JP3848056B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタあるいは電子写真複写機等の画像形成装置に関し、特に感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが着脱自在に装着される画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知の様に画像形成装置においては、記録用紙への記録動作を幾度も繰り返すうちに、トナーが尽きたり、感光体ドラムが消耗して劣化する。これらの場合、トナーを補給したり、感光体ドラムを交換する必要がある。また、クリーニング装置は、感光体ドラムの表面から除去した廃トナーで満たされたときに交換する必要がある。
【0003】
従来より、感光体ドラムやクリーニング装置等の交換は、サービスマンによって行われることが多かった。従って、急を要するときには対処しきれず、サービス性に欠けるという問題があった。
【0004】
このため、近年は、感光体ドラム及び感光体ドラムの周辺機構を収納したプロセスカートリッジが採用され普及している。このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、その交換作業をユーザ自身で行うので、メンテナンスの簡略化とサービス性の向上を果たすことができる。
【0005】
このプロセスカートリッジとしては、感光体ドラムと共にクリーニング装置や現像装置を収容したものがある。あるいは、帯電装置、現像装置、及びクリーニング装置の少なくとも1つを感光体ドラムと共に収容したものもある。
【0006】
ところが、この様なプロセスカートリッジにおいては、メンテナンスの簡略化に重点が置かれるあまり、トナー切れが発生するまでは、このプロセスカートリッジ内の感光体ドラム、現像装置及びクリーニング装置等が確実に作動する様に、感光体ドラムや各装置についてはかなり余裕度のある設計がなされている。このため、トナーが無くなった時点で、プロセスカートリッジを交換すると、未だに十分に作動する感光体ドラムや各装置も交換されてしまい、無駄が発生した。
【0007】
そこで、感光体ドラムや各装置を内蔵するメインカートリッジとトナーを収容したトナーカートリッジとに2分割したプロセスカートリッジの構成が提案されている。この場合、トナーが無くなったときには、トナーカートリッジのみを交換し、またトナーカートリッジを繰り返し交換しているうちに、感光体ドラムや各装置が劣化すると、トナーカートリッジとメインカートリッジ、つまりプロセスカートリッジを交換する。
【0008】
この様な構成においては、トナーカートリッジを繰り返し交換しつつ、感光体ドラムの寿命を見極めることが必要とされる。例えば、トナーカートリッジの交換回数が一定値に達したときに、感光体ドラムを内蔵するメインカートリッジを交換するという単純な方法がある。
【0009】
この方法においては、標準使用状態、つまりA4サイズで印字率5%程度の原稿を記録し、1回の印字命令で比較的多数枚の印字を連続的に実施する状態のみを前提とする。しかしながら、実際には使用状態が多様に変化し、これらの使用状態に応じてトナーカートリッジの交換時期やメインカートリッジの交換時期が大きく変化するので、この方法によって、それらの交換時期を適切に見極めることはできない。
【0010】
標準的使用状態の条件から外れる使用状態としては、高印字率の原稿を多く記録するとか、逆に比較的低い印字率の原稿しか記録しないといった状態や、連続印字あるいは間欠印字といった状態等があり、これらの状態の全てにおいてトナーカートリッジやメインカートリッジの交換時期を先の単純な方法により的確に見極めることはできない。例えば、印字率の低い印字作業を続けると、トナーカートリッジ内のトナーが尽きるまでに、メインカートリッジ内の感光体ドラムの膜厚減少が進行して画質不良が発生する。
【0011】
従って、メインカートリッジ内の感光体ドラムの寿命を正確に見極めるための他の方法が必要となる。例えば光学センサを用いれば、感光体ドラムの寿命を直接判定することができる。しかしながら、トナーを使用する環境下であるため、 光学センサがトナーによって汚染されることがあり、好ましい方法ではない。
【0012】
また、記録がなされた記録用紙の枚数や、感光体ドラムの総回転時間に基づいて感光体ドラムの寿命を検出する方法が提案されている。例えば、特開平8−185094号公報には、感光体ドラムの寿命を感光体ドラムの総回転数に基づいて判定するという技術が記載されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の様に感光体の総回転時間に基づいてその寿命を判定しても、標準的使用状態から外れる印字率の変化に対応することはできず、感光体の使用期間が長くなる程、感光体の寿命の判定誤差が大きくなる。
【0014】
同様に、記録がなされた記録用紙の枚数に基づいて感光体の寿命を判断する場合も、標準的使用状態から外れる印字率の変化に対応することはできず、感光体の交換時期を的確に判定することができない。
【0015】
すなわち、従来のいずれの方法においても、標準的使用状態から外れたときの印字率の変化を考慮しておらず、このため感光体を内蔵するメインカートリッジの交換時期を的確に判定することができなかった。
【0016】
そこで、本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジの適用を前提とし、感光体の寿命並びにメインカートリッジの交換時期を的確に判定することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、メインカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、トナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間を計時するトナー補給時間計時手段と、メインカートリッジの交換の要否、及びトナーカートリッジの交換の要否を判定する判定手段とを備え、判定手段は、トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生され、かつ記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数未満であるときに、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時された最初のトナーカートリッジ対応作動時間が第2規定時間未満であるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点では総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第2規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第1規定時間に達しないと判定したならば、トナーカートリッジの交換を指示し、トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生されたときに、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数以上になるか、又は最初のトナーカートリッジの使用期間に総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が第2規定値以上になるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点で総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第2規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第1規定時間に達すると判定したならば、メインカートリッジの交換を指示している。
【0018】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間に基づいて、メインカートリッジの交換の要否、トナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を判定している。トナー補給時間は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【0020】
また、本発明においては、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段を更に備えている。
ここでは、トナーカートリッジの不適切な交換が行なわれたときに、トナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間を無効にしているので、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否の判定を誤ることがない。
【0021】
更に、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってトナーカートリッジの交換を要すると判定されるとトナーカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるとトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【0022】
この様に刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、トナーカートリッジの交換を行うことができる。
【0023】
また、本発明においては、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段は、トナーカートリッジの交換の度に、トナーカートリッジの使用期間における感光体のトナーカートリッジ対応作動時間を計時し、判定手段は、トナーカートリッジが交換されると、各トナーカートリッジについて計時された各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して、この平均時間をトナーカートリッジ対応作動時間として用いている。
【0024】
判定手段は、メインカートリッジが交換されると、トナーカートリッジ対応作動時間を初期化しても良い。また、判定手段は、該画像形成装置の使用開始時点から、トナーカートリッジが交換される度に、平均時間を更新してトナーカートリッジ対応作動時間として用いても構わない。
【0025】
この様に各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して用いることにより、このトナーカートリッジ対応作動時間に基づく判定の精度を向上させることができる。
【0026】
更に、本発明は、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されると、該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【0027】
この様に空が検出された場合は、空のトナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまで、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示するので、トナーカートリッジが空にも係わらず、トナーの補給動作が行なわれたり、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【0028】
また、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってメインカートリッジの交換を要すると判定されるとメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可している。
【0029】
更に、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、交換されたトナーカートリッジの数に応じた使用状況を基にメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可している。
【0030】
この様に刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、メインカートリッジの交換を行うことができ、また暫くは記録動作を続行することができる。
【0031】
また、本発明においては、各種の情報を表示する表示手段を更に備え、判定手段は、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示手段に表示している。
【0032】
この様にメインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示するので、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【0033】
一方、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【0034】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【0035】
また、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、総作動時間計時手段によって計時された総作動時間、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【0036】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言える。
【0037】
更に、本発明は、感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体の時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、トナーカートリッジ内のトナーの残量を検出するトナー残量検出手段と、総作動時間計時手段によって計時された総作動時間、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー残量検出手段によって検出されたトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定する判定手段と、トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、交換前のトナーカートリッジに対するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段とを備えている。
【0038】
この様な構成の本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジ内のトナーの残量に基づいて、メインカートリッジの交換の要否を判定している。トナーの残量は、トナーの実質的な補給量に対応し、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化するので、メインカートリッジの交換の要否を使用状態に応じて判定していると言える。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の一実施形態を詳細に説明する。
【0040】
本実施形態の画像形成装置においては、プロセスカートリッジを着脱自在に装着することができる。このプロセスカートリッジは、メインカートリッジと、このメインカートリッジに着脱自在に装着されるトナーカートリッジとを含む。メインカートリッジには少なくとも感光体ドラムが内蔵され、トナーカートリッジには少なくともトナーが収納される。
【0041】
図1は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示している。図1において、装置本体1の略中央に感光体ドラム6を配設し、この周囲に感光体ドラム6を帯電させる帯電装置7、感光体ドラム6表面の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置8、感光体ドラム6表面のトナー像を搬送されてきた記録用紙に転写する転写装置4、感光体ドラム6表面に残留するトナーを除去するクリーナー14、及び感光体ドラム6表面の残留電位を除去する除電装置10が配設されている。
【0042】
感光体ドラム6は、感光体ドラムモータ6mによって回転される。光学系3は、感光体ドラム6上方に配置されており、画像信号に応じた光ビームLを感光体ドラム6表面に照射することにより感光体ドラム6表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム6の回転に伴い、その表面の静電潜像が現像装置8により現像されてトナー像となり、このトナー像が転写装置4により記録用紙に転写される。定着装置5は、記録用紙の搬送経路下流側に配設されており、記録用紙を加圧ローラ12と加熱ローラ13間に挟み込んで、記録用紙上のトナー像を加熱溶融して、記録用紙にトナー像を定着させる。
【0043】
現像装置8には、トナーカートリッジ9が取り付けられている。このトナーカートリッジ9には、トナー補給ローラ9rが内蔵されており、このトナー補給ローラ9rがトナー補給モータ9mによって回転され、このトナー補給ローラ9rの回転に伴い、トナーカートリッジ9内のトナーが現像装置8に補給される。また、トナーカートリッジ9には、エンプティセンサ9eが配設されており、このエンプティセンサ9eによってトナーカートリッジ9のトナーが無くなったことが検出される。
【0044】
制御装置21は、この画像形成装置を統括的に制御するものであり、エンプティセンサ9eの検出出力に基づいてメインカートリッジ2aが空になったことを判定したり、各装着センサ2s,9sの検出出力に基づいてメインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9が装着されているか否かを判定する。また、制御装置21は、感光体ドラムモータ6mやトナー補給モータ9mを駆動制御する。更に、制御装置21は、各種の情報を表示装置22の表示画面に表示する。
【0045】
メインカートリッジ2aは、図2に示す様に感光体ドラム6、帯電装置7、現像装置8、除電装置10、及びクリーナー14を収納するものであって、装置本体1に対して着脱自在に装着される。トナーカートリッジ9は、メインカートリッジ2aの現像装置8に対して着脱自在に装着される。プロセスカートリッジ2は、メインカートリッジ2aとトナーカートリッジ9からなる。逆に、プロセスカートリッジ2からトナーカートリッジ9を取り外した状態のものがメインカートリッジ2aとなる。
【0046】
さて、本実施形態の画像形成装置においては、トナーカートリッジ9の交換時期と、プロセスカートリッジ2(メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9)の交換時期とを区別して判定し、この判定結果を表示装置22の表示画面に表示する。従って、表示画面に表示された判定結果に応じて、ユーザは、トナーカートリッジ9のみを交換するのか、プロセスカートリッジ2を交換するのかを知って迅速かつ的確に対処することができる。
【0047】
まず、この様な判定には、次に説明する記録枚数計数値G、総作動時間Tt1、トナーカートリッジ対応作動時間Tx、及びトナー補給時間Tsを用いる。
【0048】
(記録枚数計数値G)
未使用のメインカートリッジ2aが装置本体1に装着されると、制御装置21は、装着センサ2sの検出出力に基づいてメインカートリッジ2aの装着を判定し、この判定時点で記録枚数計数値Gを初期化する。そして、制御装置21は、この画像形成装置による記録用紙への記録が行なわれる度に、記録枚数計数値Gを1つ歩進する。従って、記録枚数計数値Gは、メインカートリッジ2aの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を示す。
【0049】
尚、装置本体1の給紙装置により記録用紙が補給される度に、記録枚数計数値Gを歩進しても良いし、記録用紙1枚分の印字を行う度に、記録枚数計数値Gを歩進しても良い。
(総作動時間Tt1)
制御装置21は、装着センサ2sの検出出力に基づいて未使用のメインカートリッジ2aの装着を判定し、この判定時点で総作動時間Tt1を初期化する。そして、制御装置21は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム6が回転している間、総作動時間Tt1を秒単位で進める。従って、総作動時間Tt1は、メインカートリッジ2aの使用期間における感光体ドラム6の作動時間を示す。
【0050】
(トナーカートリッジ対応作動時間Tx)
制御装置21は、装着センサ9sの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ9の装着を判定し、この判定時点でトナーカートリッジ対応作動時間Txを初期化する。そして、制御装置21は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム6が回転している間、トナーカートリッジ対応作動時間Txを秒単位で進める。従って、トナーカートリッジ対応作動時間Txは、トナーカートリッジ9の使用期間における感光体ドラム6の作動時間を示す。
【0051】
尚、トナーカートリッジ9に記憶手段(ICチップ)を設けると共に、装置本体1に読み出し及び書き込み手段を設けておき、トナーカートリッジ9の装着時には、装置本体1の読み出し及び書き込み手段によってトナーカートリッジ9のICチップにトナーカートリッジ対応作動時間Txを書き込むようにする。そして、制御装置21に内示されているトナーカートリッジ対応作動時間Txとトナーカートリッジ9のICチップ内のトナーカートリッジ対応作動時間Txが一致しないときには、両者のトナーカートリッジ対応作動時間Txを無効にする。これにより、トナーカートリッジ9内のトナーが無くならないうちに、他のトナーカートリッジ9に交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間Txの計時を継続せずに済み、トナーカートリッジ対応作動時間Txの初期化を行うことができる。
【0052】
(トナー補給時間Ts)
制御装置21は、装着センサ9sの検出出力に基づいてトナーカートリッジ9の装着を判定し、この判定時点でトナー補給時間Tsを初期化する。そして、制御装置21は、トナー補給モータ9mを回転させ、トナー補給ローラ9rの回転によりトナーカートリッジ9内のトナーを現像装置8に補給している間、トナー補給時間Tsを秒単位で進める。従って、トナー補給時間Tsは、トナーカートリッジ9の使用期間におけるトナーの補給時間を示し、トナーの補給量並びにトナーの残量に対応する。
【0053】
尚、トナー補給ローラ9rの回転は、感光体ドラム6の作動中に常時行う必要がなく、現像装置8へのトナーの補給が必要なときにのみ行えば良い。
【0054】
また、トナーカートリッジ対応作動時間Txと同様に、トナーカートリッジ9の装着時に、装置本体1の読み出し及び書き込み手段によってトナーカートリッジ9のICチップにトナー補給時間Tsを書き込み、制御装置21に内示されているトナー補給時間Tsとトナーカートリッジ9のICチップ内のトナー補給時間Tsが一致しないときには、両者のトナー補給時間Tsを無効しても良い。これによって、トナーカートリッジ9内のトナーが無くならないうちに、他のトナーカートリッジ9に交換されたときには、トナー補給時間Tsの計時を継続せずに済む。
【0055】
この様な記録枚数計数値G、総作動時間Tt1、トナーカートリッジ対応作動時間Tx、及びトナー補給時間Tsは、制御装置21内の不揮発性メモリに記憶され、停電時や装置本体1の初期化のときでも保持される。また、装置本体1の操作パネル(図示せず)の操作により表示が指示されたときには、記録枚数計数値G、総作動時間Tt1、トナーカートリッジ対応作動時間Tx、及びトナー補給時間Tsを表示装置22の表示画面に表示させる。
【0056】
次に、トナーカートリッジ9の交換時期と、プロセスカートリッジ2の交換時期の判定条件を説明する。
【0057】
(トナーカートリッジ9の交換時期)
次の条件(1)及び(2)のいずれかが満たされていれば、トナーカートリッジ9の交換時期にある。
【0058】
条件(1)
最初のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつG<60K、かつTx<T2である。つまり、最初のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ2aの使用期間における記録枚数計数値Gが予め設定された60K未満(G<60K)であり、かつ最初のトナーカートリッジ9の使用期間における感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Txが予め設定された時間T2未満(Tx<T2)である。ただし、K=1000、T2=115K(秒)である。
【0059】
条件(2)
交換された2個目以降のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつG<60K、かつ(T1−Tt1)≧0.7×Tx’である。つまり、交換された2個目以降のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ2aの使用期間における記録枚数計数値Gが予め設定された60K未満(G<60K)であり、かつ複数のトナーカートリッジ9のトナーカートリッジ対応作動時間Txを平均した平均作動時間Tx’、総作動時間Tt1及び感光体ドラム6の使用可能な一定の時間T1が所定の関係((T1−Tt1)≧0.7×Tx’)にある。この所定の関係が成立する場合は、トナーカートリッジ9のトナーの残量が無くなる時点で、総作動時間Tt1が感光体ドラム6の使用可能な時間T1を越えないであろうと推定される。ただし、T1=164Kである。
【0060】
ここで、上記条件(1)及び(2)のいずれかが満たされていれば、制御装置21は、トナーカートリッジ9の交換が近く、トナーカートリッジ9の準備を促す旨を表示装置22の表示画面に表示する。また、制御装置21は、トナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーカートリッジ9のトナーが未だに有ることを確認し、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する。
【0061】
この後、記録用紙への記録が随時行なわれ、これに伴ってトナーカートリッジ9のトナーが無くなると、制御装置21は、エンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったことを判定し、この画像形成装置による記録用紙への記録を禁止する。このとき、制御装置21は、トナーカートリッジ9の交換の指示を表示装置22の表示画面に表示する。制御装置21は、装着センサ9sの検出出力に基づいてトナーカートリッジ9の交換を判定している。そして、トナーカートリッジ9が交換されるまでは、制御装置21は、画像形成装置のリセット動作、例えば画像形成装置が一旦停止された後に再起動されたり、画像形成装置のフロントドアの開閉に伴いリセットスイッチのオン等がなされても、記録用紙への記録の禁止及びトナーカートリッジ9の交換指示の表示を継続する。
【0062】
(プロセスカートリッジ2の交換時期)
次の条件(3)、(4)及び(5)のいずれかが満たされていれば、プロセスカートリッジ2の交換時期にある。
【0063】
条件(3)
トナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつG≧60Kである。つまり、トナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、メインカートリッジ2aの使用期間における記録枚数計数値Gが予め設定された60K以上(G≧60K)である。ただし、K=1000である。
【0064】
条件(4)
最初のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつTt1>T2(=0.7×T1)である。つまり、最初のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、総作動時間Tt1が予め設定された時間T2を超えている。ただし、T2=115K(秒)である。
【0065】
条件(5)
交換された2個目以降のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生され、かつ(T1−Tt1)<0.7×Tx’である。つまり、交換された2個目以降のトナーカートリッジ9の使用期間にトナー残量警告が発生されたときに、複数のトナーカートリッジ9のトナーカートリッジ対応作動時間Txを平均した平均作動時間Tx’、総作動時間Tt1及び予め設定された時間T1が所定の関係((T1−Tt1)<0.7×Tx’)にある。この所定の関係が成立する場合は、トナーカートリッジ9のトナーが無くなる時点で、総作動時間Tt1が感光体ドラム6の使用可能な時間T1にほぼ達するであろうと推定される。ただし、T1=164Kである。
【0066】
ここで、上記条件(3)、(4)及び(5)のいずれかが満たされていれば、制御装置21は、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換が近く、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の準備を促す旨を表示装置22の表示画面に表示する。この後、制御装置21は、総作動時間Tt1が予め設定された時間T0(=215K(秒))を超えるか、又はトナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する。
【0067】
尚、時間T0は感光体ドラム6の寿命を示しており、時間T0に感光体ドラム6の総作動時間Tt1が達したときには、感光体ドラム6表面の膜が限界膜厚まで摩耗したとみなされる。
【0068】
そして、総作動時間Tt1が時間T0を超えるか、エンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されると、制御装置21は、この画像形成装置による記録用紙への記録を禁止し、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換の指示を表示装置22の表示画面に表示する。制御装置21は、各装着センサ2s,9sの検出出力に基づいて各カートリッジ2a,9の交換を判定しており、各カートリッジ2a,9が交換されるまで、画像形成装置のリセット動作がなされても、記録用紙への記録の禁止及びメインカートリッジ2aの交換指示の表示を継続する。ただし、作動時間Tt1が時間T0を超えたことに基づいて記録用紙への記録を禁止した場合は、装置本体1の操作パネル(図示せず)の操作により記録用紙への記録の禁止を解除することができる。
【0069】
ここで、トナーカートリッジ9及びメインカートリッジ2aの交換に関する各種の表示内容と表示時期を次表(1)に示しておく。
【0070】
【表1】
【0071】
次に、図3乃至図7のフローチャートを参照して、本実施形態の画像形成装置によるトナーカートリッジ9及びプロセスカートリッジ2の交換時期の判定手順及び表示手順を説明する。
【0072】
まず、画像形成装置が起動されたり、画像形成装置のフロントドアの開閉に伴いリセットスイッチのオン等がなされ、画像形成装置のリセット動作が行なわれると、制御装置21は、装着センサ2sの検出出力に基づいて新たなメインカートリッジ2aが装着されたか否かを判定する(図3のステップS1)。そして、新たなメインカートリッジ2aが装着されたと判定された場合は(図3のステップS1,Yes)、制御装置21は、記録枚数計数値G及び感光体ドラム6の総作動時間Tt1を初期化する(図3のステップS2及びS3)。
【0073】
更に、制御装置21は、装着センサ9sの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ9が装着されたか否かを判定する(図3のステップS4)。そして、新たなトナーカートリッジ9が装着されたと判定された場合は(図3のステップS4,Yes)、制御装置21は、感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Tx及びトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsを初期化する(図3のステップS5及びS6)。
【0074】
次に、制御装置21は、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が感光体ドラム6の使用可能な時間T1(=164K(秒))以内であるか否かを判定する(図3のステップS7)。総作動時間Tt1を初期化した直後であるから、総作動時間Tt1が時間T1以内であると判定され(図3のステップS7,Yes)、制御装置21は、トナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsが予め設定された時間に達したか否か、つまりトナーの残量が少なくなったか否かを判定する(図3のステップS8)。トナー補給時間Tsを初期化したばかりであるから、トナーの残量が少なくなっていないと判定される(図3のステップS8,No)。この場合、各ステップS7,S8を繰り返すことになる。
【0075】
各ステップS7,S8を繰り返すうちに、制御装置21は、記録用紙の記録が行なわれると記録枚数計数値Gを更新し、感光体ドラム6の回転に伴い総作動時間Tt1とトナーカートリッジ対応作動時間Txを更新し、トナー補給ローラ9rの回転に伴いトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsを更新する。また、トナーカートリッジ対応作動時間Tx及びトナー補給時間Tsは、制御装置21内で随時記憶されて更新されると共に、トナーカートリッジ9のICチップに随時書き込まれて更新される。
【0076】
こうして各ステップS7,S8を繰り返すうちに、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が感光体ドラム6の使用可能な時間T1を超えると(図3のステップS7,Yes)、後で述べる図4のステップS17に移る。
【0077】
また、トナー補給時間Tsが予め設定された時間に達して、トナーの残量が少なくなったと判定されると(図3のステップS8,Yes)、制御装置21は、感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間TxをデータX1として記憶してから(図3のステップS9)、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が予め設定された時間T2以上であるか否かを判定する(図3のステップS10)。ただし、時間T2は、感光体ドラム6の使用可能な時間T1を0.7倍した値である(T2=T1×0.7=164K×0.7=115K(秒))。
【0078】
ここで、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T2未満であれば(図3のステップS10,No)、感光体ドラム6による記録を十分に継続できるものとみなされる。この場合、制御装置21は、記録枚数計数値Gが60K以上であるか否かを判定する(図3のステップS11)。そして、記録枚数計数値Gが60K未満であれば(図3のステップS11,No)、感光体ドラム6が使用可能な状態にあるとみなされる。つまり、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T2未満であって、かつ記録枚数計数値Gが60K未満であれば、感光体ドラム6の寿命に達するまでには余裕があるとみなされ、図4のステップS12に移る。
【0079】
このとき既に、最初のトナーカートリッジ9の使用期間にトナーの残量が少なくなったと判定され(図3のステップS8,Yes)、感光体ドラム6の総作動時間Tt1(最初のトナーカートリッジ9の使用期間においては総作動時間Tt1=トナーカートリッジ対応作動時間Tx)が時間T2未満であって(図3のステップS10,No)、かつ記録枚数計数値Gが60K未満である(図3のステップS11,No)と判定されたので、上記条件(1)が満たされる。このため、図4のステップS12において、制御装置21は、トナーカートリッジ9の交換が近く、トナーカートリッジ9の準備を促す旨を表示装置22の表示画面に表示する。そして、制御装置21は、トナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで(図4のステップS14)、この画像形成装置による記録用紙への記録が可能な状態を維持する(図4のステップS13)。そして、トナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されると(図4のステップS14,Yes)、制御装置21は、トナーカートリッジ9の寿命に達したことをICチップに書き込む(図4のステップS15)。この後、制御装置21は、トナーカートリッジ9が交換されるまでは、画像形成装置のリセット動作がなされても、トナーカートリッジ9の交換指示の表示及び記録用紙への記録の禁止を継続する(図4のステップS16,S22)。
【0080】
この後、交換指示の表示に従って、トナーカートリッジ9を交換すると、制御装置21は、該表示及び記録の禁止を解除し、図3のステップS1に戻る。
【0081】
一方、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T2以上であれば(図3のステップS10,Yes)、感光体ドラム6の寿命に達する直前にあるとみなされる。更に、総作動時間Tt1が時間T2未満であっても、記録枚数計数値Gが60K以上であれば(図3のステップS11,Yes)、やはり感光体ドラム6の寿命に達する直前にあるとみなされる。例えば、多枚数のマルチプリントを頻繁に行うという使用状態においては、総作動時間Tt1が時間T2未満でありながら、記録枚数計数値Gが60K以上になり得る。いずれにしろ、図4のステップS17に移る。
【0082】
このとき既に、トナーの残量が少なくなったと判定され(図3のステップS8,Yes)、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T2以上であるか(図3のステップS10,Yes)、又は記録枚数計数値Gが60K以上である(図3のステップS11,Yes)と判定されたので、上記条件(3)又は(4)が満たされる。このため、図4のステップS17において、制御装置21は、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換が近く、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の準備を促す旨を表示装置22の表示画面に表示する。そして、制御装置21は、トナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定するまで(図4のステップS19)、この画像形成装置による記録が可能な状態を維持する(図4のステップS18)。そして、トナーが無くなったと判定されると(図4のステップS19,Yes)、制御装置21は、トナーカートリッジ9の寿命に達したことをトナーカートリッジ9のICチップに書き込む(図4のステップS20)。この後、制御装置21は、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9が交換されるまでは、画像形成装置のリセット動作がなされても、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換指示の表示及び記録用紙への記録の禁止を継続する(図4のステップS21,S22)。
【0083】
この後、交換指示の表示に従って、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9を交換すると、制御装置21は、該表示及び記録の禁止を解除し、図3のステップS1に戻る。
【0084】
次に、図3のステップS1においてメインカートリッジ2aが新たに装着されたものではないと判定された場合は、制御装置21は、既に計時が行なわれている感光体ドラム6の総作動時間Tt1を読み出して、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T0(=215K(秒))以上であるか否かを判定する(図3のステップS30)。感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T0以上である場合は(図3のステップS30,Yes)、感光体ドラム6の寿命に達しているとみなされ図4のステップS21,S22に移る。
【0085】
また、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が時間T0未満である場合は(図3のステップS30,No)、制御装置21は、装着センサ9sの検出出力に基づいて新たなトナーカートリッジ9が装着されたか否かを判定する(図3のステップS31)。そして、トナーカートリッジ9が新たに装着されたものでないと判定されると((図3のステップS31,No)、制御装置21は、トナーカートリッジ9のICチップに該トナーカートリッジ9の寿命に達したことが既に書き込まれているか否かを判定する(図3のステップS32)。寿命に達したことが既に書き込まれている場合は(図3のステップS32,Yes)、トナーカートリッジ9の交換を要するとみなされ、図4のステップS16,S22に移る。
【0086】
一方、トナーカートリッジ9が新たに装着されたものであると判定されたり((図3のステップS31,Yes)、トナーカートリッジ9の寿命に達したことが書き込まれていない場合は(図3のステップS32,No)、図3のステップS9において感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間TxをデータXi(i=1,2,…)として記憶するという処理を1回以上繰り返し、データX1,…を既に記憶しているか否かが判定される。制御装置21は、この判定を行い、既に記憶しているならば(図3のステップS33,Yes)、トナーカートリッジ9のICチップから読み取ったトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsと当該制御装置21に記憶されているトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsが一致することを確認してから(図3のステップS34,Yes)、つまり以前のトナーカートリッジ9が継続して使用されていることを確認してから、後で述べる図5のステップS35に移る。
【0087】
また、図3のステップS9におけるデータX1,…が記憶されていなければ(図3のステップS33,No)、トナーカートリッジ9のICチップから読み取ったトナー補給時間Tsと当該制御装置21に記憶されているトナー補給時間Tsが一致することを確認してから(図3のステップS50,Yes)、図3のステップS5に移る。例えば、1個目のトナーカートリッジ9の使用途中で、画像形成装置のリセット動作がなされたときには、ステップS50からステップS5,S6に移ることになる。
【0088】
図3のステップS5,S6において、感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Txは、リセットされずにトナーカートリッジ9のICチップから読み取った値に更新され、またトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsも、リセットされずにトナーカートリッジ9のICチップから読み取った値に更新される。この後、図3のステップS7以降の処理に移る。
【0089】
また、図3の各ステップS34,S50において、トナーカートリッジ9のICチップから読み取ったトナー補給時間Tsと当該制御装置21に記憶されているトナー補給時間Tsが一致しないと判定された場合は、以前のトナーカートリッジ9が継続して使用されていないことになる。例えば、画像形成装置の電源オフ時に、トナーカートリッジ9が使用途中の他のトナーカートリッジ9に交換されると両者のトナー補給時間Tsが一致しない。この様なときには、制御装置21は、当該制御装置21に内示されているトナー補給時間Ts及びトナーカートリッジ対応作動時間Txを消去すると共に、トナーカートリッジ9のICチップ内のトナー補給時間Ts及びトナーカートリッジ対応作動時間Txを消去する。これによって、不的確なトナー補給時間Ts及びトナーカートリッジ対応作動時間Txに基づく制御が防止される。
【0090】
この後、制御装置21は、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が感光体ドラム6の使用可能な時間T1以内であるか否かを判定する(ステップS51)。そして、総作動時間Tt1が時間T1以内でなければ(ステップS51,No)、図4のステップS17に移って、トナーを使い切ってからメインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換の指示を表示する。また、総作動時間Tt1が時間T1以内であれば(ステップS51,Yes)、トナーカートリッジ9のエンプティセンサ9eの検出出力に基づいてトナーが無くなったと判定されるまで(図3のステップS53)、この画像形成装置による記録が可能な状態を維持し(図3のステップS52)、この後に図4のステップS15に移る。
【0091】
次に、先に述べた様に図3のステップS9におけるデータX1,…が既に記憶され(図3のステップS33,Yes)、以前のトナーカートリッジ9が継続して使用されていると(図3のステップS34,Yes)、図5のステップS35に移る。この場合は、2個以上のトナーカートリッジ9を交換して使用していることになる。
【0092】
このとき、制御装置21は、感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Txをトナーカートリッジ9のICチップから読み取った値に更新し(図5のステップS36)、またトナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsもトナーカートリッジ9のICチップから読み取った値に更新する(図5のステップS37)。この後、制御装置21は、感光体ドラム6の総作動時間Tt1が使用可能な時間T1以内であるか否かを判定し(図5のステップS38)、総作動時間Tt1が時間T1以内でなければ(図5のステップS38,No)、感光体ドラム6の寿命に達する直前なので、図4のステップS17に移る。また、総作動時間Tt1が時間T1以内であれば(図5のステップS38,Yes)、感光体ドラム6の寿命に達するまでに余裕があるとみなされるので、トナーカートリッジ9のトナー補給時間Tsが予め設定された時間に達したか否か、つまりトナーの残量が少なくなったか否かを判定し(図5のステップS39)、トナーの残量が少なくなったと判定されるまで各ステップS38,S39を繰り返す。
【0093】
各ステップS38,S39を繰り返すうちに、記録用紙への記録が繰り返され、トナー補給時間Tsが予め設定された時間に達して、トナーの残量が少なくなったと判定されると(図5のステップS39,Yes)、制御装置21は、感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間TxをデータXiとして記憶し、既に記憶している各データX1,…,Xiを読み出し(図5のステップS40)、これらのデータX1,…,Xiの平均値を求め、この平均値を感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Txとして用いる(図5のステップS41)。すなわち、各トナーカートリッジ9毎に、トナーの残量が少なくなったと判定されたときの感光体ドラム6のトナーカートリッジ対応作動時間Txを記憶しておき、これらのトナーカートリッジ対応作動時間Txを平均化して、平均作動時間Tx’を求める。
【0094】
この後、制御装置21は、感光体ドラム6の総作動時間Tt1を読み出し(図5のステップS42)、平均作動時間Tx’、総作動時間Tt1及び時間T1が所定の関係((T1−Tt1)<0.7×Tx’)にあるか否かを判定する(図5のステップS43)。
【0095】
ここで、図5のステップS35に移ったときに2個以上のトナーカートリッジ9を交換して使用していることになる。その上で、図5のステップS43において所定の関係((T1−Tt1)<0.7×Tx’)にあると判定されると(図5のステップS43,Yes)、上記条件(5)が満たされていることになり、図4のステップS17に移る。これによって、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換が近く、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の準備を促す旨が表示され、トナーカートリッジ9のトナーが無くなるまで、この画像形成装置による記録用紙への記録可能な状態が維持され、トナーが尽きると、メインカートリッジ2a及びトナーカートリッジ9の交換指示が表示されて、この画像形成装置による記録用紙への記録が禁止される。
【0096】
また、図5のステップS43において所定の関係((T1−Tt1)<0.7×Tx’)にないと判定されると(図5のステップS43,No)、制御装置21は、記録枚数計数値Gが60K以上であるか否かを判定する(図5のステップS44)。そして、記録枚数計数値Gが60K以上であれば(図5のステップS44,Yes)、感光体ドラム6の寿命に達する直前にあるとみなされるので、図4のステップS17に移る。また、記録枚数計数値Gが60K未満であれば(図5のステップS44,No)、このときにG<60K、かつ(T1−Tt1)≧ 0.7×Tx’という上記条件(2)が満たされるので、図4のステップS12に移る。これによって、トナーカートリッジ9の交換が近く、トナーカートリッジ9の準備を促す旨が表示され、トナーカートリッジ9のトナーが無くなるまで、この画像形成装置による記録用紙への記録可能な状態が維持され、トナーが尽きると、トナーカートリッジ9の交換指示が表示されて、この画像形成装置による記録用紙への記録が禁止される。
【0097】
尚、複数のトナーカートリッジ対応作動時間Txを平均化してなる平均作動時間Tx’は、メインカートリッジ2aの交換時点で初期化しても良いし、メインカートリッジ2aの交換に関係無く、この画像形成装置の最初の起動時より、トナーカートリッジが交換される度に、平均作動時間Tx’を更新しても構わない。
【0098】
次に、図6のフローチャートを参照して、図3のステップS53及び図4の各ステップS13,S18における画像形成装置の記録動作を詳しく説明する。
【0099】
まず、制御装置21は、待機状態にあり(図6のステップS61)、記録用紙への記録要求が発生すると(図6のステップS62)、この画像形成装置を統括的に制御することにより記録用紙への記録を行う(図6のステップS63)。このとき、制御装置21は、トナー補給モータ9mによってトナー補給ローラ9rを回転させて、トナーカートリッジ9内のトナーを現像装置8に補給するならば、その間にトナー補給時間Tsを進める(図6のステップS64)。
【0100】
そして、制御装置21は、指標N=1としてから(図6のステップS65a)、トナー補給時間Tsをトナーカートリッジ9のICチップに書き込む(図6のステップS65b)。この後、制御装置21は、トナーカートリッジ9のICチップからトナー補給時間Tsを読み出し(図6のステップS65c)、この読み出したトナー補給時間Tsが当該制御装置21に内示されているトナー補給時間Tsに一致することを確認する(図6のステップS65d)。両者のトナー補給時間Tsが一致しない場合は(図6のステップS65d,No)、制御装置21は、指標N=3でないことを確認し(図6のステップS65f,No)、指標Nを1つ歩進してから(図6のステップS65e)、ステップS65bに戻る。指標N=3となるまで(図6のステップS65f,Yes)、つまり確認を3回繰り返し行っても、両者のトナー補給時間Tsが一致しなければ、制御装置21は、この画像形成装置による記録動作を禁止して、トナーカートリッジ9のICチップのトナー補給時間Tsが不正であることを表示装置22の表示画面に表示する(図6のステップS71)。
【0101】
一方、制御装置21は、この画像形成装置による記録に際し感光体ドラム6が回転されている間、トナーカートリッジ対応作動時間Txを進め(図6のステップS66)、このトナーカートリッジ対応作動時間Txをトナーカートリッジ9のICチップに書き込む(図6のステップS67)。そして、トナー補給時間Tsと同様に、制御装置21は、トナーカートリッジ9のICチップから読み出したトナーカートリッジ対応作動時間Txと当該制御装置21に内示されているトナーカートリッジ対応作動時間Txの一致を確認し(図6のステップS68)、この確認を3回繰り返しても一致しなければ(図6のステップS68,No)、この画像形成装置による記録動作を禁止して、トナーカートリッジ9のICチップのトナーカートリッジ対応作動時間Txが不正であることを表示装置22の表示画面に表示する(図6のステップS70)。また、両者のトナーカートリッジ対応作動時間Txの一致を確認することができれば(図6のステップS68,Yes)、待機状態へと戻る(図6のステップS69)。
【0102】
この様な画像形成装置の記録動作は、図3のステップS53及び図4の各ステップS13,S18だけでなく、何時でも実行することができる。例えば、図3の各ステップS7,S8を繰り返しているときや、図5の各ステップS38,S39を繰り返しているときにも、図6のフローチャートの記録動作を実行することができる。
【0103】
この様に本実施形態においては、記録枚数計数値G、総作動時間Tt1、トナーカートリッジ対応作動時間Tx、及びトナー補給時間Tsを用いて、条件(1)乃至(5)のいずれかが満たされるか否かを判定し、いずれかの条件が満たされれば、プロセスカートリッジ2又はトナーカートリッジ9の交換を促す旨を表示し、トナーが無くなると、記録動作を禁止して、プロセスカートリッジ2又はトナーカートリッジ9の交換の指示を表示している。このため、感光体ドラム6及びトナーカートリッジ9をそれぞれの適切な時期に交換することができ、無駄が発生せずに済む。
【0104】
尚、本発明は、本実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、メインカートリッジ2aにICチップを設けておき、このICチップに対する記録枚数計数値Gや総作動時間Tt1の書き込み及び読み出しを可能にしても良い。
【0105】
また、メインカートリッジ2aやトナーカートリッジ9のICチップにそれぞれのカートリッジのIDコード等を与えて、これらのカートリッジを管理しても構わない。
【0106】
更に、記録枚数計数値G、総作動時間Tt1、トナーカートリッジ対応作動時間Tx、及びトナー補給時間Tsと比較されるそれぞれの値は、画像形成装置の性能や特性に応じて適宜に変更することができる。
【0107】
また、メインカートリッジには少なくとも感光体ドラムが内蔵されていれば良く、他の現像装置、帯電装置、除電装置、クリーナ等は選択的に組み込めば良い。同様に、トナーカートリッジには少なくともトナーが収納されていれば良い。
【0108】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数、メインカートリッジの使用期間に作動した感光体の総作動時間、トナーカートリッジの使用期間に作動した感光体のトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間に基づいて、メインカートリッジの交換の要否、トナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を判定している。トナー補給時間は、トナーの実質的な補給量に対応するので、印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて変化する。従って、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否を印字率、もしくは連続印字や間欠印字等の使用状態に応じて判定していると言え、これによって的確な判定がなされる。
【0109】
また、本発明によれば、トナーカートリッジの不適切な交換が行なわれたときに、トナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間を無効にしているので、メインカートリッジやトナーカートリッジの交換の要否、及び記録動作の可否の判定を誤ることがない。
【0110】
更に、本発明によれば、刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、トナーカートリッジの交換を行うことができる。
【0111】
また、本発明によれば、各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して用いることにより、このトナーカートリッジ対応作動時間に基づく判定の精度を向上させることができる。
【0112】
更に、本発明によれば、トナーカートリッジの空が検出された場合は、空のトナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまで、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示するので、トナーカートリッジが空にも係わらず、トナーの補給動作が行なわれたり、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【0113】
また、本発明によれば、刻々と変化する状況に応じた表示を行うことにより、緊急的な作業を回避し、余裕をもって、メインカートリッジの交換を行うことができ、また暫くは記録動作を続行することができる。
【0114】
また、本発明によれば、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示するので、感光体が空転せずに済み、無駄を無くして、感光体の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一実施形態を概略的に示す側面図である。
【図2】本実施形態におけるプロセスカートリッジ、メインカートリッジ及びトナーカートリッジを概略的に示す側面図である。
【図3】本実施形態の画像形成装置による制御動作を示すフローチャートである、
【図4】図3に引き続く制御動作を示すフローチャートである。
【図5】図3に引き続く他の制御動作を示すフローチャートである。
【図6】図3及び図4の制御動作におけるサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 装置本体
2 プロセスカートリッジ
2a メインカートリッジ
2s,9s 装着センサ
3 光学系
4 転写装置
5 定着装置
6 感光体ドラム
7 帯電装置
8 現像装置
9 トナーカートリッジ
9e エンプティセンサ
10 除電装置
12 加圧ローラ
13 加熱ローラ
14 クリーナー
21 制御装置
22 表示装置
Claims (10)
- 感光体を内蔵するメインカートリッジとトナーを補給するトナーカートリッジとを含むプロセスカートリッジが、着脱自在に装着される画像形成装置において、
メインカートリッジの使用期間に記録がなされた記録用紙の枚数を計数する記録枚数計数手段と、
メインカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間を総作動時間として計時する総作動時間計時手段と、
トナーカートリッジの使用期間に感光体が作動した時間をトナーカートリッジ対応作動時間として計時するトナーカートリッジ対応作動時間計時手段と、
トナーカートリッジからのトナー補給がなされているトナー補給時間を計時するトナー補給時間計時手段と、
メインカートリッジの交換の要否、及びトナーカートリッジの交換の要否を判定する判定手段とを備え、
判定手段は、
トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生され、かつ記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数未満であるときに、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時された最初のトナーカートリッジ対応作動時間が第2規定時間未満であるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点では総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第2規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第1規定時間に達しないと判定したならば、トナーカートリッジの交換を指示し、
トナー補給時間に基づいてトナー残量警告が発生されたときに、記録枚数計数手段によって計数された記録用紙の枚数が規定枚数以上になるか、又は最初のトナーカートリッジの使用期間に総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が第2規定値以上になるか、又はトナーカートリッジ対応作動時間の平均値に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量が無くなる時点で総作動時間計時手段によって計時された感光体の総作動時間が前記第2規定時間よりも長い該感光体の使用可能な第1規定時間に達すると判定したならば、メインカートリッジの交換を指示することを特徴とする画像形成装置。 - トナーカートリッジからのトナー補給が可能なうちに該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されたときには、トナーカートリッジ対応作動時間計時手段によって計時されたトナーカートリッジ対応作動時間、及びトナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間を無効にする無効手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってトナーカートリッジの交換を要すると判定されるとトナーカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるとトナーカートリッジの交換を表示手段に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。 - トナーカートリッジ対応作動時間計時手段は、トナーカートリッジの交換の度に、トナーカートリッジの使用期間における感光体のトナーカートリッジ対応作動時間を計時し、
判定手段は、トナーカートリッジが交換されると、各トナーカートリッジについて計時された各トナーカートリッジ対応作動時間を平均して、この平均時間をトナーカートリッジ対応作動時間として用いることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 判定手段は、メインカートリッジが交換されると、トナーカートリッジ対応作動時間を初期化することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 判定手段は、該画像形成装置の使用開始時点から、トナーカートリッ ジが交換される度に、平均時間を更新してトナーカートリッジ対応作動時間として用いることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されると、該トナーカートリッジが他のトナーカートリッジに交換されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にトナーカートリッジの交換を表示手段に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。 - 各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、該判定手段によってメインカートリッジの交換を要すると判定されるとメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 各種の情報を表示する表示手段と、トナーカートリッジが空になったことを検出するトナー検出手段とを更に備え、
判定手段は、トナー補給時間計時手段によって計時されたトナー補給時間が予め設定された時間に達するとトナーの減少を表示手段に表示し、交換されたトナーカートリッジの数に応じた使用状況を基にメインカートリッジの交換が近いことを表示手段に表示し、トナー検出手段によってトナーカートリッジの空が検出されるかもしくは総作動時間計時手段によって計時された総作動時間が予め設定された時間に達するまでは記録動作の続行を許可することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 各種の情報を表示する表示手段を更に備え、
判定手段は、メインカートリッジ及びトナーカートリッジが装着されるまでは、該画像形成装置のリセット動作に係わらず、記録動作を禁止すると共にメインカートリッジ及びトナーカートリッジの交換を表示手段に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。
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