JP2009198735A

JP2009198735A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009198735A
Application number: JP2008039521A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Ishikura; かおる石倉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-09-03
Also published as: US20090213417A1; CN101515128A

Abstract

【課題】取替え可能なカートリッジに備えた少ないメモリ容量でカートリッジの寿命の改竄を防止する画像形成装置を提供する。
【解決手段】装着されたユニットを使用して画像を形成し、装着されたユニットの使用寿命を検出する画像形成装置であって、前記ユニットには、ユニットの使用量を記憶可能なデータ幅を持つ第１メモリと、複数のフラグを有し、各フラグが第１の状態と第２の状態の一方を表わせるものであり、かつ第１の状態から第２の状態へは変更可能であるが第２の状態から第１の状態へは変更不可である第２メモリと、を備え、画像形成装置には、ユニットの使用に伴って第１メモリの記憶値をカウントアップし、第１メモリの記憶値が最大値を越えたときに第１メモリを初期化して、第２メモリのいずれかの第１の状態のフラグを第２の状態に変更させる手段と、第２メモリの記憶値に基づいてユニットの使用寿命を判断して報知する手段と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、画像形成装置に使う取替え可能な消耗品の寿命の改竄を防止する技術に関する。

例えば、取替え可能なカートリッジ内のトナーの現在量は、最初に設定したトナー量から使用量を差し引いたトナー量を揮発性メモリに記憶しているので、揮発性メモリの内容を書き換えることにより、作為的にカートリッジの寿命を延長させることができる。

このために、特許文献１の監視システムでは、取替可能なカートリッジに第１のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）および第２のメモリ（ＰＲＯＭ）を備え、該第１のメモリは、カートリッジ内の現在量（例えば、印字可能枚数、トナー残量等）を記憶し、該第２のメモリは、複数のフラグからなり、各フラグは第１の状態（１）から第２の状態（０）へ変化させることができるが、第２の状態（０）から第１の状態（１）への変化はできないようになっている。

監視システムでは、最初に、第１のメモリの内容にカートリッジの寿命である最大量を設定しておき、使用した量を第１のメモリから差し引いていき、予め定められた間隔値（例えば、１２８、２５６、５１２あるいは１０２４等）ごとに、第２のメモリ内の１つのフラグを第１の状態（１）から第２の状態（０）へ変更するようにしている。

この監視システムでは、印刷機に電源が入れられたとき、あるいは、カートリッジが装着されたときに、該第１のメモリの内容が、第１の状態（１）のフラグの個数に間隔値を乗じた値より大きいときには、カートリッジの寿命が改竄されているとみなしている。
特許第２５６３１６０号公報

しかしながら、特許文献１の監視システムでは、改竄防止対策がなされているが、第１のメモリと第２のメモリが個別に管理されていないため、印刷機の電源が入れられたとき、あるいは、カートリッジが装着されたときに、カートリッジの寿命が改竄（改変）されているかを検査し、改竄されている場合には、第２のメモリから算出した累積使用量を第１のメモリへ書き込む等の処理が行われている。
また、特許文献１の監視システムでは、第１および第２のメモリについてカートリジの寿命を表すのに十分なメモリ容量（ビット数）が必要であることから、カートリッジのコストアップを招いている。

本発明は、上述のような実情を考慮してなされたものであって、取替え可能なカートリッジに備えた少ないメモリ容量でカートリッジの寿命の改竄を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、装着されたユニットを使用して画像を形成し、該装着されたユニットの使用寿命を検出する画像形成装置であって、前記ユニットには、前記ユニットの使用量を記憶可能なデータ幅を持つ第１メモリと、複数のフラグを有し、各フラグが第１の状態と第２の状態の一方を表わせるものであり、かつ第１の状態から第２の状態へは変更可能であるが第２の状態から第１の状態へは変更不可である第２メモリと、を備え、前記画像形成装置には、前記ユニットの使用に伴って前記第１メモリの記憶値をカウントアップし、該第１メモリの記憶値が最大値を越えたときに該第１メモリを初期化して、前記第２メモリのいずれかの第１の状態のフラグを第２の状態に変更させる手段と、前記第２メモリの記憶値に基づいて前記ユニットの使用寿命を判断して報知する手段と、を備えるものである。

前記ユニットとして、トナーカートリッジや印刷シートの供給カセットを適用し、このときの前記第１メモリをカウントアップするデータには、現像装置へのトナー補給量や印刷枚数を用いる。

本発明により、画像形成装置に使われる取替え可能なカートリッジに備えた少ないメモリ容量でカートリッジの寿命の改竄を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の画像形成装置に係る好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、画像形成装置１０には、複数の制御部を備えており、特定の制御部１１が消耗品ユニット２０の着脱や消耗品ユニット２０の現在量の管理を行っている。

本発明に適用される消耗品ユニットは、感光体ユニット、転写ユニット等、消耗品の残量（現在量）、使用時間、使用回数等により交換や補充が必要なユニットであり、下記説明ではトナーカートリッジを例にして説明を行う。

制御部１１には、画像形成装置本体の動作を制御するためのプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２、データを一時的に格納するためのＲＡＭ（Random Access Memory）１３、制御部１１が装置の動作を制御するためのＩ／Ｏ（入出力）部１４、消耗品ユニット２０との通信を行うためのＩ／Ｆ（インタフェース）部１５を備えている。

制御部１１は、Ｉ／Ｆ部１５を介して、消耗品ユニット２０内に備えられたメモリ２１の読み出し制御および書込み制御を行う。
制御部１１は、画像形成装置１０の現像槽内のトナー量と消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０内のトナー量を把握し、現像槽内のトナー量が所定量以下に達すると、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０からトナーを供給することにより、現像槽内のトナーが一定量に維持される。

消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０のメモリ２１は、消耗品ユニット２０の寿命を管理するための消耗品の現在量を保存または記録するためにアドレス可能なメモリを提供し、現在量は画像形成装置１０の動作時にメモリ２１が更新される。

このメモリ２１は、第１メモリ２２および第２メモリ２３から構成され、消耗品ユニット２０内の消耗品（トナー）の現在量を表現する。
第１メモリ２２は、書き換え可能な不揮発性メモリ、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）からなり、第１メモリ２２の記憶値はゼロからトナー補給時間の１単位ごとにカウントアップする構成である。

ここで、トナー補給時間の１単位は、カウントを行う時間間隔のことであり、予め設定しておく。この時間間隔は、任意の値であり、例えば、１単位を４秒としたときには、トナー補給時間が４秒経過するごとに第１メモリ２２の記憶値をカウントアップすることになる。

第２メモリ２３は、不揮発性メモリの複数のフラグからなり、各フラグは第１の状態から第２の状態へ変化させることができるが、第２の状態から第１の状態への変化はできない、例えば、ＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory）で構成される。
第２メモリ２３は、第１メモリ２２の記憶値がこの第１メモリ２２の表わせる最大数を越えた時点で、第２メモリ２３のいずれかのフラグを第１の状態から第２の状態へ変化させる。このとき、第１メモリ２２の記憶値は、ゼロに設定される。

トナーの現在量は、上述の第１メモリおよび第２メモリの記憶値に基づいて次の式で計算できる。

（現在量）＝（第２メモリ２３の第１の状態のフラグの個数）×（第１メモリ２２が表わせる最大数＋１）−（第１メモリ２２の記憶値）

本実施形態では、トナー補給時間の１単位を１秒とし、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０内のすべてのトナーを画像形成装置１０の現像槽内に供給するのにかかる時間を１秒単位で計測し、この計測値を消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０の使用寿命とする。
このトナーカートリッジの使用寿命が１６３２０秒であると仮定し、第２メモリ２３のフラグの個数を６４とした場合、第１メモリ２２が表わせる最大数は、１６３２０÷６４＝２５５である。

したがって、本実施形態では、図２に例示したように、１バイト(８ビット)の第１メモリ２２と、８バイト(６４ビット)の第２メモリ２３からなるメモリ２１が必要となり、初期値として、第１メモリ２２の記憶値にはゼロが、第２メモリ２３のすべてのフラグには第１の状態（１）が設定される。

そして、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０から現像槽にトナーを供給するときに、第１メモリ２２の記憶値がトナー補給時間の１単位ごとに１つずつカウントアップされ、第１メモリ２２の記憶値が第１メモリ２２の表わせる最大数を越えたときに、第１の状態（１）である第２メモリ２３のいずれかのフラグ（１ビット）が第２の状態（０）に書き換えられ、第１メモリ２２にはゼロが設定される。

メモリ２１のデータ幅は、上記のような実施形態に限るものではない。
例えば、第２メモリ２３のフラグの個数および第１メモリ２２のデータ幅（これにより表わせる最大数が決まる）については、「トナーカートリッジの使用寿命」をトナー補給時間の１単位で計測したとき、次の式を満足させ、且つ、第１メモリ２２が表わせる最大数をできる限り小さくとるように決定する。

（トナーカートリッジの使用寿命）＝（第２メモリ２３の第１の状態のフラグの個数）×（第１メモリ２２が表わせる最大数＋１）

しかし、第２メモリ２３のフラグの個数が予め決まっており、トナーカートリッジの使用寿命を表すフラグの個数より多い場合には、余分なフラグにはゼロを設定しておく。
これにより、トナーカートリッジに備える第２メモリ２３のデータ幅を規格化することができる。

また、第１メモリ２２が表わせる最大数を（２のべき乗−１）とすることにより、「第１メモリ２２の記憶値が最大数を越えたときの判断」を「オーバーフローしたか否かの判断」に置き換えることができ、これによりメモリ２１のカウントアップ回路を簡略化することができる。

次に、図３のフローチャートを用いて、本実施形態に係る制御部１１の処理手順について説明する。
まず、ユーザによって画像形成装置が起動されると、ＲＯＭ１２に記憶された初期化ルーチンが作動し、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０が装着されているかを調べる（ステップＳ１）。

消耗品ユニット（トナーカートリッジ）が装着されている場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）、消耗品ユニット２０の第１メモリ２２および第２メモリ２３の内容をＲＡＭ１３上に展開する（ステップＳ２）。
第２メモリ２３の内容から消耗品ユニット２０に使用寿命が来ているかを確かめる（ステップＳ３）。ここで、ＲＡＭ１３上に展開した第２メモリ２３のすべてのフラグが第２の状態（０）の場合に、消耗品ユニット２０に使用寿命が来ていると判断する。

消耗品ユニット２０に使用寿命が来ている場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）、印刷の動作を中断し（ステップＳ９）、「トナー切れのため、トナーカートリッジを交換してください」という旨のメッセージを操作パネルに表示し（ステップＳ１０）、画像形成装置１０の作動を消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０が取り替えられるまで中断する（ステップＳ１１／ＮＯ、Ｓ９）。

一方、消耗品ユニット２０に使用寿命が来ていない場合（ステップＳ３／ＮＯ）、画像形成装置１０は待機状態に入り、印刷できる状態になる。

印刷要求が発生すると、画像形成装置１０が作動し印刷を始める。
このとき、現像槽内のトナー濃度センサを使用してトナー濃度を検出し、トナー濃度が所定の閾値より小さいとき（ステップＳ４／ＹＥＳ）、トナーモータを回転して消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０から現像槽へトナーを補給する（ステップＳ５）。トナーを補給中は、内部タイマーを使用してトナー補給時間を計測し、トナー補給時間が１秒（トナー補給時間の１単位）を経過するごとに、第１メモリ２２の記憶値をカウントアップして消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０の第１メモリ２２に書き込み（ステップＳ６）、ステップＳ４に戻る。

ここで、第１メモリ２２の記憶値が第１メモリ２２の表わせる最大値を越えたとき（本例では、２５５に１を加算したとき）、第１の状態（１）の第２メモリ２３のフラグを見つけて、第１の状態（１）を第２の状態（０）に変更し、さらに、第１メモリ２２の記憶値をゼロに変更して、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０の第１メモリ２２および第２メモリ２２に書き込む。
しかし、第１の状態（１）のフラグが第２メモリ２３に見つけられなかった場合、ステップＳ９へ進んで、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）２０の交換を促す。

一方、トナー濃度が所定の閾値より大きいとき（ステップＳ４／ＮＯ）、画像形成を行って（ステップＳ７）、処理が終わっていない場合には（ステップＳ８／ＮＯ）、ステップＳ４へ戻る。

次に、消耗品ユニット（トナーカートリッジ）の使用寿命の改竄防止について説明する。
誰かが消耗品ユニット（トナーカートリッジ）の使用寿命を長く設定したい場合、第１メモリ２２と第２メモリ２３を改変することになる。
しかし、第２メモリ２３については、フラグが第１の状態（１）から第２の状態（０）の方向にしか変更できないため、第２メモリ２３の改変は、使用寿命が減る方向になり改変のメリットはない。
また、第１メモリ２２は、改変が可能であるが、第１メモリ２２が表わせる最大数を、例えば、トナーカートリッジから現像槽への１回のトナー補給時間相当程度とすることにより、改竄のメリットが減るので実質的に改竄を防止することができる。

以上のような構成により、従来の方法に比べて、第１メモリと第２メモリとを別々に管理するため、起動時にこれらのメモリが改竄されたかどうかの検査が必要ないというメリットがある。
また、第１メモリは、必要最小限のデータ幅のメモリ（本実施形態では１バイト）を確保するだけでよいため、カートリッジを安価に作成できるというメリットもある。

本発明は、消耗品ユニットとしてトナーカートリッジのほかに、印刷シートに対しても同様に適用できる。この場合には、シートカセットから給紙されるごとに第１メモリの記憶値をカウントアップし、第１メモリの記憶値が第１メモリの表わせる最大数を越えたときに、第２メモリの第１の状態のいずれかのフラグを第２の状態に変更すればよい。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変形、修正が可能であるのは勿論である。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。実施形態に係る消耗品ユニットに備えられたメモリの構成を示す図である。実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…画像形成装置、１１…制御部、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…Ｉ／Ｏ部、１５…Ｉ／Ｆ部、２０…消耗品ユニット、２１…メモリ、２２…第１メモリ、２３…第２メモリ。

Claims

装着されたユニットを使用して画像を形成し、該装着されたユニットの使用寿命を検出する画像形成装置であって、
前記ユニットには、前記ユニットの使用量を記憶可能なデータ幅を持つ第１メモリと、複数のフラグを有し、各フラグが第１の状態と第２の状態の一方を表わせるものであり、かつ第１の状態から第２の状態へは変更可能であるが第２の状態から第１の状態へは変更不可である第２メモリと、を備え、
前記画像形成装置には、前記ユニットの使用に伴って前記第１メモリの記憶値をカウントアップし、該第１メモリの記憶値が最大値を越えたときに該第１メモリを初期化して、前記第２メモリのいずれかの第１の状態のフラグを第２の状態に変更させる手段と、前記第２メモリの記憶値に基づいて前記ユニットの使用寿命を判断して報知する手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記ユニットは、トナーカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、前記ユニットの使用に伴ってカウントアップするデータは、現像装置へのトナー補給量、または、画像形成装置の印刷枚数であることを特徴とする画像形成装置。