JP3906039B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成装置本体に対して脱着可能な現像剤収容器やプロセスカートリッジの品質保証や再利用回数の管理などに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像装置を有する電子写真複写機などにおいては、画像形成に伴って現像装置内のトナーが消費されるので、外部から現像装置内へトナーを補給する必要がある。このトナーの補給方法としては、トナーカートリッジを機械本体内に装着してトナーカートリッジのトナー放出口を塞いでいたシールを剥がし、全ての収容トナーを一度期に補給する方法や、必要の都度、例えばトナーカートリッジを回転させて、所定量をトナー放出口から現像装置内に補給する方法など、種々知られている。
前者のトナー補給方法に特に適したトナーカートリッジとして、例えば、実開昭５９−４１３６５、実開昭６４−５９２６５、実開昭６１−１１７１７０号公報などに開示されている箱型のものが使用されている。また、後者のトナー補給方法に特に適したトナーカートリッジとして、例えば、特開昭５９−１８８６７８、特開昭６０−１４６２６５号公報などに開示されている周面に駆動ギャリングを備えた円筒状のものが使用されている。これらの他にも各種のトナーカートリッジが提案されている。
【０００４】
そして、それぞれ色の異なったトナーを収容した同一形状の複数のトナーカートリッジを、同時に又は選択的に複写機本体に装着して使用するものでは、トナーカートリッジの誤装着を防止するために、各トナーカートリッジに、形成位置や形状が互いに異なる識別部材を設け、かつ、複写機にこの識別部材を検出する検出手段及びこの検出手段による検出内容を報知する報知手段を設け、この報知手段により装着されたトナーカートリッジ内のトナー色を表示したり、誤装着をアラーム音で報知したりすることも提案されている（例えば特開昭６１−４１１５９、特開昭６１−２９２１６８号公報参照）。
【０００５】
また、電子写真複写機などの画像形成装置としては、帯電装置、現像装置、クリーニング装置などの画像形成用装置の少なくとも一つ、又は画像形成用装置の少なくとも一つと潜像担持体とを有し、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジを用いるものが知られている。
そして、このプロセスカートリッジの交換時にそのプロセスカートリッジに関係する画像形成条件を自動的に調整するために、調整用のデータを記憶した例えばＲＯＭからなる記憶手段を、プロセスカートリッジ自体に設けることも提案されている（例えば特開平３−２８９６７２号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近、資源の有効利用や環境保護の観点から複写機部品の再利用の必要性が高まり、トナーカートリッジも可能な限り再利用することが考えられている。トナーカートリッジは、空になったトナーカートリッジの容器をユーザーから回収し、これに工場でトナーを再充填することで、再利用できる。しかし、容器にも寿命があるので、これを超えて再利用すると複写機に装着しての使用時などに不具合を生じてしまう。このため、容器の形状などから再利用可能か否かを簡単に判別できる方法が求められている。
【００１０】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤収容器の使用回数を記録でき、その回収時に再利用するかどうかの判定ができるようにした画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、現像剤収容器を装着して、潜像を可視像化する現像装置に現像剤を補給する画像形成装置において、該現像剤収容器は、画像形成装置本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤を充填されて再使用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込み可能な記憶手段を取り付けられたものであり、該本体は、該現像剤収容器内の現像剤がすべて補給されたときに、該記憶手段に上記使用回数を書き込む手段を有することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記現像剤収容器は、画像形成装置本体側から補給動作のための駆動力が伝達される係合部を有することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例について説明する。
本実施例は、現像剤収容器としてのトナーカートリッジに記憶手段を設けるものである。
図１（ａ）は、一例に係るトナーカートリッジの斜視図である。この例のトナーカートリッジ１は、円筒形の容器本体２の中にトナーが収納されている。この容器の外周部に容器本体２回転用のギア３が設けられている。ギア３は容器本体２と一体的に形成されていてもよいし、別体のものを容器外周に固定してもよい。容器本体２の一方端は開放されトナーの排出口４を形成している。排出口４には、マウスピース５が取り付けられている。このマウスピース５は４つの開口６を持ち、中心部７には、記憶手段８が装着されている。記憶手段８は、ＲＯＭのようなもので構成され、複写機本体側との電気接続用の端子を備えている。マウスピース５は、容器本体２の内壁に対して回転自在に取り付けられている。
このトナーカートリッジ１は、運搬時においては、図示しないキャップでマウスピース５部分を覆ってトナーが漏れないようにされている。そして、図示しない複写機本体に装着する場合には、トナーカートリッジ１をマウスピース５部分が上になるように垂直に立てた状態で上記キャップを外し、図示しない複写機本体のカートリッジホルダーに持ち上げながらセットする。図中の矢印は脱着時のカートリッジ１移動方向を示すものである。このカートリッジホルダーへのトナーカートリッジ１取付け後にトナーカートリッジ１が水平な姿勢になるようにカートリッジホルダーを揺動させ、上記開口６からトナーが放出しえるようにさせる。このようなカートリッジホルダー等の構成としては、例えば特開昭５９−１８８６７８号公報に開示の構成を採用することができる。
【００１３】
トナーカートリッジ１が本体に装着されると、マウスピース５が本体側に設けられたデータ読み取り装置と電気的に係合される。また、ギア３も本体側の駆動ギア（図示せず）と係合し、回転駆動される。容器本体２が回転されると、容器内のトナーが左方に移動されトナーが排出口４から排出され、機内の現像装置にトナーが補給される。容器本体２が回転しても、マウスピース５は、本体側のデータ読み取り装置と結合しているので回転しない。
【００１４】
図１（ｂ）は、上記トナーカートリッジ１の変形例を示す。
この例のトナーカートリッジにおいては、容器本体２１のトナー排出口４近傍の外周にキャップ２２が容器本体２１に対し回転自在に装着されている。本体に装着されたときには、このキャップ２１は本体側の読み取り装置と電気的物理的に係合する。従って、キャップ２１は固定されるが、容器本体２１は回転駆動される。このキャップ２２の先端部に記憶手段２３を取り付ける。これに代え、キャップ２２の外周部に記憶手段２４を取り付けてもよい。
【００１５】
図２は、他の例に係るトナーカートリッジ３１の斜視図である。この例のトナーカートリッジ３１は箱型の周知のものであり、図中下方が開口し、トナー充填後にシールで密閉されている。そして、図示しない複写機本体に矢印で示すような方向で挿入して現像装置のホッパー部上に装着し、上記シールを取り外してホッパー内にトナーを補給するものである。この種のトナーカートリッジ１も実開昭５９−４１３６５、実開昭６４−５９２６５、実開昭６１−１１７１７０号公報などで周知のものである。そして本実施例では、このトナーカートリッジ３１の装着方向先端側３２に記憶手段３３を取り付ける。
【００１６】
上記記憶手段８，２３，２４，３３（以下、記憶手段８という）の中に次のプログラム及びデータが記憶されている。
このプログラムは複写機本体に装置本体に対し、記憶手段８のＲＯＭに記憶されているデータを読み出すよう命令するプログラムを持つ。プログラムの冒頭又は所定の位置にトナーの製造元の企業名のようなコードが書かれている。この企業名のコードデータは、後述するように複写機本体の制御装置によって読み取られ、その名前の存在を確認したときにのみ複写機を作動可能にするのに使用される。これは、複写機に、メーカー以外の第３者が作ったトナーを使用して不測の損害をもたらすのを防止するための措置である。
また、トナーの処方等の変更があったり、トナー特性に変動が生じた時のために、複写機本体の各種の作像条件（帯電条件、露光条件、現像条件（バイアス、トナー濃度など）、転写条件など）を、そのトナーに合ったものにしたい場合には、予め機械内に持っている作像プログラムを変更するプログラムや書替え用の作像プログラムを記憶させておいても良い。
【００１７】
上記データとしては、トナーカートリッジ１の中に収納されたトナーの種類や特性を示すデータが記録されている。
トナーの種類（これも特性の一種）は、現像剤が一成分のトナーか、キャリアとトナーからなる２成分現像剤か、トナーの色、つまり黒色トナーか赤色トナーか等の種類である。このデータを記憶させておけば、例えば、トナーカートリッジを正しい色の現像装置に対応したところに装着しなければならないカラー複写機の場合に、記憶手段８からのデータを読んで、仮にオペレータが誤装着したときにも、表示などで事前に過ちを知らせ、そのことに気付かせることができる。
また、トナーの特性は、トナーの製造時の特性値を示すデータ等である。製造条件が多少異なってもその時の画像作成に与える影響に関与する条件ならばデータにそれを書き込んでおく。このデータを記憶させておけば、記憶手段８からのデータを読んで、例えば、複写機の作像条件を補正するよう制御することができ、よりすぐれた画像を得ることが可能となる。
【００１８】
更に、トナーカートリッジ１の再利用回数の管理を行うために、記憶手段のＲＯＭ４１に使用回数の記憶領域を設けておいても良い。
最近はトナーカートリッジを再利用することが環境保護の一環として推奨されるようになった。しかし、繰り返し使用するにも限界がある。例えば図１（ａ）のようなトナーカートリッジの場合には、ギア３が摩耗することがあるので限界が必要となる。そこで、トナーカートリッジ１の記憶手段に、その使用回数を記憶させ、これをトナーカートリッジ１の再利用回数の管理に用いるのである。このデータを記憶させておけば、例えば、トナーカートリッジ１が回収され、工場内に戻されたときに、カートリッジ１のＲＯＭ４１の情報を読むことによってその合計の使用回数を知ることができる。限界を超えたものなら、再利用を止め、限界内ならトナーを充填して再利用するというように利用することができる。
【００１９】
図４は、複写機内の制御回路のブロック図である。
複写機本体には、データ読み取り・書込制御回路４２、内部メモリ４３、表示制御回路４４、表示装置４５、複写制御回路４６、複写条件設定手段４７などが設けられている。
上記データ読み取り・書込制御回路４２が、図示しないコネクタ及び記憶手段の端子等を介してトナーカートリッジのＲＯＭ４１に接続され、このＲＯＭ４１内のプログラムを読み取って、そのプログラム内容を実行するようになっている。上記内部メモリ４３には企業コード例えば「ＲＩＣＯＨ」に対応したメッセージ「GENUINE RICOH TONER CARTRIDGE IS INSTALLED.」に対応するデータを図３に示すように出力したり、上述した複写制御をコントロールするプログラム等が記憶されている。上記表示制御回路４４は表示装置４５（表示板３４）の制御するものである。複写制御回路４６は、トナーの条件が異なったときに例えば現像バイアス電圧を変更するように複写条件設定手段４７をコントロールする。
【００２０】
図５は、トナーカートリッジ１のＲＯＭ４１内に記録されているプログラムに基づいてデータ読み取り・書込制御回路４２によって実行される制御の一例を示すものである。
まず、トナーカートリッジに取り付けられた記憶装置ＲＯＭ４１のプログラムやデータは読み取り・書き込み制御回路４２によって読み取られる。上記ＲＯＭ４１内のプログラムの所定部分に製造業者の企業名のような企業コードが書かれており、データ読み取り・書込制御回路４２がこのコードを読み取ったら、内部メモリ４３の所定のデータテーブルを検索する（ステップ１）。
ここで、読み取った企業コード、例えば「ＲＩＣＯＨ」が予めこのデータテーブルに設定されているコードである場合には、このコードに対応したメッセージデータ、例えば図３に示すよう例えば「GENUINE RICOH TONER CARTRIDGE IS INSTALLED.」（リコーの真性トナーカートリッジが装着されました。）というメッセージに対応するデータを内部メモリ４３から読み出し、表示制御回路４４を介して表示装置４５にそのメッセージを表示させる（ステップ２）。
次いで、上記ＲＯＭ４１内に記録されているトナーに関するデータを読み込み、表示制御回路４４を介して表示装置４５にトナーデータを表示させる（ステップ３）。尚、トナーデータは必ずしも表示装置４５に表示させなくても良い。
次いで、上記ＲＯＭ４１内に記録されているトナーカートリッジ１の過去の使用回数に関するデータを読み込み、表示制御回路４４を介して表示装置４５にその回数を表示させる（ステップ４）。
次いで、トナーの処方等の変更がある場合に記録されている上記ＲＯＭ４１内の作像プログラムについて変更データを検索し、この変更データに記録されている有無データを読み込み、変更有りの場合には、上記メモリ４３内の、複写制御をコントロールする作像プログラムが、作像プログラムを変更するプログラムに従って、読み取り・書き込み制御回路４２によって書き替えられる（ステップ５）。これにより複写制御回路４６は、トナーの条件が異なったときに例えば現像バイアス電圧を変更するように複写条件設定手段４７をコントロールするようにされる。
次いで、複写実行（コピー可）状態にして（ステップ６）、リターンする。
【００２１】
一方、正規のトナーカートリッジでないものが装着されたときには、読み取り・書き込み制御回路４２は特定の企業コード又は暗号コードを読み取らないので、内部メモリー４３と更新しても登録されたコードがないことが分かる（ステップ１）。このような場合、複写制御回路４６は複写禁止又は複写実行をできなくすると共に、表示制御回路４４によって「適切でないカートリッジが装着されました。」というメッセージを表示回路４５に表示し、複写禁止（コピー不可）状態にして（ステップ７，８）、リターンする。
【００２２】
なお、以上の制御例では、トナー種類やトナーカートリッジ１の使用回数の表示を一律に行っているが、適当な時期に、オペレーターが一定のキー操作をした場合にのみ、表示板３４に表示するようにしても良い。
【００２３】
図６（ａ）は上記トナーカートリッジ１の使用回数管理のために、トナーカートリッジ１が複写機本体に装着され、トナーが機内にすべて補給されたときに、読み取り・書き込み制御回路４２によって使用回数１回をＲＯＭ４１に書き込む制御の一例を示すものである。ステップ１のトナー補給完了の判別は、図１に示すように複写機に装着後、例えばトナー濃度検出結果に応じて少しずつトナー補給を行うものにあっては、周知のトナーカートリッジ１内のトナーエンド検知でのトナーエンド検知信号を用いて行うことができる。また、図２に示すように複写機に装着後、一度に全てのトナーを補給してしまうものでは、例えばシール剥がし検知の信号や、装着後のトナー濃度上昇検知などを用いて行うことができる。
【００２４】
図６（ｂ）はトナーカートリッジ１が回収され、工場内に戻されたときに、カートリッジ１のＲＯＭ４１の情報を読んで、再利用するかどうかの判定を行う制御の一例を示すものである。これは、図示しない再利用判定装置の制御部で実行するものであり、無論この再利用判定装置は、トナーカートリッジ１の記憶手段８の端子に接続されるコネクター等を備えている。この例ではＲＯＭ４１から読み取った使用回数ｎが再利用可能回数Ｎよりも小さいときに、再利用可能信号を出力し、これ以外の場合には、再利用不可信号を出力する。これらの信号は、同判定装置に付設した表示手段に各信号に対応するメッセージを表示するのに使用しても良いし、トナーカートリッジ１のトナー充填装置用の制御信号として用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１乃至２の発明によれば、現像剤収容器の使用回数を記録でき、その回収時に再利用するかどうかの判定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は実施例に係るトナーカートリッジの斜視図。
（ｂ）は変形例に係るトナーカートリッジの斜視図
【図２】他の実施例に係るトナーカートリッジの斜視図。
【図３】実施例に係る複写機の操作部の平面図。
【図４】同複写機の電装部のブロック図。
【図５】同複写機の制御の一例を示すフローチャート。
【図６】（ａ）はトナーカートリッジの使用回数管理制御の一例を示すフローチャート。
（ｂ）はトナーカートリッジの再利用可否判断制御の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ トナーカートリッジ
２ 容器本体
３ ギア
５ マウスピース
６ 開口
８ 記憶手段
２１ 容器本体
２２ キャップ
２３ 記憶手段
２４ 記憶手段
３１ トナーカートリッジ
３３ 記憶手段

Claims (2)

1. 現像剤収容器を装着して、潜像を可視像化する現像装置に現像剤を補給する画像形成装置において、
   該現像剤収容器は、画像形成装置本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤を充填されて再使用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込み可能な記憶手段を取り付けられたものであり、
   該本体は、該現像剤収容器内の現像剤がすべて補給されたときに、該記憶手段に上記使用回数を書き込む手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記現像剤収容器は、画像形成装置本体側から補給動作のための駆動力が伝達される係合部を有することを特徴とする画像形成装置。

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