(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する。【解決手段】カートリッジ１００は、現像剤を収容し、現像剤補給口２１４へ現像剤を搬送する搬送部材を内蔵し、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材２１３を備えている。画像形成装置は、装着された状態のカートリッジ１００の現像剤補給口２１４の直下となるように配設され、カートリッジ１００から補給された現像剤を貯留する現像剤ホッパー１０１と、現像剤ホッパー１０１内の現像剤残量を検出する残量センサ２０１と、カートリッジ１００が装着された状態で、搬送部材を駆動する駆動手段と、を備える。残量センサ２０１は、カートリッジ１００が装着された状態で、初期位置にある検知部材２１３に対向する位置に配設されており、検知部材２１３が初期位置にある場合には、現像剤残量に関わらず、検知部材２１３が初期位置にない場合と異なる信号を出力する。【選択図】図２
2012013763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容し、現像剤補給口へ現像剤を搬送する搬送部材を内蔵し、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材を備えるカートリッジを着脱可能に装着される画像形成装置であって、
カートリッジが装着された状態で、カートリッジの現像剤補給口の直下となるように配設され、カートリッジから補給された現像剤を貯留する現像剤ホッパーと、
現像剤ホッパー内の現像剤残量を検出する残量センサと、
カートリッジが装着された状態で、搬送部材を駆動する駆動手段と、を備え、
前記残量センサは、
カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材に対向する位置に配設されており、
検知部材が初期位置にある場合には、検知部材が初期位置にない場合と異なる信号を出力する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記残量センサは、圧電センサであって、
感圧面が現像剤ホッパーの内外双方に露出しており、
現像剤ホッパーの内側では、現像剤による押圧を検知し、
現像剤ホッパーの外側では、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材によって現像剤よりも強く押圧され、退避位置にある検知部材には押圧されない位置に配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっており、
前記残量センサは、透磁率センサであって、
現像剤ホッパーに貯留する現像剤による透磁率の変化と、
カートリッジが装着された状態で、検知部材が初期位置にあるか否かによる透磁率の変化と、を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
検知部材は反射鏡であり、
前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、
光源に対向し、ハーフミラーとなっている現像剤ホッパーの壁面による反射光の有無によって現像剤の残量を検出し、
ハーフミラーとなっている壁面を経由した検知部材による反射光の有無によって検知部材が初期位置にあるか否かを検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置に装着され、画像形成装置が備える現像剤ホッパーに現像剤を供給するカートリッジであって、
画像形成装置によって駆動され、現像剤を現像剤補給口へ搬送する搬送部材と、
搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材と、を備え、
画像形成装置に装着された状態において、検知部材は、現像剤ホッパー内に貯留する現像剤量を検知する残量センサに対して、
初期位置にあっては近接し、退避位置にあっては離隔する
ことを特徴とするカートリッジ。
【請求項６】
残量センサは、現像剤ホッパーの内外双方に感圧面が露出している圧電センサであって、
検知部材は、初期位置にあっては現像剤よりも強く残量センサを押圧する
ことを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記残量センサは、透磁率センサであって、
検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっている
ことを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項８】
前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、
光源に対向する現像剤ホッパーの壁面がハーフミラーになっており、
検知部材は、反射鏡であって、
初期位置にあっては、残量センサの光源の出射光を、ハーフミラーを介してフォトセンサへ反射する
ことを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項９】
画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動される第１のギアと、
検知部材を取着され、第１のギアによって回転駆動され、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させる第２のギアと、を備え、
検知部材が退避位置へ移動した後、第１のギアの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、第２のギアは周上の一部において第１のギアと噛み合う歯を欠いている
ことを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動されるピニオンと、
検知部材を取着され、ピニオンによって直線運動し、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させるラックと、を備え、
検知部材が退避位置へ移動した後、ピニオンの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、ラックはピニオンに対応する辺上の一部においてピニオンと噛み合う歯を欠いている
ことを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びカートリッジに関し、特に、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置に現像剤を補給するために着脱式のカートリッジが用いられることが多い。そのような画像形成装置においては、カートリッジ内の現像剤の残量を監視して、現像剤が残り少なくなったり無くなったりした場合には、カートリッジを交換すべき旨を表示する必要がある。また、空のカートリッジを装着された場合には、現像剤の補給ができないので、その旨を表示する必要もある。
【０００３】
このような必要から、カートリッジにＩＣ（Integrated Circuit）チップを装着して、当該ＩＣチップの記憶内容を画像形成装置が参照したり、書き換えたりすることによって、カートリッジが新品であるか否かを判定する技術が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７２１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、カートリッジにＩＣチップを装着するとカートリッジのコスト上昇を招いてしまう。また、ＩＣチップが装着されているとカートリッジのリサイクルやリユースがし難く、１回使用しただけで廃棄せざるを得ず、環境負荷が高くなる。
また、画像形成装置本体側にも接点を設ける等、ＩＣチップにアクセスするための装置が必要となり、やはりコスト上昇を招く。
【０００６】
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する画像形成装置及びカートリッジ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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤を収容し、現像剤補給口へ現像剤を搬送する搬送部材を内蔵し、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材を備えるカートリッジを着脱可能に装着される画像形成装置であって、カートリッジが装着された状態で、カートリッジの現像剤補給口の直下となるように配設され、カートリッジから補給された現像剤を貯留する現像剤ホッパーと、現像剤ホッパー内の現像剤残量を検出する残量センサと、カートリッジが装着された状態で、搬送部材を駆動する駆動手段と、を備え、前記残量センサは、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材に対向する位置に配設されており、検知部材が初期位置にある場合には、検知部材が初期位置にない場合と異なる信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、ＩＣチップを要することなく、また、現像剤ホッパーの残量センサを兼用するので、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定することができる。
この場合において、前記残量センサは、圧電センサであって、感圧面が現像剤ホッパーの内外双方に露出しており、現像剤ホッパーの内側では、現像剤による押圧を検知し、現像剤ホッパーの外側では、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材によって現像剤よりも強く押圧され、退避位置にある検知部材には押圧されない位置に配設しても良い。
【０００９】
また、検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっており、前記残量センサは、透磁率センサであって、現像剤ホッパーに貯留する現像剤による透磁率の変化と、カートリッジが装着された状態で、検知部材が初期位置にあるか否かによる透磁率の変化と、を検出しても良い。
更に、検知部材は反射鏡であり、前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、光源に対向し、ハーフミラーとなっている現像剤ホッパーの壁面による反射光の有無によって現像剤の残量を検出し、ハーフミラーとなっている壁面を経由した検知部材による反射光の有無によって検知部材が初期位置にあるか否かを検出しても、何れの構成を採用しても、同様の効果を得ることができる。
【００１０】
本発明に係るカートリッジは、画像形成装置に装着され、画像形成装置が備える現像剤ホッパーに現像剤を供給するカートリッジであって、画像形成装置によって駆動され、現像剤を現像剤補給口へ搬送する搬送部材と、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材と、を備え、画像形成装置に装着された状態において、検知部材は、現像剤ホッパー内に貯留する現像剤量を検知する残量センサに対して、初期位置にあっては近接し、退避位置にあっては離隔することを特徴とする。このようにすれば、ＩＣチップを要することなくカートリッジが新品か否かを判定することができる。
【００１１】
この場合において、残量センサは、現像剤ホッパーの内外双方に感圧面が露出している圧電センサであって、検知部材は、初期位置にあっては現像剤よりも強く残量センサを押圧しても良い。一般的に、カートリッジは装着された状態を確実に維持するために、固定具を用いて画像形成装置本体に固定される。このような構成を考慮すれば、特に、専用の部材を追加しなくても、検知部材によって圧電センサの感圧面を確実に押圧させることができる。
【００１２】
また、前記残量センサは、透磁率センサであって、検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっていても良いし、前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、光源に対向する現像剤ホッパーの壁面がハーフミラーになっており、検知部材は、反射鏡であって、初期位置にあっては、残量センサの光源の出射光を、ハーフミラーを介してフォトセンサへ反射しても良い。このようにしても同様の効果を得ることができる。
【００１３】
また、画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動される第１のギアと、検知部材を取着され、第１のギアによって回転駆動され、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させる第２のギアと、を備え、検知部材が退避位置へ移動した後、第１のギアの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、第２のギアは周上の一部において第１のギアと噛み合う歯を欠いているとすれば、検知部材を初期値から退かせた後、確実に退避位置に留まらせることができるので、使用済みのカートリッジが誤って新品のカートリッジと判定されるのを防止することができる。
【００１４】
また、画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動されるピニオンと、検知部材を取着され、ピニオンによって直線運動し、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させるラックと、を備え、検知部材が退避位置へ移動した後、ピニオンの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、ラックはピニオンに対応する辺上の一部においてピニオンと噛み合う歯を欠いていても良い。このようにしても、検知部材を確実に退避位置に留まらせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。
【図２】画像形成部１２０にトナーカートリッジ１００を装着した状態を示す模式図である。
【図３】トナーカートリッジの後端を示す図であって、（ａ）は検知部材２１３が初期位置にある状態を示し、（ｂ）は検知部材２１３が退避位置にある状態を示す。
【図４】新品のトナーカートリッジ１００が装着された後の、残量センサ２０１の出力を例示するグラフである。
【図５】トナーホッパー１０１にトナーを補給する動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の変形例に係るトナーカートリッジの後端を示す図であって、（ａ）は検知部材２１３が初期位置にある状態を示し、（ｂ）は検知部材２１３が退避位置にある状態を示す。
【図７】透磁率センサを用いた残量センサ２０１の構成を例示する図であって、（ａ）は透磁率センサの外観を示し、（ｂ）は検出部材２１３の有無並びにトナー残量の多寡を判定するための構成を示す。
【図８】残量センサ２０１として反射型光学センサを用いる場合を例示する図であって、（ａ）はトナーホッパー１０１内のトナー残量が不十分である場合、（ｂ）はトナーホッパー１０１内のトナー残量が十分である場合、及び（ｃ）は検出部材２１３が初期位置にある場合をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置並びにカートリッジの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］  画像形成装置の構成
まず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、画像読取部１１０、画像形成部１２０及び給紙部１４０を備えている。
【００１７】
画像読取部１１０は、自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）１１１を備えており、原稿台１１２上に載置された原稿を１枚ずつ搬送して読み取り、画像データを生成する。
画像形成部１２０は、イメージングユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋを備えており、それぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）及びＫ（ブラック）のトナー像を形成する。詳述すると、イメージングユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋは、それぞれ感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋ、帯電装置１２３Ｙ〜１２３Ｋ、現像装置１２４Ｙ〜１２４Ｋを備えている。イメージングユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋは何れも画像形成部１２０に着脱可能に装着されている。
【００１８】
イメージングユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋは、それぞれ制御部１２５の制御下、感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋを回転駆動しながら、次の処理を行ってトナー像を形成する。すなわち、まず、帯電装置１２３Ｙ〜１２３Ｋを用いて感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋの外周面を一様に帯電させる。露光装置１２６もまた制御部１２５の制御下、感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋの外周面を露光して静電潜像を形成する。
【００１９】
現像装置１２４Ｙ〜１２４Ｋは、それぞれ感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋの外周面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。感光体ドラム１２２Ｙ〜１２２Ｋ上に形成されたトナー像は、無端状の中間転写ベルト１２７上に静電転写（１次転写）される。なお、中間転写ベルト１２７は駆動ローラ１２８によって矢印Ａ方向に回転駆動されており、ＹＭＣＫ各色のトナー像が互いに重なり合うように順次、１次転写される。これによってフルカラーのトナー像が形成される。
【００２０】
給紙部１４０は、複数の用紙カートリッジ１４１を備えており、それぞれ記録シートＳが収納されている。記録シートＳは不図示のピックアップローラによって１枚ずつ搬出され、タイミングローラ１２９により、適当なタイミングで中間転写ベルト１２７と２次転写ローラ対１３０との間に導かれる。
２次転写ローラ対の間には電位差が設けられており、中間転写ベルト１２７上のトナー像が記録シートＳ上に静電転写（２次転写）される。トナー像を担持する記録シートＳは、定着装置１３１によって加熱、押圧されることによってトナー像を融着された後、排紙トレイ上に排出される。
【００２１】
さて、イメージングユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋが備える現像装置１２４Ｙ〜１２４ＫにはそれぞれＹＭＣＫ各色のトナーが収容されている。本実施の形態においては、特に使用頻度が高いＫ色のトナーを収容する現像装置１２４Ｋとして他のＹＭＣ色のトナーを収容する現像装置１２４Ｙ〜１２４Ｃよりも大きな現像器が用いられている。
また、画像形成部１２０には、有底筒状で長尺のトナーカートリッジ１００Ｙ〜１００Ｋが着脱可能に装着されており、それぞれトナーホッパー１０１Ｙ〜１０１Ｋを介して現像器１２４Ｙ〜１２４ＫにＹＭＣＫ色のトナーを補給する。トナーの補給を繰り返した結果、トナーカートリッジ１００Ｙ〜１００Ｋの何れかが空になった場合には、空になったトナーカートリッジが抜去され、同色のトナーを収容するトナーカートリッジが新たに装着される。
【００２２】
図２は、画像形成部１２０にトナーカートリッジ１００を装着した状態を示す模式図である。図２に示されるように、トナーカートリッジ１００はトナー補給口２１４を下側に向けた状態で矢印Ｂ方向に押し込まれることによって画像形成部１２０に装着される。トナーカートリッジ１００は、内部に収容するトナーを搬送するための螺旋状の搬送部材２１０を内蔵しており、搬送部材２１０は、画像形成部１２０が備える駆動源２００によって回転駆動される。これによって、トナーカートリッジ１００内のトナーがトナー補給口２１４まで搬送され、トナーホッパー１０１内に落下、補給される。
【００２３】
トナーカートリッジ１００の矢印Ｂ方向における後端には、搬送部材２１０と回転軸を同じくするギア２１１が配設されている。また、当該後端には、ギア２１１と噛み合い、当該後端に回転軸を有するギア２１２も配設されており、ギア２１２には検知部材２１３が取着されている。したがって、検知部材２１３はギア２１１、２１２及び搬送部材２１０の回転に従って、移動する。なお、図２に示されるトナーカートリッジ１００は、新品（未使用）であり、検知部材２１３が初期位置にある状態が示されている。
【００２４】
トナーホッパー１０１はその内部に貯留するトナー残量を検出するために残量センサ２０１を備えている。残量センサ２０１には、圧電素子が用いられており、トナーホッパー１０１内部に十分な量のトナーが貯留されている場合には当該トナーが圧電素子の感圧面を押圧し、十分な量のトナーが貯留されていない場合には圧電素子の感圧面が押圧されないので、圧電素子が出力する信号を基準信号と比較することによって、トナー残量を検出することができる。
【００２５】
図２に示されるように、残量センサ２０１は、トナーホッパー１０１の内側へ圧電素子の感圧面を露出させているのみならず、トナーホッパー１０１の外側へも圧電素子の感圧面を露出させている。トナーカートリッジ１００が新品である場合には、検知部材２１３は圧電素子の感圧面に対向する位置（以下、「初期位置」という。）にくる。この状態で、トナーカートリッジ１００が不図示の留め具によって矢印Ｂ方向に押し込まれ、画像形成部１２０に固定されると、検知部材２１３が圧電素子の感圧面を押圧することになる。
【００２６】
初期位置にある検知部材２１３が圧電素子の感圧面を押圧する力は、トナーが圧電素子の感圧面を押圧する力よりも大きくなるように、検知部材２１３の大きさが設計されているので、残量センサ２０１（圧電素子）の出力を参照することによって、トナー残量のみならず、検知部材２１３が初期位置にあるか否かも検出することができる。なお、トナーカートリッジ１００内のトナーを搬送部材２１０によってトナー補給口へ搬送すると、ギア２１２の回転に伴って検知部材２１３が初期位置から他の位置（以下、「退避位置」という。）へ移動する。
【００２７】
図３は、トナーカートリッジの後端を示す図であって、（ａ）は検知部材２１３が初期位置にある状態を示し、（ｂ）は検知部材２１３が退避位置にある状態を示す。図３（ａ）に示されるように、検知部材２１３が初期位置にある場合には、ギア２１１、２１２が互いに噛み合っており、ギア２１１が矢印Ｃ方向へ回転するとギア２１２が矢印Ｄ方向へ従動回転する状態になっている。
【００２８】
一方、ギア２１２が回転して検出部材２１３が退避位置まで移動すると、ギア２１２は一部が切り欠かれており、ギア２１１と噛み合わなくなる。このため、検出部材２１３が退避位置まで移動した後は、搬送部材２１０の回転に連動してギア２１１が矢印Ｃ方向へ回転しても、ギア２１２は回転せず、検出部材２１３は退避位置に留り続ける。したがって、トナーカートリッジ１００が新品である場合には、検出部材２１３が残量センサ２０１の圧電素子の感圧面を押圧するので、トナーカートリッジ１００が新品であることを検出することができる。
【００２９】
一方、トナーカートリッジ１００からトナーホッパー１０１にトナーを補給した後は、検出部材２１３が初期位置から離れて圧電素子の感圧面を押圧しなくなるので、トナーカートリッジ１００が新品でないことを検出することができる。また、検出部材２１３が退避位置に達した後は、ギア２１２は回転駆動されなくなるので、検出部材２１３が退避位置に留まり続けることになる。したがって、検出部材２１３が一旦、初期位置から離れると二度と初期位置に戻ることがないので、新品でないトナーカートリッジ１００を誤って新品と検出するおそれもない。
【００３０】
［２］  制御部１２５の動作
次に、制御部１２５の動作について説明する。
制御部１２５は、画像形成装置１全体の動作を統括し、その一環として、トナーホッパー１０１内のトナー残量の監視と、トナーカートリッジ１００が新品か否かの判定を行う。図４は、新品のトナーカートリッジ１００が装着された後の、残量センサ２０１の出力を例示するグラフである。図４に示されるように、トナーカートリッジ１００が装着されると、圧電素子の感圧面が検出部材２１３に押圧されるので、残量センサ２０１の出力は最も高いＡレベルとなる。
【００３１】
これによって、新品のトナーカートリッジ１００が装着されたことが検出されると、直ちにトナーカートリッジ１００からトナーホッパー１０１にトナーが補給され、検出部材２１３が初期位置から離脱すると共に、トナーホッパー１０１内の残留トナー量が増加して、圧電素子の感圧面を押圧するようになるので、残量センサ２０１の出力がＢレベルに遷移する。
【００３２】
その後、画像形成を実行することによってトナーホッパー１０１内のトナーが消費され、トナー残量が少なくなるとトナーが圧電素子の感圧面を押圧しなくなるので、残量センサ２０１の出力がＣレベルに遷移する。なお、図４はあくまで例示であって、Ａ〜Ｃレベルにおける残量センサ２０１の出力電圧は設計により変更され得るので、必ずしも等間隔である必要はなく、３つのレベルを明瞭に区別できるだけの電位差があれば良い。
【００３３】
残量センサ２０１の出力がＣレベルに遷移すると、トナー残量が少なくなっていることが検出されるので、直ちにトナーカートリッジ１００の搬送部材２１０が回転駆動され、トナーカートリッジ１００内のトナーがトナー補給口２１４まで搬送されて、トナーホッパー１０１内に落下、補給される。これによって、トナーホッパー１０１内のトナー残量が増加して、再び、圧電素子の感圧面をトナーが押圧するようになると、残量センサ２０１の出力がＢレベルに復帰する。
【００３４】
以降、次に新品のトナーカートリッジ１００が装着されるまで、同様の動作が繰り返される。
図５は、トナーホッパー１０１にトナーを補給する動作を示すフローチャートである。図５に示されるように、制御部１２５は残量センサ２０１の出力を参照して（Ｓ５０１）、出力がＡレベルならば、トナーカートリッジ１００からトナーを補給する（Ｓ５０３）。これによって、トナーカートリッジ１００の搬送部材２１０が回転駆動されるので、検出部材２１３が初期位置から離脱すると期待される。
【００３５】
そして、再び残量センサ２０１の出力を参照する（Ｓ５０４）。残量センサ２０１の出力が依然としてＡレベルである場合には（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、搬送部材２１０を回転駆動する駆動源２００や残量センサ２０１の故障、トナーカートリッジ１００の破損等、何らかの不具合が発生しているおそれがあるので、制御部１２５は操作パネル等を用いてエラーを通紙する（Ｓ５０９）。
【００３６】
トナーを補給した結果、残量センサ２０１の出力がＡレベルでなくなった場合には、残量カウンタをクリアする（Ｓ５０６）。残量カウンタはトナーカートリッジ１００内のトナー残量を計量するカウンタであり、新しいトナーカートリッジ１００が装着された場合には、初期値にクリアされる。また、トナーカートリッジエンプティを解除する（Ｓ５０７）。トナーカートリッジエンプティは、画像形成装置１のユーザにトナーカートリッジ１００が空であり、交換を要する旨を通知するためのフラグであり、新しいトナーカートリッジ１００が装着された場合には解除される。
【００３７】
そして、検出部材２１３を初期位置から離脱させるために、トナーカートリッジ１００の搬送部材１００を回転させたことによって、トナーカートリッジ１００からトナーホッパー１０１内にトナーが補給されたので、残量カウンタを更新する（Ｓ５０８）。その後、ステップＳ５０１へ進んで、トナーホッパー１０１内におけるトナー残量の監視を継続する。残量センサ２０１の出力がＡレベルでなく（Ｓ５０２：ＮＯ）、Ｂレベルである場合にも（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０１へ進んで、トナーホッパー１０１内におけるトナー残量の監視を継続する。
【００３８】
残量センサ２０１の出力がＢレベルでもない場合には（Ｓ５１０：ＮＯ）、Ｃレベルであり、トナーホッパー１０１内のトナー座量が不足していると考えられるので、トナーカートリッジ１００からトナーを補給して（Ｓ５１１）、その分だけ残量カウンタを更新する（Ｓ５１２）。残量カウンタを更新した結果、トナーカートリッジ１００内のトナー残量が閾値Ｔを下回った場合には（Ｓ５１３：ＹＥＳ）、トナーカートリッジエンプティをセットして（Ｓ５１４）、画像形成装置１のユーザに、トナーカートリッジ１００のトナー残量がもはや十分でなく、トナーカートリッジ１００を新品に交換すべき時期である旨を通知する。
【００３９】
残量カウンタが閾値Ｔ以上である場合や（Ｓ５１３：ＮＯ）、トナーカートリッジエンプティをセットした後は、ステップＳ５０１へ進んで、トナーホッパー１０１内におけるトナー残量の監視を継続する。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、初期位置においてトナーホッパー１０１が備える残量センサ２０１の圧電素子の感圧面を押圧し、トナーカートリッジ１００からトナーを補給すると初期位置から離脱して、圧電素子の感圧面を押圧するのを停止し、退避位置に至った後は移動を停止する検出部材２１３をトナーカートリッジ１００に配設するので、ＩＣチップやＩＣチップに対してデータを読み書きする回路を要することなく、トナーホッパー１０１の残量センサ２０１を兼用して、トナーカートリッジ１００が新品であるか否かを検出することができる。
【００４０】
［３］  変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）  上記実施の形態においては、切り欠きを有するギア２１２に検出部材２１３を取着することによって、トナーカートリッジ１００が新品か否かを示す場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて他の構成を用いても良い。
【００４１】
図６は、本変形例に係るトナーカートリッジの後端を示す図であって、（ａ）は検知部材２１３が初期位置にある状態を示し、（ｂ）は検知部材２１３が退避位置にある状態を示す。なお、図６において、図３と共通する部材がある場合には同じ符号を付している。また、共通する部材については記載が冗長になるのを避けるために説明を簡略化する。
さて、図６に示されるように、本変形例に係るカートリッジ１００の後端には、搬送部材２１０に連動して矢印Ｃ方向へ回転するギア２１１が取着されている。ギア２１１は、ラック６０１に噛み合っており、ギア２１１が矢印Ｃ方向に回転すると、ガイド部材６０２、６０３に導かれてカートリッジ１００の後端面に沿って矢印Ｅ方向に移動する。
【００４２】
また、ギア２１１に噛み合うように設けられたラック６０１の歯部は、ラック６０１の矢印Ｅ方向先端側にのみ設けられている。このため、ラック６０１が矢印Ｅ方向に移動すると、ラック６０１とギア２１１とが噛み合わなくなり、ラック６０１はそれ以上、矢印Ｅ方向へ移動しなくなる。このような機構によって、検出部材２１３を初期位置においてはトナーホッパー１０１の残量センサ２０１を押圧させる一方、検出部材２１３が退避位置に到達した後は、検出部材２１３を退避位置に留まらせることができる。
【００４３】
（２）  上記実施の形態においては、トナーホッパー１０１の残量センサ２０１に圧電素子を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて以下のようにしても良い。
例えば、残量センサ２０１に透磁率センサを用い、検出部材２１３を磁性体としても良い。図７は、透磁率センサを用いた残量センサ２０１の構成を例示する図であって、（ａ）は透磁率センサの外観を示し、（ｂ）は検出部材２１３の有無並びにトナー残量の多寡を判定するための構成を示す。図７（ａ）に示されるように、透磁率センサ７０１はトナーホッパー１０１の検出部材２１３に対向する壁面上に設けられており、当該壁面に沿って巻回されたコイルからなり、通電により磁力線７０３を発生させる。なお、検出部材２１３には、フェライトやパーマロイ、電磁軟鉄など、現像剤と異なる透磁率を有する磁性体材料を用いるのが望ましい。
【００４４】
また、図７（ｂ）に示されるように、透磁率センサ７０１はパルス生成器７１１から所定周期の矩形波信号を入力されると、周囲の透磁率に応じた周期の矩形波信号を出力する。本変形例においては、トナーカートリッジ１００が補給するトナーと検出部材２１３とで透磁率が異なっているので、検出部材２１３が初期位置にある場合、検出部材２１３が初期位置から離脱し、かつ、トナー残量が十分である場合、及び、検出部材２１３が初期位置から離脱し、かつ、トナー残量が不十分である場合の３つの場合に応じて、透磁率センサ７０１が出力する矩形波信号の周期が変化する。
【００４５】
パルスカウンタ７１２は、透磁率センサ７０１が出力する矩形波信号の立ち上がりエッジを計数して、計数結果を比較器７１３に入力する。すなわち、単位時間当たりの矩形波信号の立ち上がりエッジ数は矩形波信号の周期によってことなるので、立ち上がりエッジ数を計数することによって、透磁率センサ７０１の周辺状況を推定することができる。比較器７１３はパルスカウンタ７１２の計数結果と所定値とを比較して、検出部材２１３が初期位置にあるか否か、並びに、トナー残量の多寡を判定した結果を出力する。
【００４６】
また、残量センサ２０１として、光学センサを用いても良い。図８は、残量センサ２０１として反射型光学センサを用いる場合を例示する図であって、（ａ）はトナーホッパー１０１内のトナー残量が不十分である場合、（ｂ）はトナーホッパー１０１内のトナー残量が十分である場合、及び（ｃ）は検出部材２１３が初期位置にある場合をそれぞれ示している。
【００４７】
図８に示されるように、本変形例に係る残量センサ２０１は光源８０１、フォトセンサ８０２及びハーフミラー８０３を備えている。図８（ａ）に示されるように、トナーホッパー１０１内のトナー残量が不十分である場合には、光源８０１の出射光は遮られることなくハーフミラー８０３に入射する。ハーフミラー８０３への入射光のうち、一部はハーフミラー８０３を透過し、残りは反射され、フォトセンサ８０２に入射する。フォトセンサ８０２は入射光を光電変換して、入射光量に応じた電圧を発生させる。
【００４８】
一方、トナーホッパー１０１内のトナー残量が十分である場合には、図８（ｂ）に示されるように、光源８０１の出射光はトナー８０４に遮られるので、フォトセンサ８０２まで到達することができない。
また、本変形例においては、検出部材２１３がミラーになっており、検出部材２１３がハーフミラー８０３に対向する初期位置にある場合には、図８（ｃ）に示されるように、光源８０１の出射光のうち、ハーフミラー８０３を透過した光も検出部材２１３によって反射され、ハーフミラー８０３を透過してフォトセンサ８０２に入射する。したがって、検出部材２１３が初期位置にある場合には、フォトセンサ８０２への入射光量が増加するので、フォトセンサ８０２の出力電圧が増大する。
【００４９】
このようにすれば、検出部材２１３が初期位置にあるか否か、並びにトナーホッパー１０１内のトナー残量が十分か否かによってフォトセンサ８０２の出力電圧が異なるので、トナーカートリッジ１００が新品であるか否かを安価に判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る画像形成装置並びにカートリッジは、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する装置として有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１…………………画像形成装置
１００……………トナーカートリッジ
１０１……………トナーホッパー
１２０……………画像形成部
１２１……………イメージングユニット
１２２……………感光体ドラム
１２４……………現像装置
１２５……………制御部
２００……………駆動源
２０１……………残量センサ
２１０……………搬送部材
２１１、２１２…ギア
２１３……………検知部材
２１４……………トナー補給口
６０１……………ラック
６０２、６０３…ガイド部材
７０１……………透磁率センサ
７１１……………パルス生成器
７１２……………パルスカウンタ
７１３……………比較器
８０１……………光源
８０２……………フォトセンサ
８０３……………ハーフミラー
【図１】
2012013763.tif 000003
【図２】
2012013763.tif 000004
【図３】
2012013763.tif 000005
【図４】
2012013763.tif 000006
【図５】
2012013763.tif 000007
【図６】
2012013763.tif 000008
【図７】
2012013763.tif 000009
【図８】
2012013763.tif 000010