JP6088367B2 - トナーカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複合機などの画像形成装置に着脱可能に装着されるトナーカートリッジ、及び当該トナーカートリッジを用いる画像形成装置に関する。

従来、２成分現像剤を用いた複写装置やファクシミリ装置などの画像形成装置では、高画質・高速化に伴い、トナーカートリッジなどを用いて現像装置にトナーを自動供給して画像出力の連続運転を行う。このように構成された画像形成装置では、トナー切れの際にトナーカートリッジなどを交換することで、簡単にトナーを補給することができる。

交換用のトナーカートリッジは、倉庫や室内の空きスペースに保存されている場合が多く、積載状態を考慮することなくあらゆる方向で積載される。そのため、一端側からトナーを排出するタイプのトナーカートリッジにおいては、トナー排出口側を下にして縦方向に積まれた場合には、トナーカートリッジ中のトナーが時間経過とともに自重で下がってトナー排出口付近のトナー密度が高くなる。その結果、トナーがトナーカートリッジの排出口付近で凝縮したり、塊となって排出口を塞いだりするなどの問題が生じていた。

そこで、この問題の対策として、トナーカートリッジのトナー排出口付近のトナーが固まることを適切に防止したトナーカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置が開示されている（例えば特許文献１を参照）。

このトナーカートリッジに関して図１２を参照して説明を行う。トナーカートリッジ１００は、トナー収容部１０１とトナー排出部１０２とを区分けるための内部シャッタ１０３を備えている。内部シャッタ１０３は、トナー搬送スクリュー１０４が回転すると、そのトナー搬送スクリュー１０４の回転軸の軸線方向に沿って、トナー搬送方向下流側の方向（図中の矢印方向）に移動する。この構成により、トナーカートリッジ１００が使用されずに保存されている期間においてトナー排出部１０２に空隙を作ることができ、その結果、トナー排出口１０５付近のトナーが凝縮したり、塊となってトナー排出口１０５を塞ぐことを適切に防止できる。

特開２０１１−１３４３８号公報

しかしながら、上記従来のトナーカートリッジ１００では、内部シャッタ１０３の移動に不具合が発生した場合、その不具合を検知することができない。その結果、トナーカートリッジからのトナー補給量の変化、トナーカートリッジ駆動部分の破損、画像形成装置側のトナー搬送スクリューの駆動モータの破損やその他の駆動部の破損に繋がるという危険性がある。

また、上記トナーカートリッジ１００の構造のみでは、画像形成装置において、不適切なトナーカートリッジが装着されたかを判別して、不適切なトナーカートリッジが挿入された場合に印刷動作を止めることできないという問題もある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、内部シャッタの移動の不具合を検知できるようにすると共に、不適切なトナーカートリッジの使用を判別できるようにしたトナーカートリッジ、及びこれを用いる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、箱状体で形成されてトナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部の長手方向の一端側に設けられるトナー排出部と、回転軸と螺旋羽根を有し、前記トナー収容部内のトナーを前記トナー排出部側に搬送するトナー搬送スクリューと、前記トナー排出部内に配置されて前記トナー収容部と前記トナー排出部とを区分けする内部シャッタと、を備えるトナーカートリッジにおいて、前記トナー排出部の周壁には前記トナー排出部内のトナーを外部に排出するためのトナー排出口が開口形成され、前記内部シャッタは、前記トナー搬送スクリューの回転に伴って前記回転軸の軸方向に沿って移動して前記トナーカートリッジが使用可能状態となり、当該内部シャッタの移動を検知するためのシャッタ位置検知手段により、当該内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知するための被検知部を備えることを特徴とするものである。

このトナーカートリッジにおいて、前記シャッタ位置検知手段が磁力センサである場合に対応して、前記内部シャッタの被検知部は、当該内部シャッタの外周側に設けられた金属部材又は磁力部材であることが好ましい。

このトナーカートリッジにおいて、前記シャッタ位置検知手段が光学センサである場合に対応して、前記内部シャッタの被検知部は、透光部材又は光反射部材であることが好ましい。

このトナーカートリッジにおいて、前記内部シャッタは、円筒形状で形成され、その開口部には凹形状の嵌合部が形成され、前記トナー搬送スクリューのトナー搬送方向下流側には、前記トナー搬送スクリューの回転軸に対して平行方向であり、当該嵌合部と嵌合するリブが形成されることが好ましい。

このトナーカートリッジにおいて、前記内部シャッタは、前記トナー搬送スクリューの回転に伴って回転し、前記シャッタ位置検知手段は、さらに、前記内部シャッタに備わる前記被検知部により、前記内部シャッタの回転を検知する機能を有することが好ましい。

このトナーカートリッジにおいて、前記シャッタ位置検知手段は、前記トナーカートリッジに一体として設けられることが好ましい。

また、本発明は、上記いずれかに記載のトナーカートリッジが着脱可能に装着される画像形成装置であって、前記トナーカートリッジの内部シャッタに設けられた被検知部により、前記内部シャッタがトナーを外部に排出するためのトナー排出口を通過したことを検知するシャッタ位置検知手段を備えることを特徴とするものである。

この画像形成装置において、さらに、前記シャッタ位置検知手段において前記内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知できた場合において印刷動作を開始するように制御する制御手段を備えることが好ましい。

この画像形成装置において、さらに、前記シャッタ位置検知手段において前記内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知できない場合において、前記トナーカートリッジの確認をユーザに促すための警告メッセージを表示する表示部を備えることが好ましい。

また、本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、前記感光体ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニング部と、を備えるプロセスカートリッジにおいて、前記トナーカートリッジとして、上記いずれかに記載のトナーカートリッジを用いることを特徴とするものである。

本発明に係るトナーカートリッジにおいては、当該トナーカートリッジが装着される画像形成装置に設けられたシャッタ位置検知手段が内部シャッタに設けられた被検知部を検知することで、内部シャッタがトナー排出口を通過したか否かを検知する。このため、内部シャッタの移動の不具合を検知でき、また、シャッタ位置検知手段による検知信号を基に不適切なトナーカートリッジの使用を判別できる。

本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジが用いられた画像形成装置の全体構成図である。 前記トナーカートリッジを具備するトナーカートリッジユニットの斜視図である。 （ａ）前記トナーカートリッジが画像形成装置に装着される前の状態を示す側面断面図、（ｂ）前記トナーカートリッジのＡ−Ａ断面図、（ｃ）前記トナーカートリッジのＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）前記トナーカートリッジに備わるトナー搬送スクリューと内部シャッタの側面図、（ｂ）前記内部シャッタの正面図、（ｃ）他の形状を有する内部シャッタの正面図、（ｄ）さらに他の形状を有する内部シャッタの正面図である。 （ａ）前記トナーカートリッジが画像形成装置に装着された直後の状態の説明図、（ｂ）前記トナーカートリッジによりトナー補給動作が開始された直後の状態の説明図、（ｃ）前記トナーカートリッジによりトナー補給動作が完了した状態の説明図である。 （ａ）乃至（ｄ）前記画像形成装置に備わるシャッタ位置検知センサを用いた前記内部シャッタの移動検知方法の説明図である。 （ａ）及び（ｂ）前記画像形成装置に備わるシャッタ位置検知センサを用いた前記内部シャッタの移動検知方法の説明図である。 （ａ）リブを有するトナー搬送スクリューを備えた前記トナーカートリッジの側面断面図、（ｂ）嵌合部を有する内部シャッタの正面図、（ｃ）貫通孔を有する内部シャッタの斜視図、（ｄ）前記シャッタ位置検知センサの他の形状を示す図である。 リブを有するトナー搬送スクリューのトナー搬送方向下流側における側面図である。 前記画像形成装置の動作手順を示すフローチャートである。 前記画像形成装置の表示部に表示される警告表示の一例を示す図である。 従来のトナーカートリッジが画像形成装置に装着される前の状態を示す側面断面図である。

本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置に関して図面を参照して説明する。

図１に示すように、画像形成装置１は、感光体ドラム２、現像装置３、二次転写ローラ（転写装置）４、定着装置５、トナーカートリッジ６、中間転写ベルト７、帯電装置８及びクリーニング部９を備える。画像形成装置１は、例えばレーザビームプリンタや複合機であり、通信ネットワークを介して外部から送信された画像データに基づいて、電子写真方式などによりトナーを用いて所定の記録用紙に多色あるいは単色の可視画像を形成する。

感光体ドラム２は、表面に静電潜像が形成される。現像装置３は、感光体ドラム２の表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。二次転写ローラ４は、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム２表面のトナー像を用紙などの記録媒体に転写する。定着装置５は、二次転写ローラ４を用いて転写されたトナー像を用紙に定着させる。

トナーカートリッジ６は、トナーが導入されるトナー補給パイプ（図示せず）を介して現像装置３にトナーを補給する。トナー補給パイプは、図２に示すトナーカートリッジユニット１０にトナーカートリッジ６が装着された状態で、トナーカートリッジ６のトナー排出口と対向する位置に配置されている。このトナー補給パイプの下方には現像装置３が配置されており、当該トナー補給パイプを通じて現像装置３にトナーカートリッジ６からトナーが供給される。中間転写ベルト７は、トナー像を重ね合わせてカラー画像形成を行う。

なお、トナーカートリッジ６が、感光体ドラム２と、感光体ドラム２を帯電させる帯電装置８と、現像装置３と、感光体ドラム２上に残留したトナーを除去するクリーニング部９とで一体的に構成されるようないわゆるプロセスカートリッジの構成であってもよい。このようなプロセスカートリッジを用いることで、カートリッジの交換性を容易にし、かつ画像に影響する感光体ドラム２、帯電装置８、現像装置３も交換することで、印刷画質を一定に保つことができる。

トナーカートリッジユニット１０は、図２に示すように、上部が開放した箱形状で形成され、その内部にブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の４色のトナーがそれぞれ収容される４個のトナーカートリッジ６が収容される。

トナーカートリッジ６は、中間転写ベルト７の幅方向（矢印Ａ方向）に沿って長く形成され、それぞれが現像装置３と対向する位置で中間転写ベルト７の搬送方向（矢印Ｂ方向）に沿って並設されている。

トナーカートリッジユニット１０は、中間転写ベルト７の幅方向の一端側にトナーカートリッジ６を位置決めするためのストッパープレート１０ｂを備え、他端側にそれぞれのトナーカートリッジ６を保持するためのロックレバー１０ａを備えている。このロックレバー１０ａは、トナーカートリッジ６が単に載置された状態では倒れた状態になっている。トナーカートリッジ６をトナーカートリッジユニット１０に使用可能に装着する時は、ロックレバー１０ａを起すことでトナーカートリッジ６が矢印Ｆ方向に移動してストッパープレート１０ｂに押し当てた状態で保持される。

次に、トナーカートリッジ６の内部構造に関して図３を参照して説明する。トナーカートリッジ６は、トナー収容部６１、トナー搬送スクリュー（スクリューオーガともいう）６２、トナー排出部６３、外部シャッタ６４、内部シャッタ６５、及び攪拌パドル６６を備えている。

トナー収容部６１は、図３（ａ）に示すように、内部にトナーを収容するため箱状体で形成される。トナー収容部６１の長手方向の一方端には、その垂直断面が略円筒状となるトナー排出部６３が、外側に突出するように設けられる。

トナー搬送スクリュー６２は、トナー収容部６１内のトナーをトナー排出部６３側に搬送するため、トナー収容部６１の内底側においてその長手方向の回転軸心廻りに回転可能に設けられる。このトナー搬送スクリュー６２は、図４（ａ）に示すように、回転軸６２ａ、螺旋羽根６２ｂ、及び駆動ギア６２ｃを備える。螺旋羽根６２ｂは、回転することによりトナー収容部６１内のトナーをトナー排出口６７に向けて搬送する。駆動ギア６２ｃは、トナー排出部６３の外部に突出配置され、図示しない画像形成装置本体に設けられたモータによる駆動力で回動される。

外部シャッタ６４は、トナー排出口６７を開閉するシャッタ部材であって、略矩形状の板状部材により構成され、トナー排出部６３の長手方向に沿ってスライド可能に設けられている。通常状態では、図示しないばね部材等によりトナー排出口６７を閉鎖する位置に付勢されている。そして、トナーカートリッジ６が画像形成装置１に装着された際に、トナーカートリッジ６を装着する動作に連動してトナー排出口６７を開放して、トナー補給パイプの上面からトナーを補給可能な状態となる。

内部シャッタ６５は、トナーカートリッジ６を画像形成装置本体に装着する前にあっては、トナー収容部６１内のトナーがトナー排出部６３に侵入しないように遮蔽する機能を有する。内部シャッタ６５は、トナー収容部６１とトナー排出部６３とを区分けするようにトナーカートリッジ６が未使用の状態においてはトナー収容部６１とトナー排出部６３とが連通する箇所に配置される。この内部シャッタ６５は、トナー排出部６３の内壁と密着させた状態で設けられているが、内部シャッタ６５の外周とトナー排出部６３の内壁とは必ずしも密着している必要はない。

図４（ｂ）に示すように、内部シャッタ６５は、トナー排出部６３の内部空間の垂直断面形状と一致するように例えば円筒形状で形成され、トナー搬送スクリュー６２の回転軸に軸支される開口部６５ａを中心部に有する。この開口部６５ａは、内部シャッタ６５のトナー搬送スクリュー６２の回転軸６２ａに沿う移動を可能にするために例えば鍵穴形状で形成されており、その鍵穴形状を含んだ内径は、トナー搬送スクリュー６２の螺旋羽根６２ｂの外径より大きくなる。また、内部シャッタ６５は、外部のシャッタ位置検知センサ（シャッタ位置検知手段）によりその移動を検知可能にするための被検知部６５ｂを有する。なお、図４（ｃ）に示すように、被検知部６５ｂは、少なくとも内部シャッタ６５の外周の一部に設けられていても良い。また、図４（ｄ）に示すように、内部シャッタ６５は、トナー搬送スクリュー６２の螺旋羽根６２ｂの垂直断面と一致する扇状切欠き部６５ｃとを有する形状でも良い。

内部シャッタ６５は、トナー搬送スクリュー６２の回転に応じて回転変位する螺旋羽根６２ｂにより、回転軸６２ａの軸方向に沿って、トナー排出口６７を通過移動する方向（すなわちトナー搬送方向下流側）に向かって移動可能に設けられる。

また、内部シャッタ６５は、トナー搬送スクリュー６２の螺旋羽根６２ｂとの構造において、単にトナー搬送スクリュー６２を逆回転しても初期位置に戻らない形状を有し、位置が第三者によって不正にその位置をリセットできないようになっている。

攪拌パドル６６は、トナー搬送スクリュー６２と略平行に配置された回転軸６６ａ周りに例えば４枚の攪拌羽根６６ｂを該回転軸６６ａの軸線に沿って設けた攪拌部材であり、攪拌羽根６６ｂが回転することによりトナー収容部６１内のトナーを解かす。

トナー排出口６７は、トナー排出部６３の周壁の底部に矩形状に開口形成されたトナー補給口であり、トナー搬送スクリュー６２により搬送されてきたトナーをトナーカートリッジ６の外部、すなわちトナー補給パイプに排出する。

一方、画像形成装置１は、図３（ａ）に示すように、内部シャッタ６５の移動を検知するためのシャッタ位置検知センサ１１を備えている。このシャッタ位置検知センサ１１は、少なくとも、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過したことを検知できる位置に配置される。なお、シャッタ位置検知センサ１１は、トナーカートリッジ６に一体として設けることもできるが、この場合、個々のトナーカートリッジ６にシャッタ位置検知センサ１１が必要となる。

また、画像形成装置１は、シャッタ位置検知センサ１１において内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過したことを検知できた場合において印刷動作を開始するように制御する制御部１３をも備えている。

次に、トナーカートリッジ６に備わる内部シャッタ６５のシャッタ位置検知動作に関して図５を参照して説明する。最初に、図５（ａ）に示すように、トナーカートリッジ６は、単品の状態（例えば、部品単位で保管されている状態）では、トナー収容部６１内において、内部シャッタ６５がトナー排出部６３内でトナー排出口６７よりトナー搬送方向上流側に配置されている。従って、この場合、シャッタ位置検知センサ１１は内部シャッタ６５を検知しない。

次に、図５（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ６によりトナー補給動作が開始されると、トナー搬送スクリュー６２が回転することにより内部シャッタ６５が螺旋羽根６５ｃによりトナー搬送方向（矢印方向）下流側に搬送される。

そして、図５（ｃ）に示すように、内部シャッタ６５が、トナー排出口６７を通過してトナー搬送スクリュー６２がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部まで移動すると、シャッタ位置検知センサ１１が内部シャッタ６５を検知する。また、この場合、トナー収容部６１内部とトナー補給パイプとが連通し、トナー排出口６７からのトナー供給が開始される。なお、内部シャッタ６５は、トナー搬送方向下流側端部にまでの移動した後は、回転軸の軸方向（水平方向）における移動は停止するが、動作確認のため、トナー搬送スクリュー６２の回転に伴う回転動作が行われることが望ましい。

次に、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサ１１を用いた内部シャッタ６５の検知方法に関して図６及び図７を参照して説明する。

図６（ａ）に示す場合、内部シャッタ６５に設けられる被検知部は、内部シャッタ６５の外周側の少なくとも一部に設けられた金属部材又は磁力部材６５ｄとなる。一方、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサは磁力センサ１１ａである。この磁力センサ１１ａは、金属部材又は磁力部材６５ｄにより内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部にまで移動したことを検知して、また内部シャッタ６５の回転数などを検知する。

なお、図６（ａ）に示す場合、内部シャッタ６５の外周側の一部に設けられた金属部材６５ｄの通過信号をカウントすることで正確に内部シャッタ６５の回転数を検知できる。また、回転数が検知できない場合や、トナー搬送スクリュー６２の回転数と一致していない場合には不具合が生じているものとして印刷動作を停止して、その警告メッセージを表示部に表示することもできる。

図６（ｂ）に示す場合、内部シャッタ６５に設けられる被検知部は、導電性を有する金属などの導通部材６５ｅとなる。この導通部材６５ｅは、電気的な接点を満たせば良く、コイルバネや板バネを用いても良い。一方、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサは電気センサ１１ｂであり、内部シャッタ６５の有する導通部材６５ｅを介して電気センサ１１ｂが導通する。このことで、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部まで移動したことを検知でき、また内部シャッタ６５の回転数なども検知できる。

図６（ｃ）に示す場合、内部シャッタ６５に設けられる被検知部は、内部シャッタ６５に設けられた透光部材６５ｆとなる。この透光部材６５ｆは例えばポリエチレンなどの透光性樹脂で構成される。また、図６（ｄ）に示す場合、内部シャッタ６５に設けられる被検知部は、内部シャッタ６５に設けられた光反射部材６５ｇとなる。一方、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサは光学センサ１１ｃであり、この光学センサ１１ｃは、例えば光源と検知器とを備え、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部にまで移動したことを検知できる。

図７（ａ）に示す場合、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサは、画像形成装置１に備わるプッシュスイッチ１１ｄである。内部シャッタ６５は、トナー搬送方向下流側への移動に伴ってプッシュスイッチ１１ｄを押圧する。このことで、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部まで移動したことを検知できる。

図７（ｂ）に示す場合、内部シャッタ６５に設けられる被検知部は、内部シャッタ６５に設けられた超音波反射部材６５ｈとなる。一方、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサは超音波センサ１１ｅである。超音波センサ１１ｅは、超音波を超音波反射部材６５ｈに当てて、その周波数の変化や大きさの変化により、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部まで移動したことを検知する。

なお、内部シャッタの回転数を正確に検知するためには、トナー搬送方向下流側端部にまで移動した内部シャッタが、トナー搬送スクリュー６２の回転から外れて、から回りすることを防止する機構が必要となる。そのため、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、内部シャッタ６５の開口部６５ａの一側面に設けられた凹形状の嵌合部６５ｉと、トナー搬送スクリュー６２の回転軸６２ａの一端側に設けられたリブ６２ｄとを嵌め合わすことが考えられる。この構成により、内部シャッタ６５が空回りすることなく、トナー搬送スクリュー６２の回転に伴って確実に回転する。

また、図８（ｃ）に示すように、内部シャッタ６５に貫通孔６５ｊを形成する。一方、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサ１１は光学センサであり、この光学センサからの光が貫通孔６５ｊを貫くことで内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部まで移動したことを検知することも考え得る。さらに、画像形成装置１に設けられるシャッタ位置検知センサ１１は、上記のようにトナー搬送方向下流側端部にのみ設けられるものではなく、例えば、図８（ｄ）に示すように、トナー排出部６３の周壁に亘って設けることも考え得る。さらに、図９に示すように、トナー搬送スクリュー６２のリブ６２ｄは、トナー搬送方向下流側において、トナー搬送スクリュー６２の回転軸６２ａに対して平行方向となるように形成されることが好ましい。

次に、画像形成装置１の動作手順に関して図１０を参照して説明する。最初に、トナーカートリッジ６が画像形成装置１の所定箇所に挿入されると、画像形成装置１に備わるシャッタ位置検知センサ１１が内部シャッタ６５の位置を検知する（Ｓ９１）。

次に、シャッタ位置検知センサ１１は、内部シャッタ６５が未だ移動していないことを検知すると（Ｓ９２でＹｅｓ）、トナー搬送スクリュー６２が回転されて、シャッタ位置検知センサ１１が内部シャッタ６５を検知できるか否か判定する（Ｓ９３）。そして、シャッタ位置検知センサ１１は内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過してトナー搬送方向下流側端部に移動されたことを検知すると（Ｓ９４でＹｅｓ）、トナーカートリッジ６に予め取り付けられたデータチップの読み込み動作を開始する（Ｓ９５）。そして、画像形成装置１は、読み込んだデータチップに使用履歴がないことを確認すると（Ｓ９５でＹｅｓ）、データチップへの履歴書き込みを行うと共に、印刷動作を実行する（Ｓ９６）。また、印刷動作中においては、トナーカートリッジ６からのトナー補給時においてトナー搬送スクリュー６２の回転が確認できる場合にのみ（Ｓ９７でＹｅｓ）、印刷動作を続行する。

なお、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過して移動したことを検知できない場合（Ｓ９４でＮｏ）、データチップに使用履歴がある場合（Ｓ９５でＮｏ）やトナーカートリッジ６からのトナー補給時にトナー搬送スクリュー６２の回転を確認できない場合には（Ｓ９７でＮｏ）、異常状態となる。この場合、例えば図１１に示すように、画像形成装置１の表示部１２において「トナーカートリッジを確認して下さい」など印刷動作を停止のための警告メッセージが表示される（Ｓ９８）。

一方、シャッタ位置検知センサ１１は、内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過して移動したことを検知すると（Ｓ９２でＮｏ）、画像形成装置１は、読み込んだデータチップに使用履歴があるか否かを確認する（Ｓ９９）。そして、画像形成装置１は、使用履歴がある場合においては（Ｓ９９でＹｅｓ）、データチップへの履歴書き込みを行うと共に、印刷動作へ移行する（Ｓ１００）。また、印刷動作中においては、トナーカートリッジ６からのトナー補給時においてトナー搬送スクリュー６２の回転が確認できる場合にのみ（Ｓ１０１でＹｅｓ）、印刷動作を続行する。なお、使用履歴がない場合や（Ｓ９９でＮｏ）、トナーカートリッジ６からのトナー補給時にトナー搬送スクリュー６２の回転を確認できない場合には（Ｓ１０１でＮｏ）、画像形成装置１の表示部１２において警告メッセージの表示を行う（Ｓ９８）。

このように、画像形成装置１は、（１）トナーカートリッジ６が内部シャッタ６５を有さないなどの場合には、画像形成装置１のシャッタ位置検知センサ１１が内部シャッタ６５の移動を検知できないために印刷動作を実行できない。また、（２）トナーの再充填品のように、内部シャッタ６５は有しているが既にトナー搬送方向下流側端部に移動している場合、トナーカートリッジ６の挿入直後に内部シャッタ６５がシャッタ位置検知センサ１１を用いて検知される。この場合、さらに、使用履歴データを参照することで、トナーカートリッジ６が真製品か否かを判定でき、不適切なトナーカートリッジ６を用いた印刷動作を確実に防止できる。

以上のように、本実施の形態に係るトナーカートリッジ６は、内部シャッタ６５を備えているために、トナーカートリッジ６のトナーがトナー排出口６７付近で凝縮したり、塊となってトナー排出口６７を塞ぐことを防止して、確実なトナー補給動作が可能になる。

また、トナーカートリッジ６に備わる内部シャッタ６５は、画像形成装置１のシャッタ位置検知センサ１１を用いた位置移動検知が可能となる被検知部６５ｂを有する。一方、画像形成装置１のシャッタ位置検知センサ１１は、被検知部６５ｂにより内部シャッタ６５の移動を検知する。このため、画像形成装置１は、内部シャッタ６５の移動の不具合を検知でき、トナーカートリッジ６からのトナー補給量の変化、トナーカートリッジ６の駆動部分の破損、画像形成装置１のトナー搬送スクリュー６２の駆動モータ破損を未然に防止できる。

また、トナーカートリッジ６は、単にトナー搬送スクリュー６２を逆回転するだけで内部シャッタ６５が初期位置に戻らないような構造を有している。このため、使用後の真正品のトナーカートリッジ６を元に型を起こしてコピーしたり、トナーをリフィル（re-fill）しただけの偽造のトナーカートリッジ６では画像形成装置１は印刷動作を開始しない。このため、リフィルされたような不適切なトナーカートリッジが何度も使用されることによる画像形成装置１の駆動部トルクの不具合や、その他の駆動部分への悪影響を防止できる。

さらに、画像形成装置１は、シャッタ位置検知センサ１１においてトナー搬送スクリュー６２の回転に伴い内部シャッタ６５がトナー排出口６７を通過したことを検知した後に印刷動作を開始できる。このため、トナーカートリッジ６の外側に判別部材や材料を張り付けただけのような不適切なトナーカートリッジでは印刷動作が開始されることがない。なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
３ 現像装置
４ 二次転写ローラ（転写装置）
５ 定着装置
６ トナーカートリッジ
８ 帯電装置
９ クリーニング部
１１ シャッタ位置検知センサ（シャッタ位置検知手段）
１１ａ 磁力センサ
１１ｂ 電気センサ
１１ｃ 光学センサ
１１ｄ プッシュスイッチ
１１ｅ 超音波センサ
１２ 表示部
１３ 制御部
６１ トナー収容部
６２ トナー搬送スクリュー
６２ａ 回転軸
６２ｂ 螺旋羽根
６２ｄ リブ
６３ トナー排出部
６４ 外部シャッタ
６５ 内部シャッタ
６５ａ 開口部
６５ｂ 被検知部
６５ｄ 金属部材，磁力部材
６５ｅ 導通部材
６５ｆ 透光部材
６５ｇ 光反射部材
６５ｈ 超音波反射部材
６５ｉ 嵌合部
６５ｊ 貫通孔
６７ トナー排出口

Claims (10)

1. 箱状体で形成されてトナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部の長手方向の一端側に設けられるトナー排出部と、回転軸と螺旋羽根を有し、前記トナー収容部内のトナーを前記トナー排出部側に搬送するトナー搬送スクリューと、前記トナー排出部内に配置されて前記トナー収容部と前記トナー排出部とを区分けする内部シャッタと、を備えるトナーカートリッジにおいて、
   前記トナー排出部の周壁には前記トナー排出部内のトナーを外部に排出するためのトナー排出口が開口形成され、
   前記内部シャッタは、前記トナー搬送スクリューの回転に伴って前記回転軸の軸方向に沿って移動して前記トナーカートリッジが使用可能状態となり、当該内部シャッタの移動を検知するためのシャッタ位置検知手段により、当該内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知するための被検知部を備える、ことを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記シャッタ位置検知手段が磁力センサである場合に対応して、前記内部シャッタの被検知部は、当該内部シャッタの外周側に設けられた金属部材又は磁力部材である、ことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 前記シャッタ位置検知手段が光学センサである場合に対応して、前記内部シャッタの被検知部は、透光部材又は光反射部材である、ことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
4. 前記内部シャッタは、円筒形状で形成され、その開口部には凹形状の嵌合部が形成され、
   前記トナー搬送スクリューのトナー搬送方向下流側には、前記トナー搬送スクリューの回転軸に対して平行方向であり、当該嵌合部と嵌合するリブが形成される、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記内部シャッタは、前記トナー搬送スクリューの回転に伴って回転し、
   前記シャッタ位置検知手段は、さらに、前記内部シャッタに備わる前記被検知部により、前記内部シャッタの回転を検知する機能を有する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記シャッタ位置検知手段は、前記トナーカートリッジに一体として設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記請求項１乃至５のいずれか一項に記載のトナーカートリッジが着脱可能に装着される画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジの内部シャッタに設けられた被検知部により、前記内部シャッタがトナーを外部に排出するためのトナー排出口を通過したことを検知するシャッタ位置検知手段を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
8. 前記画像形成装置は、さらに、前記シャッタ位置検知手段において前記内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知できた場合において印刷動作を開始するように制御する制御手段を備える、ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成装置は、さらに、前記シャッタ位置検知手段において前記内部シャッタが前記トナー排出口を通過したことを検知できない場合において、前記トナーカートリッジの確認をユーザに促すための警告メッセージを表示する表示部を備える、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムを帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、前記感光体ドラム上に残留したトナーを除去するクリーニング部と、を備えるプロセスカートリッジにおいて、
    前記トナーカートリッジとして、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のトナーカートリッジを用いる、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。