(57)【要約】【課題】トナーボトルの個別情報の読み取りを、簡素な構成で実現する。【解決手段】個別情報に関連付けられたバーコード１１０が外周に付されたトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍを各々の装着時に一つずつ回転させ、バーコード１１０を光学センサユニット１２０Ａで選択的に読み取る。光学センサユニット１２０Ａは、トナーボトル１００Ｙの外周までの往復の光路長とトナーボトル１００Ｍの外周までの往復の光路長とが等しくなる部位に固定的に取り付けられる。【選択図】図４
2013171062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別情報と関連付けられたコード画像が付されている画像形成用の複数の消耗品ユニットを離脱自在に装着する装着機構と、
装着されている前記複数の消耗品ユニットの各々を、一つずつ前記コード画像が所定の基準位置を通過するように変位させる変位機構と、
装着されている前記複数の消耗品ユニットの前記基準位置に対する往復の光路長が等しくなる部位に配備され、変位する消耗品ユニットに付された前記コード画像を前記基準位置で読み取る光学センサユニットと、
この光学センサユニットで読み取ったコード画像に基づいて当該消耗品ユニットの前記個別情報を取得する処理手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記変位機構は、前記消耗品ユニットの装着を契機に当該消耗品ユニットの変位を開始させ、前記コード画像が前記基準位置を通過して当該コード画像の存在外となる位置でその変位を停止させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光学センサユニットは、発光素子と、受光素子と、前記発光素子の発光光を前記複数の消耗品ユニットの前記基準位置に向けて照射可能にするとともに各消耗品ユニットからの反射光を前記受光素子に導く光学部品とを備えており、
前記発光素子及び前記受光素子が、前記発光光の光路長と前記反射光の光路長とが等しくなる部位に存在することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光学部品は、第１方向に前記発光光の一部を導くハーフミラーと、第１の方向と異なる第２方向に前記発光光の残部を導く反射ミラーとを備えており、
前記光学センサユニットが、前記ハーフミラーにより導かれた前記発光光が前記受光素子に到達する光路長と、前記反射ミラーにより導かれた前記発光光が前記受光素子に到達する光路長とが等しくなる部位に固定されていることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光学センサユニットは、読み取り対象となるコード画像が存在する複数の方向のうちいずれかの方向を選択的に指向するように、変位自在に支持されており、指向した方向へ前記発光光を照射するとともに前記反射光を受光することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の消耗品ユニットは、それぞれ断面円形の容器を備え、この容器が回転軸を中心として回転駆動されることにより容器表面が相対的に変位するものであり、
前記コード画像は前記容器表面の第１部位に付されており、回転時に前記第１部位よりも先に到達する前記容器表面の第２部位にはカムが形成されており、
このカムは、少なくとも隣合う他の消耗品ユニットのカムと異なる方位で形成されており、
一方、前記光学センサユニットは、前記カムを含む前記複数の消耗品ユニットの各々の容器表面に同時に接触可能な接触部を有するアームが前記消耗品ユニットと同じ数だけ形成されており、
前記アームが前記カムと接触したときに、当該カムが形成されている消耗品ユニットを指向して、当該消耗品ユニットに付された前記コード画像を読み取り可能に動作することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記アームの接触部は、前記消耗品ユニットの容器表面の回転に追従して、当該容器表面に対して弾力的に接触することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
取得した前記個別情報を自発的に外部へ通信により伝達する通信手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
個別情報と関連付けられたコード画像が共通の基準位置を含む部位に付され、それぞれ非同期に変位する画像形成用の複数の消耗品ユニット毎に１つ配備される光学センサユニットであって、
前記複数の消耗品ユニットの各々の前記基準位置に対する往復の光路長が等しくなる部位に配備されており、
変位する消耗品ユニットに付された前記コード画像をそれぞれ前記基準位置で読み取る読み取り手段と、
前記コード画像の読み取り結果を、当該読み取り結果に基づいて当該消耗品ユニットの前記個別情報を取得する処理手段に伝達する伝達手段と、
を有することを特徴とする光学センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、スキャナ、複写機、あるいはこれらの機能を統合した複合機のような画像形成装置及びその構成部品である光学センサユニットに関する。より詳しくは、画像形成装置に装着されるトナーボトルのような消耗品ユニットの個別情報を簡易に取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、トナー（toner）のような消耗品を頻繁に補給ないし交換する必要がある。近年、効率化のために画像形成装置をネットワークで接続し、消耗品の補給ないし交換の情報を自動送信することで、消耗品を充填した消耗品ユニットをユーザ先に自動発送するシステムが提案されている。消耗品の消費状況は、消耗品ユニットが装着された後の時間や消耗品の使用実績等を検出することで判別する。そのため、消耗品ユニットには、それ自体を識別したり装着状況等を個別に表す個別情報が付されているのが一般的である。
【０００３】
消耗品に個別情報を付してその内容を読み取る従来技術として、特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術は、消耗品を収容した容器に付与された文字、マーク、バーコードをイメージセンサで読み取る。
【０００４】
個別情報をより簡易に読み取るためには、トナー補給のためのトナーボトルの装着機構を利用することも考えられる。このような従来例として、特許文献２に記載された装置がある。この装置では、トナー補給のためのトナーボトルの回転運動により順次読み取りができるように、トナーボトルにバーコードを付与する。トナー補給時には、補給前と逆の方向にトナーボトルを回転させてバーコードの読み取りを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１６０６０号公報
【特許文献２】特開２００５−３４５７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、トナーボトルの個別情報の読み取りは、トナーボトルが装着されたときに１度行うことで足りる。１本のトナーボトルでは一般的に数万枚の印刷が可能であり、トナーボトルの入れ替え頻度は高くない。そのため、トナーボトルの個別情報の読み取り頻度も低いので、読み取りのための構成は、できるだけ簡素に低コストで実現することが好ましい。特に複数のトナーボトルを使用するカラープリンタでは、各色のトナーボトル毎に個別情報の読取機構を設けると、構成自体が大きくなりコスト的にも好ましくない。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するため、複数の消耗品ユニット個別情報の読み取りを、できるだけ簡素な構成で実現する画像形成装置及びその構成部品である光学センサユニット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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、個別情報と関連付けられたコード画像が付されている画像形成用の複数の消耗品ユニットを離脱自在に装着する装着機構と、装着されている前記複数の消耗品ユニットの各々を、一つずつ前記コード画像が所定の基準位置を通過するように変位させる変位機構と、装着されている前記複数の消耗品ユニットの前記基準位置に対する往復の光路長が等しくなる部位に配備され、変位する消耗品ユニットに付された前記コード画像を前記基準位置で読み取る光学センサユニットと、この光学センサユニットで読み取ったコード画像に基づいて当該消耗品ユニットの前記個別情報を取得する処理手段と、を有することを特徴とする。
このような構成の画像形成装置は、複数の消耗品ユニット毎に光学センサユニットを共用できるので、装置構成が簡素化される。発光光と反射光の光路長が複数の消耗品ユニットで等しいので、動作が安定し、光量変化による読み取り精度の低下が抑制される。また、消耗品ユニットが一つずつ変位するので、複数のコード画像を同時に読み取ることによる読み取り精度の低下も抑制される。
【０００９】
本発明は、光学センサユニットも提供する。この光学センサユニットは、個別情報と関連付けられたコード画像が共通の基準位置を含む部位に付され、それぞれ非同期に変位する画像形成用の複数の消耗品ユニット毎に１つ配備される。前記複数の消耗品ユニットの各々の前記基準位置に対する往復の光路長が等しくなる部位に配備される。また、変位する消耗品ユニットに付された前記コード画像をそれぞれ前記基準位置で読み取る読み取り手段を有する。さらに、前記コード画像の読み取り結果を、当該読み取り結果に基づいて当該消耗品ユニットの前記個別情報を取得する処理手段に伝達する伝達手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一つの光学センサユニットで複数の消耗品ユニットのコード画像を等しい光路長で選択的に読み取ることができる。そのため、画像形成時に複数の消耗品ユニットを用いる画像形成装置において、消耗品ユニット毎に光学センサユニットを設ける必要がないので、画像形成装置の構成が簡略化される。これにより、低コストの画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における画像形成装置の全体構成図。
【図２】本実施形態におけるトナー補給部の構成図。
【図３】本実施形態におけるトナーの補給動作を制御する制御装置のブロック図。
【図４】実施例１におけるＩＤパタン検知センサの状態説明図。
【図５】バーコードの例示図。
【図６】ＩＤパタン検知センサの光路展開図。
【図７】本実施例におけるトナーボトルの交換時の処理についての手順説明図。
【図８】本実施２におけるＩＤパタン検知センサの構成説明図。
【図９】ＩＤパタン検知センサの横方向の構成説明図。
【図１０】ＩＤパタン検知センサの動作時の状態説明図。
【図１１】ＩＤパタン検知センサの動作時の状態説明図。
【図１２】ＩＤパタン検知センサの動作時の状態説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜全体構成＞
本発明を適用した画像形成装置の実施の形態例を説明する。この実施の形態では、消耗品ユニットが、断面円形の容器にトナーが充填されるトナーボトルである場合の例を説明する。図１は、この画像形成装置の全体構成図である。
【００１３】
この画像形成装置は、画像を形成する画像形成部９０、９６〜９８と、記録材であるシートＳを給送するシート給送部１２及び搬送ユニット２０と、給送されたシートＳを二次転写部に搬送するレジストユニット３０とを備える。二次転写部は、略対向して配置される二次転写内ローラ４３及び二次転写外ローラ４４で構成されるニップ機構である。この二次転写部は、シートＳに所定の加圧力と静電的負荷バイアスとを与えることで、シートＳに未定着画像を転写する。以後、二次転写部を二次転写部４３，４４と表現する。
画像形成装置は、ユーザにより操作される操作部７０によって、各種データの入力や設定を含む操作が行われる。操作部７０は、ディスプレイと操作ボタン等を有する一種のコンピュータ装置である。
【００１４】
シート収納部１０（図１下部）が有するリフトアップ部１１には、シートＳが積載される。シートＳは、シート給送部１２により画像形成部９０の画像形成タイミングに合わせて給紙される。シート給送部１２は、給紙ローラ１３により最上部のシートＳを１枚ずつピックアップして給送する。複数枚のシートＳを同時にピックアップした場合には、分離搬送ローラ対１４がシートＳを１枚ずつ分離する。搬送ユニット２０は、シート給送部１２によりピックアップされたシートＳを、レジストユニット３０に搬送する。レジストユニット３０は、必要に応じて、シートＳの斜行補正や搬送タイミングの補正を行う。
レジストユニット３０を通過したシートＳは、二次転写部４３，４４へ搬送される。二次転写部４３，４４は、シートＳに所定の加圧力と転写バイアスとを与えることで、シートＳに未定着画像を転写する。
【００１５】
以上は、二次転写部までのシートＳの搬送プロセスである。
次に、トナー像（画像）の形成プロセスについて説明する。
【００１６】
トナー像は、イエロー（Ｙ）の画像形成部９０、マゼンタ（Ｍ）の画像形成部９６、シアン（Ｃ）の画像形成部９７、及びブラック（Ｂｋ）の画像形成部９８により形成される。画像形成部９０、９６〜９８の各色に対応して、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋが、装着機構に離脱自在に装着される。
画像形成部９０は、感光体９１、露光装置９３、現像器９２、一次転写ローラ４５、感光体クリーナ９５、及び帯電器９９を含んで構成される。トナーボトル１００Ｙからは、現像器９２中のトナー量に応じて、随時トナーが補給される。画像形成部９６〜９８の構成は、画像形成部９０と同様となる。また、その動作も画像形成部９０と同様となる。そのため、代表して画像形成部９０について説明する。
なお、各画像形成部９０、９６〜９８が形成する色は、これらの４色に限定されるものではなく、色の並び順も、この限りではない。
【００１７】
画像形成部９０では、帯電器９９により感光体９１の表面が一様に帯電される。感光体９１は、図１の例では反時計回りに回転する。このような感光体９１に対して、画像信号の入力を契機に発光する露光装置９３が、適宜、反射機構９４を経由して光を照射する。この光の照射により、感光体９１の表面に静電潜像が形成される。この感光体９１上の静電潜像に対して、現像器９２によるトナー現像が行われ、感光体９１上にトナー像が形成される。このトナー像は、一次転写ローラ４５により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられることで、中間転写ベルト４０上に転写される。転写後、感光体９１上に残る転写残トナーは、感光体クリーナ９５で除去される。
【００１８】
中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４２、テンションローラ４１及び二次転写内ローラ４３等の各ローラによって張架され、図１中、矢印Ｂの方向に駆動される。
画像形成部９６〜９８の各部による画像形成は、この中間転写ベルト４０上に一次転写されたより上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。この結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト４０上に形成される。このようにして形成されたトナー像は、二次転写部４３，４４へと搬送される。
【００１９】
以上のシートＳの搬送プロセスとトナー像の形成プロセスとにより、二次転写部４３，４４において、シートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。二次転写されたシートＳは、定着前搬送部５１により定着装置５０へと搬送される。
定着装置５０は、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはハロゲンヒータ等の熱源による加熱とにより、シートＳ上にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有するシートＳは、分岐搬送装置６０により装置外へ排出される。なお、両面画像を形成する場合には、反転搬送装置７１へと搬送される。
【００２０】
両面画像を形成する場合の搬送動作は、以下のようになる。すなわち、分岐搬送装置６０から反転搬送装置７１へ搬送されたシートＳは、スイッチバック動作により先後端が入れ替えられて、両面搬送装置８０へ搬送される。その後、シートＳは、シート収納部１０より搬送されてくる後続ジョブのシートＳとのタイミングを合わせ、搬送ユニット２０の再給紙パスと合流して、二次転写部４３，４４へと送られる。画像形成プロセスに関しては１面目と同様となる。
【００２１】
＜トナー補給部＞
次に、トナー補給部について詳しく説明する。
トナー補給部は、色毎に設けられる。そして、各色のトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋから、対応する画像形成部９０、９６〜９８の各現像器９２にトナーを補給する。トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋには、それぞれ当該トナーボトルに固有のコード画像であるバーコードが付されている。
【００２２】
図２は、トナーボトル１００Ｙから現像器９２にトナーを補給するトナー補給部の構成図である。トナーは、トナーボトル１００Ｙから一旦ホッパ１０４に供給された後、現像器９２に補給される。他のトナーボトル１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋについても同様の構成及び補給動作となる。この補給動作は、図３に示す制御装置により制御される。
【００２３】
図３を参照して、制御装置の構成等を説明する。制御装置は、カウンタ５６１及びＡ／Ｄ変換部（analog to digital conversion）５６０を含むＣＰＵ（Central Processing Unit）５５１を備えている。このＣＰＵが本発明における処理手段として機能する。
ＣＰＵ５５１は、図示される各種センサ、例えば扉開閉検知センサ１０２Ｙ等から検知信号を受信するとともに、各種モータ、例えばボトル駆動モータ１０３Ｙ等の駆動動作を制御する。ＣＰＵ５５１は、また、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５５２、ＬＡＮ（Local Area Network）５５３及びインターネット５５４を介して接続される自動発送サーバ５５５との間で自発的に情報伝達を行う通信制御も可能にする。自動発送サーバ５５５は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの自動調達を行うための情報処理を行うサーバである。自動発送サーバ５５５への通信を可能にすることで、制御装置により個別情報を管理する必要がなく、また、個別情報を消耗品ユニットの自動発送システムにおいて有効に活用することもできる。
【００２４】
ＣＰＵ５５１には、また、ＲＯＭ（Read Only Memory）５６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５７１、ハードディスク等による記憶部５８１が接続される。
ＲＯＭ５６２には、制御プログラムが格納される。ＲＡＭ５７１は、各種処理の作業領域となるメモリである。上記の動作制御や通信制御を含む各種制御は、ＣＰＵ５５１が上記の制御プログラムを実行することで可能となる。ＲＡＭ５７１には、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋに付されるバーコードを、当該トナーボトルを識別するための固有ＩＤ番号に変換するためのバーパタン文字列変換データも格納される。
固有ＩＤ番号は、例えばシリアル番号の他、製造日、色、ロット番号等を含む場合がある。変換された固有ＩＤ番号は、記憶部５８１に記憶される。この固有ＩＤ番号自体も個別情報であるが、より詳細な内容の個別情報を固有ＩＤ番号と関連付けて記憶部５８１等に記憶させるようにしても良い。
【００２５】
ユーザは、画像形成装置に設けられる扉１０１を開けて、トナーボトル１００Ｙを図２中の矢印Ａ方向に挿入する。これにより、トナーボトル１００Ｙは装着機構に装着される。扉１０１は、色毎に設けられる。制御装置の扉開閉検知センサ１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、対応する色の扉１０１の開閉を検知する。図２、図３では、扉１０１が閉まることで扉開閉検知センサ１０２Ｙがこれを検知し、検知信号をＣＰＵ５５１に送る。ＣＰＵ５５１は、この検知信号によりトナーボトル１００Ｙが装着されたと判断し、ボトル駆動モータ１０３Ｙを駆動してトナーボトル１００Ｙを回転させる。
【００２６】
トナーボトル１００Ｙには、螺旋状の溝が形成されている。トナーボトル１００Ｙが回転することで、この溝に案内されたトナーを補給口１００ａの方向に搬送し、ホッパ１０４に供給する。ホッパ１０４には、ホッパ１０４内のトナー量を一定にするために、ホッパ残検センサ１０５Ｙが設けられる。ホッパ残検センサ１０５Ｙは、圧力を検知するピエゾ式や光学式のものを使用することができる。この他に、トナーに少量のキャリアを混入させている場合には、インダクタンス式のものを使用することもできる。ホッパ残検センサ１０５Ｙがトナー有りを検知しているときは、トナー補給を行う必要がないので、トナーボトル駆動モータ１０３Ｙは停止する。
【００２７】
図２下部の現像器９２には、トナーとキャリアの比率を検知するインダクタンスセンサ１０８Ｙが設けられる。キャリアに対してトナーが少なくなったことがインダクタンスセンサ１０８Ｙにより検知されると、搬送スクリュー１０７に連結しているホッパ駆動モータ１０６Ｙが駆動する。これにより、ホッパ１０４から現像器９２にトナーが供給される。
【００２８】
各センサの検知信号は、ＣＰＵ５５１に内蔵されるＡ／Ｄ変換部５６０によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、ＣＰＵ５５１による検知信号の情報処理を可能にする。また、ＣＰＵ５５１に内蔵されるカウンタ５６１と併用することで、デジタル信号の処理タイミングを計算したり、同期あるいは非同期制御を行うことができる。
【００２９】
＜光学センサユニットの実施例１＞
本発明の光学センサユニットは、図３に示したＩＤパタン検知センサ１２０Ａ，１２０Ｂとして実施することができる。これらのＩＤパタン検知センサ１２０Ａ，１２０Ｂの構成例を、以下に示す。
図４は、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａ，１２０Ｂの状態説明図である。
ＩＤパタン検知センサ１２０Ａは、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍを担当する。ＩＤパタン検知センサ１２０Ｂは、トナーボトル１００Ｃ、１００Ｋを担当する。４つのトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、それぞれ正面から見た状態となっている。つまり、断面円形の容器を有している。これらの容器は、ＣＰＵ５５１に制御されるボトル駆動モータ１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋにより回転駆動される。
個別情報は、図５に示すような光学読み取り可能なバーコード１１０と関連付けられて保存されている。このバーコード１１０は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの外周のうち、共通の基準位置を含む部位、すなわち回転時にすべて同一となる基準位置を含む部位に付されている。「基準位置」は例えばバーコード１１０の始端（図５の例では右端）である。バーコード１１０の付し方は任意であり、ダイレクト印刷またはシール等の貼り付けにより付されている。
なお、バーコード１１０に関連付けられた個別情報の内容は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの各々に対応したものであるが、ここでは、便宜上、すべてバーコード１１０と表現する。
【００３０】
図４に戻り、トナーボトル１００Ｙとトナーボトル１００Ｍとの間には、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの各バーコード１１０を読み取るためのＩＤパタン検知センサ１２０Ａが配備される。また、トナーボトル１００Ｃとトナーボトル１００Ｋとの間には、トナーボトル１００Ｃ、１００Ｋの各バーコード１１０を読み取るためのＩＤパタン検知センサ１２０Ｂが配備される。ＩＤパタン検知センサ１２０Ａ、１２０Ｂは同じ構成のものであり、動作も同じである。ここでは、代表して、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａの構成及び動作について説明する。
【００３１】
ＩＤパタン検知センサ１２０Ａは、発光素子１２１、受光素子１２２、ハーフミラー１２３、及び、反射ミラー１２４を含んで構成される。発光素子１２１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成される。受光素子１２２は、例えばフォトトランジスタで構成される。発光素子１２１からの発光光は、ハーフミラー１２３との交差点１２３Ｐで一部がトナーボトル１００Ｙへ導かれ、残部が反射ミラー１２４の反射点１２４Ｐで反射してトナーボトル１００Ｍに導かれる。いずれにしても発光光は、各トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍのコード画像１１０の部位に向けて照射される。各トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍのコード画像からの反射光は、発光光の照射経路を辿って受光素子１２２上に結像するよう光学配置されている。
図６は、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａの光路展開図である。便宜上、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍをまとめてトナーボトル１００として表現している。
【００３２】
この実施例では、発光素子１２１から発光された後、受光素子１２２に戻るまでの光路長を、トナーボトル１００Ｙで反射する場合と、トナーボトル１００Ｍで反射する場合とで等しくする。すなわち、図５に示される光路長「ａ＋ｂ」と光路長「ａ＋ｃ」とを同じにする。そのために、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａを、トナーボトル１００Ｙとトナーボトル１００Ｍの中心線から、ハーフミラー１２３と反射ミラー１２４との間の距離の１／２倍だけトナーボトル１００Ｍ側に寄せて配置する。光路長を同じにすることで、バーコードの読み取りが安定する。なお、ＩＤパタン検知センサ１２０Ｂも同様の理由で、トナーボトル１００Ｋ側に寄せて配置される。
【００３３】
トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍは、装着機構への装着時に、ボトル駆動モータ１０３Ｙ、１０３Ｍにより、基準位置を通過するように、少なくともバーコード１１０の長さ分だけ回転する。ＣＰＵ５５１が、タイミングをみてそのような制御を行うためである。基準位置に対してバーコード１１０が相対的に変位するため、発光素子１２１による照射位置を変位させる必要がない。バーコード１１０が基準位置を通過する際に、白線部であれば光を反射し、黒線部であれば反射しないため、受光素子２１２は、反射光の受光時間により白線と黒線のパタンを検知して、バーコード１１０を読み取ることができる。このように、バーコード１１０は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの装着時に読み取られる。
【００３４】
ＣＰＵ５５１は、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａによるバーコード１１０の読み取り結果と、ＲＡＭ５７１に格納されたバーパタン文字列変換データとを比較することにより、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの固有ＩＤ番号を特定する。特定したトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの固有ＩＤ番号は、図３の記憶部５８１に記憶される。記憶部５８１に記憶する際、画像形成装置固有の情報も関連付けして記憶しても良い。具体的には、トナーの色情報、新規読み込み日時、装着履歴、枚数カウンタ、機種／機番、仕向け情報等を、上述した固有ＩＤと関連付けて記憶することができる。
また、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ内のトナーを何らかの理由で使いきらずに途中で取り出して再度装着することもある。この場合（トナーボトルの固有ＩＤ番号は既に記憶部５８１に記憶済の場合）には、装着履歴のみをカウントアップして上書きする。
【００３５】
ＣＰＵ５５１は、インターフェイス５５２を介して、自動発送サーバ５５５に、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの固有ＩＤ番号、あるいは画像形成装置固有の情報を含むデータを、適宜、自動発送サーバ５５５に送信する。自動発送サーバ５５５は、固有ＩＤ番号から該当するトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの個別情報を取得し、これを画像形成装置固有の情報とともにトナーボトルの自動発送システムに伝達する。
なお、バーパタン文字変換データに代えて、ＲＡＭ５７１に個別情報を格納しておいても良い。個別情報を格納する場合には、読み取ったバーコード１１０から直ちに個別情報を取得して、これを自動発送サーバ５５５に送信可能になる。
【００３６】
次に、トナーボトルの交換時の処理について説明する。図７は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ側のトナーボトル１００Ｙの交換時の処理手順を示している。
【００３７】
図７を参照し、扉開閉検知センサ１０２Ｙが扉１０１が閉まったことを検知すると、ＣＰＵ５５１はこの検知信号により新たなトナーボトル１００Ｙが装着されたと判断し、バーコード１１０の読み取り動作を開始する（Ｓ１０１）。
このときトナーボトル１００Ｍがトナーの補給動作のために回転している場合、トナーボトル１００Ｙは、トナーボトル１００Ｍによるトナーの補給動作が終了するまで、回転を休止する（Ｓ１０２：Ｙ）。バーコード１１０は、トナーボトル１００Ｙの装着時に読み取られるので、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍが同時に回転してしまうと、バーコード１１０の読み取りの妨げになるためである。確実にトナーボトル１００Ｙのバーコード１１０を読み取るために、トナーボトル１００Ｍが回転している間、トナーボトル１００Ｙを停止させる必要がある。つまり、トナーボトルは一つずつ回転させる。
【００３８】
トナーボトル１００Ｍの回転が停止すると（Ｓ１０２：Ｎ）、ＣＰＵ５５１は、トナーボトル１００Ｙをボトル駆動モータ１０３Ｙにより回転させる（Ｓ１０３）。トナーボトル１００Ｙの回転に連動して、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａは、トナーボトル１００Ｙのバーコード１１０を基準位置で読み取る（Ｓ１０４）。読み取りが終了したら（Ｓ１０５：Ｙ）、ＣＰＵ５５１は、発光素子１２１による光の照射位置がバーコード１１０の領域外になる位置で、トナーボトル１００Ｙの回転を停止させる（Ｓ１０６：Ｙ、Ｓ１０７）。ホッパ１０４内の残検センサ１０５Ｙがトナー有りを検知すると、本来は、ボトル駆動モータ１０３Ｙは直ちに停止するが、バーコード１１０の領域外になるまで、回転を継続させる。ホッパ１０４は、光の照射位置がバーコード１１０の領域外になるまで余分に回転した分だけトナーが補給されることなるが、ホッパ１０４はトナーが溢れない程度の容量を持っているので問題はない。読み取ったトナーボトル１００Ｙのバーコード１１０により特定される固有ＩＤ番号は、記憶部５８１に格納される（Ｓ１０８）。
【００３９】
トナーボトル１００Ｍの交換時には、上記の処理がトナーボトル１００Ｍとトナーボトル１００Ｙの関係を入れ替えて実行される。また、トナーボトル１００Ｃ、１００Ｋ側の手順も、図７に示した手順と同様となる。
【００４０】
上記の手順によれば、同時にトナーボトル１００Ｙとトナーボトル１００Ｍとが装着される場合であっても、厳密にはどちらかは遅れる。そのため、先に装着された方のバーコード１１０が優先的に読み取られ、その終了後に後に装着された方のバーコード１１０が読み取られる。ＩＤパタン検知センサ１２０Ａを色毎、すなわち、トナーボトル毎に備えると、同時にバーコードの読み取りができるために読み取り時間の短縮になるが、各色のトナーボトルを同時に交換することは稀であり、効果は小さい。そのために、本実施例のように１つのＩＤパタン検知センサ、例えばＩＤパタン検知センサ１２０Ａが、２つのトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍのバーコード１１０を読み取る構成にしても、読み取り時間に大きな差異が無い。逆に、構成自体を小さく低コストで実現できるため、利点が大きいのである。また、ＩＤパタン検知センサ１２０Ａ，１２０Ｂが固定されているために、可動による消耗や誤動作がない。
【００４１】
本実施例では、Ａ／Ｄ変換部５６０とカウンタ５６１をＣＰＵ５５１内に備えた場合の例を示したが、これらをＣＰＵ５５１外に配置しても良い。この場合も、常に１つのトナーボトルのバーコード１１０だけが読み取られるので、Ａ／Ｄ変換部５６０とカウンタ５６１の共用が可能となる。そのため、ＩＤパタン検知センサの数を削減するのと同様、コストダウンを図ることができる。
【００４２】
＜光学センサユニットの実施例２＞
図８は、光学センサユニット、すなわちＩＤパタン検知センサの他の実施例を示す構成説明図である。図８にはトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍについて共用するＩＤパタン検知センサ１３０の例が示されている。トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍを、それぞれ正面から見た状態となっている。つまり、外径の異なる２段断面円形構造となっている。実施例１では、トナーボトル１００Ｙはボトル駆動モータ１０３Ｙ、トナーボトル１００Ｍはボトル駆動モータ１０３Ｍにより駆動される。これに対して実施例２では、１つのボトル駆動モータの正逆回転制御とワンウェイクラッチでトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの回転を一つずつ駆動する。トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍには、螺旋状に溝が切ってある。但し、両者の溝は、互いに逆方向に切ってある。
【００４３】
トナーボトル１００Ｙの上端部のうち、回転時に基準位置よりも先に到達する部位には、カム１１１ａ、１１１ｂが形成されている。トナーボトル１００Ｍの上端部の上記と同様の部位にも、カム１１２ａ、１１２ｂが形成されている。トナーボトル１００Ｃ、１００Ｋにも同様のＩＤパタン検知センサ１３０を用いることができる。図９はＩＤパタン検知センサ１３０の横方向からみたときの構成説明図である。図８及び図９において、実施例１のＩＤパタン検知センサ１２０と同一の符号は、同一の機能を有するものである。
【００４４】
ＩＤパタン検知センサ１３０は、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍの中間に位置し、回転中心軸１３１により回動可能に支持されている。ＩＤパタン検知センサ１３０は、回転中心軸１３１に対して対称に構成されるアーム１３３ａ、１３３ｂを備えている。アーム１３３ａ、１３３ｂの各々の先端部には、回動するコロ１３２ａ、１３２ｂが設けられる。コロ１３２ａは、トナーボトル１００Ｙの外表面及び回転時にその延長に存在するカム１１１ａ、１１１ｂに追従して弾力的に接触する。コロ１３２ｂはトナーボトル１００Ｍの外表面及び回転時にその延長に存在するカム１１２ａ、１１２ｂに追従して弾力的に接触する。また、一対のカム１１１ａ、１１１ｂ及びカム１１２ａ、１１２ｂは、それぞれ異なる方位となる部位になるように位置決めされる。
発光素子１２１から受光素子１２２までの光路長を、トナーボトル１００Ｙで反射する場合とトナーボトル１００Ｍで反射する場合とで同じにすることは実施例１と同じである。また、バーコード１１０の読み取りから固有ＩＤ番号の格納までの処理も、実施例１と同様である。
【００４５】
ＩＤパタン検知センサ１３０は、トナーボトル１００Ｙのバーコード１１０を読み取るときは図１０のように変位する。他方、トナーボトル１００Ｍのバーコード１１０を読み取るときは図１１のように変位する。
【００４６】
すなわち、トナーボトル１００Ｙが装着されると、トナーボトル１００Ｙが図１０中の反時計回りに回転を開始する。この回転によりカム１１１ａにコロ１３２ａが乗り上げて、ＩＤパタン検知センサ１３０が回転中心軸１３１を中心に回動し、照射光がトナーボトル１００Ｙに向けられる。これにより、トナーボトル１００Ｙのバーコード１１０が読み取り可能になる。
カム１１１ａに対して、バーコード１１０は位相を合わせて付与される。バーコード１１０の読み取りが終了すると、発光素子１２１による光の照射位置がバーコード１１０の領域外になる位置でトナーボトル１００Ｙの回転が停止する。これにより、本来読み取り対象とならないバーコード１１０を誤って読み取ることが回避される。
【００４７】
トナーボトル１００Ｍが装着されると、トナーボトル１００Ｍが図１１中の時計回りに回転を開始する。トナーボトル１００Ｍの螺旋状の溝はトナーボトル１００Ｙの溝とは逆方向に切ってあるため、トナーボトル１００Ｙと同様にトナーを補給しながら、バーコード１１０の読み取りを行うことが可能である。回転によりカム１１２ａにコロ１３２ｂが乗り上げて、ＩＤパタン検知センサ１３０が回転中心軸１３１を中心に回動し、照射光がトナーボトル１００Ｙに向けられる。これにより、トナーボトル１００Ｍのバーコード１１０の読み取りが可能になる。バーコード１１０の読み取りが終了すると、発光素子１２１による光の照射位置がバーコード１１０の領域外になる位置でトナーボトル１００Ｍの回転が停止する。
【００４８】
実施例２では、１つのモータの正逆回転制御とワンウェイクラッチでトナーボトル１００Ｙ、１００Ｍを駆動可能なので、モータ数を減らすことができ、構成を簡素化して低コストで実現可能である。
【００４９】
トナーボトル１００ＹはＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等の薄肉樹脂で成形されている場合が多い。そのため、回転時の振れや容器の変形が生じて、バーコード１１０とＩＤパタン検知センサ１３０との距離が均一にならない場合が生じ得る。このような場合であっても、実施例２では、トナーボトル１００Ｙの回転時の振れや容器の変形に対してコロ１３２が追従して、バーコード１１０とＩＤパタン検知センサ１３０との距離を均一に維持することができる。図１２は、この状態を表している。破線は、回転時の振れが生じたときのトナーボトル１００Ｙの変位位置である。他のトナーボトル１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋについても同様である。
【００５０】
以上、本実施形態では、２本のトナーボトルのバーコードを１つのＩＤパタン検知センサで読み取る場合の例を説明した。しかしこれに限らず、１つのＩＤパタン検知センサで３本以上のトナーボトルのバーコードを読み取るようにしても良い。例えば、１つのＩＤパタン検知センサを３本以上のトナーボトルに対して水平方向に移動させることで、３本以上のトナーボトルのバーコードが読み取り可能になる。また、本実施形態では１次元のバーコードを使用する例を説明したが、２次元バーコードのようなコード画像を用いても良い。ＩＤパタン検知センサにＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＩＳ（Contact Image Sensor）のような撮像素子を用いることで、２次元バーコードの検出が可能となる。２次元バーコードを用いることで、大きな情報量を取得できるようになる。例えば、個別情報をそのまま読み取ることも可能になる。
【００５１】
また、本実施形態では、トナーボトル１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋが断面円形の容器を有し、これらの容器が回転することでバーコード１１０の位置が基準位置に対して相対的に変位させる例を説明したが、これに限らない。例えばトナーボトルが平面を有する容器の場合、この平面にバーコード１１０を付して、光学センサユニットに対して往復移動させる構成であっても良い。
【符号の説明】
【００５２】
９２…現像器、１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ…トナーボトル、１０１…扉、１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ…扉開閉検知センサ、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋ…ボトル駆動モータ。１０４…ホッパ、１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ…ホッパ残検センサ、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ…ホッパ駆動モータ、１０７…搬送スクリュー、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８Ｋ…インダクタンスセンサ。１１０…バーコード、１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂ…カム、１２０Ａ、１２０Ｂ、１３０…ＩＤパタン検知センサ、１２１…発光素子、１２２…受光素子、１２３…ハーフミラー、１２４…反射ミラー、１３１…回転中心軸。１３２ａ、１３２ｂ…コロ、１３３ａ、１３３ｂ…アーム、５５１…ＣＰＵ、５６０…Ａ／Ｄ変換部、５６１…カウンタ、５６２…ＲＯＭ、５７１…ＲＡＭ、５８１…記憶部。
【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】
2013171062.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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