JP2002258721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスカートリッジの寿命予測を正確に行
うため、使用状況に応じた使用量算出を行うことが可能
な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 プロセスカートリッジは、書き込み可能
な不揮発性のカートリッジメモリ２１を有し、画像形成
装置本体１は、プロセスカートリッジの使用時間をコー
ド化し、感光体の使用量の情報としてカートリッジメモ
リ２１に書き込む機能を有すると共に、基準と異なる仕
様の機種に対しては、仕様差に対応した係数を乗じて使
用時間を算出する機能を有するＣＰＵ２２を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも感光体
及び現像部を有し、仕様の異なる複数機種対応のプロセ
スカートリッジが装填される画像形成装置に関し、特
に、プロセスカートリッジのメモリ制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体とその周囲の電子写真プロセス手
段を一体的にカートリッジ化したものをプロセスカート
リッジと呼ぶ。プロセスカートリッジは、感光体と現像
部のみをカートリッジ化したもの、さらに帯電部やクリ
ーニング部を付加したもの等があるが、いずれにして
も、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装
填することで装置が使用可能になる

【０００３】ここで、プロセスカートリッジに一体とな
っている感光体は、画像形成時に回転する毎にクリーニ
ングブレードにより表面をクリーニングされるため、次
第に感光層は摩耗していく。摩耗により感光層が一定レ
ベル以下の厚さになると、画像不良が発生する。つまり
感光体には寿命がある。

【０００４】そして感光体が寿命に達し、あるいはトナ
ーがエンドになったとき等に、サービスマンの手によら
ずユーザ自身で寿命に達したプロセスカートリッジを画
像形成装置本体から取り外し、新たなプロセスカートリ
ッジを装填することになる。従って、プロセスカートリ
ッジ方式を採用すると格段に操作性を向上させることが
できるため、この方式は画像形成装置に広く採用されて
いる。

【０００５】プロセスカートリッジ方式を採用した画像
形成装置として、特開平１０−３９６９０号公報には、
ユーザに対して感光体の適切な交換時期を知らせるた
め、感光体の駆動時間と、感光体に印加される一次ＡＣ
電圧の印加時間とに対して重み付けを行い、総合的に感
光体寿命を測定し、感光体交換時期を知らせる技術が示
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プロセスカ
ートリッジを共通化して、搬送速度等の仕様の異なる画
像形成装置間で共通使用する事が近年行われている。ま
た、プロセスカートリッジをトナーエンドとなるまでの
消耗品とはせずに、クリーニング及びトナー再充填を行
い再使用（リサイクル）することも、環境保護への配慮
から行われている。

【０００７】前述したように、感光体の感光層は経時的
に摩耗するが、この摩耗度は、回転時間に比例して進行
する。回転速度が早ければ、ブレードにより感光体にか
かる摩擦が大きくなるため、感光層の摩耗の進行は早く
なる。

【０００８】従って上述したように、プロセスカートリ
ッジをリサイクルする場合、リサイクル回数のみで感光
体の寿命管理を行おうとすると、プロセスカートリッジ
としてのトナー量や画像比率により、トナーエンドまで
の感光体の回転時間は異なり、摩耗量も異なってくると
いう不具合がある。

【０００９】本発明は、プロセスカートリッジの寿命予
測を正確に行うため、使用状況に応じた使用量算出を行
うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【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記載の発明は、少なくとも感光体及び現像
部を有し、仕様の異なる複数機種対応のプロセスカート
リッジが装填される画像形成装置において、プロセスカ
ートリッジは、書き込み可能な不揮発性のカートリッジ
メモリを有し、画像形成装置本体は、プロセスカートリ
ッジの使用時間をコード化し、感光体の使用量の情報と
してカートリッジメモリに書き込む機能を有すると共
に、基準と異なる仕様の機種に対しては、仕様差に対応
した係数を乗じて使用時間を算出する機能を有する制御
手段を備えたことを特徴とする画像形成装置に関する。

【００１１】また請求項２記載の発明は、制御手段の制
御により、使用量算出値と、画像形成装置本体のＲＯＭ
に格納されている寿命判定基準値との比較を行うことで
感光体の寿命判定を行うことを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置に関する。

【００１２】また請求項３記載の発明は、制御手段の制
御により、使用量算出値と、画像形成装置本体のカート
リッジメモリに格納されている寿命判定基準値との比較
を行うことで感光体の寿命判定を行うことを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置に関する。

【００１３】また請求項４記載の発明は、カートリッジ
メモリ内の使用時間を記憶する記憶領域を機種別に定め
たコードによって分割した記憶領域とし、制御手段は、
各々の機種の該当する領域に使用時間の記憶を行う機能
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置
に関する。

【００１４】また請求項５記載の発明は、制御手段の制
御により、感光体寿命判定を行う数値から、感光体の残
寿命を換算してプロセスカートリッジのリサイクル使用
可能な回数の判定を行う機能を有することを特徴とする
請求項２または請求項３記載の画像形成装置に関する。

【００１５】また請求項６記載の発明は、制御手段の制
御により、感光体寿命判定を行う数値から、感光体の残
寿命を換算してプロセスカートリッジのリサイクル使用
可能な条件の判定を行う機能を有することを特徴とする
請求項２または請求項３記載の画像形成装置に関する。

【００１６】請求項１の画像形成装置においては、機種
の仕様ごとの感光体の回転速度に応じて使用量算出値を
変化させることにより、感光体の使用状況に応じた摩耗
量を考慮した適切な寿命が算出される。

【００１７】請求項２の画像形成装置においては、感光
体の寿命判定基準値と使用量算出値を比較させることに
より、感光体の使用状況に応じたメンテナンス報知が行
われる。

【００１８】請求項３の画像形成装置においては、感光
体の寿命判定基準値をプロセスカートリッジ側に持たす
ことにより、感光体の耐久性の変更などの仕様変更に対
して、プロセスカートリッジ側で基準値による指示が行
われる。

【００１９】請求項４の画像形成装置においては、機種
毎に使用状況を分けてカートリッジメモリに記憶させる
ことにより、プロセスカートリッジの使用経緯が把握さ
れる。

【００２０】請求項５の画像形成装置においては、感光
体の使用状況からリサイクルの残回数を算出することに
より、消耗した感光体のリサイクルラインへの流出が防
がれる。

【００２１】請求項６の画像形成装置においては、使用
状態からリサイクル可能条件を算出することにより、感
光体寿命に応じたリサイクルを行い、廃棄の無駄が抑制
される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は画像形成装置の構成図であ
る。画像形成装置本体１は、着脱可能なプロセスカート
リッジ２を装填している。プロセスカートリッジ２は、
感光体３を中心にして、その周囲の電子写真プロセスユ
ニットである帯電部４、現像部５、クリーニング部６か
ら構成されている。

【００２３】電子写真プロセスユニットとしての光学系
７は、プロセスカートリッジ２からは独立しており、こ
の光学系７は、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθ
レンズ、レーザーダイオード、ミラー等で構成される。

【００２４】画像形成装置本体１の底部には給紙カセッ
ト８と給紙コロ９が設けてある。また感光体３と当接し
て転写ローラ１０が設けてある。さらにその下流側には
定着部１１が設けてある。

【００２５】感光体３上に帯電、光書き込み、現像の電
子写真プロセスが施されトナー像が形成される。給紙カ
セット８から給紙コロ９によって給紙された用紙は、転
写部で転写ローラ１０の作用を受け、感光体３上のトナ
ー像が転写される。その後、用紙は定着部１１に送り込
まれ、トナー像が定着されてから機外に排出される。

【００２６】図２は本発明の実施の形態に係る画像形成
装置のブロック図である。プロセスカートリッジ２には
不揮発性のカートリッジメモリ２１が備えられ、画像形
成装置本体１のＣＰＵ２２によって読み書き可能となっ
ている。画像形成装置本体１にはソフトウェア、プログ
ラミングデータ等を記憶するメモリとして、ＲＯＭ２３
及びＲＡＭ２４及び不揮発性の本体メモリ２５がある。
ＣＰＵ２２により、画像形成装置本体１の各種構成部品
を統合的に動作させて印刷を行う。

【００２７】図３は本発明のプロセスカートリッジの斜
視図である。カートリッジメモリ２１が実装された基板
３１（コネクタ部のみ図示）がプロセスカートリッジ２
に実装されている。

【００２８】以下、ＣＰＵ２２による本発明の制御動作
を説明する。図４は第１の制御例のフローチャートであ
る。印字開始（印字命令）（Ｓ１）により図示しないメ
インモータをスタートさせ（Ｓ２）、同時にメインモー
タの回転時間を計測するタイマーををスタートさせる
（Ｓ３）。このタイマーはＣＰＵ２２の内部クロックで
よい。

【００２９】以下、プロセスの後処理後のメインモータ
停止時まで（Ｓ４〜Ｓ６）、タイマーの計測を継続し、
カウント値を得る。そして今回のジョブのカウント値を
保存済みのカウント値に加算してカートリッジメモリ２
１の所定のアドレスに書き込みを行う。ここで基準とな
る仕様の機種においては、カウント値をそのままコード
化して加算すればよいが、仕様の異なる機種において
は、仕様差に対応した係数をカウント値に掛け合わせた
値を加算する（Ｓ８〜Ｓ１０）。

【００３０】例えば、回転速度の１．２倍程度速い機種
においては、感光体３の摩耗量は標準のそれより大きく
なるため、カウント値に１．２を掛け合わせた値を加算
する。ここで重要なことは、この係数は実際には速度に
比例した数値ではなく、クリーニング部６のクリーニン
グブレードの接触度や、感光体３の摩耗量を考慮して厳
密に算出された値を使用する。

【００３１】図５は第２の制御例のフローチャートであ
る。電源投入時やプリントジョブ終了等のタイミング
で、第１の制御例で書き込んだカウント値もしくはカー
トリッジメモリ２１からカウント値を取得する（Ｓ
１）。取得したカウント値と画像形成装置本体１のＲＯ
Ｍ２３に格納されている感光体３の寿命判定基準値との
比較を行い（Ｓ２）、カウント値が寿命判定基準値より
大きければ（Ｓ３でＹ）、感光体３のメンテナンスが必
要であるとして、メンテナンス警告表示を図示しない表
示部に行う（Ｓ４）。

【００３２】図６は第３の制御例のフローチャートであ
る。第３の制御例では、カートリッジメモリ２１から寿
命判定基準値値を取得して、カートリッジメモリ２１に
記憶されているカウント値と比較を行う（Ｓ２、Ｓ
３）。その他の処理Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５は第２の制御例の
処理Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４と同じである。

【００３３】図７は第４の制御例のフローチャートであ
る。本制御例では、画像形成装置の機種毎にカートリッ
ジメモリ２１のアドレスを定義しており、プリントジョ
ブ終了後のカウント値加算時に、トータルの回転時間加
算と同時に、定義されたアドレスに対しても、使用時間
の書き込みを行い、そのプロセスカートリッジ２が機種
毎にどのレベルで使われたか判るようにする。

【００３４】図８は第５の制御例のフローチャートであ
る。本制御例は、プロセスカートリッジ２のリサイクル
工程において、回収された感光体３の使用度から、リサ
イクル可能な残回数を算出してリサイクルを行うもので
ある。

【００３５】プロセスカートリッジ２のカウント値Ｔ、
寿命比較値Ｌ、プロセスカートリッジ２の開封からトナ
ーエンドまでの想定カウント値Ｃを取得して（Ｓ１〜Ｓ
３）、 （Ｌ−Ｔ）／Ｃ＝Ｒ により、この感光体３のリサイクルの判定を行う（Ｓ
４）。Ｒが１と同じか大きければ（Ｓ５でＹ）、リサイ
クル可能な回数を提示して（Ｓ６）、このプロセスカー
トリッジ２をリサイクル工程に送る。Ｒが１より小さい
場合には（Ｓ５でＮ）、リサイクルは不可能なため、こ
のプロセスカートリッジ２はリサイクル工程から外され
る（Ｓ７）。

【００３６】図９は第６の制御例のフローチャートであ
る。本制御例は図８に示す第５の制御例の関連であり、
フロー中のＴ、Ｌ、Ｃ及びこれらを使用した数式は第５
の制御例と同じである。

【００３７】プロセスカートリッジ２はトナー充填量に
よって出力可能枚数が決まり、それにより数種類のプロ
セスカートリッジ２の商品ラインナップを形成してい
る。本フローチャートは、感光体３の残寿命により、リ
サイクル工程に送るときに、どのトナー容量に対応させ
るかを選別させるものである。

【００３８】リサイクル判定を行うときの想定カウント
値Ｃｎは、ｎ＝１のとき、トナー充填量最大のときの想
定カウント値とする（Ｓ１〜Ｓ３）。リサイクル判定で
Ｒ≧１のときには（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６でＹ）、トナー充
填量最大としたプロセスカートリッジ２のリサイクル工
程に送る（Ｓ７）。

【００３９】リサイクル判定でＲ＜１のときには（Ｓ６
でＮ）、ｎ＝Ｍａｘでなければ（Ｓ８でＮ）、ｎ＝ｎ＋
１とし（Ｓ９）、トナー充填量のランクを下げた想定カ
ウント値Ｃｎ＋１との比較を行う。

【００４０】以下、ｎが最大（トナー充填量最小）とな
るまで（Ｓ８でＹ）、想定カウント値との比較をしてい
く。トナー充填量最小の時にもＲ≧１を満たさないとき
には、この感光体３はリサイクル不可であると判定され
て（Ｓ１０）、リサイクルラインから外される。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置においては、機
種の仕様ごとの感光体の回転速度に応じて使用量算出値
を変化させることにより、感光体の使用状況に応じた摩
耗量を考慮した適切な寿命を算出することができる。

【００４２】請求項２の画像形成装置においては、感光
体の寿命判定基準値と使用量算出値を比較させることに
より、感光体の使用状況に応じたメンテナンス報知を行
うことができる。

【００４３】請求項３の画像形成装置においては、感光
体の寿命判定基準値をプロセスカートリッジ側に持たす
ことにより、感光体の耐久性の変更などの仕様変更に対
して、プロセスカートリッジ側で基準値を指示すること
ができる。

【００４４】請求項４の画像形成装置においては、機種
毎に使用状況を分けてカートリッジメモリに記憶させる
ことにより、プロセスカートリッジの使用経緯を知る事
ができる。

【００４５】請求項５の画像形成装置においては、感光
体の使用状況からリサイクルの残回数を算出することに
より、消耗した感光体のリサイクルラインへの流出を防
ぐことができる。

【００４６】請求項６の画像形成装置においては、使用
状態からリサイクル可能条件を算出することにより、感
光体寿命に応じたリサイクルを行い、廃棄の無駄を抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の構成図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のブロ
ック図である。

【図３】プロセスカートリッジの斜視図である。

【図４】第１の制御例のフローチャートである。

【図５】第２の制御例のフローチャートである。

【図６】第３の制御例のフローチャートである。

【図７】第４の制御例のフローチャートである。

【図８】第５の制御例のフローチャートである。

【図９】第６の制御例のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 ２ プロセスカートリッジ ３ 感光体 ２１ カートリッジメモリ ２２ ＣＰＵ ２３ ＲＯＭ ２４ ＲＡＭ ２５ 本体メモリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも感光体及び現像部を有し、仕
   様の異なる複数機種対応のプロセスカートリッジが装填
   される画像形成装置において、 プロセスカートリッジは、書き込み可能な不揮発性のカ
   ートリッジメモリを有し、 画像形成装置本体は、プロセスカートリッジの使用時間
   をコード化し、感光体の使用量の情報としてカートリッ
   ジメモリに書き込む機能を有すると共に、基準と異なる
   仕様の機種に対しては、仕様差に対応した係数を乗じて
   使用時間を算出する機能を有する制御手段を備えたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 制御手段の制御により、使用量算出値
   と、画像形成装置本体のＲＯＭに格納されている寿命判
   定基準値との比較を行うことで感光体の寿命判定を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 制御手段の制御により、使用量算出値
   と、画像形成装置本体のカートリッジメモリに格納され
   ている寿命判定基準値との比較を行うことで感光体の寿
   命判定を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 カートリッジメモリ内の使用時間を記憶
   する記憶領域を機種別に定めたコードによって分割した
   記憶領域とし、制御手段は、各々の機種の該当する領域
   に使用時間の記憶を行う機能を有することを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 制御手段の制御により、感光体寿命判定
   を行う数値から、感光体の残寿命を換算してプロセスカ
   ートリッジのリサイクル使用可能な回数の判定を行う機
   能を有することを特徴とする請求項２または請求項３記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 制御手段の制御により、感光体寿命判定
   を行う数値から、感光体の残寿命を換算してプロセスカ
   ートリッジのリサイクル使用可能な条件の判定を行う機
   能を有することを特徴とする請求項２または請求項３記
   載の画像形成装置。