JP2004246372A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ,ファクシミリ,複写機等、消耗品を収納するカートリッジが交換可能にセットされる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus in which a cartridge for storing consumables is set so as to be replaceable, such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine.
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。 For example, in an electrophotographic printer, a toner cartridge filled with toner is used as a development medium. This toner cartridge is filled with a certain amount of toner at the time of manufacture, and is set to be replaceable in a printer. This toner cartridge does not require replenishment of toner from the replenishing bottle into the toner storage chamber in the printer, so there is no fear of hands and clothes becoming dirty with toner, and only the toner cartridge needs to be replaced. There are advantages such as being simple.
この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が知られている。このプロセスカートリッジでは、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、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。 A process cartridge in which the toner cartridge is further developed and a photosensitive drum, a charging roller, a developing roller, a cleaning unit, and the like are attached is known. This process cartridge is widely used in personal printers and the like because it has advantages such as easy maintenance and no need for a maintenance contract because the photosensitive drum and the like are replaced at the same time as the replacement of the toner.
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、この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下げも図っている。 Used cartridges are collected by a printer manufacturer through a cartridge vendor. The printer manufacturer disassembles used cartridges, inspects each part and reuses normal parts from the viewpoint of environmental pollution prevention and effective use of resources, and plastic parts are melted and pelletized to produce plastic materials. Reusing. In addition, by recycling this cartridge, the selling price of the cartridge is reduced.
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、その一部がトナーの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。 Instead of returning all used cartridges to the printer manufacturer, some of them are sent to a toner refiller. The toner refilling company contracts refilling at a predetermined charge, disassembles the cartridge, and replenishes appropriate toner. Some toner refillers purchase used cartridges, disassemble them, replenish the toner, and sell them to general users as remanufactured cartridges at a considerably lower price than new cartridges.
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、トナーが定着ローラにこびりついたりして、定着ローラを損傷することもある。 The toner (genuine product) filled at the time of manufacture of the cartridge determines the toner component in consideration of the printer process characteristics (photosensitive drum characteristics, charging voltage, cleaning characteristics, fixing characteristics). However, since the toner used by the toner refilling company is different in composition from genuine toner, the print quality may be deteriorated. In addition, the toner may stick to the fixing roller and damage the fixing roller.
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。 When the print quality deteriorates or a failure occurs, the user often misunderstands that there is a cause in the printer despite the cause in the replenished toner. As a result, the reliability of printers built up steadily is lost. Also, some users may not trust the manufacturer that manufactured the printer, and may be disgusted by all the products handled by the manufacturer.
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やインク等の消耗品の詰め替えを事前に防止したり、あるいは消耗品を詰め替えた不適正な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。 In order to maintain the reliability of the printer manufacturer, measures such as preventing refilling of consumables such as toner and ink in advance by a refiller, or preventing improper cartridges with refilled consumables from being reused. It is necessary to consider.
消耗品の詰め替え防止対策としては、下記特許文献1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する。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。このため、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、これをプリンタにセットしても使用することができない。これにより、ユーザーはトナーの詰め替えを断念すると考えられるので、間接的にトナーの詰め替えが防止される。 As a countermeasure for preventing refilling of consumables, Patent Document 1 listed below describes a process cartridge provided with a counter for counting the number of printed sheets and an electromagnetic brake for preventing the rotation of the developing roller. In this process cartridge, the amount of toner consumed is indirectly checked from the number of printed sheets. When the number of printed sheets reaches a certain value, it is estimated that the toner has run out, and the electromagnetic brake is activated. Since this electromagnetic brake prevents the developing roller from rotating, once the toner runs out, the process cartridge cannot be used regardless of whether or not the toner is replenished. Therefore, a process cartridge that contains toner but is electromagnetically braked cannot be used even if it is set in a printer. Thereby, since it is considered that the user gives up refilling of toner, refilling of toner is indirectly prevented.
しかしながら、従来のトナー詰め替え防止対策では、プロセスカートリッジに電磁ブレーキを設けなければならないため、プロセスカートリッジが複雑で大型化す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、カートリッジの再使用を確実に禁止することはできない。このため、有効な詰め替え防止策にならない。 However, conventional countermeasures for preventing toner refilling have a problem that the process cartridge is complicated and large because an electromagnetic brake must be provided in the process cartridge. In addition, since the state where the electromagnetic brake is applied can be known immediately, when disassembling the process cartridge, the electromagnetic brake can be removed or the brake can be turned off. Can not. For this reason, it is not an effective refill prevention measure.
本発明は、カートリッジの大型化を招くことなく、また簡単な構成で、消耗品(トナー,インク)を使い切った使用済みカートリッジの再使用を禁止して消耗品の詰め替えを防止することを目的とするものである。 An object of the present invention is to prevent refilling of consumables by prohibiting reuse of a used cartridge that has used up consumables (toner and ink) without causing an increase in the size of the cartridge and with a simple configuration. To do.
本発明の画像形成装置は、装置本体に交換可能にセットされるカートリッジ内に収納され画像形成に使用される消耗品の推定使用量を測定するための測定手段と、前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された推定使用量を書き込む書き込み手段と、前記推定使用量が前記カートリッジメモリに予め設定された所定値に達したときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a measuring unit for measuring an estimated usage amount of a consumable used in image formation stored in a cartridge that is replaceably set in the apparatus main body, and a cartridge provided in the cartridge. Writing means for writing the estimated usage amount measured in the memory; and determination means for determining that the cartridge has been used when the estimated usage amount reaches a predetermined value preset in the cartridge memory; And a display for displaying that the cartridge cannot be used for image formation when the determination means determines that the cartridge is used.
また、本発明の別の画像形成装置は、装置本体に交換可能にセットされるカートリッジ内に収納され画像形成に使用される消耗品の推定使用量を測定するための測定手段と、前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された推定使用量を書き込む書き込み手段と、前記推定使用量と前記カートリッジメモリに予め設定された所定値との比較により前記消耗品の残量を間接的に調べて、その残量が所定量以下になったと推定されたときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする。 Further, another image forming apparatus according to the present invention includes a measuring unit for measuring an estimated usage amount of a consumable that is housed in a cartridge that is replaceably set in the apparatus main body and is used for image formation, and the cartridge. Writing means for writing the estimated usage amount measured in the provided cartridge memory, and indirectly checking the remaining amount of the consumable by comparing the estimated usage amount with a predetermined value preset in the cartridge memory. Determining means for determining that the cartridge has been used when the remaining amount is estimated to be less than or equal to a predetermined amount; and when the determination means determines that the cartridge has been used, the cartridge is used for image formation. And an indicator for indicating that the device cannot be used.
前記カートリッジは、例えば、消耗品収納室及び現像ローラを有するカートリッジであり、前記測定手段は、前記現像ローラの回転を検出する回転検出手段であり、前記書き込み手段は、この回転検出手段からの信号に基づいて、回転数の累積値を、前記カートリッジメモリに書き込み、前記判定手段は、前記累積値に基づいて使用済み判定を行う。 The cartridge is, for example, a cartridge having a consumable storage chamber and a developing roller, the measuring means is a rotation detecting means for detecting the rotation of the developing roller, and the writing means is a signal from the rotation detecting means. Based on the above, the accumulated value of the rotational speed is written in the cartridge memory, and the determination means performs the used determination based on the accumulated value.
前記カートリッジは、例えば、消耗品収納室,感光ドラム,帯電ローラ,現像ローラを有するカートリッジであり、前記測定手段は、感光ドラム,現像ローラ,帯電ローラ又は帯電ローラの回転を検出する回転検出手段であり、前記書き込み手段は、この回転検出手段からの信号に基づいて、回転数の累積値を、前記カートリッジメモリに書き込み、前記判定手段は、前記累積値に基づいて使用済み判定を行う。 The cartridge is, for example, a cartridge having a consumable storage chamber, a photosensitive drum, a charging roller, and a developing roller, and the measuring unit is a rotation detecting unit that detects the rotation of the photosensitive drum, the developing roller, the charging roller, or the charging roller. The writing means writes the accumulated value of the rotational speed into the cartridge memory based on the signal from the rotation detecting means, and the determining means makes a used determination based on the accumulated value.
また、本発明の別の画像形成装置は、装置本体に交換可能にセットされるカートリッジ内に収納された消耗品の残量を直接的に調べる残量測定手段と、前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された消耗品の残量を書き込む書き込み手段と、前記消耗品の残量が前記カートリッジメモリに予め設定された所定量以下になったときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする。 Another image forming apparatus according to the present invention includes a remaining amount measuring unit that directly checks a remaining amount of a consumable stored in a cartridge that is set to be replaceable in the apparatus main body, and a cartridge provided in the cartridge. Writing means for writing the measured remaining amount of consumables in the memory, and determining that the cartridge has been used when the remaining amount of the consumables falls below a predetermined amount preset in the cartridge memory And a display for displaying that the cartridge cannot be used for image formation when the determination unit determines that the cartridge has been used.
前記カートリッジは、例えば、消耗品収納室及び現像ローラを有するカートリッジであり、前記消耗品の残量を直接的に調べる残量測定手段は、前記消耗品収納室に設けられたフォトセンサを含む。さらに、前記カートリッジには、感光ドラム,帯電ローラが設けられている。 The cartridge is, for example, a cartridge having a consumable storage chamber and a developing roller, and the remaining amount measuring means for directly checking the remaining amount of the consumable includes a photo sensor provided in the consumable storage chamber. Further, the cartridge is provided with a photosensitive drum and a charging roller.
以上詳細に説明したように、本発明は、装置本体に交換可能にセットされるカートリッジ内に収納され画像形成に使用される消耗品の推定使用量や残量を測定し、その測定結果を前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに書き込み、測定結果が前記カートリッジメモリに予め設定された所定値に達したときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定し、この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示器に表示するようにしたから、不適正な消耗品の詰め替えが防止される。 As described above in detail, the present invention measures the estimated usage and remaining amount of consumables that are stored in a cartridge that is replaceably set in the apparatus main body and used for image formation, and the measurement results are used as the measurement results. When it is written in the cartridge memory provided in the cartridge and the measurement result reaches a predetermined value preset in the cartridge memory, it is determined that the cartridge is used, and this determination means determines whether the cartridge is used. In this case, since the display unit displays that the cartridge cannot be used for image formation, inappropriate refilling of consumables is prevented.
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15,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。
FIG. 1 shows an electrophotographic printer to which the present invention is applied. In the printer 10, a cartridge 12 is set in the printer
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16は、金属製の軸と、その外周には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と帯電ローラ16との間に一定の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の軸は、プリンタ本体11内の電源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5の符号68参照)が設けられている。
The
給紙トレイ20上には、複数枚の記録紙21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、その感光ドラム15に接触する。
A plurality of
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15に入射する。ポリゴンミラー27は、レーザ光を感光ドラム15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15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。
At the time of printing, the
トナー室13内のトナー14は、回転中の現像ローラ17の外周に付着して搬送される。トナー14は、現像ローラ17に付着して搬送される間に、規制ブレード28(図4参照)を通過する。この通過時に、トナー14は、規制ブレード28との摩擦により、感光ドラム15と逆極性に帯電される。このトナー14が感光ドラム15まで運ばれると、静電力で感光ドラム15に吸着されるため、感光ドラム15の静電潜像がトナー像に可視化される。
The
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21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。
As the
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21は、プリンタ本体11から排紙される。
The
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。
2 to 4 show an example of the cartridge. FIG. 2 shows the upper cartridge, and FIG. 3 shows the lower cartridge. FIG. 4 shows the assembled state. The
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。
2 and 4, a
カートリッジ12が組み立てられた状態では、キャップ37が外部に露呈しないように、キャップ37は、下部カートリッジ本体35によって覆われている。したがって、カートリッジ12がいったん組み立てられた以降は、上部カートリッジ本体34と下部カートリッジ本体35とに分解しない限り、トナーが充填できないようになっている。
In a state where the cartridge 12 is assembled, the
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15に入射する。
The charging
符号54は、露光開口39を覆って感光ドラム15へのレーザ光を遮断するシャッタである。このシャッタ50は、露光開口39を開く開き位置とそれを閉じる閉じ位置との間で移動自在に取り付けられている。このシャッタ50は、開き位置にセットされて出荷される。そして、カートリッジ12が使用され、トナー14の残量が所定量以下になってカートリッジ12が使用済みとなると、シャッタ50が閉じ位置に移動し露光開口39を閉鎖する。これにより、カートリッジ12が作動不能になりその再使用が禁止される。
また、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。
Further, in order to couple the
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。この従動ギヤ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。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49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。
3 and 4, a
また、従動ギア46は、トナー14の残量が所定量以下になりカートリッジ12が使用済みとなると、ロック機構によってその回転が阻止される。このロック機構は、ロックピン51と、このロックピン51を駆動するソレノイド(図示せず)とからなる。ロックピン51は、従動ギア46に形成された歯46aの回転経路内に挿入される挿入位置と、その回転経路から退避する退避位置との間で移動自在に取り付けられている。ソレノイドは、周知のように、可動鉄心と、この可動鉄心に巻きつけられたコイルとからなり、コイルに電流を流して磁界を発生させ、その磁力によって可動鉄心を移動させるものである。
The driven
カートリッジ12が使用済みになるとソレノイドへの通電が開始される。ソレノイドへ通電されると、ロックピン51は、可動鉄心の押圧を受けて挿入位置に移動する。この挿入位置では、ロックピン51が歯46aの間に入り込むので、従動ギア46が回転しようとすると、歯46aがロックピン46aと係合する。このため、従動ギア46の回転が阻止され、感光ドラム15,現像ローラ17がロックされる。
When the cartridge 12 is used up, energization to the solenoid is started. When the solenoid is energized, the
支持プレート53の先端には、クリーニングブレード54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55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56が取り付けられている。この廃トナー室55は、支持プレート53,クリーニングブレード54,スクイシート56で区画されている。
A
前記支持プレート53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55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28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から漏れ出るのが防止されている。
Since the upper end of the
下部カートリッジ本体35には、係合穴57と、係止突起58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57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58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57,係止突起58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。
The
プリンタ及びカートリッジの電気構成を示す図5において、プリンタ本体11には、CPU(以下、プリンタCPUという)60,メモリ(以下、プリンタメモリという)61,レーザ26やポリゴンミラー27等からなる画像形成部62,表示器63,帯電ローラ16に電圧を印加する帯電回路64,転写ローラ24とカートリッジ12と給紙ローラ22と搬送ローラ23とを駆動するモータ66が設けられている。
In FIG. 5 showing the electrical configuration of the printer and cartridge, the printer
プリンタCPU60は、プリンタ10の各部をシーケンス制御する。プリンタ本体11とカートリッジ12には、それぞれを電気的に接続するために、プリンタ側接点68a,68b,68cと、カートリッジ側接点69a,69b,69cとが設けられている。駆動モータ66は、ドライバ67によって駆動され、従動ギア46,ギア47,48を介して感光ドラム15を回転させる。
The
カートリッジ12には、感光ドラム15等の他、CPU(以下、カートリッジCPUという)71,メモリ(以下、カートリッジメモリという)72,回転検出部73,シャッタ駆動部74,表示器75,ロック機構76,スイッチ77が設けられている。本例では、感光ドラム15の回転数の累積値をもとにトナーの残量を間接的に調べて、カートリッジ12が使用済みであることを判定している。
In addition to the
すなわち、1枚プリントする際のトナーの使用量は、文字数に応じて変化するが、その平均値については経験的に知られている。また、1枚プリントする際に感光ドラム15が何回転するのかは、感光ドラム15の直径とプリントサイズとに応じて決まる。したがって、感光ドラム15の回転数の累積値がわかれば、トナーがどれだけ残っているかをおおよそ調べることができる。
That is, the amount of toner used for printing one sheet varies depending on the number of characters, but the average value is empirically known. The number of rotations of the
回転検出部73は、感光ドラム15の累積値をカウントするために、感光ドラム15の回転を検出するものである。この回転検出部73としては、例えば、光源と、この光を受ける受光部とからなるフォトインタラプタが使用される。
The
感光ドラム15の一端には、突起15aが設けられている。光源と受光部とは、この突起15aを挟んで対面する位置に配置される。感光ドラム15が回転して、突起15aが回転検出部73を通過すると、光源から受光部に向かう光が、一瞬遮断される。回転検出部73は、この突起15aの通過を検知することで感光ドラム15が1回転したことを検出する。なお、フォトインタラプタの代わりに反射型フォトセンサを使用してもよい。また、マイクロスイッチを設けて、突起15aでこれをONさせることにより、突起15aの通過を検知するようにしてもよい。
A
回転検出部73は、感光ドラム15が1回転したことを検出すると、カートリッジCPU71に検出信号を出力する。カートリッジCPU71は、検出信号を受けると、カートリッジメモリ72に記憶した前回までの回転数の累積値に「1」を加算し、この新しい累積値をカートリッジメモリ72に書き込む。
When the
カートリッジメモリ72には、カートリッジ12が使用済みであると判定する際の基準となる所定値が予め設定されている。この所定値としては、感光ドラム15の回転数が使用される。なお、感光ドラム15の回転数と、現像ローラ,帯電ローラ,転写ローラ24などの回転数とは相関関係にあるので、現像ローラ17,帯電ローラ16,転写ローラ24などの回転数からトナーの残量を調べてもよい。この場合には、感光ドラム15の回転数と等価の回転数が所定値として用いられる。また、、感光ドラム15の代わりに、例えば、現像ローラ17の回転を検出する場合は、現像ローラ17の回転数と等価な回転数が用いられる。
In the
プリンタCPU60は、プリント動作中、カートリッジCPU71を介して、カートリッジメモリ72の累積値を読み出して、累積値が所定値以上になると、トナー14の残量が所定量以下になったと推定し、カートリッジ12が使用済みであると判定する。プリンタCPU60は、カートリッジ12が使用済みであると判定すると、カートリッジ12のトナーがなくなったこと、新品のカートリッジに交換すべきこと等を表示器63に表示する。表示器63は、操作パネル(図示せず)とともに、プリンタ本体11の外面に設けられている。
The
シャッタ駆動部74は、シャッタ50を駆動するためのもので、カートリッジ12が使用済みと判断されたときに作動して、シャッタ50を閉じ位置に移動させる。ロック機構76は、ソレノイドを駆動するためのもので、シャッタ駆動部74と同様に、カートリッジ12が使用済みと判断されたときに作動して、ロックピン51を挿入位置に移動させる。これらシャッタ駆動部74及びロック機構76はプリンタCPU60によって制御される。
The shutter driving unit 74 is for driving the
また、スイッチ77は、帯電回路64から帯電ローラ16への給電経路上に配置されており、カートリッジ12が使用済みと判断されたときに、その給電経路をオフする。このスイッチ77もプリンタCPU60で制御される。表示器75は、カートリッジ12の本体外面にもうけられており、カートリッジ12が使用済みと判定されたときに、トナーがなくなったこと、カートリッジ12が使用禁止となったこと等を表示する。なお、表示器63,75としては、液晶ディスプレイで警告メッセージを表示するようにしているが、液晶ディスプレイの他に、例えば、音声で警告するものでも良い。
The
以下、上記構成による作用について図6に示すフローチャート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。
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In order to load the cartridge 12 into the cartridge chamber (not shown) of the printer
新品のカートリッジの場合には、カートリッジ12は正常に作動して、プリント動作が行われる。プリンタ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。
In the case of a new cartridge, the cartridge 12 operates normally and a printing operation is performed. When there is a print request from a personal computer or the like, the
このプリンタ10の正常動作中、カートリッジCPU71は、感光ドラム15が1回転する毎に回転検出部73からの検出信号を受けて、カートリッジメモリ72の累積値を更新する。プリンタCPU60は、更新毎にカートリッジメモリ72の累積値を読み出す。累積値が所定値以上に達すると、カートリッジが使用済みになったと判断し、表示器63にトナーがなくなったこと等を表示する。
During normal operation of the printer 10, the
また、プリンタCPU60は、シャッタ駆動部74を作動させてシャッタ50を閉じ位置に移動し露光開口39を閉鎖する。また、スイッチ77をオフして帯電ローラ16への給電を断ち、感光ドラム15の帯電を停止させる。さらに、ロック機構72を作動させて従動ギア42の回転を阻止し、感光ドラム15,現像ローラ17の回転をロックする。これらにより、カートリッジ12が作動不能となり、その使用が禁止される。
In addition, the
トナーがなくなった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、カートリッジを分解し、清掃してから各部品を検査する。正常な部品は再使用し、故障や使用期間が経過した部品は素材に戻して再利用する。 Used cartridges that have run out of toner are collected by a printer manufacturer via a cartridge vendor and recycled. The printer manufacturer disassembles the cartridge and cleans it before inspecting each part. Normal parts are reused, and parts that have failed or have expired are returned to the material for reuse.
ユーザーによっては、トナーがなくなったカートリッジに対して、トナーの補充を詰め替え業者に依頼することがある。詰め替え業者は、係止爪40を係合穴57から外し、また係止爪41を係止突起58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。
Some users may request a refiller to replenish the toner that has run out of toner. The refiller removes the locking
カートリッジ12の分解後、各部を清掃してから、上部カートリッジ32のトナー排出口13aに、シールテープを張りつけてこれを閉鎖する。次に、上部カートリッジ32のキャップ37を外して、トナーをトナー室13内に補充する。トナーの補充後に、キャップ37を再びはめ込み、トナー室13を密閉する。詰め替え業者は、トナーの補充後に、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、この組み立てられたカートリッジ12を包装してユーザーへ発送する。
After disassembling the cartridge 12, each part is cleaned, and then a sealing tape is applied to the toner discharge port 13a of the
ユーザーは、詰め替え業者によってトナーが詰め替えられた不適正なカートリッジをプリンタ本体11にセットする。しかし、前述のように、一度使用済みと判定されたカートリッジ12は、露光開口39が閉鎖され、感光ドラム15の帯電が停止され、感光ドラム15,現像ローラ17もロックされて作動不能にされており、その再使用が禁止されている。
The user sets an inappropriate cartridge in which the toner has been refilled by the refiller in the printer
カートリッジ12が再使用禁止の状態では、パソコン等からプリント要求があっても、プリンタ10はプリント動作を実行できないため、トナーが詰め替えられた不適正なカートリッジを使用することができない。結果的に、ユーザーは、これ以降トナーの詰め替え依頼を断念し、プリンタメーカーから提供されている適正なカートリッジを使用することとなる。これは、粗悪なトナーの使用による印字品質の低下を防止し、また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。
When the cartridge 12 is prohibited from being reused, even if a print request is issued from a personal computer or the like, the printer 10 cannot execute the printing operation, and therefore, an inappropriate cartridge in which the toner has been refilled cannot be used. As a result, the user abandons the toner refilling request and uses an appropriate cartridge provided by the printer manufacturer. This prevents a decrease in print quality due to the use of poor toner and contributes to prevention of printer failure. Further, in the process cartridge, it is possible to prevent parts such as the
図7は、カートリッジ12が使用済みであると判定されたときに、カートリッジ12に設けられた電気回路を電気的に破壊してカートリッジ12を作動不能にして、その再使用を禁止する例である。なお、同一部材については同一符号を付す。この例では、帯電回路64からカートリッジCPU71への給電経路上にスイッチ81を設けている。プリンタCPU60は、カートリッジ12が使用済みであると判定すると、スイッチ81をオンして、カートリッジCPU71に対して帯電回路64から高電圧を印加し、カートリッジCPU71を電気的に破壊する。これにより、プリンタCPU60は、カートリッジCPU71との通信ができなくなりカートリッジ12の再使用が禁止される。
FIG. 7 is an example in which when it is determined that the cartridge 12 has been used, the electric circuit provided in the cartridge 12 is electrically destroyed to make the cartridge 12 inoperable and its reuse is prohibited. . In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same member. In this example, a switch 81 is provided on a power supply path from the charging
上記例では、プリンタCPU60がカートリッジメモリ72に書き込まれた感光ドラム15の回転数の累積値を読み込んで、それをもとにカートリッジ12が使用済みであると判定しているが、この判定をカートリッジCPU71に行わせるとともに、カートリッジCPU71によって、シャッタ駆動部74,ロック機構76,スイッチ77を制御するようにしてもよい。また、カートリッジCPU71を設けなくてもよく、プリンタCPU60が回転検出部73からの検出信号を受け取ってカートリッジメモリ72の累積値の更新を行うようにしてもよい。
In the above example, the
また、トナーの残量を感光ドラム15の回転数の累積値から間接的に調べるようにしているが、例えば、トナー収納室にフォトセンサを設けて、トナーの残量を実測することにより直接的に調べるようにしてもよい。
Further, although the remaining amount of toner is indirectly checked from the accumulated value of the rotational speed of the
図8及び図9に示すカートリッジ83は、カートリッジを分解したときに、カートリッジを作動不能にして、その再使用を禁止する例である。
このカートリッジ83の廃トナー室55の隣には、分解検出スイッチ84と回路基板86が設けられている。分解検出スイッチ84は、カートリッジ83が分解されたことを検出するためのものである。分解検出スイッチ84は、一対の接片84a,84bからなり、下部カートリッジ本体35に取り付けられている。この分解検出スイッチ84は、回路基板86に電気的に接続されている。また、上部カートリッジ本体34には、L形をした押圧片34aが設けられている。
The cartridge 83 shown in FIGS. 8 and 9 is an example in which when the cartridge is disassembled, the cartridge is rendered inoperable and its reuse is prohibited.
A
この押圧片34aは、上部カートリッジ本体34と下部カートリッジ本体35とが組み立てられた時に接片84aの開放端を押圧して、両接片84a,84bを非接触状態にするためのものである。上部カートリッジ本体34と、下部カートリッジ本体35とが分離されると、押圧片34aが接片84aから離れて、両接片84a,84bが接触し分解検出スイッチ84がオンする。なお、この分解検出手段として、分解検出スイッチの他、例えば、フォトセンサ等を使用してもよい。
The pressing piece 34a is for pressing the open end of the contact piece 84a when the
カートリッジCPU71は、この分解検出スイッチ84のオンを検出して、シャッタ駆動部74,ロック機構76を作動させるとともに、スイッチ77をオフする。また、表示器75に警告表示をする。これらは、回路基板86に設けられた電源電池87によって給電を受けて作動する。なお、分解検出スイッチ84がオンしたときに、カートリッジCPU71に高電圧を印加してカートリッジCPU71を電気的に破壊するようにしてもよい。
The
図10のフローチャートに示すように、カートリッジ83が分解されると、分解検出スイッチ84がオンする。これにより、カートリッジCPU71が表示器75,シャッタ駆動部74,ロック機構76を作動させて、警告表示,露光開口39の閉鎖,感光ドラム15の帯電停止,感光ドラム15及び現像ローラ17のロックがなされる。これにより、カートリッジ83が作動不能となり、その再使用が禁止される。トナーを詰め替えるためには、カートリッジ83を分解しなければならないので、これにより、トナー詰め替え業者による不正なトナーの詰め替えを防止することができる。
As shown in the flowchart of FIG. 10, when the cartridge 83 is disassembled, the
図11は、記憶媒体(CD,フロッピー(R),ICメモリ,MO等)に格納されたトナー残量の測定・カートリッジの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90は、パソコン91に接続されており、パソコン91の文字データや画像データがプリンタ本体90に送られて記録紙にプリントされる。 FIG. 11 shows a program for executing a procedure for measuring the remaining amount of toner stored in a storage medium (CD, floppy (R), IC memory, MO, etc.) and prohibiting the use of a cartridge, or realizing a function or means. An example of installing in a printer is shown. The printer main body 90 is connected to a personal computer 91, and character data and image data of the personal computer 91 are sent to the printer main body 90 and printed on recording paper.
図6に示すようなトナー残量の測定・カートリッジを作動不能にする手順の実行がプリンタ本体90に与えられていない場合には、トナーの残量を調べたり、カートリッジを作動不能にすることができない。このようなプリンタ本体90に対しては、トナー残量の測定・カートリッジを作動不能にするプログラムをインストールすることが必要である。 When the printer main body 90 is not provided with the procedure for measuring the remaining amount of toner and making the cartridge inoperable as shown in FIG. 6, the remaining amount of toner may be checked or the cartridge may be made inoperable. Can not. For such a printer main body 90, it is necessary to install a program for measuring the remaining amount of toner and making the cartridge inoperable.
記憶媒体であるCD92には、例えば、図6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CD92は、パソコン91のCDドライブ(図示せず)にセットされる。パソコン91は、CD92に記憶されたプログラムを読み出し、プリンタ本体90のハードディスク93に書き込む。
For example, a program for executing the flowchart shown in FIG. 6 is stored in the
プリンタ本体90のCPU94は、ハードディスク93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の残量を調べて、警告及びカートリッジを作動不能にする。
The
入力装置95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。ROM96は、プリント部97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、RAM98には、データを一時的に記憶するために使われる。
The input device 95 is for inputting image data and character data from a scanner, a digital camera, or the like. The
なお、CD92をプリンタ本体90に直接セットして、必要なプログラムをプリンタ本体90に書き込んでもよい。更には、CDをプリンタ本体90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、トナーの残量を調べて、カートリッジを作動不能にしてもよい。
Note that the
上記例では、使用禁止手段として、露光開口を閉鎖するシャッタ,感光ドラムへの帯電を停止させるスイッチ,感光ドラム及び現像ローラのロック機構を組み合わせた例で説明しているが、このうち、いずれか1つだけでもよい。 In the above example, as the use prohibiting means, an example in which a shutter that closes the exposure opening, a switch that stops charging of the photosensitive drum, and a locking mechanism of the photosensitive drum and the developing roller is described. There may be only one.
また、上記例では、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。本発明は、更に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。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。 In the above example, the process cartridge is used, but the present invention can also be used for a toner cartridge containing only toner. The present invention can also be applied to an ink cartridge containing ink for an ink jet printer, a ribbon cartridge containing an ink ribbon for a dot printer, a ribbon cartridge containing an ink ribbon for a thermal printer, and the like. The present invention is also applied to an image forming apparatus such as a facsimile machine and a copying machine in addition to a printer.
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
60 プリンタCPU
61 プリンタメモリ
71 カートリッジCPU
72 カートリッジメモリ
73 回転検出部
76 ロック機構
74 シャッタ駆動部
77, 81 スイッチ
84 分解検出スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
61
72
Claims (7)
前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された推定使用量を書き込む書き込み手段と、
前記推定使用量が前記カートリッジメモリに予め設定された所定値に達したときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、
この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A measuring means for measuring an estimated amount of consumables stored in a cartridge set to be exchangeable in the apparatus main body and used for image formation;
Writing means for writing the measured estimated usage into a cartridge memory provided in the cartridge;
Determining means for determining that the cartridge has been used when the estimated usage amount reaches a predetermined value preset in the cartridge memory;
An image forming apparatus comprising: a display for displaying that the cartridge cannot be used for image formation when the determination means determines that the cartridge is used.
前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された推定使用量を書き込む書き込み手段と、
前記推定使用量と前記カートリッジメモリに予め設定された所定値との比較により前記消耗品の残量を間接的に調べて、その残量が所定量以下になったと推定されたときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、
この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A measuring means for measuring an estimated amount of consumables stored in a cartridge set to be exchangeable in the apparatus main body and used for image formation;
Writing means for writing the measured estimated usage into a cartridge memory provided in the cartridge;
When the remaining amount of the consumable is indirectly checked by comparing the estimated usage amount with a predetermined value preset in the cartridge memory, and the remaining amount of the consumable is estimated to be less than the predetermined amount, the cartridge Determining means for determining that is used;
An image forming apparatus comprising: a display for displaying that the cartridge cannot be used for image formation when the determination means determines that the cartridge is used.
前記カートリッジに設けられたカートリッジメモリに、測定された消耗品の残量を書き込む書き込み手段と、
前記消耗品の残量が前記カートリッジメモリに予め設定された所定量以下になったときに、前記カートリッジが使用済みであると判定する判定手段と、
この判定手段が使用済の判定をした場合に、前記カートリッジが画像形成に使用できないことを表示する表示器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 A remaining amount measuring means for directly checking the remaining amount of consumables stored in a cartridge set to be replaceable in the apparatus body;
Writing means for writing the measured remaining amount of consumables in a cartridge memory provided in the cartridge;
Determining means for determining that the cartridge has been used when the remaining amount of the consumables is less than or equal to a predetermined amount preset in the cartridge memory;
An image forming apparatus comprising: a display for displaying that the cartridge cannot be used for image formation when the determination means determines that the cartridge is used.
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