(57)【要約】【課題】カートリッジ本体と基板部を分離して、カートリッジを画像形成装置から引き出すカートリッジ分離取出制御装置を提供する。【解決手段】内容物を収容するカートリッジ本体と、カートリッジ本体に分離可能に接続された基板部と、カートリッジ本体と基板部とを分離するためのフックが掛かる基板部に設けられた凸部とを備えたカートリッジとを収容するカートリッジ収容装置であって、カートリッジがカートリッジ収容装置に収容された状態において、基板部と結合される結合手段と、フックと、カートリッジ収容装置に収容されているカートリッジがカートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出する検出手段と、カートリッジがカートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出した時に、フックが凸部に掛かるように、フックを移動させる移動手段を備え、移動したフックが凸部に掛かり、カートリッジ本体から基板部が分離する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物を収容するカートリッジ本体と、
該カートリッジ本体に分離可能に接続された基板部と、
前記カートリッジ本体と前記基板部とを分離するためのフックが挿入される凹部及び／又は前記フックが掛かる凸部と、
を備えたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のカートリッジであって、
前記凸部が前記基板部に設けられ、前記凹部が前記カートリッジに設けられたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項３】
請求項１に記載のカートリッジであって、
前記凹部が前記基板部に設けられたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項４】
請求項１に記載のカートリッジであって、
前記凸部が前記基板部に設けられたことを特徴とするカートリッジ。
【請求項５】
前記内容物を収容するカートリッジ本体と、
該カートリッジ本体に分離可能に接続された基板部と、
前記カートリッジ本体と前記基板部とを分離するためのフックが挿入される凹部及び／又は前記フックが掛かる凸部と、
を備えたカートリッジを収容するカートリッジ収容装置であって、
前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容された状態において、前記基板部と結合される結合手段と、
前記フックと、
当該カートリッジ収容装置に収容されている前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出する検出手段と、
前記検出手段により、前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出した時に、前記フックが前記凹部に挿入され、及び／又は、前記凸部に掛かるように、前記フックを移動させる移動手段と、
前記移動手段により移動したフックが前記凹部に挿入され、及び／又は、前記凸部に掛かることにより、前記カートリッジ本体から分離した前記基板部を少なくとも１つ収容するための基板部収容手段と、
を備えたことを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項６】
請求項５に記載のカートリッジ収容装置であって、
前記移動手段により移動したフックが、前記基板部に設けられた凸部に掛かることにより、前記カートリッジ本体が抜き出されても、前記基板部はその抜き出し方向には移動せず、これにより前記カートリッジ本体から前記基板部が分離されることを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項７】
請求項６に記載のカートリッジ収容装置であって、
前記フックが前記基板部に設けられた凸部に掛かる時には、既に、前記基板部が前記結合手段から完全に又は中途まで外されていることを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のカートリッジ収容装置であって、
前記移動手段により移動したフックは、前記基板部に設けられた凸部に掛かる前に、前記カートリッジに設けられた凹部に挿入されることを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置であって、
前記基板部収容手段は、２つ以上の前記基板部を、各基板部がそれに対応する前記カートリッジ本体から外された時系列を維持したまま、収容することを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項１０】
請求項５乃至９の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置であって、
前記内容物が前記カートリッジ本体に残っている場合に、前記カートリッジ本体から前記基板部が分離されることを防止するための手段を更に備えることを特徴とするカートリッジ収容装置。
【請求項１１】
請求項５乃至１０の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置を、複数の色にそれぞれ対応して複数備えることを特徴とするカートリッジ収容システム。
【請求項１２】
請求項５乃至１０の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置に備わる基板部収容手段に収容された１以上の基板部からカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出装置であって、
前記カートリッジの前記基板部は、
前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容される時にカウントアップする収容カウンタの数値と、
前記カートリッジの初めての使用開始時にカウントアップする使用カウンタの数値と、
前記カートリッジの内容物を使い切った時にカウントアップする終了カウンタの数値と、
を記憶する記憶部を備え、
当該カートリッジ使用状況検出装置は、前記基板部収容手段に収容された１以上の前記基板部にそれぞれ備わる１以上の前記記憶部から前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値を読み出し、読み出したこれらの数値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出手段を備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のカートリッジ使用状況検出装置であって、
前記使用状況検出手段は、
１以上の前記記憶部からそれぞれ読み出した前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値の各々の合計値を、前記収容カウンタの合計値、前記使用カウンタの合計値及び前記終了カウンタの合計値として、これらの合計値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出手段を更に備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のカートリッジ使用状況検出装置であって、
前記使用状況検出手段は、
前記使用カウンタの合計値
＞前記終了カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載のカートリッジ使用状況検出装置であって、
前記使用状況検出手段は、
前記収容カウンタの合計値
＝前記使用カウンタの合計値
＞前記終了カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５の何れか１項に記載のカートリッジ使用状況検出装置であって、
前記使用状況検出手段は、
前記収容カウンタの合計値
＜前記使用カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置。
【請求項１７】
請求項５乃至１０の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置又は請求項１１に記載のカートリッジ収容システムを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１１乃至１６の何れか１項に記載のカートリッジ使用状況検出装置を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載の画像形成装置であって、
感光体ドラムと、
前記感光体を帯電させる帯電部と、
前記帯電部により帯電した前記感光体を露光することにより前記感光体に潜像を形成する露光部と、
前記感光体ドラムに形成された潜像をトナーによりトナー像に現像化する現像部と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写部と、
を更に備え、
前記カートリッジは、前記現像部に前記トナーを供給するトナーカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項５乃至１０の何れか１項に記載のカートリッジ収容装置に備わる基板部収容手段に収容された１以上の基板部からカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記カートリッジの前記基板部は、
前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容される時にカウントアップする収容カウンタの数値と、
前記カートリッジの初めての使用開始時にカウントアップする使用カウンタの数値と、
前記カートリッジの内容物を使い切った時にカウントアップする終了カウンタの数値と、
を記憶する記憶部を備え、
当該カートリッジ使用状況検出方法は、前記基板部収容手段に収容された１以上の前記基板部にそれぞれ備わる１以上の前記記憶部から前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値を読み出し、読み出したこれらの数値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出ステップを備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記使用状況検出ステップは、
１以上の前記記憶部からそれぞれ読み出した前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値の各々の合計値を、前記収容カウンタの合計値、前記使用カウンタの合計値及び前記終了カウンタの合計値として、これらの合計値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出ステップを更に備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記使用状況検出ステップは、
前記使用カウンタの合計値
＞前記終了カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載のカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記使用状況検出ステップは、
前記収容カウンタの合計値
＝前記使用カウンタの合計値
＞前記終了カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３の何れか１項に記載のカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記使用状況検出ステップは、
前記収容カウンタの合計値
＜前記使用カウンタの合計値
である場合に、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたと判断することを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２５】
請求項２０乃至２４の何れか１項に記載のカートリッジ使用状況検出方法であって、
前記内容物が前記カートリッジ本体に残っている場合に、前記カートリッジ本体から前記基板部が分離されることを防止するためのステップを更に有することを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５の何れか１項に記載のカートリッジ使用状況検出方法をコンピュータに実行させるためのカートリッジ使用状況検出用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジ、カートリッジ収容装置及びカートリッジ収容システムに関する。また、本発明は、画像形成装置、カートリッジ使用状況検出装置、カートリッジ使用状況検出方法及びカートリッジ使用状況検出用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムに形成したトナー像をシートに転写し、加熱及び加圧することで定着させる電子写真方式の画像形成装置は、トナーを用いて画像を形成するため、トナーが無くなると、トナーを補給しなければならない。そのため、電子写真方式の画像形成装置においては、消耗品となるトナーを収容したトナーカートリッジを画像形成装置に装着し、トナーカートリッジを交換可能としたものが広く用いられている。収容されたトナーの残量がゼロとなった場合、ユーザが画像形成装置からその使用済みトナーカートリッジを取り外した後、回収業者が使用済みトナーカートリッジを回収する。そして、ユーザは、新たなトナーカートリッジを画像形成装置に装着する。
【０００３】
このようなトナーカートリッジとしては、トナーを収容するボトル及びトナーを本体に搬送する部品等を備えるカートリッジ本体と、電気部品、回路基板及び認識用チップ等を備える基板部とから構成されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。カートリッジ本体は樹脂から形成されており、基板部に含まれる回路基板は、ガラス繊維などから形成されている。従来は、使用済みトナーカートリッジは、そのままの状態でカートリッジ収容装置から取り出され、それから所定の道具などを利用してカートリッジ本体及び基板部は分離され、これらは別々の工程で廃棄又は再利用等される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のトナーカートリッジでは、そのトナーカートリッジが使用済みとなった場合、ユーザが画像形成装置からトナーカートリッジを取り出し、回収業者が回収した後に、カートリッジ本体と基板部とを分離する必要がある。そのため、カートリッジ本体と基板部とを分離するための装置又は人手が必要となり、コストがかかる。
【０００６】
そこで、本発明は、カートリッジ本体と基板部とを分離するための装置又は人手を不要とすることが可能なカートリッジ、該カートリッジを収容するカートリッジ収容装置及び該カートリッジ収容装置を備えるカートリッジ収容システムを提供することを目的とする。また、本発明は、カートリッジ収容装置又はカートリッジ収容システムを備える画像形成装置を提供することを目的とする。更に、本発明は、カートリッジ及びカートリッジ収容装置に対応したカートリッジ使用状況検出装置、カートリッジ使用状況検出方法及びカートリッジ使用状況検出用プログラム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】
本発明によれば、内容物を収容するカートリッジ本体と、該カートリッジ本体に分離可能に接続された基板部と、前記カートリッジ本体と前記基板部とを分離するためのフックが挿入される凹部及び／又は前記フックが掛かる凸部と、を備えたことを特徴とするカートリッジが提供される。
また、本発明によれば、内容物を収容するカートリッジ本体と、該カートリッジ本体に分離可能に接続された基板部と、前記カートリッジ本体と前記基板部とを分離するためのフックが挿入される凹部及び／又は前記フックが掛かる凸部と、を備えたカートリッジを収容するカートリッジ収容装置であって、前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容された状態において、前記基板部と結合される結合手段と、前記フックと、当該カートリッジ収容装置に収容されている前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出する検出手段と、前記検出手段により、前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置から抜かれ始めることを検出した時に、前記フックが前記凹部に挿入され、及び／又は、前記凸部に掛かるように、前記フックを移動させる移動手段と、前記移動手段により移動したフックが前記凹部に挿入され、及び／又は、前記凸部に掛かることにより、前記カートリッジ本体から分離した前記基板部を少なくとも１つ収容するための基板部収容手段と、を備えたことを特徴とするカートリッジ収容装置が提供される。
更に、本発明によれば、上記のカートリッジ収容装置を、複数の色にそれぞれ対応して複数備えることを特徴とするカートリッジ収容システムが提供される。
更に、本発明によれば、上記のカートリッジ収容装置に備わる基板部収容手段に収容された１以上の基板部からカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出装置であって、前記カートリッジの前記基板部は、前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容される時にカウントアップする収容カウンタの数値と、前記カートリッジの初めての使用開始時にカウントアップする使用カウンタの数値と、前記カートリッジの内容物を使い切った時にカウントアップする終了カウンタの数値と、記憶する記憶部を備え、当該カートリッジ使用状況検出装置は、前記基板部収容手段に収容された１以上の前記基板部にそれぞれ備わる１以上の前記記憶部から前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値を読み出し、読み出したこれらの数値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出手段を備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出装置が提供される。
更に、本発明によれば、上記のカートリッジ収容装置又は上記のカートリッジ収容システムを備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
更に、本発明によれば、上記のカートリッジ収容装置に備わる基板部収容手段に収容された１以上の基板部からカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出方法であって、前記カートリッジの前記基板部は、前記カートリッジが当該カートリッジ収容装置に収容される時にカウントアップする収容カウンタの数値と、前記カートリッジの初めての使用開始時にカウントアップする使用カウンタの数値と、前記カートリッジの内容物を使い切った時にカウントアップする終了カウンタの数値と、記憶する記憶部を備え、当該カートリッジ使用状況検出方法は、前記基板部収容手段に収容された１以上の前記基板部にそれぞれ備わる１以上の前記記憶部から前記収容カウンタの数値、前記使用カウンタの数値及び前記終了カウンタの数値を読み出し、読み出したこれらの数値に基づいて、少なくとも１つのカートリッジが前記内容物が使い切られる前に取り出されたこと、及び／又は、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が再補給されたことを検出する使用状況検出ステップを備えることを特徴とするカートリッジ使用状況検出方法が提供される。
更に、本発明によれば、上記のカートリッジ使用状況検出方法をコンピュータに実行させるためのカートリッジ使用状況検出用プログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カートリッジ本体と基板部とを分離するための装置又は人手を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る基板部の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジと、それを装着したカートリッジ収容装置の構成の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジと、それを装着したカートリッジ収容装置の構成の一部を概略的に示す図である。
【図６】図５に示す制御部の一般的な構成を示すブロック図である。
【図７】カートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際にカートリッジ本体から基板部を分離させる方法を説明するためのフローチャート図である。
【図８】カートリッジ本体から基板部を分離させる際のフックの作用を説明するためのフローチャート図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際の、カートリッジ本体が移動する方向と、基板部が落下する方向と、基板部が基板部収容部に積み重なる様子を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が分離する際の状態遷移を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が取り外される際の装着部と基板部の位置関係を複数示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が取り外される際の状態遷移を示す図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【図１６】基板部収容部に収容された基板部の情報を読み出してトナーカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】カートリッジ収容装置が、少なくとも１つのトナーカートリッジにそれぞれ対応する複数の基板部が記憶する収容カウンタの数値（ｉｎｔ）、使用カウンタの数値（ｕｓｅ）及び終了カウンタの数値（ｅｎｄ）のそれぞれを累積して得た収容累積値（ＩＮＴ）、使用累積値（ＵＳＥ）及び終了累積値（ＥＮＤ）に基づいて、少なくとも一部のカートリッジの使用を中途で終了したことを検出することを説明するための概念図である。
【図１８】カートリッジ収容装置が、少なくとも１つのトナーカートリッジにそれぞれ対応する少なくとも１つの基板部が記憶する収容カウンタの数値（ｉｎｔ）、使用カウンタの数値（ｕｓｅ）及び終了カウンタの数値（ｅｎｄ）のそれぞれを累積して得た収容累積値（ＩＮＴ）、使用累積値（ＵＳＥ）及び終了累積値（ＥＮＤ）に基づいて、少なくとも一部のカートリッジに不正にトナーを補充したことを検出することをトナーカートリッジ数を１として説明するための概念図である。
【図１９】トナーが収容されているカートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際の設定について説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細な説明をする。
【００１１】
本発明の実施形態によるトナーカートリッジとは、特に限定されるものではないが、画像形成装置で画像形成に使用される画像形成材料を収容し、画像形成装置に対して着脱可能に構成されたものを意味する。
本発明の実施形態によるトナーカートリッジが装着された画像形成装置とは、特に限定されるものではないが、像担持体及びトナーを用いる電子写真方式又は静電記録方式により記録媒体上に画像を形成する複写機、画像形成装置、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置全般を意味する。
【００１２】
画像形成装置１００の概略構成について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を模式的に示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１００は、シートを給送するシート給送部１０と、シートを手差し給送可能な手差し給送部２０と、シート給送部１０又は手差し給送部２０により給送されたシートに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成されたシートを機外に排出するシート排出部４０と、これらを制御する制御部５０と、を備えている。
【００１４】
シート給送部１０は、シートを積載収容する給送シート積載部１１と、給送シート積載部１１に積載されたシートを１枚ずつ分離給送する分離給送部１２と、を備えている。給送シート積載部１１は、回動軸１３を中心に回動する中板１４を備えており、中板１４は、シートを給送する際に回動してシートを上方に持ち上げる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部１２は、中板１４に持ち上げられたシートを給送するピックアップローラ１５と、ピックアップローラ１５に圧接する分離バッド１６と、を備えている。
【００１５】
手差し給送部２０は、シートを積載可能な手差しトレイ２１と、手差しトレイ２１に積載されたシートを１枚ずつ分離しながら給送可能な分離給送部２２と、を備えている。手差しトレイ２１は、画像形成装置本体１０１に回動自在に支持されており、手差し給送する際には、回動させることでシートを積載可能になる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部２２は、手差しトレイ２１に積載されたシートを給送する給送ローラ２３と、給送ローラ２３に圧接する分離パッド２４と、を備えている。
【００１６】
画像形成部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）３１Ｙ〜３１Ｂと、後述する感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面を露光する露光装置３２と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部（転写装置）３３と、シートに転写された未定着トナー像を定着させる定着部（定着装置）３４と、を備えている。
【００１７】
４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂのそれぞれは、画像形成装置本体１０１から着脱可能に構成されており、交換可能となっている。なお、４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ３１Ｙの構成を説明することで、プロセスカートリッジ３１Ｍ〜３１Ｋの説明は省略する。また、符号の最後に付すアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）は、それぞれの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を示すものとする。
【００１８】
プロセスカートリッジ３１Ｙは、像担持体としての感光体ドラム３１０Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙを帯電させる帯電ローラ３１１Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像装置３１２Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙの表面に残留するトナーを除去するクリーナユニット３１３Ｙと、を備えている。現像装置３１２Ｙは、感光体ドラム３１０Ｙを現像する現像装置本体３１４Ｙと、現像装置本体３１４Ｙにトナーを供給するトナーカートリッジ３１５Ｙと、を備えている。
【００１９】
現像装置本体３１４Ｙは、トナーカートリッジ３１５Ｙから供給されたトナーを収容する不図示のトナー収容部を備えており、トナー収容部は、供給されたトナーを撹拌する撹拌パドルを備えている。トナーカートリッジ３１５Ｙは、後述のカートリッジ収容装置３７１に着脱可能に構成されており、収容されたトナーが無くなると、カートリッジ収容装置３７１から取り外して、交換することができるようになっている。なお、トナーカートリッジ３１５及びカートリッジ収容装置３７１については、後に詳しく説明する。クリーナユニット３１３Ｙは、除去した廃トナーを収容する廃トナー収容部を備えており、廃トナー収容部は、回収した廃トナーを撹拌する撹拌パドルを備えている。
【００２０】
露光装置３２は、レーザ光を照射する光源３２０と、レーザ光を感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに導く複数のミラー３２１等と、を備えている。
【００２１】
転写部３３は、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を担持する中間転写ベルト３３０と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を中間転写ベルト３３０に一次転写する一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂと、中間転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに二次転写する二次転写ローラ３３２と、中間転写ベルト３３０に残留するトナーを除去するクリーナユニット３３３と、を備えている。中間転写ベルト３３０は、駆動ローラ３３４及び従動ローラ３３５に掛け渡されており、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂによって、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに押し付けられている。二次転写ローラ３３２は、駆動ローラ３３４とで中間転写ベルト３３０をニップ（挟持）しており、ニップ部Ｎで中間転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに転写する。
【００２２】
定着部３４は、シートを加熱する加熱ローラ３４０と、加熱ローラ３４０に圧接する加圧ローラ３４１と、を備えている。シート排出部４０は、排出ローラ対４１により構成されており、排出ローラ対４１は、正逆回転可能な排出ローラ４２と、排出ローラ４２に従動回転する従動ローラ４３と、を備えている。
【００２３】
制御部５０は、シート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０を駆動制御するＣＰＵと、各種プログラムや各種情報等を記憶するメモリと、を備えている。制御部５０は、これらを用いてシート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０の動作を統合して制御し、シートに画像を形成させる。
【００２４】
次に、上述のように構成されたプリンタ１００の画像形成動作（制御部５０による画像形成制御）について説明する。本実施形態においては、外部ＰＣから入力された画像情報に基づいて、給送シート積載部１１に積載されたシートに画像を形成する画像形成動作を用いて説明する。
【００２５】
外部ＰＣからプリンタ１００に画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置３２が感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに向けてレーザ光を照射する。このとき感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂは、帯電ローラ３１１Ｙ〜３１１Ｂにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に静電潜像が形成される。その後、現像装置３１２Ｙ〜３１２Ｂにより静電潜像が現像され、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）のトナー像が形成される。感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂにより、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３３０に順次重畳転写され、重畳転写されたトナー像（フルカラーのトナー像）は、中間転写ベルト３３０により二次転写ローラ３３２まで搬送される。
【００２６】
上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部１１に積載されたシートが、分離給送部１２により１枚ずつシート搬送路１０２に給送される。そして、シート搬送路１０２の下流にあるレジストローラ対１０３で、斜行が補正されると共に所定の搬送タイミングでニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎで中間転写ベルト３３０上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部３４で加熱及び加圧されることでトナー像が溶融定着され、排出ローラ対４１により装置外に排出される。装置外に排出されたシートは、プリンタ本体１０１の上面に設けられた排出シート積載部１０４に積載される。
【００２７】
以下、本発明の各実施形態に係るトナーカートリッジ３１５と、トナーカートリッジ３１５を収容するカートリッジ収容装置３７１について、図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態に係るトナーカートリッジ３１５の全体構成について説明する。
【００２９】
トナーカートリッジ３１５は、上述のように、カートリッジ収容装置３７１（図４参照）に着脱可能に収容される。トナーカートリッジ３１５にはトナーが収容されている。トナーカートリッジ３１５から供給されたトナーの量は、制御部５０が逐次算出している。制御部５０は、トナーカートリッジ３１５に収容されたトナーを使い切ったと算出した場合や、トナー供給動作を続けても現像装置のトナー濃度が変動しない場合等は、トナーカートリッジ３１５に収容されたトナーの残量がゼロになったと判断する。トナーカートリッジ３１５のトナーの残量がゼロになったと制御部５０が判断すると、制御部５０は、ユーザに対してトナーカートリッジ３１５を交換するように促す表示をしたり、印字等の動作を強制的に停止する。ユーザが、そのトナーカートリッジ３１５をカートリッジ収容装置３７１から人為的に抜き出し、新しいトナーカートリッジ３１５を収容すれば、画像形成装置は動作を再開する。
【００３０】
トナーカートリッジ３１５は、カートリッジ本体３５１及び基板部３５３を有している。
本実施形態に係るカートリッジ本体３５１及び基板部３５３の構成について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係る基板部の断面図である。
【００３１】
カートリッジ本体３５１は、画像形成材料としてのトナーを収容する。カートリッジ本体３５１は、略直方体形状であり、収容されたトナーを排出するためのトナー排出口（図示せず）を備える。トナー排出口にはシャッター部材（図示せず）が設けられており、トナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１に装着されたときのみシャッター部材が開き、トナー排出口及びカートリッジ収容装置３７１が連通し、画像形成装置にトナーが供給される。カートリッジ本体３５１は、主に樹脂によって形成される。
【００３２】
基板部３５３は、図３に示すように、トナーカートリッジ３１５に関連する関連情報を記憶する記憶部３５５−１を含むＩＣチップ３５５と、記憶部３５５−１を実装した基板を有する基板部材３５２と、基板部材を搭載するハウジング３５８と、カートリッジ収容装置３７１と電気的に接続するための電極端子３５６と、を備えて構成されている。
【００３３】
記憶部３５５−１が記憶するカートリッジ本体３５１に関連する関連情報とは、特に限定されるものではないが、例えば、同型式のトナーカートリッジに共通する一般的な情報と、個々のトナーカートリッジに特有な情報との双方又は一方を含んだものを意味し、本実施形態では書換可能な電子情報、又は、書換不可能な電子情報としてＩＣチップ３５５の記憶部３５５−１に記憶される。関連情報に含まれる情報は、例えば、固有情報、履歴情報およびリサイクル情報の３つに大別できる。
【００３４】
ここで、固有情報としては、例えば、個々のトナーカートリッジの内容量、収容しているトナーの色、ロット番号、製造年月日、製造業者等の情報を挙げることができる。これらの一部或いは全部は、書換不可能な電子情報としてＩＣチップ３５５の記憶部３５５−１に記憶される。また、履歴情報としては、例えば、個々のトナーカートリッジのトナー残量、使用開始時期、実使用時間等の情報を挙げることができる。また、リサイクル情報としては、例えば、個々のトナーカートリッジのリサイクル回数、リサイクル年月日、回収業者等の情報を挙げることができる。これら履歴情報及びリサイクル情報は、通常、書換可能な電子情報としてＩＣチップ３５５に記憶される。これらを含む関連情報は、主に、非純正トナーカートリッジの使用への注意喚起、トナーカートリッジの交換時期の予測、上限回数を超えたリサイクルの防止及び不良品が発生した場合の追跡調査等を目的に記録される。
【００３５】
図２の構成では、基板部３５３とカートリッジ本体３５１とは、基板部３５３の一部がカートリッジ本体３５１に挿入されることで接続している。カートリッジ本体３５１の一部が基板部３５３に挿入される構成や、カートリッジ本体３５１及び基板部３５３が互いに嵌合し得る複数の凹凸を備え、それらの凹凸が嵌合する構成であってもよい。本実施形態に係るカートリッジ本体３５１の上面には、溝部３５７が形成されている。溝部３５７の基板部３５３側の端面は開放している。溝部３５７は、カートリッジ本体３５１がカートリッジ収容装置３７１から引き出される際に、後述するカートリッジ収容装置３７１（図５参照）のフック３８７（図５参照）がここを滑動するためのガイド機能を有する。上面図における溝部３５７の形状は、カートリッジ本体３５１への基板部３５３の挿入方向を長辺方向とする矩形である。溝部の形状は、変形してもよい。上面図における溝部３５７の短辺方向の長さは、後述するフック３８７の先端部３９７の幅よりやや上回る。基板部３５３は、正面図において上方向に突出する凸部３５９を有する。カートリッジ本体３５１と接続すると、基板部３５３の凸部３５９はカートリッジ本体３５１の右側面と当接する。上面図において、挿入方向の中心線は、溝部３５７の長辺方向の中心線と一致する。上面図において、挿入方向と直行する方向の凸部３５９の長さは、溝部３５７の短辺の長さを上回る。
【００３６】
本実施形態では、収容されたトナーの残量がゼロになったトナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１から取り外される際に、後述のように、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とは分離する。収容されたトナーの残量がゼロでないカートリッジ本体３５１をカートリッジ収容装置３７１から取り外す場合、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離させるか、カートリッジ本体３５１と基板部３５３との接続を保持するかをユーザは選択し、画像形成装置に設定しておくことが可能である。
【００３７】
本実施形態に係るカートリッジ収容装置３７１の全体構成について、図４及び図５に基づいて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジと、それを装着したカートリッジ収容装置の構成の斜視図である。図５は、本発明の実施の形態に係るトナーカートリッジと、それを装着したカートリッジ収容装置の構成の一部を概略的に示す図である。
【００３８】
カートリッジ収容装置３７１は、カートリッジ本体３５１が収容されるカートリッジ本体収容部３７３と、基板部３５３が着脱可能に取り付けられる装着部３７５と、光を出射する第１の発光部３７７と、第１の発光部３７７からの光を受光する第１の受光部３７９と、制御部５０の少なくとも一部と、制御部５０により動作が制御されるモータ３８１と、モータ３８１によって回動する第１の摩擦車３８３と、第１の摩擦車３８３と接触しており、第１の摩擦車３８３の回動により回動する第２の摩擦車３８５と、第２の摩擦車３８５から延設されており、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離させるときに用いられるフック３８７と、カートリッジ本体から分離した基板部の移動通路３９５に沿って配置され、光を出射する第２の発光部３８９と、第２の発光部３８９からの光を受光する第２の受光部３９１と、これらを制御する制御部５０と、カートリッジ本体３５１と分離して移動した基板部３５３を収容する基板部収容部３９３と、を備える。移動とは、例えば重力を利用したものを言う。複数の色のトナーを使用する画像形成装置１００では、カートリッジ収容装置３７１は複数個設置される。
【００３９】
装着部３７５は電極端子（図示せず）を備えている。トナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１に完全に収容されると、装着部３７５の電極端子は基板部３５３の電極端子３５６と電気的に接続する。
【００４０】
第１の発光部３７７は、少なくともトナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１に装着されてから取り外されるまでの期間は光を出射している。第１の発光部３７７及び第１の受光部３７９は、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とが接続された状態でカートリッジ収容装置３７１に完全に装着されたならば、第１の発光部３７７から出射された光が第１の受光部３７９に到達せず、一方で、カートリッジ本体３５１がカートリッジ収容装置３７１からある程度引き出され始めると第１の発光部３７７から出射された光が第１の受光部３７９に到達するような位置に配置される。装着部３７５と基板部３５３とが接続している場合、第１の発光部３７７からの光は基板部３５３が遮断するため第１の受光部３７９まで到達しない。基板部３５３が装着部３７５から取り外され始めると、第１の発光部３７７からの光の一部が第１の受光部３７９に到達する。
【００４１】
制御部５０は、第１の発光部３７７から出射した光が第１の受光部３７９に到達したという情報を取得すると、基板部３５３が装着部３７５から取り外され始めたと判断し、モータ３８１を正方向に回転させる。
【００４２】
第１の摩擦車３８３は、モータ３８１の回転方向と同方向に回転する。第２の摩擦車３８５は、第１の摩擦車３８３から伝わった回転運動により、第１の摩擦車３８３とは反対方向に回転する。
【００４３】
フック３８７は鉤形形状であり、第２の摩擦車と共に回転するように、第２の摩擦車に固着されている。フック３８７は、柄部３９５及び先端部３９７を有している。柄部３９５の一端は第２の摩擦車３８５に固定されている。柄部３９５の他端には先端部３９７が設置されている。第２の摩擦車３８５が回動すると、フック３８７も第２の摩擦車３８５を中心として回動する。通常、柄部３９５はやや上方に向かって延出している。
【００４４】
第２の発光部３８９は、少なくとも第１の受光部３７９が第１の発光部３７７からの光を受光してから制御部５０が基板部３５３の移動を検出するまでの期間は光を出射している。カートリッジ本体３５１と分離した基板部３５３は、移動通路３９５を通過して落下する。第２の発光部３８９と第２の受光部３９１とを結ぶ線分を通過して落下する。基板部３５３が落下すると、第２の発光部３８９からの光を基板部３５３が遮断するため、第２の受光部３９１に光が到達しなくなる。
【００４５】
制御部５０は、第２の発光部３８９からの光が瞬間的に第２の受光部３９１に到達しなかったことを検知すると、基板部３５３が落下したと判断し、フック３８７を通常の位置に戻すためにモータ３８１を回動させる。制御部５０の詳しい構成については、後で説明する。
【００４６】
基板部収容部３９３は、カートリッジ本体３５１から分離して落下した基板部３５３を収容可能な位置に配置される。画像形成装置に設置されたカートリッジ収容装置３７１が１個である場合、基板部収容部３９３が鉛直方向に延びる略直方体形状であって、底面のサイズが１つの基板部３５３のサイズよりやや大きければ、基板部３５３は落下した順に、すなわち、使用した順に１個ずつ積み重なる。基板部収容部３９３にある程度の個数の基板部３５３が収容されたら、その積載順を保持したまま、回収業者等が基板部３５３を回収することが可能である。回収した基板部３５３の記憶部３５５−１に記憶された情報を解析すれば、トナーカートリッジ３１５の使用状況の履歴を追跡することが可能となる。画像形成装置に設置されたカートリッジ収容装置３７１が複数である場合、すなわち、複数の色のトナーカートリッジ３１５を収容する場合、各カートリッジ収容装置３７１から取り外され落下した基板部３５３を収容する複数の基板部収容部３９３が備わっていてもよい。各基板部収容部３９３が鉛直方向に延びる略直方体形状であって、底面のサイズが１つの基板部３５３のサイズよりやや大きければ、基板部３５３は落下した順に、すなわち、使用した順に１個ずつ積み重なる。各基板部収容部３９３にある程度の個数の基板部３５３が収容されたら、その積載順を保持したまま、回収業者等が基板部３５３を回収することが可能である。回収した基板部３５３の記憶部３５５−１に記憶された情報を解析すれば、色別のトナーカートリッジ３１５の使用状況の履歴を追跡することが可能となる。カートリッジ収容装置３７１が複数設置されている場合であっても、１つの基板部収容部３９３が、複数のカートリッジ収容装置３７１から取り外され落下した基板部３５３の全てを収容する構成であってもよい。
【００４７】
制御部５０の構成について、図６に基づいて説明する。図６は、図５に示す制御部の一般的な構成を示すブロック図である。
【００４８】
制御部５０は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０３、ＲＡＭ４０５、モータ用インターフェース４０７及び入出力インターフェース４０９を備える。制御部５０は、モータ用インターフェース４０７を介して、モータ３８１と接続している。制御部５０は、入出力インターフェース４０９を介して、操作部４１１、表示部４１３、図１の画像形成装置に含まれる他の入力部４１５及び他の出力部４１７、第１の発光部３７７、第１の受光部３７９、第２の発光部３８９及び第２の受光部３９１と接続している。
【００４９】
ＲＯＭ４０３には、図１で示す画像形成装置に関連したプログラムと本発明に関連した制御プログラムとが記憶されている。ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０３に記録されている制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ４０５をワーキングエリアとして活用して、当該制御プログラムを実行する。ＣＰＵ４０１は、第１の受光部３７９第２の受光部３９１からの情報により、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離させる処理における所定のタイミングで駆動データをモータ用インターフェース４０７へ出力する。モータ用インターフェース４０７は、駆動データに基づいて、回転自在なモータ３８１に対して選択的に電力供給を行う。モータ３８１は、第１の摩擦車３８３に接続されており、電力供給が行われると第１の摩擦車３８３を回転させる。
【００５０】
操作部４１１及び表示部４１３は、ユーザインターフェースである。操作部４１１は、複写をする際の様々な印刷条件の設定や、印刷を開始する指示をユーザから受け付ける。
【００５１】
次に、図７を参照して説明する。図７は、カートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際にカートリッジ本体から基板部を分離させる方法を説明するためのフローチャート図である。
【００５２】
ＣＰＵ４０１は、第１の発光部３７７を発光させる（Ｓ５０１）。基板部３５３が装着部３７５から取り外され始めると、上述のように、第１の発光部３７７からの光の一部が第１の受光部３７９に到達する。ＣＰＵは、第１の受光部３７９が受光したことを検知すると（Ｓ５０２でＹＥＳ）、カートリッジ本体３５１がカートリッジ収容装置３７１から引き出され始めたと判断する（Ｓ５０３）。ＣＰＵ４０１は、モータ３８１を正方向に回転させることによって、それまで退避位置にあったフック３８７を有効位置に向けて回転させる（Ｓ５０４）。有効位置とは、のちにフック３８７の先端部３９７が基板部３５３の所定位置に当接することが可能となるような位置である。後述するように、カートリッジ本体３５１が更に引き出されると、機構とその動作によって基板部３５３がカートリッジ本体３５１から分離し、基板部収容部３９３に向かって落下する。ＣＰＵ４０１が第２の発光部３８９からの光の瞬断を検出したとき、ＣＰＵ４０１は基板部３５３がカートリッジ本体３５１から分離して基板部収容部３９３に向かって落下したと判断する（Ｓ５０５）。ＣＰＵ４０１は、モータ３８１を逆方向へ回転させることによって、フック３８７を逆方向へ回転させて退避位置へ戻す（Ｓ５０６）。
【００５３】
カートリッジ本体３５１をカートリッジ収容装置３７１から取り外す際のフック３８７等により引き起こされる作用について、図８、図９及び図１０を参照しながら説明する。図８は、カートリッジ本体から基板部を分離させる際のフックの作用を説明するためのフローチャート図である。図９は、本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際の、カートリッジ本体が移動する方向Ｐと、基板部が落下する方向Ｑと、基板部が基板部収容部に積み重なる様子を示す図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が分離する際の状態遷移を示す図である。図１０のカートリッジ本体３５１及び基板部３５３の形状は、図２に記載の形状と同じである。
【００５４】
ユーザがカートリッジ本体３５１を持ってカートリッジ本体３５１をカートリッジ収容装置３７１から矢印方向Ｐに引き出し始めると、すなわち、基板部３５３が装着部３７５から取り外され始めると、上述のように制御部５０による制御動作によってフック３８７が回転し、先端部３９７がカートリッジ本体３５１の溝部３５７に当接する（Ｓ５１０）。カートリッジ本体３５１はユーザによってカートリッジ収容装置３７１側とは反対方向に引っ張られているため、先端部３９７は溝部３５７を滑動しつつ徐々に基板部３５３の凸部３５９に近づき、最終的に凸部３５９に当接する（Ｓ５１１）。その後も引き続き、カートリッジ本体３５１はユーザによって引っ張られているため、基板部３５３では、先端部３９７と凸部３５９との当接面において、引き出される力に対する抗力が発生する。これを継続することにより、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とは分離する（Ｓ５１２）。その後、カートリッジ本体３５１はカートリッジ収容装置３７１から完全に引き出される。基板部３５３は基板部収容部３９３に向かって落下する（Ｓ５１３）。
【００５５】
このように、本実施形態に係るトナーカートリッジ３１５は、カートリッジ本体３５１をカートリッジ収容装置３７１から引き出す際に、カートリッジ本体３５１から基板部３５３が分離する構造であることから、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを別々に回収することができる。本実施形態に係るトナーカートリッジ３１５及びカートリッジ収容装置３７１であれば、使用済みのトナーカートリッジ３１５を回収後、廃棄する際にカートリッジ本体３５１と基板部３５３とを他の装置を利用して分離する作業が不要となる。
【００５６】
フック３８７が基板部３５３の凸部３５９に当接する際の、装着部３７５と基板部３５３の位置関係について図１１に基づいて説明する。図１１は、本発明の第１の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が取り外される際の装着部と基板部の位置関係を複数示す図である。
図１１（ａ）のように、先端部３９７の凸部３５９への当接が開始する時、基板部３５３が装着部３７５から中途まで抜き出されているような構成でもよい。
図１１（ｂ）及び（ｃ）のように、先端部３９７の凸部３５９への当接が開始する時、基板部３５３が装着部３７５から完全に抜き出されており、且つ、基板部３５３と装着部３７５が離間している構成でもよい。離間距離がゼロを超えている限り、（ｂ）のように離間距離は略ゼロでもよいし、（ｃ）のようにある程度離間していてもよい。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について、図１２に基づいて説明する。本発明の第２実施形態は、トナーカートリッジ３１５Ｂの構成が第１実施形態と相違する。そのため、ここではトナーカートリッジ３１５Ｂを中心に説明し、その他の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
本実施形態に係るカートリッジ本体３５１Ｂ及び基板部３５３Ｂの構成について、図１２に基づいて説明する。図１２は、本発明の第２の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【００５９】
図１２の構成では、図２の構成と同様に、基板部３５３Ｂとカートリッジ本体３５１Ｂとは、基板部３５３Ｂの一部がカートリッジ本体３５１Ｂに挿入されることで接続している。
【００６０】
第２の実施の形態に係るカートリッジ本体３５１Ｂの形状と、第１の実施の形態に係るカートリッジ本体３５１の形状とは同一である。具体的には、カートリッジ本体３５１Ｂの上面には、溝部３５７Ｂが形成されている。溝部３５７Ｂの基板部３５３Ｂ側の端面は開放している。溝部３５７Ｂは、カートリッジ本体３５１Ｂがカートリッジ収容装置３７１から引き出される際に、カートリッジ収容装置３７１のフック３８７がここを滑動するためのガイド機能を有する。上面図における溝部３５７Ｂの形状は、カートリッジ本体３５１Ｂへの基板部３５３Ｂの挿入方向を長辺方向とする矩形である。溝部の形状は、変形してもよい。上面図における溝部３５７Ｂの短辺方向の長さは、フック３８７の先端部３９７の幅よりやや上回る。第２の実施の形態に係る基板部３５３Ｂは、第１の実施の形態に係る基板部３５３と同様に、正面図において上方向に突出する凸部３５９Ｂを有する。上面図において、挿入方向の中心線は、溝部３５７Ｂの長辺方向の中心線と一致する。上面図において、挿入方向と直行する方向の凸部３５９Ｂの長さは、溝部３５７Ｂの短辺の長さを上回る。第２の実施の形態では、カートリッジ本体３５１Ｂと接続した基板部３５３Ｂの凸部３５９Ｂが、カートリッジ本体３５１Ｂから離間している。従って、第１の実施の形態と比較して、カートリッジ本体３５１Ｂと基板部３５３Ｂとを分離するためにフック３８７が溝部３５７Ｂに当接し、その後凸部３５９Ｂに接触するまでのフック３８７の滑動距離が大きくなる。
【００６１】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態について、図１３及び図１４に基づいて説明する。本発明の第３実施形態は、トナーカートリッジ３１５Ｃの構成が第１実施形態と相違する。そのため、ここではトナーカートリッジ３１５Ｃを中心に説明し、その他の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
本実施形態に係るカートリッジ本体３５１Ｃ及び基板部３５３Ｃの構成について、図１３に基づいて説明する。図１３は、本発明の第３の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【００６３】
図１３の構成では、図２の構成と同様に、基板部３５３Ｃとカートリッジ本体３５１Ｃとは、基板部３５３Ｃの一部がカートリッジ本体３５１Ｃに挿入されることで接続している。
【００６４】
図１３の構成では、第１の実施形態及び第２の実施形態に係るカートリッジ本体とは異なり、カートリッジ本体３５１Ｃに溝部が形成されていない。カートリッジ本体３５１Ｃは略直方体形状である。基板部３５３Ｃは、正面図において凸部３５９Ｃを有する。図１３の構成では、カートリッジ本体３５１Ｃと接続した基板部３５３Ｃの凸部３５９Ｃが、カートリッジ本体３５１Ｃから離間している。
【００６５】
第３の実施の形態におけるカートリッジ本体３５１Ｃをカートリッジ収容装置３７１から取り外す際のフック３８７等により引き起こされる作用について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、本発明の第３の実施の形態において、カートリッジ本体から基板部が取り外される際の状態遷移を示す図である。図１４のカートリッジ本体３５１Ｃ及び基板部３５３Ｃの形状は、図１３に記載の形状と同じである。
【００６６】
第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ユーザがカートリッジ本体３５１Ｃを持ってカートリッジ本体３５１Ｃをカートリッジ収容装置３７１から引き出し始めると、制御部５０による制御動作によってフック３８７が回転する。第３の実施の形態では、第１の実施の形態のように先端部３９７がカートリッジ本体３５１Ｃに当接することなく、最初から基板部３５３Ｃに当接する。当接した位置から基板部３５３Ｃの凸部３５９Ｃまでの距離は、図２の構成より図１２の構成の方が短くなるため、より速やかにカートリッジ本体３５１Ｃと基板部３５３Ｃとを分離することが可能となる。
【００６７】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態について、図１５に基づいて説明する。本発明の第４実施形態は、トナーカートリッジ３１５Ｄの構成が第１実施形態と相違する。そのため、ここではトナーカートリッジ３１５Ｄを中心に説明し、その他の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。図１５は、本発明の第４の実施の形態に係るトナーカートリッジの構成を示す上面図、正面図、右側面図、左側面図、底面図及び断面図である。
【００６８】
図１５の構成では、図２の構成と同様に、基板部３５３Ｄとカートリッジ本体３５１Ｄとは、基板部３５３Ｄの一部がカートリッジ本体３５１Ｄに挿入されることで接続している。
【００６９】
図１５の構成では、カートリッジ本体３５１Ｄに溝部が形成されていない。基板部３５３Ｄは凸部を有さず、中央に穴部３６１又は凹部３６３が形成されている。穴部３６１又は凹部３６３の形状やサイズは、フック３８７の先端部３９７が引っ掛かるものであればよい。
【００７０】
第４の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、ユーザがカートリッジ本体３５１Ｄを持ってトナーカートリッジ３１５Ｄをカートリッジ収容装置３７１から引き出し始めると、制御部５０による制御動作によってフック３８７が回転する。第４の実施の形態では、第１の実施の形態のように先端部３９７がカートリッジ本体３５１Ｄに当接することなく、最初から基板部３５３Ｄに当接し、その後、フック３８７の更なる回転により、基板部３５３Ｄの穴部３６１又は凹部３６３に引っ掛かる。その後も引き続き、カートリッジ本体３５１Ｄはユーザによって引っ張られているため、基板部３５３Ｄでは、先端部３９７と穴部３６１又は凹部３６３との当接面において、引き出される力に対する抗力が発生する。これを継続することにより、カートリッジ本体３５１Ｄと基板部３５３Ｄとは分離する。その後、カートリッジ本体３５１Ｄはカートリッジ収容装置３７１から完全に引き出される。基板部３５３Ｄは基板部収容部３９３に向かって落下する。
【００７１】
＜第５の実施の形態＞
トナーカートリッジ３１５の使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出装置について、図１６乃至図１８を参照しながら説明する。図１６は、基板部収容部に収容された基板部の情報を読み出してトナーカートリッジの使用状況を検出するカートリッジ使用状況検出装置の構成を示すブロック図である。図１７は、カートリッジ収容装置が、少なくとも１つのトナーカートリッジにそれぞれ対応する複数の基板部が記憶する収容カウンタの数値（ｉｎｔ）、使用カウンタの数値（ｕｓｅ）及び終了カウンタの数値（ｅｎｄ）のそれぞれを累積して得た収容累積値（ＩＮＴ）、使用累積値（ＵＳＥ）及び終了累積値（ＥＮＤ）に基づいて、少なくとも一部のカートリッジの使用を中途で終了したことを検出することを説明するための概念図である。図１８は、カートリッジ収容装置が、少なくとも１つのトナーカートリッジにそれぞれ対応する少なくとも１つの基板部が記憶する収容カウンタの数値（ｉｎｔ）、使用カウンタの数値（ｕｓｅ）及び終了カウンタの数値（ｅｎｄ）のそれぞれを累積して得た収容累積値（ＩＮＴ）、使用累積値（ＵＳＥ）及び終了累積値（ＥＮＤ）に基づいて、少なくとも一部のカートリッジにトナーを追補充したことを検出することをトナーカートリッジ数を１として説明するための概念図である。カートリッジ使用状況検出装置は、画像形成装置に備えられていても良いし、画像形成装置とは別個の独立した装置であっても良い。基板部３５３が記憶するとは、基板部３５３に備わるＩＣチップ３５５に含まれる記憶部３５５−１が記憶することを言う。
【００７２】
基板部３５３の記憶部３５５−１は、上述した情報の他に、トナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１に装着された時にカウントアップされる収容カウンタ（ｉｎｔ）の数値と、そのトナーカートリッジ３１５が装着されてから初めて使用される時にカウントアップされる使用カウンタ（ｕｓｅ）の数値と、そのトナーカートリッジ３１５からトナーが供給されなくなった際にカウントアップされる終了カウンタ（ｅｎｄ）の数値と、を記憶する。画像形成装置の設置場所に搬入されてきた時には、これらの数値は初期値に設定されている。例えば、全ての初期値はゼロである。
【００７３】
図１６を参照すると、カートリッジ使用状況検出装置は、基板部３５３の記憶部３５５−１が記憶するこれらの数値を読み取る読取部６０１と、読取部６０１から読み取った数値によりトナーカートリッジ３１５の使用状況を検出する検出部６０３とを有する。
【００７４】
上述のように、カートリッジ本体３５１がカートリッジ収容装置３７１から取り外されると、基板部３５３は基板部収容部３９３に落下する。読取部６０１は、基板部収容部３９３に落下し収容された全ての基板部３５３からｉｎｔ、ｕｓｅ及びｅｎｄの値をそれぞれ読み取る。
【００７５】
検出部６０３は、読取部６０１が読み取ったｉｎｔ、ｕｓｅ及びｅｎｄの値から、基板部収容部３９３に収容されている基板部３５３に対応する全てのトナーカートリッジ３１５のｉｎｔの累積値（ＩＮＴ）、全てのトナーカートリッジ３１５のｕｓｅの累積値（ＵＳＥ）及び全てのトナーカートリッジ３１５のｅｎｄの累積値（ＥＮＤ）を算出する。検出部６０３は、ＩＮＴ、ＵＳＥ及びＥＮＤから、全てのトナーカートリッジ３１５を対象として使用状況を検出するための処理を行う。例えば、収容されたトナーが使い切られる前にカートリッジ本体３５１がカートリッジ収容装置３７１から取り外されたトナーカートリッジ３１５が少なくとも１つ含まれたことや、トナーが追補給されたトナーカートリッジ３１５が少なくとも１つ含まれたことを検出する。
【００７６】
ＩＮＴ＝ＵＳＥ＝ＥＮＤの場合、検出部６０３は、全てのトナーカートリッジ３１５は、トナーが使い切られる前に取り出されておらず、且つ、カートリッジ本体３５１にトナーが追補給されていない、と判断する。
【００７７】
図１７には、読取部６０１が読み出したトナーカートリッジ３１５＃１、トナーカートリッジ３１５＃２及びトナーカートリッジ３１５＃３のｉｎｔ、ｕｓｅ及びｅｎｄと、検出部６０３が算出したＩＮＴ、ＵＳＥ及びＥＮＤが示されている。ＩＮＴ及びＵＳＥは共に「３」であるが、ＥＮＤは「２」である。ＩＮＴ＝ＵＳＥ＝ＥＮＤではなく、ＩＮＴ＝ＵＳＥ＞ＥＮＤである。
【００７８】
このように、ＩＮＴ＝ＵＳＥ＞ＥＮＤの場合、すなわち、収容カウンタの数値の累積値と、使用カウンタの数値の累積値が同じであっても、その累積値よりも、終了カウンタの数値の累積値の方が少ない場合、検出部６０３は、少なくとも１つのトナーカートリッジ３１５は、トナーが使い切られる前に取り出された、と判断する。
【００７９】
少なくとも１つのカートリッジがトナーが使い切られる前に取り出されたことを検出するためには、
収容カウンタの合計値ＩＮＴ
＝使用カウンタの合計値ＵＳＥ
＞終了カウンタの合計値ＥＮＤ
を用いた判断をする。少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が追補給されるようなことがないのであれば、この式でもよい。しかし、実際には、少なくとも１つのカートリッジに前記内容物が追補給される等により、
収容カウンタの合計値ＩＮＴ
＜使用カウンタの合計値ＵＳＥ
となる場合がある。この場合には、これを考慮して
使用カウンタの合計値ＵＳＥ
＞終了カウンタの合計値ＥＮＤ
のみを見るようにしてもよい。
【００８０】
図１８には、読取部６０１が読み出したｉｎｔ、ｕｓｅ及びｅｎｄの遷移が示されている。このトナーカートリッジ３１５は、ｉｎｔ＝１であるのに、ｕｓｅ及びｅｎｄの値は増加している。カートリッジ使用状況検出装置が検出対象とする基板部３５３に、このようなトナーカートリッジ３１５の基板部３５３が含まれている場合、ＩＮＴ＜ＵＳＥとなる。収容カウンタの数値の累積値の方が、使用カウンタの数値の累積値よりも少ない場合、検出部６０３は、少なくとも１つのトナーカートリッジ３１５が、完全に取り出されず、必要に応じて中途まで取り出され、本体に配置されている露出した補給口からユーザによりトナーが補給された可能性が推定できる。
検出部６０３は、収容されたトナーが使い切られる前にトナーカートリッジ３１５がカートリッジ収容装置３７１から取り外されたことや、トナーカートリッジ３１５にトナーが追補給の疑いを検出すると、画像形成装置のメンテナンス業者にオンラインで状況を連絡したり、画像形成装置の表示画面を通じてメンテナンス業者の点検の際に業者やユーザに知らせる。トナーカートリッジ３１５利用状況の異変を発見することができる。
【００８１】
＜第６の実施の形態＞
図１９は、トナーが収容されているカートリッジ本体をカートリッジ収容装置から引き出す際の設定について説明するためのフローチャート図である。
【００８２】
第５の本実施形態では、カートリッジ本体３５１に収容されたトナーの残量がゼロの場合は、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離する。これに対して、使用状況検出装置の機能の一部を含む分離取出制御装置を画像形成装置の内部に構築し、又は、画像形成装置に接続させる。本実施形態では、カートリッジ本体３５１に収容されたトナーの残量がゼロではない場合は、ユーザの設定によって、カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離することも可能であるし、分離させないことも可能であるようにする（Ｓ５２０でＮＯ又はＹＥＳ）。ユーザは、操作部４１１から設定を行い、ユーザの設定は表示部４１３に表示される。カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離させない設定をすれば、一度引き出した残トナーを含むカートリッジ本体３５１を装着部３７５に再装着することによって、残りのトナーを利用することが出来る。カートリッジ本体３５１と基板部３５３とを分離する設定をすれば、そのような継続的な使用は出来ないが、以下に記載のように、トナーが残っているカートリッジ本体３５１を引き出したことを検出することが出来るため、トナーが残っているカートリッジを捨てるという事態を防止することが出来る。これを図１９を参照して説明する。
【００８３】
まず、残トナーがあるならば分離取出しを禁止するための設定をしている場合には、ステップＳ５２０からステップＳ５２１に進む。ステップＳ５２１では、トナー残量があるか否かを判断し、残トナーがあれば、ステップＳ５０４に進まないようにし、これにより、基板部３５３がカートリッジ本体３５１から分離することを避ける。残トナーがなければ、ステップＳ５０４に進み、これにより、基板部３５３がカートリッジ本体３５１から分離できるようにする。
残トナーがあっても分離取出しを禁止しないための設定をしている場合には、ステップＳ５２０からステップＳ５０４に進み、残トナーの有無にかかわらず、基板部３５３がカートリッジ本体３５１から分離できるようにする。
【００８４】
上記の実施の形態では、トナーカートリッジを例にとって説明したが、インクカートリッジ等の他のカートリッジでも本発明を利用することが可能である。
また、上記の実施の形態では、フックが回転する機構を例にとり説明をしたが、上記の実施の形態と同様なことができれば、フックは回転以外の移動形態により移動してもよい
【００８５】
なお、上記のカートリッジ収容装置及び分離取出制御装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合わせにより実現することができる。また、カートリッジ収容方法及び分離取出制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらに組合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
【００８６】
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ(Programmable ROM)、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(random access memory)）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、カートリッジを用いた画像形成装置に利用することができる。また、画像形成装置以外の、カートリッジを用いた装置にも利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０    シート給送部
３０    画像形成部
３１Ｙ〜３１Ｂ    プロセスカートリッジ
３２    露光装置
３３    転写部
３４    定着部
５０      制御部
１００    画像形成装置
３１０Ｙ    感光体ドラム
３１１Ｙ    スコロトロン帯電装置（帯電装置）
３１２Ｙ    現像装置
３１５    トナーカートリッジ
３５１    カートリッジ本体
３５３    基板部
３５７    溝部
３５９    凸部
３６１    穴部
３６３    凹部
３７１    カートリッジ収容装置
３７１    装着部
３７７    第１の発光部
３７９    第１の受光部
３８１    モータ
３８３    第１の摩擦車
３８５    第２の摩擦車
３８７    フック
３９３    基板部収容部
６０１    読取部
６０３    検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図４】
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【図９】
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