JP2009134139A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１のカートリッジ中のトナーを使い切ると共に、不正にトナーが充填されたカートリッジの使用を禁止することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーカートリッジがエンプティとなり、取り外されると（ステップＳ１１
でＹｅｓ→Ｓ１２→Ｓ１３でＹｅｓ）、取り外されてから所定時間が経過したときに、プリンタが有するメモリに、このカートリッジについてのエンプティ情報を書き込む（Ｓ１４でＹｅｓ→Ｓ１５）。プリンタにカートリッジが装着されても、そのカートリッジについてのエンプティ情報が存在すれば、プリンタは画像形成を実行しないようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像剤を収容する現像剤収容容器が着脱可能な画像形成装置に関する。

従来、現像剤収容容器が交換可能な画像形成装置が提案されている。

特に特許文献１のプリンタにおいては、現像剤収容容器であるトナーカートリッジが装着されると共に、プリント枚数から、ＣＰＵによりトナー切れ（エンプティ）となったかどうかが判断され、トナー切れと判断された状態でカートリッジの取り出し動作が行われると、空情報がフラグの形態でプリンタのメモリ又はカートリッジのメモリに書き込まれる。この空情報が書き込まれたメモリを有するカートリッジが装着されると、プリンタのＣＰＵは、このカートリッジをトナー詰め替えが行われた不適正なカートリッジであると判断し、プリント動作を禁止する。
特開２００４−２８０１２３号公報（段落［００３８］〜［００３９］、［００４４］〜［００４９］、図６等）

エンプティと判断されても、現像剤収容容器にはまだ現像剤が残っていることがあり、このような場合、取り出して再装着すれば、さらに使用を続けることが可能である。しかしながら、上記従来の技術によると、一旦取り外された現像剤収容容器は再度使用できない。それゆえ、従来の技術では、現像剤を十分に利用することができない場合があった。

本発明は、上記従来の問題に鑑みたものであり、その目的は、１の現像剤収容容器内の現像剤を十分に利用すると共に、現像剤が不正に充填された現像剤収容容器の使用を防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の画像形成装置は、現像剤を収容可能な現像剤収容容器が着脱可能な着脱部と、上記現像剤収容容器内の現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、上記現像剤収容容器内の現像剤が所定量を下回ったことを検知するエンプティ検知部と、上記現像剤収容容器の着脱部への着脱を検知する着脱検知部と、現像剤量が上記所定量を下回ったことがある現像剤収容容器について、上記着脱部から取り外されてからの経過時間が所定時間以上である場合は使用を禁止し、上記着脱部から取り外されてからの経過時間が所定時間未満である場合は使用を許可する判定部と、を備える。

この画像形成装置によると、現像剤量が所定量を下回った後、所定時間以上取り外された状態にあった現像剤収容容器の使用は禁止されるが、所定時間以内に装着された現像剤収容容器の使用は許可される。よって、１の現像剤収容容器内の現像剤を十分に利用することができるとともに、不正に充填された現像剤収容容器の使用を防ぐことができる。

また、請求項２に記載するように、請求項１に記載の画像形成装置は、現像剤量が上記所定量を下回ったことがあり、かつ、取り外されてから所定時間以上経過した現像剤収容容器について、個々の現像剤収容容器を識別する情報を記憶する記憶部をさらに備えることが好ましい。そして、上記判定部は、上記記憶部の記憶内容に基づいて各現像剤収容容器の使用の可否を判定するようになっていることが好ましい。

現像剤量が所定量を下回った後、所定時間以上取り外された状態にあった現像剤収容容器の使用は禁止されるが、所定時間以内に装着された現像剤収容容器の使用は許可される。よって、１の現像剤収容容器内の現像剤を十分に利用することができるとともに、不正に充填された現像剤収容容器の使用を防ぐことができる。

〔１〕第１実施形態
本発明の実施の一形態について、以下、図面を参照して説明する。

＜１．プリンタ１００の概要＞
図１は本実施形態のプリンタ１００の要部構成を示す正面図であり、図２はプリンタ１００の要部構成を示すブロック図である。

図１に示すように、プリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、プリンタ本体１００Ａに着脱可能な現像器４とを備える。

より具体的には、プリンタ本体１００Ａは、トナー（現像剤）によって画像を形成する画像形成部１０、その画像を用紙Ｐ上に転写する転写部１１、転写後の用紙Ｐに画像を定着させる定着部１２、定着部１２を経た用紙Ｐが排出される排紙トレイ１３、用紙Ｐを収容する用紙カセット１４、並びに、用紙カセット１４から転写部１１及び定着部１２を経て最終的に排紙トレイ１３へと用紙Ｐを搬送する用紙搬送部１５等を備える。

画像形成部１０は、図中に矢印で示す方向に回転可能な感光体ドラム１を備える。画像形成部１０はさらに、感光体ドラム１の回転方向に沿って、感光体ドラム１を一様に帯電させる帯電部２、帯電した感光体ドラム１の表面に光を照射することで静電潜像を描く露光部３、及び静電潜像をトナーで現像する現像器４を備える。

現像器４は、トナーを収容するトナー収容部４１を備えると共に、トナー収容部４１内のトナーを感光体ドラム１に搬送する現像部として現像ローラ４２を備える。現像器４は、プリンタ本体１００Ａに設けられる着脱部１００Ｂに着脱可能である。つまり、現像器４は、現像剤収容容器として機能し、より具体的には、トナーを収容するトナーカートリッジとして機能するといえる。図１には現像器４を１つしか図示しないが、現像器４は複数設けられていてもよい。

このように、本実施形態では、現像剤収容容器と現像部とを一体の現像器とし、現像器が画像形成装置に対して着脱可能であるものとしたが、これ以外にも、現像剤収容容器のみが着脱可能であり、現像部は画像形成装置本体に固定されている構成を採用することもできる。

着脱部１０２は、現像器４１を収容する収容室、及び、現像器４１を収容室に固定するロックレバー等を備える。

図２に示すように、プリンタ１００は、上述の各部に加えて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、表示部１０４、入力受付部１０５、着脱センサ１０６、トナー残量センサ１０７、本体メモリ１０８、クロック１０９等を備える。

ＣＰＵ１０１は、プリンタ１００の各部を制御する制御装置として機能すると共に、各種演算等を行うことができる。ＣＰＵ１０１の各機能は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２内のプログラムを読み出すことによって実現される。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の作業領域として機能したり、一時的にデータを記憶したりすることができる。

表示部１０４は種々の画面を表示可能である。表示部１０４としては、液晶表示装置等の表示装置を使用可能である。

入力受付部１０５は、ハードキー及びタッチセンサを含む。タッチセンサは、表示部１０４と共にタッチパネルとして機能する。

着脱センサ１０６は、現像器４の着脱部１００Ｂへの着脱を検知することができる。着脱センサ１０６としては、接触型のセンサ等を適用可能である。

トナー残量センサ１０７は、本実施形態では、光源と受光部とを備える光学センサユニットである。トナー残量センサ１０７は、光源からトナー収容部４１内に光を照射し、トナー収容部４１内を通過した光量を受光部にて検出することで、トナー収容部４１内のトナー残量を検知することができる。

トナー残量センサ１０７からの出力値により、ＣＰＵ１０１は、トナー残量が所定量以下になった（エンプティとなった）か否かを判断することができる。つまり、本実施形態では、トナー残量センサ１０７とＣＰＵ１０１とが、エンプティ検知部として機能する。エンプティ検知部は、例えば、ＣＰＵ１０１等の演算装置が、画像データからドット数を算出し、このドット数の累積値から、トナー残量を推測することによっても実現可能である。

本体メモリ１０８は、半導体メモリ等、書き換え可能であると共に不揮発性の記憶装置である。

クロック１０９は、時刻の情報をＣＰＵ１０１等に提供することができればよい。プリンタ１００では、水晶振動子を利用した発振回路を用いて発生させたクロック信号の累積によって計時が行われるものとする。

また、図２に示すように、現像器４は、カートリッジメモリ４３を備える。カートリッジメモリは不揮発性の記憶装置であって、書き換え可能な領域と、書き換え不可能な領域と、を含む。

＜２．トナーエンプティ検知＞
図３は、トナーエンプティが検知されたときのＣＰＵ１０１によるプリンタ１００の動作の制御の流れを示すフローチャートである。

図３に示すように、トナー残量センサ１０７の検知結果が、トナー収容部４１がエンプティとなったことを示すものとなったとき（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、表示部１０４を制御して、“トナーカートリッジを交換して下さい”等の、カートリッジ交換をユーザに促すようなメッセージを表示させる（ステップＳ１２）。このとき、カートリッジ交換の手順も併せて表示することが好ましい。

着脱センサ１０６の検知結果から、カートリッジ（現像器４）が着脱部１００Ｂから取り外されたと判断し、かつ取り外されてから所定時間が経過すると（ステップＳ１３及びＳ１４でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１は本体メモリ１０８に、取り外された現像器４が空である旨の情報、すなわちエンプティ情報を記憶させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１４の所定時間とは、現像器４にトナーを充填させるのに要する時間とすることができ、例えば１０分、１５分、２０分、３０分等とすることができ、適宜変更可能である。

エンプティ情報は、個々の現像器４を識別するための情報と関連付けて記憶される。現像器４を識別するための情報として、本実施形態では、個々の現像器４が互いに異なるＩＤ番号を有しているものとする。このＩＤ番号は、現像器４の有する書き換え不可能なメモリ領域に記憶されていればよい。

ＩＤ番号とエンプティ情報とが関連付けて記憶される、とは、ＣＰＵ１０１が、エンプティとなったと判定された現像器４のＩＤ番号を、本体メモリ１０８に書き込むようになっている場合を含む。この場合、後述のステップＳ２２では、装着された現像器４のＩＤ番号が、本体メモリ１０８に書き込まれているかどうかが判定される。

＜３．不正充填検知＞
図４は、現像器４が装着されたときのＣＰＵ１０１によるプリンタ１００の動作の制御の流れを示すフローチャートである。

着脱センサ１０６の検知結果から、着脱部１００Ｂに現像器４が装着されたと判断すると（ステップＳ２１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、装着された現像器４のＩＤ番号に対応するエンプティ情報が存在するかどうかを判断する（ステップＳ２２）。

装着された現像器４に対応するエンプティ情報が存在すれば（ステップＳ２２でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１は、画像形成を実行しないように画像形成部１０等を制御する（ステップＳ２３）。そして、表示部１０４は、ＣＰＵ１０１の制御の下、“このトナーカートリッジは使用できません。交換して下さい。”等の警告メッセージを表示する（ステップＳ２４）。つまり、この場合は現像器４の使用は禁止される。

一方、装着された現像器４に対応するエンプティ情報が存在しなければ（ステップＳ２２でＮｏ）、ＣＰＵ１０１は、通常通り画像形成動作を実行するように、画像形成部１０等を制御する（ステップＳ２５→“Ａ”）。つまり、この場合は現像器４の使用は許可される。

画像形成中に、現像器４がエンプティとなったことが検知されると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、上述のステップＳ１２以降の制御が行われる。

１の現像器４についてエンプティ情報が一旦記憶されても、この現像器４が取り外され、再び装着されると、トナー収容部４１内でトナーが分散すること等によって、さらに画像形成が可能な場合がある。本実施形態の構成によると、一度エンプティと検知され、取り外された現像器４であっても、短時間で再装着された場合には、継続使用が可能である。よって、１の現像器４中にトナーを残すことなく、使い切ることができる。

〔２〕他の実施形態
第１実施形態について説明した各構成は、以下のように変更することができる。なお、以下の説明において、第１実施形態で説明したのと同一の機能を有する部材、及びステップについては、同符号を付してその説明を省略することがある。

（ａ）現像器４の使用可否の判断
第１実施形態では、図３及び図４に示すように、１の現像器４がエンプティとなったことが検知され、さらにこの現像器４が取り外されてから所定時間が経過したときに、エンプティ情報が書き込まれるので、エンプティ情報の有無によって現像器４の使用の可否を判断している（ステップＳ１５）。しかし、これ以外にも、図５及び図６に示すように、エンプティ情報と取り外し時刻との両方を用いて、現像器４の使用の可否を判断してもよい。

具体的には、図５に示すように、ステップＳ１１で現像器４がエンプティとなったと判断すると、ＣＰＵ１０１は、エンプティ情報を本体メモリ１０８に書き込む（ステップＳ１０１）。その後、現像器４が取り外されると、ＣＰＵ１０１は、本体メモリ１０８に取り外し時刻を書き込む（ステップＳ１０２）。エンプティ情報及び取り外し時刻は、どちらも、現像器４のＩＤ番号と関連付けて、本体メモリ１０８に記憶される。

図６に示すように、現像器４が装着されたとき（ステップＳ２１でＹｅｓ）、装着された現像器４に対応するエンプティ情報が存在すれば（ステップＳ２２でＹｅｓ）、この現像器４に対応する取り外し時刻と現時刻（現像器４が装着された時刻）とを比較する。そして、取り出し時刻から現像器４が装着された時刻までに、所定時間以上が経過していれば（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、画像形成は実行されずに、警告メッセージが表示される（ステップＳ２３及びＳ２４）。

一方、装着された現像器４と対応するエンプティ情報が存在しない（ステップＳ２２でＮｏ）か、又は取り外されてから装着されるまでの経過時間が所定時間未満であれば（ステップＳ１０４でＮｏ）、ＣＰＵ１０１は、画像形成部１０等を制御して、画像形成を実行する（ステップＳ２５→“Ｂ”）。画像形成実行開始後は、ステップＳ１１以降のステップが実行される（“Ｂ”→Ｓ１１）。

（ｂ）エンプティ情報の記憶先
上記（ａ）の構成において、図５のステップＳ１０１におけるエンプティ情報の記憶先は、エンプティ情報の記憶先カートリッジメモリ４３としてもよい。

（ｃ）取り外し時刻
上記（ａ）の構成では、現像器４の取り外しが実際に検知された時刻が、図５のステップＳ１０２で記憶されるものとしたが、これ以外にも、ステップＳ１３のメッセージ表示と併せて、表示部１０４が“カートリッジ交換”キーを表示するようになっており、この“カートリッジ交換”キーが押下された時刻を、ＣＰＵ１０１が本体メモリ１０８又はカートリッジメモリ４３に書き込むようになっていてもよい。つまり、カートリッジの取り外し時刻とは、“カートリッジ交換”キーの押下により、直ちに現像器４を取り外す、というユーザの意思を確認できた時刻とすることができる。

第１実施形態における図３のステップＳ１４の判断における取り外し時刻も、同様に、ユーザの意思を確認した時刻とすることができる。

（ｄ）カートリッジメモリ４３の有無の判定
図７に示すように、図４のステップＳ２１とＳ２２との間に、“カートリッジメモリが存在するか？”という判断ステップＳ２０１を加えてもよい。カートリッジメモリ４３が認識できれば（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ２２に移行し、認識できなければ（ステップＳ２０１でＮｏ）、ステップＳ２３に移行すればよい。図６においても同様にステップの追加が可能である。

この判断ステップを加えることにより、カートリッジメモリ４３を取り外す等で、不正トナー検知に必要なＩＤ番号等の情報を読み取れないようにする不正使用を、防止することができる。

（ｅ）カートリッジ識別情報
カートリッジメモリ４３に記憶されたＩＤ番号等のカートリッジ識別情報は、正規の取り扱い業者のみが書き換えることができるようになっていることが好ましい。カートリッジメモリ４３の情報へのアクセスや書き換えは、現像器４が備えるＣＰＵ等の制御装置によって制限可能である。

以上、異なる欄に記載した構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明の実施の形態に含まれる。

本発明の実施の一形態に係るプリンタ１００の要部構成を示す正面図である。 プリンタ１００の要部構成を示すブロック図である。 トナーエンプティが検知されたときのＣＰＵ１０１による制御の流れの一例を示すフローチャートである。 現像器４が装着されたときのＣＰＵ１０１による制御の流れの一例を示すフローチャートである。 トナーエンプティが検知されたときのＣＰＵ１０１による制御の流れの他の例を示すフローチャートである。 現像器４が装着されたときのＣＰＵ１０１による制御の流れの他の例を示すフローチャートである。 現像器４が装着されたときのＣＰＵ１０１による制御の流れのさらに他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ プリンタ
１００Ａ プリンタ本体
１００Ｂ 着脱部
４ 現像器（現像剤収容容器）
４１ トナー収容部
４２ 現像部
４３ カートリッジメモリ
１０１ ＣＰＵ（判定部）
１０６ 着脱センサ
１０７ トナー残量センサ

Claims (2)

1. 現像剤を収容可能な現像剤収容容器が着脱可能な着脱部と、
   上記現像剤収容容器内の現像剤を用いて画像を形成する画像形成部と、
   上記現像剤収容容器内の現像剤が所定量を下回ったことを検知するエンプティ検知部と、
   上記現像剤収容容器の上記着脱部への着脱を検知する着脱検知部と、
   現像剤量が上記所定量を下回ったことがある現像剤収容容器について、上記着脱部から取り外されてからの経過時間が所定時間以上である場合は使用を禁止し、上記着脱部から取り外されてからの経過時間が所定時間未満である場合は使用を許可する判定部と、
   を備える画像形成装置。
2. 現像剤量が上記所定量を下回ったことがあり、かつ、取り外されてから所定時間以上経過した現像剤収容容器について、個々の現像剤収容容器を識別する情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
   上記判定部は、上記記憶部の記憶内容に基づいて各現像剤収容容器の使用の可否を判定するようになっている請求項１に記載の画像形成装置。

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