JP3476704B2 - 画像形成装置 - 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、複写機、ファクシ
ミリ、プリンターなどの画像形成装置に係り、詳しく
は、自己に関する情報を装置本体と双方向に通信可能な
トナーカートリッジおよびトナーボトルとそれを備えた
画像形成装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリ、プリ
ンターなどの電子写真方式の画像形成装置としては、そ
れぞれ所定のトナーを含む現像剤を収容するとともに像
担持体に対向して配置された複数の現像装置を有し、該
像担持体に形成された潜像を可視像化するものが一般的
である。該現像装置のトナー補給部には、トナーを補給
するメンテナンス時などに、外部からトナーカートリッ
ジやトナーボトルなどのトナー補給容器が装着される。

【０００３】このようなトナー補給容器を画像形成装置
の装置本体に装着する際に、その画像形成装置にとって
不適合なものが誤って装着されるのを防止するため、ト
ナー補給容器の誤装着防止機構が提案されている。例え
ば特開平４−１６８２号公報には、トナー補給部に設置
されたバーコードリーダーなどの情報読み取り手段でト
ナーカートリッジなどに表示されたバーコード情報を読
み取り、その読み取り結果の判定に基づいて誤挿入防止
シャッタを動作させることで誤装着を防止することが開
示されている。

【０００４】さらに、不揮発性メモリなどの情報記憶媒
体を備えたトナー補給容器がトナー補給部に設置された
際に現像装置とトナー補給容器との間で電気回路を構成
するようにし、トナー補給容器の保持している情報を電
気信号で現像装置側あるいは装置本体側へ付与してその
判定結果で誤装着防止を図る提案もよく知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、像担持体に
対向して配置された複数の現像装置を有する画像形成装
置に、上記特開平４−１６８２号公報に開示されたトナ
ーカートリッジの誤装着防止機構を適用しようとする
と、バーコードをトナーカートリッジごとに、またバー
コードリーダーなどの情報読み取り手段をトナー補給部
ごとに設ける必要があり、コストの上昇を招いてしま
う。

【０００６】また、トナーカートリッジに表示されたバ
ーコードが現像剤やトナーの直近に晒されるので汚染さ
れやすくなるとともに、バーコードリーダーなどの光学
的な情報読み取り手段も現像剤やトナーの汚染の影響を
受け易く、バーコード読み取りエラーなどの弊害が発生
する。

【０００７】現像装置と不揮発性メモリ等の情報記憶媒
体を備えたトナー補給容器との間で電気回路を構成し、
トナー補給容器が保有している情報を電気信号で授受す
る方法も、接点がトナーや現像剤などに晒されるため汚
染され易く、接触不良や磨耗などの弊害を発生する。

【０００８】そこで本件出願人は、先に特願平１０−３
６４２０７号において、トナー補給容器を含む画像形成
装置用の着脱ユニットが、画像形成装置本体と電波によ
るデータ通信を行うことができるような構成を記載し
た。この構成によれば、トナー補給容器と装置本体とは
非接触で情報をやり取りするので、前述のような通信障
害を起こすことがない上、設計の自由度や耐久性の向
上、および作業の高効率化・省スペース化・低コスト化
などを図ることができる。

【０００９】ただし、上記データ通信によって、装着し
ようとするトナー補給容器がその画像形成装置にとって
不適合なものであると分った場合に、単に規格が異なる
ものであるのか、あるいはそのトナー補給容器の規格に
似せて製造された偽造品であるのかといったことを見極
めることはできない。偽造品が粗悪な特性のトナーを有
していると、画像形成装置およびその画像形成プロセス
に悪影響を及ぼし兼ねないため、これを抽出して排除す
ることにより再利用を防止する必要がある。

【００１０】本発明は、以上の課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は、トナー補給容器の装置本体への誤
装着防止を信頼性の高い方法で行い、かつ偽造品を抽出
することのできる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、上記課題を解決するために、装置本体にトナーの充
填を行うトナー補給容器が着脱自在に装着される一方、
上記トナー補給容器は、少なくとも自己に関する情報の
記憶および更新機能を有し、かつ上記装置本体に設けら
れた本体側通信手段と非接触で上記情報の双方向通信を
行う容器側通信手段を備えている画像形成装置におい
て、上記トナー補給容器の少なくとも上記容器側通信手
段を備えた部分は、上記装置本体に装着される際に装着
開始位置としての第１の位置から、トナーの充填の準備
が整う装着完了位置としての第２の位置まで移動される
ものであるとともに、少なくとも上記第１の位置から上
記第２の位置までのいずれかの場所で上記双方向通信が
可能である一方、上記容器側通信手段は強誘電体メモリ
からなり、かつ本体側通信手段と容器側通信手段との情
報の双方向通信は、間欠的に継続して行われる一方、装
着されたトナー補給容器が不適合であるとされたとき
に、不適合であることを無視して補給処理を継続するか
の選択をするための選択入力手段と、上記双方向通信の
結果から上記トナー補給容器の上記情報が上記装置本体
に適合しているか否かを判定し、適合していると判定し
た場合と不適合であると判定した場合とで異なる画像形
成条件を設定するとともに、装着されたトナー補給容器
が不適合であると判定され、かつ上記選択入力手段によ
り補給処理を継続した場合には、適正な画像形成条件よ
りもレベルダウンした画像形成条件を設定する制御手段
と、上記制御手段によって上記トナー補給容器が不適合
であると判定された場合に判定結果の表示および音声に
よる警告の少なくとも一方を行う報知手段とが設けられ
ていることを特徴としている。

【００１２】上記の発明によれば、トナー補給容器の容
器側通信手段と、装置本体の本体側通信手段とは、トナ
ー補給容器の容器側通信手段が備えられた部分が第１の
位置（装着開始位置）から第２の位置（装着完了位置）
に達するまでのいずれかの場所で、そのトナー補給容器
に関する情報の通信を双方向で行うことができる。ここ
でいう情報とは、例えばトナー補給容器の製造元コー
ド、トナー補給容器のシリアル番号（製品ロット番
号）、適合する複写機やプリンター、ファクシミリなど
の本体製品名・型番、トナー補給容器内に充填されてい
るトナーの色・現像条件・転写条件・定着条件などであ
る。

【００１３】第１の位置から第２の位置に至るまでの領
域は、トナー補給容器が装着の際に占める固有の空間で
あることが多く、この領域内で双方向通信を行うことに
より誤送信や他の通信機器との混信を避けることがで
き、信頼性の高い通信が確保される。

【００１４】また、本体側通信手段が容器側通信手段か
らトナー補給容器に関する情報を通信により受け取り、
その結果から制御手段がトナー補給容器が装置本体に適
合しているか否かを判定するとともに、適合と不適合と
で異なる画像形成条件を設定することができる。従っ
て、トナー補給容器が適合品である場合には正規の画像
形成条件を設定するようにすれば、通常の画像形成プロ
セスを行うことができる。

【００１５】また、本発明では、装着されたトナー補給
容器が制御手段によって不適合であると判定された場
合、報知手段によって不適合であることを示す表示や音
声による警告が行われる。従って、例えば、装置本体に
表示パネルを設けておき、文字や画像で視覚に訴えた
り、装置本体にスピーカを設けておき、言葉や警告音で
聴覚に訴えたりするので、効果的な報知を行うことがで
きる。

【００１６】一方、トナー補給容器が不適合品である場
合には画質が劣化するようなレベルダウンした画像形成
条件を設定するようにすれば、これを発見しやすくな
り、誤って不適合品を長期間使用することによる装置本
体の損傷、短寿命化、劣化などを防止することができ
る。さらに、不適合品の中から特に大幅に画質が劣化す
ることの多い偽造品を抽出することができる。

【００１７】この結果、トナー補給容器の装置本体への
誤装着防止を信頼性の高い方法で行い、かつ偽造品を抽
出することのできる画像形成装置を提供することができ
る。

【００１８】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記記載の画像形成装置において、
上記容器側通信手段は、上記第１の位置と上記第２の位
置との間の移動範囲全域で上記双方向通信が可能である
ことを特徴としている。

【００１９】上記の発明によれば、通信可能な領域を特
定点に限定することなく、トナー補給容器が移動可能な
範囲全域に設定することにより、円滑な双方向通信を行
うことができる。また、装着時の取り付けばらつきなど
により、例えばトナー補給容器を第１の位置に正確に取
り付けられなくとも、その後の移動領域で双方向通信が
行われるため、通信不能による検知ミスなどのトラブル
を回避することができる。

【００２０】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記記載の画像形成装置において、
上記第２の位置にて上記トナー補給容器から上記装置本
体へトナーが充填される前に、上記双方向通信が行われ
て上記制御手段が上記トナー補給容器の上記情報が上記
装置本体に適合しているか否かを判定することを特徴と
している。

【００２１】上記の発明によれば、第２の位置はトナー
補給容器の装着が完了する位置であるので、その後に装
置本体へトナーを充填する動作が行われることになる
が、その充填動作の前に、双方向通信によって本体側通
信手段が容器側通信手段からトナー補給容器に関する情
報を読み出し、制御手段によってその情報の適合性を判
定するようになっている。

【００２２】従って、情報の適合性の判定結果を即座に
知ることができるので、例えば不適合品であることが分
かったトナー補給容器の装着をそこで中止するなど、ト
ナーの充填前にそのトナー補給容器に対する処置を決定
することができる。

【００２３】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記記載の画像形成装置において、
上記本体側通信手段は、トナーを充填する過程で上記ト
ナー補給容器に実行された所定の動作に関する履歴を上
記容器側通信手段に書き込むことを特徴としている。

【００２４】上記の発明によれば、トナー補給容器から
トナーが充填される際の所定の動作に関するトナー補給
容器の履歴を本体側通信手段が容器側通信手段に送信し
て書き込むようになっている。ここでいう履歴とは、例
えばトナーが装置本体に充填された日時、トナー補給容
器が空であるという内容、トナー充填先の本体製品名・
型番などである。従って、トナー充填済みのトナー補給
容器を回収した際に履歴をリサイクル情報として有効に
活用することができ、さらにはトナー補給容器が偽造品
として再利用されるのを防止することができる。

【００２５】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記記載の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記トナー補給容器が不適合であると
判定した場合に、トナー消費量を基準値から所定量ずら
した画像形成条件を設定することが可能であることを特
徴としている。

【００２６】上記の発明によれば、双方向通信の結果、
制御手段によってトナー補給容器が不適合であると判定
されると、制御手段は画像形成プロセスにおけるトナー
消費量を基準値から所定量ずらした画像形成条件を設定
することが可能である。例えば、像担持体が負の帯電極
性を有している場合にはその帯電電位を通常の設定値よ
り高くしたり、像担持体への露光量を通常の設定値より
減少させて、トナー消費量を基準値より増加させる。こ
れにより、形成される画像全体の明るさが低下するの
で、トナー補給容器が不適合品であることを認識するこ
とができ、誤って不適合品を長期間使用することによる
装置本体の損傷、短寿命化、劣化などを防止することが
できる。加えて、不適合品の中から、画質が大幅に劣化
するような粗悪な特性のトナーを有する偽造品を抽出す
ることができる。

【００２７】また、本発明の画像形成装置は、上記課題
を解決するために、上記記載の画像形成装置において、
トナーで形成した画像を熱定着させる定着手段をさらに
有し、上記制御手段は、上記トナー補給容器が不適合で
あると判定した場合に、上記定着手段の定着温度を基準
値より所定量低下させた画像形成条件を設定することが
可能であることを特徴としている。

【００２８】上記の発明によれば、画像の定着手段を有
する場合に、双方向通信の結果、制御手段によってトナ
ー補給容器が不適合であると判定されると、制御手段は
定着手段の定着温度を基準値より所定量低下させた画像
形成条件を設定することが可能である。これにより、転
写材へのトナーの定着性が正規のレベルより悪化し、形
成された画像に指などで触れた際にトナーが剥がれるの
で、トナー補給容器が不適合品であることを認識するこ
とができ、誤って不適合品を長期間使用することによる
装置本体の損傷、短寿命化、劣化などを防止することが
できる。加えて、不適合品の中から、転写材への定着性
が大幅に劣化するような粗悪な特性のトナーを有する偽
造品を抽出することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置の実施の一
形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば以下
の通りである。

【００３０】図１に、本実施の形態の画像形成装置１１
の構成を示す。画像形成装置１１は、感光体ドラム１、
主帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、
剥離装置６、定着装置７、クリーニング装置８、および
除電装置９から構成される。

【００３１】感光体ドラム１は、金属または樹脂製の導
電性基体と、その表面に形成される下引き層と、その上
に形成される感光層とを含むように構成される。感光層
は、下引き層上に形成される比較的薄いキャリア発生層
（ＣＧＬ:Carrier Generation Layer ）と、最外層に形
成されるポリカーボネイトを主成分とした比較的薄いキ
ャリア移動層（ＣＴＬ:Carrier Transport Layer）とで
構成される。この感光体ドラム１は矢符Ａ方向に回転可
能に設けられ、画像形成プロセスにおいて静電潜像およ
びトナー像を担持する。

【００３２】主帯電装置２はコロナチャージャや接触ロ
ーラ帯電器などの主帯電器２ａ、および主帯電器２ａに
電力を供給する高圧電源２ｂからなり、画像形成プロセ
ス開始の指示を受けると、感光体ドラム１の表面を所定
の電荷量に均一に帯電する。次いで露光装置３が、主帯
電装置２によって帯電された感光体ドラム１の表面に画
像に応じたパターンの光を照射する。この露光によって
感光体ドラム１のキャリア発生層でキャリアが発生し、
該キャリアがキャリア移動層を通って感光層表面に達す
ると、主帯電時の電荷が相殺されて所定の静電潜像ポテ
ンシャルが形成される。

【００３３】露光装置３によって形成された静電潜像を
担持する感光体ドラム１は、回転によって現像装置４と
接する現像領域Ｄに達する。現像装置４は現像槽４ａお
よびトナーホッパー４ｂからなる。現像槽４ａには、ト
ナーを含んだ現像剤２２を攪拌するアジテータ２３、お
よび矢符Ｂ方向に回転しながら感光体ドラム１の表面に
圧接してトナーを供給する現像剤担持体２４が設けられ
ている。現像剤担持体２４には、図示しない電源が接続
されており、所定のバイアス電圧が印加されるようにな
っている。トナーホッパー４ｂには、後述するトナーボ
トル２１から充填されるトナーを受け入れるトナー受け
入れ口２５、充填されたトナーを搬送するトナー搬送ス
クリュー２６・２６、および該トナーを現像槽４ａに補
給するトナー補給ローラ２７が設けられている。現像剤
担持体２４に担持されたトナーは、現像領域Ｄにおいて
静電潜像のパターンに従って感光体ドラム１の表面に移
動して付着するので、これにより静電潜像がトナー像と
して顕像化される、すなわち現像される。

【００３４】現像後、感光体ドラム１の表面に付着した
トナーは所定の転写領域に移動する。転写領域には図示
しない給紙手段によって紙などの転写材Ｐが搬送され、
該転写材Ｐは感光体ドラム１上のトナー像と同期して接
触する。ここに設けられる転写装置５はチャージャ型や
接触ローラ型などの転写帯電器５ａ、および転写帯電器
５ａに電力を供給する高圧電源５ｂからなり、転写材Ｐ
の裏面を所定の極性の電位に帯電させることによって感
光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｐ上に転写する。

【００３５】トナー像の転写時に転写材Ｐが感光体ドラ
ム１の表面に静電吸着するので、続いて剥離装置６によ
ってこれを剥離する。剥離装置６はチャージャ型や接触
ローラ型などの剥離帯電器６ａ、および剥離帯電器６ａ
に電力を供給する高圧電源６ｂからなり、トナー像転写
後の転写材Ｐの裏面を所定の極性の電位に帯電させるこ
とによって転写材Ｐを除電し、感光体ドラム１から剥離
する。剥離した転写材Ｐは、加圧ローラおよび加熱ロー
ラなどからなる定着装置７に搬送され、ここで転写材Ｐ
を加圧・加熱することによってトナーを熱融解させて転
写材Ｐ上に定着させる。定着が終了すると転写材Ｐは装
置外部へ排出される。

【００３６】また、転写プロセス後に感光体ドラム１の
表面に残留したトナーは、クリーニングブレード８ａが
感光体ドラム１の表面に摺接するように設けられたクリ
ーニング装置８により回収される。その後、光除電ラン
プや接触除電器などからなる除電装置９によって感光体
ドラム１の表面に残存する電荷が除去されることによ
り、感光体ドラム１の表面は電気的に初期化され、画像
形成プロセスの１サイクルが終了する。

【００３７】次に、トナー補給容器の装着について説明
する。以下ではトナー補給容器としてトナーボトル２１
を例に挙げるが、同様の装着過程を踏むトナーカートリ
ッジについても同じことが言える。

【００３８】図１に示すように、トナーボトル２１は現
像装置４のトナーホッパー４ｂにトナーを補給するもの
である。トナーボトル２１の装着部位は例えば図３に示
すように装置本体の上面カバー１２を開放したところな
どに設けられており、トナーボトル２１は図４に示すよ
うにトナー排出口２１ａが下方を向くように取付口（第
１の位置）１３に取り付けられ（装着開始）、図５に示
すようにスライド部２１ｂがガイド溝１４に挿嵌された
状態で、ストッパー１５に当接する位置（第２の位置）
までスライド移動される（装着完了）。第２の位置で
は、トナーボトル２１に取り付けられているシールをは
ぎ取るなどしてトナー排出口２１ａが開放されることに
より、トナーホッパー４ｂへのトナーの充填が行われ
る。

【００３９】図２は、上記一連の装着操作におけるトナ
ーボトル２１とトナーホッパー４ｂとの位置関係を明確
に示す断面図である。トナーボトル２１が第１の位置か
らスライド移動して到達する第２の位置はトナーホッパ
ー４ｂの直上にあたり、ここでトナーボトル２１のトナ
ー排出口２１ａとトナーホッパー４ｂのトナー受け入れ
口２５とが対向するようになっているので、トナー排出
口２１ａが開放されるとトナーがトナーホッパー４ｂ内
に充填される。また、同図に示すように、トナーボトル
２１には通信装置（容器側通信手段）Ｔ１が側面に設け
られ、装置本体の第１の位置と第２の位置との間に設け
られた通信装置（本体側通信装置）Ｔ２と情報の送受信
（双方向通信）を行うことができるようになっている。

【００４０】通信装置Ｔ１は、図６（ａ）に示すよう
に、アンテナ３１、送受信回路３２、ＣＰＵ３３、ＲＯ
Ｍ３４、およびＲＡＭ３５から構成される。

【００４１】ＲＡＭ３５は強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）
からなり、トナーボトル２１に関する情報が格納されて
いる。ここでいう情報とは、例えばトナーボトル２１の
製造元コード、トナーボトル２１のシリアル番号（製品
ロット番号）、適合する複写機やプリンター、ファクシ
ミリなどの本体製品名・型番、トナーボトル２１内に充
填されているトナーの色・現像条件・転写条件・定着条
件などである。ＲＡＭ３５内には、これらの情報と、そ
の他随時必要に応じて書き込まれる情報とを合わせたメ
モリマップが形成されている。

【００４２】強誘電体メモリは不揮発性であるのでトナ
ーボトル２１の情報の保持性に優れるとともに、ＥＥＰ
ＲＯＭやフラッシュメモリといった他の不揮発性メモリ
と比較して高速の書き換えが可能であって、これを制御
するＣＰＵ３３の負担を大幅に軽減することができる。
また、一兆回以上の書き換えが可能という優れた書き換
え耐性を有しているため長寿命である。

【００４３】送受信回路３２は、ＲＡＭ３５から読み出
された必要な情報を所定の変調方式でアンテナ３１から
送信する送信回路と、アンテナ３１で受信した電波をＲ
ＡＭ３５に書き込まれる情報の形式に復調する受信回路
とからなる。また、送受信回路３２は通信装置Ｔ２から
送られる通信装置Ｔ１への電力供給用の電磁波を受信す
る機能も有している。

【００４４】ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３４に格納されてい
るプログラムに従って、ＲＡＭ３５に格納されている情
報の読み出し、ＲＡＭ３５への情報の書き込み、通信装
置Ｔ１内での情報の転送といった情報の流れと、その情
報を用いた演算とを制御する。また、送受信回路３２に
対しては、送信回路と受信回路とを切り換え、送受信動
作および待機状態の動作を制御する。情報の送信にあた
っては、送信開始後これを連続的に行うようにすれば、
連続信号の送信ですむので送信の制御が簡単になる。一
方、情報の送信を間欠的に継続して行えば、間欠信号を
送ることになるので省電力化を図ることができる。どち
らの送信形態を用いるかは、ユーザによって自由に選択
される。

【００４５】一方、通信装置Ｔ２は、図６（ｂ）に示す
ように、アンテナ４１、送受信回路４２、検知回路４
３、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、表示部４
７、および警告部４８から構成される。

【００４６】送受信回路４２は、ＲＡＭ４６から読み出
された必要な情報を所定の変調方式でアンテナ４１から
送信する送信回路と、アンテナ４１で受信した電波をＲ
ＡＭ４６に書き込まれる情報の形式に復調する受信回路
とからなる。検知回路４３は、トナーボトル２１が画像
形成装置１１の第１の位置に装着されると、これを電気
的、機械的、あるいは光学的に検知して、ＣＰＵ４４に
検知信号を出力する。

【００４７】表示部（報知手段）４７は、通信装置Ｔ１
と通信装置Ｔ２との双方向通信の進行状況や結果を、通
信装置Ｔ２の外部に設けられた表示パネルに文字や画像
を用いて表示させるものである。警告部（報知手段）４
８は、上記双方向通信の途中や終了後などに、通信装置
Ｔ２の外部に設けられたスピーカから必要に応じて人の
声や警告音を用いてユーザに警告を発するものである。

【００４８】ＣＰＵ４４は、検知回路４３からトナーボ
トル２１が第１の位置に装着されたことを示す検知信号
を受け取ると、ＲＯＭ４５に格納されているプログラム
に従って、ＲＡＭ４６に格納されている情報の読み出
し、ＲＡＭ４６への情報の書き込み、通信装置Ｔ２内で
の情報の転送といった情報の流れと、その情報を用いた
演算とを制御する。また、送受信回路４２に対しては、
送信回路と受信回路とを切り換え、送受信動作および待
機状態の動作を制御する。さらに、表示部４７および警
告部４８に対する動作指令を行う。加えて、ＣＰＵ４４
は通信装置Ｔ１と通信装置Ｔ２との双方向通信の結果か
ら、トナーボトル２１が装置本体に適合しているか否か
を判定するとともに、適合時と不適合時とで異なる画像
形成条件を設定することのできる制御手段としての機能
を有する。

【００４９】さらに、トナーの充填が完了したトナーボ
トル２１の通信装置Ｔ１に対し、そのトナーボトル２１
の履歴情報、例えばトナーが充填された日時、そのトナ
ーボトル２１が空ボトルであるという内容、トナー充填
先の本体製品名・型番などを送受信回路４２から送信さ
せる。通信装置Ｔ１は、この履歴情報を受信するとＲＡ
Ｍ３５に書き込むようになっている。こうしてトナーボ
トル２１の情報は最新の情報に更新されていく。

【００５０】上記の構成の通信装置Ｔ１と通信装置Ｔ２
との通信位置関係は任意でも構わないが、誤送信や他の
通信機器との混信を避けてトナーボトル２１に関連した
通信を徹底させるために、ここではトナーボトル２１が
第１の位置付近にある場合、第１の位置から第２の位置
に移動する途中にある場合、および第２の位置付近にあ
る場合に限って通信装置Ｔ１と通信装置Ｔ２との通信が
可能となるように、アンテナ３１・４１の方位や電波の
強度が調整されているものとする。

【００５１】第１の位置から第２の位置に至るまでの領
域は、トナーボトル２１が装着の際に占める固有の空間
であることが多く、この領域内で双方向通信を行うこと
により誤送信や他の通信機器との混信を避けることがで
き、信頼性の高い通信が確保される。またこのように通
信可能な領域を特定点に限定することなく、トナーボト
ル２１が移動可能な範囲全域に設定することにより、円
滑な双方向通信を行うことができる。その上、装着時の
取り付けばらつきなどにより、例えばトナーボトル２１
を第１の位置に正確に取り付けられなくとも、その後の
移動領域で双方向通信が行われるため、通信不能による
検知ミスなどのトラブルを回避することができる。

【００５２】このように、トナーボトル２１は画像形成
装置の本体と無線で双方向通信を行うことが可能である
ため、トナーボトル２１と装置本体との間で電気回路な
どを構成することによる取り付け方法の規制がなく、取
付時の自由度が向上する。また、これに伴ってトナーボ
トル２１が簡略化された構造となることによる省スペー
ス化や、端子（コネクタ）が不要となることによる耐久
性の向上を図ることができる。さらに、トナーボトル２
１や装置本体がトナーなどによって汚染されても無線に
よる通信に影響を与えないだけでなく、トナーボトル２
１の装置本体への装着時に自動的に通信が行われるの
で、煩雑な手間が省ける。

【００５３】さらに、装置本体はトナーボトル２１から
受信した情報に基づき、そのトナーボトル２１が装着に
ふさわしいものか否かを判定することができ、第２の位
置においてトナーの充填が開始される前に、双方向通信
から上記判定までが終了するようにすれば、不適合品の
使用を未然に防ぐことができる。また、装置本体は自己
が保有する任意の情報をトナーボトル２１に送信するこ
ともできるので、この情報を前述したようにトナーボト
ル２１の履歴情報とすることにより、トナーボトル２１
を回収した際にリサイクル情報として有効に活用するこ
とができる。特に、トナー充填済みのトナーボトル２１
が偽造品として再利用されることを防止することができ
る。このように、通信装置Ｔ１のＲＡＭ３５は、１つの
チップで誤装着防止と履歴の記憶との両方を実現するこ
とが可能である。

【００５４】次に、以上の構成の画像形成装置１１にお
けるトナー補給時の動作について、図７および図８のフ
ローチャートを用いて説明する。トナーボトル２１が第
１の位置に取り付けられて、通信装置Ｔ２の検知回路４
３がこれを検知すると、ＣＰＵ４４の制御によって送受
信回路４２から通信装置Ｔ１へ給電のための電波が送信
される。通信装置Ｔ１が給電されると、通信装置Ｔ１は
通信開始可能であることを送受信回路３２から通信装置
Ｔ２へ返信する。

【００５５】従って、まずＳ１で、装着するトナーボト
ル２１が前述した送受信可能なエリア（第１の位置から
第２の位置までの間）にあるか否かを、通信装置Ｔ１か
らの返信電波が通信装置Ｔ２に届いているかどうかで判
断する。送受信可能なエリアにあればＳ２へ進んで、装
置本体の図示しない操作パネルに設けられたトナー充填
スタートキーが押されることにより、装置本体がトナー
充填プロセスの受け入れ可能な状態に入り、トナーホッ
パー４ｂがトナーエンプティであるか否かについて表示
部４７により表示パネルに表示される。

【００５６】Ｓ３でトナーが残っていればＳ９へ進んで
表示部４７によりトナーが残っていることが表示される
ので、トナーボトル２１の装着をそこで中止する。一
方、トナーエンプティであればＳ４へ進んで、装置本体
が情報の読み書き可能なモード（Ｒ／Ｗモード）にな
る。

【００５７】トナーボトル２１の通信装置Ｔ１から送信
された情報を通信装置Ｔ２で受信した装置本体は、その
情報に基づいてＣＰＵ４４により、製造元コードが適切
か（トナーボトル２１の製造元コードと装置本体の製造
元コードとが一致あるいは互換するか）、使用済みボト
ルでないか、機種が適合しているかについてＳ５〜Ｓ７
で順に判定する。なお、この判定基準は一例であって、
通信装置Ｔ１のＲＡＭ３５に格納された情報の種類に応
じて適宜変更可能なものである。

【００５８】Ｓ５〜Ｓ７で全てが適切な結果であればＳ
８へ進み、表示部４７によりそのトナーボトル２１が適
合品であることが表示される一方、判定に１つでも不適
切な結果があるとＳ１０へ進んで、表示部４７によりそ
のトナーボトル２１が不適合品であることが表示され
る。この場合、Ｓ１１でトナーボトル２１の不適合を無
視するか否かが問われ、無視しないときはＳ１２へ進
み、装置本体のＲ／Ｗモードを解除してトナーボトル２
１の装着をそこで中止する一方、無視するときは以降の
処理を継続する。また、表示部４７による表示に代え
て、あるいは追加して、警告部４８によって警告音など
を発するようにしてもい。

【００５９】なお、ここまでのステップはトナーボトル
２１が第２の位置に到達するまでに完了されるものであ
って、実際にトナーが充填される前に上記の適否判定を
知ることができるので、その後のトナーボトル２１の処
置、例えばトナーの充填を行うか否かなどを決定する上
で有用である。

【００６０】続いて、Ｓ１３でトナーボトル２１がスラ
イドして第２の位置へ到達するが、この後に適合品ボト
ルとそうでないときとで異なる画像形成処理を行うこと
が本実施の形態の最大の特徴である。上述のようにボト
ル不適合が表示された時点で装着を中止すれば、適切な
トナーボトル２１からのトナー充填しか行われないので
問題は起こらないが、不適合ボトルの中には偽造品が混
入している虞があるため、これを敢えて抽出する目的が
あれば、ボトル不適合の表示を無視して以下に述べる画
像形成プロセスを行うようにする。

【００６１】まずＳ１４でトナーボトル２１が適合品で
あるときは、そのままトナーを充填して画像形成プロセ
スを行うことができるためＳ１５へ進み、通信装置Ｔ２
のＣＰＵ４４が、通信装置Ｔ１から受信した情報の中か
らトナー情報を読み出す。そしてＳ１６でそれに応じた
適正な画像形成条件（通常の画像形成条件）を設定し、
Ｓ１７でコピー量カウンタをリセットする。一方、Ｓ１
４でトナーボトル２１が不適合品であるときはＳ２４へ
進み、装置本体の図示しないメモリに格納されている通
常よりレベルダウンした幾つかの画像形成条件の中か
ら、通信装置Ｔ２のＣＰＵ４４が予めユーザによって設
定された方法に従って選択するなどして、不適合品に対
応したセッティングを行う。

【００６２】このレベルダウンした幾つかの画像形成条
件としては、感光体ドラム１が負の帯電特性を有する場
合にその帯電電位を通常より高く設定したり、露光装置
３の光量を通常より低下させたりしてトナーの消費量を
多くすることにより、形成される画像全体の明るさを暗
めに設定する画像形成条件や、定着装置７の定着温度を
通常より低下させ、転写材Ｐへのトナーの定着性を悪化
させる画像形成条件などが挙げられる。いずれの画像形
成条件を設定した場合にも、ＣＰＵ４４からの選択信号
によって装置本体のメモリから読み出された条件が装置
本体の図示しない制御装置に入力される。

【００６３】そして前者の画像形成条件の場合には、該
制御装置によって、主帯電装置２の高圧電源２ｂの出力
電圧が正の方向に所定量シフトするような制御や、露光
装置３に用いられるレーザダイオードなどの発光素子へ
の通電を所定量減少させる制御が行われる。後者の画像
形成条件の場合には、該制御装置によって、定着装置７
の加熱ローラに用いられるハロゲンランプなどの加熱源
への通電を所定量減少させる制御が行われる。なお、前
者の画像形成条件と後者の画像形成条件とを組み合わせ
ることも可能である。

【００６４】上述のように適合品あるいは不適合品に対
する画像形成条件が定まると、Ｓ１８でトナーボトル２
１からトナーホッパー４ｂへのトナーの充填が行われ、
ＣＰＵ４４がトナーホッパー４ｂからトナー充填済みの
信号を受け取るので、続いてＳ１９でＣＰＵ４４による
制御で通信装置Ｔ２の送受信回路４２からトナーボトル
２１の通信装置Ｔ１へそのトナーボトル２１が「使用
済」であることを示す情報が送信され、履歴情報として
通信装置Ｔ１のＲＡＭ３５に書き込まれる。

【００６５】その後、Ｓ２０でトナーボトル２１は第２
の位置から第１の位置へ戻されて、装置本体から取り外
される。一方、装置本体では、Ｓ２１でトナーホッパー
４ｂに充填されたトナーのミキシングが行われて濃度の
均一化が図られ、Ｓ２２でコントラストなどの画質調整
が行われると、最後にＳ２３でＲ／Ｗモードが解除され
る。以上で一連のトナー補給動作は完了し、画像形成装
置は画像形成プロセスの準備が整う状態となる。

【００６６】この後、トナーボトル２１が適合品であっ
た場合には通常の画像形成プロセスが行われ、不適合品
であった場合には前述のように選択されたレベルダウン
した条件で画像形成プロセスが行われる。

【００６７】レベルダウンした画像形成条件のうち、ト
ナー消費量を多くする画像形成条件によれば、形成され
る画像全体の明るさが低下して通常よりも画質が劣化す
るので、トナー充填前の適合・不適合の判別時に結果を
見落としてしまったような場合でもトナーボトル２１が
不適合品であることを認識することができる。従って、
誤って不適合品を長期間使用することによる装置本体の
損傷、短寿命化、劣化などを防止することができる。そ
して、不適合品の中に粗悪な特性のトナーを有する偽造
品が混入していた場合、このトナーを使用して形成した
画像はその他の不適合品と比較して画質が大幅に劣化す
るので、偽造品を容易に抽出することができる。

【００６８】また、レベルダウンした画像形成条件のう
ち、転写材Ｐへのトナーの定着性を悪化させる画像形成
条件によれば、形成された画像に指などで触れた際にト
ナーが剥がれるので、トナーボトル２１が不適合品であ
ることを認識することができる。従って、誤って不適合
品を長期間使用することによる装置本体の損傷、短寿命
化、劣化などを防止することができる。そして、不適合
品の中に粗悪な特性のトナーを有する偽造品が混入して
いた場合、このトナーを使用して形成した画像はその他
の不適合品と比較して転写材Ｐへの定着性が大幅に劣化
するので、偽造品を容易に抽出することができる。

【００６９】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、以上のよう
に、トナー補給容器の少なくとも上記容器側通信手段を
備えた部分は、上記装置本体に装着される際に装着開始
位置としての第１の位置から、トナーの充填の準備が整
う装着完了位置としての第２の位置まで移動されるもの
であるとともに、少なくとも上記第１の位置から上記第
２の位置までのいずれかの場所で上記双方向通信が可能
である一方、上記容器側通信手段は強誘電体メモリから
なり、かつ本体側通信手段と容器側通信手段との情報の
双方向通信は、間欠的に継続して行われる一方、装着さ
れたトナー補給容器が不適合であるとされたときに、不
適合であることを無視して補給処理を継続するかの選択
をするための選択入力手段と、上記双方向通信の結果か
ら上記トナー補給容器の上記情報が上記装置本体に適合
しているか否かを判定し、適合していると判定した場合
と不適合であると判定した場合とで異なる画像形成条件
を設定するとともに、装着されたトナー補給容器が不適
合であると判定され、かつ上記選択入力手段により補給
処理を継続した場合には、適正な画像形成条件よりもレ
ベルダウンした画像形成条件を設定する制御手段と、上
記制御手段によって上記トナー補給容器が不適合である
と判定された場合に判定結果の表示および音声による警
告の少なくとも一方を行う報知手段とが設けられている
構成である。

【００７０】それゆえ、第１の位置から第２の位置に至
るまでの領域は、トナー補給容器が装着の際に占める固
有の空間であることが多く、この領域内で双方向通信を
行うことにより誤送信や他の通信機器との混信を避ける
ことができ、信頼性の高い通信が確保される。

【００７１】また、本体側通信手段が容器側通信手段か
らトナー補給容器に関する情報を通信により受け取り、
その結果から制御手段がトナー補給容器が装置本体に適
合しているか否かを判定するとともに、適合と不適合と
で異なる画像形成条件を設定することができる。従っ
て、トナー補給容器が適合品である場合には正規の画像
形成条件を設定するようにすれば、通常の画像形成プロ
セスを行うことができる。

【００７２】また、報知手段により、文字や画像で視覚
に訴えたり、言葉や警告音で聴覚に訴えたりするので、
効果的な報知を行うことができる。

【００７３】一方、トナー補給容器が不適合品である場
合には画質が劣化するようなレベルダウンした画像形成
条件を設定するようにすれば、これを発見しやすくな
り、誤って不適合品を長期間使用することによる装置本
体の損傷、短寿命化、劣化などを防止することができ
る。さらに、不適合品の中から特に大幅に画質が劣化す
ることの多い偽造品を抽出することができる。

【００７４】この結果、トナー補給容器の装置本体への
誤装着防止を信頼性の高い方法で行い、かつ偽造品を抽
出することのできる画像形成装置を提供することができ
るという効果を奏する。

【００７５】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記記載の画像形成装置において、上記容器側通
信手段は、上記第１の位置と上記第２の位置との間の移
動範囲全域で上記双方向通信が可能である構成である。

【００７６】それゆえ、通信可能な領域を特定点に限定
することなく、トナー補給容器が移動可能な範囲全域に
設定することにより、円滑な双方向通信を行うことがで
きるという効果を奏する。また、装着時の取り付けばら
つきなどにより、例えばトナー補給容器を第１の位置に
正確に取り付けられなくとも、その後の移動領域で双方
向通信が行われるため、通信不能による検知ミスなどの
トラブルを回避することができるという効果も奏する。

【００７７】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記記載の画像形成装置において、上記第２の位
置にて上記トナー補給容器から上記装置本体へトナーが
充填される前に、上記双方向通信が行われて上記制御手
段が上記トナー補給容器の上記情報が上記装置本体に適
合しているか否かを判定する構成である。

【００７８】それゆえ、情報の適合性の判定結果を即座
に知ることができるので、例えば不適合品であることが
分かったトナー補給容器の装着をそこで中止するなど、
トナーの充填前にそのトナー補給容器に対する処置を決
定することができるという効果を奏する。

【００７９】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記記載の画像形成装置において、上記本体側通
信手段は、トナーを充填する過程で上記トナー補給容器
に実行された所定の動作に関する履歴を上記容器側通信
手段に書き込む構成である。

【００８０】それゆえ、トナー充填済みのトナー補給容
器を回収した際に履歴をリサイクル情報として有効に活
用することができ、さらにはトナー補給容器が偽造品と
して再利用されるのを防止することができるという効果
を奏する。

【００８１】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記記載の画像形成装置において、上記制御手段
は、上記トナー補給容器が不適合であると判定した場合
に、トナー消費量を基準値から所定量ずらした画像形成
条件を設定することが可能である構成である。

【００８２】それゆえ、例えば、像担持体が負の帯電極
性を有している場合にはその帯電電位を通常の設定値よ
り高くしたり、像担持体への露光量を通常の設定値より
減少させて、トナー消費量を基準値より増加させる。こ
れにより、形成される画像全体の明るさが低下するの
で、トナー補給容器が不適合品であることを認識するこ
とができ、誤って不適合品を長期間使用することによる
装置本体の損傷、短寿命化、劣化などを防止することが
できるという効果を奏する。加えて、不適合品の中か
ら、画質が大幅に劣化するような粗悪な特性のトナーを
有する偽造品を抽出することができるという効果を奏す
る。

【００８３】また、本発明の画像形成装置は、以上のよ
うに、上記記載の画像形成装置において、トナーで形成
した画像を熱定着させる定着手段をさらに有し、上記制
御手段は、上記トナー補給容器が不適合であると判定し
た場合に、上記定着手段の定着温度を基準値より所定量
低下させた画像形成条件を設定することが可能である構
成である。

【００８４】それゆえ、転写材へのトナーの定着性が正
規のレベルより悪化し、形成された画像に指などで触れ
た際にトナーが剥がれるので、トナー補給容器が不適合
品であることを認識することができ、誤って不適合品を
長期間使用することによる装置本体の損傷、短寿命化、
劣化などを防止することができるという効果を奏する。
加えて、不適合品の中から、転写材への定着性が大幅に
劣化するような粗悪な特性のトナーを有する偽造品を抽
出することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態における画像形成装置の
構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置において、トナーボトル装
着時のトナーボトルとトナーホッパーとの位置関係を示
す断面図である。

【図３】図１の画像形成装置におけるトナーボトルの装
着部位の一例を説明する斜視図である。

【図４】トナーボトルの装着開始の操作を説明する説明
図である。

【図５】トナーボトルの装着完了の操作を説明する説明
図である。

【図６】（ａ）は通信装置Ｔ１の構成を示すブロック
図、（ｂ）は通信装置Ｔ２の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】図１の画像形成装置においてトナーボトルによ
りトナーを充填する際の動作の前半部分を説明するフロ
ーチャートである。

【図８】図１の画像形成装置においてトナーボトルによ
りトナーを充填する際の動作の後半部分を説明するフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 主帯電装置 ３ 露光装置 ４ 現像装置 ４ｂ トナーホッパー ７ 定着装置（定着手段） ２１ トナーボトル（トナー補給容器） ４６ ＣＰＵ（制御手段） ４９ 表示部（報知手段） ５０ 警告部（報知手段） Ｔ１ 通信装置（容器側通信手段） Ｔ２ 通信装置（本体側通信手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダヴィ イスネール フランス国，エフ−68360 スルツ，ル トゥ ドゥ ボルウィエ（番地なし） シャープ マニュファクチュアリング フランス ソシエテ アノニム内 (72)発明者 永田 健一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−221938（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−72381（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−76371（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 112 G03G 15/08 506 G03G 15/20 109 G03G 21/18

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体にトナーの充填を行うトナー補給
   容器が着脱自在に装着される一方、上記トナー補給容器
   は、少なくとも自己に関する情報の記憶および更新機能
   を有し、かつ上記装置本体に設けられた本体側通信手段
   と非接触で上記情報の双方向通信を行う容器側通信手段
   を備えている画像形成装置において、 上記トナー補給容器の少なくとも上記容器側通信手段を
   備えた部分は、上記装置本体に装着される際に装着開始
   位置としての第１の位置から、トナーの充填の準備が整
   う装着完了位置としての第２の位置まで移動されるもの
   であるとともに、少なくとも上記第１の位置から上記第
   ２の位置までのいずれかの場所で上記双方向通信が可能
   である一方、 上記容器側通信手段は強誘電体メモリからなり、かつ本
   体側通信手段と容器側通信手段との情報の双方向通信
   は、間欠的に継続して行われる一方、装着されたトナー補給容器が不適合であるとされたとき
   に、不適合であることを無視して補給処理を継続するか
   の選択をするための選択入力手段と、 上記双方向通信の結果から上記トナー補給容器の上記情
   報が上記装置本体に適合しているか否かを判定し、適合
   していると判定した場合と不適合であると判定した場合
   とで異なる画像形成条件を設定するとともに、装着され
   たトナー補給容器が不適合であると判定され、かつ上記
   選択入力手段により補給処理を継続した場合には、適正
   な画像形成条件よりもレベルダウンした画像形成条件を
   設定する制御手段と、 上記制御手段によって上記トナー補給容器が不適合であ
   ると判定された場合に判定結果の表示および音声による
   警告の少なくとも一方を行う報知手段とが設けられてい
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記容器側通信手段は、上記第１の位置と
   上記第２の位置との間の移動範囲全域で上記双方向通信
   が可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置。
3. 【請求項３】上記第２の位置にて上記トナー補給容器か
   ら上記装置本体へトナーが充填される前に、上記双方向
   通信が行われて上記制御手段が上記トナー補給容器の上
   記情報が上記装置本体に適合しているか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】上記本体側通信手段は、トナーを充填する
   過程で上記トナー補給容器に実行された所定の動作に関
   する履歴を上記容器側通信手段に書き込むことを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成
   装置。
5. 【請求項５】上記制御手段は、上記トナー補給容器が不
   適合であると判定した場合に、トナー消費量を基準値か
   ら所定量ずらした画像形成条件を設定することが可能で
   あることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項
   に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】トナーで形成した画像を熱定着させる定着
   手段をさらに有し、上記制御手段は、上記トナー補給容
   器が不適合であると判定した場合に、上記定着手段の定
   着温度を基準値より所定量低下させた画像形成条件を設
   定することが可能であることを特徴とする請求項１ない
   し５のいずれか１項に記載の画像形成装置。