JP2003114571A - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも現像手段が一体化されたカートリ
ッジ内の現像剤残量が少なくなった状態におけるトラブ
ルを防止し、ユーザが快適に使用することのできるカー
トリッジ及び画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成装置は、現像剤残量検知手段に
より検出されるカートリッジ内の現像剤残量が所定値以
下となってから、計数手段によりカウントされた動作時
間が所定の閾値を超えたときに、画像形成動作を不能に
する制御手段、及び／又は、カートリッジが寿命である
ことを報知する報知手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式を利用した複写機、レーザプリンタ等のカラー画像
形成装置に関するものであり、特に、少なくとも現像手
段を備え、画像形成装置本体に対して着脱自在なカート
リッジ及び斯かるカートリッジを有する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真方式を利用したレーザプ
リンタなどの画像形成装置は、帯電手段にて一様に帯電
された電子写真感光体である感光体ドラムに、露光手段
にて選択的な露光をして潜像を形成する。この潜像は、
現像手段である現像器に収容した現像剤（以下「トナ
ー」という。）で顕像化してトナー像とすると共に、こ
のトナー像を転写手段により記録媒体に転写し、更に、
定着手段により記録媒体上に溶融定着して、記録媒体上
に永久定着画像が得られる。

【０００３】さて、近年のレーザプリンタでは、ユーザ
には交換が困難な感光体や現像剤等の消耗部品の交換、
廃トナー処理等のメンテナンスをする必要がない、画像
形成装置に着脱自在なカートリッジ方式を採用している
ものが多い。例えば、トナーを内包した容器と現像ロー
ラとを一体化した現像カートリッジ、感光体、帯電手段
及びクリーニング手段を一体化したドラムカートリッ
ジ、或いは、現像カートリッジとドラムカートリッジを
更に一体化したプロセスカートリッジ等の様々な形態の
カートリッジが提案されている。

【０００４】これらのカートリッジは、各々の消耗度合
いにより寿命の警告が報知され、別々に交換可能となっ
ている。また、それぞれの寿命に対して最適化を図るよ
うに設計されているため、カートリッジの寿命までは常
に安定して不具合のない良好な画像を得ることができ、
しかも寿命となった際の交換もユーザが容易行うことが
できるという利点がある。

【０００５】一方、現像手段として現像剤（トナー）を
収納したカートリッジタイプの現像器を用いた画像形成
装置にあっては、トナーが無くなった時に、カートリッ
ジを交換する必要がある。従って、従来よりカートリッ
ジの交換を知らせるために、現像器内のトナー残量を検
知する現像剤（トナー）残量検知手段が設けられてい
る。例えば、トナー残量検知手段としては、圧電センサ
ー式、磁気センサー式などもあるが、コスト面や扱い易
さの点で、光学検知方式やアンテナ検知方式が一般的に
用いられている。

【０００６】例えば、磁性トナーによるジャンピング現
像方式のように、感光体上の静電潜像を現像するために
現像器内に配設されている現像剤担持体である現像ロー
ラに対してＡＣバイアスが印加されている場合には、現
像ローラに近接し且つ平行に金属棒（アンテナ）を配置
し、現像器内の残量トナーを静電容量の変化で検出する
アンテナ検知方式が一般的に用いられている。

【０００７】また、非磁性トナーを用いている現像器の
場合には、現像器のトナー収容容器の所定部を光が通過
するように、光を射出する発光素子とその光を受光する
受光素子とが配設され、容器の光路上には透光性の窓が
設けられており、トナーの攪拌部材の回転に同期して透
光性の窓を拭き取り、その時に検知される受光量の変化
で容器内のトナー残量を検出する光学検知方式も多く利
用されている。

【０００８】これらの検知方式では、一般的に容器内の
トナーが残り少なくなった時点からの残量が検出でき、
これらを用いた画像形成装置では、検出されたトナー残
量に相当する出力電圧が所定値となった時、即ちトナー
残量が少なくなりカートリッジを交換する時期が近づい
た時に、カートリッジの交換警告をユーザに報知するよ
うにしている。

【０００９】更に、カートリッジの交換に関しては、ト
ナー無しとなりプリントアウトされた出力画像が白ぬけ
したことをユーザが判断して交換するタイプの装置が主
流であるが、上述の検知方式を用いて、トナー残量に相
当する出力電圧がトナー無しと判断される値となった場
合に、ユーザにカートリッジが寿命となったことを報知
し、ユーザにカートリッジの交換を促すタイプの装置も
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たカートリッジの交換予告から寿命までの間において、
換言すると、現像器内のトナー残量が少ない状態である
カートリッジの使用終了直前において、現像器に関わる
様々な問題が発生する。例えば、ハーフトーン画像に現
れる縦すじやムラ（画像の均一性に関わる画質劣化）、
カブリ、トナー飛散やトナー漏れ等である。

【００１１】現像器からトナーが機内に飛散したり、漏
れてしまった場合には、出力されたプリントサンプルの
裏汚れとして現れたり、部品にトナーが付着することに
より装置の故障を誘発する原因となったり、ジャム処理
やカートリッジの交換の際にユーザの手を汚してしまう
ことにもなる。

【００１２】これらの問題は、トナー消費量の少ない、
印字比率の低い画像を主にプリントするユーザが使用す
る画像形成装置において顕著に発生している。特に、ビ
ジネスユースのカラープリンタでは、強調したい部分に
のみ色を付けたり、グラフ上の幾つかのデータを識別す
るために色を付ける等の使われ方が大半を占め、ブラッ
ク（Ｂｋ）トナーに対してイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の印字比率が極端に低くな
る様な使われ方をしている場合が多い。

【００１３】このように低印字比率の画像がプリントさ
れ続けた場合に、カートリッジの使用終了直前に問題が
起こり易い原因は、トナー残量が少ない状態においてト
ナーの劣化が促進され易いためである。即ち、現像器内
のトナーが少なく、且つ現像剤担持体である現像ローラ
上にコートされているトナーが殆ど消費されない状態で
は、入れ替わるトナーの絶対量が少ないことと相俟っ
て、結果的には同じトナーが現像ローラ上に長期間存在
することになる。そのため、現像ローラ上にコートされ
ているトナーは、規制部材などとの摺擦を繰り返し受け
ることになり、劣化が促進されることになる。特に、１
成分非磁性トナーを用いた接触現像方式の場合には、ト
ナー供給ローラや感光体との摺擦も加わることになり、
トナー劣化が急激に促進される。

【００１４】これにより、規制部材であるブレードや現
像ローラにトナーが融着し、現像ローラ上のコートが不
均一となることでカブリや縦すじの原因となったり、特
に、非磁性トナーを用いた系の場合には、トナーの被帯
電付与能も低下することで現像ローラに保持させること
が困難となり、トナー漏れやトナー飛散を発生させたり
する。また、トナーの被帯電付与能の低下により、記録
媒体にトナー画像を転写する場合などに、文字や線の周
りにトナーが飛び散り易くなるなど、画質劣化の問題も
生じる。

【００１５】従って、本発明の目的は、上記問題を解決
するものであって、少なくとも現像手段が一体化された
カートリッジ内の現像剤残量が少なくなった状態におけ
るトラブルを防止し、ユーザが快適に使用することので
きるカートリッジ及び画像形成装置を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
カートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約す
れば、第１の本発明によると、現像剤を収容する現像剤
収容部と現像手段とを有し画像形成装置本体に対して着
脱自在なカートリッジと、前記カートリッジの現像剤の
残量を検知する現像剤残量検知手段と、前記カートリッ
ジの動作時間を計数する計数手段と、を有する画像形成
装置において、前記現像剤残量検知手段により検出され
る現像剤残量が所定値以下となってから、前記計数手段
によりカウントされた動作時間が所定の閾値を超えたと
きに、画像形成動作を不能にする制御手段、及び／又
は、前記カートリッジが寿命であることを報知する報知
手段を有することを特徴とする画像形成装置が提供され
る。

【００１７】第１の本発明の一実施態様によると、前記
カートリッジは、不揮発性の読み書き可能な記憶手段を
備え、前記記憶手段に、前記現像剤残量検知手段により
検出される現像剤の残量が所定値以下となったか否かの
情報と、現像剤残量が所定値以下となった後に前記計数
手段によりカウントされたカートリッジの動作時間とを
記憶させる。他の実施態様によると、前記記憶手段に
は、前記駆動手段の動作時間を計数し始める現像剤残量
の所定値に関する情報と、前記計数手段によりカウント
された動作時間と比較するための所定の閾値に関する情
報とが記憶されている。又、他の実施態様によると、前
記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報に基づい
て、画像形成動作を不能とし、前記報知手段は、前記記
憶手段に記憶された情報に基づいて、前記カートリッジ
が交換されるべき寿命であることを報知する。他の実施
態様によると、前記報知手段は、前記計数手段によりカ
ウントされたカートリッジの動作時間と所定の閾値に関
する情報に基づいて、カートリッジの寿命までに画像形
成が可能なプリント枚数をユーザに報知する。

【００１８】第１の本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤残量検知手段は、現像剤の残量を光学的に検知
する手段、電気的に検知する手段、磁気的に検知する手
段、又は印字画素数を使用現像剤量に換算し残量を算出
する手段である。即ち、前記現像剤残量検知手段は、光
学検知方式のほかにも、アンテナ検知方式、或いは、ピ
クセルカウント方式、２成分現像剤に内包しているトナ
ーをインダクタンスセンサーにより透磁率の変化により
残量を検知する等、他のトナー残量検知方式でも同様に
制御することで、同等の効果を奏することができる。

【００１９】第１の本発明の他の実施態様によると、前
記現像手段は現像剤を担持しつつ回転する現像剤担持体
を有し、前記計数手段は、前記現像剤担持体へのバイア
ス印加時間又は現像剤担持体の回転時間をカウントす
る。

【００２０】つまり、前記カートリッジの動作時間を計
数する計数手段としては、カートリッジの駆動手段の動
作時間を計数する計数手段や、カートリッジの一部の部
材に印加されるバイアスの印加時間を計数する手段等が
ある。

【００２１】駆動手段としては、例えば、現像ローラ、
供給ローラ、撹拌部材等の現像手段に内包されているも
のに加え、カートリッジの中の部材に伝達する駆動手段
であってもよい。

【００２２】更に、カートリッジの一部の部材に印加さ
れるバイアスの印加時間を計数する手段としては、例え
ば、現像ローラ、供給ローラの現像手段に内包されてい
るものに加え、カートリッジの中に含まれた場合には、
例えば、帯電ローラや転写ローラ等のバイアス印加時間
でもカートリッジの動作を検出することは可能である。

【００２３】第２の本発明によると、現像剤を収容する
現像剤収容部と現像手段とを有し画像形成装置本体に対
して着脱自在なカートリッジにおいて、不揮発性の読み
書き可能な記憶手段を備え、前記記憶手段は、現像剤残
量検知手段により検出される現像剤残量が所定値以下と
なったか否かの情報と、現像剤残量が所定値以下となっ
た後に計数手段によりカウントされたカートリッジの動
作時間とを記憶することを特徴とするカートリッジが提
供される。一実施態様によると、前記記憶手段には、前
記動作時間を計数し始める現像剤残量の所定値に関する
情報と、前記計数手段によりカウントされた動作時間と
比較するための所定の閾値に関する情報とが記憶されて
いる。他の実施態様によると、前記現像剤の残量は現像
剤の残量を光学的に検知する手段により得られたデー
タ、電気的に検知する手段により得られたデータ、磁気
的に検知する手段により得られたデータ、又は印字画素
数を使用現像剤量に換算し残量を算出する手段により得
られたデータである。更に、他の実施態様によると、前
記現像手段は現像剤を担持しつつ回転する現像剤担持体
を有し、前記計数手段によるカウント値は、前記現像剤
担持体へのバイアス印加時間又は現像剤担持体の回転時
間である。

【００２４】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記カートリッジは更に、電子写真感光体、電子写真感光
体を帯電させる帯電手段及び電子写真感光体をクリーニ
ングするクリーニング手段のうち少なくとも一つを有す
ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２６】実施例１ 図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例を説明す
る画像形成装置の概略構成を示す。

【００２７】本実施例にて画像形成装置は、電子写真方
式のカラープリンタとされ、パーソナルコンピュータや
ワークステーション等のホスト１０３とコネクタ１０２
により電気的に接続されており、このホスト１０３から
のプリント要求に応じてビデオインターフェイスを介し
て画像データを受け取る。この画像データを基にイエロ
ーＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの４色に分
解した画像データにより順次各色のトナー像を形成し、
それらを中間転写体上に重ね合わせて紙などの転写材
（記録媒体）に一括転写してフルカラー画像を得る。本
実施例でカラープリンタは、ロータリ（回転体）内に複
数の現像手段、即ち、現像器を搭載して構成される現像
装置を採用した、所謂、ロータリ方式のカラープリンタ
とされる。

【００２８】図１において、カラープリンタは、像担持
体としての光導電性の有機感光体ドラム１を備え、感光
体ドラム１は、矢印Ａの方向に回転駆動される。この感
光体ドラム１表面は、接触帯電手段としての帯電ローラ
２の芯金にバイアスを印加することによって、所定の暗
部電位に一様に帯電される。次に、第１色目のイエロー
（Ｙ）の画像データに応じて、露光手段３によりＯＮ／
ＯＦＦ制御されたレーザビームにより走査露光が施さ
れ、明部電位として第１の静電潜像が形成される。

【００２９】このように形成された静電潜像は、現像装
置４のロータリ４０内に装着された現像手段（現像器）
により現像し、可視化される。現像手段を構成する現像
剤担持体としての現像ローラには現像バイアス電源４ｘ
から現像に必要な電圧が印加される。このロータリ４０
は、第１色目のトナーとしてイエロー（Ｙ）トナーが内
包された第１の現像器４ａ、第２色目のトナーとしてマ
ゼンタ（Ｍ）トナーが内包された第２の現像器４ｂ、第
３色目のトナーとしてシアン（Ｃ）トナーが内包された
第３の現像器４ｃ、第４色目のトナーとしてブラック
（Ｂｋ）トナーが内包された第４の現像器４ｄを搭載し
て一体化した構成となっており、それぞれの色の画像形
成時に感光体ドラム対向位置に（矢印Ｂの方向に）回転
移動される。感光体ドラム１と対向した現像位置に位置
された現像器は、所定の層厚に規制されたトナーを担持
している現像剤担持体としての現像ローラが回転駆動さ
れ、この現像ローラの芯金に所定のバイアスが印加され
ることにより現像を行う。また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各
現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ一つのカー
トリッジ（現像カートリッジ）として、その消耗度合い
により個々に交換可能となっている。

【００３０】先ず、前記第１の静電潜像は、第１色目の
トナーとしてＹトナーが内包された第１の現像カートリ
ッジ４ａにより現像、可視化される。現像方法として
は、接触／非接触を問わず用いることができるが、本実
施例ではイメージ露光と反転現像とを組み合わせた非磁
性１成分トナーによる接触現像法を用いている。

【００３１】この可視化された第１色目のトナー像は、
第２の像担持体としての中間転写体５とのニップ部であ
る第１の転写部位６ａにおいて、シリンダー上に導電弾
性層と離型性を有する表層とから形成された中間転写体
５の表面に静電転写（１次転写）される。

【００３２】中間転写体５は、通紙可能な最大転写材の
長さよりも長い周長を有し、感光体ドラム１に対して所
定の押圧力をもって圧接されつつ、感光体ドラム１の周
速度と略等速の周速度をもって感光体ドラム１の回転方
向に対して逆方向（各々図１の矢印Ｃの方向で、接触部
位では同方向）に回転駆動される。そして、前記のよう
に感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、中間転
写体５のシリンダー部に対してトナーの帯電極性とは逆
極性の電圧（１次転写バイアス）が印加されることによ
り、中間転写体５表面に静電転写（１次転写）される。

【００３３】尚、１次転写が終了した感光体ドラム１表
面に残留するトナーは、クリーニング手段７によって除
去され、次の潜像形成に備える。

【００３４】引き続き同様な工程を繰り返し、その都
度、Ｍトナーにより現像された第２色目のトナー像、Ｃ
トナーにより現像された第３色目のトナー像、Ｂｋトナ
ーにより現像された第４色目のトナー像が順次中間転写
体５表面に転写、積層されることによりカラートナー像
が形成される。

【００３５】その後、中間転写体５表面に対して離間状
態にあった転写ベルト８が所定の押圧力をもって中間転
写体５表面に圧接、駆動回転される。前記転写ベルト８
は、転写ローラ９ａ及びテンションローラ９ｂによって
支持され、前記転写ローラ９ａに対しては、トナーの帯
電極性とは逆極性の電圧（２次転写バイアス）が印加さ
れることにより、第２の転写部位６ｂに所定のタイミン
グで搬送されてくる転写材Ｐ表面に、中間転写体５表面
に積層されているカラートナー像が一括転写（２次転
写）され、この転写材Ｐは定着装置１０へと搬送され
る。転写材Ｐは、トナー像が定着装置１０にて永久画像
として定着された後機外へと排出され、所望のカラープ
リント画像が得られる。

【００３６】また、２次転写が終了した中間転写体５表
面に残存するトナーは、所定のタイミングで中間転写体
５表面に対して当接状態となる中間転写体クリーニング
装置１１により除去される。

【００３７】図２は、本実施例の現像手段であるＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｂｋのトナーをそれぞれ収納した現像カートリ
ッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを示す構成図であり、この
現像カートリッジ４ａ〜４ｄは、図１に示した画像形成
装置であるロータリ方式のカラープリンタに不図示の現
像カートリッジ交換用カバーを開閉することで着脱可能
な構成とされ、図中では、取り出し位置にあるＢｋ現像
カートリッジ４ｄを上方の矢印Ｄ方向に取り出すことが
できる。

【００３８】図１に示すロータリ方式のカラープリンタ
においては、取り出し位置にて現像カートリッジの着脱
を行う必要があり、図中Ｂｋ現像カートリッジ４ｄ以外
のＹ、Ｍ、Ｃ現像カートリッジである４ａ、４ｂ、４ｃ
を交換する際には、ロータリ４０を回転させて取り出し
たいカートリッジを着脱位置（図中４ｄの位置）に回転
させる必要がある。

【００３９】以下、説明を簡略化するためＹトナーの現
像カートリッジ４ａの場合を説明するが、他色のカート
リッジ４ｂ、４ｃ、４ｄについても同様である。

【００４０】図２に示す本実施例の現像カートリッジ４
ａは、現像剤として非磁性一成分のＹトナーを現像剤収
容部、即ち、トナー収容容器１２ａ内に収容させてある
反転現像装置である。

【００４１】この現像カートリッジ４ａは、感光体ドラ
ム１に接触して図中矢印Ｅ方向に、不図示の駆動手段に
より回転させられながら現像を行う、現像剤担持体とし
ての現像ローラ１３ａ、この現像ローラ１３ａにトナー
を図中Ｆ方向に回転することによって供給するトナー供
給手段としての供給ローラ１４ａ、現像ローラ１３ａ上
のトナー塗布量及び帯電量を規制するトナー規制手段と
しての現像ブレード１５ａ、トナーを供給ローラ１４ａ
に供給すると共に撹拌する撹拌部材１６ａ等を備えてい
る。

【００４２】本実施例では剛体である感光体ドラム１に
対し接触して現像を行う構成を採るため、現像ローラ１
３ａは芯金上に弾性層を有することが望ましい。弾性層
としてはシリコーンゴムを用いたが、弾性層に使用する
ゴムとしては、その他ＮＢＲゴム（ＮＢＲ：ニトリルゴ
ム）、ブチルゴム、天然ゴム、アクリルゴム、ヒドリン
ゴム、ウレタンゴム等、一般的に用いられるゴムが使用
可能である。

【００４３】現像ローラ１３ａを単層とする場合には、
トナーへの帯電付与性の観点から、負帯電性トナーを用
いた場合には、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲ
ゴム等が好適に用いられる。また、正帯電性トナーを使
用するのであれば、フッ素ゴム等が好適に用いられる。

【００４４】更に、弾性層外周にトナーへの帯電を考慮
してコート層を設ける場合には、ポリアミド樹脂、ウレ
タン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂
若しくは、これらを混合した樹脂等が好適に用いられ
る。

【００４５】また、現像ブレード１５ａとしては、現像
ローラ１３ａとの当接部が金属、ゴム、又は、樹脂部材
等からなる公知のトナー規制部材が使用可能である。本
実施例では、燐青銅製の薄板にポリアミドエラストマー
からなる樹脂部材を成型したものであり、これを現像ロ
ーラ１３ａに当接させている。

【００４６】攪拌部材１６ａにより攪拌されたトナーが
Ｅ方向に回転する現像ローラ１３ａと、Ｆ方向に回転す
る供給ローラ１４ａとの摺擦によって現像ローラ１３ａ
上に供給される。現像ローラ１３ａ上のトナーは現像ブ
レード１５ａによって所望の帯電量が付与されると共
に、トナー量が規制され、現像ローラ１３ａ上に所定量
のトナーが担持される。

【００４７】この現像ローラ１３ａ上に担持されたトナ
ーは、現像時にロータリ４０が回転し感光体ドラム１と
接触する部位、即ち現像部位に到達すると、感光体ドラ
ムの周速と所定の周速差を持って回転している現像ロー
ラ１３ａの芯金に現像バイアスが印加されることで、感
光体ドラム１周面に形成された静電潜像が、現像ローラ
１３ａの表面に担持されているトナーで反転現像されて
トナー像として可視化される。

【００４８】尚、本発明は、上述の接触現像方式に限ら
れるわけではなく、現像方式によらず用いることが可能
であり、公知の非接触現像方式（ジャンピング現像等）
を用いても構わない。

【００４９】次に、本実施例で用いている光学検知方式
を利用した現像剤（トナー）残量検知手段によるトナー
収容容器１２ａ内に収容されている現像剤（トナー）残
量の検出について説明する。

【００５０】現像器を構成する現像容器１７ａの周囲の
所定部には、光を射出する発光素子を有する発光部１８
とその光（検知光）を受光する受光素子を有する受光部
１９とが配設され、トナー収容容器１２ａの所定部（図
の破線部）を検知光が通過するように、現像容器１７ａ
の光路上には透光性の窓である残検窓２０ａ、２１ａが
設けられている。これにより、発光部１８から現像容器
内を介して受光部１９への光検知回路が構成される。

【００５１】トナーの撹拌部材１６ａの先端部には残検
窓２０ａ、２１ａを清掃するマイラー２２ａが取り付け
られており、撹拌部材１６ａの回転に同期して残検窓２
０ａ、２１ａの容器内面側を拭き取り、その時に検知さ
れる検知光の変化でトナー収容容器１２ａ内のトナー残
量を検出している。但し、トナー収容容器１２ａ内のト
ナーが多い場合には、マイラー２２ａが残検窓２０ａ、
２１ａを清掃しても直ぐにトナーによって覆われるので
光は透過しないため、一定量以上の残量が存在すること
しか検出できない。トナー収容容器１２ａ内のトナーが
少なくなってくるに従って、受光部で検知光が検出でき
るようになり、その検出時間の長さによりトナー残量を
出力パルス幅Ｔとして検出することができる。この出力
パルス幅Ｔは、撹拌部材１６ａの周期で検出されること
になるが、トナー残量が少なくなっていくに従って大き
くなり、所定の出力パルス幅ＴＯとなった段階でトナー
無しと判断される。

【００５２】本実施例の画像形成装置の制御部１００で
は、上記光学残検により検出されたトナー残量に相当す
る出力パルス幅Ｔが所定値ＴＬとなった時、即ちトナー
残量が少なくなりカートリッジ（現像カートリッジ４ａ
〜４ｄの何れか）を交換する時期が近づいた時に、カー
トリッジの交換警告をユーザに報知するようにしてい
る。この交換警告は、画像形成装置の表示装置１０１、
若しくは、プリンタドライバー等を介して接続されてい
るホスト１０３側のＣＲＴ又は液晶ディスプレイ等の表
示装置１０４に、寿命が近づいている現像カートリッジ
を交換する必要がある旨の警告が表示され、ユーザに報
知される。交換警告をユーザに報知することで、寿命に
なる迄の間にユーザに新しいカートリッジを準備する期
間を設けることができる。

【００５３】ここで、警告としては、上記のように表示
装置に警告文を表示しても良いし、表示装置を備えてい
ない装置ではＬＥＤ等を点灯／点滅させても良く、要は
寿命が近づいている旨をユーザが把握できる警告を出す
ようにすればよい。

【００５４】更に、トナーが消費され出力パルス幅ＴＯ
となった段階で、制御部１００では、トナー無し（カー
トリッジの寿命）と判断し、カートリッジが寿命となっ
た旨を表示装置１０１等を介してユーザに報知すること
でカートリッジの交換を促すと共に、現在プリント中の
画像形成処理が終了する等所定の処理動作を実行した後
に、カートリッジが交換される迄の間画像形成動作を不
能とするように制御する。画像形成動作を不能とするよ
うに制御することで、トナー無しにもかかわらずユーザ
が使用し続けた場合、例えば百枚のプリントを実行した
際に途中でトナー無しとなった場合でも、プリントサン
プルが白抜けして記録紙を無駄にするようなことはな
い。また、先述した現像容器内のトナー残量が極端に少
ない場合に生じるカブリやトナー飛散等の問題も回避す
ることができる。

【００５５】ここで、商品カタログ等に記載されている
数値として、標準原稿の印字比率又は印字被覆率は５％
とされているものが多く見受けられる。本実施例の画像
形成装置においても、５％程度の原稿がプリントされ続
けた場合には、上述したようにトナーの残量に応じて、
制御部１００はカートリッジの交換警告や寿命である旨
を報知することになる。

【００５６】しかしながら、先述したようにビジネスユ
ースのカラープリンタでは、特にＹ、Ｍ、Ｃ各色の印字
比率が極端に低くなる場合が多々見受けられるため、ユ
ーザが使用する際の印字比率が低い場合について以下に
説明する。

【００５７】本実施例の現像カートリッジ４ａ〜４ｄ
は、２．５％程度の印字比率で使用され続けた場合に
は、先述したカブリ、縦すじ、トナー漏れや飛散の問題
は寿命迄発生しないが、それ以下の印字比率、例えば１
％の印字比率では、交換警告から寿命迄の間にカブリや
トナー飛散が発生した。この原因は先にも述べたが、ト
ナー残量が少ない状態において、低印字で耐久され続け
ると、即ち長い時間現像ローラが駆動されると、トナー
劣化が急激に促進されることに起因する。

【００５８】尚、規制部材である現像ブレード１５ａと
して、燐青銅やＳＵＳ板などの金属を用いた場合には、
ブレードにトナー融着も発生し、酷い縦すじやトナー漏
れも見受けられた。このことから、ブレードの材質に依
っても上記問題の発生の有無や発生するまでの時間が異
なることが分かる。同様に、現像手段を構成するその他
の現像ローラ、供給ローラ、トナー及び撹拌部材を含め
た構成に依っても、上記問題の発生の有無や発生するま
での時間が異なることは容易に推測できる。

【００５９】以下、説明を簡略化するため、Ｙ現像カー
トリッジの場合を説明するが、他色のカートリッジにつ
いても同様である。

【００６０】本実施例では、ユーザが使用する際の印字
比率を１％とした場合、換言すると、Ｙ現像カートリッ
ジの印字比率が低い場合の画像形成装置の制御について
説明する。

【００６１】ホスト１０３からのＹ色１％印字比率の画
像形成が要求されることにより、Ｙ現像カートリッジは
１％分、他色現像カートリッジは各々の画像印字比率に
応じて、それぞれ内包されているトナーが消費され続け
る。

【００６２】画像形成装置の光学残検手段により検出さ
れた出力パルス幅Ｔが、所定値ＴＬとなった時、即ち、
現像カートリッジの交換警告が検出された時点から、制
御部１００は現像カートリッジの駆動手段の動作時間を
計数手段により計数し、各色毎に動作時間を積算して、
各々の総動作時間Ｓをメモリ部１０５に記憶させる。

【００６３】画像形成装置の制御部１００では、Ｙ現像
カートリッジの交換警告が検出された時点から、計数手
段によりカウント、積算されたＹ現像カートリッジの総
動作時間Ｓが所定の閾値ＳＯ（本実施例では問題の発生
しなかった２．５％の印字比率で交換警告から寿命迄の
総動作時間）を越えた時点の画像形成動作終了後に、現
像カートリッジが交換される迄の間画像形成動作を不能
とするように制御する。

【００６４】このようにＹ現像カートリッジのトナー無
しによる寿命が検出される前に、画像形成動作を不能と
するように制御することで、極端な低印字画像のプリン
トが継続した場合でも、先述したカブリ、縦すじ、トナ
ー漏れや飛散等の問題の発生を抑制することが可能とな
る。

【００６５】以下、図３のフローチャートに基づいて更
に詳細を説明する。

【００６６】先ず、画像形成動作が開始可能な待機状態
（Ｒｅａｄｙ状態）にあるカラープリンタ本体が、ホス
ト１０３からの画像形成要求（Ｓ１）により画像形成動
作を開始するにあたり、制御部１００では、それまでの
使用において各色の現像カートリッジの総動作時間Ｓが
所定の閾値ＳＯ以上となっていないか（Ｓ２）、トナー
無しによる寿命となっているか否か、即ち、光学残検手
段からの出力パルス幅ＴがＴＯを越えていないか（Ｓ
３）をメモリ部１０５に記憶されている情報により確認
する。

【００６７】ここで、或る現像カートリッジにおいて、
Ｓ≧ＳＯ、或いは、Ｔ≧ＴＯである場合には、制御部１
００は、表示装置１０１或いは１０４に、その現像カー
トリッジが寿命に到達しており交換が必要である旨をユ
ーザに報知すると共に、画像形成動作を不能にするよう
に本体停止の状態とする（Ｓ１０）。場合によっては、
ユーザに報知するか或いは本体停止のいずれかのみとす
る。カートリッジが交換されたと判断されるまでの間は
この本体停止の状態を維持し、交換されるべき現像カー
トリッジが本体の着脱位置から交換用カバーを開けて取
り出される等交換されたと判断できる場合には、待機状
態に戻る（Ｓ１１）。又、上記（Ｓ２）、（Ｓ３）にお
いて、Ｓ＜ＳＯ、且つ、Ｔ＜ＴＯである場合には、画像
形成動作を開始する（Ｓ４）。

【００６８】或る現像カートリッジの画像形成中には、
即ち、現像位置にて現像している間は、光学残検手段か
らの出力パルス幅Ｔを監視しており、この出力パルス幅
がＴＬを越えていないか否かを確認する（Ｓ５）。Ｔ＜
ＴＬの場合には、画像形成が終了した後に待機状態に戻
る（Ｓ６）。逆に、Ｔ≧ＴＬとなっている場合には、カ
ートリッジ交換の準備が必要である旨の警告（交換警
告）を表示装置１０１或いは１０４を介してユーザに報
知する（Ｓ７）と同時に、この情報（Ｔ≧ＴＬの状態で
あること）と、計数手段によりそのカートリッジの駆動
手段の動作時間をカウントし、総動作時間Ｓとして積算
した情報とをメモリ部に記憶しておく（Ｓ８）。

【００６９】画像形成動作の繰り返しにより、この総動
作時間Ｓが所定の閾値ＳＯとなった場合には、現像カー
トリッジの総動作時間Ｓが所定の閾値ＳＯに到達したこ
との情報をメモリ部１０５に記憶させると共に、上述の
（Ｓ１０）以降の手順に従って制御がなされ、カートリ
ッジが交換されたと判断されるまでの間はＲｅａｄｙ状
態としない。又、Ｓ＜ＳＯの場合には、画像形成動作中
は総動作時間Ｓが積算され続け（Ｓ９）、画像形成動作
が終了する（Ｓ６）と、画像形成動作が開始可能なＲｅ
ａｄｙ状態に戻るように制御される。

【００７０】ここで、総動作時間に対する所定の閾値Ｓ
Ｏ、出力パルス幅に対する閾値ＴＬ及びＴＯは、色トナ
ーの実力や現像手段の構成に応じて適正化することや、
必要に応じてこれらの閾値も色毎に変えられることは言
うまでもない。

【００７１】更に、本実施例では、計数手段によるカー
トリッジ駆動手段の動作時間のカウント開始を、説明の
簡略化のため、光学残検の出力パルス幅Ｔ＝ＴＬの時
点、即ちカートリッジの交換警告を報知する時点からと
したが、これに限定されるものではなく、もう一つ別の
パルス幅の閾値を設けることも可能である。

【００７２】尚、本実施例では、１成分非磁性トナーを
光学検知方式により残量検知して制御しているが、例え
ば１成分磁性トナーをアンテナ検知方式により残量検知
する、或いは、２成分現像剤に内包しているトナーをイ
ンダクタンスセンサーにより透磁率の変化により残量を
検知する等、他のトナー残量検知方式でも同様に制御す
ることで、同等の効果を奏することができる。

【００７３】以上説明してきたように、ユーザが使用す
る際の印字比率が極端に低い場合でも、トナー残量が少
なくなった時点から現像カートリッジが駆動された動作
時間によって寿命となるように制御することで、即ち、
印字比率或いはトナー残量によらずカートリッジ寿命と
することで、先述のトナー残量が少ないことに起因する
種々の問題の発生を防止できる。

【００７４】又、トナー残量が少なくなってきた状態か
らの動作時間によりカートリッジ寿命としているので、
容器内に多量のトナーを残して寿命とするようなことも
ない。

【００７５】実施例２ 図４及び図５に本発明に係る画像形成装置の第２の実施
例を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例１で説明
したと同様の構成とされ、同じ構成及び機能をなす部材
については、同じ参照番号を付し、再度の説明は省略す
る。

【００７６】実施例１では、画像形成装置本体に現像カ
ートリッジが挿入されたままの状態で継続使用された場
合には特に問題はないが、計数手段によるカウント開始
から寿命迄の間に現像カートリッジを本体から取り出し
た場合や、電源スイッチを切った場合に交換した場合に
は、同じ現像カートリッジが再装着されているかどうか
の判別ができない。従って、計数手段によるカウントが
リセットされる等カウント精度に問題が生じる場合も考
えられる。

【００７７】そこで、本実施例では、現像カートリッジ
に記憶手段を設けることで、個々の現像カートリッジを
識別可能とし、現像カートリッジの着脱や交換により引
き起こされる上記の問題を解決する。

【００７８】図４及び図５に示すように、本実施例のイ
エローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの現像
カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにはそれぞれ記憶
手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが設けられている。先ずこ
の記憶手段について説明する。

【００７９】本実施例にて記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、
Ｒｄは、電磁結合方式を利用した不揮発性の読み書き可
能な非接触メモリとされ、それぞれ現像カートリッジ４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの容器側面に設けられている。記
憶手段である非接触メモリのデータは、図４中の現像位
置にて、このメモリに対向配置されている画像形成装置
本体のアンテナ（不図示）を介して制御部１００と送受
信可能であり、その現像カートリッジに設けられている
メモリの情報を制御部１００では読み書きすることが可
能である。

【００８０】なお、記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄと
して接触式のメモリを用いることも可能であるが、その
場合メモリと制御部１００を電気的に接続するための接
点はロータリが回転するため摺動接点となることを考慮
すると、非接触タイプの記憶手段の方がより好ましい。

【００８１】各記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄには、
上述の各現像カートリッジを識別可能とするための個体
識別に関する情報と、実施例１で説明したカートリッジ
交換警告及び寿命に関する情報、即ち、光学残検により
検出されたトナー残量に相当する出力パルス幅Ｔと比較
するための所定の閾値ＴＬ及びＴＯに関するデータとが
予め記憶させてある。

【００８２】このように各現像カートリッジの記憶手段
に個体識別情報を記憶させておくことで、現像カートリ
ッジが取り出されて再装着された場合でも、着脱位置に
ある現像カートリッジの記憶手段にアクセスし情報を読
み出すことで、それが同じものかどうかを識別すること
ができる。

【００８３】又、実施例１では画像形成装置本体にメモ
リ部１０５を設けて、各色カートリッジの計数手段によ
るカウントされた総動作時間Ｓに関する情報を記憶させ
ておいたが、この情報を随時記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒ
ｃ、Ｒｄに書き込んでいくことで、本体のメモリ部１０
５をなくすと同時に確実に総動作時間Ｓをカウントする
ことも可能である。

【００８４】尚、画像形成装置本体の電源スイッチを入
れた場合に通常行われている、定着装置１０の待機温度
への温調開始、中間転写体５や転写ベルト８のクリーニ
ング動作、光学手段であるスキャナの立ち上げや感光体
ドラム電位安定化等の待機状態への以降のための準備処
理（所謂、前多回転）の間を利用して、各色現像カート
リッジを現像部位まで回転させ記憶手段に順次アクセス
することでメモリの情報を読み出すことができ、必要な
情報を制御部により一時的に保持しておく、例えば、現
像カートリッジの交換警告や寿命に対する情報を取り出
して、表示装置１０１等によりその旨を報知し続けるこ
ともできる。

【００８５】以下に、実施例１と同様、ユーザが使用す
る際の印字比率が低い場合における画像形成装置の制御
について、図６のフローチャートに基づいて説明する。

【００８６】先ず、画像形成動作が開始可能な待機状態
（Ｒｅａｄｙ状態）にあるカラープリンタ本体が、ホス
ト１０３からの画像形成要求（Ｓ１）により画像形成動
作を開始するにあたり、画像形成装置では、ホスト１０
３からの画像データをビットマップデータに展開し、こ
の画像信号に基づいて光学手段により変調したレーザ光
として書き込むための準備や、定着装置１０のプリント
温度への温調切替、光学手段であるスキャナの立ち上が
りや感光体ドラム電位安定化等の通常画像書き込み動作
前に行う準備処理（所謂、前回転）を先ず行う。

【００８７】この前回転等の準備期間を利用して、制御
部１００では、各色現像カートリッジを現像部位まで回
転させ記憶手段に順次アクセスすることで情報を読み出
すことができ（Ｓ２）、現在装着されている各色の現像
カートリッジのメモリに、それまでの使用において現像
カートリッジの総動作時間Ｓが所定の閾値ＳＯ以上とな
っているものがないか（Ｓ３）、また、トナー無しによ
る寿命となっているものがないか、即ち、光学残検手段
からの出力パルス幅ＴがＴＯを越えていないか（Ｓ４）
をメモリＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶されている情報
により確認する。

【００８８】尚、上述したように各色現像カートリッジ
のメモリＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶されている情報
を前多回転時にアクセスして既に読み出している場合に
は、（Ｓ２）〜（Ｓ４）の処理をスキップすることもで
きる。

【００８９】ここで、或る現像カートリッジにおいて、
Ｓ≧ＳＯ、或いは、Ｔ≧ＴＯである場合には、制御部１
００は、表示装置１０１或いは１０４に、その現像カー
トリッジが寿命に到達しており交換が必要である旨をユ
ーザに報知すると共に、画像形成動作を不能にするよう
に本体停止の状態とするように制御する（Ｓ１３）。場
合によっては、ユーザに報知するか或いは本体停止のい
ずれかのみとする。現像カートリッジが交換されたと判
断されるまでの間はこの本体停止の状態を維持し、交換
されるべき現像カートリッジが本体の着脱位置から交換
用カバーを開けて取り出される等交換されたと判断でき
る場合には、その交換された現像カートリッジのメモリ
にアクセスして記憶されている情報を読み出し、固体識
別情報で交換されたことと、Ｓ＜ＳＯ或いはＴ＜ＴＯで
ないこととを確認して、待機状態に戻る（Ｓ１４）、
（Ｓ１５）。

【００９０】又、上記（Ｓ３）、（Ｓ４）において、Ｓ
＜ＳＯ、且つ、Ｔ＜ＴＯである場合には、画像形成動作
を開始する（Ｓ５）。

【００９１】或る現像カートリッジの画像形成中には、
即ち、現像位置にて現像している間は、光学残検手段か
らの出力パルス幅Ｔを監視しており、この出力パルス幅
がＴＬを越えていないか否かを確認する（Ｓ６）。Ｔ＜
ＴＬの場合には、画像形成が終了した後に待機状態に戻
る（Ｓ７）。逆に、Ｔ≧ＴＬとなっている場合には、現
像カートリッジ交換の準備が必要である旨の警告（交換
警告）を表示装置によりユーザに報知する（Ｓ８）と同
時に、この情報（Ｔ≧ＴＬの状態となったこと）と、計
数手段によりそのカートリッジの駆動手段の動作時間を
カウントし始め（Ｓ９）、総動作時間Ｓとして積算した
情報とを現像カートリッジに配設されたメモリＲａ、Ｒ
ｂ、Ｒｃ、Ｒｄに書き込む（Ｓ１０）。

【００９２】画像形成動作の繰り返しにより、この総動
作時間Ｓが所定の閾値ＳＯとなった場合には（Ｓ１
１）、現像カートリッジの総動作時間Ｓが所定の閾値Ｓ
Ｏに到達したことの情報を現像カートリッジのメモリＲ
ａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶させると共に（Ｓ１２）、
上述の（Ｓ１３）以降の手順に従って制御がなされ、カ
ートリッジが交換されたと判断されるまでの間はＲｅａ
ｄｙ状態としない。

【００９３】又、Ｓ＜ＳＯの場合には、画像形成動作中
は総動作時間Ｓが積算され続け、この総動作時間Ｓを随
時メモリに書き込まれると同時に所定の閾値ＳＯに到達
していないことを確認する動作が繰り返され（Ｓ９〜１
１）、画像形成動作が終了する（Ｓ７）と、再びＲｅａ
ｄｙ状態に戻るように制御される。

【００９４】以上説明してきたように、現像カートリッ
ジに設けられたメモリに情報を記憶させ、この情報に基
づいて制御することで、現像カートリッジが脱着された
場合の問題を解決できると同時に、印字比率が極端に低
い場合に於ける先述のトナー残量が少ないことに起因す
る種々の問題の発生も防止できる。

【００９５】一方、本実施例において、現像カートリッ
ジに設けたメモリに総動作時間Ｓと所定の閾値ＳＯの情
報が記憶されているため、プリントサンプルを１枚出力
するのに必要な動作時間Ｐ１は予めわかっているので、
カートリッジの寿命までにあと何枚プリントできるかを
次式により正確に算出することも可能である。残プリン
ト枚数をＰとすると、Ｐ＝Ｐ１／（ＳＯ−Ｓ）となり、
この残プリント枚数Ｐに関する情報を表示装置１０１或
いは１０４に表示してユーザに報知することもでき、ユ
ーザにとっては極めて利便性に優れている。

【００９６】尚、記憶手段であるメモリにトナー残量検
出手段から検知されるトナー残量に関する情報も随時書
き込み、この情報も加味して残プリント枚数Ｐを表示す
るようにしても良い。

【００９７】上記のように画像形成装置を制御すること
で、ユーザの使い方によらず、特にトナー飛散やトナー
漏れによる本体破損などのトラブルを未然に防止するこ
とが可能となり、画像形成装置が使えなくなることやサ
ービスマンコール等のユーザの負担をなくすことができ
る。また、カートリッジ寿命迄に出力できるプリント枚
数を表示することで、ユーザビリティの向上を図ること
もできる。

【００９８】実施例３ 図７に本実施例の画像形成装置、即ち、ロータリ方式の
カラープリンタの概略構成を示し、図８には本実施例の
現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの構成を示
す。これらカラープリンタ及び現像カートリッジは、先
に図１及び図２にて説明した画像形成装置及び現像カー
トリッジと同様の構成とされる。従って、同じ構成及び
機能を有するものには同じ参照番号を付し、再度の詳し
い説明は省略し、主として、先の実施例と異なる構成及
び作用をなす部材について詳しく説明する。

【００９９】次に、図７及び図８を参照して、本実施例
で用いているピクセルカウント方式を利用した現像剤
（トナー）残量検知手段によるトナー収容容器１２ａ内
に収容されている現像剤（トナー）残量の検出について
説明する。

【０１００】図７にて、画像形成装置に付属するコネク
タ１０２及び制御部１００を介してホストコンピュータ
１０３から入力される画像データは、本体内に設けられ
た信号処理回路１０６によりビットマップデータに展開
される。このビットマップデータに基づいてレーザＯＮ
／ＯＦＦ信号を生成する。そしてこのレーザＯＮ／ＯＦ
Ｆ信号に基づき、露光手段３からレーザ光が感光体ドラ
ム１へと照射され潜像が形成される。このレーザＯＮ／
ＯＦＦ信号は画像のドットに対応するので、これ以後、
画素信号と呼ぶ。

【０１０１】画像形成装置内には、画像形成装置を制御
する制御部１００、制御する基準データが格納されてい
るＲＯＭ１０５、画像データを信号処理する信号処理回
路１０６、ユーザにカートリッジ交換等を報知する表示
装置１０１、画素信号のうちのレーザＯＮ信号数（総発
光数Ｔ）等を加算していく加算回路１０７、及び、加算
結果を格納するメモリ１０８が設けられる。

【０１０２】加算回路１０７は、今までの発光数の加算
結果が格納されているメモリ１０８から今までの発光数
を呼び出し、新たに画像形成された発光数を加算するこ
とで発光数を算出していく。

【０１０３】メモリ１０８には総発光数Ｔのほかにも、
後述する現像バイアスの印加した時間をカウントする印
加時間Ｓ、所定枚数の現像バイアスの印加した時間をカ
ウントする単位印加時間Ｓ１及び単位印加時間中に発光
された発光数をカウントする単位発光数Ｔ１を記憶す
る。

【０１０４】反転現像系を用いていることから、画像信
号のうちレーザのＯＮ信号の部分に相当する画素につい
てトナーが消費される。従って、信号処理回路１０６に
より各色に色分解され、ビットマップデータに処理され
た画像信号のうち、トナーが消費される色のレーザのＯ
Ｎ信号を加算していくことで、トナーの消費状態を把握
することができる。

【０１０５】本実施例においては、信号処理回路１０６
にて色分解されたビットマップデータのうちレーザＯＮ
信号のドット数Ｖ（画素数：色ごとにＶＹ、ＶＭ、Ｖ
Ｃ、ＶＫ）を抽出する。また、すでに発光された画素数
を各色の相当するメモリ１０８（１０８Ｙ、１０８Ｍ、
１０８Ｃ、１０８Ｋ）から読み出し、前記抽出結果とメ
モリに保存されていた画素数Ｔ（色ごとに：ＴＹ、Ｔ
Ｍ、ＴＣ、ＴＫ）とを加算回路１０７で加算していく。
加算された結果は、ＲＯＭ１０５に記憶されている所定
量と演算回路１０９にて比較されるとともに、各色の相
当するメモリ（１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｃ、１０８
Ｋ）に格納される。これを繰り返すことにより、画素信
号のうち各色のこれまでの発光数を把握することができ
る。トナー消費状態を知るには、これまでの総発光数に
対してし、１画素のトナー消費量を乗算することで、ト
ナー消費状態を知ることが可能となる。

【０１０６】本実施例においては、６００ｄｐｉの非磁
性一成分トナーを用いた画像形成装置であるため、１画
素あたりのトナー消費量を１．２×１０^-8ｇ／ｄｏｔと
した。従って、８．３×１０⁷ｄｏｔの画像形成がされ
た場合において、約１ｇのトナーが消費されることとな
る。

【０１０７】以上のようにレーザの発光数に対してトナ
ー消費量が決定されることから、総発光数を前記演算回
路１０９にてＲＯＭ１０５に格納されている警告量ＴＬ
と比較した結果、総発光数が警告量ＴＬ以上と判別され
た場合にはトナー残量が少ないと判断される。更に使用
した結果、同様に、総発光数を前記演算回路１０９にて
ＲＯＭ１０５に格納されている交換量ＴＯと比較した結
果、総発光数が警告量Ｄｅ以上と判別された場合にはカ
ートリッジの寿命と判断される。

【０１０８】本実施例の画像形成装置の制御部１００で
は、上記総発光数が警告量ＴＬ以上であることが検出さ
れた時、即ちトナー残量が少なくなりカートリッジ（現
像カートリッジ４ａ〜４ｄの何れか）を交換する時期が
近づいた時に、カートリッジの交換警告をユーザに報知
するようにしている。この交換警告は、画像形成装置の
表示装置１０１、若しくは、プリンタドライバー等を介
して接続されているホスト１０３側のＣＲＴ又は液晶デ
ィスプレイ等の表示装置１０４に、寿命が近づいている
現像カートリッジを交換する必要がある旨の警告が表示
され、ユーザに報知される。交換警告をユーザに報知す
ることで、寿命になる迄の間にユーザに新しいカートリ
ッジを準備する期間を設けることができる。

【０１０９】ここで、警告としては、上記のように表示
装置に警告文を表示しても良いし、表示装置を備えてい
ない装置ではＬＥＤ等を点灯／点滅させても良く、要は
寿命が近づいている旨をユーザが把握できる警告を出す
ようにすればよい。

【０１１０】更に、トナーが消費され総発光数が交換量
ＴＯ（ＴＬ＞ＴＯ）となった段階で、制御部１００で
は、トナー無し（カートリッジの寿命）と判断し、カー
トリッジが寿命となった旨を表示装置１０１等を介して
ユーザに報知することでカートリッジの交換を促す。

【０１１１】以上の動作と同時に、報知された色のカー
トリッジが交換される迄の間、今後の画像形成動作を不
能とするように制御する。画像形成動作を不能とするよ
うに制御することで、トナー無しにもかかわらずユーザ
が使用し続けた場合、例えば百枚のプリントを実行した
際に途中でトナー無しとなった場合でも、プリントサン
プルが白抜けして記録紙を無駄にするようなことはな
い。また、先述した現像容器内のトナー残量が極端に少
ない場合に生じるカブリやトナー飛散等の問題も回避す
ることができる。

【０１１２】ここで、商品カタログ等に記載されている
数値として、標準原稿の印字比率又は印字被覆率は５％
とされているものが多く見受けられる。本実施例の画像
形成装置においても、５％程度の原稿がプリントされ続
けた場合には、上述したように露光されたドット数、即
ちトナーの残量に応じて、制御部１００はカートリッジ
の交換警告や寿命である旨を報知することになる。

【０１１３】しかしながら、先述したようにビジネスユ
ースのカラープリンタでは、特にＹ、Ｍ、Ｃ各色の印字
比率が極端に低くなる場合が多々見受けられるため、ユ
ーザが使用する際の印字比率が低い場合について以下に
説明する。

【０１１４】本実施例の現像カートリッジ４ａ〜４ｄ
は、２．５％程度の印字比率で使用され続けた場合に
は、先述したカブリ、縦すじ、トナー漏れや飛散の問題
は寿命迄発生しないが、それ以下の印字比率、例えば１
％の印字比率では、交換警告から寿命迄の間にカブリや
トナー飛散が発生した。この原因は先にも述べたが、ト
ナー残量が少ない状態において、低印字で耐久され続け
ると、即ち長い時間現像ローラが駆動されると、トナー
劣化が急激に促進されることに起因する。

【０１１５】尚、規制部材である現像ブレード１５ａと
して、燐青銅やＳＵＳ板などの金属を用いた場合には、
ブレードにトナー融着も発生し、酷い縦すじやトナー漏
れも見受けられた。このことから、ブレードの材質に依
っても上記問題の発生の有無や発生するまでの時間が異
なることが分かる。同様に、現像手段を構成するその他
の現像ローラ、供給ローラ、トナー及び撹拌部材を含め
た構成に依っても、上記問題の発生の有無や発生するま
での時間が異なることは容易に推測できる。

【０１１６】以下、説明を簡略化するため、Ｙ現像カー
トリッジの場合を説明するが、他色のカートリッジにつ
いても同様である。

【０１１７】本実施例では、ユーザが使用する際の印字
比率を１％とした場合、換言すると、Ｙ現像カートリッ
ジの印字比率が低い場合の画像形成装置の制御について
説明する。

【０１１８】ホスト１０３からのＹ色１％印字比率の画
像形成が要求されることにより、Ｙ現像カートリッジは
１％分、他色現像カートリッジは各々の画像印字比率に
応じて、それぞれ内包されているトナーが消費され続け
る。

【０１１９】画像形成装置の演算回路１０９により検出
された若しくはメモリ１０８Ｙに格納されている総発光
数ＴＹが、警告量ＴＬとなった時、即ち、現像カートリ
ッジの交換警告が検出された時点から、制御部１００は
現像バイアス印加時間を計数手段により計数し、各色毎
に印加時間を加算して、各々の総印加時間Ｓ（色毎にＳ
Ｙ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）をメモリ１０８に記憶させる。

【０１２０】画像形成装置の制御部１００では、Ｙ現像
カートリッジの交換警告が検出された時点から、計数手
段によりカウント、加算されたＹ現像カートリッジの現
像バイアス総印加時間ＳＹが所定の閾値ＳＯ（本実施例
では問題の発生しなかった２．５％の印字比率で交換警
告から寿命迄の総印加時間）を越えた時点の画像形成動
作終了後に、現像カートリッジが交換される迄の間画像
形成動作を不能とするように制御する。

【０１２１】このように、Ｙ現像カートリッジのトナー
無しによる寿命が検出される前に、画像形成動作を不能
とするように制御することで、極端な低印字画像のプリ
ントが継続した場合でも、先述したカブリ、縦すじ、ト
ナー漏れや飛散等の問題の発生を抑制することが可能と
なる。

【０１２２】更に、本実施例においては、現像ローラに
印加された現像バイアス電源４ｘの印加時間を計測する
ことで、カートリッジの使用時間としている。これは、
現像工程を行っている間は現像ローラに必ず現像バイア
スが印加されるので、使用時間の指標となること、電機
部品のみの簡単な構成で実現可能だからである。

【０１２３】以下、図９のフローチャートに基づいて更
に詳細を説明する。

【０１２４】先ず、画像形成動作が開始可能な待機状態
（Ｒｅａｄｙ状態）にあるカラープリンタ本体が、ホス
ト１０３からの画像形成要求（Ｓ１）により画像形成動
作を開始するにあたり、制御部１００では、それまでの
使用において各色の現像カートリッジの現像バイアス総
印加時間Ｓが所定の閾値ＳＯ以上となっていないか（Ｓ
２）、トナー無しによる寿命となっているか否か、即
ち、各色の総発光数ＴがＴＯを越えていないか（Ｓ３）
をメモリ１０８に記憶されている情報により確認する。

【０１２５】ここで、或る現像カートリッジにおいて、
Ｓ≧ＳＯ、或いは、Ｔ≧ＴＯである場合には、制御部１
００は、表示装置１０１或いは１０４に、その現像カー
トリッジが寿命に到達しており交換が必要である旨をユ
ーザに報知すると共に、画像形成動作を不能にするよう
に本体停止の状態とする（Ｓ１０）。カートリッジが交
換されたと判断されるまでの間はこの本体停止の状態を
維持し、交換されるべき現像カートリッジが本体の着脱
位置から交換用カバーを開けて取り出される等交換され
たと判断できる場合には、待機状態に戻る（Ｓ１１）。
又、上記（Ｓ２）、（Ｓ３）において、Ｓ＜ＳＯ、且
つ、Ｔ＜ＴＯである場合には、画像形成動作を開始する
（Ｓ４）。画像形成動作時には、総発光数Ｔ、単位発光
数Ｔ１、単位印加時間Ｓ１がカウントされ加算されてい
く。ここで、現像カートリッジの現像バイアス電源の単
位印加時間Ｓ１及び単位発光数Ｔ１には、例えば、１０
０枚プリント時の単位印加時間Ｓ１と単位発光数Ｔ１が
算出されるようにしておく。

【０１２６】或る現像カートリッジの画像形成中には、
即ち、現像位置にて現像している間は、総発光数Ｔを監
視しており、この総発光数がＴＬを越えていないか否か
を確認する（Ｓ５）。Ｔ＜ＴＬの場合には、画像形成が
終了した後に待機状態に戻る（Ｓ６）。逆に、Ｔ≧ＴＬ
となっている場合には、カートリッジ交換の準備が必要
である旨の警告（交換警告）を表示装置１０１或いは１
０４を介してユーザに報知する（Ｓ７）。更に、単位発
光数Ｔ１から単位枚数（ここでは１００枚）あたりのト
ナー消費量を予想し、あと何枚プリント可能なのか、残
枚数をユーザに報知する。以上の動作と同時に、この情
報（Ｔ≧ＴＬの状態であること）と、計数手段により警
告後のカートリッジの現像バイアス印加時間をカウント
し、印加時間Ｓとして加算した情報とをメモリに記憶し
ておく（Ｓ８）。

【０１２７】画像形成動作の繰り返しにより、この総印
加時間Ｓが所定の閾値ＳＯとなった場合には、現像カー
トリッジの総印加時間Ｓが所定の閾値ＳＯに到達したこ
との情報をメモリ１０８に記憶させると共に、上述の
（Ｓ１０）以降の手順に従って制御がなされ、カートリ
ッジが交換されたと判断されるまでの間はＲｅａｄｙ状
態としない。又、Ｓ＜ＳＯの場合には、画像形成動作中
は総印加時間Ｓが加算され続け（Ｓ９）、画像形成動作
が終了する（Ｓ６）と、画像形成動作が開始可能なＲｅ
ａｄｙ状態に戻るように制御される。

【０１２８】本実施例においては、カートリッジが交換
された場合には、公知の新品カートリッジ検知手段によ
り検知することで交換された色の総発光数をリセットし
てもよいし、ユーザが交換時にリセットするようにして
もよい。

【０１２９】ここで、総印加時間に対する所定の閾値Ｓ
Ｏ、出力パルス幅に対する閾値ＴＬ及びＴＯは、色トナ
ーの実力や現像手段の構成に応じて適正化することや、
必要に応じてこれらの閾値も色毎に変えられることは言
うまでもない。

【０１３０】また、単位印加時間Ｓ１あたりの単位発光
数Ｔ１をカウントし、残りのトナーでプリント可能な枚
数を報知することで、ユーザとして知りたい要素であ
る、「このカートリッジはあと何枚プリントできるのか
？」という残枚数の目安を知ることが可能となる。特
に、本実施例はピクセルカウント方式を使用しているこ
とから、他のトナー残量検出手段（例えば、光学式、ア
ンテナ式）等と比べて逐次のトナー消費量をカウントす
ることが可能である。従って、総発光数がＴ＞ＴＯとな
った時点での残出力枚数を報知することが可能となる。
本実施例では、単位印加時間として１００枚を設定した
が、これにこだわるものではない。

【０１３１】更に、本実施例では、計数手段によるカー
トリッジへの現像バイアス印加時間のカウント開始を、
説明の簡略化のため、総発光数Ｔ＝ＴＬの時点、即ちカ
ートリッジの交換警告を報知する時点からとしたが、こ
れに限定されるものではなく、もう一つ別のパルス幅の
閾値を設けることも可能である。

【０１３２】また、本実施例においては現像カートリッ
ジの使用時間として現像バイアス印加時間を用いたが、
これにこだわるものでなく、例えば現像動作中に必ず使
用される現像ローラの回転駆動モータの回転時間を現像
カートリッジの使用時間として用いてもよい。

【０１３３】以上説明してきたように、ユーザが使用す
る際の印字比率が極端に低い場合でも、トナー残量が少
なくなった時点から現像カートリッジへのバイアス印加
時間によって寿命となるように制御することで、即ち、
印字比率或いはトナー残量によらずカートリッジ寿命と
することで、先述のトナー残量が少ないことに起因する
種々の問題の発生を防止できる。

【０１３４】又、トナー残量が少なくなってきた状態か
らの印加時間によりカートリッジ寿命としているので、
容器内に多量のトナーを残して寿命とするようなことも
ない。

【０１３５】実施例４ 図１０及び図１１に本発明に係る画像形成装置の第４の
実施例を示す。本実施例の画像形成装置は、実施例３で
説明したと同様の構成とされ、同じ構成及び機能をなす
部材については、同じ参照番号を付し、再度の説明は省
略する。

【０１３６】実施例３では、画像形成装置本体に現像カ
ートリッジが挿入されたままの状態で継続使用された場
合には特に問題はないが、計数手段によるカウント開始
から寿命迄の間に現像カートリッジを本体から取り出し
た場合や、電源スイッチを切った場合に交換した場合に
は、同じ現像カートリッジが再装着されているかどうか
の判別ができない。従って、計数手段によるカウントが
リセットされる等カウント精度に問題が生じる場合も考
えられる。

【０１３７】そこで、本実施例では、現像カートリッジ
に記憶手段を設けることで、個々の現像カートリッジを
識別可能とし、現像カートリッジの着脱や交換により引
き起こされる上記の問題を解決する。

【０１３８】図１０及び図１１に示すように、本実施例
のイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの
現像カートリッジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにはそれぞれ
記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが設けられている。先
ずこの記憶手段について説明する。

【０１３９】本実施例にて記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、
Ｒｄは、電磁結合方式を利用した不揮発性の読み書き可
能な非接触メモリとされ、それぞれ現像カートリッジ４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの容器側面に設けられている。記
憶手段である非接触メモリのデータは、図１０中の現像
位置にて、このメモリに対向配置されている画像形成装
置本体のアンテナ（不図示）を介して制御部１００と送
受信可能であり、その現像カートリッジに設けられてい
るメモリの情報を制御部１００では読み書きすることが
可能である。

【０１４０】なお、記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄと
して接触式のメモリを用いることも可能であるが、その
場合メモリと制御部１００を電気的に接続するための接
点はロータリが回転するため摺動接点となることを考慮
すると、非接触タイプの記憶手段の方がより好ましい。

【０１４１】各記憶手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄには、
上述の各現像カートリッジを識別可能とするための個体
識別に関する情報と、実施例３で説明したカートリッジ
交換警告及び寿命に関する情報、即ち、ピクセルカウン
ト方式により検出されたトナー残量に相当する総発光数
Ｔと比較するための所定の閾値ＴＬ及びＴＯに関するデ
ータとが予め記憶させてある。

【０１４２】又、このように各現像カートリッジの記憶
手段に個体識別情報を記憶させておくことで、現像カー
トリッジが取り出されて再装着された場合でも、着脱位
置にある現像カートリッジの記憶手段にアクセスし情報
を読み出すことで、それが同じものかどうかを識別する
ことができる。

【０１４３】本体にメモリ１０８を設けて、各色カート
リッジの計数手段によるカウントされた総印加時間Ｓに
関する情報を記憶させておいたが、この情報を随時記憶
手段Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに書き込んでいくことで、
本体のメモリ１０８をなくすと同時に確実に総印加時間
Ｓをカウントすることも可能である。

【０１４４】尚、画像形成装置本体の電源スイッチを入
れた場合に通常行われている、定着装置１０の待機温度
への温調開始、中間転写体５や転写ベルト８のクリーニ
ング動作、光学手段であるスキャナの立ち上げや感光体
ドラム電位安定化等の待機状態への以降のための準備処
理（所謂、前多回転）の間を利用して、以下の動作を行
うことが可能である。それは、各色現像カートリッジを
記憶手段の対向位置まで回転させ記憶手段に順次アクセ
スすることでメモリの情報を読み出し、必要な情報を制
御部により一時的に保持しておくことができる。例え
ば、現像カートリッジの交換警告や寿命に対する情報を
取り出して、表示装置１０１等によりその旨を報知し続
けることもできる。

【０１４５】以下に、実施例３と同様、ユーザが使用す
る際の印字比率が低い場合における画像形成装置の制御
について、図１２のフローチャートに基づいて説明す
る。

【０１４６】先ず、画像形成動作が開始可能な待機状態
（Ｒｅａｄｙ状態）にあるカラープリンタ本体が、ホス
ト１０３からの画像形成要求（Ｓ１）により画像形成動
作を開始するにあたり、画像形成装置では、ホスト１０
３からの画像データをビットマップデータに展開し、こ
の画像信号に基づいて光学手段により変調したレーザ光
として書き込むための準備や、定着装置１０のプリント
温度への温調切替、光学手段であるスキャナの立ち上が
りや感光体ドラム電位安定化等の通常画像書き込み動作
前に行う準備処理（所謂、前回転）を先ず行う。

【０１４７】この前回転等の準備期間を利用して、制御
部１００では、各色現像カートリッジを現像部位まで回
転させ記憶手段に順次アクセスすることで情報を読み出
すことができ（Ｓ２）、現在装着されている各色の現像
カートリッジのメモリに、それまでの使用において現像
カートリッジへの現像バイアスの総印加時間Ｓが所定の
閾値ＳＯ以上となっているものがないか（Ｓ３）、ま
た、トナー無しによる寿命となっているものがないか、
即ち、各色の総発光数ＴがＴＯを越えていないか（Ｓ
４）をメモリＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶されている
情報により確認する。

【０１４８】尚、上述したように各色現像カートリッジ
のメモリＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶されている情報
を前多回転時にアクセスして既に読み出している場合に
は、（Ｓ２）〜（Ｓ４）の処理をスキップすることもで
きる。

【０１４９】ここで、或る現像カートリッジにおいて、
Ｓ≧ＳＯ、或いは、Ｔ≧ＴＯである場合には、制御部１
００は、表示装置１０１或いは１０４に、その現像カー
トリッジが寿命に到達しており交換が必要である旨をユ
ーザに報知すると共に、画像形成動作を不能にするよう
に本体停止の状態とするように制御する（Ｓ１３）。現
像カートリッジが交換されたと判断されるまでの間はこ
の本体停止の状態を維持し、交換されるべき現像カート
リッジが本体の着脱位置から交換用カバーを開けて取り
出される等交換されたと判断できる場合には、その交換
された現像カートリッジのメモリにアクセスして記憶さ
れている情報を読み出し、固体識別情報で交換されたこ
とと、Ｓ＜ＳＯ或いはＴ＜ＴＯでないこととを確認し
て、待機状態に戻る（Ｓ１４）、（Ｓ１５）。

【０１５０】又、上記（Ｓ３）、（Ｓ４）において、Ｓ
＜ＳＯ、且つ、Ｔ＜ＴＯである場合には、画像形成動作
を開始する（Ｓ５）。

【０１５１】或る現像カートリッジの画像形成中には、
即ち、現像位置にて現像している間は、総発光数Ｔを監
視しており、この総発光数がＴＬを越えていないか否か
を確認する（Ｓ６）。Ｔ＜ＴＬの場合には、画像形成が
終了した後に待機状態に戻る（Ｓ７）。逆に、Ｔ≧ＴＬ
となっている場合には、現像カートリッジ交換の準備が
必要である旨の警告（交換警告）を表示装置によりユー
ザに報知する（Ｓ８）。更に、単位発光数Ｔ１から単位
枚数（ここでは１００枚）あたりのトナー消費量を予想
し、あと何枚プリント可能なのか、残枚数をユーザに報
知する。以上の動作と同時に、この情報（Ｔ≧ＴＬの状
態となったこと）と、計数手段によりそのカートリッジ
のカ現像バイアス印加時間をカウントし始め（Ｓ９）、
総印加時間Ｓとして加算した情報とを現像カートリッジ
に配設されたメモリＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに書き込む
（Ｓ１０）。

【０１５２】画像形成動作の繰り返しにより、この総印
加時間Ｓが所定の閾値ＳＯとなった場合には（Ｓ１
１）、現像カートリッジの総印加時間Ｓが所定の閾値Ｓ
Ｏに到達したことの情報を現像カートリッジのメモリＲ
ａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄに記憶させると共に（Ｓ１２）、
上述の（Ｓ１３）以降の手順に従って制御がなされ、カ
ートリッジが交換されたと判断されるまでの間はＲｅａ
ｄｙ状態としない。

【０１５３】又、Ｓ＜ＳＯの場合には、画像形成動作中
は総印加時間Ｓが加算され続け、この総印加時間Ｓを随
時メモリに書き込まれると同時に所定の閾値ＳＯに到達
していないことを確認する動作が繰り返され（Ｓ９〜１
１）、画像形成動作が終了する（Ｓ７）と、再びＲｅａ
ｄｙ状態に戻るように制御される。

【０１５４】以上説明してきたように、現像カートリッ
ジに設けられたメモリに情報を記憶させ、この情報に基
づいて制御することで、現像カートリッジが脱着された
場合の問題を解決できると同時に、印字比率が極端に低
い場合に於ける先述のトナー残量が少ないことに起因す
る種々の問題の発生も防止できる。

【０１５５】尚、記憶手段であるメモリにトナー残量検
出手段から検知されるトナー残量に関する情報も随時書
き込み、この情報も加味して残プリント枚数Ｐを表示す
るようにしても良い。

【０１５６】上記のように画像形成装置を制御すること
で、ユーザの使い方によらず、特にトナー飛散やトナー
漏れによる本体破損などのトラブルを未然に防止するこ
とが可能となり、画像形成装置が使えなくなることやサ
ービスマンコール等のユーザの負担をなくすことができ
る。また、カートリッジ寿命迄に出力できるプリント枚
数を表示することで、ユーザビリティの向上を図ること
もできる。

【０１５７】実施例５ 実施例１〜４では本発明の画像形成装置がロータリ方式
のカラープリンタに具現化された態様について説明した
が、本発明の画像形成装置は、これに限定されるもので
はなく、他の方式であるインライン方式のカラープリン
タやモノカラープリンタにも適用することができる。

【０１５８】図１３は、本発明を、複数の画像形成部を
並列に配し、且つ中間転写方式を採用した４連ドラム方
式（インライン）カラープリンタに具現化した態様を示
す。

【０１５９】本実施例にて、電子写真カラープリンタ
は、複数の、本実施例では４つ並設された画像形成部Ｐ
ａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを備え、画像形成部の下方に中間
転写ベルト５が配置される。

【０１６０】各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは同
じ構成とされ、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄで
は、第一の像担持体としてのドラム状の電子写真感光
体、即ち、感光体ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）
が回転自在に軸支され、矢印方向に回転駆動される。感
光体ドラム１ａ〜１ｄの外周面に対向してその回転方向
に一次帯電器（帯電手段）２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄ）、現像器（現像手段）４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄ）、及びクリーニング手段７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄ）が配置されている。

【０１６１】一次帯電器２ａ〜２ｄにおいて感光体ドラ
ム１ａ〜１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次
いで感光体ドラム１ａ〜１ｄは、図示されていはいない
露光手段（カラー原稿画像の色分解、結像露光光学系、
画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調
されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走
査露光系等）による画像露光を受けることにより静電潜
像を形成する。

【０１６２】更に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）といった４色の現像剤
（トナー）をそれぞれ収納した現像器４ａ〜４ｄによっ
て静電潜像を顕像化する。顕像化された可視画像を一次
転写位置に配置された転写ローラ３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄにて第二の像担持体であるベルト状の中間転
写体、即ち、中間転写ベルト５０に転写する。

【０１６３】このようにして、順次イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの画像が中間転写ベルト５０上に
重ねられ、フルカラー画像が形成される。

【０１６４】中間転写ベルト５０は、中間転写ベルト５
０に駆動を伝達する駆動ローラ５１と、従動ローラ５２
と、二次転写対向ローラ５３との間に懸架されている。
中間転写ベルト５０としては、例えばＰＩ（ポリイミ
ド）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶｄ
Ｆ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。駆動ロ
ーラ５１は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレ
タン又はクロロプレン）をコーティングしてベルトとの
スリップを防いでいる。駆動ローラ５１は、パルスモー
タ（不図示）によって回転駆動される。

【０１６５】また、中間転写ベルト５０の二次転写対向
ローラ５３と対向して転写ローラ５４が配置された二次
転写位置の下流には中間転写ベルト５０の画像形成面を
クリーニングするためのクリーニング装置５５が配置さ
れる。

【０１６６】上記構成の画像形成装置にて、画像形成動
作開始の要求により、中間転写ベルト５０の回転方向に
おいて最上流にある感光体ドラム１ａ上に形成されたト
ナー画像が、高電圧が印加された一次転写ローラ３０ａ
によって一次転写位置において中間転写ベルト５０に一
次転写される。一次転写されたＹトナー像は次の転写位
置である一次転写ローラ３０ｂまで搬送される。そこで
は各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延
して画像形成が行われており、前画像のＹトナー上にレ
ジストを合わせて、その次のＭトナー像が転写される。
同様の工程が繰り返され、Ｃトナー像、Ｂｋトナー像が
順次重畳転写され４色のフルカラートナー像が中間転写
ベルト５０上に形成される。

【０１６７】その後、転写材Ｐが二次転写位置に進入
し、中間転写ベルト５０に接触すると、転写材Ｐの通過
タイミングに合わせて二次転写ローラ５４に高電圧を印
加する。これにより、前述したプロセスにより中間転写
ベルト５０上に形成されたフルカラートナー画像が転写
材Ｐの表面に転写される。その後、転写材Ｐは定着装置
（図示せず）へと案内され、トナー画像が転写材Ｐ表面
に定着され、転写材Ｐは機外に排出される。

【０１６８】一方、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて
は、転写位置の下流側では、クリーニング装置７ａ、７
ｂ、７ｃ、７ｄにより中間転写ベルト５０に転写されず
に感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残された二次転写残りト
ナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行い、次の作像
工程に備える。

【０１６９】このようなカラー画像形成装置において
も、実施例１〜４で説明したと同様の構成を採用するこ
とにより、実施例１〜４で説明したと同様の効果を得る
ことができる。

【０１７０】又、上記実施例１〜５では、現像器がカー
トリッジ化され現像カートリッジとされた態様について
説明したが、本発明では、感光体１、帯電手段２及びク
リーニング手段７を一体化したドラムカートリッジ、或
いは、現像カートリッジとドラムカートリッジを更に一
体化したプロセスカートリッジ等の様々な形態のカート
リッジとすることもできる。この場合も、実施例１〜５
で説明したと同様の構成を採用することにより、実施例
１〜５で説明したと同様の効果を得ることができる。

【０１７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、（Ａ）
現像剤を収容する現像剤収容部と現像手段とを有し画像
形成装置本体に対して着脱自在なカートリッジと、カー
トリッジの現像剤の残量を検知する現像剤残量検知手段
と、カートリッジの動作時間を計数する計数手段と、を
有する画像形成装置において、現像剤残量検知手段によ
り検出される現像剤残量が所定値以下となってから、計
数手段によりカウントされた動作時間が所定の閾値を超
えたときに、画像形成動作を不能にする制御手段、及び
／又は、カートリッジが寿命であることを報知する報知
手段を有する構成とし、又、（Ｂ）現像剤を収容する現
像剤収容部と現像手段とを有し画像形成装置本体に対し
て着脱自在なカートリッジにおいて、不揮発性の読み書
き可能な記憶手段を備え、記憶手段は、現像剤残量検知
手段により検出される現像剤残量が所定値以下となった
か否かの情報と、現像剤残量が所定値以下となった後に
計数手段によりカウントされたカートリッジの動作時間
とを記憶する構成とされるので、 （１）カートリッジ内の現像剤残量が少なくなった状態
におけるトラブルを防止し、ユーザが快適に使用するこ
とができる。 （２）カートリッジに不揮発性の読み書き可能な記憶手
段を備えることで、カートリッジの脱着時における問題
を解決することができ、現像剤残量が少なくなった状態
におけるトラブルをより確実に防止し、ユーザビリティ
の向上を図ることができる。 といった効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】図１の画像形成装置に使用されるカートリッジ
の拡大構成図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の制御態様の一実施
例を説明するフローチャートである。

【図４】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。

【図５】図４の画像形成装置に使用されるカートリッジ
の拡大構成図である。

【図６】本発明に係る画像形成装置の制御態様の他の実
施例を説明するフローチャートである。

【図７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。

【図８】図７の画像形成装置に使用されるカートリッジ
の拡大構成図である。

【図９】本発明に係る画像形成装置の制御態様の他の実
施例を説明するフローチャートである。

【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示
す概略構成図である。

【図１１】図１０の画像形成装置に使用されるカートリ
ッジの拡大構成図である。

【図１２】本発明に係る画像形成装置の制御態様の他の
実施例を説明するフローチャートである。

【図１３】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電手段 ４ 現像装置 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像器（現像カートリッ
ジ） ４ｘ 現像バイアス電源 ５ 中間転写体 ７ クリーニング手段 １２ａ トナー収容容器（現像剤収
容部） １３ａ 現像ローラ（現像剤担持
体） １８ 発光部 １９ 受光部 ４０ ロータリ ５０ 中間転写ベルト １００ 制御部 １０１、１０４ 表示装置（報知手段） １０２ コネクタ １０３ ホスト １０５ メモリ部（ＲＯＭ） １０６ 信号処理部 １０７ 加算回路 １０８ メモリ １０９ 演算回路 Ｒａ、Ｒｄ、Ｒｃ、Ｒｄ 記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 聖一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柴田 昌宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鈴木 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 野口 文朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD23 AD35 BA08 BA09 DA08 DA13 DA15 DA24 DA34 DA42 DA54 DA58 DA64 DA78 DA81 DB03 DB10 DB14 DB21 DB22 EA01 EA13 EA14 FA22 GA13

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像剤収容部と現像手
   段とを有し画像形成装置本体に対して着脱自在なカート
   リッジと、前記カートリッジの現像剤の残量を検知する
   現像剤残量検知手段と、前記カートリッジの動作時間を
   計数する計数手段と、を有する画像形成装置において、 前記現像剤残量検知手段により検出される現像剤残量が
   所定値以下となってから、前記計数手段によりカウント
   された動作時間が所定の閾値を超えたときに、画像形成
   動作を不能にする制御手段、及び／又は、前記カートリ
   ッジが寿命であることを報知する報知手段を有すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記カートリッジは、不揮発性の読み書
   き可能な記憶手段を備え、前記記憶手段に、前記現像剤
   残量検知手段により検出される現像剤の残量が所定値以
   下となったか否かの情報と、現像剤残量が所定値以下と
   なった後に前記計数手段によりカウントされたカートリ
   ッジの動作時間とを記憶させることを特徴とする請求項
   １の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段には、前記駆動手段の動作
   時間を計数し始める現像剤残量の所定値に関する情報
   と、前記計数手段によりカウントされた動作時間と比較
   するための所定の閾値に関する情報とが記憶されている
   ことを特徴とする請求項２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記記憶手段に記憶さ
   れた情報に基づいて、画像形成動作を不能とし、前記報
   知手段は、前記記憶手段に記憶された情報に基づいて、
   前記カートリッジが交換されるべき寿命であることを報
   知することを特徴とする請求項２又は３の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記報知手段は、前記計数手段によりカ
   ウントされたカートリッジの動作時間と所定の閾値に関
   する情報に基づいて、カートリッジの寿命までに画像形
   成が可能なプリント枚数をユーザに報知することを特徴
   とする請求項２、３又は４の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤残量検知手段は、現像剤の残
   量を光学的に検知する手段、電気的に検知する手段、磁
   気的に検知する手段、又は印字画素数を使用現像剤量に
   換算し残量を算出する手段であることを特徴とする請求
   項１の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記現像手段は現像剤を担持しつつ回転
   する現像剤担持体を有し、前記計数手段は、前記現像剤
   担持体へのバイアス印加時間又は現像剤担持体の回転時
   間をカウントすることを特徴とする請求項１の画像形成
   装置。
8. 【請求項８】 前記カートリッジは更に、電子写真感光
   体、電子写真感光体を帯電させる帯電手段及び電子写真
   感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少な
   くとも一つを有することを特徴とする請求項１〜７のい
   ずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 現像剤を収容する現像剤収容部と現像手
   段とを有し画像形成装置本体に対して着脱自在なカート
   リッジにおいて、 不揮発性の読み書き可能な記憶手段を備え、前記記憶手
   段は、現像剤残量検知手段により検出される現像剤残量
   が所定値以下となったか否かの情報と、現像剤残量が所
   定値以下となった後に計数手段によりカウントされたカ
   ートリッジの動作時間とを記憶することを特徴とするカ
   ートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記記憶手段には、前記動作時間を計
    数し始める現像剤残量の所定値に関する情報と、前記計
    数手段によりカウントされた動作時間と比較するための
    所定の閾値に関する情報とが記憶されていることを特徴
    とする請求項９のカートリッジ。
11. 【請求項１１】 前記現像剤の残量は現像剤の残量を光
    学的に検知する手段により得られたデータ、電気的に検
    知する手段により得られたデータ、磁気的に検知する手
    段により得られたデータ、又は印字画素数を使用現像剤
    量に換算し残量を算出する手段により得られたデータで
    あることを特徴とする請求項９のカートリッジ。
12. 【請求項１２】 前記現像手段は現像剤を担持しつつ回
    転する現像剤担持体を有し、前記計数手段によるカウン
    ト値は、前記現像剤担持体へのバイアス印加時間又は現
    像剤担持体の回転時間であることを特徴とする請求項９
    のカートリッジ。
13. 【請求項１３】 前記カートリッジは更に、電子写真感
    光体、電子写真感光体を帯電させる帯電手段及び電子写
    真感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少
    なくとも一つを有することを特徴とする請求項９〜１２
    のいずれかの項に記載のカートリッジ。