JP2001125376A

JP2001125376A - 消耗品詰め替えカートリッジの検出方法及び装置及びシステム並びに記憶媒体

Info

Publication number: JP2001125376A
Application number: JP30302999A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ito; 嘉広伊藤; Kazuo Ogoyama; 一夫小古山
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-25
Also published as: JP3800890B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カートリッジを分解してトナーやインクなど
の消耗品を詰め替えた不適正なカートリッジを検出す
る。【解決手段】カートリッジ１２には、発光素子７２及
び受光素子７３からなるトナー濃度測定手段が設けられ
ている。カートリッジメモリ７１には、純正品のトナー
濃度の物性値の範囲が予め記憶されている。プリンタ本
体１１のＣＰＵ６０は、制御回路７０を介して、現像ロ
ーラ１７に吸着されたトナーの濃度を測定する。トナー
濃度の測定値が物性値の範囲から外れているときは、プ
リンタ本体１１は、使用されたカートリッジ１２は、分
解されて消耗品の詰め替えが行われた不適正なものであ
ると判断し、警告表示を行うとともにプリント動作を禁
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ，ファク
シミリ，複写機等の画像形成装置に交換可能にセットさ
れるカートリッジが、消耗品（トナー，インク等）を詰
め替えた不適正なものかどうかを検出するための方法及
び装置及びシステム並びに記憶媒体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真式のプリンタでは、現像
媒体としてトナーを充填したトナーカートリッジが用い
られている。このトナーカートリッジでは、その製造時
に一定量のトナーが充填されており、プリンタに交換可
能にセットされる。このトナーカートリッジは、補充瓶
からのトナーをプリンタ内のトナー収納室へ補給するこ
とが不要であるため、手や衣服がトナーで汚れる心配が
なく、また、トナーカートリッジを交換するだけでよい
ので、操作が簡単である等の利点がある。

【０００３】前記トナーカートリッジを更に発展させ、
感光ドラム，帯電ローラ，現像ローラ，クリーニング部
等を取り付けたプロセスカートリッジも知られている。
このプロセスカートリッジでは、感光ドラム等の寿命に
合わせた量のトナーが充填されており、トナーの交換と
同時に感光ドラム等も交換されるから、メンテナンスが
簡便であり、またメンテナンス契約も特に必要とされな
い等の利点があるため、個人用プリンタ等に広く使用さ
れている。

【０００４】使用済みのカートリッジは、カートリッジ
販売業者を介してプリンタメーカーに回収される。プリ
ンタメーカーは、環境汚染防止や資源の有効活用の観点
から、使用済みカートリッジを分解し、各部品を検査し
て正常なものは再使用し、またプラスチック部品は溶解
・ペレット化して、プラスチック材料として再利用をし
ている。また、カートリッジのリサイクルによって、カ
ートリッジの販売価格の引き下げも図っている。

【０００５】使用済みのカートリッジの全てがプリンタ
メーカーに戻されるのではなく、その一部がトナー詰め
替え業者にまわされる。トナー詰め替え業者は、所定の
料金で詰め替えを請け負い、カートリッジを分解して適
当なトナーを補給する。また、使用済みのカートリッジ
を購入し、これを分解し、トナーを補給してから、再生
カートリッジとして、新品のカートリッジに比べてかな
り安い価格で一般ユーザーに販売するトナー詰め替え業
者もある。

【０００６】カートリッジの製造時に充填されるトナー
（純正品）は、プリンタのプロセス特性（感光ドラムの
特性，帯電電圧，クリーニング特性，定着特性）を考慮
して、トナーの成分を決定している。しかし、トナー詰
め替え業者が使用するトナーは、その組成成分が純正品
のトナーとは異なっているため、印字品質の低下を起こ
すことがある。また、トナーを詰め替えたカートリッジ
を長期間使用すると、感光ドラム、帯電ローラなどの性
能が劣化するため、印字品質が低下したり、故障の発生
の要因となる。

【０００７】印字品質の低下や、故障が発生した場合
に、補給したトナーに原因があるにもかかわらず、ユー
ザーはプリンタに原因があると誤解することが多い。こ
れによって、地道に積み上げてきたプリンタの信頼性が
一挙に失われることになる。また、ユーザーによって
は、プリンタを製造したメーカーを信頼しなくなり、こ
のメーカーが取り扱う全製品に対して嫌悪感を懐くこと
もある。

【０００８】プリンタメーカーの信頼性を維持するに
は、詰め替え業者によるトナーの詰め替えを事前に防止
したり、あるいはトナーを詰め替えたカートリッジは再
使用できないようにする等の対策を考慮することが必要
である。

【０００９】トナーを詰め替えたカートリッジの発生を
防止する対策としては、特開平７−２８３２０号公報
に、プリント枚数をカウントするカウンタと、現像ロー
ラの回転を阻止する電磁ブレーキを設けたプロセスカー
トリッジが記載されている。このプロセスカートリッジ
では、トナーの消費量をプリント枚数から間接的に調
べ、プリント枚数が一定値に達したときに、トナー切れ
が発生したと推測し、電磁ブレーキを作動させる。この
電磁ブレーキによって現像ローラの回転が阻止されるか
ら、いったんトナー切れとなると、トナーの補充の有無
にかかわらず、プロセスカートリッジを使用することが
できなくなる。したがって、トナーは入っているが、電
磁ブレーキがかかっているプロセスカートリッジは、ト
ナーが詰め替えられた不適正なカートリッジであると判
断される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ートリッジには、電磁ブレーキやカウンタが必要となる
ため、プロセスカートリッジが複雑で大型化し、コスト
高となるという問題がある。また、電磁ブレーキがかか
っている状態は直ぐに分かるので、プロセスカートリッ
ジの分解時に、電磁ブレーキを除去するか、あるいはブ
レーキがきかない状態にすることができるから、有効な
対策方法とはいえない。

【００１１】また、文字数の多いプリントと、文字数が
極端に少ないプリントとがあるから、プリント枚数から
トナーの残量を予測するものでは、トナーの残量を正確
に測定することはできない。そのために、トナーが残っ
ているにもかかわらず、電磁ブレーキが作動してプロセ
スカートリッジが使用できなくなることがある。これは
資源の無駄となる。

【００１２】本発明は、カートリッジの大型化を招くこ
となく、また簡単かつ安価な構成で、消耗品を詰め替え
たカートリッジを確実に検出する消耗品詰め替えカート
リッジの検出方法及び装置及びシステム並びに記憶媒体
を提供することを目的とするものである。

【００１３】本発明の更に別の目的は、消耗品詰め替え
カートリッジの使用禁止状態が外部から分からないよう
にすることで、その解除をしにくくした消耗品詰め替え
カートリッジの検出方法及び装置及びシステム並びに記
憶媒体を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の消耗品詰め替えカートリッジの検出
装置は、画像形成装置に交換可能にセットされるカート
リッジの内部に収納された消耗品の物性値を測定する測
定手段と、消耗品の物性値の範囲が記憶された記憶手段
と、この記憶手段から物性値の範囲を読み出し、測定さ
れた物性値が範囲外であるときには、消耗品詰め替えカ
ートリッジであると判定する判定手段とからなることを
特徴とするものである。

【００１５】請求項２記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、消耗品詰め替えカートリッジであると
判定されたときに、警告表示する表示手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１６】請求項３記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、消耗品詰め替えカートリッジであると
判定されたときに、このカートリッジがセットされた画
像形成装置の画像形成動作を禁止する禁止手段を設けた
ことを特徴とするものである。

【００１７】請求項４記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、消耗品詰め替えカートリッジの判定
は、カートリッジが画像形成装置にセットされたときに
行われることを特徴とするものである。

【００１８】請求項５記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、物性値は消耗品の濃度であり、測定手
段は、カートリッジに設けられた発光素子と受光素子を
備え、消耗品が付着した現像ローラまたは感光ドラムに
発光素子から光を照射し、その反射光を受光素子で検出
することによって、消耗品の濃度を測定することを特徴
とするものである。

【００１９】請求項６記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、記憶手段は、カートリッジに設けられ
ていることを特徴とするものである。

【００２０】請求項７記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出装置は、物性値の範囲は、カートリッジの製造
時において、カートリッジに収納されている消耗品の物
性値を測定して、測定値を中心とした一定範囲であり、
各カートリッジ毎に求めた物性値の範囲を前記記憶手段
に書き込むことを特徴とするものである。

【００２１】請求項８記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出方法は、画像形成装置に交換可能にセットされ
るカートリッジの内部に収納された消耗品の物性値を測
定し、測定した物性値が予め定められた範囲から外れて
いるときに、消耗品詰め替えカートリッジであると判定
することを特徴とするものである。

【００２２】請求項９記載の消耗品詰め替えカートリッ
ジの検出システムは、画像記録に使用する消耗品を収納
した消耗品収納室と、この消耗品収納室に収納された消
耗品の物性値を測定する測定手段と、消耗品の物性値の
範囲を記憶する記憶手段とを有するカートリッジと、記
録紙に画像を形成する画像形成部と、記憶手段から物性
値の範囲を読み出し、測定した物性値が範囲外であると
きには、消耗品詰め替えカートリッジであると判定し
て、警告を発し、あるいは画像形成動作を禁止する手段
とを有する画像形成装置とからなることを特徴とするも
のである。

【００２３】請求項１０記載の消耗品詰め替えカートリ
ッジの検出システムは、画像記録に使用する消耗品を収
納した消耗品収納室と、この消耗品収納室に収納された
消耗品の物性値を測定する測定手段と、消耗品の機種を
特定するためのタイプ情報が割り当てられたカートリッ
ジと、記録紙に画像を形成する画像形成部と、物性値の
範囲をタイプ情報毎に記憶する記憶手段と、セットされ
たカートリッジのタイプ情報に基づいて物性値の範囲を
記憶手段から読み出し、測定手段で測定した物性値が範
囲外であるときには、消耗品詰め替えカートリッジであ
ると判定して、警告を発し、あるいは画像形成動作を禁
止する手段とを有する画像形成装置とからなることを特
徴とするものである。

【００２４】請求項１１記載の消耗品詰め替えカートリ
ッジの検出システムは、カートリッジには、静電潜像が
形成される感光ドラムと、この感光ドラムを帯電させる
帯電ローラと、静電潜像をトナーで現像してトナー像に
する現像ローラとが設けられていることを特徴とするも
のである。

【００２５】請求項１２記載の記憶媒体は、カートリッ
ジがセットされたときに消耗品の物性値を測定するステ
ップと、カートリッジ内の記憶手段に記録された物性値
の範囲を読み出すステップと、測定した物性値が範囲外
であるときは、消耗品詰め替えカートリッジであると判
定するステップとを実行するプログラムを記憶したこと
を特徴とするものである。

【００２６】請求項１３記載の記憶媒体は、カートリッ
ジがセットされたときに消耗品の物性値を測定するステ
ップと、カートリッジのタイプ情報を読み出すステップ
と、タイプ情報に対応した物性値の範囲を読み出すステ
ップと、測定した物性値が範囲外であるときは、消耗品
詰め替えカートリッジであると判定するステップとを実
行するプログラムを記憶したことを特徴とするものであ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される電子
写真方式のプリンタを示すものである。プリンタ１０
は、プリンタ本体１１にカートリッジ１２が交換可能に
セットされている。このカートリッジ１２には、トナー
１４が充填されたトナー室１３の他に、感光ドラム１
５，帯電ローラ１６，現像ローラ１７が設けられてお
り、いわゆるプロセスカートリッジの形態をしている。
この感光ドラム１５は約４００Ｖに帯電され、現像ロー
ラ１７は約２５０Ｖに帯電される。

【００２８】トナー室１３内のトナー１４は、回転中の
現像ローラ１７の外周に静電吸着して搬送される。トナ
ー１４には、黒色のトナー粒子と、白色の研磨粒子とを
混合したものが用いられている。トナー粒子はポリエス
テルを主成分としており、添加剤として用いられる電荷
制御剤によって負極性に帯電する。研磨粒子にはアクリ
ルビーズが用いられており、正極性に帯電する。研磨粒
子は、トナー粒子の表面に付着してトナー粒子と現像ロ
ーラ１７とのスペーサとして作用しており、プリント後
にトナー粒子が現像ローラ１７の上に残留するのを防止
する。なお、トナー粒子と研磨粒子との混合比、すなわ
ち、トナー１４の濃度は、プリンタのプロセス特性（感
光ドラムの特性，帯電電圧，クリーニング特性，定着特
性）を考慮して定められている。

【００２９】感光ドラム１５は、金属製の円筒体の外周
面に、光導電性の皮膜が設けられている。帯電ローラ１
６は、金属製の軸と、その外周に嵌め込んだ導電性を有
する発泡ウレタンの筒体と、この発泡ウレタンの外側に
嵌めた半導電性を有するプラスチック製のチューブとか
らなる。この帯電ローラ１６は発泡ウレタンの弾力によ
って、感光ドラム１５の外周面に接触している。また、
感光ドラム１５，帯電ローラ１６，現像ローラ１７に電
圧を印加するために、感光ドラム１５の円筒体と、帯電
ローラ１６及び現像ローラ１７の軸は、プリンタ本体１
１の内部に設置された帯電回路に接続されている。この
接続のために、カートリッジ１２と、プリンタ本体１１
には電気接点（図示せず）が設けられている。

【００３０】給紙トレイ２０上には、複数枚の記録紙２
１がセットされている。給紙トレイ２０の一番上にある
記録紙２１が給紙ローラ２２で引き出され、一対の搬送
ローラ２３に向けて給紙される。搬送ローラ対２３は、
記録紙２１をニップして転写位置に搬送する。この転写
位置には、転写ローラ２４が配置されており、カートリ
ッジ１２がセットされたときに、転写ローラ２４と感光
ドラム１５が接触する。

【００３１】プリント時には、感光ドラム１５が一定速
度で時計方向に回転する。この感光ドラム１５は、帯電
ローラ１６に接触しながら通過するときに外周面が一様
に帯電される。また、半導体レーザ２６は、画像データ
に応じて駆動され、強度変調されたレーザ光を発生す
る。このレーザ光は、ポリゴンミラー２７を経て、回転
中の感光ドラム２４に入射する。ポリゴンミラー２７
は、レーザ光を感光ドラム２４の軸方向（主走査方向）
に振らすことで、ラスタスキャンをする。感光ドラム１
５は、レーザ光が照射された部分が除電されるから、そ
の外周に静電潜像が形成される。

【００３２】感光ドラム１５の回転によって、トナー像
は転写位置まで移動する。この転写位置では、記録紙２
１が、転写ローラ２４と感光ドラム１５との間に挟まれ
て、感光ドラム１５の周速度と同じ速度で移動してい
る。転写ローラ２４は、トナー像と逆の電位にバイアス
されているから、感光ドラム１５上のトナー像が記録紙
２１に転写される。

【００３３】感光ドラム１５がさらに回転すると、静電
潜像が現像ローラ１７に向かって移動する。この現像ロ
ーラ１７は帯電されており、トナーを静電吸着してい
る。また、このトナーには、逆極性に帯電した研磨粒子
が付着している。感光ドラム１５の静電潜像が現像ロー
ラ１７に接触すると、静電潜像の電位は現像ローラ１７
の電位よりも高いので、現像ローラ１７のトナーが静電
潜像へ転移し、トナー像に可視化される。

【００３４】トナー像が転写された記録紙２１は、定着
器２９に向かって搬送される。この定着器２９は、一対
の定着ローラ３０と、ヒータ（図示せず）とから構成さ
れており、トナーを加熱して溶融する。溶融したトナー
は、記録紙２１に吸着される。定着処理された記録紙２
１は、プリンタ本体１１から排紙される。

【００３５】図２〜図４は、カートリッジの一例を示す
ものである。図２は上部カートリッジを示し、図３は下
部カートリッジを示す。また、図４は組立状態を示す。
上部カートリッジ３２及び下部カートリッジ３３の本体
３４，３５は、黒色をしたプラスチック成形品である。

【００３６】図２及び図４において、上部カートリッジ
３２には、トナー室１３が形成されており、製造時に所
定量のトナー１４が充填されている。このトナー室１３
の下方には、細長なトナー供給口１３ａが形成されてお
り、使用前にはシールテープ（図示せず）で封鎖されて
いる。また、トナー室１３の側面には、トナー１４を充
填するための充填口（図示せず）が設けられており、ト
ナー１４の充填後はキャップ３７で封止されている。符
号３８は、トナー室１３の天板であり、上部カートリッ
ジ本体３４に接着されている。

【００３７】上部カートリッジ本体３４には、帯電ロー
ラ１６が回転自在に取り付けられている。この帯電ロー
ラ１６に近接した位置に、露光開口３９が形成されてお
り、この露光開口３９を通ってレーザ光が感光ドラム１
５に入射する。

【００３８】上部カートリッジ３２を下部カートリッジ
３３に結合するために、上部カートリッジ本体３４に
は、トナー室１３側に２個の係止爪４０が、そして帯電
ローラ１６側に２個の係止爪４１が形成されている。な
お、符号４２〜４４は、図４で明らかなように、露光室
４５内にトナー１４が入り込まないように、隙間を塞ぐ
ためのスポンジテープである。

【００３９】図３及び図４において、下部カートリッジ
本体３５には、感光ドラム１５，現像ローラ１７が回転
自在に取り付けられている。また、下部カートリッジ本
体３５には、プリンタ本体１１内に設けた駆動ギヤ（図
示せず）に噛合する従動ギヤ４６が設けられている。ま
た、現像ローラ１７と同軸に取り付けられるギヤ４７
は、従動ギヤ４６と噛合しており、感光ドラム１５と同
軸に取り付けられるギヤ４８は、ギヤ４７と噛合してい
る。このため、従動ギヤ４６の回転は、ギヤ４７を介し
て現像ローラ１７に伝達され、更にギヤ４８を介して感
光ドラム１５に伝達される。また、感光ドラム１５の下
方に位置する部分に開口４９が形成されている。この開
口６２を介して転写ローラ２４が入り込んで感光ドラム
１５に接触する。

【００４０】支持プレート５０の先端には、クリーニン
グブレード５１が取り付けられており、感光ドラム１５
に付着している余分なトナーを掻き落とす。この掻き落
とされたトナーを廃トナー室５２内に集めるために、下
部カートリッジ本体３５にスクイシート５３が取り付け
られている。この廃トナー室５２は、支持プレート５
０，クリーニングブレード５１，スクイシート５３で区
画されている。

【００４１】前記支持プレート５０の上端がスポンジテ
ープ４４に接触しているから、廃トナー室５２と露光室
４５とが仕切られ、それにより使用済みトナーが露光室
４５を経てカートリッジ１２から漏れ出ないようにして
いる。また、スポンジテープ４２が下部カートリッジ本
体３５の内側に接触し、そしてスポンジテープ４３が規
制ブレードの上端に接触している。これらのスポンジテ
ープ４２，４３によって、トナー室１３側と露光室４５
とを仕切ることで、未使用のトナー１４が露光室４５を
経てカートリッジ１２から漏れ出るのを防止する。

【００４２】下部カートリッジ本体３５には、係合穴５
６と、係止突起５７が設けられている。上部カートリッ
ジ３２を下部カートリッジ３３に嵌め込むと、係合穴５
６に上部カートリッジ本体３４の係止爪４０が嵌合し、
係止突起５７に上部カートリッジ本体３４の係止爪４１
が係合する。これらの係止爪４０，４１，係合穴５６，
係止突起５７によって、上部カートリッジ３２と下部カ
ートリッジ３３とが一体的に組み立てられる。

【００４３】プリンタの電気構成を示す図５において、
プリンタ本体１１には、ＣＰＵ６０，メモリ６１（以
下、プリンタメモリという），レーザ２６やポリゴンミ
ラー２７等からなる画像形成部６２，定着器２９，表示
器６３，感光ドラム１５や帯電ローラ１６等に電圧を印
加する帯電回路６４、駆動用のモータ６５が設けられて
いる。モータ６５は、ドライバ６６によって駆動され、
感光ドラム１５と現像ローラ１７を回転させる。また、
プリンタ本体１１とカートリッジ１２には、各電気部品
を電気的に接続するための電気接点（図示せず）が設け
られている。

【００４４】カートリッジ１２には、感光ドラム１５，
制御回路７０，メモリ（以下、カートリッジメモリとい
う）７１，発光素子７２，受光素子７３などが設けられ
ている。発光素子７２及び受光素子７３は物性値として
トナー濃度を測定する測定手段を構成しており、制御回
路７０からの制御信号によって測定を開始する。発光素
子７２は、トナーが吸着した現像ローラ１７に対して一
定量の光を照射しており、現像ローラ１７からの反射光
が受光素子７３に入射する。受光素子７３は、この反射
光を電気信号に光電変換して制御回路７０へと伝送し、
ここで対数変換する。受光素子７３によって、現像ロー
ラ１７の表面に付着したトナーの濃度（正確には濃度に
相関した数値）が求められる。トナー濃度は、新品のカ
ートリッジに収納された純正品と、トナー詰め替え業者
が詰め替えたトナーによって違っているから、このトナ
ー濃度を測定することで、詰め替えカートリッジかどう
かを判断することができる。

【００４５】カートリッジメモリ７１には、プリンタメ
ーカーが使用する純正のトナー濃度の範囲を表すデータ
が記録されている。この範囲は、カートリッジ１２の製
造時に、個々のカートリッジ毎にトナー濃度を複数回測
定し、その平均値を中心とし、測定のばらつきを考慮し
て、所定の範囲に決めてある。

【００４６】各カートリッジ毎に測定部を使用して、純
正品の物性値の範囲を決めるから、測定部の測定精度に
ばらつきがあっても、これに影響されることなく、純正
品の判断をすることができる。なお、簡単には、実験で
決定した共通な範囲をカートリッジメモリ７１に書き込
んでも良い。

【００４７】ＣＰＵ６０は、プリンタ１０の各部をシー
ケンス制御する他に、制御回路７０を介して、トナー室
１３内のトナー濃度の測定を行う。それとともに、カー
トリッジメモリ７１に書き込まれた範囲を読み出し、測
定値と比較する。ＣＰＵ６０は、トナー濃度の測定値が
範囲外であると検出したときは、カートリッジはトナー
が詰め替えられた不適正なものであると判断する。そし
て、ＣＰＵ６０は、表示器６３に新品の適正なカートリ
ッジに交換すべきこと、プリントが禁止されることなど
を表示し、さらに画像形成部６２の動作を禁止する。

【００４８】以下、上記構成による作用について、図６
を参照しながら説明する。プリンタ本体１１のカートリ
ッジ室（図示せず）にカートリッジ１２を装填するに
は、まず、新しいカートリッジ１２からシールテープを
剥がしてトナー供給口１３ａを開口させる。トナー排出
口１３ａが開くと、トナー室１３内のトナー１４が現像
ローラ１７へ供給可能となる。次に、カートリッジ室の
蓋を開いて、カートリッジ１２をカートリッジ室に装填
する。カートリッジ１２がカートリッジ室に完全に装填
されると、カートリッジ１２とプリンタ本体１１とが電
気的に接続される。

【００４９】プリンタ電源をＯＮすると、カートリッジ
がセットされているか否かのチェックを行う。ＣＰＵ６
０は、カートリッジがセットされていない場合は、表示
器６３にカートリッジをセットする旨を表示して警告を
行う。また、プリンタ電源が既にＯＮされている場合に
は、カートリッジ室の蓋が閉じたことを検知するスイッ
チ（図示せず）からの信号によって、カートリッジのセ
ットを検出する。

【００５０】カートリッジ１２がセットされていること
を検出すると、ＣＰＵ６０は、プリンタ本体１１のウオ
ームアップを行うとともに、制御回路７０を介してトナ
ー室１３に収納されているトナー１４の濃度を測定し、
その測定値とカートリッジメモリ７１に書き込まれた物
性値範囲とを比較する。ここで、トナー詰め替え業者が
製造するトナーの成分は、プリンタメーカーが製造する
純正品と異なっているため、トナー濃度はカートリッジ
メモリ７１に書き込まれた純正品の物性値範囲から外れ
ている。このとき、ＣＰＵ６０は、カートリッジ１２は
トナーが詰め替えられた不適正なものであると判断し
て、カートリッジを交換すべき旨の警告表示をするとと
もに、パソコンなどからプリント要求があってもそれを
受け付けず、結果的に画像形成部６２のプリント動作を
禁止する。

【００５１】また、プリンタメーカーから提供された正
規のカートリッジでない場合は、発光素子７２及び受光
素子７３が設けられていないことがある。このようなカ
ートリッジでは、トナー濃度の測定を行うことができな
い。この場合も、ＣＰＵ６０は、トナーが詰め替えられ
た不適正なカートリッジであると判断し、警告表示する
とともにプリント動作を禁止する。

【００５２】一方、ＣＰＵ６０は、トナー濃度の測定値
が、カートリッジメモリ７１に書き込まれた物性値範囲
内であった場合には、プリンタメーカーから提供された
適正なカートリッジであると判断して、画像形成部６２
のプリント動作を許容する。ＣＰＵ６０は、パソコン等
からプリント要求があると、画像形成部６２をシーケン
ス制御して記録紙２１に画像や文字を記録する。

【００５３】また、トナーを詰め替えた不適正なカート
リッジでは、パソコンなどからプリント要求があったと
しても、プリンタ１０がプリント動作を実行しない。結
果的に、トナー詰め替えを未然に防止することができ
る。また、不適正なトナーの使用による印字品質の低下
を防止するとともに、プリンタの故障防止に寄与する。
更に、プロセスカートリッジでは、感光ドラム１５等の
部品が品質保証期間を経過した状態で使用されるのを防
止し、それによる印字品質の低下を防ぐことができる。

【００５４】使用済みのカートリッジは、カートリッジ
の販売業者を介して、プリンタメーカーに回収されてリ
サイクルが行われる。プリンタメーカーは、係止爪４０
を係合穴５６から外し、また係止爪４１を係止突起５７
から外して、カートリッジ１２を上部カートリッジ３２
と下部カートリッジ３３とに分解する。カートリッジ１
２の分解後、清掃してから各部品を検査する。故障した
部品又は寿命がきた部品を交換してから、上部カートリ
ッジ３２のキャップ３７を外して、トナー１４をトナー
室１３内に補充する。トナー１４の補充後、キャップ３
７を再び嵌め込み、トナー室１３を密閉した後、上部カ
ートリッジ３２と下部カートリッジ３３とを組み立て
る。

【００５５】カートリッジ１２の組み立て後、検査器具
にカートリッジ１２をセットして、現像ローラ１５を回
転させてテスト現像を行う。テスト時のトナー濃度を複
数回測定し、その平均値を算出する。算出された平均値
を中心とした所定範囲を表すデータをカートリッジメモ
リ７１に記憶する。

【００５６】また、使用済みのカートリッジの一部は、
トナー詰め替え業者に送られる。このトナー詰め替え業
者は、プリンタメーカーと同様の手順で、分解、クリー
ニング、シールテープの貼り付けをしてから、上部カー
トリッジ３２のキャップ３７を外して、トナー１４をト
ナー室１３内に補充する。トナー１４の補充後、キャッ
プ３７を再び嵌め込み、トナー室１３を密閉する。上部
カートリッジ３２と下部カートリッジ３３とを組み立
て、包装してからユーザーへ返送する。このトナー詰め
替えがされたカートリッジは、プリンタメーカーが製造
したものと比べ、トナー濃度が異なるため、前述のよう
に、トナーが詰め替えられた不適正なカートリッジとし
て判定され、プリントすることができない。

【００５７】図７は、カートリッジの種類を表す、タイ
プ情報を各カートリッジに割り当てるとともに、プリン
タメモリに各タイプ情報とその物性値範囲とを格納した
例を示す。カートリッジメモリ７１には、製造時にカー
トリッジのタイプ情報が書き込まれる。ＣＰＵ６０は、
セットされたカートリッジ１２のタイプ情報を読み出
す。ＣＰＵ６０は、制御回路７０を介してトナー室１３
内のトナー濃度を測定し、この測定値から、トナーが純
正品がどうかの判定をする。

【００５８】カートリッジは、プリンタの種類に応じて
各種のタイプが用意されている。また、カートリッジの
タイプによって、使用するトナーが異なっている。そこ
で、カートリッジのタイプと、そのトナーの物性値の範
囲がプリンタメモリ６１に予め記憶してある。なお、ト
ナーの種類を表すタイプ情報を用いても良いことは勿論
である。

【００５９】この例では、図８に示すように、ＣＰＵ６
０は、カートリッジ１２のセットが検出されると、前述
したような手順でトナー濃度の測定を行う。トナー濃度
を測定する手段が設けられていないものは、正規のカー
トリッジでないと判断される。

【００６０】トナー濃度の測定後、カートリッジメモリ
７１からタイプ情報を読み出す。このタイプ情報に基づ
き、プリンタメモリ６１に格納されている物性値の範囲
を読み出す。そして、前述したように、測定値が物性値
の範囲内かどうかから、詰め替えカートリッジがどうか
を判定する。

【００６１】カートリッジのタイプをカートリッジメモ
リ７１に記憶するほかに、カートリッジに凹凸を設け、
この凹凸をプリンタ本体１１のマイクロスイッチで検出
してタイプを特定しても良い。さらには、反射部と非反
射部を組み合わせた光学的コードパターンや、導通部と
非導通部を組み合わせた電気接点パターンを用いても良
い。

【００６２】図９は、記憶媒体（ＣＤ，フロッピー，Ｉ
Ｃメモリ，ＭＯ等）に格納された、トナー詰め替えカー
トリッジの検出・使用禁止の手順を実行し、または機能
や手段を実現するためのプログラムをプリンタにインス
トールする例を示す。プリンタ本体８０は、パソコン８
１に接続されており、パソコン８１の文字データや画像
データがプリンタ本体８０に送られて記録紙にプリント
される。

【００６３】図６に示すようなトナー詰め替えカートリ
ッジの検出・使用禁止の手順の実行がプリンタ本体８０
に与えられていない場合には、トナーが詰め替えられた
カートリッジを検出したり、その使用を禁止することが
できない。このようなプリンタ本体８０に対しては、ト
ナーが詰め替えられたカートリッジの検出・使用禁止の
プログラムをインストールすることが必要である。

【００６４】記憶媒体であるＣＤ８２には、図６あるい
は図８に示すフローチャートを実行するプログラムが記
憶されている。このＣＤ８２は、パソコン８１のＣＤド
ライブ（図示せず）にセットされる。パソコン８１は、
ＣＤ８２に記憶されたプログラムを読み出し、プリンタ
本体８０のハードディスク８３に書き込む。

【００６５】プリンタ本体８０のＣＰＵ８４は、ハード
ディスク８３に書き込まれたプログラムを実行すること
で、前述したように、トナーが詰め替えられたカートリ
ッジを検出し、そして警告及び使用禁止をする。

【００６６】入力装置８５は、スキャナー，デジタルカ
メラ等からの画像データや文字データを入力するための
ものである。ＲＯＭ８６は、プリント部８７のプリント
動作を制御するためのプログラムや、画像処理するため
のプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ８８に
は、データを一時的に記憶するために使われる。

【００６７】なお、ＣＤ８２をプリンタ本体８０に直接
セットして、必要なプログラムをプリンタ本体８０に書
き込んでもよい。更には、ＣＤをプリンタ本体８０にセ
ットしたまま使用し、このＣＤから読み出したプログラ
ムを実行して、カートリッジのチェックを行っても良
い。

【００６８】前述した例は、プロセスカートリッジであ
るが、本発明は、トナーだけを収納したトナーカートリ
ッジに対しても利用することができる。また、本発明
は、プリンタの他に、ファクシミリ，複写機等の画像形
成装置にも適用される。

【００６９】前述した例は、物性値としてトナー濃度を
用いることで、トナーの同一性を判定しているが、抵抗
値などの他の物性値を測定しても良い。また、本発明
は、インクジェットプリンタ用のインクを収納したイン
クカートリッジ，ドットプリンタ用のインクリボンを収
納したリボンカートリッジ，サーマルプリンタ用のイン
クリボンを収納したリボンカートリッジ等にも適用する
ことができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
消耗品収納室に収納される消耗品の物性値を測定し、そ
の測定値が予め定められた物性値範囲外であるときに、
消耗品の詰め替えが行われたカートリッジであると判断
するから、消耗品詰め替えカートリッジを簡単かつ確実
に検出することができる。

【００７１】また、本発明は、消耗品詰め替えカートリ
ッジであることを検出したときに、警告表示をしたり、
プリントを禁止するようにしたから、粗悪な消耗品を用
いることによって印字品質が低下したり、寿命に達した
カートリッジを再使用することによってプリンタが故障
するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真式プリンタの一例を示す概略図であ
る。

【図２】上部カートリッジの斜視図である。

【図３】下部カートリッジの斜視図である。

【図４】上部カートリッジと下部カートリッジとを組み
立てたカートリッジの断面図である。

【図５】電子写真式プリンタの電気構成を示すブロック
図である。

【図６】図５の電子写真式のプリンタの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図７】プリンタメモリの物性値範囲を記憶した電子写
真式プリンタのブロック図である。

【図８】図７の電子写真式のプリンタの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図９】消耗品詰め替えカートリッジの検出・使用禁止
のプログラムを、記憶媒体からプリンタにインストール
する例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０プリンタ１１プリンタ本体１２カートリッジ１３トナー室１４トナー３２上部カートリッジ３３下部カートリッジ６０ＣＰＵ６１プリンタメモリ７１カートリッジメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA01 DA09 DD07 DE02 ED08 EK03 GA05 GB07 HB11 HB15 2H077 AD05 AD13 BA09 DA10 DA35 DA63 DA78 DB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置に交換可能にセットされる
カートリッジの内部に収納された消耗品の物性値を測定
する測定手段と、消耗品の物性値の範囲が記憶された記
憶手段と、この記憶手段から物性値の範囲を読み出し、
測定された物性値が範囲外であるときには、消耗品詰め
替えカートリッジであると判定する判定手段とからなる
ことを特徴とする消耗品詰め替えカートリッジの検出装
置。
【請求項２】前記消耗品詰め替えカートリッジである
と判定されたときに、警告表示する表示手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の消耗品詰め替えカートリ
ッジの検出装置。
【請求項３】前記消耗品詰め替えカートリッジである
と判定されたときに、このカートリッジがセットされた
画像形成装置の画像形成動作を禁止する禁止手段を設け
たことを特徴とする請求項１または２記載の消耗品詰め
替えカートリッジの検出装置。
【請求項４】前記消耗品詰め替えカートリッジの判定
は、カートリッジが画像形成装置にセットされたときに
行われることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記
載の消耗品詰め替えカートリッジの検出装置。
【請求項５】前記物性値は消耗品の濃度であり、前記
測定手段は、カートリッジに設けられた発光素子と受光
素子を備え、消耗品が付着した現像ローラまたは感光ド
ラムに発光素子から光を照射し、その反射光を受光素子
で検出することによって、消耗品の濃度を測定すること
を特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の消耗品詰
め替えカートリッジの検出装置。
【請求項６】前記記憶手段は、カートリッジに設けら
れていることを特徴とする請求項１ないし５いずれか記
載の消耗品詰め替えカートリッジの検出装置。
【請求項７】前記範囲は、カートリッジの製造時にお
いて、カートリッジに収納されている消耗品の物性値を
測定して、測定値を中心とした一定範囲であり、各カー
トリッジ毎に求めた物性値の範囲を前記記憶手段に書き
込むことを特徴とする請求項６記載の消耗品詰め替えカ
ートリッジの検出装置。
【請求項８】画像形成装置に交換可能にセットされる
カートリッジの内部に収納された消耗品の物性値を測定
し、測定した物性値が予め定められた範囲から外れてい
るときに、消耗品詰め替えカートリッジであると判定す
ることを特徴とする消耗品詰め替えカートリッジの検出
方法。
【請求項９】画像記録に使用する消耗品を収納した消
耗品収納室と、この消耗品収納室に収納された消耗品の
物性値を測定する測定手段と、消耗品の物性値の範囲を
記憶する記憶手段とを有するカートリッジと、記録紙に画像を形成する画像形成部と、前記記憶手段か
ら物性値の範囲を読み出し、測定した物性値が範囲外で
あるときには、消耗品詰め替えカートリッジであると判
定して、警告を発し、あるいは画像形成動作を禁止する
手段とを有する画像形成装置とからなることを特徴とす
る消耗品詰め替えカートリッジの検出システム。
【請求項１０】画像記録に使用する消耗品を収納した
消耗品収納室と、この消耗品収納室に収納された消耗品
の物性値を測定する測定手段と、消耗品の機種を特定す
るためのタイプ情報が割り当てられたカートリッジと、記録紙に画像を形成する画像形成部と、物性値の範囲を
タイプ情報毎に記憶する記憶手段と、セットされたカー
トリッジのタイプ情報に基づいて物性値の範囲を記憶手
段から読み出し、測定手段で測定した物性値が範囲外で
あるときには、消耗品詰め替えカートリッジであると判
定して、警告を発し、あるいは画像形成動作を禁止する
手段とを有する画像形成装置とからなることを特徴とす
る消耗品詰め替えカートリッジの検出システム。
【請求項１１】前記カートリッジには、静電潜像が形
成される感光ドラムと、この感光ドラムを帯電させる帯
電ローラと、静電潜像をトナーで現像してトナー像にす
る現像ローラとが設けられていることを特徴とする請求
項９または１０記載の消耗品詰め替えカートリッジの検
出システム。
【請求項１２】カートリッジがセットされたときに消
耗品の物性値を測定するステップと、カートリッジ内の
記憶手段に記録された物性値の範囲を読み出すステップ
と、測定した物性値が範囲外であるときは、消耗品詰め
替えカートリッジであると判定するステップとを実行す
るプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【請求項１３】カートリッジがセットされたときに消
耗品の物性値を測定するステップと、カートリッジのタ
イプ情報を読み出すステップと、タイプ情報に対応した
物性値の範囲を読み出すステップと、測定した物性値が
範囲外であるときは、消耗品詰め替えカートリッジであ
ると判定するステップとを実行するプログラムを記憶し
たことを特徴とする記憶媒体。