JP2005326726A - 交換ユニットが装着された画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プログラムROMには、交換可能なユニットそれぞれの標準寿命を上回り、標準寿命に関する検知がばらついても純正品では到達することがない使用量の限界値(寿命しきい値)が記憶されている。トナーカートリッジに設けられたユニットNVMから読取った現像剤の使用量(ライフカウント値)が、プログラムROMに記憶されている寿命しきい値以上になったか否かを判断することにより、画像形成装置本体に装着されたトナーカートリッジ52が純正品又は純正品以外のもののいずれであるかを判別する。
【選択図】 図19
Description
一方、ユーザによって交換されたユニットが画像形成装置に対して純正品以外のものである場合、画質の低下など画像形成装置の性能を十分に発揮できないこと、動作を保証できないこと、又は、故障などの不具合が生じることがある。画像形成装置がトナーの特性、像担持体の特性、帯電電圧、クリーニング特性及び定着特性などを考慮して、画像形成のプロセスを制御しているためである。
また、特許文献3では、トナー切れが検出された場合にカートリッジに書き込まれた空情報が、トナーを補充したカートリッジから読み出されると、警告表示とプリント禁止とを行う方法が開示されている。
さらに、特許文献5では、トナー補給容器の容器側通信手段と、装置本体の本体側通信手段との双方向通信により、装着されたトナー補給容器が不適合であると判定され、かつ不適合であることを無視して補給処理を継続することが選択入力手段によって選択された場合、適正な画像形成条件よりもレベルダウンした画像形成条件を設定し、トナー補給容器が不適合であることを発見しやすくする方法が開示されている。
図1において、本発明の実施形態に係る画像形成システム1が示されている。画像形成システム1は、PC(Personal Computer)などのホスト装置2がネットワーク3を介して例えば複数の画像形成装置10に接続されることにより構成される。ホスト装置2は、例えばMCU(Micro Controller Unit)などの制御装置、タッチパネルなどの入出力装置、及びネットワーク3を介して信号を送受信する通信装置を有するPC以外の端末であってもよい。ネットワーク3は、有線であってもよいし、無線であってもよい。また、複数のホスト装置2がネットワーク3に接続されていてもよい。
このように、画像形成システム1は、ホスト装置2がネットワーク3を介して画像形成装置10を制御することができるようにされている。
また、回動支点14の近傍には、例えば開閉カバー16の開閉に応じて接離することにより、開閉カバー16の開閉を検知する開閉検知センサ19が設けられている。
また、現像器ユニット44の回転軸50を挟んで像担持体54に略対向する位置の近傍には、無線通信部56が配置されている。無線通信部56は、アンテナ58を有し、後述するメモリチップ170との間で無線通信を行う。
なお、廃トナー回収ボトル66の背面側(図2において右側)は、例えばリブなどが形成され、用紙が滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路34の一部を形成している。
さらに、中間転写体74の裏側(図2の右側面)には、ラップアウトロール80及び二次転写バックアップロール82により、平面部(短辺)が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送路34に臨むようにされている。
このように、中間転写体74は、一次転写ロール76によって像担持体54上のトナー像を例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を二次転写部に向けて搬送する。
また、画像形成装置本体12内には、画像形成装置10を構成する各部を制御する制御部106が配設されている。
トナーカートリッジ52a〜52dは、開閉カバー16が開かれて、正面側(開閉カバー16側)に位置する場合に、現像器ユニット本体46に装着されている現像器48a〜48dに対して着脱されるようになっている。現像器48a〜48dは、開閉カバー16が開かれて、正面側(開閉カバー16側)に位置する場合に、現像器ユニット本体46に対して着脱されるようになっている。
定着ユニット112は、図示しない上部カバーを取外すことにより、画像形成装置本体12に対して着脱されるようになっている。また、現像器ユニット44及び給紙ユニット20などの他のユニットも画像形成装置本体12に対して着脱可能にされている。
以下、現像器48a〜48dなど複数ある構成部分のいずれかを特定せずに示す場合には、単に「現像器48」などと略記することがある。
図4、図5において、交換可能なユニットである現像器48の構成が示されている。
現像器48は、現像器ハウジング(現像器本体)114の像担持体54側に配設される現像剤担持体としての現像ロール116、第1のオーガ118、第2のオーガ120、第3のオーガ122及び層厚規制部材124を有し、例えば非磁性のトナーと磁性のキャリアとからなる二成分系の現像剤を収容する。
取込み搬送路128は、トナーカートリッジ52からトナーを受入れるトナー受け口134と、現像剤搬送路130へトナーを送り込むトナー送り込み口136とを有し、取込み搬送路128内には第1のオーガ118が配設されている。第1のオーガ118は、トナーカートリッジ52から取込み搬送路128が受入れたトナーを現像剤搬送路130へ搬送する。また、第1のオーガ118の回転が調節されることにより、トナーカートリッジ52から現像器48へ供給されるトナー量が調節されるようになっている。よって、第1のオーガ118の駆動時間又は回転数を後述するCPU202が累積することにより、トナーの使用量(トナーカートリッジ52の使用量)を算出するようにしてもよい。また、トナーの使用量は、露光装置68が像担持体54に静電潜像を書き込む際に流れる電流をコンデンサなどに電荷として蓄え、蓄えられた電荷が所定量に達した回数をCPU202がカウントすることによって算出されてもよい。
現像剤搬送路132内には、第3のオーガ122が配設されている。第3のオーガ122は、現像剤搬送路130を介して搬送された現像剤を攪拌搬送し、現像ロール116へ供給する。
なお、現像剤搬送路130と現像剤搬送路132との間には、仕切り板143が設けられており、仕切り板143の両端には、現像剤搬送路130と現像剤搬送路132とを接続する通路(図示せず)が設けられている。よって、第2のオーガ120と第3のオーガ122とが互い違いの方向に現像剤を搬送することにより、トナーがキャリアによって所定の極性の帯電量に摩擦帯電され、現像器ハウジング114内で循環するようにされている。また、劣化した現像剤が所定のタイミングで現像剤排出口140からトナーカートリッジ52へ排出されることにより、現像剤のトータル的な寿命が延びるようにされている(トリクル現像方式)。
トナーカートリッジ52は、トナーカートリッジ本体150と、このトナーカートリッジ本体150の長手方向一端に設けられた回動部152とを有する。
トナーカートリッジ本体150は、筒状に形成され、内部に攪拌搬送部材154が配置された略円筒状の部分と、この略円筒状の部分から長手方向に対して略直角な方向に延びて徐々に狭くされた部分とが一体になるように形成されている。また、トナーカートリッジ本体150は、トナーカートリッジ52が現像器48を介して現像器ユニット本体46に装着されると、外面が現像器ユニット本体46の外周に略一致するようにされている。
回動部本体154の側面部158には、メモリチップ170が取り付けられている。メモリチップ170は、アンテナ172を有し、画像形成装置本体12側に設けられた無線通信部56との間で無線通信を行う。
図8は、無線通信部56の回路構成を示すブロック図である。図9は、メモリチップ170の回路構成を示すブロック図である。
図8に示すように、無線通信部56の回路は、送受信制御部174、変調回路176、送信回路178、受信回路180、復調回路182及びアンテナ58から構成される。無線通信部56において、送受信制御部174は、無線通信部56の各構成部分の動作を制御する。そして、送受信制御部174は、制御部106から入力されるデータを、変調回路176に対して出力する。また、送受信制御部174は、受信回路180により受信され、復調回路182により復調されたデータを、制御部106に対して出力する。変調回路176は、送受信制御部174から入力されるデータを変調し、送信回路178に対して出力する。送信回路178は、メモリチップ170に記憶させるデータ及びクロック信号などを含む電波信号を、アンテナ58を介して、メモリチップ170に対して出力する。
受信回路192、クロック再生回路194及び電源部196は、無線通信部56からメモリチップ170に対して電波信号が送信されると、この電波信号をアンテナ172を介して受け入れる。メモリチップ170において、電源部196は、電波信号を受け入れると、電波信号による電磁誘導によって生じた電流を整流し、メモリチップ170の各構成部分に対して、それらの動作に必要な電力を供給する。メモリチップ170は、例えば電源部196によって発生させられる電圧よりも高い電圧が必要である場合には、本体部40から電力の供給を受けるように構成されてもよい。例えば、電力は、メモリチップ170に電源用のコイル等をさらに設け、現像器ユニット44に供給されている交流から非接触で供給されてもよい。
上述したように、像担持体ユニット108は、像担持体54、帯電装置60及び像担持体用クリーナ62を一体化したものであり、例えば像担持体用クリーナ62内の上部に配設された廃トナー満杯センサ198と、廃トナー満杯センサ198の下方に配設されたフロート200とを有する。廃トナー満杯センサ198は、一方に設けられた発光部の発光を他方に設けられた受光部が受光するようにされた光路を有し、受光部が受光したか否かを制御部106に対して出力する。フロート200は、像担持体54から廃トナー回収ボトル66内に回収された廃トナーが所定の量を超えると上昇するようにされており、廃トナー回収ボトル66が廃トナーで満杯になると廃トナー満杯センサ198の光路を遮断するようにされている。このように、像担持体ユニット108は、廃トナー満杯センサ198及びフロート200によって、廃トナー回収ボトル66が満杯になったか否かを検知し、制御部106に対して出力する。
また、廃トナー満杯センサ198及びフロート200を中間転写体用クリーナ92に設け、廃トナー回収ボトル98が満杯になったか否かを検知するようにしてもよい。
このように、所定の条件を検知するセンサなどを有する交換可能なユニットは、センサなどによって検知した結果を制御部106に対して出力し、制御部106は、入力された検知結果に基づいて画像形成装置10を構成する各部を制御するようにされている。
図12は、制御部106の構成、及び制御部106に接続される各部を示すブロック図である。
制御部106は、CPU202、記憶部204、センサインターフェイス(センサI/F)回路206、無線通信部制御回路208、通信インターフェイス(通信I/F)回路210、ユーザインターフェイス(UI)制御回路212、画像描画回路214、プロセス制御回路216、画像形成部インターフェイス(画像形成I/F)回路218及び用紙搬送部制御回路220などを有し、これらが互いにシステムバス222を介して信号を入出力することができるように構成されている。
CPU202は、システムバス222を介して制御部106を構成する各部分との間で信号を送受し、制御部106を構成する各部分を制御する。
図13において、プログラムROM224、本体NVM228及びユニットNVM184に記憶されるデータの例が示されている。
プログラムROM224には、プログラム領域234及び設定値領域236などが設けられている。プログラム領域234には、画像形成装置10を動作させるための実行プログラム238が記憶されている。設定値領域236には、各標準寿命239、各寿命しきい値240、複数の設定値を含む各交換基準241、各交換基準到達設定回数242、対温度パラメータ群244、対湿度パラメータ群246、トナー濃度パラメータ群248、画像濃度パラメータ群250及び判定時期設定値252などが記憶されている。
対応ユニット情報領域254には、対応機種コード258及び対応国コード260が記憶されている。対応機種コード258は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれに対し、画像形成装置10に適合する機種であることを示す機種のテーブル(データ)を記憶する。対応国コード260は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれに対し、国ごとに異なる仕様が設定される各国のテーブル(データ)を記憶する。
なお、本体側更新領域256に記憶されるデータは、本体側更新領域256に書き込まれる際にCPU202によって圧縮され、本体側更新領域256から読み出される際にCPU202によって解凍されてもよい。
ユニット情報領域272には、機種を示す機種コード276、仕様を設定された国を示す国コード278、ユニット固有の製造番号280、製造年月日282、ユニットの標準寿命の値を示す標準寿命283、ユニットの寿命しきい値を示す寿命しきい値284、及び、プロセス制御のためのプロセスパラメータ286などが記憶されている。
ユニット側更新領域274には、トナーカートリッジ52の使用開始から現在までの使用量を示すライフカウント値288、各交換基準241に記憶されている交換基準それぞれに到達した回数を示す各交換基準到達回数290及び関連検知履歴情報292などが記憶されている。なお、各交換基準到達回数290に記憶されている回数、及び、ライフカウント値288の初期値は、それぞれ0にされている。また、関連検知履歴情報292は、例えば像担持体54の回転数及び廃トナー満杯センサ198の検知結果など、トナーカートリッジ52の状況を把握するために利用可能な関連情報の履歴を含む。
図15は、現像剤の帯電能力の変化を補正する設定を示すグラフであって、(A)は現像剤の使用量に対するトナー濃度の設定を示し、(B)は現像剤の使用量に対する画像濃度の設定を示すグラフである。
図16は、図15に示した設定によって補正された結果を示すグラフであって、(A)は補正されたトナー濃度を示し、(B)は補正された画像濃度を示すグラフである。
よって、画像形成装置10は、トリクル現像方式を採用していても、用紙に形成される画像の画質を所定のレベルに維持するために、現像器48内のトナー濃度及び中間転写体74上の画像濃度に対する設定を補正するようにされている。
例えば、CPU202は、現像剤の帯電能力が低下しても、用紙に転写される画像の濃度が低下しないように、トナー濃度パラメータ群248に記憶されている現像器48内のトナー濃度の設定値を現像剤の使用量に応じて増加させるように補正する。CPU202は、補正された設定値(図15(A):トナーPに対応した設定S)に応じて第1のオーガ118を回転させることにより、図16(A)に示したようにトナー濃度センサ142が検知するトナー濃度が仕様の所定値以下にならないようにトナー濃度を維持する。
また、CPU202は、現像剤の帯電能力が低下しても、用紙に転写される画像の濃度が低下しないように、画像濃度パラメータ群250に記憶されている中間転写体74上の画像の濃度の設定値を現像剤の使用量に応じて増加させるように補正する。CPU202は、補正された設定値(図15(B):トナーPに対応した設定S')に応じて第1のオーガ118を回転させることにより、図16(B)に示したように画像濃度センサ90が検知する画像濃度が仕様の所定値以下にならないように画像濃度を維持する。
なお、純正品に対応した動作モードとは異なる動作モードは、上述した条件(設定)に限定されることなく、例えば、限界値に達するまでの使用量を変更するものであってもよいし、他の交換ユニットの設定と組み合わせた設定値を目標値として制御されるものであってもよい。
記憶部204及びユニットNVM184に記憶されたデータに基づいて、画像形成装置10は、UI装置18による表示などについて制御する。例えば、UI装置18は、CPU202の制御により、トナーカートリッジ52が純正品である場合にはトナーの残量を表示し、トナーカートリッジ52が純正品以外のものである場合にはトナーの使用量を表示する。純正品以外のものである場合は、トナー量が不明なのでトナーの残量算出ができないからである。
図17において、本体NVM228及びユニットNVM184に記憶されるデータを更新するシーケンスが例示されている。
図17に示すように、トナーカートリッジ52が画像形成装置本体12に対して装着されると、ユニットNVM184のライフカウント値288及び各交換基準到達回数290に記憶されているデータが本体NVM228の本体側の各ライフカウント値264及び各交換基準到達回数266にRAM226を介してそれぞれ書き込まれる(F100)。
図18に示すように、本体NVM228に記憶されるライフカウント値は、画像形成装置10の動作に応じて更新され、ユニットNVM184に記憶されるライフカウント値は、所定のタイミング又は周期で更新される。上述したように、寿命しきい値は、トナーカートリッジ52の標準寿命に関する検知がばらついても純正品では到達することがない使用量の限界値である。よって、トナーカートリッジ52は、ユニットNVM184に記憶されるライフカウント値が寿命しきい値以上になると、トナーカートリッジ52及びトナーカートリッジ52内のトナーの少なくともいずれかが画像形成装置10に対する純正品以外のものであると判別される。
なお、純正品以外のものであるトナーカートリッジには、トナーカートリッジ52内に収容されているトナーのみが純正品以外のものであるものも含まれる。
図20は、ユーザが純正品以外のものに対して動作モードを選択するために、画像形成装置10が行う純正品以外のものに対する動作モード選択処理を示すフローチャート(S20)である。
図21は、ユーザが純正品に対して動作モードを選択するために、画像形成装置10が行う純正品に対する動作モード選択処理を示すフローチャート(S30)である。
図19に示すように、ステップ100(S100)において、CPU202は、ユニットNVM184からライフカウント値288を読取る。
このように、画像形成装置10の交換可能なユニットが純正品以外のものであっても、純正品に対応した動作モードとは異なる動作モードをユーザが選択することにより、画質を改善することができるようにされている。
また、全ての交換可能なユニットが純正品である場合には、純正品に対応した動作モードでのみ画像形成装置10が動作するように、ユーザが選択できる動作モードを制限し、ユーザが誤って画質を低下させることを防止するようにしてもよい。
図23は、交換ユニットが画像形成装置10に対する純正品であるか純正品以外のものであるかを判別する判別方法の第1の変形例を示すフローチャート(S40)である。なお、図23に示したS40において、図19に示したS10における処理と実質的に同一の処理には、同一の符号が付してある。
図23に示すように、ステップ400(S400)において、CPU202は、ユニットNVM184の各交換基準到達回数290から交換基準到達回数を読取る。
図24において、本発明の実施形態に係る画像形成装置の変形例が示されている。なお、画像形成装置の変形例において、図12に示した画像形成装置10と実質的に同じものには、同じ符号が付してある。
画像形成装置の変形例は、例えば5つの無線通信部304a〜304d,308と、画像形成装置内で所定の位置に交換可能に配設され、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナーをそれぞれ収容するトナーカートリッジ305a〜305dと、感光体などの像担持体、及び像担持体から回収した廃トナーを収容する廃トナー回収ボトルなどを含む像担持体ユニット309などの交換可能なユニットを有する。なお、像担持体ユニット309に設けられた廃トナー回収ボトルには、例えば図11に示した廃トナー満杯センサ198及びフロート200が設けられ、廃トナー回収ボトルが満杯になったか否かが検知されるようになっている。
図25は、像担持体ユニット309が画像形成装置の変形例に対する純正品であるか純正品以外のものであるかをCPU202が判別する処理を示すフローチャート(S50)である。
図25に示すように、ステップ500(S500)において、無線通信部308は、CPU202の制御により、像担持体ユニット309のメモリチップ310に対して通信開始の信号(電波信号)を送出する。
2 ホスト装置
3 ネットワーク
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
18 UI装置
48 現像器
52,305a〜305d トナーカートリッジ
54 像担持体
56,304a〜304d,308 無線通信部
74 中間転写体
90 画像濃度センサ
106 制御部
108,309 像担持体ユニット
110 像形成ユニット
118 第1のオーガ
120 第2のオーガ
122 第3のオーガ
142 トナー濃度センサ
170,306,310 メモリチップ
184 ユニットNVM
202 CPU
224 プログラムROM
228 本体NVM
294,298 動作モード選択画面
Claims (8)
- 装置本体と、
この装置本体に交換可能に装着された少なくとも1つの交換ユニットと、
この交換ユニットに設けられ、交換ユニットの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
この記憶手段から取得した情報に基づいて前記交換ユニットが純正品であるか純正品以外のものであるかを判別する判別手段と、
純正品である交換ユニットに対応した動作モードと、この動作モードとは異なる他の動作モードとを選択するための入力手段と、
この入力手段により選択された動作モードで制御を行う制御手段と、を有する画像形成装置。 - 前記装置本体に設けられ、前記交換ユニットの標準寿命を上回る寿命しきい値を記憶する装置本体側記憶手段をさらに有し、
前記判別手段は、前記記憶手段が記憶する前記交換ユニットの使用量に関する情報と、前記装置本体側記憶手段が記憶する寿命しきい値とに基づいて前記交換ユニットが純正品であるか純正品以外のものであるかを判別する請求項1記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
この装置本体に交換可能に装着された少なくとも1つの交換ユニットと、
この交換ユニットに設けられ、交換ユニットの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記交換ユニットが交換すべき状態にあるか否かを検知する検知手段と、
前記交換ユニットが交換すべき状態にあることを前記検知手段が検知した回数を記憶する検知回数記憶手段と、
この検知回数記憶手段に記憶された検知回数が2以上の所定の値以上であるか否かを判断する検知回数判断手段と、
前記記憶手段から取得した情報又は前記検知回数判断手段の判断結果のいずれかに基づいて前記交換ユニットが純正品であるか純正品以外のものであるかを判別する判別手段と、
純正品である交換ユニットに対応した動作モードと、この動作モードとは異なる他の動作モードとを選択するための入力手段と、
この入力手段により選択された動作モードで制御を行う制御手段と、を有する画像形成装置。 - トナー像を担持する像担持体と、
この像担持体に担持されたトナー像の濃度を検知する像濃度検知手段とを有し、
前記交換ユニットは少なくともトナーを内蔵するユニットであり、
前記検知手段は、前記像濃度検知手段の検知結果に基づいて前記交換ユニットが交換すべき状態にあるか否かを検知する請求項3記載の画像形成装置。 - 像担持体と、
トナーとこのトナーを摩擦帯電させるキャリアとを収容し、前記像担持体に担持された静電潜像をトナーによって可視化する現像器と、
この現像器に収容されたトナーの濃度を検知するトナー濃度検知手段とを有し、
前記交換ユニットは少なくともトナーを内蔵するユニットであり、
前記検知手段は、前記トナー濃度検知手段の検知結果に基づいて前記交換ユニットが交換すべき状態にあるか否かを検知する請求項3記載の画像形成装置。 - トナーを収容するトナーカートリッジと、
このトナーカートリッジからトナーを搬送するトナー搬送部と、
このトナー搬送部におけるトナーの有無を検知するトナー有無検知手段とを有し、
前記交換ユニットは少なくともトナーを内蔵するユニットであり、
前記検知手段は、前記トナー有無検知手段の検知結果に基づいて前記交換ユニットが交換すべき状態にあるか否かを検知する請求項3記載の画像形成装置。 - 像担持体から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、
この廃トナー収容部が満杯になったか否かを検知する廃トナー満杯検知手段とを有し、
前記交換ユニットは少なくとも廃トナーを収容するユニットであり、
前記検知手段は、前記廃トナー満杯検知手段の検知結果に基づいて前記交換ユニットが交換すべき状態にあるか否かを検知する請求項3記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
この装置本体に交換可能に装着された少なくとも1つの交換ユニットと、
この交換ユニットに設けられ、交換ユニットに関する情報を記憶する記憶手段と、
この記憶手段にアクセスするアクセス手段と、
前記交換ユニットが純正品であるか純正品以外のものである可能性があるかを判別する判別手段と、
純正品である交換ユニットに対応した動作モードと、この動作モードとは異なる他の動作モードとを選択するための入力手段と、
この入力手段により選択された動作モードで制御を行う制御手段とを有し、
前記判別手段は、前記アクセス手段が前記記憶手段に対して複数回アクセス不能である場合、前記交換ユニットが純正品以外のものである可能性があることを判別する画像形成装置。
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- 2004-05-17 JP JP2004146137A patent/JP2005326726A/ja active Pending
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