JP2019086594A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロセスカートリッジ10に備えられたメモリ21が故障しても、プロセスカートリッジ10の累積使用量を把握できる構成を提供する。【解決手段】メモリ21は、プロセスカートリッジ10に設けられ、プロセスカートリッジ10の累積使用量に関する情報を記憶する。プロセスカートリッジ10が着脱可能な装置本体には、累積使用量に関する情報を記憶するメモリが設けられている。メモリ21が故障していない場合にはメモリ21に記憶された情報に基づいて画像形成装置を制御する。一方、メモリ21が故障した場合には装置本体のメモリに記憶された情報に基づいて画像形成装置を制御する。【選択図】図2
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。
画像形成装置として、感光ドラムなどがユニット化されたカートリッジや、補給用のトナーを収容したトナーカートリッジなどの交換部品を交換可能とした構成が従来から知られている。
このような画像形成装置では、交換部品が所定の累積使用量に到達すると、交換部品を交換する旨を例えば画像形成装置の表示部に表示する。このために、画像形成装置が備える記憶部に画像形成装置の動作枚数を記憶し、動作枚数が所定の枚数に到達したらドラムユニットなどの交換を促す旨を表示する構成が提案されている(特許文献1)。特許文献1に記載の構成の場合、交換部品に新品であるか否かを検知する手段を設け、交換部品が新品である場合には、記憶部の動作枚数をリセットするようにしている。
ここで、交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する記憶部を、画像形成装置に配置する構成の場合、交換部品の使用途中に、別の使用途中の交換部品と交換した場合、その交換部品の累積使用量が分からなくなってしまう状況が発生する。このため、交換部品の累積使用量を記憶する記憶部を、画像形成装置ではなく、交換部品に備えることが好ましい。
しかしながら、交換部品に備えられた記憶部が破損などにより故障した場合、この記憶部に記憶された情報を読み取ったり、記憶部に情報を書き込むことができなくなり、交換部品の累積使用量が分からなくなってしまう。
そこで、本発明は、交換部品に備えられた記憶部が故障しても、交換部品の累積使用量を把握できる構成を提供することを目的とする。
本発明は、画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に着脱可能な交換部品と、前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報に基づいて前記画像形成装置を制御し、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報に基づいて前記画像形成装置を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
また、本発明は、画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に着脱可能な交換部品と、前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報を表示し、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
また、本発明は、画像を形成する画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体に着脱可能な交換部品と、前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報に基づいて前記交換部品を交換する旨の報知を行い、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報に基づいて前記交換部品を交換する旨の報知を行う報知手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置にある。
本発明によれば、交換部品に備えられた記憶部が故障しても、交換部品の累積使用量を把握できる。
<第1の実施形態>
第1の実施形態について、図1ないし図6を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
第1の実施形態について、図1ないし図6を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置100は、例えば、ブラックのトナー像を形成するモノクロプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置の装置本体101に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は画像形成装置100に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像データに応じてトナー像(画像)を記録材Pに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
本実施形態の画像形成装置100は、例えば、ブラックのトナー像を形成するモノクロプリンタである。画像形成装置100は、画像形成装置の装置本体101に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は画像形成装置100に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像データに応じてトナー像(画像)を記録材Pに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
画像形成装置100は、像担持体としての感光ドラム1を備える。感光ドラム1は、例えば表層がOPC(有機光半導体)からなる円筒型の感光体であり、矢印方向へ回転駆動される。感光ドラム1の周囲には帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、転写ローラ5、クリーニング装置6が配置されている。これら感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、転写ローラ5、クリーニング装置6によりトナー像形成部110を構成する。
帯電手段としての帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面を一様に帯電する。具体的には、帯電ローラ2は、所定の帯電バイアスが印加された状態で感光ドラム1と接触し、従動回転することで、感光ドラム1の表面を所定の帯電電位に帯電する。帯電された感光ドラム1は、露光手段としての露光装置3による露光光(レーザ光等)による露光が行われて、入力された画像データに対応した静電潜像が形成される。
現像手段としての現像装置4は、現像ローラ4aで帯電したブラックのトナーを用いて静電潜像の現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム1の表面に形成する。このような現像装置4は、現像剤としてのトナーを収容するトナー容器4bと、トナー容器4bの開口部に感光ドラム1と対向するように支持され、回転する現像剤担持体としての現像ローラ4aとを有する。現像ローラ4aは、トナー容器4b内のトナーを担持して感光ドラム1と対向する領域に搬送し、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加されることで、感光ドラム1上の静電潜像を現像する。
記録材Pは、カセット8内から一枚ずつ給送され、レジストレーションローラ対9によって、感光ドラム1上のトナー像に合わせた所定の制御タイミングで、感光ドラム1と転写手段としての転写ローラ5との接触部(転写ニップ部T)に供給される。そして、感光ドラム1上のトナー像は、転写ニップ部Tにおいて、転写手段としての転写ローラ5に印加されたトナーと逆極性の転写バイアスによって、感光ドラム1上から記録材P上に転写される。
記録材Pへのトナー像の転写後、感光ドラム1上の転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された清掃手段としてのクリーニング装置6により回収される。そして、転写残トナーが除去された感光ドラム1は、再び帯電ローラ2により一様に帯電されて、繰り返し作像に供される。
トナー像を担持した記録材Pは、定着手段としての定着装置7に導入される。定着装置7は、定着ローラ7aと加圧ローラ7bを有し、記録材Pは、回転する定着ローラ7aと加圧ローラ7bとの圧接部に挿入され、加熱・加圧される。これにより、記録材P上にトナー像が定着されて、画像形成装置100の装置本体101外に出力され、プリント画像が完成する。
[プロセスカートリッジ]
本実施形態の画像形成装置100は、図2に示す交換部品としてのプロセスカートリッジ10が装置本体101に対して着脱可能としている。プロセスカートリッジ10は、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、クリーニング装置6が一体化している一体型カートリッジである。なお、本実施形態の場合、クリーニング装置6は、感光ドラム1上のトナーを掻き落とすウレタン等の弾性体のクリーニングブレード6aと、クリーニングブレード6aにより掻き落されたトナーを収容するクリーニング容器6bとを有する。
本実施形態の画像形成装置100は、図2に示す交換部品としてのプロセスカートリッジ10が装置本体101に対して着脱可能としている。プロセスカートリッジ10は、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、クリーニング装置6が一体化している一体型カートリッジである。なお、本実施形態の場合、クリーニング装置6は、感光ドラム1上のトナーを掻き落とすウレタン等の弾性体のクリーニングブレード6aと、クリーニングブレード6aにより掻き落されたトナーを収容するクリーニング容器6bとを有する。
本実施形態のプロセスカートリッジ10は、第1記憶部としてのメモリ21が設けられている。このようなプロセスカートリッジ10は、装置本体101に設けられた第1接点と接触可能な第2接点を有する。そして、プロセスカートリッジ10が装置本体101に装着された状態で、第1接点と第2接点とが接触し、次述する画像形成装置100の制御部200によりメモリ21に記憶された情報の読み出しや、メモリ21への情報の書き込みが可能となる。なお、このような制御部200とメモリ21の通信は、無線により行っても良い。
[制御部]
画像形成装置100は、図1に示すように、制御手段としての制御部200を有する。制御部200は、第2記憶部としてのメモリ20を有し、装置本体101に設けられている。このような制御部200は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)201及びメモリ20が設けられている。メモリ20内にはROM(Read Only Memory)202が設けられている。ROM202には、制御手順に対応するプログラムなどが格納されている。CPU201は、ROM202に格納されたプログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。また、メモリ20内には、作業用データや入力データが格納されたRAM(Random Access Memory)203も設けられている。CPU201は、前述のプログラム等に基づいてRAM203に収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。
画像形成装置100は、図1に示すように、制御手段としての制御部200を有する。制御部200は、第2記憶部としてのメモリ20を有し、装置本体101に設けられている。このような制御部200は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)201及びメモリ20が設けられている。メモリ20内にはROM(Read Only Memory)202が設けられている。ROM202には、制御手順に対応するプログラムなどが格納されている。CPU201は、ROM202に格納されたプログラムを読み出しながら各部の制御を行うようになっている。また、メモリ20内には、作業用データや入力データが格納されたRAM(Random Access Memory)203も設けられている。CPU201は、前述のプログラム等に基づいてRAM203に収納されたデータを参照して制御を行うようになっている。
また、画像形成装置100は、表示部210を有し、制御部200は、画像形成装置100の各種情報を表示部210に表示可能である。表示部210は、例えば、装置本体101に設けられた操作部の操作パネルである。なお、表示部210は、装置本体101に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器であっても良い。
また、詳しくは後述するように、制御部200のCPU201は、装置本体101に装着されたプロセスカートリッジのメモリ21の情報を読み取ったり、メモリ21に情報を書き込むことが可能である。更に、詳しくは後述するように、CPU201は、トナー残量検知センサ221、電流検知部222からそれぞれの信号を受信可能である。
[プロセスカートリッジの交換]
本実施形態の場合、プロセスカートリッジ10は、現像装置4のトナー容器4bに収容されたトナー(現像剤)の残量が所定量以下、或いは、感光ドラム1が寿命に達した場合に交換される。まず、トナーの残量について説明する。
本実施形態の場合、プロセスカートリッジ10は、現像装置4のトナー容器4bに収容されたトナー(現像剤)の残量が所定量以下、或いは、感光ドラム1が寿命に達した場合に交換される。まず、トナーの残量について説明する。
本実施形態では、トナー残量は、トナー容器4bのトナーの容量が100%である場合から、トナー消費量を引いた値としている。トナー消費量は、静電潜像の画像データに関する情報を積算したビデオカウント値(累積ドット数)から求めている。ビデオカウント値は、入力された画像データの1画素(ドット)毎のレベル(例えば、0〜255レベル)を画像1面分積算した値であり、CPU201は、画像形成毎にビデオカウント値を積算している。例えば、トナー消費量は、総ドット数Mm(トナー残量がゼロになるドット数)に対する累積ドット数Mの割合(M/Mm)を%で求める。そして、100[%]からトナー消費量[%]を引いた値がトナー残量[%]となる。即ち、トナー残量及びトナー消費量は、以下の式で求められる。
トナー残量[%]=100[%]−トナー消費量[%] ・・・式1
トナー消費量[%]=(M/Mm)×100 ・・・式2
トナー残量[%]=100[%]−トナー消費量[%] ・・・式1
トナー消費量[%]=(M/Mm)×100 ・・・式2
本実施形態では、累積ドット数Mは、プロセスカートリッジ10に設けられたメモリ21に記憶され、制御部200のCPU201がプリント開始前に累積ドット数Mを読み込み、プリント終了後に更新された累積ドット数Mを書き込む。CPU201は、メモリ21から読み込んだ累積ドット数Mにより、上述のようにトナー残量[%]を計算する。したがって、本実施形態では、累積ドット数Mが、交換部品としてのプロセスカートリッジ10の累積使用量に関する情報に相当し、且つ、現像剤(トナー)の残量に相当する。
このトナー残量[%]は、画像形成装置100の表示部210に表示される。例えば、累積ドット数Mから算出されるトナー残量が20[%]で、トナーLOW(トナー少ない)の表示を行い、ユーザに新品のプロセスカートリッジ10の準備を促す。また、トナー残量0[%]でトナーOUT(トナー無し)の表示(報知)を行い、ユーザにプロセスカートリッジ10の交換を促す。即ち、表示部210は、プロセスカートリッジ10を交換する旨の報知を行う報知手段でもある。
次に、感光ドラム1の交換寿命について説明する。CPU201は、感光ドラム1の回転回数をカウントする。感光ドラム1の寿命値(交換寿命)は、例えば、感光ドラム1の総回転回数Lm(感光ドラムの表層削れによる画像不良が発生する感光ドラムの回転回数)に対する感光ドラム1の累積回転回数Lの割合(L/Lm)で求める。即ち、感光ドラム1の寿命値は、以下の式で求められる。
感光ドラム1の寿命値[%]=(L/Lm)×100 ・・・式3
感光ドラム1の寿命値[%]=(L/Lm)×100 ・・・式3
感光ドラム1の累積回転回数Lは、プロセスカートリッジ10に設けられたメモリ21に記憶され、制御部200のCPU201がプリント開始前に累積回転回数Lを読み込み、プリント終了後に更新された累積回転回数Lを書き込む。CPU201は、メモリ21から感光ドラム1の累積回転回数Lを読み込み、上述のように感光ドラム1の寿命値[%]を計算する。したがって、本実施形態では、感光ドラム1の累積回転回数Lが、交換部品としてのプロセスカートリッジ10の累積使用量に関する情報に相当し、且つ、感光ドラム1の交換寿命(寿命値(L/Lm))に相当する。
この感光ドラム1の寿命値[%]は、画像形成装置100の表示部210に表示される。例えば、感光ドラム1の累積回転回数Lから算出される感光ドラム1の寿命値が80[%]で、寿命ニアEND(寿命に近い)の表示を行い、ユーザに新品のプロセスカートリッジ10の準備を促す。また、感光ドラム1の寿命値が100[%]で寿命END(寿命到達)の表示を行い、ユーザにプロセスカートリッジ10の交換を促す。
なお、本実施形態では、トナー残量と感光ドラム1の寿命値の何れか一方が早く表示、又は交換する値に到達したら、プロセスカートリッジ10の交換を促すようにしている。即ち、感光ドラム1の寿命値が100[%]に到達する前であっても、トナー残量が0[%]に到達すれば、制御部200は、プロセスカートリッジ10の交換をユーザに促す。同様に、トナー残量が0[%]に到達する前であっても、感光ドラム1の寿命値が100[%]に到達すれば、制御部200は、プロセスカートリッジ10の交換をユーザに促す。
また、画像形成装置100の設定は、トナー残量0[%]、又は、感光ドラム1の寿命値100[%]を検知した時の画像形成装置100の動作を選択できるようにすることが好ましい。即ち、上述の何れかの条件を満たした場合に、例えば、プリント継続、一時停止、停止の3つの動作設定から選択できる構成とすると、ユーザによって動作を選択できるので、より好適である。なお、上述の「プリント継続」とは、表示のみで何もしない状態、「一時停止」とは、プリントを停止するが、操作部の所定のボタンを押すことでプリントが継続される状態、「停止」とは、プロセスカートリッジ交換までプリントを停止する状態である。
[プロセスカートリッジの有無検知]
プロセスカートリッジ10を交換する場合、画像形成装置100は、プロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されているか否か、即ち、プロセスカートリッジ10の有無を検知する。本実施形態では、このような検知を2段階で行うようにしている。即ち、有無検知手段としての制御部200は、第1記憶部としてのメモリ21に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断する(第1検知)。そして、情報が読み取れない場合には、トナー残量検知センサ221、電流検知部222の何れかにより検知される値に基づいてプロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されているか否かを検知する(第2検知)。
プロセスカートリッジ10を交換する場合、画像形成装置100は、プロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されているか否か、即ち、プロセスカートリッジ10の有無を検知する。本実施形態では、このような検知を2段階で行うようにしている。即ち、有無検知手段としての制御部200は、第1記憶部としてのメモリ21に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断する(第1検知)。そして、情報が読み取れない場合には、トナー残量検知センサ221、電流検知部222の何れかにより検知される値に基づいてプロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されているか否かを検知する(第2検知)。
具体的には、第1検知で、メモリ21の有無検知を行う。即ち、CPU201がメモリ21の情報を正常に読み取ることができれば(読み取りOK)、プロセスカートリッジ10が装着されている(カートリッジ有り)とする。CPU201がメモリ21の読み取りができない(読み取りNG)場合には、次の第2検知に行く。
第2検知は、プロセスカートリッジ10の状態を検知して、所定の閾値であることを検知する。例えば、メモリ21が破損している場合や、プロセスカートリッジ10にメモリ21が無い場合には、第2検知として、例えば、帯電電流検知、転写電流検知、トナー残量検知の何れかを行う。ここで、電流検知手段としての電流検知部222は、感光ドラム1に流れる電流を検知する。残量検知手段としてのトナー残量検知センサ221は、詳しくは後述するように、現像装置4のトナー容器4b内のトナーの残量を物理的に(ハードウェアで)検知する。
帯電電流検知は、感光ドラム1に接触する部材である帯電ローラ2に所定の帯電バイアス(電圧)を印加して、感光ドラム1に流れる電流を電流検知部222により検知する。そして、検知した電流値が所定値以上でカートリッジ有り、所定値未満でプロセスカートリッジ10が装着されていない(カートリッジ無し)とする。なお、この場合、電流検知部222は、帯電ローラ2に流れる電流を検知するようにしても良い。
転写電流検知は、感光ドラム1に接触する部材である転写ローラ5に所定の転写バイアス(電圧)を印加して、感光ドラム1に流れる電流を電流検知部222により検知する。そして、検知した電流値が所定値以上でカートリッジ有り、所定値未満でカートリッジ無しとする。なお、この場合、電流検知部222は、転写ローラ5に流れる電流を検知するようにしても良い。
ここで、例えば、電流検知部222は、装置本体101内に配置され、かつ感光ドラム1の導電基材(不図示)と接地(アース)との間に配置して、感光ドラム1に流れる電流(帯電電流、又は転写電流)の値を検知する。
トナー残量検知は、例えば、後述するトナー残量検知センサ221が静電容量を検知する構成の場合には、トナー残量を検知する静電容量が所定値未満でカートリッジ無し、静電容量が所定値以上でカートリッジ有りとする。
したがって、メモリ21が破損した場合、第1検知でメモリ21の読み取りNGを検知しても、次の第2検知で、カートリッジ有りを検知することができるため、メモリ21が故障しても、画像形成装置100により画像形成が可能である。なお、プロセスカートリッジ10の有無検知は、例えば、プロセスカートリッジ10の装着動作に伴って動作する簡単な機構を有するセンサを設けることで行っても良い。
[プロセスカートリッジの新品検知]
ここで、交換されたプロセスカートリッジ10が新品であるか否かは、次のように検知する。即ち、装置本体101に装着されたプロセスカートリッジ10のメモリ21に記憶された累積使用量に関する情報が、プロセスカートリッジ10が使用されていない状態に相当する情報である場合に、プロセスカートリッジ10が新品であると検知される。例えば、プロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されると、CPU201は、メモリ21に記憶された累積使用量に関する情報である累積ドット数Mが0であること(プロセスカートリッジ10が使用されていない状態に相当する情報)を検知する。
ここで、交換されたプロセスカートリッジ10が新品であるか否かは、次のように検知する。即ち、装置本体101に装着されたプロセスカートリッジ10のメモリ21に記憶された累積使用量に関する情報が、プロセスカートリッジ10が使用されていない状態に相当する情報である場合に、プロセスカートリッジ10が新品であると検知される。例えば、プロセスカートリッジ10が装置本体101に装着されると、CPU201は、メモリ21に記憶された累積使用量に関する情報である累積ドット数Mが0であること(プロセスカートリッジ10が使用されていない状態に相当する情報)を検知する。
なお、プロセスカートリッジ10の新品検知は次のように行っても良い。プロセスカートリッジ10が新品である場合、CPU201がメモリ21から「新品検知=0」の信号を読み込んで新品であることを検知する。この際、CPU201は、「新品検知=1」の信号をメモリ21に書き込む。一方、装着されたプロセスカートリッジ10のメモリ21からCPU201が「新品検知=1」の信号を読み込んだ場合には、新品でないと判断する。
[トナー残量検知センサ]
上述したトナー残量検知センサ221は、静電容量センサ、光学センサ、圧電センサ、磁気センサの何れであっても良い。本実施形態では、トナー残量検知センサ221として静電容量センサを採用した。静電容量センサは、交流電圧が印加された金属製の現像ローラ4aと平行に金属線4c(図2参照、例えば、約φ2mm、現像ローラとの距離約5mm)を配置して、現像ローラ4aと金属線4cとの間の静電容量を測定する。CPU201は、静電容量センサであるトナー残量検知センサ221で検知した静電容量を所定の閾値と比較して、トナー残量を検知する。
上述したトナー残量検知センサ221は、静電容量センサ、光学センサ、圧電センサ、磁気センサの何れであっても良い。本実施形態では、トナー残量検知センサ221として静電容量センサを採用した。静電容量センサは、交流電圧が印加された金属製の現像ローラ4aと平行に金属線4c(図2参照、例えば、約φ2mm、現像ローラとの距離約5mm)を配置して、現像ローラ4aと金属線4cとの間の静電容量を測定する。CPU201は、静電容量センサであるトナー残量検知センサ221で検知した静電容量を所定の閾値と比較して、トナー残量を検知する。
なお、例えば、光学式センサの場合(不図示)は、トナー容器4bの近傍に光源と受光センサを配置し、光源と受光センサとの間のトナー容器4bに光透過窓を形成することで構成される。そして、トナー容器4b内のトナー量が多い時は、トナーが光透過窓を遮光して、受光センサが光源からの光を受光できない。一方、トナー量が少ない時は、トナーが光透過窓を遮光しないので、光源からの光が受光センサに到達する。これにより、トナー残量を検知することができる。
[トナー残量表示]
画像形成装置100は、トナーがトナー容器4bなどの収容部に収容され、収容部に残っているトナー残量を検出、又は算出して、その値を画像形装置の表示部210に表示する。ここで、トナー残量検知センサによりトナー容器4bのトナー残量を検知する場合、センサは、コスト面を考慮して、例えば100%、20%、0%のように、離散的に検知を行うことが好ましい。この場合、トナー残量表示においても、例えば100%、20%、0%のように、離散的に表示する。
画像形成装置100は、トナーがトナー容器4bなどの収容部に収容され、収容部に残っているトナー残量を検出、又は算出して、その値を画像形装置の表示部210に表示する。ここで、トナー残量検知センサによりトナー容器4bのトナー残量を検知する場合、センサは、コスト面を考慮して、例えば100%、20%、0%のように、離散的に検知を行うことが好ましい。この場合、トナー残量表示においても、例えば100%、20%、0%のように、離散的に表示する。
例えば、静電容量センサは、プロセスカートリッジ10が新品の時は、メモリ21から新品を検知して、トナー残量をリセットする(トナー残量100[%])。そして、画像形成を行うと、トナーが減少し、現像ローラ4aと金属線との間にトナーが無いところが増加すると共に、この間の静電容量が減少する。例えば、静電容量は、トナー残量100[%]=16.0[pF]、20[%]=11.0[pF]、0[%]=8.0[pF]である。なお、トナー残量0[%]は、画像に白抜け(欠け)が発生する状態であり、トナー容器4b内のトナーが0[g]という意味では無い。この場合には、例えば、白抜けが発生する前のトナー残量20[%]=11.0[pF]でトナーLOW(トナー少ない)表示を行う。
これに対して本実施形態では、トナー残量検知を離散的に行う上述の構成を採用しつつ、表示部210においては、トナー残量を連続的に、例えば1%刻みで表示する方法を採用している。例えば、トナー消費量=17[%]の時、トナー残量=83[%]が、トナー残量として表示される。
即ち、本実施形態では、画像形成を行った際の累積ドット数(ビデオカウント値)に基づいて、トナー残量の予測値を算出し、その値をトナー残量の値として表示する。この際、補正手段としての制御部200は、累積ドット数から予測したトナーの残量の予測値を、トナー残量検知センサ221により検知したトナーの残量に基づいて補正する。以下、具体的に説明する。
まず、CPU201は、メモリ21から、新品のプロセスカートリッジ10に交換した時点から今までに計測した累積ドット数(ビデオカウント値)を読み出す。そして、この累積ドット数に新たに画像形成により計測した累積ドット数を加え、新たな累積ドット数として、メモリ21に保存する。
ここで、1ドット当たりのトナー重量は、画像によって異なる。例えば、600[dpi]の4ドットライン画像や、文字画像は、1ドット当たりのトナー重量が多く、ベタ画像(画像比率100%の画像)は、1ドット当たりのトナー重量が少ない。これは、画像のエッジ部にトナーが多く載ってしまうエッジ効果によるものである。このように、画像に応じて、1ドット当たりのトナー量の差が発生する。したがって、累積ドット数のみでトナー残量を算出する場合には、プリントする画像によっては、実際のトナー残量と乖離してしまう。このため、画像に応じて1ドット当たりのトナー量を補正する方法、例えば、エッジを検出して重み付けを行う方法などが従来から提案されている。
これに対して本実施形態では、上述した様に、累積ドット数から予測したトナーの残量の予測値を、トナー残量検知センサ221により検知したトナーの残量に基づいて補正するようにしている。図4及び図5は、本実施形態でのトナー残量補正の説明図である。図4及び図5の横軸は「実際のトナー残量[%]」、縦軸は「表示のトナー残量[%]」である。実際のトナー残量は、トナー残量検知センサ221によって検知される値であり、本実施形態では、実際のトナー残量=20[%]のみ検知できる。表示のトナー残量[%]は、累積ドット数に基づいて上述の式1から算出される値である。図4の実線は、「表示のトナー残量[%]」であり、図4の点線は、「表示のトナー残量[%]」と「実際のトナー残量」が比例する理想的な場合を示している。
本実施形態でのトナー残量補正は、実際のトナー残量[%]よりも、表示のトナー残量[%]の方が早く残量が減るように検知される場合、例えば、図4に示すように、表示のトナー残量を補正する。即ち、トナー残量検知センサ221で実際のトナー残量=20[%]を検知するよりも、表示のトナー残量=20[%]を検知する方が早い場合には、トナー残量の表示を20[%]で停止する。同時に、累積ドット数のカウントを停止して、トナー残量検知センサ221で実際のトナー残量=20[%]を検知するのを待つ。そして、トナー残量検知センサ221で実際のトナー残量=20[%]を検知した時点から、累積ドット数のカウントを再開すると共に、トナー残量=20[%]表示での停止を解除する。図4の例は、1ドット当たりのトナー重量が少ない、例えば、ベタ黒画像が多い場合に発生し易い現象を説明している。
一方、実際のトナー残量[%]よりも、表示のトナー残量[%]の方が遅く残量が減るように検知される場合、例えば、図5に示すように、表示のトナー残量を補正する。即ち、トナー残量検知センサ221で実際のトナー残量=20[%]を検知するよりも、表示のトナー残量=20[%]を検知する方が遅い場合には、実際のトナー残量=20[%]を検知した時点で、表示のトナー残量を20[%]に変更する。ここで、図5の実線は、「表示のトナー残量[%]」であり、図5の点線は、「表示のトナー残量[%]」と「実際のトナー残量」が比例する理想的な場合を示している。
例えば、表示のトナー残量=30[%]の時に、トナー残量検知センサ221で実際のトナー残量=20[%]を検知した場合、その時点で、表示のトナー残量を30[%]から、20[%]に変更する。そして、累積ドット数Mは、トナー残量=30[%]に対応する累積ドット数M(30)を、トナー残量=20[%]に対応する累積ドット数M(20)に変更して、トナー残量=20[%]、即ちトナー消費量=80[%]から、累積ドット数を積算する。
このように、本実施形態では、累積ドット数によるトナー残量(算出値=表示値)を、センサ等のハード検知によるトナー残量(実測値)の検知によって補正する構成にするようにしている。これにより、トナー残量表示を、離散的な表示(センサ検知)から、連続的な表示(累積ドット数検知)に変更して、更に途中で補正するこができるので、より実際のトナー残量と等しい値を、表示部210に表示することができる。
[メモリ故障]
上述したように、本実施形態では、通常の画像形成時は、プロセスカートリッジ10のメモリ21に対して、累積使用量に関する情報として、トナー残量値(累積ドット数)や感光ドラム1の寿命値(累積回転回数)の読み込み及び書き込みを行っている。しかしながら、プロセスカートリッジ10の使用途中に、メモリ21が破損してしまうなどして故障する場合がある。例えば、プロセスカートリッジ10は、ジャム処理等で、装置本体101から脱着する可能性があるので、その際に、メモリ21の破損や読み取り・書き込み不良が発生する可能性がある。
上述したように、本実施形態では、通常の画像形成時は、プロセスカートリッジ10のメモリ21に対して、累積使用量に関する情報として、トナー残量値(累積ドット数)や感光ドラム1の寿命値(累積回転回数)の読み込み及び書き込みを行っている。しかしながら、プロセスカートリッジ10の使用途中に、メモリ21が破損してしまうなどして故障する場合がある。例えば、プロセスカートリッジ10は、ジャム処理等で、装置本体101から脱着する可能性があるので、その際に、メモリ21の破損や読み取り・書き込み不良が発生する可能性がある。
このようにメモリ21が故障した場合、プロセスカートリッジ10の使用履歴(累積使用量に関する情報)が分からなくなってしまう。このため、プロセスカートリッジ10のメモリ21にのみ上述の累積使用量に関する情報を記憶した場合、メモリ21の故障により、累積使用量に関する情報を使用して画像形成装置100を制御したり、これらを表示部210に表示できなくなってしまう。
そこで、本実施形態では、制御部200は、メモリ21(第1記憶部)が故障していない場合にはメモリ21に記憶された情報に基づいて画像形成装置100を制御する。一方、制御部200は、メモリ21が故障した場合にはメモリ20(第2記憶部)に記憶された情報に基づいて画像形成装置100を制御する。また、表示部210は、メモリ21が故障していない場合には、メモリ21に記憶された情報を表示したり、メモリ21に記憶された情報に基づいてプロセスカートリッジ10を交換する旨の報知を行う。一方、表示部210は、メモリ21が故障した場合には、メモリ20に記憶された情報を表示したり、メモリ20に記憶された情報に基づいてプロセスカートリッジ10を交換する旨の報知を行う。以下、具体的に説明する。
本実施形態では、通常時の場合、プロセスカートリッジ10のメモリ21をメインメモリとして、情報の読み込み及び書き込みを実施する。更に、装置本体101に配置したメモリ20をバックアップメモリとして、プロセスカートリッジ10の情報(トナー残量値や感光ドラムの寿命値等)の書き込みを実施する。そして、メモリ21が故障した場合には、メインメモリをメモリ21からメモリ20に切り換えるようにしている。メモリ21の故障の検知は、CPU201がメモリ21と通信できるか否かで行う。即ち、CPU201は、メモリ21の情報の読み込み、又は、メモリ21への情報の書き込みができない場合に、メモリ21が故障したと判断する。
より具体的に説明する。CPU201がメモリ21の故障を検知した場合、バックアップメモリとしてメモリ20に記憶していた情報を参照する。そして、プロセスカートリッジ10のトナー残量値や感光ドラム1の寿命値を表示部210に表示する。これと同時に、CPU201は、メモリ20をバックアップメモリからメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。これにより、メモリ21が故障しても、トナー残量値や感光ドラム1の寿命値を、継続して算出し、正確に表示することが可能となる。
また、画像形成装置100の制御では、例えば、感光ドラム1の寿命値によって、画像形成条件を変更する。画像形成条件としては、例えば、帯電バイアス、現像バイアス(直流電圧値、交流電圧値、周波数値)、露光装置3のレーザーパワーなどである。CPU201は、感光ドラム1の寿命値から、プロセスカートリッジ10の使用レベルに応じた画像形成条件で画像形成を行う。本実施形態では、メモリ21が故障しても、メモリ20から感光ドラム1の寿命値を読み込むことで適切な画像形成条件で画像形成を継続できる。この結果、プロセスカートリッジ10が寿命に達するまで、高品質な画像を継続して形成することが可能となる。
ここで、例えば、感光ドラム1の寿命値が規定値を超える場合、又は、トナー残量値がゼロになった場合には、CPU201は、プロセスカートリッジ10を新品に交換するように催促することを表示し、新品に交換してもらう。そうすると、メモリ21も新品になる。この際、メモリ21が故障していなければ、再び、CPU201は、メモリ21をメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。一方、装置本体101のメモリ20は、再びバックアップメモリに戻る。
また、CPU201は、装置本体101に装着されたプロセスカートリッジ10が新品である場合には、装置本体101のメモリ20に記憶された累積使用量に関する情報をリセットする。即ち、プロセスカートリッジ10の新品検知により、メモリ20がリセットされる。具体的には、メモリ20にバックアップされた感光ドラム1の寿命をリセット(累積回転回数=0[回])すると共に、トナー残量がリセット(トナー残量=100[%])される。そして、感光ドラム1の寿命値、及び、累積ドット数が再び算出される。
このような本実施形態の制御フローの一例について、図6を用いて説明する。CPU201は、画像形成装置100の電源ON、スリープ復帰、又は、画像形成装置100の開閉ドアのオープン・クローズの動作で(S1)、メインメモリとしてのプロセスカートリッジ10のメモリ21が通信可能か確認する(S2)。なお、開閉ドアは、装置本体101に開閉自在に設けられ、プロセスカートリッジ10の着脱時に開閉するものである。また、画像形成装置100のスリープとは、画像形成ジョブ(プリント信号に基づいて行う一連の画像形成動作)の入力を待機している待機状態よりも消費電力が少ない状態であり、スリープ復帰は、この状態から画像形成可能な状態となった場合である。
S2で、通信可能(S2のYes)の場合、プロセスカートリッジ10の新品検知を行うためにメモリ21を読み取る(S3)。プロセスカートリッジ10が新品でない場合(S3のNo)、メインメモリとしてのメモリ21から、累積値(累積ドット数、累積回転回数等)を読み取る(S4)。
次に、画像形成装置100にプリント情報(画像形成ジョブ)が入力されると、プリントを開始する(S5)。この時、例えば、メモリ21から読み取った感光ドラム1の累積回転回数から、CPU201がプロセスカートリッジ10の使用時期の初期・中期・末期を判断して、使用時期に応じた画像形成条件を決定した後、プリントが開始される。
プリント終了後(S6)、CPU201は、累積値を算出して(S7)、メモリ20とメモリ21のそれぞれに累積値を書き込む。これと同時に、画像形成装置100の表示部210に表示される、累積値から算出されるトナー残量や感光ドラム1の寿命値等の表示が更新される(S8)。なお、その後、プリント情報が入力されれば、S4以降を実行する。
一方、S2で、通信不可能(S2のNo)の場合、CPU201は、メモリ21が故障していると判断して、メインメモリを、プロセスカートリッジ10のメモリ21から、装置本体101のメモリ20に変更する(S9)。この時、S3の新品検知ではメモリ20を確認する。また、S4のメインメモリの読み込みは、メモリ20からの読み込みとなる。更に、S8の累積値の書き込みは、メモリ21は故障して通信不可能なので、メモリ20のみに書き込みが実施される。
また、S3で、プロセスカートリッジ10が新品の場合には(S3のYes)、バックアップメモリとしてのメモリ20の累積値をリセットする。例えば、累積ドット数=0、累積回転回数=0とする(S10)。メモリ21が新品の場合には、累積値がリセットされているので、トナー残量=100[%]、感光ドラム寿命=0[%]に、表示部210の表示を更新する。
このように本実施形態では、プロセスカートリッジ10のメモリ21の故障を検知すると、装置本体101のメモリ20を使用するようにしている。これにより、トナー残量や感光ドラムの寿命値の表示を継続でき、画像形成条件も適切に制御して画像形成を継続可能である。また、メモリ21が故障しても、プロセスカートリッジ10を新品に交換すること無く、継続して使用することができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態について、図7ないし図9を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、装置本体101に着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体101Aに着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10Aと、現像剤収容部としてのトナーカートリッジ11である。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第2の実施形態について、図7ないし図9を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、装置本体101に着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体101Aに着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10Aと、現像剤収容部としてのトナーカートリッジ11である。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
まず、本実施形態のプロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11について、図7を用いて説明する。プロセスカートリッジ10Aは、第1の実施形態と同様に、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4A、クリーニング装置6が一体化している一体型カートリッジである。これら感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4A、転写ローラ5、クリーニング装置6によりトナー像形成部110Aを構成する。但し、本実施形態では、次述するトナーカートリッジ11を備えるため、現像装置4Aのトナー容器4Abは、第1の実施形態のトナー容器4bよりも容量が小さい。プロセスカートリッジ10Aのこれ以外の構成は、第1の実施形態と同じである。
トナーカートリッジ11は、補給トナー容器12が配置され、補給トナー容器12内のトナーが無くなって空になると、補給用トナーが充填された新品と交換する構成である。また、本実施形態では、トナーカートリッジ11は、現像装置4Aのトナー容器4Abに直接取り付けて、補給トナー容器12からトナー容器4Abにトナーを補給する構成となっている。
なお、トナーカートリッジ11を装置本体101A(図8)内のトナー容器4Abとは別の場所に配置しても良い。この場合、補給トナー容器12とトナー容器4Abとを、スクリューやエアー等のトナー搬送路(不図示)で接続して、補給トナー容器12からトナー容器4Abにトナーを搬送補給する。このタイプの場合には、トナーカートリッジ11は、例えばトナーボトルと称して、トナー補給時にはトナーボトル自体が回転して、トナーボトルからトナーを排出して、トナー容器4Abに補給する構成としても良い。
このようなプロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11は、画像形成装置100Aの装置本体101A(図8)に対して、それぞれ着脱可能である。なお、図8に示すように、本実施形態の画像形成装置100Aも第1の実施形態と同様に、装置本体101Aに第2記憶部としてのメモリ20が設けられている。
ここで、プリントする画像の印字率(画像比率)にもよるが、標準的な印字率(約5%)の場合には、一般的に、トナーカートリッジ11に比べて、プロセスカートリッジ10Aの方が寿命が長い。プロセスカートリッジ10Aの寿命は、例えば、A4サイズの用紙に5%印字率で画像形成した場合、30000枚である。一方、トナーカートリッジ11の寿命は、A4サイズの用紙に5%印字率で画像形成した場合、例えば、10000枚である。このように、平均5%の印字率の画像をプリントすると、トナーカートリッジ11を3回交換する間に、プロセスカートリッジ10Aを1回交換することになる。
このような場合、クリーニング装置6のクリーニング容器6bは、感光ドラム1上から回収した転写残トナー(廃トナー)で早期に一杯になってしまう。したがって、本実施形態では、図8に示すように、装置本体101A内に廃トナーを収容可能な廃トナーボックス60を配置し、クリーニング容器6bと廃トナーボックス60を廃トナー搬送路61により接続している。そして、例えば、クリーニング容器6bに配置されたスクリュー(不図示)によりクリーニング容器6bから廃トナーを排出し、廃トナー搬送路61を介して廃トナーを廃トナーボックス60に搬送するようにしている。廃トナーボックス60が満杯になったら、中の廃トナーを廃棄して廃トナーボックス60を空にして再利用するか、又は新品の空の廃トナーボックス60と交換する。
一方で、トナーカートリッジ11の寿命は、A4サイズの用紙に5%印字率で画像形成して10000枚となる場合、A4サイズの用紙に1%印字率に画像形成すると50000枚となる。よって、印字率を小さくすると、トナーカートリッジ11の寿命は、プロセスカートリッジ10Aの寿命より長くなる場合もある。このようにプロセスカートリッジ10Aとトナーカートリッジ11は、ユーザの使い方によって寿命が異なる。このため、本実施形態のように、トナーを収容するトナーカートリッジ11をプロセスカートリッジ10Aと別にすることで、その時点で交換しないカートリッジを無駄無く使用できる。
本実施形態の場合、図7に示すように、プロセスカートリッジ10Aは、第1記憶部としてのメモリ22が設けられている。本実施形態の場合も、プロセスカートリッジ10Aが装置本体101Aに装着された状態で、画像形成装置100Aの制御部200によりメモリ22に記憶された情報の読み出しや、メモリ22への情報の書き込みが可能となる。
メモリ22には、感光ドラム1の寿命値(感光ドラム1の累積回転回数)が記憶され、制御部200のCPU201(図3)がプリント開始前に累積回転回数を読み込み、プリント終了後に更新された累積回転回数を書き込む。感光ドラム1の寿命値が所定値を超えると、プロセスカートリッジ10Aの交換を促す警告を、表示部210(図3)に表示する。
また、トナーカートリッジ11は、第1記憶部としてのメモリ23が設けられている。トナーカートリッジ11は、装置本体101Aに設けられた第1接点と接触可能な第2接点を有する。そして、トナーカートリッジ11が装置本体101Aに装着された状態で、第1接点と第2接点とが接触し、制御部200によりメモリ23に記憶された情報の読み出しや、メモリ23への情報の書き込みが可能となる。
メモリ23には、トナーカートリッジ11のトナー残量(累積ドット数)が記憶され、CPU201がプリント開始前に累積ドット数を読み込み、プリント終了後に更新された累積ドット数を書き込む。このトナー残量[%]は、画像形成装置100の表示部210に表示される。例えば、累積ドット数から算出されるトナー残量が20[%]で、トナーLOW(トナー少ない)の表示を行い、ユーザに新品のトナーカートリッジ11の準備を促す。また、トナー残量0[%]でトナーOUT(トナー無し)の表示を行い、ユーザにトナーカートリッジ11の交換を促す。即ち、表示部210は、トナーカートリッジ11を交換する旨の報知を行う報知手段でもある。
ここで、交換されたプロセスカートリッジ10Aが新品であるか否かは、第1の実施形態と同様に検知する。また、交換されたトナーカートリッジ11が新品であるか否かも、プロセスカートリッジ10Aと同様に検知する。即ち、装置本体101Aに装着されたトナーカートリッジ11のメモリ23に記憶された累積使用量に関する情報が、トナーカートリッジ11が使用されていない状態に相当する情報である場合に、トナーカートリッジ11が新品であると検知される。例えば、トナーカートリッジ11が装置本体101Aに装着されると、CPU201は、メモリ23に記憶された累積使用量に関する情報である累積ドット数が0であること(トナーカートリッジ11が使用されていない状態に相当する情報)を検知する。
なお、プロセスカートリッジ10Aが装置本体101Aに装着されているか否か、即ち、プロセスカートリッジ10Aの有無を検知する方法は、第1の実施形態と同様である。一方、トナーカートリッジ11が装置本体101Aに装着されているか否か、即ち、トナーカートリッジ11の有無の検知は、例えば、トナーカートリッジ11の装着動作に伴って動作する簡単な機構を有するセンサを設けることで行っても良い。これにより、メモリ22又はメモリ23が故障しても、画像形成装置100Aにより画像形成が可能である。
なお、トナーカートリッジ11の有無の検知は、例えば、次のように行っても良い。第1の実施形態のトナー残量検知センサ221のように、トナーカートリッジ11内のトナー残量を物理的に検知可能なセンサをトナーカートリッジ11に設ける。これにより、第1の実施形態のプロセスカートリッジ10の有無の検知と同様に、カートリッジの有無の検知を2段階で行える。即ち、制御部200は、メモリ23に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断する(第1検知)。そして、情報が読み取れない場合には、トナー残量検知センサにより検知される値に基づいてトナーカートリッジ11が装置本体101Aに装着されているか否かを検知する(第2検知)。
本実施形態では、通常時の場合、プロセスカートリッジ10Aのメモリ22及びトナーカートリッジ11のメモリ23をメインメモリとして、情報の読み込み及び書き込みを実施する。更に、装置本体101Aに配置したメモリ20をバックアップメモリとして、プロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11の情報(トナー残量値や感光ドラムの寿命値等)の書き込みを実施する。そして、メモリ22又はメモリ23が故障した場合には、メインメモリをメモリ22又はメモリ23からメモリ20に切り換えるようにしている。メモリ22、23の故障の検知は、CPU201がメモリ22、23と通信できるか否かで行う。即ち、CPU201は、メモリ22又はメモリ23の情報の読み込み、又は、メモリ22又はメモリ23への情報の書き込みができない場合に、情報の読み込み又は書き込みができないメモリが故障したと判断する。
より具体的に説明する。CPU201がメモリ22又はメモリ23の故障を検知した場合、バックアップメモリとしてメモリ20に記憶していた情報を参照する。そして、トナーカートリッジ11のトナー残量値やプロセスカートリッジ10Aの感光ドラム1の寿命値を表示部210に表示する。これと同時に、CPU201は、メモリ20をバックアップメモリからメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。これにより、メモリ22又はメモリ23が故障しても、トナー残量値や感光ドラム1の寿命値を、継続して算出し、正確に表示することが可能となる。
なお、メモリ22とメモリ23の一方が故障した場合には、メモリ20は、故障したメモリのメインメモリとして動作し、故障していないメモリのバックアップとして動作する。そして、故障していないメモリは、継続してメインメモリとして動作する。また、メモリ22とメモリ23の両方が故障した場合には、メモリ20は、故障した両方のメインメモリとして動作する。
即ち、本実施形態の場合も、制御部200は、メモリ22(第1記憶部)が故障していない場合にはメモリ22に記憶された情報に基づいて画像形成装置100Aを制御する。一方、制御部200は、メモリ22が故障した場合にはメモリ20(第2記憶部)に記憶された情報に基づいて画像形成装置100Aを制御する。また、表示部210は、メモリ22が故障していない場合にはメモリ22に記憶された情報を表示したり、メモリ22に記憶された情報に基づいてプロセスカートリッジ10Aを交換する旨の報知を行う。一方、表示部210は、メモリ22が故障した場合にはメモリ20に記憶された情報を表示したり、メモリ20に記憶された情報に基づいてプロセスカートリッジ10Aを交換する旨の報知を行う。メモリ23(第1記憶部)とメモリ20との関係も、上述のメモリ22とメモリ20との関係と同様である。
ここで、例えば、CPU201は、感光ドラム1の寿命値が規定値を超える場合にはプロセスカートリッジ10Aを、トナー残量値がゼロになった場合にはトナーカートリッジ11を新品に交換するように催促することを表示し、新品に交換してもらう。そうすると、交換されたカートリッジのメモリも新品になる。この際、このカートリッジのメモリが故障していなければ、再び、CPU201は、このメモリをメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。一方、装置本体101Aのメモリ20は、再びバックアップメモリに戻る。
また、CPU201は、装置本体101Aに装着されたプロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11が新品である場合には、装置本体101Aのメモリ20に記憶された累積使用量に関する情報をリセットする。即ち、プロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11の新品検知により、メモリ20がリセットされる。具体的には、プロセスカートリッジ10Aが新品である場合、メモリ20にバックアップされた感光ドラム1の寿命をリセット(累積回転回数=0[回])する。また、トナーカートリッジ11が新品である場合、トナー残量がリセット(トナー残量=100[%])される。そして、感光ドラム1の寿命値、又は、累積ドット数が再び算出される。
このような本実施形態の制御フローの一例について、図9を用いて説明する。CPU201は、画像形成装置100Aの電源ON、スリープ復帰、又は、画像形成装置100の開閉ドアのオープン・クローズの動作で(S21)、メインメモリとしてのメモリ22、23が通信可能か確認する(S22)。なお、開閉ドアは、装置本体101Aに開閉自在に設けられ、プロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11の着脱時に開閉するものである。
S22で、通信可能(S22のYes)の場合、プロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11の新品検知を行うためにメモリ22、23を読み取る(S23)。プロセスカートリッジ10Aが新品でない場合(S23のNo)、メインメモリとしてのメモリ22から、累積値(累積回転回数等)を読み取る(S24)。同様に、トナーカートリッジ11が新品でない場合(S23のNo)、メインメモリとしてのメモリ23から、累積値(累積ドット数等)を読み取る(S24)。
次に、画像形成装置100Aにプリント情報(画像形成ジョブ)が入力されると、プリントを開始する(S25)。この時、例えば、メモリ22から読み取った感光ドラム1の累積回転回数から、CPU201がプロセスカートリッジ10の使用時期の初期・中期・末期を判断して、使用時期に応じた画像形成条件を決定した後、プリントが開始される。
プリント終了後(S26)、CPU201は、累積値を算出して(S27)、メモリ20、22、23のそれぞれに累積値を書き込む。これと同時に、画像形成装置100Aの表示部210に表示される、累積値から算出されるトナー残量や感光ドラム1の寿命値等の表示が更新される(S28)。なお、その後、プリント情報が入力されれば、S24以降を実行する。
一方、S22で、メモリ22とメモリ23の少なくとも一方が通信不可能(S22のNo)の場合、CPU201は、通信不可能なメモリが故障していると判断する。そして、メインメモリを、メモリ22とメモリ23のうちの故障しているメモリから、装置本体101Aのメモリ20に変更する(S29)。例えば、メモリ22が故障した場合には、プロセスカートリッジ10Aのメインメモリを、メモリ22から、装置本体101Aのメモリ20に変更する。この時、S23の新品検知ではメモリ20を確認する。
例えば、メモリ22が故障し、メモリ23が故障していない場合、S23で、故障していないメモリ23を確認すると共に、故障しているメモリ22の代わりにメモリ20を確認する。また、S24のメインメモリの読み込みは、故障していないメモリ23とメモリ20からの読み込みとなる。更に、S28の累積値の書き込みは、メモリ22は故障して通信不可能なので、故障していないメモリ23とメモリ20に書き込みが実施される。メモリ23が故障し、メモリ22が故障していない場合も、上述の説明のメモリ22とメモリ23が入れ替わるだけで、同様の制御が行われる。また、メモリ22、23の両方が故障している場合、メインメモリが両方のメモリ22、23からメモリ20に変更されるため、S23の確認、S24の読み込み、S28の書き込みは、全てメモリ20に対して行われる。
また、S23で、プロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11が新品の場合には(S23のYes)、バックアップメモリとしてのメモリ20の新品である方の累積値をリセットする(S30)。例えば、プロセスカートリッジ10Aが新品である場合、累積回転回数=0とする。また、トナーカートリッジ11が新品である場合、累積ドット数=0とする。メモリ22又はメモリ23が新品の場合には、累積値がリセットされているので、トナー残量=100[%]又は感光ドラム寿命=0[%]に、表示部210の表示を更新する。
このように本実施形態では、プロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11のメモリ22又はメモリ23の故障を検知すると、装置本体101Aのメモリ20を使用するようにしている。これにより、トナー残量や感光ドラムの寿命値の表示を継続でき、画像形成条件も適切に制御して画像形成を継続可能である。また、メモリ22又はメモリ23が故障しても、プロセスカートリッジ10A又はトナーカートリッジ11を新品に交換すること無く、継続して使用することができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態について、図10を用いて説明する。上述の第2の実施形態では、装置本体101Aに着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体に着脱可能な交換部品がトナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14である。その他の構成及び作用は、第2の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第3の実施形態について、図10を用いて説明する。上述の第2の実施形態では、装置本体101Aに着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10A及びトナーカートリッジ11である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体に着脱可能な交換部品がトナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14である。その他の構成及び作用は、第2の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
まず、本実施形態のトナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14について、図10を用いて説明する。トナーカートリッジ11は、第2の実施形態と同様である。感光体カートリッジとしてのドラムカートリッジ13は、感光ドラム1、帯電ローラ2、クリーニング装置6が一体化したカートリッジである。現像カートリッジ14は、第2の実施形態と同様の現像装置4Aが配置されている。即ち、本実施形態の構成は、第2の実施形態のプロセスカートリッジ10Aを、ドラムカートリッジ13と現像カートリッジ14に分割したものに相当する。
このようなトナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14は、画像形成装置の装置本体に対して、それぞれ着脱可能である。なお、本実施形態の画像形成装置100も第2の実施形態と同様に、装置本体に第2記憶部としてのメモリ20が設けられている(図8参照)。
ここで、交換部品としてのカートリッジには様々なタイプがあるが、第1の実施形態の図2に示したプロセスカートリッジ10は、画像形成速度が低速で、ユーザによるプリント枚数が少ないと想定される装置に主として適用される。そして、プロセスカートリッジ10を交換するのみで、画像形成を行うための多くの構成が同時に交換されるため、カートリッジの交換により高品質の画像を得ることができる利点を持つ。但し、プロセスカートリッジ10は、感光ドラム1、現像ローラ4a、トナーのそれぞれ寿命が異なる部品を1体として交換するため、ランニングコスト(1枚当たりの費用)が高くなる。
これに対して、本実施形態の場合、画像形成を行うための構成を、トナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13、現像カートリッジ14に分割している。このため、画像形成速度が高速で、ユーザによるプリント枚数が多いと想定される装置に主として適用される。そして、3つのカートリッジをそれぞれの寿命が来た時点で交換するので、交換の手間がかかってしまう。但し、感光ドラム1、現像ローラ4a、トナーのそれぞれ寿命が異なる部品を、寿命に応じて交換する構成のため、ランニングコストを低くできる。
交換する手間とランニングコストは、トレードオフであり、ランニングコストは一般的に、図7に示すカートリッジは、図2に示すカートリッジと、図10に示すカートリッジとの間に位置する。
本実施形態の場合、図10に示すように、ドラムカートリッジ13は、第1記憶部としてのメモリ24が設けられている。本実施形態の場合も、ドラムカートリッジ13が装置本体に装着された状態で、画像形成装置の制御部200(図3)によりメモリ24に記憶された情報の読み出しや、メモリ24への情報の書き込みが可能となる。
メモリ24には、感光ドラム1の寿命値(感光ドラム1の累積回転回数)が記憶され、CPU201(図3)がプリント開始前に累積回転回数を読み込み、プリント終了後に更新された累積回転回数を書き込む。感光ドラム1の寿命値が所定値を超えると、ドラムカートリッジ13の交換を促す警告を、表示部210(図3)に表示する。即ち、表示部210は、ドラムカートリッジ13を交換する旨の報知を行う報知手段でもある。
また、トナーカートリッジ11は、第2の実施形態と同様に、第1記憶部としてのメモリ23が設けられ、制御部200によりメモリ23に記憶された情報の読み出しや、メモリ23への情報の書き込みが可能となる。また、メモリ23には、第2の実施形態と同様に、トナーカートリッジ11のトナー残量(累積ドット数)が記憶され、CPU201がプリント開始前に累積ドット数を読み込み、プリント終了後に更新された累積ドット数を書き込む。このトナー残量[%]は、画像形成装置100の表示部210に表示される。
現像カートリッジ14は、第1記憶部としてのメモリ25が設けられている。本実施形態の場合も、現像カートリッジ14が装置本体に装着された状態で、制御部200によりメモリ25に記憶された情報の読み出しや、メモリ25への情報の書き込みが可能となる。なお、制御部200と、ドラムカートリッジ13のメモリ24及び現像カートリッジ14のメモリ25との通信は、第1の実施形態と同様に、装置本体に設けられた第1接点と、それぞれのカートリッジに設けられた第2接点により行う。
メモリ25には、現像手段としての現像装置4Aの交換寿命である現像ローラ4aの寿命値が記憶される。CPU201は、現像ローラ4aの回転回数をカウントする。現像ローラ4aの寿命値は、例えば、現像ローラ4aの総回転回数Nm(例えば、現像ローラの表層削れによる表面粗さ低下による画像不良が発生する現像ローラの回転数)に対する現像ローラ4aの累積回転回数Nの割合(N/Nm)で求める。即ち、現像ローラ4aの寿命値は、以下の式で求められる。
現像ローラ4aの寿命値[%]=(N/Nm)×100 ・・・式4
現像ローラ4aの寿命値[%]=(N/Nm)×100 ・・・式4
現像ローラ4aの累積回転回数Nは、現像カートリッジ14に設けられたメモリ25に記憶され、CPU201がプリント開始前に累積回転回数Nを読み込み、プリント終了後に更新された累積回転回数Nを書き込む。CPU201は、メモリ25から現像ローラ4aの累積回転回数Nを読み込み、上述のように現像ローラ4aの寿命値[%]を計算する。したがって、本実施形態では、現像ローラ4aの累積回転回数Nが、交換部品としての現像カートリッジ14の累積使用量に関する情報に相当し、且つ、現像装置4Aの交換寿命に相当する。
この現像ローラ4aの寿命値[%]は、画像形成装置の表示部210(図3)に表示される。例えば、現像ローラ4aの寿命値=0[%]は現像カートリッジ14が新品で、現像ローラ4aの寿命値=100[%]は現像カートリッジ14が寿命到達で、新品との交換を促す。即ち、現像ローラ4aの寿命が所定値を超えると、現像カートリッジ14の交換を促す警告を、表示部210に表示する。即ち、表示部210は、現像カートリッジ14を交換する旨の報知を行う報知手段でもある。
ここで、交換されたトナーカートリッジ11が新品であるか否かは、第2の実施形態と同様に検知する。また、交換されたドラムカートリッジ13又は現像カートリッジ14が新品であるか否かは、第1の実施形態のプロセスカートリッジ10と同様に検知する。即ち、装置本体に装着されたドラムカートリッジ13のメモリ24に記憶された累積使用量に関する情報が、ドラムカートリッジ13が使用されていない状態に相当する情報である場合に、ドラムカートリッジ13が新品であると検知される。現像カートリッジ14についても、メモリ25に記憶された累積使用量に関する情報が、現像カートリッジ14が使用されていない状態に相当する情報である場合に、現像カートリッジ14が新品であると検知される。
なお、ドラムカートリッジ13が装置本体に装着されているか否か、即ち、ドラムカートリッジ13の有無を検知する方法は、第1の実施形態と同様である。但し、第1の実施形態のトナー残量検知は除く。
また、トナーカートリッジ11又は現像カートリッジ14が装置本体に装着されているか否か、即ち、トナーカートリッジ11又は現像カートリッジ14の有無を検知する方法は、第2の実施形態と同様である。この場合に、トナーカートリッジ11又は現像カートリッジ14に、第1の実施形態のトナー残量検知センサ221のように、トナーカートリッジ11内又は現像カートリッジ14内のトナー残量を物理的に検知可能なセンサを設けても良い。これにより、第1の実施形態のプロセスカートリッジ10の有無の検知と同様に、カートリッジの有無の検知を2段階で行える。この結果、メモリ23、メモリ24、メモリ25の何れかが故障しても、画像形成装置により画像形成が可能である。
本実施形態では、通常時の場合、トナーカートリッジ11のメモリ23、ドラムカートリッジ13のメモリ24及び現像カートリッジ14のメモリ25をメインメモリとして、情報の読み込み及び書き込みを実施する。更に、装置本体に配置したメモリ20をバックアップメモリとして、トナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14の情報(トナー残量値や感光ドラムの寿命値、現像ローラの寿命値等)の書き込みを実施する。そして、メモリ23、メモリ24、メモリ25の少なくとも何れかが故障した場合には、メインメモリを故障したメモリからメモリ20に切り換えるようにしている。メモリ23、24、25の故障の検知は、CPU201がメモリ23、24、25と通信できるか否かで行う。即ち、CPU201は、メモリ23、24、25の情報の読み込み、又は、メモリ23、24、25への情報の書き込みができない場合に、情報の読み込み又は書き込みができないメモリが故障したと判断する。
より具体的に説明する。CPU201がメモリ23、24、25の少なくとも何れかの故障を検知した場合、バックアップメモリとしてメモリ20に記憶していた情報を参照する。そして、トナーカートリッジ11のトナー残量値やドラムカートリッジ13の感光ドラム1の寿命値、現像カートリッジ14の現像ローラ4aの寿命値を表示部210に表示する。これと同時に、CPU201は、メモリ20をバックアップメモリからメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。これにより、メモリ23、24、25の少なくとも何れかが故障しても、トナー残量値や感光ドラム1の寿命値、現像ローラ4aの寿命値を、継続して算出し、正確に表示することが可能となる。
なお、メモリ23、24、25の何れかが故障した場合には、メモリ20は、故障したメモリのメインメモリとして動作し、故障していないメモリのバックアップとして動作する。そして、故障していないメモリは、継続してメインメモリとして動作する。また、全てのメモリ23、24、25が故障した場合には、メモリ20は、故障した全てのメインメモリとして動作する。
即ち、本実施形態の場合も、制御部200は、メモリ24(第1記憶部)が故障していない場合にはメモリ24に記憶された情報に基づいて画像形成装置を制御する。一方、制御部200は、メモリ24が故障した場合にはメモリ20(第2記憶部)に記憶された情報に基づいて画像形成装置を制御する。また、表示部210は、メモリ24が故障していない場合にはメモリ24に記憶された情報を表示したり、メモリ24に記憶された情報に基づいてドラムカートリッジ13を交換する旨の報知を行う。一方、表示部210は、メモリ24が故障した場合にはメモリ20に記憶された情報を表示したり、メモリ20に記憶された情報に基づいてドラムカートリッジ13を交換する旨の報知を行う。メモリ23(第1記憶部)とメモリ20との関係は第2の実施形態と同様であり、メモリ25(第1記憶部)とメモリ20との関係も、上述のメモリ24とメモリ20との関係と同様である。
また、画像形成装置の制御では、例えば、感光ドラム1の寿命値、又は、現像ローラ4aの寿命値によって、画像形成条件を変更する。画像形成条件としては、例えば、帯電バイアス、現像バイアス(直流電圧値、交流電圧値、周波数値)、露光装置3のレーザーパワーなどである。CPU201は、感光ドラム1の寿命値、又は、現像ローラ4aの寿命値から、ドラムカートリッジ13又は現像カートリッジ14の使用レベルに応じた画像形成条件で画像形成を行う。本実施形態では、メモリ24又はメモリ25が故障しても、メモリ20から感光ドラム1の寿命値又は現像ローラ4aの寿命値を読み込むことで、適切な画像形成条件で画像形成を継続できる。この結果、ドラムカートリッジ13又は現像カートリッジ14が寿命に達するまで、高品質な画像を継続して形成することが可能となる。
ここで、例えば、CPU201は、感光ドラム1の寿命値が規定値を超える場合にはドラムカートリッジ13を、現像ローラ4aの寿命値が規定値を超える場合には現像カートリッジ14を新品に交換するように催促することを表示し、新品に交換してもらう。また、トナー残量値がゼロになった場合にはトナーカートリッジ11を新品に交換するように催促することを表示し、新品に交換してもらう。そうすると、交換されたカートリッジのメモリも新品になる。この際、このカートリッジのメモリが故障していなければ、再び、CPU201は、このメモリをメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。一方、装置本体のメモリ20は、再びバックアップメモリに戻る。
また、CPU201は、装置本体に装着されたトナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13、現像カートリッジ14の少なくとも何れかが新品である場合には、装置本体のメモリ20に記憶された累積使用量に関する情報をリセットする。即ち、トナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13、現像カートリッジ14の新品検知により、メモリ20がリセットされる。具体的には、ドラムカートリッジ13が新品である場合、メモリ20にバックアップされた感光ドラム1の寿命をリセット(累積回転回数=0[回])する。また、現像カートリッジ14が新品である場合、メモリ20にバックアップされた現像ローラ4aの寿命をリセット(累積回転回数=0[回])する。また、トナーカートリッジ11が新品である場合、トナー残量がリセット(トナー残量=100[%])される。そして、感光ドラム1の寿命値、現像ローラ4aの寿命値、又は、累積ドット数が再び算出される。
このような本実施形態の制御フローは、図9のメモリ22、23をメモリ23、24、25に置き換えることで、第2の実施形態と同様に実施される。
このように本実施形態では、トナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13又は現像カートリッジ14のメモリ23、メモリ24又はメモリ25の故障を検知すると、装置本体のメモリ20を使用するようにしている。これにより、トナー残量や感光ドラムの寿命値、現像ローラの寿命値の表示を継続でき、画像形成条件も適切に制御して画像形成を継続可能である。また、メモリ23、メモリ24又はメモリ25が故障しても、トナーカートリッジ11、ドラムカートリッジ13又は現像カートリッジ14を新品に交換すること無く、継続して使用することができる。
<第4の実施形態>
第4の実施形態について、図11及び図12を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、装置本体101に着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体101Bに着脱可能な交換部品が定着手段としての定着装置7Aである。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第4の実施形態について、図11及び図12を用いて説明する。上述の第1の実施形態では、装置本体101に着脱可能な交換部品がプロセスカートリッジ10である場合について説明した。これに対して本実施形態では、装置本体101Bに着脱可能な交換部品が定着手段としての定着装置7Aである。その他の構成及び作用は、第1の実施形態と同様であるため、同様の構成については同じ符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
定着装置7Aは、第1の実施形態と同様に、定着ローラ7aと加圧ローラ7bを有し、記録材Pは、回転する定着ローラ7aと加圧ローラ7bとの圧接部に挿入され、加熱・加圧される。これにより、記録材P上にトナー像が定着される。このような定着装置7Aは、画像形成装置100Bの装置本体101Bに対して着脱可能である。なお、図11に示すように、本実施形態の画像形成装置100Bも第1の実施形態と同様に、装置本体101Bに第2記憶部としてのメモリ20が設けられている。
定着装置7Aは、画像形成装置100B(定着装置7A以外)と寿命が同等以上の場合は交換部品にならないが、画像形成装置100Bより寿命が短い場合には、交換部品となる。例えば、A4サイズの用紙に対する画像形成枚数で、画像形成装置100Bの寿命=20万枚、定着装置7Aの寿命=20万枚の場合には、定着装置7Aの交換は無い。但し、画像形成装置100Bの寿命=60万枚、定着装置7Aの寿命=20万枚の場合には、画像形成装置100Bが寿命に到達するまでに、定着装置7Aが3個必要となり、定着装置7Aは、2回交換されることになる。以下の説明では、画像形成装置100Bが寿命に到達するまでに、定着装置7Aの交換を2回行う場合について説明する。
本実施形態の場合、図11に示すように、定着装置7Aは、第1記憶部としてのメモリ26が設けられている。定着装置7Aは、装置本体101Bに設けられた第1接点と接触可能な第2接点を有する。そして、定着装置7Aが装置本体101Bに装着された状態で、第1接点と第2接点とが接触し、制御部200によりメモリ26に記憶された情報の読み出しや、メモリ26への情報の書き込みが可能となる。
メモリ26には、例えば、定着装置7Aの交換寿命である定着装置7Aの寿命値が記憶される。CPU201(図3参照)は、定着装置7Aの圧接部(定着ニップ部)を通過した記録材の枚数をカウントする。定着装置7Aの寿命値は、例えば、定着ニップ部を通過した記録材の総通過枚数Rmに対する定着ニップ部を通過した記録材の累積通過枚数Rの割合(R/Rm)を求める。即ち、定着装置7Aの寿命値は、以下の式で求められる。
定着装置7Aの寿命値[%]=(R/Rm)×100 ・・・式5
定着装置7Aの寿命値[%]=(R/Rm)×100 ・・・式5
なお、総通過枚数Rmは、例えば、記録材が紙である場合、定着ニップ部に通紙される紙コバによる定着ローラ7aの表層削れによって画像不良が発生する枚数である。定着ニップ部を通過する記録材の通過枚数は、以下のように、記録材のサイズや坪量に応じて重み付けをしてカウントすることが好ましい。
例えば、A3サイズに対応した画像形成装置の場合には、A4サイズの用紙を横通紙(長手方向が搬送方向と直交する方向で通紙)する場合を基準として、記録材のサイズや坪量に応じて通過枚数に重み付けをすると、実際の定着装置の寿命により近くなる。A4サイズに対応した画像形成装置(A4機)の場合には、A4サイズの用紙を縦通紙(長手方向が搬送方向と平行となる方向で通紙)する場合を基準として、同様に重み付けをすると、実際の定着装置の寿命により近くなる。
例えば、A4機の場合に、坪量:70[g/m2]のA4サイズの縦通紙時に「1」枚とすると、坪量:70[g/m2]のA5サイズの横通紙時は、長さが半分で紙コバ削れが半分になるため、「0.5」枚とする。また、坪量:150[g/m2]のA4サイズの縦通紙時は、紙の厚みが厚くて、定着温度も高くなるため、紙コバ削れが大きくなるため、「1.5」枚とする。
定着装置7Aの累積通過枚数Rは、定着装置7Aに設けられたメモリ26に記憶され、CPU201がプリント開始前に累積通過枚数Rを読み込み、プリント終了後に更新された累積通過枚数Rを書き込む。CPU201は、メモリ26から定着装置7Aの累積通過枚数Rを読み込み、上述のように定着装置7Aの寿命値[%]を計算する。したがって、本実施形態では、定着装置7Aの累積通過枚数Rが、交換部品としての定着装置7Aの累積使用量に関する情報に相当し、且つ、定着装置7Aの交換寿命に相当する。
この定着装置7Aの寿命値[%]は、画像形成装置の表示部210(図3)に表示される。例えば、定着装置7Aの寿命値=0[%]は定着装置7Aが新品で、定着装置7Aの寿命値=100[%]は定着装置7Aが寿命到達で、新品との交換を促す。即ち、定着装置7Aの寿命が所定値を超えると、定着装置7Aの交換を促す警告を、表示部210に表示する。即ち、表示部210は、定着装置7Aを交換する旨の報知を行う報知手段でもある。
ここで、交換された定着装置7Aが新品であるか否かは、以下のように検知する。即ち、装置本体101Bに装着された定着装置7Aのメモリ26に記憶された累積使用量に関する情報が、定着装置7Aが使用されていない状態に相当する情報である場合(定着装置7Aの寿命値=0[%])に、定着装置7Aが新品であると検知される。
なお、定着装置7Aが装置本体に装着されているか否か、即ち、定着装置7Aの有無の検知は、例えば、定着装置7Aの装着動作に伴って動作する簡単な機構を有するセンサを設けることで行っても良い。これにより、メモリ26が故障しても、画像形成装置100Bにより画像形成が可能である。
但し、定着装置7Aの有無の検知は、次のように行っても良い。例えば、定着装置7Aの定着ローラ7aが、通電により発熱するヒータを有し、このときの通電量を検知可能な電流検知部(不図示)を設ける。これにより、第1の実施形態のプロセスカートリッジ10の有無の検知と同様に、定着装置7Aの有無の検知を2段階で行える。即ち、制御部200は、第1記憶部としてのメモリ26に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断する(第1検知)。そして、情報が読み取れない場合には、例えば、電流検知部により検知される値に基づいて定着装置7Aが装置本体101Bに装着されているか否かを検知する(第2検知)。
本実施形態では、通常時の場合、定着装置7Aのメモリ26をメインメモリとして、情報の読み込み及び書き込みを実施する。更に、装置本体101Bに配置したメモリ20をバックアップメモリとして、定着装置7Aの情報(定着装置の寿命値等)の書き込みを実施する。そして、メモリ26が故障した場合には、メインメモリを故障したメモリ26からメモリ20に切り換えるようにしている。メモリ26の故障の検知は、CPU201がメモリ26と通信できるか否かで行う。即ち、CPU201は、メモリ26の情報の読み込み、又は、メモリ26への情報の書き込みができない場合に、メモリ26が故障したと判断する。
より具体的に説明する。CPU201がメモリ26の故障を検知した場合、バックアップメモリとしてメモリ20に記憶していた情報を参照する。そして、定着装置7Aの寿命値を表示部210に表示する。これと同時に、CPU201は、メモリ20をバックアップメモリからメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。これにより、メモリ26が故障しても、定着装置7Aの寿命値を、継続して算出し、正確に表示することが可能となる。
即ち、本実施形態の場合も、制御部200は、メモリ26(第1記憶部)が故障していない場合にはメモリ26に記憶された情報に基づいて画像形成装置100Bを制御する。一方、制御部200は、メモリ26が故障した場合にはメモリ20(第2記憶部)に記憶された情報に基づいて画像形成装置100Bを制御する。また、表示部210は、メモリ26が故障していない場合にはメモリ26に記憶された情報を表示したり、メモリ26に記憶された情報に基づいて定着装置7Aを交換する旨の報知を行う。一方、表示部210は、メモリ26が故障した場合にはメモリ20に記憶された情報を表示したり、メモリ20に記憶された情報に基づいて定着装置7Aを交換する旨の報知を行う。
ここで、例えば、定着装置7Aの寿命値が規定値を超える場合には、CPU201は、定着装置7Aを新品に交換するように催促することを表示し、新品に交換してもらう。そうすると、メモリ26も新品になる。この際、メモリ26が故障していなければ、再び、CPU201は、メモリ26をメインメモリに変更して、情報の読み込み及び書き込みを実施する。一方、装置本体101Bのメモリ20は、再びバックアップメモリに戻る。
また、CPU201は、装置本体101Bに装着された定着装置7Aが新品である場合には、装置本体101Bのメモリ20に記憶された累積使用量に関する情報をリセットする。即ち、定着装置7Aの新品検知により、メモリ20がリセットされる。具体的には、メモリ20にバックアップされた定着装置7Aの寿命をリセット(累積通過枚数=0[回])する。そして、定着装置7Aの寿命値が再び算出される。
このような本実施形態の制御フローの一例について、図12を用いて説明する。CPU201は、画像形成装置100Bの電源ON、スリープ復帰、又は、画像形成装置100の開閉ドアのオープン・クローズの動作で(S41)、メインメモリとしてのメモリ26が通信可能か確認する(S42)。なお、開閉ドアは、装置本体101Bに開閉自在に設けられ、定着装置7Aの着脱時に開閉するものである。
S42で、通信可能(S42のYes)の場合、定着装置7Aの新品検知を行うためにメモリ26を読み取る(S43)。定着装置7Aが新品でない場合(S43のNo)、メインメモリとしてのメモリ26から、累積値(累積通過枚数等)を読み取る(S44)。
次に、画像形成装置100Bにプリント情報(画像形成ジョブ)が入力されると、プリントを開始する(S45)。プリント終了後(S46)、CPU201は、累積値を算出して(S47)、メモリ20、26のそれぞれに累積値を書き込む。これと同時に、画像形成装置100Bの表示部210に表示される、累積値から算出される定着装置7Aの寿命値等の表示が更新される(S48)。なお、その後、プリント情報が入力されれば、S44以降を実行する。
一方、S42で、メモリ26が通信不可能(S42のNo)の場合、CPU201は、メモリ26が故障していると判断して、メインメモリを、メモリ26から、装置本体101Bのメモリ20に変更する(S49)。この時、S43の新品検知ではメモリ20を確認する。また、S44のメインメモリの読み込みは、メモリ20からの読み込みとなる。更に、S48の累積値の書き込みは、メモリ26は故障して通信不可能なので、メモリ20に書き込みが実施される。
また、S43で、定着装置7Aが新品の場合には(S43のYes)、バックアップメモリとしてのメモリ20の累積値をリセットする(S50)。例えば、累積通過枚数=0とする。メモリ26が新品の場合には、累積値がリセットされているので、定着装置寿命=0[%]に、表示部210の表示を更新する。
このように本実施形態では、定着装置7Aのメモリ26の故障を検知すると、装置本体101Bのメモリ20を使用するようにしている。これにより、定着装置の寿命値の表示を継続できる。また、メモリ26が故障しても、定着装置7Aを新品に交換すること無く、継続して使用することができる。
<他の実施形態>
上述の各実施形態では、モノクロの画像形成装置について説明したが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像をそれぞれ形成可能な4つの画像形成部を有するフルカラーの画像形成装置にも、本発明は適用可能である。この場合、例えば、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したプロセスカートリッジ10、10Aを4つ有するような構成としても良い。或いは、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14を4つずつ有するような構成としても良い。更には、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したトナーカートリッジ11を4つ有するような構成としても良い。
上述の各実施形態では、モノクロの画像形成装置について説明したが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像をそれぞれ形成可能な4つの画像形成部を有するフルカラーの画像形成装置にも、本発明は適用可能である。この場合、例えば、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したプロセスカートリッジ10、10Aを4つ有するような構成としても良い。或いは、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したドラムカートリッジ13及び現像カートリッジ14を4つずつ有するような構成としても良い。更には、装置本体に着脱可能で、それぞれが各色に対応したトナーカートリッジ11を4つ有するような構成としても良い。
また、第4の実施形態の定着装置7Aを着脱する構成を、第1ないし第3の実施形態の構成と組み合わせても良い。この場合に、上述のフルカラーの画像形成装置に第4の実施形態の構成を組みあわても良い。
また、感光ドラムに形成したトナー像を、一旦、中間転写ベルトなどの中間転写体に転写してから記録材に転写するような画像形成装置にも、本発明は適用可能である。この場合に、上述の4つの画像形成部を有する画像形成装置であっても良いし、モノクロの画像形成装置であっても良い。更に、この構成で、中間転写体を装置本体から着脱可能な交換部品とし、中間転写体に、例えば、中間転写体の累積回転回数(累積使用量に関する情報)を記憶する第1記憶部を設けて、本発明を適用するようにしても良い。
また、上述の各実施形態では、表示部210を交換部品を交換する旨の報知を行う報知手段としたが、報知手段は、表示部210以外に、例えば、音で行うものであっても良い。
また、プロセスカートリッジ或いはドラムカートリッジにクリーニング装置がないクリーナーレスのカートリッジにおいては、クリーニング装置6、廃トナー搬送路61、廃トナーボックス60を削除した構成においても、本発明を適用できる。
1・・・感光ドラム(感光体)/2・・・帯電ローラ(帯電手段)/3・・・露光装置(露光手段)/4、4A・・・現像装置(現像手段)/5・・・転写ローラ(転写手段)/6・・・クリーニング装置(清掃手段)/7、7A・・・定着装置(定着手段)/10、10A・・・プロセスカートリッジ(交換部品)/11・・・トナーカートリッジ(交換部品、現像剤収容部)/13・・・ドラムカートリッジ(交換部品、感光体カートリッジ)/14・・・現像カートリッジ(交換部品)/20・・・メモリ(第2記憶部)/21、22、23、24、25、26・・・メモリ(第1記憶部)/100、100A、100B・・・画像形成装置/101、101A、101B・・・装置本体/110、110A・・・トナー像形成部/200・・・制御部(制御手段、補正手段、有無検知手段)/201・・・CPU/210・・・表示部(報知手段)/221・・・トナー残量検知センサ(残量検知手段)/222・・・電流検知部(電流検知手段)
Claims (15)
- 画像を形成する画像形成装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な交換部品と、
前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、
前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、
前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報に基づいて前記画像形成装置を制御し、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報に基づいて前記画像形成装置を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記累積使用量に関する情報を表示する表示部を有し、
前記表示部は、前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報を表示し、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報を表示する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 画像を形成する画像形成装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な交換部品と、
前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、
前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、
前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報を表示し、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報を表示する表示部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 画像を形成する画像形成装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な交換部品と、
前記交換部品に設けられ、前記交換部品の累積使用量に関する情報を記憶する第1記憶部と、
前記装置本体に設けられ、前記累積使用量に関する情報を記憶する第2記憶部と、
前記第1記憶部が故障していない場合には前記第1記憶部に記憶された情報に基づいて前記交換部品を交換する旨の報知を行い、前記第1記憶部が故障した場合には前記第2記憶部に記憶された情報に基づいて前記交換部品を交換する旨の報知を行う報知手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記装置本体に装着された前記交換部品が新品である場合には、前記第2記憶部に記憶された前記累積使用量に関する情報をリセットする、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記装置本体に装着された前記交換部品の前記第1記憶部に記憶された累積使用量に関する情報が、前記交換部品が使用されていない状態に相当する情報である場合に、前記交換部品が新品であるとして、前記第2記憶部に記憶された情報をリセットする、
ことを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記交換部品は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、前記感光体の表面を清掃する清掃手段と、を有するプロセスカートリッジであり、
前記累積使用量に関する情報は、前記感光体の交換寿命、前記現像手段に収容された現像剤の残量の少なくとも何れかである、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記装置本体は、感光体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段を有し、
前記交換部品は、前記現像手段に現像剤を補給するための現像剤を収容した現像剤収容部であり、
前記累積使用量に関する情報は、前記現像剤収容部に収容された現像剤の残量である、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記静電潜像の画像データに関する情報を積算したビデオカウント値から前記現像剤の残量を予測する、
ことを特徴とする、請求項7又は8に記載の画像形成装置。 - 前記交換部品の前記現像剤の残量を物理的に検知する残量検知手段と、
前記ビデオカウント値から予測した前記現像剤の残量の予測値を、前記残量検知手段により検知した前記現像剤の残量に基づいて補正する補正手段と、を有する、
ことを特徴とする、請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記交換部品が前記装置本体に装着されているか否かを検知する有無検知手段を有し、
前記有無検知手段は、前記第1記憶部に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断し、前記情報が読み取れない場合には、前記残量検知手段により検知される値に基づいて前記交換部品が前記装置本体に装着されているか否かを検知する、
ことを特徴とする、請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記交換部品は、感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体の表面を清掃する清掃手段と、を有する感光体カートリッジであり、
前記累積使用量に関する情報は、前記感光体の交換寿命である、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記交換部品が前記装置本体に装着されているか否かを検知する有無検知手段と、を有し、
前記有無検知手段は、前記第1記憶部に記憶されている情報を読み取れるか否かを判断し、前記情報が読み取れない場合には、前記感光体に接触する部材に電圧を印加して前記電流検知手段により検知される値に基づいて前記交換部品が前記装置本体に装着されているか否かを検知する、
ことを特徴とする、請求項7又は12に記載の画像形成装置。 - 前記装置本体は、感光体を有し、
前記交換部品は、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段を有する現像カートリッジであり、
前記累積使用量に関する情報は、前記現像手段の交換寿命である、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記装置本体は、記録材にトナー像を形成するトナー像形成部と、前記トナー像形成部でトナー像が形成された記録材に該トナー像を定着させる定着手段と、を有し、
前記交換部品は、前記定着手段であり、
前記累積使用量に関する情報は、前記定着手段の交換寿命である、
ことを特徴とする、請求項1ないし6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。
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