JP4141316B2

JP4141316B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4141316B2
Application number: JP2003138341A
Authority: JP
Inventors: 嘉章田村; 晃宏高田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP2004341283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式やインクジェット方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの装置の機能が１台の装置に複合化された複合機などの画像形成装置では、画像を被記録媒体に形成するため、電子写真方式では粉体状のトナーが、インクジェット方式ではインクが使用されている。電子写真方式では、更に、静電潜像を中間被記録媒体に形成するために感光体が使用されており、２成分現像方式では、トナーに加えて、このトナーを帯電させて感光体に移動させる役割を担う現像剤（キャリアとトナーの混合）も使用されている。
【０００３】
これらのインク、トナー、現像剤、或いは感光体は、画像形成とともに消費され、或いは画像形成頻度に応じた寿命を有する消耗材であり、一般のユーザが容易に交換できるように考案されている場合が多い。例えば、インクはインクカートリッジ、トナーはトナーカートリッジ、現像剤は現像ユニット、感光体は感光体ユニットとして、それぞれカートリッジやユニット形態として一体的に構成されている。
【０００４】
特に、昨今の画像形成装置では、利用者のユーザービリティを向上させるために、トナーカートリッジにフラッシュメモリなどの電子デバイスを搭載することにより、製造出荷時に個々のトナーカートリッジに固有のデータを書き込み、このトナーカートリッジを画像形成装置本体に装着した際、画像形成装置側がこのデータを参照し、そのトナーカートリッジの最適条件での画像形成動作を行わせる機能などを付加する試みがなされている。
【０００５】
さらに特許文献１では、この考え方を進め、画像形成装置本体側の制御基板上に電磁波を送出するアンテナを設け、トナーカートリッジに、電磁波を受信し、自身の動作を賄うための電力を発生する不揮発性メモリを設けることにより、制御基板と、トナーカートリッジの不揮発性メモリとを物理的に信号線で接続などすることなく、非接触でのメモリアクセスを高安全性、高信頼性を両立させて実現するものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１４９０３９号公報
【０００７】
したがって、このようなメモリを搭載することは、トナーカートリッジに限らず、インクカートリッジや現像ユニットなどの内容物を消費する消耗材ユニットに対して非常に有用である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、感光体ユニットは、前述のトナーカートリッジのように、内容物を消費することはないが、感光体の劣化により次第に寿命が減っていく消耗材ユニットである。感光体は、円筒型ドラムの表面に用紙が擦れることによって摩耗劣化していく。しかし、摩耗度を直接測定することはコストが掛かり、困難であるため、摩耗度とある程度の相関がある感光体ユニットへの通紙回数によって感光体の寿命を間接的に評価しているのが一般的であり、これを耐刷寿命と呼んでいる。
【０００９】
この耐刷寿命は、もっぱら画像形成装置の方で管理されることが多い。なぜなら、複写機などは自動で通紙回数をカウントするカウンターを持っているからである。このため、感光体ユニットはトナーカートリッジのようなメモリを持っていないものが一般的である。
【００１０】
ここで、一般的な感光体ユニットの交換手順について説明する。画像形成装置は、カウンターの値が所定の値に達したら、感光体が耐刷寿命に達したものと判断し、新しい感光体ユニットへの交換を催促する通知を行う。
【００１１】
感光体ユニット交換後、カウンターは、使用済み感光体ユニットへの通紙回数を表している。したがって、新たな感光体ユニットへの通紙回数のカウントを零から開始するには、カウンターをリセットする必要がある。しかしながら、ユーザが自ら感光体ユニットを交換した場合、往々にしてカウンターのリセットを忘れることがある。このため、画像形成装置が感光体の耐刷寿命を誤認し、実際の感光体寿命との間に大幅な格差ができてしまうことがあった。
【００１２】
このような問題を防ぐために、感光体ユニットにならんかのメモリを設けて、感光体の寿命に関する情報を記憶させ、更新していくことが考えられる。しかし、感光体の寿命を管理する情報としては前述の通り、通紙回数だけで十分であるため、わざわざコストアップにつながるメモリを感光体ユニットに搭載することは、製品価格の高騰を招くだけで、それほど価値のあることではない。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、いくつかの異なる種類の消耗材ユニットから構成される画像形成装置において、メモリを搭載した消耗材ユニットのメモリによりメモリ非搭載の他の消耗材ユニットの寿命の管理が可能となる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【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は、画像形成装置に使用される消耗材が内在して一体的に交換可能に構成される複数の異なる種類の消耗材ユニットを備え、前記複数の異なる種類の消耗材ユニットのうち、少なくとも１種類の消耗材ユニットは、その消耗材ユニット自体の消耗材に関するデータを記憶するメモリを搭載するメモリ搭載型消耗材ユニットであり、そのメモリ搭載型消耗材ユニットの前記メモリに、少なくとも１種類のメモリ非搭載型消耗材ユニットの消耗材に関する所定のデータを記憶させ、
前記メモリ搭載型消耗材ユニット交換時は、該データを使用済みメモリ搭載型消耗材ユニットのメモリから未使用メモリ搭載型消耗材ユニットのメモリへ引き継ぎ、
前記メモリ非搭載型消耗材ユニット交換時は、該データをクリアするようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、前記メモリはＲＦＩＤ（非接触型書き換え可能不揮発性メモリ）であることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、前記メモリ搭載型消耗材ユニットはトナーカートリッジであり、前記メモリ非搭載型消耗材ユニットは感光体ユニットであることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、前記所定のデータは、感光体の累積画像形成回数に関するものであることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を添付図に基づいて説明する。図１は、画像形成装置の印字部の概略図である。図１において、印字部は、図上時計方向に回転し、帯電器１と露光部２とによりその表面に静電潜像が形成される感光体８と、該感光体８上の静電潜像を現像してトナー画像にする現像装置３と、転写器５により感光体８から用紙Ｐに転写されたトナー画像を定着する定着装置７と、転写後感光体８上に残留する電荷とトナーを除去する除電・クリーニング装置６とから構成される。
【００１９】
２成分現像方式の場合、現像装置３は、その内部にキャリアとトナーとが所定の比率で混合され、撹拌ローラ３ｂにより攪拌される現像剤３ｃを有し、その現像剤３ｃを、現像ローラ３ａを介して近接する感光体８の表面に運び、感光体８上の静電潜像を現像する。また、現像装置３の上部には、所定の量のトナー４ａが充填されたトナー供給容器４が装着され、必要に応じてトナー４ａを現像装置３に供給する。１成分現像方式の場合、キャリアは使用せずトナーのみ使用するため、上記の例で、現像剤３ｃとトナー４ａとをトナーに置き換えるとよい。
【００２０】
以上のような構成において、先に説明したように、例えば、トナーはトナーカートリッジ１０、現像剤や現像装置は現像ユニット１４、感光体８は感光体ユニット１５として、それぞれユーザが交換可能なカートリッジやユニット形態として一体的に構成されることが多い。
【００２１】
以下、本発明の実施形態を理解しやすくするために、消耗材ユニットの例として、トナーカートリッジ１０及び感光体ユニット１５を使用して説明するが、本発明に係る消耗材ユニットは、上記した各種のカートリッジやユニットに限定されず、様々な消耗品や消耗材を含んだ形態のユニットのことであり、通常、ユニットとして一体的に交換可能に構成されたものを意味する。
【００２２】
トナーカートリッジ１０には、そのカートリッジを管理するためのデータが記憶されるメモリが搭載されている。そのメモリには、画像形成装置の電源切断時にもデータが記憶されるように、書き換え可能な不揮発性メモリが使用される場合が多い。さらに、このメモリの形態としては、無線でデータ転送と給電が行われるＲＦＩＤメモリ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメモリ、非接触型書き換え可能不揮発性メモリ）などが一般的に使用される。一方、感光体ユニット１５には、そのようなメモリは搭載されていない。
【００２３】
図２は、本実施形態を説明するためのトナーカートリッジのメモリに記憶されるデータの一例を示すものである。この図に示されているように、データに含まれる項目として、トナーカートリッジ１０の識別番号、トナー充填量、トナー消費回数（以下、符号Ｐを付す。）、トナー残量（以下、符号Ｗを付す。）、累積画像形成回数（以下、符号Ｄを付す。）、以上のデータ項目のデータが正常に書き込まれているか否かの判定に使用されるチェックサムまたはＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ、巡回冗長検査）である。尚、これら以外のデータ項目については、本実施形態の説明には無関係であるので、説明の便宜上、省略している。
【００２４】
上記データのち、その内容が変動しないデータ項目は識別番号とトナー充填量であり、以後、総称して固定データと呼称する。また、その他のデータ項目は画像形成ジョブごとにその内容が変わるものであり、総称して変動データと呼称する。
【００２５】
以下、説明を簡単にするため、画像形成装置の使用を新規に開始した場合を考える。この場合、画像形成装置２０の使用開始前の準備段階で、未使用トナーカートリッジ１０及び未使用感光体ユニット１５が画像形成装置２０本体に同時期に装着されることになる。
【００２６】
図３は、ＲＦＩＤメモリ２２が搭載されたトナーカートリッジ１０及びメモリ非搭載型の感光体ユニット１５を画像形成装置２０に装着する場合の概略斜視図である。この例は、画像形成装置２０の本体側に設けられた開口部２１，２９からトナーカートリッジ１０，感光体ユニット１５をそれぞれスライドさせて挿入するもので、トナーカートリッジ１０の挿入後、ＲＦＩＤメモリ２２はそのアンテナ２３と画像形成装置２０の本体側に設けられたＲＦＩＤ制御回路２４のアンテナ２５とを介して、ＲＦＩＤ制御回路２４と無線で交信を行う。このようにＲＦＩＤメモリ２２を使用することで、ＲＦＩＤ制御回路２４が使用する周波数にＲＦＩＤメモリ２２の同調回路が同調して、データの書き込みや読み出しに必要な電力がアンテナ２３、２５を介してＲＦＩＤ制御回路２４からＲＦＩＤメモリ２２に供給されるため、両者を接続するコネクタや配線が不要になるというメリットがある。
【００２７】
トナーカートリッジ１０が開口部２１に完全に挿入されると、開口部２１の後部に設けられたトナーカートリッジ脱着センサ２６がトナーカートリッジ１０によりＯＮされて、その装着を検出する。そして、開口部２１に設けられたトナー残存判定センサ２８がＯＮされて、トナーカートリッジ１０内のトナー４ａの存否を監視する。そして、感光体ユニット１５が開口部２９に完全に挿入されると、開口部２９の後部に設けられた感光体ユニット着脱センサ３０が感光体ユニット１５によりＯＮされて、その装着を検出する。
【００２８】
そして、未使用のトナーカートリッジ１０のＲＦＩＤメモリ２２には、あらかじめ上記各データとして図２のような値が格納されている。ここで、トナー消費回数Ｐとは、トナーカートリッジ１０からトナー４ａが消費されることで、トナーカートリッジ１０が通紙ごとに画像形成に寄与した回数であり、累積画像形成回数Ｄとは、１本の感光体ユニット１５の感光体８への累積の通紙回数を表している。いうまでもなく、画像形成装置の使用を新規に開始し、１本目のトナーカートリッジ１０を使い終わるまでは（一般に、感光体８の寿命よりもトナー４ａの寿命の方が短い。）、トナー消費回数Ｐと累積画像形成回数Ｄは同一である。
【００２９】
次に、トナーカートリッジ１０に搭載されたメモリ２２に、図２を参照して説明したデータを書き込む場合の本発明に係わる回路について説明する。図４は、本発明に係わるトナーカートリッジ１０に搭載されたＲＦＩＤメモリ２２へ書き込みを行う回路のブロック図である。尚、このブロック図ではトナーカートリッジ１０のメモリ２２への書き込みに関与しない回路は省略している。
【００３０】
画像形成装置２０全体の制御を行うＣＰＵ４１が接続された内部バス４０に、図３を参照して説明した、トナーカートリッジ脱着センサ２６と感光体ユニット着脱センサ３０が接続されている。ＣＰＵ４１は、この２つのセンサからの検知信号を受け、その信号に基づき後述する制御を行う。主記憶部４２は、画像形成装置２０の主制御のための記憶部であり、その特定の領域に図２で説明したデータ項目の最新の内容を記憶している。ＲＦＩＤメモリ制御回路２４は、ＲＦＩＤメモリ２２の変動データ領域と少なくとも同じ容量を持つバッファメモリ２４ａを備えている。さらにＲＦＩＤメモリ制御回路２４は、ＣＰＵ４１からのコマンドと主記憶部４２に格納されている各項目の変動データを受け、ＲＦＩＤメモリ２２が記憶するのと同じ順番とデータ形式で、内蔵するバッファメモリ２４ａに格納した後に、アンテナ２３と２５を介して、ＲＦＩＤメモリ２２に変動データとその書き込み開始番地を転送する。ＲＦＩＤメモリ２２は、この変動データと書き込み開始番地を受けて、その指定された番地から変動データを書き込む。
【００３１】
次に、図４を参照して説明した回路を使用し、本発明に係わるシーケンスを図５及び図６を使用して具体的に説明する。図５は、そのフローチャートであり、図６は、ＲＦＩＤメモリの所定データ項目の推移を示す図である。図６においては、使用中若しくは使用済みのトナーカートリッジのＲＦＩＤメモリを実線で示し、未使用のものを点線で示している。この例では、感光体８の耐刷寿命を５０，０００枚とする。
【００３２】
まず、未使用トナーカートリッジ（識別番号０００１、図６（ａ）参照）１０Ａ及び未使用感光体ユニット１５Ａを装着すると、トナーカートリッジ着脱センサ２６及び感光体ユニット着脱センサ３０が装着を検知し（ステップＳ１）、使用可能状態となり、ＣＰＵ４１によりトナーカートリッジ１０ＡのＲＦＩＤメモリ２２Ａが読み取られる（ステップＳ２）。そして、画像形成装置２０を使用して通常のプリント動作を実行する（ステップＳ３）。このプリント動作の度にトナー消費回数Ｐ、累積画像形成回数Ｄがそれぞれ＋１され、更新される（ステップＳ４，Ｓ５）。さらに、トナー残量Ｗを、所定の計算式に基づいて減算し、更新する（ステップＳ６）。
【００３３】
ステップＳ７でトナー残存判定センサ２８がトナー４ａが枯渇したことを検知しないで、かつ、ステップＳ８で感光体８が耐刷寿命に達したことが判断されない間は、上記したステップＳ３〜Ｓ６の動作が繰り返される。
【００３４】
そして、ステップＳ７でトナー残存判定センサ２８がトナー４ａが枯渇したことを検知すると、トナー残量Ｗに零を格納し（ステップＳ９）、累積画像形成回数Ｄを読み取る（ステップＳ１０、図６（ｂ）参照）。その後、トナーカートリッジの交換を促す通知がなされる。
【００３５】
そして、使用済みトナーカートリッジ１０Ａを取り外し（ステップＳ１１）、未使用トナーカートリッジ（識別番号０００２、図６（ｃ）参照）１０Ｂを装着すると、トナーカートリッジ着脱センサ２６がトナーカートリッジ１０Ｂの装着を検知する（ステップＳ１２）。そして、ＲＦＩＤメモリ２２Ｂの累積画像形成回数ＤにステップＳ１０で読み取った値が格納され、使用済みトナーカートリッジ１０ＡのＲＦＩＤメモリ２２Ａから未使用トナーカートリッジ１０ＢのＲＦＩＤメモリ２２Ｂへ引き継がれる（ステップＳ１３、図６（ｄ）参照）。そして、ＲＦＩＤメモリ２２ＢがＣＰＵ４１により読み取られ（ステップＳ１４）、ステップＳ３へ戻る。この例では、この時点で累積画像形成回数Ｄが既に３０，０２５なので、感光体ユニット１５Ａの感光体８の耐刷寿命は、残り（５０，０００−３０，０２５＝）１９，９７５枚となる。
【００３６】
トナーカートリッジは、トナー消費回数Ｐの値が３０，０００前後でトナー４ａの寿命に達することから、今度はトナー４ａの寿命よりも感光体８の耐刷寿命の方が早く来ることが予想される。すなわち、ステップＳ７で、トナー４ａが枯渇したと検知されることなく、ステップＳ８で感光体８の耐刷寿命に達した、すなわち、累積画像形成回数Ｄの値が５０，０００に達した（図６（ｅ）参照）ことが判定され、感光体ユニット１５Ａの交換を促す通知がなされることになる。
【００３７】
そして、使用済み感光体ユニット１５Ａを取り外し（ステップＳ１５）、未使用感光体ユニット１５Ｂを装着すると、感光体ユニット着脱センサ３０が感光体ユニット１５Ｂの装着を検知する（ステップＳ１６）。そして、使用中のトナーカートリッジ１０ＢのＲＦＩＤメモリ２２Ｂの累積画像形成回数Ｄがクリアされ、零が格納される（ステップＳ１７、図６（ｆ）参照）。
【００３８】
その後、ステップＳ３に戻り通常のプリント動作が実行されるため、感光体８の耐刷寿命がリセットされ、新しい感光体ユニット１５Ｂに対して累積画像形成回数Ｄのカウントアップが開始されることになる。再びトナー４ａの寿命が来て（図６（ｇ）参照）、使用済みトナーカートリッジ１０Ｂの交換を行うと、新たなトナーカートリッジ（識別番号０００３、図６（ｈ）参照）１０ＣのＲＦＩＤメモリ２２Ｃに累積画像形成回数Ｄの値が引き継がれる（図６（ｉ）参照）。以下、同様である。
【００３９】
このようにして、使用済みトナーカートリッジ１０の交換時に感光体８の寿命に関するデータ（すなわち、累積画像形成回数Ｄ）が新たなトナーカートリッジ１０のＲＦＩＤメモリ２２に引き継がれるとともに、使用済み感光体ユニット１５の交換時に該データがクリアされる。これにより、トナーカートリッジ１０のＲＦＩＤメモリ２２により、感光体８の寿命を管理することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、使用済みメモリ搭載型消耗材ユニットの交換時はメモリ非搭載型消耗材ユニットの消耗材に関するデータを新たなメモリ搭載型消耗材ユニットのメモリに引き継がれるとともに、使用済みメモリ非搭載型消耗材ユニットの交換時は該データがクリアされる。
【００４１】
これにより、メモリ搭載型消耗材ユニットのメモリにより、メモリ非搭載型消耗材ユニットの消耗材の寿命を画像形成装置本体に頼ることなく管理することができる。しかも、メモリの増設が不要であるため、コストアップを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の印字部の概略図である。
【図２】本実施形態を説明するためのトナーカートリッジのメモリに記憶されるデータの一例を示すものである。
【図３】ＲＦＩＤメモリが搭載されたトナーカートリッジ及びメモリ非搭載の感光体ユニットを画像形成装置に装着する場合の概略斜視図である。
【図４】本発明に係わるトナーカートリッジセットに搭載されたＲＦＩＤメモリへ書き込みを行う回路のブロック図である。
【図５】本発明に係わる感光体の寿命管理のシーケンスを示すフローチャートである。
【図６】トナーカートリッジセットのＲＦＩＤメモリの所定データ項目の推移の一例を図５と関連付けて示す図である。
【符号の説明】
１帯電器
２露光部
３現像装置
３ｂ撹拌ローラ
３ａ現像ローラ
３ｃ現像剤
４トナー供給容器
４ａトナー
５転写器
６除電・クリーニング装置
７定着装置
８感光体
１０トナーカートリッジ
１０Ａトナーカートリッジ（１本目）
１０Ｂトナーカートリッジ（２本目）
１０Ｃトナーカートリッジ（３本目）
１４現像ユニット
１５感光体ユニット
１５Ａ感光体ユニット（１本目）
１５Ｂ感光体ユニット（２本目）
２０画像形成装置
２１開口部
２２ＲＦＩＤメモリ
２２Ａトナーカートリッジ１０ＡのＲＦＩＤメモリ
２２Ｂトナーカートリッジ１０ＢのＲＦＩＤメモリ
２２Ｃトナーカートリッジ１０ＣのＲＦＩＤメモリ
２３、２５アンテナ
２４ＲＦＩＤメモリ制御回路
２４ａバッファメモリ
２６トナーカートリッジ脱着センサ
２７保護カバー
２８トナー残存判定センサ
２９開口部
３０感光体ユニット着脱センサ

Claims

画像形成装置に使用される消耗材が内在して一体的に交換可能に構成される複数の異なる種類の消耗材ユニットを備え、前記複数の異なる種類の消耗材ユニットのうち、少なくとも１種類の消耗材ユニットは、その消耗材ユニット自体の消耗材に関するデータを記憶するメモリを搭載するメモリ搭載型消耗材ユニットであり、そのメモリ搭載型消耗材ユニットの前記メモリに、少なくとも１種類のメモリ非搭載型消耗材ユニットの消耗材に関する所定のデータを記憶させ、
前記メモリ搭載型消耗材ユニット交換時は、該データを使用済みメモリ搭載型消耗材ユニットのメモリから未使用メモリ搭載型消耗材ユニットのメモリへ引き継ぎ、
前記メモリ非搭載型消耗材ユニット交換時は、該データをクリアするようにしたことを特徴とする画像形成装置。
前記メモリはＲＦＩＤ（非接触型書き換え可能不揮発性メモリ）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。
前記メモリ搭載型消耗材ユニットはトナーカートリッジであり、前記メモリ非搭載型消耗材ユニットは感光体ユニットであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記所定のデータは、感光体の累積画像形成回数に関するものであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。