(57)【要約】【課題】画像形成装置に装着されたトナーカートリッジの種別を正確に判別できるトナーカートリッジを提供する。【解決手段】トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部に形成され、搬送部材を回転駆動するための駆動部材と、攪拌部材を回転駆動するための前記駆動部材に連動して回転する被駆動部材と、前記被駆動部材の回転に応じて回転し、トナーカートリッジの種別を識別するために、回転周囲に複数のスリットを有し、前記駆動部材の回転速度Ｒ１（ｒａｄ／ｓ）、前記被駆動部材の回転速度Ｒ２（ｒａｄ／ｓ）の比をＫ＝Ｒ２／Ｒ１とした場合、１／Ｋ個以上の前記スリットとを有する回転体とを有する。【選択図】      図６
2007310146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを補給するトナーカートリッジにおいて、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部に形成され、前記トナーを前記画像形成装置に供給するためのトナー補給口と、
前記トナー収容部内で、前記トナーを前記トナー補給口へ向けて回転しながら搬送する搬送部材と、
前記搬送部材を回転駆動するための駆動部材と、
前記トナー収容部内で、回転しながら前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、
前記攪拌部材を回転駆動するための前記駆動部材に連動して回転する被駆動部材と、
前記被駆動部材の回転に応じて回転し、前記トナーカートリッジの種別を識別するために、回転周囲に複数のスリットを有し、前記駆動部材の回転速度Ｒ１（ｒａｄ／ｓ）、前記被駆動部材の回転速度Ｒ２（ｒａｄ／ｓ）の比をＫ＝Ｒ２／Ｒ１とした場合、１／Ｋ個以上の前記スリットと
を有する回転体とを有することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記回転体は筒状体であり、前記スリットは外周の回転方向に等間隔で前記回転体に設けられてい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。
【請求項３】
前記回転体は筒状体であり、外周の回転方向に等間隔で複数の開口部が形成されており、前記筒状体の周囲壁を挟むように、発光素子、受光素子が間隔おいて配置され、前記開口部が光入射部として働くことを特徴とする請求項２記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記回転体は筒状体であり、外周の回転方向に等間隔で複数の反射部が形成されており、前記反射部に対して出力光を照射する発光素子と、反射部から反射した光を受光する受光素子が配置され、前記反射部が光入射部として働くことを特徴とする請求項２のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記回転体は、前記被駆動部材と同軸上に設けられていることを特徴とする請求項３または４のいずれか一方に記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを補給するトナーカートリッジにおいて、
トナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部に形成され、前記トナーを前記画像形成装置に供給するためのトナー補給口と、
前記トナー収容部内で、前記トナーを前記トナー補給口へ向けて回転しながら搬送する搬送部材と、
前記搬送部材を回転駆動するための駆動部材と、
前記駆動部材に連動して回転する被駆動部材と、
前記被駆動部材の回転に応じて回転し、前記トナーカートリッジの種別を識別するために、回転周囲に複数のスリットを有し、前記駆動部材の回転速度Ｒ１（ｒａｄ／ｓ）、前記被駆動部材の回転速度Ｒ２（ｒａｄ／ｓ）の比をＫ＝Ｒ２／Ｒ１とした場合、１／Ｋ個以上の前記スリットを有する回転体と、
前記回転体に設けられた、複数の光入射部の回転を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出結果に応じて、前記トナーカートリッジの種別を判別する制御部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジを有している。このトナーカートリッジは上記画像形成装置に対して着脱可能に装着され、トナーカートリッジ内のトナーが無くなったときにユーザが自ら交換できるようになっている。また、トナーカートリッジには充填口が設けられており、この充填口からトナーの充填が行われており、トナーカートリッジ内では、常にミキサを回転させ、トナーカートリッジ内でトナーが固まらないようにしている。
【０００３】
また、このようなトナーカートリッジに関しては、純正品を含めたメーカ推奨品が設定されていることが多い。推奨品以外のトナーカートリッジの使用は、画像形成装置に不具合を生じさせることも考えられるからである。また、カラー画像形成装置では、トナーの色に応じて適切な位置にトナーカートリッジを装着する必要がある。そのため、装着されたトナーカートリッジが推奨品か否かといったことや、トナーの種類等、トナーカートリッジの種別を判別するように構成された画像形成装置もある。
【０００４】
特許文献１には、各トナーカートリッジに、パドルの回転軸の軸上に取り付けられて周方向に所定の間隔でスリットが形成されると伴に、スリット間隔が相互に異なって形成されたスリット盤を設けることが開示されている。フォトセンサが、このスリットを検出し、検出信号からトナーカートリッジの種別を検出することができる。
【０００５】
特許文献２には、パドルの駆動方法として、トナーを搬送するためのオーガの一端に駆動ギアを配置し、この駆動ギアから間接ギアを介して、パドルの一端に設けた従動ギアを回転させることが開示されている。
【特許文献１】特開２００１―２５５７２８公報
【特許文献２】ＵＳＰ６５４２７０９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたようなスリットの形成されたパドルの軸を回転させてスリットの検出をするにあたり、パドルの回転力が特許文献２に示されるようなオーガの回転に基づく従動回転力である場合には、スリットの検出を確実に行なうために必要な回転を考慮する必要がある。ところが、この点が考慮されたものは存在しておらず、誤検知につながっていた。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、目的とするところは、画像形成装置に装着されたトナーカートリッジの種別を正確に判別できるトナーカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のトナーカートリッジは、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部に形成され、前記トナーを画像形成装置に供給するためのトナー補給口と、前記トナー収容部内で、前記トナーを前記トナー補給口へ向けて回転しながら搬送する搬送部材と、前記搬送部材を回転駆動するための駆動部材と、前記トナー収容部内で、回転しながら前記トナーを攪拌するための攪拌部材と、前記攪拌部材を回転駆動するための前記駆動部材に連動して回転する被駆動部材と、前記被駆動部材の回転に応じて回転し、トナーカートリッジの種別を識別するために、回転周囲に複数のスリットを有し、前記駆動部材の回転速度Ｒ１（ｒａｄ／ｓ）、前記被駆動部材の回転速度Ｒ２（ｒａｄ／ｓ）の比をＫ＝Ｒ２／Ｒ１とした場合、１／Ｋ個以上の前記スリットとを有する回転体とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置に装着されたトナーカートリッジの種別を正確に判別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す概略図を示す斜視図である。図１に示すように、この画像形成装置１は４連タンデム方式のカラーコピー機であり、複写機本体１００、プラテンカバー２００、コントロールパネル３００、及び複数の給紙カセット４００を備えている。
【００１２】
複写機本体１００は、画像形成に関する主な役割を担うものであり、その前面にはカバー１００ａが開閉可能に設けられている。このカバー１００ａを開くと、その上部側には第１〜第４のトナーカートリッジ５０１〜５０４が並設されている。プラテンカバー２００は、複写機本体１００上に一側端を中心として回動可能に設けられている。コントロールパネル３００は、コピー操作のための入力部であり、複写機本体１００の上面に設けられている。給紙カセット４００は、用紙を収納するためのものであり、複写機本体１００の下側に着脱可能に設けられている。また、排紙ユニット６００は、第１〜第４のトナーカートリッジ５０１〜５０４が並設された上部に設けられている。
【００１３】
それぞれ第１〜第４のトナーカートリッジ５０１〜５０４は、カートリッジ保持機構５０５に対して着脱可能に設けられている。第１〜第４のトナーカートリッジ５０１〜５０４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを補給するものである。
【００１４】
次に図２を参照しながら第１のトナーカートリッジ５０１の構成について説明する。なお、第２〜第４のトナーカートリッジ５０２〜５０４は、第１のトナーカートリッジ５０１と殆んど構成が同じであるため、その説明を省略することとする。
【００１５】
図２は同実施形態に係る第１のトナーカートリッジ５０１の全体構成を前面側から示す斜視図である。ここで、第１のトナーカートリッジ５０１についてキャップ５０１ｎがある面を前面側、攪拌部材としてのミキサギア５０１ｌがある面を背面側とする。
【００１６】
図２に示すように、第１のトナーカートリッジ５０１は、トナーを収容するトナー収容部としてのカートリッジ本体５０１ａを備えている。このカートリッジ本体５０１ａは、容器体５０１ｂと蓋体５０１ｃから構成され、その背面側にはトナー情報を判別するための第１、第２の判別突起部６０１、６０２が設けられている。
【００１７】
容器体５０１ｂは断面Ｕ字状、蓋体５０１ｃは矩形板状をしている。容器体５０１ｂの前面側には、カートリッジ本体５０１ａ内のトナーを排出し、画像形成装置１にトナーを供給するトナー補給口としての排出部５０１ｇが設けられている。この排出部５０１ｇは、容器体５０１ｂの底面から下方に突出しており、その下端部には排出部５０１ｇに形成された排出口（図示しない）を開閉するシャッター５０１ｈが設けられている。
【００１８】
容器体５０１ｂの内底部には、カートリッジ本体５０１ａ内のトナーを排出部５０１ｇに搬送するための搬送部材としてのスクリュー５０１ｉが設けられている。スクリュー５０１ｉの背面側の端部には、容器体５０１ｂの外側において駆動部材としてのカップリング部材５０１ｊが設けられている。このカップリング部材５０１ｊは、複写機本体１００に設けられた図７に示す駆動装置７００に連結され、トナー補給のたびに回転駆動される。
【００１９】
カートリッジ本体５０１ａの内部には、カートリッジ本体５０１ａ内のトナーを攪拌するためのミキサ５０１ｋが設けられている。ミキサ５０１ｋの背面側の端部には、ミキサギア５０１ｌが容器体５０１ｂの外側に設けられている。このミキサギア５０１ｌは、スクリュー５０１ｉに設けられたギアとしてのカップリング部材５０１ｊと噛合しており、スクリュー５０１ｉを回転させると、それに連動してミキサ５０１ｋが回転するようになっている。
【００２０】
容器体５０１ｂの前面側には、カートリッジ本体５０１ａにトナーを充填するための充填口５０１ｍが形成されている。この充填口５０１ｍは円形をしており、キャップ５０１ｎにより密閉されている。
【００２１】
図３は、第１のトナーカートリッジ５０１を上面から見た図である。また、図４は、図３の１−１に沿った第１のトナーカートリッジ５０１の断面図を示す。ミキサ５０１ｋの固定は、以下のようになされている。第１のトナーカートリッジ５０１の背面側では、ミキサ５０１ｋは、ミキサギア５０１ｌとカップリング部を介して接続している。また、第１のトナーカートリッジ５０１の前面側では、ミキサ５０１ｋは、凸状に形成された凸部５０１ｔを端部に有し、容器体の前面側に設けられた凹部５０１ｓに嵌っている。
【００２２】
ここで、凹部５０１ｓの内径は、凸部５０１ｔの外径より僅かに大きい径を有している。そのため、ミキサ５０１ｋが回転してトナーを攪拌すると、凸部５０１ｔと凹部５０１ｓとの僅かな隙間にトナーが入り込む。これにより、凸部５０１ｔと凹部５０１ｓの摩擦は軽減し、潤滑にミキサ５０１ｋが回転することが可能となる。
【００２３】
図５は、図３の２―２に沿った第１のトナーカートリッジ５０１の断面図を示す。蓋体５０１ｃは、蓋体突起部５０１ｑを有している。蓋体突起部５０１ｑは、蓋体５０１ｃを容器体５０１ｂに装着したときの容器体５０１ｂの上端に設けられている。蓋体突起部５０１ｑは、蓋体５０１ｃと容器体５０１ｂとの接合部から幅方向に所定長の辺ａ、蓋体５０１ｃと容器体５０１ｂとの接合部から容器体５０１ｂに向かって、辺ａとほぼ直交関係にある所定長の辺ｂ、そして、これら２辺から決定される斜辺ｃで囲まれた断面三角形状の突起である。
【００２４】
また、蓋体突起部５０１ｑの所定長の辺ｂと蓋体５０１ｃの長手方向で囲まれる面は、蓋体５０１ｃを容器体５０１ｂに装着したときに、容器体５０１ｂとの間に隙間が生じることなく接するように形成されている。
【００２５】
トナーカートリッジ本体５０１ａのトナー量が少なくなると、ミキサ５０１ｋの外周部と容器体５０１ｂの内壁との間には隙間が生じるため、この隙間に残ったトナーはミキサ５０１ｋにより搬送することはできない。しかし、この実施形態であると、蓋体突起部５０１ｑは、容器体５０１ｂと蓋体５０１ｃの接合部に生じる隙間を埋めるため、この隙間へのトナーの残留を防ぐことができる。
【００２６】
さらに、蓋体突起部５０１ｑは、斜辺ｃを有した面が設けられているため、蓋体突起部５０１ｑに付着したトナーは、容器体５０１ｂの底部に流れ落ちやすくなり、トナーの付着も起きにくい。
【００２７】
また、図５に示すように、掃出しシート５０１ｏは、ミキサ５０１ｋの外周部である取付面５０１ｒに固定されている。また、掃出しシート５０１ｏの取付面５０１ｒに固定されていない自由端である掃出し部５０１ｐは、ミキサ５０１ｋの外周部から更に延在方向に突出している。ミキサ５０１ｋは、第１のトナーカートリッジ５０１を前面側から見た断面図である図５において反時計回りで回転する。そのため、掃出し部５０１ｐは、容器体５０１ｂの底部に接触する。
【００２８】
さらに、図２に示すようにミキサ５０１ｋの取付面５０１ｒには、長手方向にわたって掃出しシート５０１ｏが取り付けられている。また、掃出しシート５０１ｏには、回転軸と略平行な方向において、幅方向全長に亘って所定間隔で、図２に示す複数の切り込み部５０１ｘが形成されている。
【００２９】
図７に示す駆動装置７００から駆動力が伝達されカップリング部材５０１ｊが回転駆動すると、これと一体にスクリュー５０１ｉが回転駆動するとともに、ミキサギア５０１ｌを介してミキサ５０１ｋが回転駆動する。これにより、ミキサ５０１ｋがトナーを撹拝するとともにスクリュー５０１ｉに送り出し、搬送されてきたトナーをスクリュー５０１ｉが排出部５０１ｇまで搬送する。そして、トナーは、排出部５０１ｇから排出される。第１のトナーカートリッジ５０１の使い始めの頃は、容器体５０１ｂ内のトナー量は多いが、ミキサ５０１ｋと一体に掃出しシート５０１ｏが回転しても、掃出し部５０１ｐに当接するトナーは、切り込み部５０１ｘを通って掃出し部５０１ｐの後方へ流動するため、掃出しシート５０１ｏがミキサ５０１ｋの回転の抵抗になることはない。
【００３０】
また、第１のトナーカートリッジ５０１のトナー量が少なくなると、ミキサ５０１ｋの外周部と容器体５０１ｂの内壁との間には隙間が形成されているため、この隙間に残ったトナーはミキサ５０１ｋにより搬送することはできない。しかし、掃出しシート５０１ｏが、容器体５０１ｂの底部に接触するため、隙間に残ったトナーをスクリュー５０１ｉへ送り出すことができる。これにより、第１のトナーカートリッジ５０１のトナー残量を減少させることができる。
【００３１】
次に、図６〜図８を用いて、本実施形態の重要な部分である回転体５０１ｖとその周辺について説明する。また、図６〜図８を用いて、第１のトナーカートリッジ５０１におけるカップリング部材５０１ｊ、それに伴うミキサギア５０１ｌの駆動、複写機本体１００に設置されているカップリング部材５０１ｊを駆動させる駆動装置７００及び複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１の種別を判別する方法についても説明する。ここでは、第１のトナーカートリッジ５０１の種別の判別として、純正品か否かの判別を例にとる。
【００３２】
図６は、本実施形態に係る第１のトナーカートリッジ５０１の全体構成を背面側から見た斜視図である。図６では、回転力が加えられるカップリング部材５０１ｊが表れている。カップリング部材５０１ｊが回転駆動されると、ミキサギア５０１ｌが回転し、ミキサギア５０１ｌと同軸的に設けられた回転体５０１ｖが回転する。
【００３３】
図７は、カップリング部材５０１ｊを回転させる駆動装置７００及び光検出器７０２を前面側から見た斜視図である。図７では、駆動装置７００、この駆動装置７００によって回転する第１の駆動ギア７０１ｂ、第２の駆動ギア７０１ｃが表れている。第１の駆動ギア７０１ｂは、同軸的に駆動カップリング部材７０１ａを有し、この駆動カップリング部材７０１ａは、先のカップリング部材５０１ｊと結合することができる。このとき、光検出器７０２の発光素子７０２ａと受光素子７０２ｂの間に、回転体５０１ｖの一部が侵入する。
【００３４】
図８は、第１のトナーカートリッジ５０１のカップリング部材５０１ｊと、駆動装置７００によりギアを介して回転駆動する駆動カップリング部材７０１ａが接続した様子を背面側から見た斜視図である。図８では、回転体５０１ｖと発光素子７０２ａ，受光素子７０２ｂの関係が表れている。
【００３５】
今、第１のトナーカートリッジ５０１をカートリッジ保持機構５０５の所定のスロットに図６、図７に示す矢印の方向に挿入して装着する。図６に示す略円筒状のカップリング部材５０１ｊと図７に示す略円筒状の駆動カップリング部材７０１ａの中心軸が同軸上に位置し、互いに対向する。第１のトナーカートリッジ５０１の装着が完了すると、駆動カップリング部材７０１ａとカップリング部材５０１ｊは嵌合する。そのため、駆動カップリング部材７０１ａが回転すると、それに従いカップリング部材５０１ｊも同じ回転速度で回転する。
【００３６】
また、駆動カップリング部材７０１ａの第１のトナーカートリッジ５０１のカップリング部材５０１ｊと嵌合する面とは逆の面には、第１の駆動ギア７０１ｂが同軸的に結合されている。駆動装置７００は、その回転軸の先端に第２の駆動ギア７０１ｃが取り付けられている。第２の駆動ギア７０１ｃが回転すると、それに従い、第１の駆動ギア７０１ｂが回転するように第１及び第２の駆動ギア７０１ｂ、７０１ｃの外周面に切り込まれたギアは、互いに噛合している。
【００３７】
そのため、駆動装置７００が第２の駆動ギア７０１ｃを回転させると、それに従い第１の駆動ギア７０１ｂが回転し、第１の駆動ギア７０１ｂと結合している駆動カップリング部材７０１ａも回転する。さらに、駆動カップリング部材７０１ａと嵌合した第１のトナーカートリッジ５０１のカップリング部材５０１ｊも回転する。
【００３８】
第１のトナーカートリッジ５０１では、駆動装置７００の駆動力が伝達されカップリング部材５０１ｊが回転駆動すると、これと一体にスクリュー５０１ｉが回転駆動する。そして、カップリング部材５０１ｊの外周面に切り込まれたギアとミキサギア５０１ｌの外周面に切り込まれたギアが噛合し、ミキサギア５０１ｌも回転駆動する。
【００３９】
これにより、ミキサ５０１ｋがトナーを攪拌すると伴にスクリュー５０１ｉに送り出し、搬送されてきたトナーをスクリュー５０１ｉが排出部５０１ｇまで搬送する。
【００４０】
また、図６に示すように、ミキサギア５０１ｌには、ミキサギア５０１ｌと同心かつミキサギア５０１ｌより外径の小さい円筒状の回転体５０１ｖが結合している。回転体５０１ｖは、ミキサギア５０１ｌの第１のトナーカートリッジ５０１に対して外側を向いた面から突出しており、第１のトナーカートリッジ５０１に対して同軸的であって、延在方向に所定の高さを有した略円筒形状である。
【００４１】
回転体５０１ｖには、中心軸から外周面に向かって等間隔の放射状に光入射部としての複数のスリットが形成されている。回転体５０１ｖの軸と平行な高さ方向に入っている複数のスリットは、第１のトナーカートリッジ５０１の装着が完了したときに、後述する発光素子７０２ａ（例えば発光ダイオード）からの発光される光を受光素子７０２ｂ（例えばフォトダイオード）で受光することを阻害しない深さまで入っていればよい。
【００４２】
図７，図８に示すように、複写機本体１００には、光検出器７０２が設置されている。光検出器７０２は、発光素子７０２ａと受光素子７０２ｂ（発光素子が７０２ｂで受光素子が７０２ｃでもよい）とを含む。発光素子７０２ａと受光素子７０２ｂは、所定間隔離間して、互いに対向している。
【００４３】
発光素子７０２ａは、可視光、赤外光を発するいずれの素子でもよい。また、光検出器７０２としては、レーザによる検出器を用いてもよい。
【００４４】
第１のトナーカートリッジ５０１の装着が完了するとき、発光素子７０２ａは、回転体５０１ｖの例えば中心軸上に位置するように、かつ回転体５０１ｖの内部に接触しないように配置される。また、受光素子７０２ｂは、発光素子７０２ａと回転体５０１ｖの一部を挟む位置、つまり回転体５０１ｖの外周側に位置する。受光素子７０２ｂは、発光素子７０２ａからの光を受光する。
【００４５】
ここで、カップリング部材５０１ｊの回転速度と、ミキサギア５０１ｌの回転速度は外径が異なるため同一ではない。スクリュー５０１ｉは、トナーを排出部５０１ｇに順々に搬送しないといけないため、速く回転する必要がある。ミキサｋによるトナーの攪拌は、トナーへのストレスや容器体５０１ｂ及び蓋体５０１ｃの内壁への付着を防ぐためにゆっくりと行う必要がある。したがって、ミキサ５０１ｋの回転速度は、スクリュー５０１ｉの回転速度よりも遅い。言い換えると、ミキサ５０１ｋと接続しているミキサギア５０１ｌの回転速度は、スクリュー５０１ｉに接続しているカップリング部材５０１ｊの回転速度よりも遅くなる。つまり、カップリング部材５０１ｊと噛合して回転するミキサギア５０１ｌの外径は、カップリング部材５０１ｊの外径よりも大きくなる。
【００４６】
そのため、ミキサ５０１ｋと結合した回転体５０１ｖの回転速度も同様にカップリング部材５０１ｊの回転速度よりも遅くなる。本実施形態においては、歯車比は、１：３．７であるので、ミキサギア５０１ｌはカップリング部材５０１ｊの３．７倍遅くなる。
【００４７】
ミキサ５０１ｋ（及び回転体５０１ｖ）の回転速度は、上記した理由により速くできない。一方で、回転体５０１ｖの検出に要する時間は短いことが必要である。なぜなら、回転体５０１ｖの検出に要する時間が長くなると、ミキサ５０１ｋの回転のその３．７倍スクリュー５０１ｉが回転してしまい、検出の間に必要以上のトナーが排出部５０１ｇへ補給されてしまう。必要以上のトナーの補給は、画質を低下させる要因となる。このような理由により、本実施形態では、回転体５０１ｖに形成するスリットの数を工夫することで、短時間で、正確な光検出器７０２による検出を行っている。
【００４８】
例えば、カップリング部材５０１ｊの回転速度とミキサギア５０１ｌの回転速度とを考慮しないで、回転体５０１ｖに適当な開き角度で、一周３６０度に対して等間隔に２箇所にスリットを形成したとする。ミキサギア５０１ｌの回転速度は遅く、スリットとスリットの間隔が大きいため、光検出器７０２による検出時間が長くなったり、逆に検出時間を短くしようとすれば検出精度を欠いたりしてしまう。
【００４９】
そのため、精度の高い検出を確実にするために、スリットとスリットの間隔狭めるために適切なスリット数を決める必要がある。そこで、カップリング部材５０１ｊの回転速度とミキサギア５０１ｌの回転速度による回転速度の比により、適切なスリット数を決めることができる。カップリング部材５０１ｊの回転速度をＲ１（ｒａｄ／ｓ）、ミキサギア５０１ｌの回転速度をＲ２（ｒａｄ／ｓ）とする。両者の回転速度の比をＫ＝Ｒ２／Ｒ１とした場合、１／Ｋ本以上のスリットを回転体５０１ｖに形成すればよい。本実施例では、カップリング部材５０１ｊの回転速度Ｒ１対ミキサギア５０１ｌの回転速度Ｒ２が３．７対１である。したがって、本実施形態では、３．７を切り上げ、４本のスリットを形成する場合を示している。このように構成することで、カップリング部材５０１ｊが１回転する間に、回転体５０１ｖの回転の検出を確実に行うことができる。
【００５０】
図６または、図８に示すように、回転体５０１ｖの外周面には、一周３６０度に対して等間隔に４箇所にスリットを形成している。このスリットの開き角度は、例えば３０度である。ここで、カップリング部材５０１ｊ、ミキサギア５０１ｌ、回転体５０１ｖの形状は、４色ある第１〜第４のトナーカートリッジ５０１、５０２、５０３、５０４に対してすべて同一である。
【００５１】
第１のトナーカートリッジ５０１が複写機本体１００の所定位置に装着されると、駆動装置７００が第２の駆動ギア７０１ｃを回転させ、外周面に切り込まれたギアが噛合し、第１の駆動ギア７０１ｂが回転し、第１の駆動ギア７０１ｂに結合している駆動カップリング部材７０１ａも回転する。そして、駆動カップリング部材７０１ａと嵌合した第１のトナーカートリッジ５０１のカップリング部材５０１ｊも回転する。それに伴い、カップリング部材５０１ｊの外周面に切り込まれたギアとミキサギア５０１ｌの外周面に切り込まれたギアが噛合しているため、ミキサギア５０１ｌも回転駆動し、ミキサギア５０１ｌと結合している複数のスリットが切り込まれた回転体５０１ｖも回転する。
【００５２】
また、図８に示すように、発光素子７０２ａは、回転体５０１ｖの内部に接触しないように収容され，受光素子７０２ｂは、発光素子７０２ａと回転体５０１ｖを挟む位置つまり回転体５０１ｖの外周に位置している。
【００５３】
回転体５０１ｖが回転すると、回転体５０１ｖの外周面には複数のスリットが切り込まれているため、受光素子７０２ｂは、発光素子７０２ａからの光を回転体５０１ｖによって遮られて受光できない場合と、回転体５０１ｖのスリットを光が透過し、受光できる場合とが生じる。光検出器７０２は、ミキサギア５０１ｌの回転による発光素子７０２からの光の遮光と同期した受光素子７０２ｂによる受光に応じて、図示しない制御部にレベルの変化する信号を供給している。
【００５４】
光検出器７０２は、受光素子７０２ｂが発光素子７０２ａからの光を受光しない時は、
信号Ｈ、受光素子７０２ｂが発光素子７０２ａからの光を受光した時は、信号Ｌの信号を制御部に出力する。本実施例では、回転体５０１ｖの外周面には、一周３６０度に対して等間隔に３０度ずつ４箇所にスリットが入っている。
【００５５】
光検出器７０２から制御部に出力される信号Ｈ及びＬの変化は、回転体５０１ｖの回転と同期して図９に示す波形となる。ここで、光検出器７０２が制御部に対して信号Ｈを出力したときの出力時間をＨ時間、信号Ｌを出力したときの出力時間をＬ時間とする。
【００５６】
また、理想的には、回転体５０１ｖの外周面には、一周３６０度に対して等間隔に３０度ずつ４箇所にスリットが入っているため、Ｌ時間／Ｈ時間＝０．５となる。ここで、回転体５０１ｖのスリットが形成されている箇所と形成されていない箇所との境界付近での若干の検出誤差等を考慮して、例えばＬ時間／Ｈ時間＝０．２〜０．８になった場合、制御部は、複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１は純正品であると判断する。Ｌ時間／Ｈ時間が０．２〜０．８以外であれば、制御部は、複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１は純正品でないと判断する。
【００５７】
図１０は、上記光検出器７０２が複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１が純正品であるか否かの判断をフローチャートに示したものである。
【００５８】
駆動装置７００ｂが起動すると、回転体５０１ｖは、第２の駆動ギア７０１ｃ、第１の駆動ギア７０１ｂ、駆動カップリング部材７０１ａ、ミキサギア５０１ｌを介して回転する。
【００５９】
光検出器７０２は、受光素子７０２ｂが発光素子７０２ａからの光を受光しない時は、
信号Ｈ、受光素子７０２ｂが発光素子７０２ａからの光を受光した時は、信号Ｌの信号を制御部に出力する。そして、制御部は、光検出器７０２が制御部に対して信号Ｈを出力したときの出力時間をＨ時間、信号Ｌを出力したときの出力時間をＬ時間として検出する（Ｓ１０２）。
【００６０】
このとき、Ｌ時間／Ｈ時間＝０．２〜０．８になった場合（Ｓ１０３、ＹＥＳ）、制御部は、複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１は、純正品であると判断する（Ｓ１０４）。
【００６１】
Ｌ時間／Ｈ時間が０．２〜０．８以外であれば（Ｓ１０３、ＮＯ）、制御部は、複写機本体１００に第１のトナーカートリッジ５０１が装着されていないか、または第１のトナーカートリッジ５０１は純正品でないと判断する（Ｓ１０５）。
【００６２】
制御部は、複写機本体１００に装着された第１のトナーカートリッジ５０１が純正品か否かの判定結果をコントロールパネル３００に表示することでユーザに知らせ、注意を促すこともできる。
【００６３】
上記のように、本実施形態では回転体５０１ｖのスリットの形状により、第１のトナーカートリッジ５０１の種別を短時間で正確に判別することが可能である。第１のトナーカートリッジ５０１の種別は、色、仕向け、その他に変更することができるのは言うまでもない。
【００６４】
この発明に係る第１のトナーカートリッジ５０１において、回転体５０１ｖと光検出器７０２を用いる構成は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、回転体５０１ｖをドラム状の回転体として、その外周面に光入射部としての反射部と非反射部とを等間隔で設けても良い。そして回転体の外側から、発光素子から光を回転体の外周面に照射し、反射部から反射した光を受光素子で受光する構成であってもよい。
【００６５】
また、回転体５０１ｖはミキサギア５０１ｌと同軸的な配置のみならず、連動するように設けられてもよい。
【００６６】
本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子写真複写機の内部構造を示す概略図。
【図２】同実施の形態に係るトナーカートリッジを前面上方から見た斜視図。
【図３】同実施の形態に係るトナーカートリッジを上方から見た平面図。
【図４】同実施の形態に係るトナーカートリッジの内部構成を示す横断面図。
【図５】同実施の形態に係るトナーカートリッジの内部構成を示す縦断面図。
【図６】同実施の形態に係るトナーカートリッジを拡大して背面上方から見た斜視図。
【図７】同実施の形態に係る電子写真複写機の内部を前面上方から見た斜視図。
【図８】同実施の形態に係るトナーカートリッジを拡大して背面上方から見た斜視図。
【図９】同実施の形態に係る光検出装置による検出波形を示す図。
【図１０】同実施の形態に係る光検出装置による検出方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成装置、１００…複写機本体、２００…プラテンカバー、３００…コントロールパネル、４００…給紙カセット、５０１…第１のトナーカートリッジ、５０１ａ…トナーカートリッジ本体、５０１ｂ…容器体、５０１ｃ…蓋体、５０１ｇ…排出部、５０１ｈ…シャッター、５０１ｉ…スクリュー、５０１ｊ…カップリング部材、５０１ｋ…ミキサ、５０１ｌ…ミキサギア、５０１ｍ…充填口、５０１ｎ…キャップ、５０１ｏ…掃出しシート、５０１ｐ…掃出し部、５０１ｑ…蓋体突起部、５０１ｒ…取付面、５０１ｓ…凹部、５０１ｔ…凸部、５０１ｘ…切り込み部、５０２…第２のトナーカートリッジ、５０３…第３のトナーカートリッジ、５０４…第４のトナーカートリッジ、５０５…カートリッジ保持機構、６０１…第１の判別突起部、６０２…第２の判別突起部、６００…排紙ユニット、７００…駆動装置、７０１ａ…駆動カップリング部材、７０１ｂ…第１の駆動ギア、７０１ｃ…第２の駆動ギア、７０２…光検出器、７０２ａ…発光素子、７０２ｂ…受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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