JP3476399B2 - カートリッジの寿命検出方法及び装置及びシステム並びにカートリッジ及び記憶媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ，ファク
シミリ，複写機等の画像形成装置に交換可能にセットさ
れるカートリッジが寿命に達しているかどうかを検出す
るための方法及び装置及びシステム並びにカートリッジ
及び記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真式のプリンタでは、現像
媒体としてトナーを充填したトナーカートリッジが用い
られている。このトナーカートリッジでは、その製造時
に一定量のトナーが充填されており、プリンタに交換可
能にセットされる。このトナーカートリッジは、補充瓶
からのトナーをプリンタ内のトナー収納室へ補給するこ
とが不要であるため、手や衣服がトナーで汚れる心配が
なく、またトナーカートリッジを交換するだけでよいの
で、操作が簡単である等の利点がある。

【０００３】このトナーカートリッジを更に発展させ、
感光ドラム，帯電ローラ，現像ローラ，クリーニング部
等を取り付けたプロセスカートリッジが知られている。
このプロセスカートリッジでは、感光ドラム等に寿命が
あるため、その寿命に合わせた量のトナーが充填されて
いる。また、メンテナンスが簡便であり、メンテナンス
契約も特に必要とされない等の利点があるため、個人用
プリンタ等に広く使用されている。

【０００４】このプロセスカートリッジでは、消耗品，
例えばトナーがなくなると、トナーを詰め替えて再使用
することが行われている。トナーの詰め替えを行ってカ
ートリッジを長期間使用すると、感光ドラム，帯電ロー
ラ，現像ローラ等の性能が劣化し、いわゆる寿命とな
る。このように、寿命に達したカートリッジでは、印字
品質が低下する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プリンタでは、トナー切れとなった不適正なカートリッ
ジに対しては、カートリッジの交換表示をする等の対策
がとられているが、寿命に達した不適正なカートリッジ
に対しては、これまで何らの対策もとられていない。

【０００６】本発明は、カートリッジの寿命を確実に検
出することができるカートリッジの寿命検出方法及び装
置及びシステムと、これらに使用されるカートリッジ及
び記憶媒体を提供することを目的とするものである。

【０００７】本発明の別の目的は、寿命に達した不適正
なカートリッジを使用することができないようにするカ
ートリッジの寿命検出方法及び装置及びシステムと、こ
れらに使用されるカートリッジ及び記憶媒体とを提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のカートリッジの寿命検出装置は、感光ドラ
ム，現像ローラ及び帯電ローラの回転を検出する手段
と、この回転検出手段からの信号にもとづいて、前記感
光ドラム，現像ローラ及び帯電ローラのそれぞれの累積
回転数を記憶する手段と、前記各累積回転数のいずれか
が所定の寿命回転数に達したときにカートリッジが寿命
であると判定する手段とからなることを特徴とするもの
である。

【０００９】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らに、カートリッジが寿命であると判定されたときに、
警告表示する表示手段を設けることが好ましい。

【００１０】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らに、カートリッジが寿命であると判定されたときに、
このカートリッジがセットされた画像形成装置の画像形
成動作を禁止する手段を設けることが好ましい。

【００１１】前記記憶手段は、例えば、カートリッジに
設けられている。

【００１２】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らに前記記憶手段がカートリッジに設けられているかど
うかを判定する手段と、前記記憶手段が設けられていな
いときに、警告表示するとともに、このカートリッジが
セットされた画像形成装置の画像形成動作を禁止する手
段とを設けることが好ましい。

【００１３】前記カートリッジの寿命検出装置は、カー
トリッジが寿命かどうかの判定を、カートリッジが画像
形成装置にセットされたときに行うことが好ましい。

【００１４】前記カートリッジの寿命検出装置は、前記
累積回転数が所定の寿命回転数以上に達しても、カート
リッジがセットされた画像形成装置から取り出されない
限り、画像形成動作を許容することが好ましい。

【００１５】また、本発明の別のカートリッジの寿命検
出装置は、カートリッジの識別情報を記憶するカートリ
ッジ側記憶手段と、感光ドラム，現像ローラ又は帯電ロ
ーラの回転を検出する手段と、この回転検出手段からの
信号にもとづいて回転数の累積値を前記識別情報ととも
に記憶する装置側記憶手段と、カートリッジ側記憶手段
から読み出した前記識別情報をもとに、前記累積値が所
定値以上のときはカートリッジが寿命であると判定する
手段と、、カートリッジが寿命であると判定したとき
に、前記カートリッジ側記憶手段にカートリッジが寿命
になったことを表す情報を書き込む手段とからなること
を特徴とするものである。

【００１６】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らにカートリッジが寿命であると判定されたときに、警
告表示する表示手段を設けることが好ましい。

【００１７】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らにカートリッジが寿命であると判定されたときに、こ
のカートリッジがセットされた画像形成装置の画像形成
動作を禁止する手段を設けることが好ましい。

【００１８】前記カートリッジの寿命検出装置には、さ
らに前記カートリッジ側記憶手段が設けられているかど
うかを判定する手段と、前記記憶手段が設けられていな
いときに、警告表示するとともに、このカートリッジが
セットされた画像形成装置の画像形成動作を禁止する手
段とを設けることが好ましい。

【００１９】前記カートリッジの寿命検出装置は、カー
トリッジが寿命かどうかの判定を、カートリッジが画像
形成装置にセットされたときに行うことが好ましい。

【００２０】前記カートリッジの寿命検出装置は、前記
累積値が所定値以上に達しても、カートリッジがセット
された画像形成装置から取り出されない限り、画像形成
動作を許容することが好ましい。

【００２１】本発明のカートリッジの寿命検出方法は、
感光ドラム，現像ローラ及び帯電ローラの回転を検出
し、この検出信号に基づいて、前記感光ドラム，現像ロ
ーラ及び帯電ローラのそれぞれの累積回転数を調べ、前
記各累積回転数のうちいずれかが寿命回転数に達したと
きにカートリッジが寿命であると判定し、警告又は画像
形成動作を禁止するものである。

【００２２】また、本発明の別のカートリッジの寿命検
出方法は、感光ドラム，現像ローラ又は帯電ローラの回
転を検出し、この検出信号に基づいて回転数の累積値を
記憶し、前記累積値が所定値以上のときはカートリッジ
が寿命であると判定し、カートリッジ側記憶手段にカー
トリッジが寿命であることを表す情報を書き込むととも
に、さらに、警告又は画像形成動作を禁止することを特
徴とするものである。

【００２３】本発明のカートリッジの寿命検出システム
は、静電潜像が形成される感光ドラムと、感光ドラムを
帯電させる帯電ローラと、静電潜像をトナーで現像して
トナー像にする現像ローラと、トナーを収納するトナー
収納室と、前記感光ドラム，帯電ローラ及び現像ローラ
の回転を検出する手段と、この回転検出手段からの検出
信号にもとづいて、それぞれの累積回転数を記憶する手
段とを有するカートリッジと、静電潜像形成，トナー像
の記録紙への転写及び定着とを行う画像形成部と、セッ
トされたカートリッジの記憶手段に記憶された前記各累
積回転数を調べ、いずれかが所定の寿命回転数に達した
ときは、カートリッジが寿命であると判定して画像形成
動作を禁止する手段とを有する画像形成装置とからなる
ことを特徴とするものである。

【００２４】また、本発明の別のカートリッジの寿命検
出システムは、静電潜像が形成される感光ドラムと、感
光ドラムを帯電させる帯電ローラと、静電潜像をトナー
で現像してトナー像にする現像ローラと、トナーを収納
するトナー収納室と、感光ドラム又は現像ローラの回転
を検出する手段と、この回転検出手段からの検出信号に
もとづいて回転数の累積値を記憶する手段とを有するカ
ートリッジと、静電潜像形成，トナー像の記録紙への転
写及び定着とを行う画像形成部と、この回転検出手段か
らの検出信号にもとづいて回転数の累積値をカートリッ
ジの識別情報とともに記憶する手段と、カートリッジ側
記憶手段から読み出した前記識別情報をもとに、装置側
記憶手段に記憶した累積値が所定値以上のときはカート
リッジが寿命であると判定する判定手段と、カートリッ
ジが寿命であると判定したときに、前記カートリッジ側
記憶手段へカートリッジが寿命であることを表す情報を
書き込むとともに、画像形成動作を禁止する手段とを有
する画像形成装置とからなることを特徴とするものであ
る。

【００２５】本発明のカートリッジは、トナーを収納す
る収納室と、感光ドラム及び現像ローラの回転を検出す
る手段からの信号にもとづいて、前記感光ドラム及び現
像ローラのそれぞれの累積回転数を記憶する手段とを備
えたことを特徴とするものである。また、本発明の別の
カートリッジは、トナーを収納する収納室と、情報を記
憶するメモリとを備え、このメモリには、感光ドラム又
は現像ローラの回転を検出する手段からの信号にもとづ
いてカウントされた回転数の累積値とともに、前記累積
値に基づいて判定されたカートリッジが寿命であること
を表す情報が書き込まれることを特徴とするものであ
る。

【００２６】本発明の記憶媒体は、感光ドラム，現像ロ
ーラ及び帯電ローラの回転を検出するステップと、この
検出信号をもとに、前記感光ドラム，現像ローラ及び帯
電ローラのそれぞれの累積回転数を記憶するステップ
と、前記各累積回転数のいずれかが所定の寿命回転数に
達したときにカートリッジが寿命であると判定するステ
ップとを実行するプログラムを記憶したことを特徴とす
るものである。

【００２７】また、本発明の別の記憶媒体は、カートリ
ッジ側記憶手段からカートリッジの識別情報を読み出す
ステップと、感光ドラム，現像ローラ又は帯電ローラの
回転を検出するステップと、この検出信号をもとに回転
数の累積値を装置側記憶手段に書き込むステップと、カ
ートリッジ側記憶手段から読み出した前記識別情報をも
とに、前記累積値が所定値以上のときはカートリッジが
寿命であると判定するステップと、カートリッジが寿命
であると判定したときに前記カートリッジ側記憶手段に
前記カートリッジが寿命であることを表す情報を書き込
むステップとを実行するプログラムを記憶したことを特
徴とするものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される電子
写真方式のプリンタを示すものである。プリンタ１０
は、プリンタ本体１１にカートリッジ１２が交換可能に
セットされている。このカートリッジ１２には、トナー
１４が充填されたトナー室１３の他に、感光ドラム１
５，帯電ローラ１６，現像ローラ１７が設けられてお
り、いわゆるプロセスカートリッジの形態をしている。

【００２９】感光ドラム１５は、金属製の円筒体の外周
面に、光導電性の皮膜が設けられている。帯電ローラ１
６は、金属製の軸と、その外周にはめ込んだ導電性を有
する発泡ウレタンの筒体と、この発泡ウレタンの外側に
嵌めた半導電性を有するプラスチック製のチューブとか
らなる。この帯電ローラ１６は発泡ウレタンの弾力によ
って、感光ドラム１５の外周面に接触している。また、
感光ドラム１５と帯電ローラ１６との間に一定の電圧を
印加するために、感光ドラム１５の円筒体と、帯電ロー
ラ１６の軸は、プリンタ本体１１内の電源回路に接続さ
れている。この接続のために、カートリッジ１２と、プ
リンタ本体１１には電気接点（図示せず）が設けられて
いる。

【００３０】給紙トレイ２０上には、複数枚の記録紙２
１がセットされている。給紙トレイ２０の一番上にある
記録紙２１が給紙ローラ２２で引き出され、一対の搬送
ローラ２３に向けて給紙される。搬送ローラ対２３は、
記録紙２１をニップして転写位置に搬送する。この転写
位置には、転写ローラ２４が配置されており、カートリ
ッジ１２がセットされたときに、その感光ドラム１５に
接触する。

【００３１】プリント時には、感光ドラム１５が一定速
度で時計方向に回転する。この感光ドラム１５は、帯電
ローラ１６に接触しながら通過するときに外周面が一様
に帯電される。また、半導体レーザ２６は、画像データ
に応じて駆動され、強度変調されたレーザ光を発生す
る。このレーザ光は、ポリゴンミラー２７を経て、回転
中の感光ドラム１５に入射する。ポリゴンミラー２７
は、レーザ光を感光ドラム１５の軸方向（主走査方向）
に振らすことで、ラスタスキャンをする。感光ドラム１
５は、レーザ光が照射された部分が除電されるから、そ
の外周に静電潜像が形成される。

【００３２】トナー室１３内のトナー１４は、回転中の
現像ローラ１７の外周に付着して搬送される。トナー１
４は、現像ローラ１７に付着して搬送される間に、規制
ブレード２８（図４参照）を通過する。この通過時に、
トナー１４は、規制ブレード２８との摩擦により、感光
ドラム１５と逆極性に帯電される。このトナー１４が感
光ドラム１５まで運ばれると、静電力で感光ドラム１５
に吸着されるため、感光ドラム１５の静電潜像がトナー
像に可視化される。

【００３３】感光ドラム１５の回転によって、トナー像
は転写位置まで移動する。この転写位置では、記録紙２
１が、転写ローラ２４と感光ドラム１５との間に挟まれ
て、感光ドラム１５の周速度と同じ速度で移動してい
る。転写ローラ２４は、トナー像と逆の電位にバイアス
されているから、感光ドラム１５上のトナー像が記録紙
２１に転写される。

【００３４】トナー像が転写された記録紙２１は、定着
器２９に向かって搬送される。この定着器２９は、一対
の定着ローラ３０と、ヒータ（図示せず）とから構成さ
れており、トナーを加熱して溶融する。溶融したトナー
は、記録紙２１に吸着される。定着処理された記録紙２
１は、プリンタ本体１１から排紙される。

【００３５】感光ドラム１５や現像ローラ１７等を交換
しないまま、カートリッジ１２が一定の印字品質を維持
しながらプリントできる枚数はおおよそ決まっている。
この枚数に達するまでの期間を、カートリッジ１２ある
いは感光ドラム１５等の寿命と呼ぶ。この寿命は、稼動
情報によって個々のプリンタ毎に異なる。この寿命を越
えてカートリッジ１２が使い続けられると、印字品質等
の低下を招く。

【００３６】図２〜図４は、カートリッジの一例を示す
ものである。図２は上部カートリッジを示し、図３は下
部カートリッジを示す。また、図４は組立状態を示す。
上部カートリッジ３２及び下部カートリッジ３３の本体
３４，３５は、黒色をしたプラスチック成形品である。

【００３７】図２及び図４において、上部カートリッジ
３２には、トナー室１３が形成されている。このトナー
室１３には、製造時に、感光ドラム１５等が寿命に達す
る頃に、ちょうどトナーが使い切られる程度にトナーが
充填されている。所定量のトナーが充填されている。

【００３８】トナー室１３の下方には、細長なトナー供
給口１３ａが形成されており、使用前にはシールテープ
（図示せず）で封鎖されている。また、トナー室１３の
側面には、トナーを充填するための充填口（図示せず）
が設けられており、トナーの充填後はキャップ３７で封
止されている。符号３８は、トナー室１３の天板であ
り、上部カートリッジ本体３４に接着されている。

【００３９】上部カートリッジ本体３４には、帯電ロー
ラ１６が回転自在に取り付けられている。この帯電ロー
ラ１６に近接した位置に、露光開口３９が形成されてお
り、この露光開口３９を通ってレーザ光が感光ドラム１
５に入射する。

【００４０】上部カートリッジ３２を下部カートリッジ
３３に結合するために、上部カートリッジ本体３４に
は、トナー室１３側に２個の係止爪４０が、そして帯電
ローラ１６側に２個の係止爪４１が形成されている。な
お、符号４２〜４４は、図４で明らかなように、露光室
４５内にトナー１４が入り込まないように、隙間を塞ぐ
ためのスポンジテープである。

【００４１】図３及び図４において、下部カートリッジ
本体３５には、感光ドラム１５，現像ローラ１７が回転
自在に取り付けられている。また、下部カートリッジ本
体３５には、プリンタ本体１１内に設けた駆動ギヤ（図
示せず）に噛合する従動ギヤ４６が設けられている。こ
の従動ギヤ４６の回転は、ギヤ４７を介して現像ローラ
１７に伝達され、更にギヤ４８を介して感光ドラム１５
に伝達される。感光ドラム１５の下方に位置する部分に
開口４９が形成されている。この開口４９を介して転写
ローラ２４が入り込んで感光ドラム１５に接触する。

【００４２】支持プレート５０の先端には、クリーニン
グブレード５１が取り付けられており、感光ドラム１５
に付着している余分なトナーを掻き落とす。この掻き落
とされたトナーを廃トナー室５２内に集めるために、下
部カートリッジ本体３５にスクイシート５３が取り付け
られている。この廃トナー室５２は、支持プレート５
０，クリーニングブレード５１，スクイシート５３で区
画されている。

【００４３】前記支持プレート５０の上端がスポンジテ
ープ４４に接触しているから、廃トナー室５２と露光室
４５とが仕切られ、それにより使用済みトナーが露光室
４５を経てカートリッジ１２から漏れ出ないようにして
いる。また、スポンジテープ４２が下部カートリッジ本
体３５の内側に接触し、そしてスポンジテープ４３が規
制ブレード２８の上端に接触している。これらのスポン
ジテープ４２，４３によって、トナー室１３側と露光室
４５とを仕切ることで、未使用のトナー１４が露光室４
５を経てカートリッジ１２から漏れ出るのが防止されて
いる。

【００４４】下部カートリッジ本体３５には、係合穴５
６と、係止突起５７が設けられている。上部カートリッ
ジ３２を下部カートリッジ３３に嵌め込むと、係合穴５
６に上部カートリッジ本体３４の係止爪４０が嵌合し、
係止突起５７に上部カートリッジ本体３４の係止爪４１
が係合する。これらの係止爪４０，４１，係合穴５６，
係止突起５７によって、上部カートリッジ３２と下部カ
ートリッジ３３とが一体的に組み立てられる。

【００４５】プリンタの電気構成を示す図５において、
プリンタ本体１１には、ＣＰＵ（以下、プリンタＣＰＵ
という）６０，メモリ（以下、プリンタメモリという）
６１，レーザ２６やポリゴンミラー２７等からなる画像
形成部６２，表示器６３，帯電ローラ１６に電圧を印加
する帯電回路６４，転写ローラ２４とカートリッジ１２
と給紙ローラ２２と搬送ローラ２３とを駆動するモータ
６６が設けられている。プリンタＣＰＵ６０は、プリン
タ１０の各部をシーケンス制御する。プリンタ本体１１
とカートリッジ１２には、それぞれを電気的に接続する
ための電気接点（図示せず）が設けられている。駆動モ
ータ６６は、ドライバ６７によって駆動され、従動ギア
４６，ギア４７，４８を介して感光ドラム１５を回転さ
せる。

【００４６】カートリッジ１２には、感光ドラム１５等
の他、ＣＰＵ（以下、カートリッジＣＰＵという）６
８，メモリ（以下、カートリッジメモリという）６９，
回転検出部７１が設けられている。本例では、感光ドラ
ム１５の回転数の累積値をもとに、カートリッジ１２の
寿命を判定している。回転検出部７１は、この累積値を
カウントするために、感光ドラム１５の回転を検出する
ものである。この回転検出部７１としては、例えば、光
源と、この光を受ける受光部とからなるフォトインタラ
プタが使用される。

【００４７】感光ドラム１５の一端には、突起１５ａが
設けられている。光源と受光部とは、この突起１５ａを
挟んで対面する位置に配置される。感光ドラム１５が回
転して、突起１５ａが回転検出部７１を通過すると、光
源から受光部に向かう光が、一瞬遮断される。回転検出
部７１は、この突起１５ａの通過を検知することで感光
ドラム１５が１回転したことを検出する。なお、フォト
インタラプタの代わりに反射型フォトセンサを使用して
もよい。また、マイクロスイッチを設けて、突起１５ａ
でこれをＯＮさせることにより、突起１５ａの通過を検
知するようにしてもよい。

【００４８】回転検出部７１は、感光ドラム１５が１回
転したことを検出すると、カートリッジＣＰＵ６８に検
出信号を出力する。カートリッジＣＰＵ６８は、検出信
号を受けると、カートリッジメモリ６９に記憶した前回
までの回転数の累積値に「１」を加算し、この新しい累
積値をカートリッジメモリ６９に書き込む。

【００４９】プリンタメモリ６１には、カートリッジ１
２の寿命を判定する際の基準となる所定値が予め設定さ
れている。この所定値としては、感光ドラム１５が寿命
に達する寿命回転数，現像ローラ１７が寿命に達する寿
命回転数，帯電ローラ１６が寿命に達する寿命回転数の
うち、最も小さい寿命回転数が選択される。本例では、
感光ドラム１５の回転数の累積値をカウントするので、
感光ドラム１５以外の部品の寿命からカートリッジの寿
命を判断する場合には、感光ドラム１５の回転数と等価
の回転数が所定値として用いられる。なお、感光ドラム
１５の代わりに現像ローラ１７の回転を検出し、例え
ば、感光ドラム１５の寿命を調べる場合は、現像ローラ
１７の回転数と等価な回転数が用いられる。

【００５０】プリンタＣＰＵ６０は、プリント動作中、
カートリッジＣＰＵ６８を介して、カートリッジメモリ
６９の累積値を読み出して、累積値が所定値以上になる
と、カートリッジ１２が寿命に達したと判断する。プリ
ンタＣＰＵ６０は、寿命と判断すると、カートリッジ１
２が寿命であること、新品のカートリッジに交換すべき
こと等を表示器６３に表示する。表示器６３は、操作パ
ネル（図示せず）とともに、プリンタ本体１１の外面に
設けられている。

【００５１】また、プリンタＣＰＵ６０は、プリント動
作開始前に、カートリッジ１２が寿命に達した不適正な
カートリッジかどうかを判定する。この判定は、プリン
タ１０の電源をＯＮした時と、プリンタ１０の電源がＯ
Ｎのときは、カートリッジ１２がプリンタ本体１１にセ
ットされた時に行われる。もし、寿命に達した不適正な
カートリッジであると判定した場合は、表示器６３にカ
ートリッジが寿命であること，新品の適正なカートリッ
ジに交換すべきこと、プリントが禁止されること等を表
示し、さらに画像形成部６２の作動を禁止する。

【００５２】以下、上記構成による作用についてフロー
チャートを参照しながら説明する。図６は、カートリッ
ジメモリ６９に累積値を書き込むようにした例を示すも
のである。プリンタ本体１１のカートリッジ室（図示せ
ず）にカートリッジ１２を装填するには、まず、新しい
カートリッジからシールテープを剥がしてトナー供給口
１３ａを開口させる。トナー排出口１３ａが開くと、ト
ナー室１３内のトナー１４が現像ローラ１７へ供給可能
となる。次に、カートリッジ室の蓋を開いて、カートリ
ッジ１２をカートリッジ室に装填する。カートリッジ１
２がカートリッジ室に完全に装填されると、カートリッ
ジ１２とプリンタ本体１１とが電気的に接続される。

【００５３】プリンタ電源をＯＮすると、カートリッジ
１２のチェックが行われる。また、プリンタ電源がすで
にＯＮされているときには、カートリッジ室の蓋が閉じ
たことを検知するスイッチ（図示せず）からの信号を受
けて、プリンタＣＰＵ６０はカートリッジ１２がセット
されたと判断し、カートリッジ１２のチェックを行う。
まず、プリンタＣＰＵ６０は、カートリッジメモリ６９
の有無をチェックする。カートリッジメモリ６９には、
累積値の他に、カートリッジメモリありを示すフラグが
書き込まれている。プリンタＣＰＵ６０は、このフラグ
が読み出せたときには、プリンタメーカから提供された
正規のカートリッジであると判定する。

【００５４】他方、正規のカートリッジでない場合に
は、カートリッジメモリ６９は設けられていないことが
ある。このようなカートリッジでは、フラグを読み出す
ことができない。この正規のカートリッジでないものに
対しては、寿命に達した不適正なカートリッジと同等に
扱い、プリンタＣＰＵ６０は、警告表示するとともに、
パソコン等からプリント要求があってもそれを受け付け
ず、結果的に画像形成部６２のプリント動作を禁止す
る。

【００５５】正規のカートリッジの場合には、カートリ
ッジメモリ６９から累積値のデータを読み出す。新品の
カートリッジや、使用中のものであっても寿命に達して
いないカートリッジでは、その累積値が所定値以下なの
で、プリンタＣＰＵ６０は、適正なカートリッジと判定
する。他方、累積値が所定値以上に達している場合に
は、寿命に達した不適正なカートリッジであると判断す
る。

【００５６】なお、この累積値のデータが改ざんされる
と、寿命に達した事実を検出することができなくなる。
そこで、データの改ざんを防止するために、暗号化した
データを使用してプリンタＣＰＵ６０でこれをデコード
したり、あるいはデータの読み出しに特殊なプロトコル
を使うのがよい。

【００５７】プリンタＣＰＵ６０は、寿命に達した不適
正なカートリッジであると判断した場合は、カートリッ
ジが寿命に達していること、印字品質が低下すること、
カートリッジを交換すべきこと等の警告をするととも
に、プリント動作を禁止する。

【００５８】他方、プリンタＣＰＵ６０は、寿命に達し
ていない適正なカートリッジであると判断した場合は、
画像形成部６２のプリント動作を許容する。プリンタＣ
ＰＵ６０は、パソコン等からプリント要求があると、画
像形成部６２をシーケンス制御して記録紙２１に画像や
文字を記録する。

【００５９】このプリンタ１０の正常動作中、カートリ
ッジＣＰＵ６８は、感光ドラム１５が１回転する毎に回
転検出部７１からの検出信号を受けて、カートリッジメ
モリ６９の累積値を更新する。プリンタＣＰＵ６０は、
更新毎にカートリッジメモリ６９の累積値を読み出す。
累積値が所定値以上に達すると、カートリッジが寿命に
達したと判断し、表示器６３にカートリッジが寿命であ
ることを表示する。

【００６０】なお、トナーの消費量はプリント内容に応
じて変化するので、トナーを使い切る前に、累積値が所
定値に達して寿命と判断されてしまうことがある。しか
し、このような場合、トナーの残量は少量であると考え
られるので、この少量のトナーを全部使用できるように
することは、ユーザーにとって有益である。また、この
場合、カートリッジは寿命に達しているが、トナーの残
量は少量であるため、それを全部使用する間、印字品質
はそれほど低下しないと考えられる。そこで、寿命表示
がなされても、カートリッジ１２をプリンタ本体１１か
ら取り出さない限り、そのままプリンタを稼働してプリ
ントできるようにしている。

【００６１】他方、不適正なカートリッジと判断され、
プリントが禁止された状態では、パソコン等からプリン
ト要求があっても、プリンタ１０はプリント動作を実行
しないため、寿命に達した不適正なカートリッジは使用
することができない。これにより、不適正なカートリッ
ジから適正なカートリッジへの交換が確実に行われる。
これは、感光ドラム１５等の部品が品質保証期間を経過
した状態で使用されるのを防止し、それによる印字品質
の低下を防ぐことができる。またプリンタの故障防止に
も寄与する。

【００６２】図７は、カートリッジを識別するための識
別情報（ＩＤ）を各カートリッジに割り当てるととも
に、プリンタメモリ６１に感光ドラム１５の回転数の累
積値を書き込む例である。カートリッジメモリ６９に
は、その製造時にカートリッジＩＤが書き込まれる。プ
リンタＣＰＵ６０は、セットされたカートリッジ１２の
カートリッジＩＤをカートリッジメモリ６９から読み出
して、プリンタメモリ６１に書き込む。また、プリンタ
ＣＰＵ６０は、回転検出７１からの検出信号を受ける
と、カートリッジＩＤに関係づけて、プリンタメモリ６
１に累積値を書き込む。

【００６３】この例では、図８に示すように、プリンタ
ＣＰＵ６０は、カートリッジ１２のセットが検出される
と、前述したような手順でカートリッジメモリ６９の有
無をチェックする。カートリッジメモリ６９が設けられ
ていないものは、正規のカートリッジでないと判断され
る。また、カートリッジメモリ６９が設けられていて
も、ＩＤを読み出すことができないときは、正規のカー
トリッジでないと判断される。

【００６４】また、ＩＤを暗号化して使用したり、ある
いはその読み出し手順に特殊なプロトコルを使用するこ
とにより、正規のカートリッジ以外では、たとえカート
リッジメモリ６９が設けられていても、ＩＤを読みだす
ことができない。これらの場合には、警告表示するとと
もに、プリント動作を禁止する。

【００６５】次に、正規のカートリッジの場合は、ＩＤ
及び取り出し情報が読み出される。この取り出し情報
は、累積値が所定値に達した状態で、カートリッジ１２
がプリンタ本体１１から取り出される時に、カートリッ
ジメモリ６９に書き込まれる。この取り出しに際して
は、カートリッジ室の蓋を開き、カートリッジロックレ
バーを操作してカートリッジのロックを解除する。この
蓋の開き動作又はカートリッジロックレバーが操作され
たことを検出するスイッチを設けて、カートリッジの取
り出し準備操作がされたことを検知する。このスイッチ
からの信号を受け取ると、プリンタＣＰＵ６０は、累積
値をチェックして、その値が所定値以上の場合には、カ
ートリッジメモリ６９に取り出し情報を書き込む。他
方、累積値が所定値に達していない場合には、取り出し
情報の書き込みは行われない。

【００６６】読みだされた情報の内、はじめにＩＤの照
合が行われる。この照合では，まず、ＩＤのデータフォ
ーマットから正規のＩＤかどうかをチェックする。ＩＤ
自体のチェック後に、このＩＤがプリンタメモリ６１に
記憶されているかどうかを検査する。

【００６７】ＩＤ照合によって、一度使用したことがあ
るカートリッジであると判定されると、ＩＤに基づいて
累積値のデータをプリンタメモリ６１から読みだす。も
し、累積値が所定値以上の場合は、寿命に達した不適正
なカートリッジであると判断し、警告表示とプリント動
作の禁止をする。他方、累積値が所定値に達していない
ときは、寿命に達していない適正なカートリッジである
と判断し、プリンタ１０を正常動作させる。

【００６８】また、ＩＤ照合によってＩＤが一致しない
場合には、次に、取り出し情報の有無をチェックする。
取り出し情報が有る場合には、他のプリンタで一度寿命
と判断された不適正なカートリッジであると判定し、警
告表示とプリントの禁止をする。他方、取り出し情報が
無い場合には、新品の適正なカートリッジであると判断
し、ＩＤをプリンタメモリ６１に書き込む。この場合に
は、プリンタが正常動作する。

【００６９】プリンタの正常動作中、プリンタＣＰＵ６
０は、回転検出部７１からの検出信号の出力を受けて、
感光ドラム１５の回転数をカウントし、カートリッジＩ
Ｄに関係づけてプリンタメモリ６１に回転数の累積値を
書き込む。プリンタＣＰＵ６０は、累積値の書き込み後
にプリンタメモリ６１を読み出し、累積値が所定値に達
すると、カートリッジが寿命に達したことを表示器６３
に表示する。

【００７０】カートリッジ１２が寿命に達すると、カー
トリッジ１２の交換が行われる。寿命に達したカートリ
ッジ１２を取り出すと、前述したように、そのカートリ
ッジメモリ６９に取り出し情報が書き込まれる。他方、
累積値が所定値以上となっている場合でも、カートリッ
ジ１２を取り出さない限り、そのまま、プリンタを稼動
して適当な枚数のプリントをすることができる。これに
より、上述したように、カートリッジ１２が寿命に達し
た場合でも、残りわずかなトナーを全部使い切ることが
できる。

【００７１】さらに、本例では、取り出し情報を書き込
むので、カートリッジ１２が寿命に達した状態でプリン
タ１０の電源をＯＮしても、カートリッジ１２をプリン
タ本体１１から取り出さない限り、不適正なカートリッ
ジと判定され、プリント動作が禁止されることはない。

【００７２】この取り出し情報をチェックすることによ
り、新品のカートリッジか、他のプリンタで一度寿命と
判断されたカートリッジかの区別を行うことができる。
これにより、寿命に達した不適正なカートリッジが他の
プリンタで使用されることを防止する。

【００７３】なお、取り出し情報は、カートリッジ１２
が寿命に達した後、そのカートリッジ１２がプリンタ本
体１１から取り出される際に、カートリッジメモリ６９
に書き込まれるから、カートリッジ１２が寿命になった
ことを表している。したがって、ＩＤ照合をする前に、
カートリッジ取り出し情報（寿命情報）の有無を調べ、
これがあるものは不適正なカートリッジであると判定し
てもよい。

【００７４】寿命に達した使用済みのカートリッジは、
カートリッジの販売業者を介して、プリンタメーカーに
回収されてリサイクルが行われる。プリンタメーカー
は、カートリッジを分解し、清掃してから各部品を検査
する。正常な部品は再使用し、寿命に達した部品は交換
される。再利用が可能な状態になったカートリッジに、
トナーを充填してから、カートリッジメモリ６９に書き
込まれていた累積回転数や取り出し情報を消去する。ま
た、カートリッジメモリにＩＤを記憶するものでは、新
しいＩＤを書き込む。この再生されたカートリッジは、
適正なカートリッジとして取り扱われる。

【００７５】カートリッジメモリ６９の情報自体を暗号
化したり、暗号で書き込みや消去が保護されている場
合、プリンタメーカーは、情報自体が暗号で書き込まれ
ているときは、暗号を入力して情報をクリアし、また、
暗号で書き込みや消去が保護されているときは、暗号入
力で保護を解除してから情報の書き込みや消去を行う。

【００７６】また、カートリッジＣＰＵ，カートリッジ
メモリ，回転検出部等が故障していることがある。この
ような場合には、これらを簡単に交換できる方が、リサ
イクルする上で望ましい。そこで、これらの部品は、カ
ートリッジから取外しができるようにするのがよい。

【００７７】このように、上記例では、カートリッジの
寿命を検出して、これをユーザーに知らせるとともに、
寿命となったカートリッジが使用されることを防止して
いる。このため、不正にトナーの詰め替えが行われたカ
ートリッジも使用できないことになるので、結果的に、
トナー詰め替え業者によるトナー詰め替えを防止する効
果もある。

【００７８】また、上記例では、製造時に充填されるト
ナーの量を、感光ドラム１５等の寿命に応じて決定して
いる。感光ドラム１５等の高性能化，長寿命化によっ
て、その寿命に達するよりも早くトナーがなくなってし
まうことがある。このような場合、ユーザーは、トナー
の詰め替えを業者に依頼して、カートリッジを再使用す
ることができる。

【００７９】しかし、トナーの詰め替えを行って使用し
ていくと、その使用中にカートリッジ１２が寿命に達す
る。寿命に達すると、そのカートリッジ１２の使用が禁
止されることになるので、それ以降、トナーの詰め替え
を行うことができなくなる。結果的に、トナーの詰め替
え回数が一定数に制限され、繰り返しトナーが詰め替え
られてカートリッジ１２が再使用されるのを防ぐことが
できる。これにより、詰め替え業者による粗悪なトナー
の詰め替えを防止することできる。

【００８０】図９は、記憶媒体（ＣＤ，フロッピー，Ｉ
Ｃメモリ，ＭＯ等）に格納されたカートリッジの寿命検
出・使用禁止の手順を実行し、または機能や手段を実現
するためのプログラムをプリンタにインストールする例
を示す。プリンタ本体８０は、パソコン８１に接続され
ており、パソコン８１の文字データや画像データがプリ
ンタ本体８０に送られて記録紙にプリントされる。

【００８１】図６及び図８に示すようなカートリッジの
寿命検出・使用禁止の手順の実行がプリンタ本体８０に
与えられていない場合には、寿命に達したカートリッジ
の寿命を検出したり、その使用を禁止することができな
い。このようなプリンタ本体８０に対しては、カートリ
ッジの寿命検出・使用禁止のプログラムをインストール
することが必要である。

【００８２】記憶媒体であるＣＤ８２には、例えば、図
６に示すフローチャートを実行するプログラムが記憶さ
れている。このＣＤ８２は、パソコン８１のＣＤドライ
ブ（図示せず）にセットされる。パソコン８１は、ＣＤ
８２に記憶されたプログラムを読み出し、プリンタ本体
８０のハードディスク８３に書き込む。

【００８３】プリンタ本体８０のＣＰＵ８４は、ハード
ディスク８３に書き込まれたプログラムを実行すること
で、前述したようにカートリッジの寿命を検出し、そし
て警告及び使用禁止をする。

【００８４】入力装置８５は、スキャナー，デジタルカ
メラ等からの画像データや文字データを入力するための
ものである。ＲＯＭ８６は、プリント部８７のプリント
動作を制御するためのプログラムや、画像処理するため
のプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ８８に
は、データを一時的に記憶するために使われる。

【００８５】なお、ＣＤ８２をプリンタ本体８０に直接
セットして、必要なプログラムをプリンタ本体８０に書
き込んでもよい。更には、ＣＤをプリンタ本体８０にセ
ットしたまま使用し、このＣＤから読み出したプログラ
ムを実行して、カートリッジの寿命の判定等をしてもよ
い。

【００８６】また、上記例では、感光ドラムの回転数の
累積値をもとに、カートリッジの寿命を検出するように
しているが、感光ドラムの回転数と、現像ローラ，帯電
ローラ，転写ローラの回転数とは相関関係にあるので、
現像ローラ, 帯電ローラ，転写ローラの回転数の累積値
をもとに、カートリッジの寿命を検出するようにしても
よい。

【００８７】また、上記例では、カートリッジの寿命の
判定を、感光ドラム，現像ローラ，帯電ローラの各寿命
回転数の内、最も少ない寿命回転数を１つ選択しその寿
命回転数を使用して行うようにしているが、これ以外に
も、例えば、それぞれの寿命回転数の平均値を使用し
て、これをカートリッジの寿命を判定する際の基準とし
てもよい。

【００８８】また、それぞれの寿命回転数及び累積回転
数を調べて、カートリッジの寿命を判定するようにして
もよい。この場合、それぞれの寿命回転数とそれぞれの
累積値回転数とをメモリに書き込む。そして、それぞれ
の累積回転数を個々的に調べ、いずれかが寿命回転数に
達したら、カートリッジの寿命と判定する。この累積回
転数及び寿命回転数としてメモリに書き込む情報として
は、感光ドラムの回転を検出して回転数をカウントする
場合には、感光ドラム，帯電ローラ，現像ローラのそれ
ぞれの回転数を感光ドラムの回転数と等価の値で書き込
んでもよいし、また、感光ドラムの回転数を、帯電ロー
ラ，現像ローラの各回転数に換算した値で書き込んでも
よい。

【００８９】この場合、カートリッジをリサイクルする
際には、メモリの情報を読み出して、いずれが寿命に達
したかを調べ、寿命に達した部品及びもうすぐ寿命に達
しそうな部品だけを交換する。そして、メモリに書き込
まれた累積回転数については、交換した部品の累積回転
数だけをクリアし、交換しないものは、その累積値を保
存するのがよい。これによれば、どの部品が寿命に達し
たのかが、個別に判断できるとともに、寿命に達した部
品だけを交換することができるので、無駄のないリサイ
クルを行うことができる。

【００９０】また、上記例は、プロセスカートリッジで
あるが、本発明は、トナーだけを収納したトナーカート
リッジに対しても利用することができる。また、本発明
は、プリンタの他に、ファクシミリ，複写機等の画像形
成装置にも適用される。

【００９１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
感光ドラム，現像ローラ又は転写ローラの回転を検出
し、この検出信号に基づいて回転数の累積値を記憶し、
その累積値をチェックして、カートリッジが寿命かどう
かの判定を行うから、カートリッジの寿命を確実に検出
することができる。

【００９２】また、本発明は、カートリッジの寿命を検
出したときに、警告表示をしたり、プリントを禁止する
ようにしたから、寿命に達した不適正なカートリッジを
使用できないようにすることができる。この結果、不正
なトナーの詰め替えが行われたカートリッジの使用を阻
止することもでき、トナーの詰め替え防止の効果もあ
る。

【００９３】更に、本発明は、記憶手段に累積値を書き
込むようにし、この情報をもとにカートリッジの寿命を
判定し、警告や画像形成動作の禁止を行っているから、
簡単かつ安価な構成で、寿命に達した感光ドラム等の寿
命によって、印字品質が低下するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真式プリンタの一例を示す概略図であ
る。

【図２】上部カートリッジの斜視図である。

【図３】下部カートリッジの斜視図である。

【図４】上部カートリッジと下部カートリッジとを組み
立てたカートリッジの断面図である。

【図５】電子写真式プリンタの電気構成を示すブロック
図である。

【図６】カートリッジ側で感光ドラムの回転数の累積値
を記憶するようにした例を示すフローチャートである。

【図７】プリンタ側で感光ドラムの回転数の累積値を記
憶するようにした電子写真式プリンタの電気構成を示す
ブロック図である。

【図８】図７の例のフローチャートである。

【図９】カートリッジの寿命検出・使用禁止のプログラ
ムを記憶媒体からプリンタにインストールする例を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０ プリンタ １１ プリンタ本体 １２ カートリッジ １３ トナー室 １４ トナー ３２ 上部カートリッジ ３３ 下部カートリッジ ６０ プリンタＣＰＵ ６１ プリンタメモリ ６８ カートリッジＣＰＵ ６９ カートリッジメモリ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−134471（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−97259（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−34319（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−240661（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−143308（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178974（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−35264（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−210304（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−296259（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 512 G03G 15/08 112 G03G 21/18

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置に交換可能にセットされる
   カートリッジの識別情報を記憶するカートリッジ側記憶
   手段と、感光ドラム，現像ローラ又は帯電ローラの回転
   を検出する手段と、この回転検出手段からの信号にもと
   づいて回転数の累積値を前記識別情報とともに記憶する
   装置側記憶手段と、カートリッジ側記憶手段から読み出
   した前記識別情報をもとに、前記累積値が所定値以上の
   ときはカートリッジが寿命であると判定する手段と、カ
   ートリッジが寿命であると判定したときに、前記判定結
   果として前記カートリッジ側記憶手段にカートリッジが
   寿命になったことを表す寿命情報を書き込む手段とを備
   えており、カートリッジが前記画像形成装置から取り出
   される際に、前記寿命情報を取り出し情報として書き込
   むことで、前記累積値が所定値以上に達しても、カート
   リッジが画像形成装置から取り出されない限り、画像形
   成動作を許容することを特徴とするカートリッジの寿命
   検出装置。
2. 【請求項２】 カートリッジが寿命であると判定された
   ときに、警告表示するとともに、前記取り出し情報が書
   き込まれたカートリッジが画像形成装置にセットされた
   ときに、警告表示する表示手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のカートリッジの寿命検出装置。
3. 【請求項３】 カートリッジが寿命であると判定された
   ときに、このカートリッジがセットされた画像形成装置
   の画像形成動作を禁止するとともに、前記取り出し情報
   が書き込まれたカートリッジが画像形成装置にセットさ
   れたときに、前記画像形成動作を禁止する手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のカートリッジの
   寿命検出装置。
4. 【請求項４】 前記カートリッジ側記憶手段が設けられ
   ているかどうかを判定する手段と、前記記憶手段が設け
   られていないときに、警告表示するとともに、このカー
   トリッジがセットされた画像形成装置の画像形成動作を
   禁止する手段とを設けたことを特徴とする請求項１ない
   し３いずれか記載のカートリッジの寿命検出装置。
5. 【請求項５】 カートリッジが寿命かどうかの判定は、
   カートリッジが画像形成装置にセットされたときに行わ
   れることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の
   カートリッジの寿命検出装置。
6. 【請求項６】 感光ドラム，現像ローラ又は帯電ローラ
   の回転を検出し、この検出信号に基づいて回転数の累積
   値を記憶し、前記累積値が所定値以上のときはカートリ
   ッジが寿命であると判定し、この判定結果である寿命情
   報を、前記カートリッジが前記画像形成装置から取り出
   される際に、カートリッジ側記憶手段に取り出し情報と
   して書き込むことで、前記累積値が所定値以上に達して
   も、カートリッジが画像形成装置から取り出されない限
   り、画像形成動作を許容するとともに、さらに、前記取
   り出し情報が書き込まれたカートリッジが画像形成装置
   にセットされたときには警告又は画像形成動作を禁止す
   ることを特徴とするカートリッジの寿命検出方法。
7. 【請求項７】 静電潜像が形成される感光ドラムと、感
   光ドラムを帯電させる帯電ローラと、静電潜像をトナー
   で現像してトナー像にする現像ローラと、トナーを収納
   するトナー収納室と、感光ドラム又は現像ローラの回転
   を検出する手段と、この回転検出手段からの検出信号に
   もとづいて回転数の累積値を記憶する手段とを有するカ
   ートリッジと、 静電潜像形成，トナー像の記録紙への転写及び定着とを
   行う画像形成部と、この回転検出手段からの検出信号に
   もとづいて回転数の累積値をカートリッジの識別情報と
   ともに記憶する手段と、カートリッジ側記憶手段から読
   み出した前記識別情報をもとに、装置側記憶手段に記憶
   した累積値が所定値以上のときはカートリッジが寿命で
   あると判定する判定手段と、画像形成動作を禁止する手
   段とを有し、前記判定手段によりカートリッジが寿命で
   あると判定された場合には、前記カートリッジが画像形
   成装置から取り出される際に、前記判定手段の判定結果
   としてカートリッジが寿命であることを表す寿命情報を
   取り出し情報としてカートリッジ側記憶手段に書き込む
   とともに、さらに、前記取り出し情報が書き込まれたカ
   ートリッジが前記画像形成装置にセットされたときに、
   画像形成動作を禁止することを特徴とするカートリッジ
   の寿命検出システム。
8. 【請求項８】 トナーを収納する収納室と、情報を記憶
   するメモリとを備えたカートリッジであって、前記メモ
   リには、感光ドラム又は現像ローラの回転を検出する手
   段からの信号にもとづいてカウントされた回転数の累積
   値が書き込まれるとともに、前記累積値に基づいてカー
   トリッジが寿命であることが判定された場合には、カー
   トリッジが画像形成装置から取り出される際に、前記判
   定結果である寿命情報が取り出し情報として書き込まれ
   ることを特徴とするカートリッジ。
9. 【請求項９】 カートリッジ側記憶手段からカートリッ
   ジの識別情報を読み出すステップと、感光ドラム，現像
   ローラ又は帯電ローラの回転を検出するステップと、こ
   の検出信号をもとに回転数の累積値を装置側記憶手段に
   書き込むステップと、カートリッジ側記憶手段から読み
   出した前記識別情報をもとに、前記累積値が所定値以上
   のときはカートリッジが寿命であると判定するステップ
   と、カートリッジが寿命であると判定された場合に、カ
   ートリッジが画像形成装置から取り出される際に、前記
   カートリッジ側記憶手段に前記カートリッジが寿命であ
   ることを表す寿命情報を取り出し情報として書き込むス
   テップとを実行するプログラムを記憶したことを特徴と
   する記憶媒体。