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

【課題】 純正品以外のものである交換ユニットが装着されても、ユーザの意思により、純正品以外のものである交換ユニットを使用する。
【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

本発明は、画像形成装置に関し、より詳しくは、交換ユニットが交換可能に装置本体に装着されたものに関する。
画像形成装置として、消耗品などを含むユニットをユーザによって容易に交換することができるようにしたものが知られている。
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。
そこで、画像形成装置の画質を維持し、不具合を防止するために、特許文献1では、純正交換部品に消耗品の消耗量データを保持するデータキャリアを設け、装置本体内に設けられている消耗量検出部が検出した消耗量と、データキャアが保持する消耗量データとを比較して、消耗品が純正交換部品に補給されたかどうかを判別する方法が開示されている。
また、特許文献2では、トナーカートリッジに予め定められたコードデータを記憶する記憶手段を設け、複写機本体側が記憶手段から予め定めておいたコードデータを読取れなかったときは複写を禁止することが開示されている。
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。
また、特許文献4では、作成されたイメージのカウントをカートリッジのメモリに記憶させ、カートリッジで作成可能であるイメージ数を表すプリセット終了カウントと作成されたイメージのカウントとが等しい場合に、カートリッジを以後使用不能にする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。
特開平10−133528号公報 特開平6−149051号公報 特開2001−100598号公報 特許第2602341号公報 特許第3476704号公報
本発明は、純正品以外のものである交換ユニットが装着されても、ユーザの意思により、純正品以外のものである交換ユニットを使用する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。
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴とするところは、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にある。即ち、交換ユニットの使用量に関する情報に基づいて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ことができ、ユーザは、純正品である交換ユニットに対応した動作モード、又は他の動作モードを選択することができるので、ユーザの意思により、純正品以外のものである交換ユニットを使用することができる。
尚、ここで動作モードとは、画像形成装置の制御態様をいい、画像形成のためのプログラムや制御パラメータばかりでなく、入力条件や出力条件を含み、さらに画像形成とは直接関係がない表示装置への表示態様も含まれるものである。
好適には、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。即ち、交換ユニットの使用量に関する情報と、判別手段が交換ユニットの標準寿命を上回る寿命しきい値とに基づいて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手段が判別するので、交換ユニットの使用量に関する情報の精度が低い場合にも、判別手段が純正品を純正品以外のものと判別することを防止することができる。
また、本発明の第2の特徴とするところは、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にある。即ち、交換ユニットの使用量に関する情報又は交換ユニットが交換すべき状態にあることを検知手段が2回以上検知したことのいずれかに基づいて、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手段は判別することができ、検知手段の検知精度が低い場合にも、判別手段が純正品を純正品以外のものと判別することを防止することができる。
好適には、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。即ち、像担持体に担持されたトナー像の濃度が所定の値まで下がった場合に、トナー像の濃度に影響を与える交換ユニットが交換すべき状態にあるとすることができる。
尚、ここで像担持体とは、中間転写体なども含むものである。
また、好適には、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。即ち、トナーの濃度が所定の値まで下がった場合に、トナーの濃度に影響を与える交換ユニットが交換すべき状態にあるとすることができる。
また、好適には、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。即ち、トナー搬送部におけるトナーが無いことをトナー有無検知手段が検知した場合、トナーカートリッジが交換すべき状態にあるとすることができる。
また、好適には、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。即ち、廃トナーの量に基づいて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ことができ、ユーザは、純正品である交換ユニットに対応した動作モード、又は他の動作モードを選択することができるので、ユーザの意思により、純正品以外のものである交換ユニットを使用することができる。
また、本発明の第3の特徴とするところは、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にある。即ち、アクセス手段が記憶手段に対して複数回アクセス不能である場合に、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手段は判別することができ、判別手段が純正品を純正品以外のものである可能性があると判別することを低減することができる。
本発明によれば、純正品以外のものである交換ユニットが装着されても、ユーザの意思により、純正品以外のものである交換ユニットを使用することができる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
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。
図2において、画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12の上部に回動支点14を中心に回動自在の開閉カバー16が設けられている。開閉カバー16の正面側(図2において左側)には、例えばタッチパネルなどのユーザインターフェイス(UI装置)18が設けられている。UI装置18は、画像形成装置10の制御情報や指示情報などを表示すると共に、指示情報などのユーザによる入力を受入れる。即ち、ユーザは、UI装置18を介して画像形成装置10を操作することができる。なお、UI装置18は、スイッチなどの入力のみを受入れるものであってもよいし、表示などの出力のみを行うものであってもよく、これらを組合わせたものであってもよい。
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。
画像形成装置本体12の下部には、例えば1段の給紙ユニット20が配置されている。給紙ユニット20は、給紙ユニット本体22と、用紙が収容される給紙カセット24とを有する。給紙カセット24の奥端近傍上部には、給紙カセット24から用紙を供給するフィードロール26、及び、供給される用紙を1枚ずつ捌くリタードロール28が配置されている。また、給紙カセット24の上方には、画像形成装置本体12内の温度を検知する温度センサ30、及び、画像形成装置本体12内の湿度を検知する湿度センサ32が設けられている。
搬送路34は、フィードロール26から排出口36までの用紙通路であり、この搬送路34は、画像形成装置本体12の裏側(図2の右側面)近傍にあって、給紙ユニット20から後述する定着装置100まで略垂直に形成されている。この搬送路34の定着装置100の上流側に後述する二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82とが配置され、二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82の上流側にレジストロール38が配置されている。また、搬送路34の排出口36の近傍には排出ロール40が配置されている。
したがって、給紙ユニット20の給紙カセット24からフィードロール26により送り出された用紙は、リタードロール28により捌かれて最上部の用紙のみ搬送路34に導かれ、レジストロール38により一時停止され、タイミングをとって後述する二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置100により定着され、排出ロール40により排出口36から開閉カバー16の上部に設けられた排出部42へ排出される。この排出部42は、排出口部分が低く、正面方向(図2の左方向)に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。
画像形成装置本体12には、例えば略中央部にロータリ現像装置などの現像器ユニット44が配置されている。現像器ユニット44は、現像器ユニット本体46を有し、この現像器ユニット本体46には、トナー像を形成する4つの現像器48a〜48dが装着されている。これらの現像器48a〜48dは、現像器ユニット本体46と共に、回転軸50を中心として左回り(図2において反時計回り)に回転する。現像器48a〜48dには、イエロー(Yellow:Y)、マゼンタ(Magenta:M)、シアン(Cyan:C)及び黒(Black:K)のトナーを収容する筒状のトナーカートリッジ52a〜52dがそれぞれ装着されている。トナーカートリッジ52a〜52dは、現像器48a〜48d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。
現像器ユニット44には、例えば感光体からなる像担持体54が画像形成装置10の背面側(図2において右側)から当接するように配置されている。つまり、現像器ユニット44は、フルカラー現像のためY,M,C,Kの4色が用意されており、現像器48a〜48dは、それぞれ像担持体54に対向する位置に回転移動され位置決めされ、順次、像担持体54上の潜像をイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)のトナーで1色ずつ現像する。
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。
像担持体54の下方には、この像担持体54を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置60が設けられている。また、像担持体54の回転方向の帯電装置60よりも上流側に像担持体用クリーナ62が当接している。像担持体用クリーナ62は、例えば一次転写後に像担持体54に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード64と、クリーニングブレード64が掻き取ったトナーを回収する廃トナー回収ボトル66とから構成される。
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。
現像器ユニット44の背面側下方には、帯電装置60により帯電された像担持体54に対し、レーザ光などの光線によって潜像を書き込む露光装置68が配置されている。また、現像器ユニット44の上方には、現像器ユニット44に装着されているトナーカートリッジ52a〜52dが未使用であるか否かを検知する例えば反射型フォトセンサなどの未使用検知センサ70が配置されている。現像器ユニット44及び未使用検知センサ70の上方には、現像器ユニット44によって可視化された上記トナー像を、中間転写体74の1周毎に一次転写位置で1色ずつ一次転写することで、中間転写体74上に4色のトナー像を重ね合わせた後に、後述する二次転写位置で用紙に一括転写する中間転写装置72が設けられている。
中間転写装置72は、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体74、一次転写ロール76、ラップインロール78、ラップアウトロール80、二次転写バックアップロール82、スクレーパバックアップロール84及びブラシバックアップロール86から構成される。中間転写体74は、例えば弾性を有し、現像器ユニット44の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写体74の上面側の長辺は、例えば画像形成装置本体12の上部に設けられた排出部42に対して略平行となるように張られている。また、中間転写体74は、下面側の長辺で一次転写ロール76の上流に配置されたラップインロール78と、一次転写ロール76の下流に配置されたラップアウトロール80との間で像担持体54にラップ状に当接する一次転写部(像担持体ラップ領域)を有し、像担持体54に所定の範囲だけ巻きついて、像担持体54の回転に従動する。
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。
スクレーパバックアップロール84は、二次転写後に中間転写体74に残留するトナーを後述するスクレーパ94が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール86は、二次転写後に中間転写体74に残留するトナーを後述するブラシロール96が掻き取ることを補助する。
中間転写装置72の二次転写バックアップロール82には、搬送路34を挟んで二次転写ロール88が対峙している。つまり、二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール88は、二次転写バックアップロール82の補助により、中間転写体74に一次転写されたトナー像を二次転写位置で用紙に二次転写する。ここで、二次転写ロール88は、中間転写体74が3回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの3色のトナー像を搬送する間は中間転写体74から離間しており、黒のトナー像が転写されると中間転写体74に当接するようにされている。なお、二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82との間には、所定の電位差が生じるようにされており、例えば二次転写ロール88を高電圧にした場合には、二次転写バックアップロール82はグランド(GND)などに接続される。
二次転写位置の上流側には、搬送路34を挟んで中間転写体74に対向するように、例えば反射型フォトセンサなどの画像濃度センサ90が配設されている。画像濃度センサ90は、中間転写体74上に所定のタイミングで形成されるトナーのパッチを読取り、中間転写体74上に形成される画像の濃度を検知する。
中間転写体74の反像担持体側端には、中間転写体用クリーナ92が当接するように設けられている。中間転写体用クリーナ92は、例えば二次転写後に中間転写体74に残留するトナーを掻き取ってクリーニングするスクレーパ94、スクレーパ94によるクリーニング後に残ったトナーをさらに掻き取るブラシロール96、並びにスクレーパ94及びブラシロール96によって掻き取られたトナーを回収する廃トナー回収ボトル98から構成される。スクレーパ94は、例えばステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。ブラシロール96は、例えば導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。また、中間転写体74がトナー像を搬送する間は、スクレーパ94及びブラシロール96は、中間転写体74から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写体74に当接するようにされている。
二次転写位置の上方には、定着装置100が配置されている。定着装置100は、加熱ロール102と加圧ロール104とを有し、二次転写ロール88及び二次転写バックアップロール82により用紙に二次転写されたトナー像を用紙に定着させ、排出ロール40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。
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る。さらに、像形成ユニット110は、像担持体ユニット108、中間転写装置72、及び中間転写体用クリーナ92を一体化したものである。また、定着ユニット112は、定着装置100及び排出ロール40を一体化したものである。
図3にも示すように、像形成ユニット110は、画像形成装置本体12に対して着脱自在となっており、開閉カバー16を開くことにより着脱される。また、像担持体ユニット108は、像形成ユニット110に対して着脱自在にされている。
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。
このように、各ユニットは、ユーザによって交換することが可能にされている。一方、交換可能なユニットを画像形成装置10にユーザが装着する場合に、画像形成装置10に対する純正品以外のものが装着されると、良好な画質を維持できないこと、又は、動作を保証できないことなどの不具合が生じることがある。画像形成装置10に使用される部材の特性などに応じて、画像形成装置10が制御されているためである。そこで、ユーザが交換可能なユニットなどには、所定の条件を検知するセンサなどが設けられている。
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。
次に、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の例について説明する。
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。
現像器ハウジング114は、後述するトナー受け口134及び現像剤排出口140を開閉するシャッタ126と、トナーカートリッジ52から取り込まれたトナーを搬送する筒状の取込み搬送路128と、トナーとキャリアとを攪拌搬送する筒状の現像剤搬送路130,132とを有する。
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。
取込み搬送路128には、トナー受け口134とトナー送り込み口136との間にトナー有無検知センサ138が設けられており、このトナー有無検知センサ138は、例えば取込み搬送路128内の2点間でトナーの有無による抵抗値の変化を検出することによって取込み搬送路128内のトナーの有無を検知する。また、トナー有無検知センサ138は、圧電素子であってもよい。
現像剤搬送路130は、トナーカートリッジ52へ余剰現像剤を排出する現像剤排出口140を有し、現像剤搬送路130内には第2のオーガ120が配設されている。第2のオーガ120は、取込み搬送路128を介して搬送されたトナーと、キャリアとを攪拌混合し、現像剤搬送路132へ搬送する。また、現像剤搬送路130には、トナー濃度センサ142が設けられており、このトナー濃度センサ142は、例えば現像剤中のトナー濃度に応じた透磁率の変化を電圧の変化として検出することによってトナー濃度を検知する。
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)。
シャッタ126は、開口部144,146を有し、開口部144がトナー受け口134に重ねられることによってトナーカートリッジ52から現像器48へのトナーの通路を形成し、開口部146が現像剤排出口140に重ねられることによって現像器48からトナーカートリッジ52への余剰現像剤の通路を形成する。
現像ロール116は、トナーを担持して像担持体54に当接することにより、像担持体54に担持された静電潜像をトナーで現像する。層厚規制部材124は、現像ロール116に担持されるトナーの層厚を規制する。
図6、図7において、交換可能なユニットであるトナーカートリッジ52の構成が示されている。
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。
トナーカートリッジ本体150内には、現像器48に供給するトナーを収容するトナー収容空間156が形成されている。トナー収容空間156には、上述した攪拌搬送部材154が設けられている。この攪拌搬送部材154は、例えば螺旋状に巻かれており、トナー収容空間156内のトナーを攪拌し、現像器48のトナー受け口134に向けて搬送する。
回動部152は、回動部本体154と、この回動部本体154内に設けられ、トナーカートリッジ本体150と一体に形成された円筒状の筒部156とを有する。筒部156は、回動部本体154の側面部158側が筒部側壁160によって密閉されており、内部に隔離壁162が設けられている。隔離壁162の筒部側壁160側には、現像器48から余剰現像剤を回収するための現像剤回収空間164が形成され、隔離壁162の反筒部側壁160側には、上述したトナー収容空間156が延長して形成されている。
回動部本体154は、透明な部材で覆われた窓状の窓部166を有し、内側が円筒状に形成されて筒部156の円筒状部分外面に沿って回動するようにされている。また、筒部156の円筒状部分外面には、例えば白色テープなどの反射部材168が取り付けられており、トナーカートリッジ52が現像器48に装着され、回動部本体154が回動すると、反射部材168が窓部166を介して露出するようにされている。また、画像形成装置本体12内において、トナーカートリッジ52が装着された現像器ユニット44が回転すると、露出した反射部材168が画像形成装置本体12に固定された未使用検知センサ70に対向する位置を通過するようにされている。上述したように、未使用検知センサ70は、例えば反射型フォトセンサであり、現像器ユニット44に装着されているトナーカートリッジ52の反射部材168が未使用検知センサ70に対向する位置を通過する際に、反射部材168がトナーによる汚れによって変化する反射量を検出することにより、トナーカートリッジ52が未使用のものであるか否かを検知する。
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。
次に、無線通信部56及びメモリチップ170に関し、それぞれの回路構成及び相互間で行われる通信について説明する。
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180は、メモリチップ170から送信される信号をアンテナ58を介して受信し、復調回路182に対して出力する。復調回路182は、受信回路180から入力される信号の変化から、メモリチップ170が送信したデータを復調し、送受信制御部174に対して出力する。
図9に示すように、メモリチップ170の回路は、ユニットNVM(Non Volatile Memory:不揮発性メモリ)184、送信論理回路186、受信論理回路188、送信回路190、受信回路192、クロック再生回路194、電源部196及びアンテナ172から構成される。
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。
クロック再生回路194は、電波信号を受け入れると、クロック信号を再生し、メモリチップ170を構成する各回路に対して出力する。受信回路192は、電波信号を受け入れると、電波信号に含まれるデータなどの信号をクロック再生回路194から入力されるクロック信号に同期して、受信論理回路188に対して出力する。受信論理回路188は、受信回路192から入力されるデータなどの信号をクロック再生回路194から入力されるクロック信号に同期して復調し、ユニットNVM184に対して出力する。
ユニットNVM184は、書き込み可能な不揮発性メモリであり、クロック再生回路194から入力されるクロック信号に同期して、受信論理回路188から入力される信号がデータの書き込みを示す場合には、当該データの書き込み(記憶)を行い、データの読み出しを示す場合には、ユニットNVM184に記憶されているデータを送信論理回路186に対して出力する。ユニットNVM184に含まれる不揮発性メモリは、例えばフラッシュROM、EEPROM又はFeRAM(強誘電体メモリ)などであってもよい。
送信論理回路186は、ユニットNVM184から入力されるデータをクロック再生回路194から入力されるクロック信号に同期して変調し、送信回路190に対して出力する。送信回路190は、クロック再生回路194から入力されるクロック信号に同期し、送信論理回路186から入力された信号を、アンテナ172を介し、電波信号として無線通信部56に対し送信する。
なお、電波信号として送受信される信号は、暗号化された後に電波信号に変換されて、送受信されるようにしてもよい。また、例えば許可されたユーザなどは、暗号化された電波信号を用いて、制御部106以外の装置からユニットNVM184の内容を書き換えられるようにしてもよい。
図10において、無線通信を行っている無線通信部56及びメモリチップ170の位置関係が示されている。上述したように、トナーカートリッジ52は、現像器48それぞれに装着されており、現像器ユニット44(図2)が回転軸50を軸として回転することにより移動する。無線通信部56は、現像器ユニット44の回転によって移動するメモリチップ170が順次に略対向するように、現像器ユニット44の側方近傍で画像形成装置本体12に固定されており、メモリチップ170のいずれかと無線通信可能なように、概対向する位置に現像器48が移動制御された停止状態で、無線通信を行うようにされている。また、無線通信部56は、例えば無線通信部56が出力する電波信号に対して、メモリチップ170が送出したアクノリッジ信号を受信することにより、データの送受信の開始を確認するようにされている。
図11において、交換可能なユニットである像担持体ユニット108の構成が示されている。
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。
次に、制御部106の構成について詳述する。
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。
記憶部204は、プログラムROM224、RAM226及び本体NVM(Non Volatile Memory:不揮発性メモリ)228を有し、画像形成装置10の制御に必要な情報などを記憶する。プログラムROM224は、例えばフラッシュROMなどからなり、記憶内容を更新されるようにしてもよい。RAM226は、例えばSRAMからなり、画像描画回路214から入力される描画データなどの一時的な情報を記憶する。本体NVM228は、例えばEEPROM又はフラッシュROMなどの電気的に書換え可能な不揮発性メモリからなる。なお、本体NVM228は、書換え可能な記憶装置であって、画像形成装置10の電源をオフにしてもデータを保持することができれば、バッテリーなどにより電源のバックアップをされたSRAM、HDD(Hard Disk Drive)あるいは光メモリなどであってもよい。
センサI/F回路206は、開閉検知センサ19、温度センサ30、湿度センサ32、未使用検知センサ70、トナー有無検知センサ138、トナー濃度センサ142、画像濃度センサ90及び廃トナー満杯センサ198それぞれから検知結果を受け入れ、システムバス222を介し、CPU202に対して出力する。無線通信部制御回路208は、無線通信部56を介してトナーカートリッジ52a〜52dそれぞれに設けられた4つのメモリチップ170との間で信号を送受すると共に、システムバス222を介してCPU202及び記憶部204などとの間で信号を送受し、それぞれのメモリチップ170とCPU202及び記憶部204などとを接続する。
通信I/F回路210は、ネットワーク3を介してホスト装置2との間で信号を送受すると共に、システムバス222を介してCPU202などとの間で信号を送受し、ホスト装置2とCPU202などとを接続する。UI制御回路212は、UI装置18との間で信号を送受すると共に、システムバス222介してCPU202などとの間で信号を送受し、UI装置18とCPU202などとを接続する。
画像描画回路214は、ホスト装置2などから入力される画像形成信号に基づいて画像を描画し、CPU202及びRAM226に対して出力する。プロセス制御回路216は、CPU202と共に、記憶部204に記憶された後述する設定値など参照し、画像形成I/F回路218を介して、露光装置68、像形成ユニット110及び現像器ユニット44などを含む画像形成部230を制御する。用紙搬送部制御回路220は、CPU202と共に、フィードロール26、リタードロール28及びレジストロール38などを含む用紙搬送部232を制御する。
なお、CPU202が記憶部204に記憶されているデータと、ユニットNVM184に記憶されているデータとを比較し、メモリチップ170を取り付けられているトナーカートリッジ52の状態を判定することができるので、メモリチップ170は、センサを有していなくても、検知手段の一部を構成するものである。
次に、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詳細について説明する。
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。
各標準寿命239は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれの標準的な使用量の限界(標準寿命)を含む。各寿命しきい値240は、画像形成装置10の交換可能な各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)を含む。各交換基準241は、トナーカートリッジ52が交換されるべき状態であることを示す、例えば現像器48内のトナー濃度の下限値(交換基準トナー濃度)及び中間転写体74上の画像濃度の下限値(交換基準画像濃度)などを含む。各交換基準到達設定回数242は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれが交換されるべき状態(交換基準)に到達することを許容される回数を含み、例えば2以上の整数が各ユニットに対して設定されている。対温度パラメータ群244は、画像形成装置10の温度に対する制御に関する各パラメータを含む。対湿度パラメータ群246は、画像形成装置10の湿度に対する制御に関する各パラメータを含む。トナー濃度パラメータ群248は、現像器48内のトナー濃度の制御に関する各パラメータを含む。画像濃度パラメータ群250は、中間転写体74上の画像の濃度の制御に関する各パラメータを含む。判定時期設定値252は、画像形成装置10が動作モードに合わせた印刷準備を行う処理などにおいて、CPU202が画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれに対し、純正品か純正品以外のものかの判定を開始するまでの期間(判定時期)を含む。
本体NVM228には、対応ユニット情報領域254及び本体側更新領域256などが設けられている。
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。
本体側更新領域256には、各ユニットの装着履歴262、本体側の各ライフカウント値264、本体側の各交換基準到達回数266、各検知履歴268及び各動作モード履歴270などが記憶されている。各ユニットの装着履歴262は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれの装着履歴を含む。また、各ユニットの装着履歴262の初期状態(初期値)には、純正品が装着されていることが記憶されている。本体側の各ライフカウント値264は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれのライフカウント値(使用開始から現在までの使用量)を含む。なお、各ユニットの使用量は、各ユニットそれぞれの累積動作時間などから算出されてもよい。本体側の各交換基準到達回数266は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれの交換基準到達回数を含む。各検知履歴268は、画像形成装置10に設けられた各センサなどにより検知された検知結果の履歴を含む。各動作モード履歴270は、画像形成装置10の交換可能な各ユニットそれぞれに適用された動作モードの履歴を含む。
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NVM184には、ユニット情報領域272及びユニット側更新領域274などが設けられている。
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。
上記構成の画像形成装置10は、画像形成信号が送られると、像担持体54が帯電装置60により一様に帯電され、この帯電された像担持体54には、画像信号に基づいて露光装置68から光線が出射される。露光装置68からの光線は、像担持体54の表面を露光し、潜像が形成される。
像担持体54に担持された潜像は、現像位置において現像器ユニット44により現像される。現像器ユニット44において、現像器48a〜48dは、トナーカートリッジ52a〜52dからイエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナーがそれぞれ供給される。また、現像器48a〜48dに過剰に供給された現像剤は、トナーカートリッジ52a〜52dにそれぞれ回収される。現像器ユニット44の現像器48a〜48dにより、色ごとに現像されたトナー像は、中間転写体74に重ねて一次転写される。一次転写において、像担持体54に残留する廃トナーは、像担持体用クリーナ62によって掻き取られ、回収される。
一方、給紙信号等により、給紙カセット24に収容された用紙は、フィードロール26により送り出され、リタードロール28により捌かれて搬送路34に導かれ、レジストロール38により一次停止され、タイミングをとって二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82との間に導かれる。用紙が二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82との間に導かれると、中間転写体74に一次転写により、4色重ね合わされたトナー像が、二次転写ロール88と二次転写バックアップロール82とによって用紙に二次転写される。二次転写後に、中間転写体74に残留する廃トナーは、中間転写体用クリーナ92によって掻き取られ、回収される。
トナー像を転写された用紙は、定着装置100に導かれ、加熱ロール102と加圧ロール104とによる熱圧力によって、トナー像を定着される。トナー像が定着した用紙は、排出ロール40により排出口36から排出部42へ排出される。制御部106は、ユニットNVM184及び本体NVM228にトナーカートリッジ52のライフカウント値などを記憶させる。
図14は、本体NVM228に記憶された使用量(ライフカウント値)に対する現像剤の帯電能力の変化を示すグラフである。
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。
トナーカートリッジ52に収容されたトナーは、現像器48内でキャリアによって所定の極性の帯電量に摩擦帯電される。現像剤が使用されると、図14に示した純正品であるトナーPの特性のように、現像剤の使用量に応じて現像剤の帯電能力が低下する。
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。
一方、画像形成装置10に対する純正品以外のものであるトナーX又はトナーYを収容したトナーカートリッジ52と略同じ構成の純正品以外のものであるトナーカートリッジが装着された場合には、図14に示すように純正品であるトナーの特性Pとは異なる特性を示すことが予測される。よって、用紙に形成される画像の画質を改善するためには、トナーPに対応した設定S及び設定S'とは異なる補正された設定値が必要である。そこで、例えば、トナーX又はトナーYなどが収容された純正品以外のものである場合は、トナー濃度の設定値変化量(傾き)を増減させること(m1,m2:図15(A))、限界値を増減させること(m1,m2)、初期値(使用量=0)を変えること(m3)、使用量に応じた設定値の変更をさせないこと(m4)、及び、例えば初期値を変えて使用量に応じた設定値の変更をさせないこと(m5)などのように変更する条件を組合わせた現像剤の使用量に対する補正を変更する。この変更は、純正品に対応した動作モードとは異なる動作モードとして、ユーザがUI装置18を介して選択することにより行われる。
また、現像剤の使用量に対する画像の濃度の設定値に対しても、設定値変化量(傾き)を増減させること(m1',m2':図15(B))、限界値を増減させること(m1',m2')、初期値(使用量=0)を変えること(m3')、使用量に応じた設定値の変更をさせないこと(m4')、及び、例えば初期値を変えて使用量に応じた設定値の変更をさせないこと(m5')などのように変更する条件を組合わせた現像剤の使用量に対する補正を変更する。この変更は、純正品に対応した動作モードとは異なる動作モードとして、ユーザがUI装置18を介して選択することにより行われる。さらに、トナー濃度の設定と画像濃度の設定、及びその他のパラメータの設定などを組合わせて純正品に対応した動作モードとは異なる動作モードとしてもよい。
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。
次に、記憶部204及びユニットNVM184に記憶されたデータに基づく画像形成装置10の制御について説明する。
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。
次に、画像形成装置10に対して着脱される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について説明する。
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)。
画像形成装置10が動作すると、本体側の各ライフカウント値264、各交換基準到達回数266及び各検知履歴268の記憶内容は、トナーカートリッジ52の使用量などに応じて更新され、所定のタイミング又は周期でユニットNVM184のライフカウント値288、各交換基準到達回数290及び関連履歴情報292にRAM226を介してそれぞれ書き込まれる(F102〜F106)。
例えば開閉カバー16の開閉などのイベントが発生(F108)すると、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(F110)。
イベントが発生(F108)した後に画像形成装置10が動作すると、本体側の各ライフカウント値264、各交換基準到達回数266及び各検知履歴268の記憶内容は、トナーカートリッジ52の使用などに応じて更新され、所定のタイミング又は周期でユニットNVM184のライフカウント値288、各交換基準到達回数290及び関連履歴情報292にRAM226を介してそれぞれ書き込まれる(F112〜F116)。
図18において、例えば時間に略比例してトナーカートリッジ52が使用される(画像形成装置10が動作する)場合に、本体NVM228及びユニットNVM184に記憶され、更新される使用量(ライフカウント値)が示されている。
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。
図19は、トナーカートリッジ52の寿命しきい値に基づいて、トナーカートリッジ52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CPU202が判別する処理を示すフローチャート(S10)である。
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。
ステップ102(S102)において、CPU202は、プログラムROM224の各寿命しきい値240からトナーカートリッジ52の寿命しきい値を読取る。ここで、寿命しきい値は、寿命しきい値の代わりに標準寿命を読取り、予めプログラムされた係数をかけることで求めることもできるし、プログラムに予め判別コードとそれに対応するしきい値を設定しておき、判別コードを読取って対応するしきい値を使用してもよい。
ステップ104(S104)において、CPU202は、S100で読取ったライフカウント値288がS102で読み取ったトナーカートリッジ52の寿命しきい値以上であるか否かを判別する。ライフカウント値288がトナーカートリッジ52の寿命しきい値未満である場合には、CPU202は、トナーカートリッジ52及びトナーカートリッジ52内のトナーが純正品であるとみなし、S30の処理に進む。ライフカウント値288がトナーカートリッジ52の寿命しきい値以上である場合には、CPU202は、トナーカートリッジ52が純正品以外のものであるとみなし、S106の処理に進む。
ステップ106(S106)において、CPU202は、現在装着されているトナーカートリッジが純正品以外のものであるとして、本体NVM228の各ユニットの装着履歴262に含まれるトナーカートリッジの装着履歴を更新し、S20の処理に進む。
ステップ200(S200:図20)において、UI装置18は、図22(B)に示された動作モード選択画面298を表示する。
ステップ202(S202)において、CPU202は、動作モード選択画面298に表示されたデフォルトモード(純正品に対応した動作モード)を選択するためのキーボタン296a、又は、その他の動作モードを指定するキーボタン296bのいずれかを選択する入力が済んだか否かを判断する。キーボタン296a,296bのいずれかを選択する入力が済んだ場合には、S204の処理に進み、動作モードのいずれかを指定する入力がない場合には、画像形成装置10は、ユーザが動作モードを選択するまで待機する。
ステップ204(S204)において、CPU202は、本体NVM228の各動作モード履歴270をS202において選択された動作モードに更新(上書きを含む)する。
ステップ300(S300:図21)において、UI装置18は、図22(A)に示された動作モード選択画面294を表示する。
ステップ302(S302)において、CPU202は、動作モード選択画面294に表示されたデフォルトモード(純正品に対応した動作モード)を選択するためのキーボタン296a、又は、その他の動作モードを指定するキーボタン296bのいずれかを選択する入力が済んだか否かを判断する。キーボタン296a,296bのいずれかを選択する入力が済んだ場合には、S304の処理に進み、動作モードのいずれかを指定する入力がない場合には、画像形成装置10は、ユーザが動作モードを選択するまで待機する。
ステップ304(S304)において、CPU202は、本体NVM228の各動作モード履歴270をS302において選択された動作モードに更新(上書きを含む)する。
ステップ108(S108:図19)において、CPU202は、最新の各動作モード履歴270に含まれる選択された動作モードに合わせた印刷準備を行い、処理を終了する。なお、S108の印刷準備において、例えば、装着されている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UI装置18に表示するようにしてもよい。
なお、純正品に対応した動作モードとは異なる複数のその他の動作モードが設けられ、これらの複数のその他の動作モードの中からユーザが自由に動作モードを選択することができるようにされてもよい。
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。
次に、画像形成装置10に対して着脱される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の変形例について説明する。
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。
ステップ402(S402)において、CPU202は、プログラムROM224の各交換基準到達設定回数242からS400の処理で読取った交換基準到達回数に対応する交換基準到達設定回数を読取る。ここで、交換基準到達設定回数は、例えば2である。
ステップ404(S404)において、CPU202は、S400で読取った交換基準到達回数がS402で読み取った交換基準到達設定回数(値は2)以下であるか否かを判別する。交換基準到達回数が2以下である場合には、CPU202は、トナーカートリッジ52及びトナーカートリッジ52内のトナーが純正品であるとみなし、S30の処理に進む。交換基準到達回数が2よりも大きい場合には、CPU202は、トナーカートリッジ52が純正品以外のものであるとみなし、S106の処理に進む。
なお、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(S40)において、S30の処理を行わないようにしてもよい。
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の変形例について説明する。
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。
無線通信部304a〜304d,308は、図8に示した無線通信部56と構成が同一であり、例えば画像形成装置本体に固定される。メモリチップ306は、図9に示したメモリチップ170と構成が同一であり、例えばトナーカートリッジ305a〜305dに設けられる。また、メモリチップ306それぞれは、トナーカートリッジ305a〜305dが画像形成装置本体に装着された場合に、無線通信部300a〜304dの近傍にそれぞれ位置するようにされ、CPU202の制御によって無線通信部304a〜304dとの間で信号を送受する。メモリチップ310は、図9に示したメモリチップ170と構成が同一であり、例えば像担持体ユニット309に設けられる。また、メモリチップ310は、廃トナー満杯センサ198の検知結果を記憶するようにされているとともに、像担持体ユニット309が画像形成装置本体に装着された場合に、無線通信部308の近傍に位置するようにされ、CPU202の制御によって無線通信部308との間で信号を送受する。
次に、画像形成装置の変形例に対して着脱される交換ユニット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判別する判別方法について説明する。
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。
ステップ502(S502)において、CPU202は、無線通信部308を介し、メモリチップ310がアクノリッジ信号を送出したか否かを確認し、無線通信部308とメモリチップ310とが通信可能であるか否かを判別する。CPU202は、無線通信部308とメモリチップ310とが通信可能であると判別した場合にはS510の処理に進み、無線通信部308とメモリチップ310とが通信可能でないと判別した場合にはS504の処理に進む。
ステップ504(S504)において、CPU202は、無線通信部308とメモリチップ310とが通信可能でないと判別された回数を示す通信不能回数nに1を加算する。なお、通信不能回数nは、例えばCPU202がRAM226などを用いてカウントする初期値0の値である。
ステップ506(S506)において、CPU202は、通信不能回数nが3未満であるか否かを判別し、通信不能回数nが3未満の場合にはS500の処理に進み、通信不能回数nが3以上の場合にはS508の処理に進む。なお、S506の処理で用いた値(3)は、プログラムROM224の各交換基準到達設定回数242又は実行プログラム238内などに含まれ、無線通信部308とメモリチップ310との間の通信を複数回以上(2回以上に設定)確認するために用いる定数である。
ステップ508(S508)において、CPU202は、像担持体ユニット309が純正品以外のものであることを示すフラグ(図示せず)をたてるなどの処理を行い、像担持体ユニット309が純正品以外のものであるとみなす。
ステップ510(S510)において、CPU202は、メモリチップ310のユニットNVM184から無線通信部308を介して廃トナー満杯センサ198の検知結果を読取る。
ステップ512(S512)において、S510の処理において読取った廃トナー満杯センサ198の検知結果から廃トナー回収ボトルが満杯状態か否かを判別し、廃トナー回収ボトルが満杯である場合にはS514の処理に進み、廃トナー回収ボトルが満杯でない場合には処理を終了する。
ステップ514(S514)において、CPU202は、S512の処理によって廃トナー回収ボトルが満杯状態であることを判別された回数を示す満杯回数mに1を加算する。なお、満杯回数mは、初期値が0であり、各交換基準到達回数290及び本体側の各交換基準到達回数266の少なくともいずれかに記憶される。
ステップ516(S516)において、CPU202は、満杯回数mが3未満であるか否かを判別し、満杯回数mが3未満の場合にはS518の処理に進み、満杯回数mが3以上の場合にはS520の処理に進む。なお、S516の処理で用いた値(3)は、プログラムROM224の各交換基準到達設定回数242に記憶されており、S512の処理による判別が複数回(2回以上に設定)行われるように設定されている。
ステップ518(S518)において、CPU202は、印刷の実行など、廃トナー満杯センサ198の検知結果に変化を与えるイベントがあったか否かを判断し、イベントがあった場合にはS510の処理に進み、イベントがない場合にはイベントがあるまで待機する。
ステップ520(S520)において、CPU202は、像担持体ユニット309が純正品以外のものであることを示すフラグ(図示せず)をたてるなどの処理を行い、像担持体ユニット309が純正品以外のものであるとみなす。
このように、画像形成装置の変形例は、無線通信部308が像担持体ユニットと通信可能か否か、又は、メモリチップ310と無線通信部308との通信結果により、像担持体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ことができる。また、像担持体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、無線通信部308が像担持体ユニットとの間で通信可能か否かのみによって判別してもよいし、無線通信部308からメモリチップ310のユニットNVM184への情報の書き込み結果に基づいて判別してもよい。
本発明の実施形態に係る画像形成システムの概略図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の交換可能なユニットを画像形成装置本体から脱離させた状態を例示する側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像器を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像器の断面を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のトナーカートリッジを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置のトナーカートリッジを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の無線通信部の回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられるトナーカートリッジのメモリチップの回路構成を示すブロック図である。 無線通信を行っている無線通信部及びメモリチップの位置関係を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる像担持体ユニットの構成を示す側面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御部の構成、及び制御部に接続される各部を示すブロック図である。 プログラムROM、本体NVM及びユニットNVMに記憶されるデータを例示するメモリマップである。 本体NVM228に記憶された使用量(ライフカウント値)に対する現像剤の帯電能力の変化を示すグラフである。 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。 本体NVM及びユニットNVMに記憶されるデータを更新するシーケンスを例示するシーケンス図である。 時間に略比例してトナーカートリッジが使用される場合に、本体NVM及びユニットNVMに記憶され、更新される使用量を示すグラフである。 トナーカートリッジの寿命しきい値に基づいて、トナーカートリッジが画像形成装置に対する純正品であるか純正品以外のものであるかをCPUが判別する処理を示すフローチャート(S10)である。 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。 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。 UI装置に表示される画面を例示する図であって、(A)はユーザによる純正品に対する動作モードの選択の入力を受入れる画面であり、(B)はユーザによる純正品以外のものに対する動作モードの選択の入力を受入れる画面である。 交換ユニットが画像形成装置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。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の変形例を示すブロック図である。 像担持体ユニット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CPUが判別する処理を示すフローチャート(S50)である。
符号の説明
1 画像形成システム
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  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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