JP2008122873A

JP2008122873A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008122873A
Application number: JP2006309564A
Authority: JP
Inventors: Shigetoshi Takamatsu; 成年高松; Takahiro Sasai; 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-05-29

Abstract

【課題】本発明は、感光体ドラムが交換可能にユニット化されて装着された画像形成ユニットに対して、感光体ドラムの交換及び画像形成ユニットの交換を正確に処理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ものである。
【解決手段】装着された画像形成ユニット及びドラムユニットがそれぞれ新品であるか識別し（Ｓ２０２、Ｓ２０９）、いずれかが新品でないと識別された場合には、記憶された使用実績データに基づいて新品でない方の交換時期が既に到来しているか判定し（Ｓ２０７、Ｓ２１４）、既に交換時期が到来していると本体側で判定されている場合には装置を待機状態とする。また、交換時期が到来していない場合でもユニット側及び本体側で記憶している使用実績データが整合しているか判定して、整合していない場合にも装置を待機状態とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといったプロセス処理により画像形成を行うものが知られている。

こうした画像形成装置では、構成部品を必要に応じてユニット化して装置に着脱可能とし、構成部品の交換時期が到来すると適宜交換するようになっている。特に、消耗品であるトナーを貯留する現像器はトナーの残量が少なくなると交換するようにされており、また、感光体ドラムについてもユニット化して寿命が到来すると交換することが行なわれている。

現像器や感光体ドラムといった交換することが必要な構成部品は、交換により新品が装着されると初期化処理が必要となることから、装着された構成部品が新品であるか否か確認することが行なわれている（特許文献１参照）。また、交換が必要な構成部品の使用実績データを算出して交換時期の到来を判定することが行なわれている（特許文献２参照）。
特開２００６−６５１３７号公報特開２００６−９１５１０号公報

交換が必要な現像器及び感光体ドラムをユニット化する場合に、現像器及び感光体ドラムを搭載した一体型の画像形成ユニットを装置本体に交換可能に装着することが考えられるが、現像器の交換時期は感光体ドラムの交換時期よりも早く到来するため、感光体ドラムについてもユニット化して画像形成ユニットに交換可能に装着するように構成することが望ましい。感光体ドラムをユニット化して交換可能とすることで、現像器を備えた画像形成ユニットを交換する場合に交換時期が到来していない感光体ドラムは取り外して新しい画像形成ユニットに装着しそのまま継続使用することができる。

このような画像形成ユニットについて交換された際に新品であるか確認する場合、感光体ドラムはそのまま継続使用しているにもかかわらず新品と判断されてしまうおそれがあり、逆に画像形成ユニットを交換せずに感光体ドラムのみ新品に交換した場合には感光体ドラムが継続使用されていると判断されてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、感光体ドラムが交換可能にユニット化されて装着された画像形成ユニットに対して、感光体ドラムの交換及び画像形成ユニットの交換を正確に処理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ものである。

本発明に係る画像形成装置は、少なくとも感光体ドラムを備えるドラムユニットと、前記感光体ドラムに可視像を形成する現像器を少なくとも備えるとともに前記ドラムユニットを交換可能に装着する画像形成ユニットとを備え、前記画像形成ユニットを交換可能に本体側に装着する画像形成装置であって、装着された前記画像形成ユニット及び前記ドラムユニットがそれぞれ新品であるか識別する新品識別手段と、前記現像器及び前記感光体ドラムの使用実績に基づいてそれぞれの使用実績データを算出して記憶する使用実績処理手段と、記憶された使用実績データに基づいて前記現像器及び前記感光体ドラムの交換時期の到来を判定する判定手段と、前記新品識別手段により前記画像形成ユニット及び前記ドラムユニットの少なくとも一方が新品ではないと識別された際に新品ではないと識別された方の交換時期の到来が前記判定手段により判定されている場合には装置を待機状態とする動作制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記使用実績処理手段は、前記画像形成ユニットに取り付けられた記憶媒体に前記現像器の使用実績データを記憶させるとともに前記ドラムユニットに取り付けられた記憶媒体に前記感光体ドラムの使用実績データを記憶させ、前記動作制御手段は、新品ではないと識別された方の交換時期が到来していないと判定されている場合において前記使用実績処理手段により記憶された使用実績データが新品でないと識別された方の記憶媒体に記憶された使用実績データと整合性がない場合には装置を待機状態とすることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、ドラムユニット及び画像形成ユニットのそれぞれについて装着されたものが新品であるか識別できるので、画像形成ユニットが交換された場合にドラムユニットが継続使用されてもドラムユニットの継続使用を識別することができ、またドラムユニットのみが交換された場合にも新品の感光体ドラムが装着されたことを正確に識別することができる。そのため、装着された新品の構成部品に対応して初期化処理を正確に行なうことが可能となる。

また、新品識別手段によりドラムユニット及び画像形成ユニットの少なくとも一方が新品ではないと識別された際に新品ではないと識別された方の交換時期の到来が判定手段により判定されている場合には装置を待機状態とすることで、交換時期が到来したにもかかわらず新品が装着されてないと画像形成処理が行なわれることがなく、現像剤の欠乏や感光体ドラムの摩耗等に伴うトラブルを未然に防止することができる。そして、使用済みのドラムユニットや画像形成ユニットを再利用したユニットについても新品と識別されないので、再利用品を使用することによるトラブルについても未然に防止することが可能となる。

また、画像形成ユニットに取り付けられた記憶媒体に現像器の使用実績データを記憶させるとともにドラムユニットに取り付けられた記憶媒体に感光体ドラムの使用実績データを記憶させておき、新品ではないと識別された方の交換時期が到来していないと判定されている場合において使用実績処理手段により本体側に記憶された使用実績データが新品でないと識別された方の記憶媒体に記憶された使用実績データと整合性がない場合には装置を待機状態とすることで、それぞれのユニットにも使用実績データを記録媒体に記憶させておき、本体側の使用実績データを照合してユニット側の使用実績データと整合性がないと継続使用ではないユニットが装着されたものとして画像形成処理を行なわないようにすることができる。そのため、再利用された別のユニットを装着された場合に再利用品を使用することによるトラブルを未然に防止することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排紙トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載される。フラッパ１２は、アーム１３がモータにより回転して上方に回動することで、それに連動して上方に回動する。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１４が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１４に圧接するように、アーム１３により支持されている。この状態でピックアップローラ１４が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙され、フィードローラ１５及びプレスローラ１６に挟持されて搬送されるようになる。

給紙された用紙は、レジストローラ１７及びプレスローラ１８により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１９、クリーニング機構２０、コロナ帯電器２１、感光体ドラム２２、転写ローラ２３、露光ヘッド２４及び定着ローラ２５が備えられている。

現像器１９は、螺旋状の羽根を有する一対のオーガを内蔵しており、一対のオーガにより二成分系現像剤が所定方向に循環するように搬送される。循環搬送される現像剤は回転するパドルを介して現像ローラに供給される。現像ローラは、内部のマグネットローラとマグネットローラの外周面に配設された円筒状の現像スリーブからなり、現像剤のキャリアがマグネットローラの磁力により現像スリーブの表面に吸着されてキャリア穂が形成され、形成されたキャリア穂にトナーが付着した状態となる。この場合、キャリア及びトナーは、搬送されていく間に摩擦帯電により互いに逆極性に帯電するようになるため、キャリア穂にトナーが電気的な吸着力により安定した状態で保持されるようになる。

現像器１９には、内部に貯留される現像剤のトナー濃度を検知する濃度検知センサが設けられており、濃度検知センサからの検知出力に基づいてトナーカートリッジ３０から図示せぬトナー補給機構によりトナーが補給される。

クリーニング機構２０は、転写後の感光体ドラム２２の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングブレードにより掻き取って感光体ドラム２２の表面を清掃する。クリーニング機構２０で回収された残留トナー等の異物は、廃トナー溜め部３１に搬送されて排出される。

コロナ帯電器２１は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム２２の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム２２に、露光ヘッド２４で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１９内の現像スリーブが回転してその表面に形成されたキャリア穂が感光体ドラム２２の表面に近接してキャリア穂に付着したトナーが静電潜像に転移され、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２３は、用紙を挟んで感光体ドラム２２と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム２２表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。こうして画像形成に必要な一連のプロセス処理が行われ、転写されたトナー像は、定着ローラ２５及びプレスローラ２６によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、フィードローラ２７及びプレスローラ２８により排出経路に送られて、排出ローラ２９により用紙排紙トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、手差しトレイ３２を開いて給紙ローラ３３に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ３３によりフィードローラ１７及びプレスローラ１８に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排出ローラ２９により搬出された後排出ローラ２９を逆回転して反転搬送路に搬送し、搬送ローラ３４により下方に向けて搬送する。そして、搬送路に沿って上方に向けて搬送されて、再度フィードローラ１７及びプレスローラ１８に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

以上の構成において、現像器１９、クリーニング機構２０、コロナ帯電器２１及び感光体ドラム２２を備えた画像形成ユニット５は、図１の紙面と直交する方向に着脱可能に装置本体に装着されており、画像形成ユニット５を着脱する場合には露光ヘッド２４を感光体ドラム２２から離間させた後着脱される。画像形成ユニット５を交換することで、新しい現像器１９が取り付けられるようになる。

感光体ドラム２２は、クリーニング機構２０及びコロナ帯電器２１とともにユニット化されてドラムユニット４として画像形成ユニット５に着脱可能に装着されており、感光体ドラム２２が劣化して画質が悪化してくると、ドラムユニット４ごと交換して新しい感光体ドラム２２が取り付けられるようになる。

図２は、各ユニットの交換に関する機能ブロック構成図である。画像形成ユニット５の底部には、装着時に装置本体側と電気的に接続されるコネクタが配設されており、コネクタを通して装置本体側から電源が供給されたり、制御信号及び検知信号等が送受信される。ドラムユニット４の底部にも装着時に画像形成ユニット５と電気的に接続されるコネクタが配設されており、コネクタを通して装置本体側から電源が供給されたり、制御信号及び検知信号等が送受信される。

ドラムユニット４及び画像形成ユニット５には、それぞれヒューズ４０及び５０が取り付けられており、新品のユニットには導通状態のヒューズが取り付けられる。そして、画像形成ユニット５が装着された際に装置本体側から各ユニットのヒューズ４０及び５０に通電されて、その導通状態が検知され、導通状態である場合には新品のユニットが装着されたものとして装置本体側で識別される。新品のユニットであると識別された場合には、装置本体側から新品のユニットのヒューズに通電して溶融切断し、非導通状態にすることで以後中古品として識別されるようになる。

ドラムユニット４及び画像形成ユニット５には、それぞれＥＥＰＲＯＭ等を用いた記録媒体４１及び５１が取り付けられている。記録媒体４１には、装置本体側から送信される感光体ドラム２２の使用実績データが記憶されるようになっており、記録媒体５１には、装置本体側から送信される現像器１９の使用実績データが記憶されるようになっている。使用実績データとしては、例えば、記録した枚数、駆動時間（感光体ドラムの回転時間、現像ローラの回転時間等）が挙げられる。この例では、記録した枚数に基づく使用実績データを用いて説明するが、それ以外の使用実績データを用いてもよい。

装置本体側に設けられた制御部１００は、上述した画像形成に必要なプロセス処理を行うための一連の制御を行なうとともに、ドラムユニット４及び画像形成ユニット５の交換に伴う制御処理を行なう。制御部１００には、新品識別処理部１０１、使用実績処理部１０２、判定処理部１０３及び動作制御部１０４を備えており、新品識別処理部１０１は、ヒューズ４０及び５０に通電して導通するか否か検知して各ユニットが新品か識別する。そして、新品であるか識別した後導通状態のヒューズに通電して溶融切断し、非導通状態とするように処理する。

使用実績処理部１０２は、現像器１９及び感光体ドラム２２の使用実績データを算出するとともに、算出された現像器１９に関する使用実績データを記憶媒体５１に送信して記憶させ、算出された感光体ドラム２２に関する使用実績データを記憶媒体４１に送信して記憶させる。使用実績データの算出する場合、記憶部１１０に記憶されたデータを用いて行う。

記憶部１１０は、画像形成処理された用紙の枚数を積算した積算枚数データを記憶する積算枚数データ記憶部１１１、感光体ドラム及び現像器の交換時の積算枚数データを交換枚数データとして記憶する交換枚数データ記憶部１１２、感光体ドラム及び現像器の交換時期の到来に対応する設定枚数データを記憶する設定枚数データ記憶部１１３を有する。積算枚数データは用紙１枚ごとのプリント指令をカウントしたデータで、これまで画像形成処理された記録枚数を示している。交換枚数データは、交換時の積算枚数データとして記憶されており、現在の積算枚数データから交換枚数データを減算処理することで、交換してからの記録枚数、すなわち使用実績データが求められる。設定枚数データについては、感光体ドラムの場合は画像形成処理を繰り返して劣化が進み交換時期が到来した際の記録枚数、現像器の場合は画像形成処理を繰り返して現像ローラ等の劣化が進み交換時期に到来した際の記録枚数であり、これ以上使用すると画質が著しく劣化する可能性が高い場合を想定して設定される。一般に、現像器の設定枚数データ（例えば、５千枚）に比べ感光体ドラムの設定枚数データ（例えば、３万枚）の方が大きく設定される。

判定処理部１０３は、現像器１９の使用実績データである交換枚数データが設定枚数データに到達したか判定して現像器１９の交換時期の到来を判定する。また、感光体ドラム２２の使用実績データである交換枚数データが設定枚数データに到達したか判定して感光体ドラム２２の交換時期の到来を判定する。

また、判定処理部１０３は、ドラムユニット４に取り付けられた記憶媒体４１に記憶された使用実績データと交換枚数データ記憶部１１２に記憶された感光体ドラム２２の使用実績データとを照合して整合しているか判定し、画像形成ユニット５に取り付けられた記憶媒体５１に記憶された使用実績データと交換枚数データ記憶部１１２に記憶された現像器１９の使用実績データとを照合して整合しているか判定する。

動作制御部１０４は、新品識別処理部１０１においてドラムユニット４及び画像形成ユニット５の少なくとも一方が新品ではないと識別された際に、新品ではないと識別されたユニットの交換時期が到来したと判定処理部１０３により判定されている場合には装置を待機状態とする。

また、動作制御部１０４は、新品識別処理部１０１において新品ではないと識別されたユニットの交換時期が到来していないと判定処理部１０３で判定されている場合において、新品でないと識別されたユニットに関する交換枚数データがそのユニットの記憶媒体に記憶された使用実績データと整合性がない場合には装置を待機状態とする。

図３は、記録動作を行なう際のユニット交換に関するアラーム処理フローである。まず、記録信号が入力されると（Ｓ１００）、積算枚数データＰｍの加算処理を行う（Ｓ１０１）。そして、積算枚数データＰｍから現像器に関する交換枚数データＰｄを減算して現像器の記録枚数データＰａを算出し（Ｓ１０２）、記録枚数データＰａを記憶媒体５１に記憶する（Ｓ１０３）。

次に、記録枚数データＰａが現像器に関する設定枚数データＰｓに到達したかチェックする（Ｓ１０４）。そして、設定枚数データＰｓに到達している場合には、現像アラームを表示し（Ｓ１０５）、本体側現像交換フラグをセットし（Ｓ１０６）、記録媒体５１の画像形成ユニット交換フラグをセットする（Ｓ１０７）。

次に、積算枚数データＰｍから感光体ドラムに関する交換枚数データＰｈを減算して感光体ドラムの記録枚数データＰｂを算出し（Ｓ１０８）、記録枚数データＰｂを記憶媒体４１に記憶する（Ｓ１０９）。

記録枚数データＰｂが感光体ドラムに関する設定枚数データＰｔに到達したかチェックし（Ｓ１１０）、設定枚数データＰｔに到達している場合には、ドラムアラームを表示し（Ｓ１１１）、本体側ドラム交換フラグをセットし（Ｓ１１２）、記録媒体４１のドラムユニット交換フラグをセットする（Ｓ１１３）。

次の記録信号が入力されているかチェックし（Ｓ１１４）、入力されている場合には、ステップＳ１０１に戻る。入力されていない場合には、待機状態に移行する。

以上の処理によりユニット毎にアラーム処理が行なわれ、本体側の交換フラグのセット処理並びにユニット側の記録媒体への交換フラグのセット処理及び記録枚数データの記憶処理がなされる。

図４は、カバー開閉時のユニット交換処理に関するフローである。カバー開閉があったかチェックし（Ｓ２００）、カバー開閉があった場合には、各ユニットの記録媒体の交換フラグ及び記録枚数データを読み取る（Ｓ２０１）。

そして、画像形成ユニットのヒューズの導通状態を検知して新品か否か識別する（Ｓ２０２）。新品であると識別された場合には、現像アラーム表示を消去して（Ｓ２０３）本体側現像交換フラグをクリアする（Ｓ２０４）とともに、画像形成ユニットのヒューズを溶断して（Ｓ２０５）交換枚数データＰｄを現在の積算枚数データＰｍに更新する（Ｓ２０６）。

ステップＳ２０２で新品でないと識別された場合には、本体側現像交換フラグがセットされているかチェックし（Ｓ２０７）、セットされている場合にはそのまま待機状態に移行する。本体側現像交換フラグがセットされていない場合には、記録媒体５１に記憶された記録枚数データＰａと本体側の記憶部に記憶された記録枚数データＰａとの間の整合性をチェックする（Ｓ２０８）。整合性をチェックする場合には、両者が一致するか又は両者の間の差が所定範囲内か、でチェックするようにすればよい。整合しない場合には、そのまま待機状態に移行する。

記録枚数データＰａが整合する場合には、ドラムユニットのヒューズの導通状態を検知して新品か否か識別する（Ｓ２０９）。新品であると識別された場合には、ドラムアラーム表示を消去して（Ｓ２１０）本体側ドラム交換フラグをクリアする（Ｓ２１１）とともに、ドラムユニットのヒューズを溶断して（Ｓ２１２）交換枚数データＰｈを現在の積算枚数データＰｍに更新する（Ｓ２１３）。

ステップＳ２０９で新品でないと識別された場合には、本体側ドラム交換フラグがセットされているかチェックし（Ｓ２１４）、セットされている場合にはそのまま待機状態に移行する。本体側ドラム交換フラグがセットされていない場合には、記録媒体４１に記憶された記録枚数データＰｂと本体側の記憶部に記憶された記録枚数データＰｂとの間の整合性をチェックする（Ｓ２１５）。整合性をチェックする場合には、両者が一致するか又は両者の間の差が所定範囲内か、でチェックするようにすればよい。整合しない場合には、そのまま待機状態に移行する。

記録枚数データＰｂが整合する場合には、ウォーミングアップ動作を行ない（Ｓ２１６）待機状態に移行する。

以上の処理を行なうことで、ドラムユニットを搭載した画像形成ユニットが交換されたかカバー開閉時にチェックすることができ、各ユニットについて新品が装着されたか識別することができる。また、各ユニットについて交換時期が到来して交換が必要な場合には、交換が行われるまで記録動作することがない。また、各ユニット側及び本体側で使用実績データを記憶しておくことで、交換が必要でない場合に継続使用でないユニットが装着されると記録動作が行なわれないため、再利用品を装着されることによるトラブルを未然に防止することができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。本発明に係る実施形態に関する概略ブロック構成図である。記録動作を行なう際のユニット交換に関するアラーム処理フローである。カバー開閉時のユニット交換処理に関するフローである。

符号の説明

１画像形成装置
２記録部
３給紙部

Claims

少なくとも感光体ドラムを備えるドラムユニットと、前記感光体ドラムに可視像を形成する現像器を少なくとも備えるとともに前記ドラムユニットを交換可能に装着する画像形成ユニットとを備え、前記画像形成ユニットを交換可能に本体側に装着する画像形成装置であって、装着された前記画像形成ユニット及び前記ドラムユニットがそれぞれ新品であるか識別する新品識別手段と、前記現像器及び前記感光体ドラムの使用実績に基づいてそれぞれの使用実績データを算出して記憶する使用実績処理手段と、記憶された使用実績データに基づいて前記現像器及び前記感光体ドラムの交換時期の到来を判定する判定手段と、前記新品識別手段により前記画像形成ユニット及び前記ドラムユニットの少なくとも一方が新品ではないと識別された際に新品ではないと識別された方の交換時期の到来が前記判定手段により判定されている場合には装置を待機状態とする動作制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記使用実績処理手段は、前記画像形成ユニットに取り付けられた記憶媒体に前記現像器の使用実績データを記憶させるとともに前記ドラムユニットに取り付けられた記憶媒体に前記感光体ドラムの使用実績データを記憶させ、前記動作制御手段は、新品ではないと識別された方の交換時期が到来していないと判定されている場合において前記使用実績処理手段により記憶された使用実績データが新品でないと識別された方の記憶媒体に記憶された使用実績データと整合性がない場合には装置を待機状態とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。