JP2005326738A - 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】 通信開始の設定処理において、装着されたトナーカートリッジが純正品か純正品以外のものかの判定をするために所定の時間間隔で通信を開始するポーリング、及び、通信を開始する時刻をユーザが設定入力できるようにされている。設定されたポーリング又は時刻にしたがって、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、無線通信部とトナーカートリッジとの間で通信が可能であるか否か、及び、ユニットNVMに記憶されている情報と本体NVMに記憶されている情報とを照合することにより、トナーカートリッジが純正品か純正品以外のものかを判定し、動作モードに合わせた印刷準備をする。
【選択図】 図17
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、及びトナー濃度パラメータ群248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。
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。
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、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、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、用紙に転写される最大画像の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15: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16(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。
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は、トナーカートリッジ52について、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を示すフローチャート(S10)である。
図18は、ユーザの入力により、制御部106が通信開始(判定時期)の設定をする処理を示すフローチャート(S20)である。
図19は、画像形成装置10が行う純正品に対する動作モード移行処理を示すフローチャート(S30)である。
図20は、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移行処理を示すフローチャート(S40)である。
図17に示すように、ステップ100(S100)において、純正品又は純正品以外のもののいずれであるかの判定時期の設定を開始するための入力がUI装置18などを介してあったか否かをCPU202が判断する。CPU202は、判定時期の設定を開始するための入力があった場合にはS20の処理に進み、その他の場合には判定時期の設定を開始するための入力があるまで待機する。
なお、S302とS304とは、UI装置18により同時に行われてもよい。
なお、S402とS404とは、UI装置18により同時に行われてもよい。
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(S10)において、純正品に対する動作モード移行処理(S30)は、図23に示した純正品に対する動作モード移行処理の変形例(S50)に置換され、純正品以外のものに対する動作モード移行処理(S40)は、図24に示した純正品以外のものに対する動作モード移行処理の変形例(S60)に置換されてもよい。
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
294,300 設定入力画面
308 選択画面
Claims (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、
この交換ユニットから交換ユニットに関する情報を読み出す読出し手段と、
この読出し手段の読出し結果に応じ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。 - 前記読出し手段は、所定の時間間隔及び所定の時刻の少なくともいずれかに合わせて、前記交換ユニットに関する情報を読み出す請求項1記載の画像形成装置。
- 前記読出し手段が前記交換ユニットに関する情報を読み出す時間間隔及び時刻の少なくともいずれかを設定する設定手段を有し、
前記読出し手段は、前記設定手段により設定された時間間隔及び時刻の少なくともいずれかに合わせて、前記交換ユニットに関する情報を読み出す請求項1記載の画像形成装置。 - 前記判別手段の判別結果に応じて表示をする表示手段を有する請求項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、
この交換ユニットから交換ユニットに関する情報を読み出す読出し手段と、
この読出し手段の読出し結果に応じ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判別手段と、
この判別手段の判別結果に応じて、純正品である交換ユニットに対応した動作モード、又は、この動作モードとは異なる他の動作モードのいずれかに動作モードを切り替える切換手段と、
この切替手段により切り替えられた動作モードで制御を行う制御手段とを有し、
前記読出し手段は、所定の時間間隔及び所定の時刻の少なくともいずれかに合わせて、前記交換ユニットに関する情報を読み出す画像形成装置。 - 前記読出し手段は、所定の時間間隔及び所定の時刻の少なくともいずれかに合わせて、前記交換ユニットに関する情報を読み出す請求項5記載の画像形成装置。
- 前記読出し手段が前記交換ユニットに関する情報を読み出す時間間隔及び時刻の少なくともいずれかを設定する設定手段を有し、
前記読出し手段は、前記設定手段により設定された時間間隔及び時刻の少なくともいずれかに合わせて、前記交換ユニットに関する情報を読み出す請求項5記載の画像形成装置。
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