JP2006317694A - プロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、消費電力を適切に削減するプロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置に関する。
【解決手段】カラー画像形成装置１は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋを用いて画像形成するとともに、電力消費量の異なる複数の電力モード間を設定された移行時間で遷移するが、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋに設けられているカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに、少なくとも各電力モード、各電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶し、当該カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋの電力管理データの読み書きを行って、電力管理データに基づいて各電力モードの移行を制御して消費電力を削減する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置に関し、詳細には、画像形成装置の電力管理に必要なデータを記憶するプロセスカートリッジ、当該プロセスカートリッジを着脱可能に装着して消費電力の削減を行う画像形成装置及びプロセスカートリッジのデータの最適化を行う電力管理装置に関する。

ファクシミリ装置、複写装置及びプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に現像剤を載せるための作像プロセス電圧、現像剤の残量検知や現像剤を転写紙上に固定するための定着部の温度等の各種アナログ信号を、作像ユニットや定着ユニット等の各部から制御回路に出力し、制御回路で各々の状態を最適化することで、形成される画像の品質の向上を図っている。

また、近年、画像形成装置においても省エネルギーの要望が強く、画像形成動作中以外の待機状態では、画像形成装置の消費電力を低減することが要望されている。そこで、近時の画像形成装置では、待機状態の消費電力を低減させるために、待機状態においては、必要最小限のユニットについてのみ電力を供給し、画像形成動作時にしか使用しないユニットへの電力供給を停止することで、画像形成装置としてのシステム全体の消費電力を低減させている。また、省エネルギーモードを備えた画像形成装置は、省エネルギーモードとして、それぞれ消費電力値の異なる複数段階の省エネルギーモードを備えている。

そして、本出願人は、先に、複数段階の省エネルギーモードを備えた画像形成装置において、各省エネルギーモードでの消費電力を算出して表示することで、ユーザが消費電力を把握することのできる画像形成装置を提案している（特許文献１参照）。

特開２００２−２２５３９５号公報

しかしながら、従来技術にあっては、各省エネルギーモードでの消費電力をユーザが分かるようにしているが、省エネルギーをさらに効率的に向上させる上で、また、近年のプロセスカートリッジ化に対応した省エネルギーを向上させる上で、改良の必要があった。

すなわち、上記従来技術にあっては、各段階の省エネルギーモードでの消費電力量を知ることはできるが、各電力モード間の移行時間、すなわち、電力モードの状態を最適化して、より一層の消費電力の削減を図る上で、改良の必要があった。

特に、近年、感光体と現像ユニットをカートリッジ内に一体化したプロセスカートリッジを搭載して画像形成する画像形成装置が出現しており、このようなプロセスカートリッジを用いて画像形成するとともに、省エネルギーモード等の各電力モードを実行して消費電力を削減する場合の各電力モードの状態を最適化して、消費電力を削減する場合にも適切に適用することのできる技術が要望されている。

そこで、本発明は、複数の電力モードを遷移して画像形成する画像形成装置の消費電力を削減するのに必要な電力管理データを記憶する記憶手段を搭載して、消費電力の削減に供するプロセスカートリッジ、当該プロセスカートリッジの電力管理データに基づいて消費電力を適切に削減する画像形成装置及び当該プロセスカートリッジの電力管理データを利用形態に応じて最適化して画像形成装置の消費電力のより一層の削減を図る電力管理装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明のプロセスカートリッジは、電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間を設定された移行時間で遷移する画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶し、前記画像形成装置によって当該電力管理データの所定のデータが読み書きされる記憶手段が設けられていることにより、上記目的を達成している。

請求項２記載の発明の画像形成装置は、プロセスカートリッジを用いて画像形成するとともに、電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間を設定された移行時間で遷移する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジに、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶する記憶手段が設けられ、当該記憶手段の電力管理データを読み取って、当該電力管理データに基づいて前記各電力モードの移行を制御して、前記消費電力を削減することにより、上記目的を達成している。

この場合、例えば、請求項３に記載するように、前記画像形成装置は、前記記憶手段から前記電力管理データを読み込んで、当該電力管理データに基づいて消費電力を削減するのに最適な前記各電力モード間の移行時間を決定する電力モード最適化処理を行うものであってもよい。

請求項４記載の発明の電力管理装置は、電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間の移行時間を適宜設定することで、消費電力量を削減する画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに取り付けられ、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶する記憶手段から当該電力管理データを読み込んで、当該電力管理データに基づいて前記画像形成装置での消費電力を削減するのに最適な前記各電力モード間の移行時間を決定する電力モード最適化処理を行うことにより、上記目的を達成している。

本発明のプロセスカートリッジによれば、着脱可能に装着される画像形成装置の消費電力の管理に必要な電力管理データを記憶する記憶手段が設けられているので、画像形成装置が、当該記憶手段の電力管理データを用いて消費電力を適切に削減できるようにすることができるとともに、プロセスカートリッジの交換等の時期に、記憶手段の電力管理データが利用形態に応じて最適化されて、再度画像形成装置に取り付けられることで、より一層適切に消費電力を削減できるようにすることができる。

本発明の画像形成装置によれば、電力消費量の異なる複数の電力モード間を設定された移行時間で遷移するに際して、着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに設けられた記憶手段の記憶する電力管理データに基づいて各電力モードの移行を制御するので、消費電力を適切に削減することができるとともに、プロセスカートリッジの交換等の時期に、記憶手段の電力管理データが利用形態に応じて最適化されて、再度取り付けられることで、より一層適切に消費電力を削減できるようにすることができる。

本発明の電力管理装置によれば、プロセスカートリッジの記憶手段から電力管理データを読み込んで、当該電力管理データに基づいて画像形成装置での消費電力を削減するのに最適な各電力モード間の移行時間を決定する電力モード最適化処理を行うので、プロセスカートリッジの交換等の時期に、記憶手段の電力管理データを利用形態に応じて最適化することができ、画像形成装置の消費電力を適切に削減できるようにすることができる。

以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１〜図１２は、本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置１の正面概略構成図である。

図１において、カラー画像形成装置１は、本体筐体２内に、給紙部１０、プロッタ部２０等が収納され、本体筐体２の上部に、スキャナ部１１０が配設されている。

スキャナ部１１０は、原稿に読取光を照射して、当該原稿を主走査・副走査して、当該原稿の画像を読み取り、読み取った原稿の画像データをプロッタ部２０に転送する。

給紙部１０は、第１給紙トレイ１１、第２給紙トレイ１２、給紙ローラ１３、１４、分離パッド１５、１６、搬送ローラ１７及びレジストローラ１８等を備えており、各給紙トレイ１１、１２は、それぞれ各種用紙サイズの記録紙Ｐを複数枚収納する。給紙部１０は、給紙トレイ１１、１２内の記録紙Ｐを給紙ローラ１３、１４と分離パッド１５、１６で１枚ずつ分離して、搬送ローラ１７に送り出し、搬送ローラ１７でレジストローラ１８に搬送する。レジストローラ１８は、搬送ローラ１７により搬送されてきた記録紙Ｐをタイミング調整した後、プロッタ部２０に搬送する。

プロッタ部２０は、感光体ベルトユニット３０、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のプロセスカートリッジ４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、４０Ｋ、中間転写ベルトユニット５０、２次転写ユニット６０、書込ユニット７０、帯電ユニット８０、定着ユニット９０及び排紙ユニット１００等を備えており、画像形成装置１は、このプロッタ部２０の上部の本体筐体２内に、排紙トレイ３が形成されている。

感光体ベルトユニット３０は、ローラ３１、３２、３３、これらのローラ３１〜３３に張り渡され環状に形成されたベルト状の感光体ベルト３４、感光体クリーニング部３５及び感光体廃トナーボトル３６等を備えており、感光体ベルト３４は、少なくともローラ３１〜３３の１つが回転駆動されることで、ローラ３１〜３３に沿って図１中の時計方向に回転駆動される。

帯電ユニット８０は、ローラ３２の近傍で感光体ベルト３４に近接して配設されており、感光体ベルト３４を一様に帯電させる。

書込ユニット７０は、スキャナ部１１０からの各色の画像データに基づいて変調したレーザビームを帯電ユニット８０で一様に帯電された感光体ベルト３４上に、１色ずつ順次照射して、感光体ベルト３４が１周する毎に、感光体ベルト３４上に各色の静電潜像を順次形成する。

プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋは、図２に示すように、下側からＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の順に配設されており、それぞれＭＣＹＫの各色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋと現像ユニット４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ等がカートリッジ４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｙ、４３Ｋ内に収納されている。プロセスカートリッジ４０〜４０Ｋは、各色のトナーボトル４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋから各色のトナーを対応する現像ユニット４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋに供給し、各色の現像ユニット４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋが、順次、上記感光体ベルト３４が１周する毎に、各色の画像データに基づいて書込ユニット７０によって形成された感光体ベルト３４上の当該色の静電潜像に対して当該色のトナーを供給することで、現像して各色のトナー画像を順次形成する。

感光体ベルト３４は、回転されることで、感光体ベルト３４上に形成された各色のトナー画像を、１周する毎に、ローラ３３部分で、中間転写ベルトユニット５０の中間転写ベルト５１に順次重ね合わせて転写し、中間転写ベルト５１上にフルカラーのトナー画像を転写形成する。

転写の完了した感光体ベルト３４は、残留するトナーが感光体クリーニング部３５で除去され、当該除去された廃トナーが感光体廃トナーボトル３６内に収納される。

中間転写ベルトユニット５０は、複数のローラ５２に中間転写ベルト５１が架け渡されており、少なくとも１つのローラ５２が回転駆動されることで、図１中の反時計方向に回転駆動される。中間転写ベルトユニット５０は、中間転写ベルトクリーニング部５３、中間転写廃トナーボトル５４及び中間転写ローラ５５等を備えており、中間転写ローラ５５で、上記感光体ベルト３４上の各色のトナー画像を中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて転写させてカラーのトナー画像を形成する。

中間転写ベルト５１には、感光体ベルト３４と反対側の位置に、２次転写ユニット６０が配設されており、この２次転写ユニット６０と中間転写ベルト５１との間に、上記給紙ユニット１０の給紙トレイ１１、１２から送り出され、レジストローラ１８でタイミング調整された記録紙Ｐが搬送されてくる。

２次転写ユニット６０は、中間転写ベルト５１との間に搬送されてきた記録紙Ｐに、中間転写ベルト５１上のカラーのトナー画像を転写させる。

転写の完了した中間転写ベルト５１は、残留するトナーが中間転写ベルトクリーニング部５３で除去されて、当該除去された廃トナーが中間転写廃トナーボトル５４内に収納される。

プロッタ部２０は、２次転写ユニット６０でカラーのトナー画像の転写された記録紙Ｐを定着ユニット９０に搬送し、定着ユニット９０で、記録紙Ｐを搬送しつつ加熱・加圧して、記録紙Ｐ上のトナー画像を記録紙Ｐに定着させる。

定着ユニット９０は、定着の完了した記録紙Ｐを排紙ユニット１００に搬送し、排紙ユニット１００は、定着の完了した記録紙Ｐを排紙トレイ３上に排出する。

そして、上記プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋは、図２に示したように、それぞれカートリッジメモリ（記憶手段）４４Ｍ〜４４Ｋが着脱可能に設けられており、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋとしては、電源が供給されていないときにもその記憶内容を保持する不揮発性メモリが用いられている。

カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋは、カラー画像形成装置１によりデータの書き込み、読み出し、消去等のデータ処理が可能となっており、少なくともカラー画像形成装置１の備えている各種電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶する。

そして、カラー画像形成装置１は、図３に示すようにブロック構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、操作パネル２０４、シリアル通信モジュール２０５、Ｉ／Ｏ制御部２０６、各種センサ２０７、各種モータ２０８、読取制御部２０９、上記スキャナ部１１０、書込制御部２１０、上記プロッタ部２０、通信制御部２１１及び網制御部２１２等を備えていて、上記各部は、バス２１３により接続されている。

ＲＯＭ２０２には、カラー画像形成装置１としての基本プログラムや後述する電力削減処理プログラムや電力モード最適化処理プログラム等の各種プログラム及びこれらの各種プログラムを実行する上で必要な各種データが格納されており、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークメモリとして利用されてＣＰＵ２０１の動作に伴う各種データを記憶するとともに、その他の必要な各種データを記憶する。

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２内のプログラムに基づいて、ＲＡＭ２０３をワークメモリとして利用しつつカラー画像形成装置１の各部を制御してカラー画像形成装置１としての基本処理を実行するとともに、後述する電力削減処理及び電力モード最適化処理等の各種処理を実行する。

操作パネル２０４は、カラー画像形成装置１の各種動作を行うための操作を行う操作キーや各種情報を表示出力するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイ等を備えている。

シリアル通信モジュール２０５は、上記プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの各カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋと有線または無線で接続され、ＣＰＵ２０１の制御下で、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋから必要な電力管理データを読み出し、また、書き込む。

Ｉ／Ｏ制御部２０６は、各種センサ（例えば、給紙トレイ１１、１２内の記録紙Ｐの有無を検出する用紙センサ、記録紙Ｐの搬送状態を検出する給紙センサ、レジストローラ１８への記録紙Ｐの搬送を検出するレジストセンサ等）２０７や各種モータ（例えば、感光体ベルト３４を駆動する感光体ベルトモータ、給紙ローラ１３、１４を回転駆動させる給紙モータ等）２０８が接続され、ＣＰＵ２０１の制御下で、各種センサ２０７からの信号を取り込んでＣＰＵ２０１に渡し、ＣＰＵ２０１が、各種モータ２０８の駆動を制御する。

読取制御部２０９には、スキャナ部１１０が接続されており、読取制御部２０９は、ＣＰＵ２０１の制御下で、スキャナ部１１０の動作を制御する。

書込制御部２１０には、プロッタ部２０が接続されており、書込制御部２０９の制御下で、プロッタ部２０の動作を制御する。

通信制御部２１１には、網制御部２１２が接続されており、網制御部２１２には、回線、例えば、公衆電話回線あるいは専用回線等が接続されている。網制御部２１２は、ＣＰＵ２０１及び通信制御部２１１の制御下で動作して、回線からの発呼に対して自動着呼し、また、回線への自動発呼処理を行う。通信制御部２１１は、網制御部２１２に接続されている回線を介して接続された相手ファクシミリ装置との間でファクシミリ制御信号の交換を行うとともに、データ変換を行って、ファクシミリ通信手順を実行する。

また、本実施例のカラー画像形成装置１は、図４にその電力モードの遷移図を示すように、それぞれ消費電力の異なる複数の電力モードを有している。

図４において、待機モードは、カラー画像形成装置１本体のStand-by（待機中）状態であり、プロッタ出力モードは、カラー画像形成装置１のコピー動作、プロッタ動作等の稼動状態である。カラー画像形成装置１は、いま、待機モードにおいて、操作パネル２０４上の予熱キーが押された場合または予め操作パネル２０４上から任意の操作が行われると、所定の設定移行時間であるタイマー値Ｔ１後には、ディスプレイを消したり、定着ユニット９０の設定温度を下げる等の低消費電力処理を行って、予熱状態まで消費電力を下げた予熱モードに移行する。

また、カラー画像形成装置１は、予熱モードにおいて、操作パネル２０４上の予熱キーが押された場合または予め操作パネル２０４上で任意の操作が行われると、所定の設定移行時間であるタイマー値Ｔ２後に、エナジースター規格の低電力モードで定義されている条件を満足する低電力モードに移行する。

さらに、カラー画像形成装置１は、低電力モードにおいては、操作パネル２０４上の電源キーが押された場合または予め操作パネル２０４上で任意の操作が行われると、所定の設定移行時間であるタイマー値Ｔ３後には、エナジースター規格のスリープモードで定義されている条件を満足する定着ＯＦＦ／静音モードに移行する。

また、カラー画像形成装置１は、定着ＯＦＦ／静音モードにおいては、カラー画像形成装置１がコピー機能のみを有している場合には、ＲＯＭ２０２内のプログラムで内部タイマーとして設定されている所定の設定移行時間である時間ｔ２後に、エナジースター規格のオフモードで定義されている条件を満足する停止モードへ移行し、カラー画像形成装置１がコピー・プリンタ・スキャナ・ＦＡＸ等の複合機能を有している場合には、ＲＯＭ２０２内のプログラムで内部タイマーとして設定されている所定の設定移行時間である時間ｔ１後に、エナジースター規格のオフモードで定義されている条件を満足する休止モードへ移行する。

そして、カラー画像形成装置１は、上記各モードからの復帰条件が以下のようになっている。すなわち、カラー画像形成装置１は、停止モードからの復帰では、図４に示す操作Ｂ：操作パネル２０４上の電源キーＯＮ／スキャナ部１１０での圧板（原稿押さえ）開検知／原稿セット検知により、待機モードに遷移する。また、カラー画像形成装置１は、休止モードからの復帰では、図４に示す操作Ｂ：操作パネル２０４上の電源キーＯＮ／スキャナ部１１０での圧板（原稿押さえ）開検知／原稿セット検知により、待機モードに遷移し、解除要求Ｋ２：プリンタ出力要求／ＦＡＸ（リンギング検出／Ｆ網リンギング検出／外付け電話のオフフック検出）により、定着ＯＦＦ／静音モードに遷移する。

また、カラー画像形成装置１は、定着ＯＦＦ／静音モードからの復帰では、図４に示す操作Ａ：操作パネル２０４上の電源キーＯＮ／電源キー以外のキー操作検知／スキャナ部１１０での圧板（原稿押さえ）開検知／原稿セット検知により待機モードに遷移し、解除要求Ｋ１：プリンタ出力要求／ＦＡＸ：リンギング検出／ＦＡＸ：Ｆ網リンギング検出により、操作パネル２０４上のディスプレイがＯＦＦである以外は待機モードと同等である夜間待機モードＡ／夜間出力モードＡに遷移する。なお、カラー画像形成装置１は、夜間待機モードからは、または、予め操作パネル２０４上で任意の操作を行うことで所定の設定移行時間であるタイマー値Ｔ４後には、エナジースター規格のスリープモードで定義されている条件を満足する定着ＯＦＦ／静音モードに移行する。

さらに、カラー画像形成装置１は、予熱モード及び低電力モードからの復帰では、操作Ａ：操作パネル２０４上の電源キーＯＮ／電源キー以外のキー操作検知／スキャナ部１１０での圧板（原稿押さえ）開検知／原稿セット検知により待機モードに遷移し、解除要求Ｋ１：プリンタ出力要求／ＦＡＸ：リンギング検出／ＦＡＸ：Ｆ網リンギング検出により操作パネル２０４上のディスプレイがＯＦＦ、予熱ＬＥＤがＯＮである以外は待機モードと同等である夜間待機モードＢ／夜間出力モードＢに遷移する。

また、カラー画像形成装置１は、夜間待機モードＢからも、予め操作パネル２０４上から任意の操作を行うことにより設定された設定移行時間であるタイマー値Ｔ５後に予熱モードに、操作パネル２０４上の電源以外のキー操作検知により、待機モードに遷移し、夜間待機モードＡからも、操作パネル２０４上にある電源キーを押された場合に待機モードに遷移する。

さらに、カラー画像形成装置１は、待機モードのときに、操作パネル２０４上にある電源キーを押された場合、定着ＯＦＦ／静音モードに、プロッタ出力モード中に操作パネル２０４上にある電源キーを押された場合、夜間出力モード／夜間待機モードに遷移する。

次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置１は、上記カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに、カラー画像形成装置１本体の管理情報とともに、少なくとも上記各電力モード時の消費電力値と各電力モード及び上記各電力モードの遷移時の設定移行時間をそれぞれ記憶しており、この設定移行時間に基づいて各電力モードの遷移処理を行うとともに、この設定移行時間を適切な設定移行時間とすることで、各電力モードをユーザの利用形態に対して最適化して、消費電力をユーザの利用形態に応じてより一層削減する。

すなわち、カラー画像形成装置１は、図４に示したように、待機モード、プロッタ出力モード、予熱モード、低電力モード、定着ＯＦＦ／静音モード、停止モード、休止モード、２つの夜間待機モードＡ、Ｂと２つの夜間出力モードＡ、Ｂの各電力モードを備えており、各電力モード間の移行を、操作パネル２０４でのキー操作及び圧板の開操作、原稿挿入操作等の各種操作に応じて行うとともに、設定移行時間に基づいて行う。

そして、カラー画像形成装置１は、上記各電力モードを遷移して動作すると、各電力モードでの動作時間（経過時間）を計時して、図５に示すように、各カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋにシリアル通信モジュール２０５に格納して記憶させるとともに、図５に示すように各電力モードでの消費電力量が設定されて各電力モードでの経過時間が記憶されている場合、次式（１）に示すように、その時点における平均消費電力値を計算して、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶させる。

｛（Ｔａ×１９１＋Ｔｂ×１２５＋Ｔｃ×９２＋Ｔｄ×４８＋Ｔｅ×１４＋Ｔｆ×６＋Ｔｈ×１９１＋Ｔｉ×１９１）／３６００＋７８０＋６５０＋６５０｝÷｛Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｅ＋Ｔｆ＋Ｔｇ＋Ｔｈ＋Ｔｉ＋Ｔｊ＋Ｔｋ｝・・・（１）
すなわち、カラー画像形成装置１は、ＣＰＵ２０１が、図６に示すように、電力モードに変化があるかチェックし（ステップＳ１０１）、電力モードに変化があると、それまでの平均消費電力値を上記算出式（１）に基づいて算出し（ステップＳ１０２）、各プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋのカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに、電力モード別消費電力値、電力モード保持時間（経過時間）及び算出式（１）で算出した平均消費電力値を書き込む（ステップＳ１０３）。

また、カラー画像形成装置１は、ＣＰＵ２０１が、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに、当該カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋの取り付けられているプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの使用開始時刻（年月日）とトナーエンド時刻（年月日）を、シリアル通信モジュール２０５を介して記憶させる。

そして、ＣＰＵ２０１は、当該プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの使用開始時刻（年月日）とトナーエンド時刻（年月日）であるＴｅｎｄから、当該プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの使用期間の平均消費電力を、次式（２）に基づいて算出して、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶させる。

｛（Ｔａ×１９１＋Ｔｂ×１２５＋Ｔｃ×９２＋Ｔｄ×４８＋Ｔｅ×１４＋Ｔｆ×６＋Ｔｈ×１９１＋Ｔｉ×１９１）／３６００＋７８０＋６５０＋６５０｝÷｛Ｔｅｎｄ×３６００｝・・・（２）
すなわち、カラー画像形成装置１は、ＣＰＵ２０１が、図７に示すように、電力モードに変化があるかチェックし（ステップＳ２０１）、電力モードに変化があると、それまでの平均消費電力値を上記算出式（２）に基づいて算出し（ステップＳ２０２）、各プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋのカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに、電力モード別消費電力値、電力モード保持時間及び算出式（２）で算出した平均消費電力値を書き込む（ステップＳ２０３）。

カラー画像形成装置１は、上述のようにして電力管理データを記憶しており、特に、図８に示すように、各電力モードでのモード保持時間判定基準、平均消費電力値が基準値Ｗｘよりも大きいか否かによる推奨設定移行時間を記憶している。そして、推奨設定移行時間は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋまたはプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋから取り外した時点のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶されている、その時点での平均消費電力が、予めカラー画像形成装置１のＲＡＭ２０３または後述する解析装置３００のＲＡＭ３０３に記憶されている判定基準Ｗｘより大きい場合と小さい場合のそれぞれに設定される。

そして、カラー画像形成装置１は、このカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋの記憶データである電力管理データ、特に、各電力モード毎のモード保持時間判定基準、基準値Ｗｘに基づく推奨設定移行時間を、ＣＰＵ２０１が、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋから読み出して、ＲＡＭ２０３に書き込み、このＲＡＭ２０３のデータに基づいて各電力モードの遷移制御を行う。

カラー画像形成装置１は、上記ＲＡＭ２０３に書き込んだデータに基づいて各電力モードの遷移制御を行うとともに、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋを使用して画像形成動作を行い、この画像形成動作を繰り返し行って、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの寿命がくると、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋの交換がユーザまたはサービスマンによって行われる。

そして、このカラー画像形成装置１から取り外されたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋは、ユーザによってカラー画像形成装置１の所定のサービスステーション等（以下、サービスステーションという。）に送られたり、サービスマンによって当該サービスステーションに届けられ、サービスステーションには、図９に示すような解析装置（電力管理装置）３００が設置されている。

解析装置３００は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋのデータに基づいて各電力モードの最適設定移行時間である各設定移行時間を判断して決定する最適電力モード解析処理を実行するものであり、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、操作パネル３０４、シリアル通信モジュール３０５、ソケット３０６、書込制御部３０７及びプロッタ部３０８等を備えていて、主要各部は、バス３０９で接続されている。

ＲＯＭ３０２は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋのデータに基づいて各電力モードの最適設定移行時間である各設定移行時間を判断して決定する最適電力モード解析処理プログラム及びこの最適電力モード解析処理を実行するのに必要な各種データを記憶している。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２内の最適電力モード解析処理プログラムに基づいてＲＡＭ３０３をワークメモリとして利用して、最適電力解析モード処理を実行する。

ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークメモリとして利用されるとともに、図８に示した各電力モードでのモード保持時間判定基準、平均消費電力値が基準値Ｗｘよりも大きいか否かによる推奨設定移行時間を記憶しており、ＣＰＵ３０１は、このＲＡＭ３０３の判定基準を用いて最適電力モード解析処理を実行する。例えば、ＣＰＵ３０１は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶されている電力モード保持時間設定値（Ｔａ〜Ｔｋ）が、予めカラー画像形成装置１のＲＡＭ３０３に記憶されている判定基準（ｔａ〜ｔｋ）と比較して、大きい場合と小さい場合で推奨設定値（推奨設定移行時間）を判断する。

操作パネル３０４は、各種操作キー及びディスプレイ等を備えており、操作キーからは、解析装置３００に上記最適電力モード解析処理を実行させるのに必要な各種操作が行われ、ディスプレイには、解析装置３００からオペレータに通知する各種情報を表示出力する。

ソケット３０６は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋから取り外されたカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋが着脱可能に装着され、シリアル通信モジュール３０５は、ソケット３０６に装着されたカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋと通信して、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋ内のデータを読み取りを行い、また、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋへのデータの書き込みを行う。

書込制御部３０７には、プロッタ部３０８が接続されており、プロッタ部３０８は、電子写真方式、インク噴射方式等の所定の画像形成方式のものが用いられている。書込制御部３０７は、ＣＰＵ３０１の制御下でプロッタ部３０を制御して、各種情報、特に、最適電力モード解析処理での解析結果を記録紙に記録出力する。

そして、解析装置３００は、上述のようにして回収されたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋからカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋが取り外され、当該取り外されたカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋがソケット３０６に装着されて、必要な操作が操作パネル３０４で行われると、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋからデータを読み出して、ＲＡＭ３０３またはＲＯＭ３０２に予め記憶されている上記判定基準に従ってその時点での電力モードに最適な最適設定移行時間を判断して決定する最適電力モード解析処理を実行する。

すなわち、図１０に示すように、解析装置３００は、操作パネル３０４から所定の操作が行われて最適電力モード解析処理プログラムが起動されると（ステップＳ３０１）、ＣＰＵ３０１が、回収されたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋに実装されていたカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋがソケット３０６にセットされているか確認し（ステップＳ３０２）、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋがソケット３０６にセットされていることを確認すると、操作パネル３０４からの所定のキー操作によって解析のスタートが指示されたかチェックする（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３で、解析スタートが指示操作されると、ＣＰＵ３０１は、ソケット３０６にセットされているカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋからデータを読み込み、図８に示した上記判定基準である最適設定判定テーブルに基づいて最適設定電力モード、すなわち、最適設定移行時間を判断する（ステップＳ３０４）。すなわち、ＣＰＵ３０１は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶されている電力モード保持時間設定値（Ｔａ〜Ｔｋ）が、予めカラー画像形成装置１のＲＡＭ３０３に記憶されている判定基準（ｔａ〜ｔｋ）と比較して、大きい場合と小さい場合で推奨設定移行時間を判断する。

ＣＰＵ３０１は、最適設定移行時間の判断を行うと、操作パネル３０４から所定の操作が行われることで、出力命令が行われたかチェックし（ステップＳ３０５）、出力命令されると、最適設定電力モードの判定に関するデータ、すなわち、最適設定移行時間を、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに書き込むとともに、プロッタ部３０８から記録出力させる（ステップＳ３０６）。

したがって、各電力モード間の移行を制御する設定移行時間を、カラー画像形成装置１の利用形態に応じてより一層適切な値に設定することができ、より一層適切に消費電力を削減することができる。

このようにして、最適設定移行時間が書き込まれたカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋを、必要な部品の交換が行われたりしたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋに取り付け、再度、当該カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋの取り付けられたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋがカラー画像形成装置１に装着され、カラー画像形成装置１の操作パネル２０４から所定のキー操作が行われると、当該装着されたプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋのカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋからデータを読み出してＲＡＭ２０３に書き込み、当該ＲＡＭ２０３に書き込んだデータに基づいて上記同様に各電力モードの制御を行う。

したがって、利用形態に応じて最適化された電力管理データ、特に、設定移行時間に基づいて各電力モード間の遷移を制御することができ、より一層適切に消費電力を削減することができる。

また、カラー画像形成装置１は、ＲＯＭ２０２内に最適電力モード解析プログラムを格納しているときには、自ら最適電力モード解析処理を実行することができ、また、カラー画像形成装置１は、操作パネル２０４の所定のキー操作で、最適電力モード解析処理の所定タイミングでの実行（電力モード最適設定随時更新機能）の有効／無効を選択することができる。

すなわち、カラー画像形成装置１のＣＰＵ２０１は、図１１に示すように、操作パネル２０４の所定のキー操作で電力モード最適設定随時更新機能の有効が選択されているかチェックし（ステップＳ４０１）、ステップＳ４０１で、電力モード最適設定随時更新機能が有効に設定されていないときには、そのまま処理を終了する。

ステップＳ４０１で、電力モード最適設定随時更新機能が有効に設定されていると、ＣＰＵ２０１は、操作パネル２０４から所定の操作に応じて、最適電力モード解析処理プログラムを起動し（ステップＳ４０２）、カラー画像形成装置１に実装されているプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４ＫからデータをＲＡＭ２０３に読み込んで、図８に示したＲＡＭ２０３の最適設定判定テーブルに基づいて最適設定電力モード、すなわち、最適設定移行時間を判断し、テーブルに基づいた値をＲＡＭ２０３に書き込んで、最適電力モードに設定する（ステップＳ４０３）。すなわち、上述のように、ＣＰＵ２０１は、プロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに記憶されている電力モード保持時間設定値（Ｔａ〜Ｔｋ）が、予めカラー画像形成装置１のＲＡＭ２０３に記憶されている判定基準（ｔａ〜ｔｋ）と比較して、大きい場合と小さい場合で推奨設定値（推奨設定移行時間）を判断する。

次に、ＣＰＵ２０１は、操作パネル２０４での所定のキー操作により操作パネル２０４のディスプレイへの表示指示が行われるのを待って（ステップＳ４０４）、最適設定電力モードの判定に関するデータ、すなわち、最適設定移行時間を、カートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに書き込むとともに、操作パネル２０４のディスプレイに表示出力し（ステップＳ４０５）、操作パネル２０４への表示状態から抜ける指示があると（ステップＳ４０６）、操作パネル２０４から所定の操作が行われることで、出力命令が行われたかチェックする（ステップＳ４０７）。

ステップＳ４０７で、出力命令されると、ＣＰＵ２０１は、最適設定電力モードの判定に関するデータ、すなわち、最適設定移行時間をプロッタ部３０８から記録出力させる（ステップＳ４０８）。

したがって、カラー画像形成装置１自体で設定移行時間を利用形態に応じて常に最適化することができ、より一層適切に消費電力を削減することができる。

さらに、本実施例のカラー画像形成装置１は、電力低減効果算出・出力機能を備えており、また、この電力低減効果算出・出力機能の有効／無効を操作パネル２０４の所定のキー操作で行うことができる。そして、カラー画像形成装置１は、操作パネル２０４で所定のキー操作が行われて電力低減効果算出・出力機能が有効に設定され、操作パネル２０４で所定のキー操作が行われると、電力低減効果算出・出力機能を実行する。

すなわち、カラー画像形成装置１は、図１２に示すように、操作パネル２０４で所定のキー操作が行われて電力低減効果算出・出力機能が有効に設定され、操作パネル２０４で所定のキー操作が行われると（ステップＳ５０１）、ＣＰＵ２０１が、カラー画像形成装置１に実装されているプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４ＫからデータをＲＡＭ２０３に読み込み、図８に示したＲＡＭ２０３の最適設定判定テーブルに基づいて最適電力モード設定を判断し、当該最適設定判定テーブルに基づいた値を電力設定更新後の平均消費電力として、電力設定更新前後の平均消費電力値を引き算または割り算することで、電力低減効果を算出する（ステップＳ５０２）。

次に、ＣＰＵ２０１は、カラー画像形成装置１に実装されているプロセスカートリッジ４０Ｍ〜４０Ｋ上のカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋ及びＲＡＭ２０３に対して、電力モード別消費電力値、電力モード保持時間における消費電力値、電力設定更新前後の平均消費電力値とともに、算出した電力低減効果を書き込み（ステップＳ５０３）、操作パネル２０４での所定のキー操作によって操作パネル２０４のディスプレイへの表示命令が行われたかチェックする（ステップＳ５０４）。

ステップＳ５０４で、操作パネル２０４のディスプレイへの表示命令が行われると、ＣＰＵ２０１は、操作パネル２０４のディスプレイに電力低減効果を表示出力し（ステップＳ５０５）、操作パネル２０４のディスプレイへの表示状態から抜ける指示があると（ステップＳ５０６）、操作パネル２０４から所定のキー操作によって印刷出力命令が行われたかチェックする（ステップＳ５０７）。

ステップＳ５０７で、印刷出力命令が行われると、ＣＰＵ２０１は、電力低減効果をプロッタ部３０８に記録紙に記録出力させる（ステップＳ５０８）。

したがって、電力削減効果をユーザが容易に認識できるようにすることができ、利用性を向上させることができる。

また、上記電力低減効果算出・出力処理は、解析装置３００が、回収したカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋの記憶している電力管理データに基づいて行い、当該算出した電力低減効果をカートリッジメモリ４４Ｍ〜４４Ｋに書き込み、また、用紙に記録出力するようにしてもよい。

このようにすると、電力低減効果算出・出力機能を備えていない画像形成装置においても、電力削減（低減）効果をユーザが容易に認識できるようにすることができ、利用性を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

複数の電力モードを有する画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジ、当該プロセスカートリッジを着脱可能に装着して消費電力の削減を行う画像形成装置及びプロセスカートリッジのデータの最適化を行う電力管理装置一般に適用することができる。

本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置の一実施例の画像形成装置の正面概略構成図。 図１のプロセスカートリッジ部分の側面拡大断面図。 図１の画像形成装置の回路ブロック構成図。 図１の画像形成装置の電力モードの遷移図。 図３のプロセスカートリッジのカートリッジメモリ等に記憶される各電力モードでの消費電力、経過時間及び平均消費電力の一例を示す図。 図１の画像形成装置による電力モードの変化毎の平均消費電力算出処理を示すフローチャート。 図１の画像形成装置によるプロセスカートリッジの使用期間の電力モードの変化毎の平均消費電力算出処理を示すフローチャート。 図３のプロセスカートリッジのカートリッジメモリ等に記憶される各電力モードでの最適移行時間の判定基準の一例を示す図。 本発明のプロセスカートリッジ、画像形成装置及び電力管理装置の一実施例の解析装置の正面概略構成図。 図９の解析装置による最適電力モード解析処理を示すフローチャート。 図１の画像形成装置による最適電力モード解析処理を示すフローチャート。 図１の画像形成装置による電力低減効果算出・出力処理を示すフローチャート。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
２ 本体筐体
３ 排紙トレイ
１０ 給紙部
１１ 第１給紙トレイ
１２ 第２給紙トレイ
１３、１４ 給紙ローラ
１５、１６ 分離パッド
１７ 搬送ローラ
１８ レジストローラ
２０ プロッタ部
３０ 感光体ベルトユニット
３１〜３３ ローラ
３４ 感光体ベルト
３５ 感光体クリーニング部
３６ 感光体廃トナーボトル
４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｙ、４０Ｋ プロセスカートリッジ
４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｙ、４１Ｋ トナーボトル
４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｙ、４２Ｋ 現像ユニット
４３Ｍ、４３Ｃ、４３Ｙ、４３Ｋ カートリッジ
５０ 中間転写ベルトユニット
５１ 中間転写ベルト
５２ ローラ
５３ 中間転写ベルトクリーニング部
５４ 中間転写廃トナーボトル
５５ 中間転写ローラ
６０ ２次転写ユニット
７０ 書込ユニット
８０ 帯電ユニット
９０ 定着ユニット
１００ 排紙ユニット
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ 操作パネル
２０５ シリアル通信モジュール
２０６ Ｉ／Ｏ制御部
２０７ 各種センサ
２０８ 各種モータ
２０９ 読取制御部
２１０ 書込制御部
２１１ 通信制御部
２１２ 網制御部
２１３ バス
３００ 解析装置
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ 操作パネル
３０５ シリアル通信モジュール
３０６ ソケット
３０７ 書込制御部
３０８ プロッタ部
３０９ バス

Claims (4)

1. 電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間を設定された移行時間で遷移する画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶し、前記画像形成装置によって当該電力管理データの所定のデータが読み書きされる記憶手段が設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. プロセスカートリッジを用いて画像形成するとともに、電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間を設定された移行時間で遷移する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジに、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶する記憶手段が設けられ、当該記憶手段の電力管理データを読み取って、当該電力管理データに基づいて前記各電力モードの移行を制御して、前記消費電力を削減することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記記憶手段から前記電力管理データを読み込んで、当該電力管理データに基づいて消費電力を削減するのに最適な前記各電力モード間の移行時間を決定する電力モード最適化処理を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 電力消費量の異なる複数の電力モードを備え、当該各電力モード間の移行時間を適宜設定することで、消費電力量を削減する画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジに取り付けられ、少なくとも前記各電力モード、当該電力モードでの単位時間当たりの消費電力量、各電力モードへの遷移回数、各電力モード維持時間、各電力モードにおける消費電力量から算出した平均消費電力及び前記各電力モード間の設定移行時間からなる電力管理データを記憶する記憶手段から当該電力管理データを読み込んで、当該電力管理データに基づいて前記画像形成装置での消費電力を削減するのに最適な前記各電力モード間の移行時間を決定する電力モード最適化処理を行うことを特徴とする電力管理装置。
   

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