(57)【要約】【課題】非認定のトナーの混入を回避しつつ、カートリッジの装着の有無や認定品／非認定品の識別を速やかに行うことのできる技術を提供する。【解決手段】カートリッジ判断部はトナー補給モータを逆回転させるための駆動信号をモータドライバに出力したときに（♯１）ロック電流を検出し（♯２でＹＥＳ）、タグ情報を取得すると（♯３でＹＥＳ）現像器に認定品のカートリッジが装着されたと判断し（♯４）、ロック電流を検出し（♯２でＹＥＳ）タグ情報を取得しなかった場合（♯３でＮＯ）現像器に非認定品のカートリッジが装着されたと判断し（♯６）、ロック電流を検出せず（♯２でＮＯ）タグ情報を取得すると（♯８でＹＥＳ）現像器に偽物のカートリッジが装着されたと判断し（♯９）、ロック電流を検出せず（♯２でＮＯ）タグ情報を取得しなかった場合（♯８でＮＯ）現像器にはカートリッジが未装着と判断する（♯１１）。【選択図】図７
2011069919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認定品である旨を示す認定品情報を保持する認定品情報保持部と、装置本体に設置されたモータで生成される駆動力の伝達を受けて一方向に回転駆動されることにより、次段の現像剤収容部に現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の前記一方向の回転動作を許容し、他方向の回転動作を機械的に規制するロック機構とを有する現像剤カートリッジと、
現像剤カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、
前記認定品情報保持部を有する現像剤カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着されると、その現像剤カートリッジから前記認定品情報を読み出す認定品情報読出部と、
電源から前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、
前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに、前記ロック機構による前記搬送部材の前記他方向の回転動作の規制によって前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えたか否かの判断と、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたか否かの判断とに基づいて、前記カートリッジ装着部に認定品の現像剤カートリッジが装着されているか否かを検出する装着状態検出部と
を備える画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【請求項２】
前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超え、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジであると判断する請求項１に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【請求項３】
前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超え、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができなかったとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジでないと判断する請求項１に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【請求項４】
前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えず、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジではないと判断する請求項１に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【請求項５】
前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えず、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができなかったとき、前記カートリッジ装着部には現像剤カートリッジが装着されていないと判断する請求項１に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【請求項６】
前記ロック機構は、
傾斜角度の異なる２つの歯面からなるギヤ歯を複数有してなり、前記モータで生成される駆動力により前記搬送部材と一体的に回転駆動されるギヤと、
一端が所定位置に支持された状態で、他端が、前記搬送部材の前記一方向の回転動作に対応する方向に回転する前記ギヤの歯面に摺接する係合部材と
を備え、
前記搬送部材の前記他方向の回転動作に対応する方向の駆動力が前記ギヤに供給されたときに、該ギヤの傾斜角度の大きい方の歯面が前記係合部材の前記他端と係合することにより、前記搬送部材の前記他方向の回転動作を機械的に規制する請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に関し、特に、無線タグを用いてトナーカートリッジの管理を行う画像形成装置のカートリッジ検出システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像剤を用いて感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像化するプリンタやファクシミリ、複写機等の画像形成装置は、装置本体に装着されたカートリッジから供給されるトナーを用いて静電潜像をトナー像として現像化し、このトナー像を用紙などの記録媒体に転写することによって画像形成を行う。そして、カートリッジ内の現像剤がなくなると、ユーザによって新しいカートリッジに交換されることにより、画像形成装置内にトナーが補充される。
【０００３】
ここで、新しく装着されるカートリッジとして、画像形成装置のメーカの正規純正品又はメーカに認定された製品（以下、まとめて「認定品」と言う）以外のカートリッジ（非認定品）が使用される場合がある。このような非認定のカートリッジが使用されると、画像形成装置の性能が十分に発揮されないばかりでなく、画像形成装置の故障の原因にもなり得る。
【０００４】
そこで、近年では、カートリッジやトナーの情報をタグ情報として記憶した無線タグをカートリッジに取り付け、カートリッジの装着後、画像形成装置の本体に配設された通信回路がタグ情報を読み取ることによって、装着されたカートリッジが認定品であるか否かを識別する、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線自動認識）技術等を利用したカートリッジの管理を行う画像形成装置が開発されている。
【０００５】
一方、このカートリッジの管理に関連する技術文献として下記特許文献１がある。下記特許文献１には、新たに装着されたトナーカートリッジが認識できないときは、現像手段への現像剤の補給動作を一旦停止し、Ｔ／ＣセンサやＩＤセンサの出力信号が示す濃度が、許容される画像濃度以下になったときに前記補給動作を再開し、補給動作を再開してから画像濃度が高くなる方向に推移した場合は、非認定カートリッジが装着されたと判断する一方、補給動作を再開しても画像濃度が高くならない場合は、カートリッジが未装着であると判断する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５１１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１には次のような懸念すべき事項がある。すなわち、前記特許文献１は、装着されているカートリッジが非認定品のカートリッジであるのか、それとも前記カートリッジが未装着であるのかの判断を、補給動作再開後の現像剤の濃度変化に基づいて実施するものである。そのため、装着されているカートリッジが非認定品のカートリッジである場合、装置内への非認定のトナーの混入が避けられない。非認定のトナーが装置内に混入すると、前述したように画像形成装置の故障の発生を招来する虞がある。
【０００８】
また、前記特許文献１においては、現像剤の濃度変化を監視する期間が必要であるため、非認定品のカートリッジであるのか前記カートリッジが未装着であるのかを、装置の起動直後にユーザに報知することは困難である。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、非認定のトナーの混入を回避しつつ、カートリッジの装着の有無や認定品／非認定品の識別を速やかに行うことのできる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、認定品である旨を示す認定品情報を保持する認定品情報保持部と、装置本体に設置されたモータで生成される駆動力の伝達を受けて一方向に回転駆動されることにより、次段の現像剤収容部に現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材の前記一方向の回転動作を許容し、他方向の回転動作を機械的に規制するロック機構とを有する現像剤カートリッジと、現像剤カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、前記認定品情報保持部を有する現像剤カートリッジが前記カートリッジ装着部に装着されると、その現像剤カートリッジから前記認定品情報を読み出す認定品情報読出部と、電源から前記モータに供給される電流を検出する電流検出部と、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに、前記ロック機構による前記搬送部材の前記他方向の回転動作の規制によって前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えたか否かの判断と、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたか否かの判断とに基づいて、前記カートリッジ装着部に認定品の現像剤カートリッジが装着されているか否かを検出する装着状態検出部とを備える画像形成装置のカートリッジ検出システムである。
【００１１】
この発明によれば、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに、前記ロック機構による前記搬送部材の前記他方向の回転動作の規制によって前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えたか否かの判断と、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたか否かの判断とに基づいて、前記カートリッジ装着部に認定品の現像剤カートリッジが装着されているか否かを検出するようにしたので、従来のように、装着された現像剤カートリッジが認定品であるか否かを検出するために、該現像剤カートリッジ内の現像剤を画像形成装置内に取り込まなくて済み、従来のように非認定のトナーが画像形成装置内に混入するのを回避することができる。
【００１２】
また、前記カートリッジ装着部に認定品の現像剤カートリッジが装着されているか否かの検出を前記２つの判断に基づいて行うため、速やかに前記カートリッジ装着部に認定品の現像剤カートリッジが装着されているか否かの検出を行うことができる。
【００１３】
請求項１に記載の画像形成装置のカートリッジ検出システムにおいては、請求項２に記載の発明のように、前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超え、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジであると判断するとよい。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超え、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができなかったとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジではないと判断するとよい。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えず、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができたとき、前記カートリッジ装着部に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジではないと判断するとよい。
【００１６】
請求項５に記載の発明のように、前記装着状態検出部は、前記搬送部材に前記他方向の回転動作を行わせるための駆動力を前記モータから供給したときに前記電流検出部により検出される電流が予め定められた電流値を超えず、且つ、前記カートリッジ装着部に装着された現像剤カートリッジから前記認定品情報読出部により前記認定品情報を読み出すことができなかったとき、前記カートリッジ装着部には現像剤カートリッジが装着されていないと判断するとよい。
【００１７】
また、前記ロック機構の構成としては、請求項６に記載の発明のように、前記ロック機構は、傾斜角度の異なる２つの歯面からなるギヤ歯を複数有してなり、前記モータで生成される駆動力により前記搬送部材と一体的に回転駆動されるギヤと、一端が所定位置に支持された状態で、他端が、前記搬送部材の前記一方向の回転動作に対応する方向に回転する前記ギヤの歯面に摺接する係合部材とを備え、前記搬送部材の前記他方向の回転動作に対応する方向の駆動力が前記ギヤに供給されたときに、該ギヤの傾斜角度の大きい方の歯面が前記係合部材の前記他端と係合することにより、前記搬送部材の前記他方向の回転動作を機械的に規制する構成とすると、比較的簡単な構成で、他方向の回転動作を機械的に規制する構造を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、非認定のトナーの混入を回避しつつ、カートリッジの装着の有無や認定品／非認定品の識別を速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの内部構造を説明するための正面断面視図である。
【図２】カップリングと駆動軸との連結構造を示す図である。
【図３】図１に示したプリンタの電気的構成を示す機能ブロック図である。
【図４】ワンウェイギヤのロック構造を示す図である。
【図５】ワンウェイギヤのロック構造を示す図である。
【図６】過電流検出回路の回路構成を示す図である。
【図７】制御部による判断処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１の内部構造を説明するための正面断面視図である。
【００２１】
図１に示すように、プリンタ１は、箱形を呈した装置本体１１を備えている。装置本体１１は、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像データに基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、転写材としての用紙Ｐに転写されたトナー画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、画像形成部１２へトナーを補給するトナー補給部１５と、装置本体１１の上部に定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１６とを備えて構成されている。
【００２２】
装置本体１１の上面適所には、用紙Ｐの出力条件等を入力操作するための操作パネル（図示せず）やユーザに対するメッセージ等を表示する表示パネル２７が設けられている。この操作パネルには、電源キーやスタートボタン、各種機能を設定するための設定キー等が設けられている。
【００２３】
用紙貯留部１４は、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４１を備えている。用紙トレイ１４１は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における右端）の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４２の駆動によって用紙搬送路１１１へ向けて繰り出されるようになっており、１枚ずつ繰り出され用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における第２転写ローラ１１３と駆動ローラ１２５ａ（中間転写ベルト１２５ｃ）との間のニップ部へ向けて送り込まれる。
【００２４】
画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１における左側）から下流側へ向けて順次配設された、ブラック色の現像剤を用いるブラック用画像形成ユニット１２Ｋ、イエロー色の現像剤を用いるイエロー用画像形成ユニット１２Ｙ、シアン色の現像剤を用いるシアン用画像形成ユニット１２Ｃ、マゼンタ色の現像剤を用いるマゼンタ用画像形成ユニット１２Ｍを備える。
【００２５】
各画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍは、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１の周面を均一に帯電させる帯電装置１２２と、帯電された感光ドラム１２１の周面に画像データに基づくレーザ光を照射して静電潜像を感光体ドラム１２１の周面に形成させる露光装置１２４と、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像を現像化して顕像を形成する現像器１２３と、感光体ドラム１２１の周面に形成された顕像を中間転写ベルト１２５ｃに転写する転写ローラ１２６と、顕像が転写された後の感光体ドラム１２１の周面に残存する現像剤を除去するクリーニング装置１２７をそれぞれ備えている。
【００２６】
現像器１２３は、現像剤を収容する現像剤槽１２３ａ、現像ローラ１２３ｂ、磁気ローラ１２３ｃ、パドルミキサ１２３ｄ、攪拌ミキサ１２３ｅ及びＴＣセンサ１２８を備えて構成されている。現像ローラ１２３ｂは、表面に現像剤を担持しながら回転することにより、感光体ドラム１２１の周面に予め形成された静電潜像の部分に、前記現像剤のうちトナーのみを供給して現像化する。
【００２７】
磁気ローラ１２３ｃは、内部に配置された磁石によって現像剤を吸着して磁気ブラシを発生させ、現像ローラ１２３ｂに現像剤を供給する。パドルミキサ１２３ｄ及び攪拌ミキサ１２３ｅは、らせん状の羽根を有して互いに逆方向に現像剤を搬送しながら攪拌して、トナーを帯電させる。パドルミキサ１２３ｄは、帯電させたトナーとキャリアとを含む現像剤を磁気ローラ１２３ｃに供給する。
【００２８】
現像剤槽１２３ａの底辺近傍付近には、現像剤槽１２３ａ内のトナー濃度（キャリア対トナー比率）を検出するためのＴＣセンサ１２８が配設されている。ＴＣセンサ１２８は、一定の時間間隔で現像剤槽１２３ａにおけるトナーの透磁率を検出し、検出した透磁率を電気信号（電圧値）に変換して後述する制御部２０へ出力する。制御部２０は、ＴＣセンサ１２８から出力された電気信号に基づいて現像剤槽１２３ａ内のトナー濃度を算出し、トナー濃度が適正な濃度に維持されるように後述するトナー補給モータ１５３に制御信号を出力して、現像剤槽１２３ａに補給されるトナーの量を調整する。
【００２９】
感光体ドラム１２１の上方位置には、中間転写体１２５が設置されている。中間転写体１２５は、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間に張設された無端状の中間転写ベルト１２５ｃを有し、該中間転写ベルト１２５ｃの下側に各感光体ドラム１２１の周面が当接するようになっている。中間転写ベルト１２５ｃは、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回するようになっている。
【００３０】
従って、中間転写ベルト１２５ｃが周回することによりその表面に対し画像形成ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックの顕像の転写が行われ、次いで中間転写ベルト１２５ｃの同一位置に画像形成ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローの顕像の転写が重ね塗り状態で行われ、次いで中間転写ベルト１２５ｃの同一位置に画像形成ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンの顕像の転写が重ね塗り状態で行われ、最後に画像形成ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタの顕像の転写が行われる。
【００３１】
これによって中間転写ベルト１２５ｃの表面に、ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタの各色のトナーが重ね塗りされたカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
中間転写ベルト１２５ｃの最下流側には、中間転写ベルト１２５ｃ上に転写されたトナー像の光学濃度を検出するＩＤセンサ１７が配設されている。ＩＤセンサ１７は、例えば反射光を検出する鏡面反射型センサであり、中間転写ベルト１２５ｃの表面の検出位置に対して所定角度だけ傾斜して配置されたＬＥＤ光源と、受光素子としてのフォトトランジスタ等によって構成されている。中間転写ベルト１２５ｃ上のトナー像に対して前記ＬＥＤ光源から光が照射され、その反射光の光量をフォトトランジスタが検出することによってトナー像の光学濃度（画像濃度）を測定する。ＩＤセンサ１７は測定結果を電気信号に変換し、後述する制御部２０へ出力する。
【００３３】
画像形成部１２の図１における右方位置には、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４から繰り出された用紙は、この搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている中間転写ベルト１２５ｃへ向けて搬送される。
【００３４】
用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に中間転写ベルト１２５ｃの表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつ或る用紙Ｐが転写ベルト１２５ｃと第２転写ローラ１１３とによって押圧状態で挟持されることにより中間転写ベルト１２５ｃ上のトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００３５】
定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体が装着された加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０の周面に対して対向配置された加圧ローラ４０とを備えている。中間転写ベルト１２５ｃのトナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された用紙Ｐは、回転する加熱ローラ３０と加圧ローラ４０とのニップ部を通過することによって、加熱ローラ３０からの熱を得て定着処理が施される。
【００３６】
定着処理が完了した用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１６の排紙トレイ１６１へ向けて排出される。
【００３７】
トナー補給部１５は、画像形成部１２の各画像形成ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍに対応してブラック用カートリッジ１５１Ｋ、イエロー用カートリッジ１５１Ｙ、シアン用カートリッジ１５１Ｃ及びマゼンタ用カートリッジ１５１Ｍ（以下、包括して「カートリッジ１５１」と表記する）と、各カートリッジ１５１に対応したトナー補給モータ１５３Ｋ、１５３Ｙ、１５３Ｃ及び１５３Ｍ（以下、包括して「トナー補給モータ１５３」と表記する）とを備えて構成されている。
【００３８】
各カートリッジ１５１には、各色のトナーが収容されており、装置本体１１に対して着脱自在に構成されている。図４に示すように、カートリッジ１５１内には、当該カートリッジ１５１内の現像剤を現像器１２３の現像剤槽１２３ａに搬送するための搬送部材１５１１（図４参照）が回転自在に設けられている。また、図２，図４に示すように、この搬送部材１５１１には、駆動軸１５１ｂが連結されており、前記駆動軸１５１ｂの一端側が当該カートリッジ１５１の筐体から外部に突出している。
【００３９】
一方、カートリッジ１５１が装着される装置本体１１の装着位置には、カップリング８０が設けられている。カップリング８０には、ギヤなどからなる動力伝達機構３０１を介してトナー補給モータ１５３（図３参照）で生成された駆動力が伝達されるようになっており、該駆動力によって前記カップリング８０は回転駆動される。
【００４０】
トナー補給モータ１５３は、後述する制御部２０から出力される制御信号に従って駆動するものであり、トナー補給モータ１５３の駆動によってカートリッジ１５１から画像形成ユニット１２へトナーが供給される。
【００４１】
カートリッジ１５１に設けられた駆動軸１５１ｂと、装置本体１１に設けられたカップリング８０との間には、嵌合構造が構成されている。すなわち、図２に示すように、前記駆動軸１５１ｂの軸方向と直交する平面で、該駆動軸１５１ｂの前記一端部を切断したときの断面形状は三角形状とされている一方、カップリング８０には、この三角形と同形状の凹部８０ａが形成されており、前記駆動軸１５１ｂが嵌め込まれるようになっている。
【００４２】
駆動軸１５１ｂの前記一端部が前記凹部８０ａに嵌め込まれると、トナー補給モータ１５３で生成された駆動力が前記カップリング８０及び駆動軸１５１ｂを介して前記搬送部材１５１１に伝達されることによって該搬送部材１５１１が回転駆動し、カートリッジ１５１から画像形成ユニット１２へ現像剤が供給される。
【００４３】
各カートリッジ１５１には、前記搬送部材１５１１の他、該搬送部材１５１１と同軸上で回転するワンウェイギヤ３０２と、係合部材３０３とが設けられている。ワンウェイギヤ３０２は、図５に示すように、傾斜角度が比較的小さい第１歯面３０２ａと、傾斜角度が比較的大きい第２歯面３０２ｂとを有する鋸状（三角形状）のギヤ歯が周方向に一定間隔で形成されたギヤである。
【００４４】
係合部材３０３は、例えばスティック状をなし、予め定められた方向にワンウェイギヤ３０２が回転したときに該ワンウェイギヤ３０２の周面（歯面）上を摺接する一方、それと逆方向のワンウェイギヤ３０２の回転動作を規制する。
【００４５】
すなわち、前記係合部材３０３は、傾斜角度が比較的小さい前記第１歯面３０２ａ上には乗り上げることができる一方、傾斜角度が比較的大きい前記第２歯面３０２ｂ上には乗り上げることができず、該第２歯面３０２ｂに引っかかる。したがって、前記係合部材３０３が前記第１歯面３０２ａ上に乗り上げる方向に対応する、図５の矢印Ｘの方向への前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作は許容される一方、その逆方向（図５の矢印Ｙの方向）への前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作は規制（ロック）される。
【００４６】
前述したように、ワンウェイギヤ３０２は、前記トナー補給モータ１５３の出力軸と機械的に連結されているから、前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作が規制（ロック）されると、前記動力伝達機構３０１による動力伝達動作や前記トナー補給モータ１５３の出力軸１５３ａの回転動作が規制される。
【００４７】
本実施形態では、トナー補給モータ１５３が正回転したときに、係合部材３０３が前記第１歯面３０２ａ上に乗り上げる方向に搬送部材１５１１が回転するように設計されている。したがって、トナー補給モータ１５３が正回転したときには、前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作は規制（ロック）されず、図５の矢印Ｘの方向への前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作は許容され、カートリッジ１５１から画像形成ユニット１２へ現像剤が供給される。一方、トナー補給モータ１５３が逆回転したときには、図５の矢印Ｙの方向への前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作は規制（ロック）される。
【００４８】
図１に戻り、各カートリッジ１５１には、ＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波方式認識）タグ１５２Ｋ、１５２Ｙ、１５２Ｃ及び１５２Ｍ（以下、包括して「ＲＦＩＤタグ１５２」と表記する）が取り付けられている。
【００４９】
このＲＦＩＤタグ（無線タグ）１５２は、取り付けられているカートリッジ１５１の使用回数や収容しているトナーの仕様、残量情報等の物品情報、或いは、当該ＲＦＩＤタグ１５２固有の識別情報（以下、これらをまとめて「タグ情報」と表記する）を記憶するメモリと、メモリに記憶された情報を電磁波に乗せて発信する通信回路とを備えて構成されている。
【００５０】
通信回路から発信された電磁波は、装置本体１１に設置されているＲＦＩＤ基板２１上の対応するＲＦＩＤ通信部２１１Ｋ、２１１Ｙ、２１１Ｃ及び２１１Ｍ（以下、包括して「ＲＦＩＤ通信部２１１」と表記する）がそれぞれ受信する。ＲＦＩＤ通信部２１１は、受信した電磁波を電気信号に変換し、該電気信号をタグ情報として後述する制御部２０へ出力する。
【００５１】
図３は、図１に示したプリンタ１の電気的構成を示す機能ブロック図である。プリンタ１は、制御部２０、画像メモリ２２、記憶部２３、用紙給紙部２４、画像形成部１２、ＩＤセンサ１７、画像処理部２５、操作部２６、表示パネル２７、トナー補給モータ１５３、ＲＦＩＤ通信部２１１、ネットワークＩ／Ｆ部２８、過電流検出回路３０５を備えて構成されている。尚、図１において説明した構成要素と同一のものには、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
図６は、前記過電流検出回路３０５の回路構成を示す図である。
【００５３】
図６に示すように、前記過電流検出回路３０５は、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４とスイッチング素子ＳＷ１とを有する。スイッチング素子ＳＷ１のコレクタ端子は、抵抗素子Ｒ１４を介して電源ＶＱに接続されており、スイッチング素子ＳＷ１のエミッタ端子はグランドに接続されている。
【００５４】
抵抗素子Ｒ１１の一方の端子は、トナー補給モータ１５３の回転方向を切り替えるモータドライバＭＤに接続されており、該抵抗素子Ｒ１１の他方の端子は、グランドに接続されている。スイッチング素子ＳＷ１のベース端子は、抵抗素子Ｒ１２を介して、抵抗素子Ｒ１１とモータドライバＭＤとの接続点Ｃに接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ１のベース端子とエミッタ端子とは抵抗素子Ｒ１３を介して接続されている。
【００５５】
そして、接続点Ｃの電圧が所定の閾値を超えると、スイッチング素子ＳＷ１がオンするように抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の抵抗値が設定されている。すなわち、抵抗素子Ｒ１２，Ｒ１３の抵抗値によって所定の閾値が設定されている。
【００５６】
モータドライバＭＤには、トナー補給モータ１５３を正転方向に回転させるのか逆転方向に回転させるのかを指示する駆動信号が制御部２０から入力されるようになっており、モータドライバＭＤは、前記駆動信号に基づいて、電源Ｖｐの電力をトナー補給モータ１５３に出力する。また、モータドライバＭＤは、トナー補給モータ１５３を逆転させるとき、トナー補給モータ１５３に流れる電流を抵抗素子Ｒ１１を介してグランドへ流すようになっている。
【００５７】
すなわち、現像剤カートリッジ１５１内のトナーを前記現像剤槽１２３ａに搬送するときには、前記モータドライバＭＤに対して正転方向の駆動信号が制御部２０から出力される。一方、後述するように、制御部２０が、現像剤カートリッジ１５１が装着されたか否かを検出しようとするとき、前記モータドライバＭＤに対して逆転方向の駆動信号が制御部２０から出力される。
【００５８】
図３に戻り、制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、操作部２６や表示パネル２７を用いて入力された指示信号等に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示信号の出力やデータ転送等を行ってプリンタ１を統括的に制御するものであり、タグ情報取得部２０１と、カートリッジ判断部２０２と、報知処理部２０３とを機能的に備えている。
【００５９】
タグ情報取得部２０１は、ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得するものである。
【００６０】
カートリッジ判断部２０２は、トナー補給モータ１５３に対して逆回転動作を行わせる方向に電流を供給したときに、該トナー補給モータ１５３に流れる電流（以下、モータ電流という）の大きさと、前記タグ情報取得部２０１による前記タグ情報の取得の有無とに基づいて、現像剤カートリッジの装着の有無や認定品／非認定品／偽物の識別を行うものである。
【００６１】
非認定品の現像剤カートリッジとは、前記ワンウェイギヤ３０２や係合部材３０３は有しているが、認定品の現像剤カートリッジと同種のＲＦＩＤタグ（無線タグ）１５２は有していないものをいい、偽物の現像剤カートリッジとは、認定品の現像剤カートリッジと同種のＲＦＩＤタグ（無線タグ）１５２を有しているが、前記ワンウェイギヤ３０２や係合部材３０３は有していないものをいう。
【００６２】
カートリッジ判断部２０２は、トナー補給モータ１５３に対して逆回転動作を行わせる方向に電流を前記モータドライバＭＤに供給させ、前記過電流検出回路３０５のスイッチング素子ＳＷ１におけるコレクタ端子に電流が流れたか否かに基づいて、現像剤カートリッジ１５１が装着されているか否かを判断する。
【００６３】
ここで、トナー補給モータ１５３は、ロックされておらず、負荷が軽いときは流れる電流が少なく、ロックされて負荷が重くなると、流れる電流が増大する。そこで、抵抗素子Ｒ１１とモータドライバＭＤとの接続点Ｃの電圧についての前記所定の閾値は、トナー補給モータ１５３がロックされていないときの電流値より大きく、ロックされたときの電流値より小さい値に予め設定されている。
【００６４】
すなわち、現像剤カートリッジ１５１が装着されていないときには、前記動力伝達機構３０１のギヤ等の構成部品は空転し、トナー補給モータ１５３には一定の電流が流れ、その電流が抵抗素子Ｒ１１にも流れる。このとき、図６に示す前記接続点Ｃにおける電位は所定の閾値より低くなる。よって、ベース−エミッタ間の電圧は所定の閾値を超えず、前記スイッチング素子ＳＷ１はオフのままであり、コレクタ電流は零となり、ロック検知信号が抵抗素子Ｒ１４でプルアップされてハイレベルとなる。カートリッジ判断部２０２は、制御部２０が前記モータドライバＭＤに対して逆転方向の駆動信号を出力したときのロック検知信号がハイレベルであるときには、現像剤カートリッジ１５１が装着されていないと判断する。
【００６５】
一方、認定品及び非認定品の現像剤カートリッジ１５１が装着されているときには、トナー補給モータ１５３の出力軸と現像剤カートリッジ１５１内の前記搬送部材１５１１との間には動力伝達経路が構成されているが、係合部材３０３により前記ワンウェイギヤ３０２の回転動作が規制され、該ワンウェイギヤ３０２を含む動力伝達機構３０１全体の動力伝達動作がロックされる。動力伝達機構３０１による動力伝達動作がロックされると、トナー補給モータ１５３の回転がロックされることとなる。トナー補給モータ１５３は、負荷が大きくなるほど流れる電流が増大し、ロックされたときに電流が最大となる。このときの電流値をロック電流という。
【００６６】
そのため、トナー補給モータ１５３に流れる電流やモータドライバＭＤを介して抵抗素子Ｒ１１に所定量以上の電流（過電流）が流れ、前記接続点Ｃの電位が大きくなって前記所定の閾値を超え、これにより、スイッチング素子ＳＷ１がオンし、ロック検知信号がローレベルとなる。
【００６７】
カートリッジ判断部２０２は、制御部２０が前記モータドライバＭＤに対して逆転方向の駆動信号を出力したときにロック検知信号がローレベルになったとき（前記トナー補給モータ１５３に流れるモータ電流が過電流となったとき）には、認定品又は非認定品の現像剤カートリッジ１５１が装着されているものと判断する。
【００６８】
また、この場合において、前記カートリッジ判断部２０２は、装着された現像剤カートリッジから前記タグ情報が読み出せたことを検出すると、装置本体１１に装着されている現像剤カートリッジは、認定品の現像剤カートリッジであると判断し、装着された現像剤カートリッジから前記タグ情報が読み出せなかったことを検出すると、装置本体１１に装着されている現像剤カートリッジは、非認定品の現像剤カートリッジであると判断する。
【００６９】
また、前記カートリッジ判断部２０２は、制御部２０が前記モータドライバＭＤに対して逆転方向の駆動信号を出力したときに前記ロック検知信号がハイレベルとなり（前記トナー補給モータ１５３に流れるモータ電流が過電流とはならず）、且つ、装着された現像剤カートリッジから前記タグ情報が読み出せたことを検出すると、装置本体１１に装着されている現像剤カートリッジは、偽者の現像剤カートリッジであると判断する。
【００７０】
また、前記カートリッジ判断部２０２は、制御部２０が前記モータドライバＭＤに対して逆転方向の駆動信号を出力したときに前記ロック検知信号がハイレベルとなり（前記トナー補給モータ１５３に流れるモータ電流が過電流とはならず）、且つ、装着された現像剤カートリッジから前記タグ情報が読み出せなかったことを検出すると、装置本体１１には、現像剤カートリッジが装着されていないと判断する。
【００７１】
報知処理部２０３は、カートリッジ判断部２０２による判断結果を報知するものである。
【００７２】
図７は、制御部２０による判断処理を示すフローチャートである。制御部２０は、例えば、カートリッジ１５１が取り外されると、一定の周期で図７に示す処理を実施する。
【００７３】
図７に示すように、カートリッジ判断部２０２は、トナー補給モータ１５３を逆転方向に回転させる駆動信号をモータドライバＭＤに出力し（ステップ♯１）、ロック検知信号がローレベルになったか否か（ロック電流を検出したか否か）を判断する（ステップ♯２）。カートリッジ判断部２０２は、ロック検知信号がローレベルになった場合（前記ロック電流を検出した場合）には（ステップ♯２でＹＥＳ）、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得したか否かを検出する（ステップ♯３）。
【００７４】
カートリッジ判断部２０２は、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得したことを検出すると（ステップ♯３でＹＥＳ）、現像器１２３に現像剤カートリッジが装着され、その現像剤カートリッジは認定品の現像剤カートリッジであると判断し（ステップ♯４）、その旨を前記表示パネル２７に表示する（ステップ♯５）。
【００７５】
一方、ステップ♯３において、カートリッジ判断部２０２は、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得しなかったことを検出すると（ステップ♯３でＮＯ）、現像器１２３に現像剤カートリッジが装着され、その現像剤カートリッジは非認定品の現像剤カートリッジであると判断し（ステップ♯６）、その旨を前記表示パネル２７に表示する（ステップ♯７）。
【００７６】
また、ステップ♯２において、カートリッジ判断部２０２は、ロック検知信号がハイレベルの場合（前記ロック電流を検出しなかった場合）には（ステップ♯２でＮＯ）、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得したか否かを検出する（ステップ♯８）。
【００７７】
その結果、カートリッジ判断部２０２は、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得したことを検出すると（ステップ♯８でＹＥＳ）、現像器１２３に現像剤カートリッジが装着され、その現像剤カートリッジは偽物の現像剤カートリッジであると判断し（ステップ♯９）、その旨を前記表示パネル２７に表示する（ステップ♯１０）。
【００７８】
一方、ステップ♯８において、カートリッジ判断部２０２は、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得しなかったことを検出すると（ステップ♯８でＮＯ）、現像器１２３には現像剤カートリッジが未装着であると判断し（ステップ♯１１）、その旨を前記表示パネル２７に表示する（ステップ♯１２）。
【００７９】
以上のように、本実施形態では、トナー補給モータ１５３に対して正転時と逆方向に電流を供給した場合に、該トナー補給モータ１５３から搬送部材１５１１までの動力伝達経路上に設置したワンウェイギヤ３０２の回転動作を係合部材３０３により規制することにより、該ワンウェイギヤ３０２を含む動力伝達機構３０１全体の動力伝達動作がロックされるように現像剤カートリッジ１５１を構成し、トナー補給モータ１５３に対して正転時と逆方向に電流を供給したときに該トナー補給モータ１５３にロック電流が流れたか否かの判断と、前記タグ情報取得部２０１が前記ＲＦＩＤ通信部２１１からタグ情報を取得したか否かの判断とに応じて、現像器１２３に認定品の現像剤カートリッジ１５１の装着の有無を検出するようにしたので、新たに装着された現像剤カートリッジ１５１から前記現像剤槽１２３ａ内に現像剤が供給される前に、現像剤カートリッジ１５１が現像器１２３に装着されているか否かを判別することができる。
【００８０】
また、制御部２０がロック電流の有無とタグ情報の受信の有無とを確認するようにしたので、現像剤カートリッジ１５１の認定品／非認定品／偽物の識別を行うことができる。
【００８１】
その結果、非認定のトナーの混入を回避しつつ、現像剤カートリッジ１５１の装着の有無や認定品／非認定品／偽物の識別を速やかに行うことができる。
【符号の説明】
【００８２】
１    プリンタ
１２３ａ  現像剤槽
１２３ｂ  現像ローラ
１２３ｃ  磁気ローラ
１５    トナー補給部
１５１  カートリッジ
１５１１  搬送部材
１５１ｂ  駆動軸
１５２  ＲＦＩＤタグ
１５３  トナー補給モータ
１５３ａ  出力軸
２０    制御部
２０１  タグ情報取得部
２０２  カートリッジ判断部
２０３  報知処理部
８０    カップリング
３０１  動力伝達機構
３０３  係合部材
３０２  ワンウェイギヤ
３０２ａ  第１歯面
３０２ｂ  第２歯面
３０５  過電流検出回路
ＭＤ    モータドライバ
【図１】
2011069919.tif 000003
【図２】
2011069919.tif 000004
【図３】
2011069919.tif 000005
【図４】
2011069919.tif 000006
【図５】
2011069919.tif 000007
【図６】
2011069919.tif 000008
【図７】
2011069919.tif 000009