JP2005326730A - 交換ユニットが装着された画像形成装置、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

交換ユニットが装着された画像形成装置、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 交換ユニットの交換に伴う動作モードの切換えを円滑に行う。
【解決手段】 画像形成装置10は、装置本体に交換可能に少なくとも1つの交換ユニットを有し、現在装着されている交換ユニットの交換時期が近くなったタイミングで、動作モードの予約受付が可能である旨のメッセージを出力して、現在装着されている交換ユニットの交換前に、次に装着される交換ユニットについて動作モードの予約を受け付ける。そして、画像形成装置10は、交換ユニットの交換を検知すると、予約された動作モードで制御を開始する。
【選択図】 図18

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法に関し、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、データキャリ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み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、純正品以外の交換ユニットを使用することが可能な画像形成装置、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法を提供することを第1の目的とする。また、本発明は、交換ユニットの交換に伴う動作モードの切換えを円滑に行うことができる画像形成装置、画像形成システム及び画像形成装置の制御方法を提供することを第2の目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、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、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、装着されている交換ユニットの交換前に前記入力手段によりこの交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける予約受付手段とを有し、前記制御手段は、前記予約受付手段により動作モードの予約が受け付けられた場合に、受け付けられた予約に応じて動作モードを適用する。
好適には、装着されている交換ユニットの使用可能期間が経過したことを検知する寿命検知手段をさらに有し、前記制御手段は、前記寿命検知手段により使用可能期間の経過が検知された時に、予約された動作モードで制御を開始する。
好適には、交換ユニットの交換を検知する交換検知手段をさらに有し、前記制御手段は、前記交換検知手段により交換ユニットの交換が検知された時に、予約された動作モードで制御を開始する。
好適には、交換ユニットの使用量に応じたタイミングで、動作モードの予約を促す予約開始メッセージを出力するメッセージ出力手段をさらに有し、前記予約受付手段は、予約開始メッセージが出力されたタイミングから交換ユニットが交換されるタイミングまでの間で、前記入力手段により動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける。
好適には、装着された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をさらに有し、前記制御手段は、前記判別手段による判別結果と、前記予約受付手段により予約された動作モードとの組合せに応じて、適用すべき動作モードを決定する。
好適には、前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に対応する動作モードと、前記予約受付手段により予約された動作モードとが一致しない場合に、判別結果に対応する動作モード、又は、予約された動作モードを適用して制御を開始する。
また、本発明に係る画像形成装置は、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、交換ユニットの使用量に応じたタイミングで、動作モードの予約を促す予約開始メッセージを出力するメッセージ出力手段と、動作モードの予約を受け付ける予約受付手段と、前記予約受付手段により受け付けた動作モードの予約に応じて、制御を行う制御手段とを有する。
また、本発明に係る画像形成システムは、画像形成装置と、この画像形成装置に接続されたホスト装置とを有し、前記ホスト装置は、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を有し、前記画像形成装置は、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、前記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、装着されている交換ユニットの交換前に前記入力手段によりこの交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける予約受付手段とを有し、前記制御手段は、前記予約受付手段によりいずれかの交換ユニットについて動作モードの予約が受け付けられた場合に、この交換ユニットが装着されている時には、予約された動作モードで制御を行う。
また、本発明に係る画像形成装置の制御方法は、装置本体に交換可能に少なくとも1つの交換ユニットが装着された画像形成装置の制御方法であって、装着されている交換ユニットの交換前に、この交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードの予約を受け付け、装着されている交換ユニットが交換されたことを条件として、予約された動作モードで制御を開始する。
なお、上記動作モードとは、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。
本発明によれば、純正品以外の交換ユニットが装着されても、ユーザの意思により、純正品以外の交換ユニットを使用することができる。また、交換ユニットの交換に伴う動作モードの切換えを円滑に行うことができる。
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との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置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、現像剤像を形成する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)の現像剤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上に形成された現像剤のパッチを読取り、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に純正品以外のユニットが装着されると、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。
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。
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。
[無線通信部及びメモリチップ]
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。
なお、像担持体ユニット108にメモリチップが設けられてもよい。この場合に、画像形成装置10は、像担持体ユニット108に設けられたメモリチップの近傍に、無線通信部(図8に示した無線通信部56と略同一)を配設する。像担持体ユニット108に設けられたメモリチップは、図9に示したメモリチップ170と構成が同一であり、像担持体ユニット108が画像形成装置本体に装着された場合に、CPU202の制御によって無線通信部との間で信号を送受する。
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、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。無線部制御回路208は、無線通信部56を介してメモリチップ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、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。
[保持される各種データ]
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、各寿命しきい値240、各寿命しきい値到達設定回数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及び判定時期設定値252などが記憶されている。
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寿命(寿命しきい値)を含む。各寿命しきい値到達設定回数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寿命しきい値に到達することを許容される回数を含む。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。判定時期設定値252は、後述する画像形成装置10が動作モードに合わせた印刷準備を行う処理(図17)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、本体側の各寿命しきい値到達回数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。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。本体側の各寿命しきい値到達回数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寿命しきい値到達回数を含む。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、画像形成装置10は、各動作モード履歴270の初期値として、純正品に対応した動作モード(デフォルトモードS)を格納しており、動作モードがユーザに選択されると選択された動作モードを追加していく。また、画像形成装置10は、直前の動作モードと同一の動作モードがユーザに選択された場合には、動作モードを直前のものに上書きする。また、各動作モード履歴270は、動作モードの予約情報を含む。すなわち、画像形成装置10は、ユーザから受け付けた予約情報(予約された動作モード)を本体側更新領域256に仮の動作モード履歴270として記憶し、ユニットの交換が検知されると、予約された動作モードを動作モード履歴270の正規エントリに変換する。
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、ユニットの寿命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、寿命しきい値284に記憶されている寿命しきい値に到達した回数を示す寿命しきい値到達回数290及び関連履歴情報292などが記憶されている。なお、関連履歴情報292は、例えば像担持体54の回転数など、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。
[予約管理モジュール]
次に、プログラムROM224に記憶され、実行プログラム238の一部を構成する予約管理モジュール500について説明する。
図14において、予約管理モジュール500の機能構成が示されている。
予約管理モジュール500は、メッセージ出力部502、予約受付部504、ユニット判別部506、寿命検知部508、交換検知部510及びモード決定部512を有する。
メッセージ出力部502は、交換可能な各ユニットの使用量に応じたタイミングで、動作モードの予約を促す予約開始メッセージを表示させる。より具体的には、メッセージ出力部502は、センサI/F回路206(図12)を介して取得したトナー有無情報に基づいて、トナーカートリッジ52の交換時期が近いことを通知すべき交換警告タイミングであるか否かを判定し、交換警告タイミングであると判定した場合に、UI制御回路212(図12)を介してUI装置18に予約開始メッセージを表示する。すなわち、画像形成装置10は、トナーカートリッジ等の交換ユニットの交換時期が近くなった時に予約開始メッセージを表示することにより、次に装着される交換ユニットについて設定すべき動作モードの予約をユーザに促す。なお、メッセージ出力部502は、ライフカウント値264(288)と寿命しきい値284とに基づいて、交換警告タイミングを判定してもよい。
予約受付部504は、ユーザにより選択された動作モードを動作モードの予約として受け付け、受け付けた予約をモード決定部512に対して出力する。より具体的には、予約受付部504は、UI制御回路212(図12)を介して、ユーザが選択した動作モードの識別情報を取得し、取得された動作モードの識別情報を予約情報としてモード決定部512に対して出力する。なお、本例の予約受付部504は、動作モードの予約画面において選択された動作モードを動作モードの予約として認識する。
ユニット判別部506は、装着されている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し、判別結果をモード決定部512に対して出力する。より具体的には、ユニット判別部506は、ユニットNVM184に記憶されている情報(図13)を、無線部制御回路208(図12)を介して取得し、取得された情報に基づいて、装着されている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。
寿命検知部508は、装着されているユニットの使用可能期間が経過したことを検知し、検知結果をモード決定部512に対して出力する。より具体的には、寿命検知部508は、センサI/F回路206(図12)を介して取得したセンサ出力値(トナー有無検知センサ138からの出力、画像濃度センサ90から出力される濃度値、又は、廃トナー満杯センサ198からの出力など)に基づいて、ユニットの使用可能期間が経過したこと(すなわち、ユニットの交換時期であること)を検知する。なお、寿命検知部508は、ユニットNVM184に記憶されているライフカウント値288(図13)を、無線部制御回路208(図12)を介して取得し、取得されたライフカウント値288が寿命しきい値を越えている場合に、使用可能期間が経過したものとして判定してもよい。
交換検知部510は、交換可能なユニットの交換を検知し、検知結果をモード決定部512に対して出力する。より具体的には、交換検知部510は、無線部制御回路208(図12)を介して、ユニット情報領域272(図13)に記憶されている情報を取得し、取得された情報の変化に基づいて、交換可能なユニットが交換されたか否かを判定する。
モード決定部512は、予約受付部504により受け付けた動作モードの予約と、ユニット判別部506による判別結果とに基づいて、適用すべき動作モードを決定し、決定された動作モードをプロセス制御回路216に通知する。より具体的には、モード決定部512は、予約された動作モードが新たに装着されたユニット(純正品又は純正品以外のもの)に対応しているか否かを判定し、対応していると判定された場合には、予約された動作モードを適用すべきものとして決定し、対応してないと判定された場合には、ユニットに適応した動作モードを適用すべきものとして決定する。「予約された動作モードが新たに装着されたユニットに対応している」とは、予約された動作モードがそれぞれのユニット(純正品又は純正品以外のもの)に対して設定された動作モードと一致していることをいい、例えば、ユニットが純正品以外のものである場合に、純正品以外のものについて設定された複数の動作モードのうちのいずれかが予約されているときには「対応している」と判定される。
また、モード決定部512は、決定した動作モードの適用タイミングを決定する。より具体的には、モード決定部512は、寿命検知部510によりユニットの使用可能期間が経過したことが検知されたタイミングで、決定された動作モード(例えば、予約された動作モード)で制御が開始されるように各動作モード履歴270(図13)の予約情報を本エントリに変換する。なお、ユニットの使用可能期間が経過したタイミングと、ユニットが交換されるタイミングとは必ずしも一致しないが、これらのタイミングのずれはそれほど大きくないため問題とならない。また、モード決定部512は、交換検知部510によりユニットの交換が検知されたタイミングで、決定された動作モードで制御が開始されるように各動作モード履歴270(図13)の予約情報を本エントリに変換してもよい。すなわち、画像形成装置10は、ユニットの使用可能期間の経過、又は、ユニットの交換をトリガーとして、自動的に動作モードを切り換える。
[印字動作]
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トナーは、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。
[画像形成装置の制御]
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。
図15は、本体NVM228に記憶された現像剤使用量(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16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、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17は、図16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15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、画像濃度センサ90により画像濃度を検知し、濃度が高ければ第1のオーガ118の回転駆動を制御して、現像器48内に供給するトナー量を減らしてトナー濃度を下げて画像濃度を下げる。また、濃度が低ければ第1のオーガ118の回転駆動を制御して、現像器48内に供給するトナー量を増やしてトナー濃度を上げて画像濃度を上げる。通常、上記画像濃度検出用のパターンは中間調濃度を有するパターンが用いられる。
ところが、トナーの帯電能力が低下すると現像性能が向上し画像濃度が上昇するため、上記制御をそのまま実行すると、トナー濃度を下げ過ぎてしまい最大画像濃度が低下してしまう。
そこで、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最大画像濃度が低下しないように、画像濃度センサ90による画像濃度検知結果に基づくトナー濃度制御に用いるトナー濃度パラメータ群248に記憶されている現像器48内のトナー濃度制御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16: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17(A)に示したようにトナー濃度が所望の所定値以下にならないようにトナー濃度を維持する。
その結果、図17(B)に示したように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ことができる。
なお、本例における設定Sは、純正品であるトナーに対応した動作モードである「デフォルトモードS」に対応付けられており、画像形成装置10は、デフォルトモードSが設定されると、設定Sを適用して画像形成を行う。
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15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16)、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。
なお、本例における設定m1は、純正品以外のトナーに対応した動作モードである「モードA」に対応付けられており、画像形成装置10は、モードAが設定されると、設定m1を適用して画像形成を行う。同様に、設定m2は、純正品以外のものに対応した動作モード「モードB」に対応付けられ、設定m3は、純正品以外のものに対応した動作モード「モードC」に対応付けられ、設定m4は、純正品以外のものに対応した動作モード「モードD」に対応付けられ、設定m5は、純正品以外のものに対応した動作モード「モードE」に対応付けられている。すなわち、画像形成装置10は、純正品以外のもの(トナーカートリッジ等)に対して、画像形成処理における補正量が互いに異なる複数の動作モードを予め有している。また、純正品以外のものに対応した動作モードは、純正品の既知性能を前提として設定された「デフォルトモードS」と比べて、画像形成装置10に障害(トナーによる機内の汚れなど)を発生させにくいモード(セーフモード)であることが望ましい。
また、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も制御する。例えば、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UI装置18に表示し、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UI装置18に表示する。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。
[制御動作]
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の制御方法について説明する。
図18は、ユニットの交換に関する画像形成装置10の動作を示すフローチャート(S10)である。なお、本フローチャートでは、トナーカートリッジ52を交換可能なユニットの具体例として説明する。
図18に示すように、ステップ12(S12)において、CPU202(メッセージ出力部502)は、センサI/F回路206(図12)を介してトナー有無情報を取得し、トナーが無くなったことが検知された場合に、S14の処理に移行し、これ以外の場合に、トナー有無情報の監視を続ける。すなわち、CPU202は、トナー有無情報に基づいて、トナーカートリッジ52の交換時期が近いことを通知すべき交換警告タイミング(交換警告時期)であるか否かを判定する。なお、トナー有無検知センサ138によりトナーが空であることが検知されても、トナー送り込み口136(図5)の近傍などにトナーが残っているためにひき続き印刷が可能である。このように、画像形成装置10は、トナー有無情報に基づいて交換警告タイミングを判定することにより、純正品以外のトナーカートリッジ52(すなわち、寿命しきい値等が不明のトナーカートリッジ)が装着されている場合でも、トナーカートリッジ52の交換時期が近いことを印刷不能となる前に警告することができる。
ステップ14(S14)において、CPU202(メッセージ出力部502)は、UI制御回路212(図12)を介してUI装置18に予約開始メッセージを表示するよう指示する。
UI装置18は、CPU202からの指示に応じて、図23(B)に示された画面294に、トナーカートリッジの交換警告表示297と、予約開始メッセージ298とを表示する。この画面294には、交換警告表示297及び予約開始メッセージ298に加えて、動作モード選択画面299(図25において後述)に遷移するためのキーボタン296aと、動作モード予約画面295(図24において後述)に遷移するためのキーボタン296bとが表示される。
また、UI装置18は、トナーカートリッジ52の使用可能期間が経過するまでの間(すなわち、S18の処理に移行するまでの間)に、ユーザから動作モードの予約を受け付ける。具体的には、ユーザが図23(B)に示されたキーボタン296bを押下すると、UI装置18は、ユーザの操作を検知して、図24に示された動作モード予約画面295を表示する。動作モード予約画面295には、「デフォルトモードS」を選択するためのキーボタン296aと、「モードA〜E」を選択するためのキーボタン296bとが表示される。なお、モードA乃至モードEは、キーボタン296bを連続的に押下することにより選択できる。
ユーザは、動作モード予約画面295(図24)でキーボタン296a又はキーボタン296bを操作して、予約する動作モード(「デフォルトモードS」、「モードA」、「モードB」等)を選択する。CPU202(予約受付部504)は、このユーザの選択操作を、UI制御回路212(図12)を介して検知し、選択された動作モードを予約された動作モードとして受け付ける。
ステップ16(S16)において、CPU202(寿命検知部508)は、センサI/F回路206(図12)を介して画像濃度センサ90から濃度値を取得し、取得された濃度値と目標濃度値とを比較して、トナーカートリッジの使用可能期間(寿命)が経過したか否かを判定し、使用可能期間が経過した場合に、印刷動作を強制的に停止させてS18の処理に移行し、これ以外の場合に、トナーカートリッジの使用可能期間の監視を継続する。なお、CPU202は、純正品のトナーカートリッジ52が装着されている場合には、トナーカートリッジの寿命しきい値240と、トナーカートリッジのライフカウント値264とを比較して、トナーカートリッジの使用可能期間が経過したか否かを判定してもよい。
ステップ18(S18)において、CPU202(モード決定部512)は、UI装置18を介して、予約を受け付けたか否かを判定し、予約がない場合に、S20の処理に移行し、予約がある場合に、S30の処理に移行する。
ステップ20(S20)において、CPU202は、ユーザの選択操作を受け付けて、トナーカートリッジ交換後の動作モードを設定する。
また、ステップ30(S30)において、CPU202は、動作モードの予約と新たに装着されるトナーカートリッジ52とに応じて、トナーカートリッジ交換後の動作モードを設定する。
ステップ40(S40)において、CPU202は、設定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、S40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であるかをUI装置18に表示するようにしてもよい。
次に、予約がない場合の動作モードの設定処理(S20)をより詳細に説明する。
図19は、予約がない場合の動作モードの設定処理を示すフローチャート(S20)である。
図20は、ユニットが交換されたか否かを検知するユニット交換検知処理を示すフローチャート(S50)である。
図21は、ユーザが動作モードを選択するために、画像形成装置10が行う動作モード選択処理を示すフローチャート(S60)である。
ステップ200(S200)において、CPU202は、開閉検知センサ19が開閉カバー16の開閉を検知したか否かを判断する。開閉カバー16の開閉が検知されたとCPU202が判断した場合にはS50の処理に進み、その他の場合にはS200の処理に戻る。つまり、開閉カバー16が開閉された場合、トナーカートリッジ52が交換された可能性があるので、ユニット交換検知処理を行う。
ステップ500(S500:図20)において、CPU202は、ユニットNVM184から製造番号280を読取る。
ステップ502(S502)において、CPU202は、本体NVM228の各ユニットの装着履歴262に含まれている最後に装着されていたトナーカートリッジの製造番号を読取る。
ステップ504(S504)において、CPU202は、最後に装着されていたトナーカートリッジの製造番号と、ユニットNVM184から読取った製造番号280とが同一であるか否かを判断する。最後に装着されていたトナーカートリッジの製造番号と、ユニットNVM184から読取った製造番号280とが同一である場合にはS506の処理に進み、その他の場合にはS508の処理に進む。
ステップ506(S506)において、CPU202は、交換されていないトナーカートリッジ52が再び装着された(交換されていない)とみなす。
ステップ508(S508)において、CPU202は、交換されたトナーカートリッジ52が装着された(交換が検知された)とみなす。
ステップ202(S202:図19)において、トナーカートリッジ52の交換が検知されたとCPU202がみなした場合にはS204の処理に進み、その他の場合にはS200の処理に戻る。
ステップ204(S204)において、CPU202は、プログラムROM224から判定時期設定値252を読み込む。
なお、判定時期設定値252の値は0であってもよい。
ステップ206(S206)において、CPU202は、図示しないタイマなどにより、装着されたトナーカートリッジ52が純正品か純正品以外のものかの判定を開始する判定時期になったか否かを判定する。純正品か純正品以外のものかの判定を開始する判定時期になった場合にはS208の処理に進み、その他の場合には、CPU202は判定時期になることを待つ。
ステップ208(S208)において、CPU202は、ユニットNVM184から機種コード276及び国コード278を読取る。
ステップ210(S210)において、CPU202は、本体NVM228から対応機種コード258及び対応国コード260を読取る。
ステップ212(S212)において、CPU202は、機種コード276と対応機種コード258とを照合すると共に、国コード278と対応国コード260とを照合し、交換されたトナーカートリッジ52が純正品であるか純正品以外のものであるかを判断する。
CPU202は、現在装着されているトナーカートリッジ52から読取ったデータに従って、本体NVM228の各ユニットの装着履歴262を更新し、S60の処理に進む。
ステップ600(S600)において、UI装置18は、図25に例示するように、装着されたトナーカートリッジ52(純正品であるか否か)に応じた動作モード選択画面299を表示する。具体的には、UI装置18は、装着されたトナーカートリッジ52が純正品である場合には、図25(A)に示す動作モード選択画面299aを表示し、装着されたトナーカートリッジ52が純正品以外である場合には、図25(B)に示す動作モード選択画面299bを表示する。純正品に対応する動作モード選択画面299aには、デフォルトモードS(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、及び、その他の動作モード(純正品以外に対応した動作モード)を選択するためのキーボタン296bと共に、装着されたトナーカートリッジが純正品である旨、及び、デフォルトモードSの選択が好ましい旨のメッセージが表示される。純正品以外のものに対応する動作モード選択画面299bには、上記と同様のキーボタン296a及びキーボタン296bと共に、装着されたトナーカートリッジが純正品以外のものである旨、及び、他の動作モード(モードA乃至モードE)の選択が好ましい旨のメッセージが表示される。なお、モードA乃至モードEは、キーボタン296bを連続的に押下することにより選択できる。
ステップ602(S602)において、CPU202は、動作モード選択画面299a(又は、動作モード選択画面299b)に表示されたキーボタン296a又はキーボタン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、S604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604(S604)において、CPU202は、本体NVM228の各動作モード履歴270をS602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。すなわち、CPU202は、本体NVM228の各動作モード履歴270をユーザの入力にしたがって更新して、ユーザにより選択された動作モードを設定する。
次に、予約がある場合の動作モードの設定処理(S30)をより詳細に説明する。
図22は、予約がある場合の動作モードの設定処理を示すフローチャート(S30)である。なお、図22に示された各処理のうち、図19に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図22に示すように、S200からS206において、CPU202は、トナーカートリッジ52の交換を検知し、新たに装着されたトナーカートリッジ52の判別処理を行う判別タイミングを決定する。
S208において、CPU202は、決定された判別タイミングで、ユニットNVM184から、トナーカートリッジ52の機種コード276及び国コード278を読み取り、S210において、本体NVM228から対応機種コード258及び対応国コード260を読み取る。
S212において、CPU202(ユニット判別部506)は、読み取られた機種コード276と対応機種コード258とを照合すると共に、読み取られた国コード278と対応国コード260とを照合し、交換されたトナーカートリッジ52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。
ステップ304(S304)において、CPU202(モード決定部512)は、予約された動作モードと新たに装着されたユニット(純正品又は純正品以外のもの)との組合せが妥当であるか否かを判定し、組合せが妥当であると判定された場合に、S306の処理に移行し、組合せが妥当でないと判定された場合に、S308の処理に移行する。具体的には、「デフォルトモードS」と純正品との組合せ、及び、「モードA」乃至「モードE」と純正品以外のものとの組合せが、妥当であると判定されて、これら以外の組合せは、妥当ではないとして判定される。
ステップ306(S306)において、CPU202(モード決定部512)は、受け付けた予約にしたがって本体NVM228の各動作モード履歴270を更新して、ユーザにより予約された動作モードを設定する。
ステップ308(S308)において、CPU202(モード決定部512)は、新たに装着されたユニット(純正品又は純正品以外のもの)に応じて本体NVM228の各動作モード履歴270を更新して、装着されたユニットに対応したいずれかの動作モードを設定する。なお、予約された動作モードと新たに装着されたユニットとの組合せが妥当でなく、ユニットに対応した動作モードが優先的に適用された場合(S308)には、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、及び、このトナーカートリッジ52の判別結果を優先して動作モードが設定された旨をUI装置18に表示するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施形態における画像形成装置10は、トナーカートリッジ52が空になって印刷動作を強制的に停止させる前に、動作モードの予約を受け付けることができるため、トナーカートリッジ52の交換に伴う動作モードの切換えを円滑に行うことができる。すなわち、画像形成装置10は、印刷動作の強制停止に関する制御と、動作モードの選択を受け付ける制御とを異なるタイミングで行うため、制御を簡略化できる。 また、管理者が、予め動作モードの予約を行っておけば、一般のユーザは、動作モードの切換えを考慮することなく、トナーカートリッジ52を交換するだけでよく、各画像形成装置10における消耗品の管理が容易になる。
特に、純正品以外のものであるトナーカートリッジ52それぞれに対して適合する動作モードがそれぞれ準備されている場合に、専門的な知識を有する管理者が、それぞれのトナーカートリッジ52に適合した動作モードを予め選択できるため好適である。
また、本画像形成装置10は、予約された動作モードと新たに装着されたトナーカートリッジ52との組合せを判定することにより、トナーカートリッジ52と動作モードとの不適合による装置の障害を未然に防止する。
また、トナーカートリッジの交換警告表示297が表示されてから、新たに装着するトナーカートリッジ52を発注する場合も多いため、動作モードの予約開始メッセージ298とトナーカートリッジの交換警告表示297とをほぼ同時に表示することにより、トナーカートリッジ52の種類(純正品又は純正品以外のもの)と予約する動作モードとを対応させることも容易になる。
[変形例]
なお、上記フローチャート(図18から図22)では、主にトナーカートリッジ52の交換に伴う動作モードの設定を説明したが、動作モードの設定は、トナーカートリッジ52の交換と関係のないタイミングで行うことができる。すなわち、図23(A)に示された画面294はいつでも表示可能であり、ユーザは、UI装置18に表示されている図23(A)に示された画面294のキーボタン296aをタッチすることにより、図25に示された動作モード選択画面299を表示させることができる。
画像形成装置10は、予約を受け付ける期間以外において、動作モード選択画面299でいずれかの動作モードが選択されると、選択された動作モードを直ちに適用する。
また、上記フローチャート(図22)において、画像形成装置10は、トナーカートリッジ52の交換検知(S202)をトリガーとして、予約された動作モードへの移行を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、トナーカートリッジ52の使用可能期間の経過をトリガーとして、予約された動作モードへの移行を行ってもよい。この場合に、画像形成装置10は、予約された動作モードと新たに装着されたトナーカートリッジ52との組合せが妥当であるか否かを判定することなく、トナーカートリッジ52のライフカウント値264が寿命しきい値240に達した時に、予約された動作モードに移行する。
また、ユーザは、ホスト装置2を用いて、動作モードの予約を行うことができる。すなわち、ホスト装置2は、図18のS14において、画像形成装置10からの要求に応じて、図23(B)に示された画面294(予約開始メッセージ298及びトナーカートリッジの交換警告表示297が表示されたもの)をポップアップで表示し、この画面294でキーボタン296bがクリックされると、動作モードの予約を受け付ける動作モード予約画面295(図24)を表示する。ホスト装置2は、動作モード予約画面295でいずれかの動作モードが選択されると、選択された動作モードを予約されたものとして画像形成装置10に通知する。なお、画像形成装置10は、予約開始メッセージ298等を電子メールでホスト装置2に送信することにより、図23(B)に示された画面294(予約開始メッセージ298及びトナーカートリッジの交換警告表示297が表示されたもの)をホスト装置2に表示させてもよい。
このように、画像形成装置10は、動作モードの予約を促す予約開始メッセージをホスト装置2に表示し、さらに、このホスト装置2を介して動作モードの予約を受け付ける。これにより、管理者は、わざわざ画像形成装置10の近くまで行かなくても、動作モードの予約を行うことができる。
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。 プログラムROM224に記憶され、実行プログラム238の一部を構成する予約管理モジュール500の機能構成を示す図である。 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、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。 ユニットの交換に関する画像形成装置10の動作を示すフローチャート(S10)である。 予約がない場合の動作モードの設定処理を示すフローチャート(S20)である。 トナーカートリッジが交換されたか否かを検知するユニット交換検知処理を示すフローチャート(S50)である。 ユーザが動作モードを選択するために、画像形成装置が行う動作モード選択処理を示すフローチャート(S60)である。 予約がある場合の動作モードの設定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)は動作モードの選択を開始するための入力を受入れる画面であり、(B)は動作モードの予約を開始するための入力を受入れる画面である。 動作モードの予約を受け付ける動作モード予約画面を例示する図である。 UI装置に表示される画面を例示する図であって、(A)は純正品のトナーカートリッジが装着されたときの動作モード選択画面であり、(B)は純正品以外のトナーカートリッジが装着されたときの動作モード選択画面である。
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 トナーカートリッジ
54 像担持体
56 無線通信部
74 中間転写体
90 画像濃度センサ
106 制御部
108 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
170 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

Claims (9)

  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、
    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、
    装着されている交換ユニットの交換前に前記入力手段によりこの交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける予約受付手段と
    を有し、
    前記制御手段は、前記予約受付手段により動作モードの予約が受け付けられた場合に、受け付けられた予約に応じて動作モードを適用する
    画像形成装置。
  2. 装着されている交換ユニットの使用可能期間が経過したことを検知する寿命検知手段
    をさらに有し、
    前記制御手段は、前記寿命検知手段により使用可能期間の経過が検知された時に、予約された動作モードで制御を開始する
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 交換ユニットの交換を検知する交換検知手段
    をさらに有し、
    前記制御手段は、前記交換検知手段により交換ユニットの交換が検知された時に、予約された動作モードで制御を開始する
    請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 交換ユニットの使用量に応じたタイミングで、動作モードの予約を促す予約開始メッセージを出力するメッセージ出力手段
    をさらに有し、
    前記予約受付手段は、予約開始メッセージが出力されたタイミングから交換ユニットが交換されるタイミングまでの間で、前記入力手段により動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける
    請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 装着された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
    をさらに有し、
    前記制御手段は、前記判別手段による判別結果と、前記予約受付手段により予約された動作モードとの組合せに応じて、適用すべき動作モードを決定する
    請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、前記判別手段による判別結果に対応する動作モードと、前記予約受付手段により予約された動作モードとが一致しない場合に、判別結果に対応する動作モード、又は、予約された動作モードを適用して制御を開始する
    請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 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、
    交換ユニットの使用量に応じたタイミングで、動作モードの予約を促す予約開始メッセージを出力するメッセージ出力手段と、
    動作モードの予約を受け付ける予約受付手段と、
    前記予約受付手段により受け付けた動作モードの予約に応じて、制御を行う制御手段と
    を有する画像形成装置。
  8. 画像形成装置と、
    この画像形成装置に接続されたホスト装置とを有し、
    前記ホスト装置は、
    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
    を有し、
    前記画像形成装置は、
    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、
    前記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、
    装着されている交換ユニットの交換前に前記入力手段によりこの交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードが選択された場合に、選択された動作モードを予約として受け付ける予約受付手段と
    を有し、
    前記制御手段は、前記予約受付手段によりいずれかの交換ユニットについて動作モードの予約が受け付けられた場合に、この交換ユニットが装着されている時には、予約された動作モードで制御を行う
    画像形成システム。
  9. 装置本体に交換可能に少なくとも1つの交換ユニットが装着された画像形成装置の制御方法であって、
    装着されている交換ユニットの交換前に、この交換ユニットの後に装着される交換ユニットについて動作モードの予約を受け付け、
    装着されている交換ユニットが交換されたことを条件として、予約された動作モードで制御を開始する
    画像形成装置の制御方法。
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