、シャッタ６２は、図９に示すように、被覆部７２が支持部６６と規制部６７との間に嵌合されるように、ギヤカバー本体６１内において、ギヤカバー本体６１の支持部６６の上にスライド可能に載置されている。

これにより、シャッタ６２は、アジテータギヤ４７の前下側端部を被覆する被覆位置（図１０（ａ）参照）と、アジテータギヤ４７の前下側端部を露出する露出位置（図１０（ｂ）参照）とに移動される。

シャッタ６２が被覆位置に配置されているときには、シャッタ６２の被覆部７２は、検知開口６４とアジテータギヤ４７の前下側端部との間に介在されている。また、シャッタ６２の表示部７３は、ギヤカバー本体６１の露出開口６５に対して後側へ退避されている。また、シャッタ６２の歯部７４は、アジテータギヤ４７の下端部に噛合されている。

また、シャッタ６２が露出位置に配置されているときには、シャッタ６２の被覆部７２は、検知開口６４とアジテータギヤ４７の前下側端部との間から前側へ露出されている。また、このとき、シャッタ６２の表示部７３は、ギヤカバー本体６１の露出開口６５から前側に露出されている。また、シャッタ６２の歯部７４は、アジテータギヤ４７の下端部から前側へ離間されている。
３．本体ケーシング
本体ケーシング２内には、図２、図１１および図１２に示すように、新品検知ユニット７８と、エンプティセンサユニット７９と、判断手段の一例としてのＣＰＵ８２とが設けられている。

新品検知ユニット７８は、本体ケーシング２内において現像カートリッジ７の左側に設けられ、図１１および図１２に示すように、スライド部材８４と、プローブ８７と、アクチュエータ８８と、フォトセンサ８９とを備えている。

スライド部材８４は、上下方向に延びる略矩形平板形状に形成され、図示しない移動機構により、左右方向に移動可能に設けられている。

プローブ８７は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。プローブ８７は、スライド部材８４において、右側へ進出された進出位置（図１１（ｂ）および図１２（ｂ）参照）と、進出位置から左側へ退避された退避位置（図１１（ａ）および図１２（ａ）参照）とに、左右方向に進退可能に支持されている。プローブ８７は、圧縮コイルばね８６により、常には、進出位置に配置されるように、右側へ付勢されている。

アクチュエータ８８は、前後方向に延びる略円筒形状の揺動軸９１と、揺動軸９１から上側に延びる当接レバー９２と、揺動軸９１から下側に延びる遮光レバー９３とを一体的に備えている。遮光レバー９３には、その下端部において、左右方向に延びる遮光板９４が設けられている。

そして、アクチュエータ８８は、揺動軸９１を支点として、スライド部材８４に揺動可能に支持されている。

アクチュエータ８８は、当接レバー９２が右上側に延び、遮光レバー９３が左上側に延びる非遮光位置（図１１（ｂ）および図１２（ｂ）参照）と、当接レバー９２および遮光レバー９３が上下方向に沿う遮光位置（図１１（ａ）および図１２（ａ）参照）とに揺動可能に設けられている。

フォトセンサ８９は、発光する発光部９５と、発光部９５の下側に間隔を隔てて対向配置され、発光部９５からの光を受光する受光部９６とを備えている。フォトセンサ８９は、遮光位置におけるアクチュエータ８８の遮光板９４を、発光部９５と受光部９６とで上下方向から挟むように、アクチュエータ８８の下側に配置されている。

そして、アクチュエータ８８が遮光位置に配置されているときには、アクチュエータ８８の遮光板９４が発光部９５と受光部９６との間に介在されて、フォトセンサ８９の発光部９５からの光が、遮光レバー９３の遮光板９４により遮光される。すると、フォトセンサ８９からオン信号が出力される。

一方、アクチュエータ８８が非遮光位置に配置されているときには、アクチュエータ８８の遮光板９４が発光部９５と受光部９６との間から左側へ退避されて、フォトセンサ８９の発光部９５からの光が、受光部９６によって受光される。このとき、フォトセンサ８９は、オン信号を出力しない。

そして、新品検知ユニット７８は、本体ケーシング２内において、現像カートリッジ７の使用または未使用を検知する新品検知位置（図１１参照）と、現像カートリッジ７の仕様を検知する仕様検知位置（図１２参照）とに移動される。

エンプティセンサユニット７９は、図２に示すように、発光素子８０と受光素子８１とを備えている。

発光素子８０は、本体ケーシング２内において、ギヤカバー４２の検知開口６４に左側から対向配置されている。発光素子８０は、検知開口６４に向かって検知光を出射する。

受光素子８１は、本体ケーシング２内において、カートリッジフレーム３１の右壁３３Ｒの検知窓（図示せず）に右側から対向配置されている。受光素子８１は、発光素子８０から発光された検知光を受光したときに、オン信号を出力する。

なお、エンプティセンサユニット７９は、新品検知ユニット７８とともに検知手段を構成する。

ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号、および、受光素子８１からのオン信号を受信可能に、フォトセンサ８９および受光素子８１に電気的に接続されている。
４．現像カートリッジの新品検知動作
以下、現像カートリッジ７の新品検知動作を説明する。なお、この実施形態において、現像カートリッジ７が未使用（新品）の状態では、シャッタ６２は被覆位置に配置されているものとする。すなわち、被覆位置は、現像カートリッジ７が未使用であることに対応している。

未使用の現像カートリッジ７を本体ケーシング２に装着するには、まず、未使用の現像カートリッジ７をドラムカートリッジ６に装着する。

このとき、ユーザは、現像カートリッジ７のギヤカバー４２を見て、露出開口６５からシャッタ６２の表示部７３が露出されていないことを確認し、現像カートリッジ７を未使用であると識別する。なお、現像カートリッジ７の新旧の識別方法をユーザに周知するには、例えば、プリンタ１の取扱説明書などに、露出開口６５からシャッタ６２の表示部７３が露出されていない場合が未使用であり、露出開口６５からシャッタ６２の表示部７３が露出されている場合が使用途中である旨を記載する。また、ユーザは、検知開口６４からシャッタ６２の有無を見ることで、現像カートリッジ７の使用、未使用を識別してもよい。

次いで、未使用の現像カートリッジ７を本体ケーシング２に装着するには、本体ケーシング２のトップカバー４を開放して、未使用の現像カートリッジ７が装着されたプロセスカートリッジ５を本体ケーシング２に前上側から挿入して、トップカバー４を閉鎖する。すると、トップカバー４の閉鎖に連動して、本体ケーシング２内に備えられる本体カップリング（図示せず）が現像カップリング４５に相対回転不能に嵌合される。

そして、図１１（ａ）に示すように、本体カップリング（図示せず）が駆動される前に、新品検知ユニット７８が新品検知位置に配置される。

すると、プローブ８７の右端部が、ギヤカバー本体６１の検知開口６４を介して、シャッタ６２の被覆部７２に左側から接触される。

すると、プローブ８７は、圧縮コイルばね８６の付勢力に抗して左側へ押圧されて、退避位置に配置される。同時に、アクチュエータ８８は、正面視反時計回り方向に揺動されて、遮光位置に配置される。

これにより、フォトセンサ８９は、ＣＰＵ８２に対してオン信号を発信する。すなわち、新品検知ユニット７８は、シャッタ６２が被覆位置に配置されていることを検知する。

すると、ＣＰＵ８２は、新品検知ユニット７８が新品検知位置に配置されている状態においてフォトセンサ８９からのオン信号を受信することにより、シャッタ６２が被覆位置に配置されていると判断する。

そして、本体カップリング（図示せず）を介して現像カップリング（図示せず）に本体ケーシング２から駆動力が入力され、ウォーミングアップ動作が開始されると、現像カップリング４５から、ギヤ列４１を介して、アジテータギヤ４７に駆動力が伝達される。すると、アジテータギヤ４７が左側面視反時計回りに回転され、アジテータ１５が左側面視反時計回りに回転される。

同時に、アジテータギヤ４７の左側面視反時計回りへの回転により、シャッタ６２が被覆位置から露出位置へ移動される。

すると、図１１（ｂ）に示すように、シャッタ６２の被覆部７２が検知開口６４とアジテータギヤ４７の前下側端部との間から前側へ退避され、プローブ８７が、圧縮コイルばね８６の付勢力により右側へ押圧されて進出位置に配置される。同時に、アクチュエータ８８が、遮光位置から正面視時計回り方向に揺動されて非遮光位置に配置される。

これにより、フォトセンサ８９は、ＣＰＵ８２へのオン信号の発信を停止する。すなわち、新品検知ユニット７８は、シャッタ６２が露出位置に配置されたことを検知する。

すると、ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号が停止したことにより、シャッタ６２が露出位置に配置されたと判断する。

そして、ＣＰＵ８２は、所定時間内において、シャッタ６２が被覆位置に配置されている、シャッタ６２が露出位置に配置されていると順次判断したときには、現像カートリッジ７が未使用であると判断する。

すなわち、ＣＰＵ８２は、所定時間内に新品検知ユニット７８がシャッタ６２の被覆位置から露出位置への移動を検知したときに、現像カートリッジ７が未使用であると判断する。

次いで、図１２（ａ）に示すように、引き続きアジテータギヤ４７が回転されている状態において、新品検知ユニット７８は、右側へ移動されて仕様検知位置に配置される。

すると、プローブ８７の右端部が、アジテータギヤ４７に左側から接触される。

すると、プローブ８７が、圧縮コイルばね８６の付勢力に抗して左側へ押圧されて、退避位置に配置される。同時に、アクチュエータ８８が、正面視反時計回り方向に揺動されて、遮光位置に配置される。

これにより、フォトセンサ８９は、ＣＰＵ８２に対してオン信号を発信する。

すると、ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号を受信することにより、プローブ８７が進出位置から退避位置へ移動されたと判断する。

そして、図１２（ｂ）に示すように、アジテータギヤ４７がさらに回転されると、プローブ８７がアジテータギヤ４７の被検知開口部５５に対向される。

すると、プローブ８７が、圧縮コイルばね８６の付勢力により右側へ押圧されて進出位置に配置される。同時に、アクチュエータ８８が、遮光位置から平面視時計回り方向に揺動されて非遮光位置に配置される。

これにより、フォトセンサ８９は、ＣＰＵ８２へのオン信号の発信を停止する。すなわち、新品検知ユニット７８は、アジテータギヤ４７の被検知開口部５５を検知する。

すると、ＣＰＵ８２は、新品検知ユニット７８が仕様検知位置に配置された状態でフォトセンサ８９からのオン信号が停止したことにより、アジテータギヤ４７の被検知開口部５５を検知したと判断する。

そして、ＣＰＵ８２は、単位時間当たりのフォトセンサ８９からのオン信号の停止回数に応じて、現像カートリッジ７の仕様を判断する。

例えば、アジテータギヤ４７に１つの被検知開口部５５を形成している場合（図６参照）には、アジテータ１５が１回転する間に、フォトセンサ８９からのオン信号が１回停止される。この場合には、ＣＰＵ８２は、規定の画像形成枚数が６０００枚であると判断する。

また、アジテータギヤ４７に２つの被検知開口部５５を互いに１８０°の間隔を隔てて形成している場合（図１４（ａ）参照）には、アジテータ１５が１回転する間に、フォトセンサ８９からのオン信号が２回停止される。この場合には、ＣＰＵ８２は、規定の画像形成枚数が３０００枚であると判断する。

すなわち、被検知開口部５５の数は、現像カートリッジ７の仕様に関する情報に対応している。具体的には、被検知開口部５５が１つである場合には、規定の画像形成枚数が６０００枚であるという現像カートリッジ７の仕様に関する情報（第１の情報）に対応し、被検知開口部５５が２つである場合には、規定の画像形成枚数が３０００枚であるという現像カートリッジ７の仕様に関する情報（第２の情報）に対応している。

その後、ＣＰＵ８２は、未使用の現像カートリッジ７の装着時から実際の画像形成枚数を計測して、実際の画像形成枚数が、その現像カートリッジ７の仕様に基づいて、規定の画像形成枚数を超える直近に、図示しない操作パネルなどに、現像カートリッジ７の交換時期であることの通知を表示する。

なお、ＣＰＵ８２は、所定時間内に現像カートリッジ７の仕様が検知されなかった場合に、現像カートリッジ７が本体ケーシング２から離脱されていると判断する。

一方、未使用の現像カートリッジ７を装着した後に、たとえば、用紙Ｐの詰まり（ジャム）などによって、一旦、その現像カートリッジ７を本体ケーシング２から離脱させたときには、シャッタ６２は、露出位置で停止されている。

このとき、ユーザは、現像カートリッジ７のギヤカバー４２を見て、露出開口６５からシャッタ６２の表示部７３が露出されていることを確認し、現像カートリッジ７を使用途中（旧品）であると識別する。

そして、一旦離脱させた使用途中の現像カートリッジ７を再び本体ケーシング２に装着したときには、図１１（ｂ）に示すように、新品検知ユニット７８が新品検知位置に配置されたときに、プローブ８７が退避位置に配置されずに進出位置に配置され続け、ＣＰＵ８２は、受光素子８１からのオン信号を受信しない。

すると、ＣＰＵ８２は、常に、シャッタ６２が露出位置に配置されていると判断し、現像カートリッジ７が使用途中であると判断する。

そして、ＣＰＵ８２は、規定の画像形成枚数と、未使用と判断したときからの実際の画像形成枚数との比較を継続する。
５．トナー残量検知動作
以下、現像カートリッジ７内のトナー残量の検知動作を説明する。

上記した新品検知および仕様検知が終了した後には、図示しないが、新品検知ユニット７８は、発光素子８０の検知光の光路から退避される。

すると、図１３（ａ）に示すように、アジテータギヤ４７の回転によって被検知開口部５５と検知窓３８とが対向されたときに、検知光が検知窓３８を介してトナー収容部１４内に入射される。すなわち、被検知開口部５５は、検知光をトナー収容部１４内に導入する導光部としても機能する。

そして、トナー収容部１４内のトナーが減少し、検知光が、トナー収容部１４、および、カートリッジフレーム３１の右壁３３Ｒの検知窓（図示せず）を通過して、受光素子８１に受光されると、受光素子８１は、ＣＰＵ８２にオン信号を出力する。

すると、ＣＰＵ８２は、受光素子８１からのオン信号を受信することにより、トナー収容部１４内のトナーが減少していると判断する。

そして、ＣＰＵ８２は、トナー収容部１４内のトナーが減少していると判断した場合にも、図示しない操作パネルなどに、現像カートリッジ７の交換時期であることの通知を表示する。
６．作用効果
（１）この現像カートリッジ７およびプリンタ１によれば、図１０に示すように、シャッタ６２を、被覆位置（図１０（ａ）参照）から露出位置（図１０（ｂ）参照）へ不可逆的に移動させることができる。

そして、ＣＰＵ８２は、所定時間内に新品検知ユニット７８がシャッタ６２の移動を検知したときに、現像カートリッジ７が未使用であると判断する。

そのため、現像カートリッジ７が本体ケーシング２に装着されている状態において、シャッタ６２の移動を利用して、本体ケーシング２の新品検知ユニット７８に、現像カートリッジ７の使用または未使用の情報を検知させることができる。

また、現像カートリッジ７が本体ケーシング２から離脱されている状態において、ユーザは、シャッタ６２の表示部７３の位置を容易に視認することができる。

そのため、ユーザは、シャッタ６２の表示部７３の変位を確認することにより、現像カートリッジ７の使用または未使用を容易に識別することができる。
（２）また、この現像カートリッジ７およびプリンタ１によれば、シャッタ６２の表示部７３が露出位置に配置されているときに、現像カートリッジ７が未使用であると識別することができる。
（３）また、この現像カートリッジ７およびプリンタ１によれば、図１０（ａ）に示すように、ギヤ列４１に駆動力が入力される前、すなわち、現像カートリッジ７が未使用のときに、アジテータギヤ４７を被覆することができる。

そのため、現像カートリッジ７が未使用のときに、アジテータギヤ４７を保護することができる。
（４）また、この現像カートリッジ７およびプリンタ１によれば、図１２に示すように、シャッタ６２が露出位置に配置された後に、新品検知ユニット７８を仕様検知位置に配置させて、現像カートリッジ７の仕様を検知させることができる。

そのため、現像カートリッジ７が使用されている途中において、任意のタイミングで、現像カートリッジ７の仕様を、新品検知ユニット７８に検知させることができる。
（５）また、この現像カートリッジ７およびプリンタ１によれば、図１３に示すように、被検知開口部５５は、エンプティセンサユニット７９の発光素子８０から発光される検知光をトナー収容部１４内に導入する導光部としても機能する。

そのため、エンプティセンサユニット７９によって、トナー収容部１４内のトナーの残量を検知することができる。
７．変形例
（１）上記した実施形態では、エンプティセンサユニット７９によってトナー収容部１４内のトナー残量を検知したが、例えば、図１３（ｂ）に示すように、エンプティセンサユニット７９によって、アジテータ１５の攪拌羽根１７の位置を判断することもできる。なお、このとき、トナーの水位は、検知窓３８よりも下側に配置されており、発光素子８０からの検知光は、常には、受光素子８１に受光されているものとする。

アジテータ１５の回転中に、アジテータ軸１６の攪拌羽根１７が検知窓３８に対向すると、検知光が攪拌羽根１７に遮られて、受光素子８１は、ＣＰＵ８２へのオン信号の出力を停止する。

すると、ＣＰＵ８２は、受光素子８１からのオン信号が停止されたことにより、攪拌羽根１７が検知窓３８に対向していると判断する。

この変形例によれば、エンプティセンサユニット７９によって、アジテータ１５の攪拌羽根１７の位置を検知することができる。

そのため、アジテータ１５の回転を、攪拌羽根１７を所望の位置で停止させるように、制御することできる。

また、この変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（２）また、上記した実施形態では、エンプティセンサユニット７９として、現像カートリッジ７の左側に発光素子８０を配置し、現像カートリッジ７の右側に受光素子８１を配置して、発光素子８０からの検知光を受光素子８１に受光させるように構成している。

しかし、例えば、現像カートリッジ７の左側に発光素子８０と受光素子８１とを配置し、現像カートリッジ７の左側に反射板を配置して、発光素子８０からの検知光を、反射板によって反射し、受光素子８１に受光させることもできる。
（３）上記した実施形態では、現像カートリッジ７が未使用の状態で、シャッタ６２を被覆位置に配置し、新品検知動作において、シャッタ６２を被覆位置から露出位置に移動させているが、例えば、現像カートリッジ７が未使用の状態で、シャッタ６２を露出位置に配置し、新品検知動作において、シャッタ６２を露出位置から被覆位置へ移動させることもできる。

そして、シャッタ６２が被覆位置に配置された後には、シャッタ６２の歯部７４がアジテータギヤ４７の後側へ離間されるとともに、シャッタ６２の欠け歯部７５がアジテータギヤ４７に下側から対向される。

これにより、シャッタ６２の歯部７４と、アジテータギヤ４７との噛合が解除される。

この変形例によれば、ギヤ列４１に駆動力が入力された後、すなわち、現像カートリッジ７が使用されているときに、アジテータギヤ４７を被覆することができる。

そのため、現像カートリッジ７が使用されているときに、アジテータギヤ４７を保護することができる。

また、シャッタ６２は、駆動力が伝達される歯部７４と、駆動力が伝達されない欠け歯部７５とを備えているので、シャッタ６２を、所定の駆動量で移動させ後、確実に停止させることができる。

そのため、簡易な構成で確実に、シャッタ６２を不可逆的に移動させることができる。

また、この変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（４）また、上記した実施形態では、アジテータギヤ４７に形成される被検知開口部５５の数を、現像カートリッジ７の仕様に関する情報に対応させている。そして、ＣＰＵ８２は、単位時間当たりのフォトセンサ８９からのオン信号の停止回数に応じて、現像カートリッジ７の仕様を判断している。

しかし、アジテータギヤ４７の周方向における被検知開口部５５の長さを、現像カートリッジ７の仕様に関する情報に対応させることもできる。

例えば、アジテータギヤ４７の周方向における被検知開口部５５の長さが長い場合を、規定の画像形成枚数が６０００枚であるという現像カートリッジ７の仕様に関する情報（第１の情報）に対応させる。また、アジテータギヤ４７の周方向における被検知開口部５５の長さが短い場合を、規定の画像形成枚数が３０００枚であるという現像カートリッジ７の仕様に関する情報（第２の情報）に対応させる。

そして、ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号の停止時間に応じて、現像カートリッジ７の仕様を判断する。

具体的には、ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号の停止時間が長い場合に、現像カートリッジ７の規定の画像形成枚数が６０００枚であると判断する。また、ＣＰＵ８２は、フォトセンサ８９からのオン信号の停止時間が短い場合に、現像カートリッジ７の規定の画像形成枚数が３０００枚であると判断する。

この変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（５）また、上記した実施形態では、被検知部の一例として、アジテータギヤ４７に被検知開口部５５を形成しているが、被検知部の形状は特に限定されず、例えば、図１４（ｂ）に示すように、２つの被検知部の一例としての被検知突部１００をアジテータギヤ４７に設けることもできる。

被検知突部１００は、アジテータギヤ４７の左面から左側へ突出する突起として形成されている。なお、被検知突部１００の左側面視時計回り方向上流側端部には、左側面視時計回り方向へ向かうに従って左側へ向かう傾斜面９９が形成されている。また、被検知突部１００の左側面視時計回り方向下流側端部には、左側面視時計回り方向へ向かうに従って右側へ向かう傾斜面９８が形成されている。

この変形例によれば、簡易な構成で、現像カートリッジ７の仕様を、新品検知ユニット７８に検知させることができる。

また、この変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（６）また、上記した実施形態では、新品検知ユニット７８を、新品検知位置と仕様検知位置とに移動可能に構成したが、スライド部材８４、プローブ８７、アクチュエータ８８およびフォトセンサ８９を適宜配置することで、新品検知ユニット７８を移動させないで、現像カートリッジ７の使用、未使用および仕様を検知させることもできる。

１ プリンタ
２ 本体ケーシング
７ 現像カートリッジ
１５ アジテータ
３１ カートリッジフレーム
４１ ギヤ列
５５ 被検知開口部
６２ シャッタ
７８ 新品検知ユニット
７９ エンプティセンサユニット
８２ ＣＰＵ
１００ 被検知突部
Ａ 中心軸線

Claims (17)

1. 現像剤を収容するように構成された筐体と、
   所定方向に延びる軸線を中心として回転可能に前記筐体に設けられる回転体と、
   前記筐体に設けられ、外部からの駆動力を前記回転体に伝達するための駆動伝達部と、
   前記駆動伝達部から伝達される前記駆動力によって、前記駆動伝達部の少なくとも一部を被覆する被覆位置と、前記被覆位置よりも前記駆動伝達部を露出する露出位置とに不可逆的に移動可能な移動部材と
   を備えるカートリッジであって、
   前記被覆位置および前記露出位置のいずれか一方は、前記カートリッジが未使用であることに対応することを特徴とする、カートリッジ。
2. 前記移動部材は、前記被覆位置から前記露出位置へ不可逆的に移動することを特徴とする、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記移動部材は、前記露出位置から前記被覆位置へ不可逆的に移動することを特徴とする、請求項１に記載のカートリッジ。
4. 前記駆動伝達部は、外部の検知手段によって検知される被検知部を備え、
   前記被検知部は、前記カートリッジの仕様に関する情報を有し、
   前記移動部材は、前記被覆位置において、前記被検知部を被覆することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
5. 前記被検知部は、前記カートリッジの仕様に対応して、前記検知手段によって検知される突起であることを特徴とする、請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記被検知部は、前記検知手段から発光される検知光を前記筐体内に導入する導光部を備えることを特徴とする、請求項４または５に記載のカートリッジ。
7. 前記回転体は、現像剤を攪拌する攪拌部材であることを特徴とする、請求項６に記載のカートリッジ。
8. 前記移動部材は、前記駆動力が伝達される歯部と、前記駆動力が伝達されない欠け歯部とを含む欠け歯ギヤを有することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のカートリッジ。
9. 装置本体と、
   前記装置本体に対して着脱可能に構成されたカートリッジと
   を備え、
   前記カートリッジは、
   現像剤を収容するように構成された筐体と、
   所定方向に延びる軸線を中心として回転可能に前記筐体に設けられる回転体と、
   前記筐体に設けられ、前記装置本体からの駆動力を前記回転体に伝達する駆動伝達部と、
   前記駆動伝達部から伝達される前記駆動力によって、前記駆動伝達部の少なくとも一部を被覆する被覆位置と、前記被覆位置よりも前記駆動伝達部を露出する露出位置とに不可逆的に移動可能な移動部材と
   を備え、
   前記装置本体は、
   前記移動部材の移動を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知に基づいて前記カートリッジの状態を判断する判断手段と
   を備え、
   前記被覆位置および前記露出位置のいずれか一方は、前記カートリッジが未使用であることに対応することを特徴とする、画像形成装置。
10. 前記移動部材は、前記被覆位置から前記露出位置へ不可逆的に移動することを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記移動部材は、前記露出位置から前記被覆位置へ不可逆的に移動することを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
12. 前記判断手段は、所定時間内に前記検知手段が前記移動部材の移動を検知したときに、前記カートリッジが未使用であると判断することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記駆動伝達部は、前記検知手段によって検知される被検知部を備え、
    前記被検知部は、前記カートリッジの仕様に関する情報を有し、
    前記移動部材は、前記被覆位置において、前記被検知部を被覆することを特徴とする、請求項９ないし１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記被検知部は、前記カートリッジの仕様に対応して、前記検知手段によって検知される突起であることを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記被検知部は、前記検知手段から発光される検知光を前記筐体内に導入する導光部を備えることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
16. 前記回転体は、現像剤を攪拌する攪拌部材であることを特徴とする、請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記移動部材は、前記駆動力が伝達される歯部と、前記駆動力が伝達されない欠け歯部とを含む欠け歯ギヤを有することを特徴とする、請求項９ないし１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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