JP4497920B2

JP4497920B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4497920B2
Application number: JP2003435115A
Authority: JP
Inventors: 正秀中谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005195634A

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、特に画像形成装置に着脱可能なカートリッジなどの交換部品を交換したときに交換部品の情報の授受を行うようにした画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置においては、使用者による部品やサプライの交換およびメンテナンス性を向上するために、プロセスカートリッジ或いはプロセスユニットと称される作像部及びその周辺部品（以下、単に作像部と称する）を画像形成装置本体から着脱自在な構成とすることが行われている。しかしながら、単に作像部を交換するのでは、交換される作像部に固有の特性またはこれらに内蔵する部品に固有の特性などの情報を画像形成装置の制御手段に入力しなければならず、例えば、交換した作像部に添付されたデータを、画像形成装置のキーボードから手で入力するなど、その操作は大変やり難いものであった。

そこで、例えば特許文献１ないし４に見られるように、交換対象の作像部やユニットにこれらに固有の情報を記録保存して添付することにより、電気的手段を介して自動的に画像形成装置に入力するためのメモリー手段を設けることが提案されている。これより使用者の利便性は大幅に向上した。
特開２０００−３４７５５０号公報特開２００１−１３４０６４号公報特開２００１−２４２７５２号公報特開２００２−１６９４２７号公報

しかしながら、これら従来の方式は、作像部などの複数の部品やサプライにより構成される全体構造体や完成組立品を対象としていた。そのため、交換する場合は必然的にユニットや作像部を丸ごと取りかえることになり、非常に不経済であった。なぜならば、ユニットに内蔵する複数の部品の内の一点だけが消耗しても、一律交換することになるため、一番寿命の短い部品やサプライに合わせて交換することになる。これにより、まだまだ使える物が廃棄またはリサイクル処理されことになる。また、リサイクル処理を行う場合に個々の部品の消耗度合いが管理されていないため、最も消耗した場合を想定し一律同様の処理が行われていたため、ここでもムダが生じていた。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、着脱可能な作像部を構成する部品やサプライの一部を交換可能とし、これらを含む部品やサプライの情報を記録保存するとともに、交換する部品に添付された情報も記憶するようにして、画像形成装置の使用者による部品やサプライの交換およびメンテナンス性を向上することである。

前記目的を達成するため、第１の手段は、画像形成装置本体に着脱可能な画像形成用の作像部と、前記作像部に取り付けられたメモリ手段と、前記装置本体と前記メモリ手段との間で情報の授受を行うため、当該装置本体と当該メモリ手段との間に設けられた入出力手段と、前記装置本体内部及び前記作像部内部の交換部品の情報を当該装置本体の外部との間で入出力可能な外部入出力手段と、を備え、前記メモリ手段の内部には、少なくとも前記作像部内の各部品の累積動作時間又は最新の制御値である使用情報、及び当該各部品のうちの感光体ドラムの静電容量、クリーニングブラシの初期抵抗値、又は帯電ローラの初期抵抗値を示す固有情報が記憶され、前記外部入出力手段から前記作像部内の交換部品の情報が読み込まれたときに当該外部入出力手段を介して前記メモリ手段の内部における当該交換部品に対応する固有情報が更新され、前記交換部品に対応する部品の使用情報が当該交換部品に対応する前記固有情報が読み込まれる前とは前記メモリ手段の内部で異なるエリアに記憶されることを特徴としている。

本発明によれば、装置本体に着脱自在な作像部（カートリッジ）を構成する部品やサプライの一部を交換可能することができ、これらを含む部品やサプライの情報をメモリ手段が読み取り記録保存しているので、画像形成装置の使用者によって容易に部品やサプライの交換およびメンテナンス性をすることができ、操作性も向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。この実施の形態における画像形成装置は複写機能とパーソナルコンピュータなどからのデータをプリントするプリント機能とを備えた場合を例にとっている。

図１は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の全体構成を概略的に示す図、図２は作像部の着脱を説明するための斜視図、図３は作像部の構成を示す縦断側面図、図４は画像形成装置と作像部と交換部品の電気的な主要構成を示すブロック図、図５はメモリ装置と作像部入出力部の電気的な主要構成を示す回路図、図６はメモリ装置のメモリマップを示す図である。

この画像形成装置は、図１に示すように、装置本体１と、装置本体１上に装着された原稿搬送装置２と、装置本体１の給紙側に接続された外部用紙トレイ装置３と、装置本体１の排紙側に接続された排紙ユニットを備えたフィニッシャー４とから構成されている。装置本体１内には上方から、原稿を読み取るスキャナー部１１、後述するメモリ装置１６にデータを書き込んだり、読み出したりする入出力部１２、用紙に印刷を行うプロセスカートリッジ（ＰＣ）である作像部１３、読み込んだ画像のデータまたはパーソナルコンピュータなどからのプリントデータを作像部１３に書き込むための書き込み部１４、用紙の作像部１３への送り出し搬送および用紙の保管を行う用紙トレイ部１５が配設されている。フィニッシャー４は印刷された用紙のソートおよびステープル止めを行う。

作像部１３は、図２に示すように、装置本体１から着脱自在な構成としてあり、その上部には作像部１３に内蔵する部品の固有情報や使用状況などの情報を記録し保存しておくメモリ装置１６が設けられている。このメモリ装置１６は、図１に示す入出力装置１２によって装置本体１と前記の情報の授受を行っている。

作像部１３には、図３に示すように、書き込み部１４からの画像データやプリントデータの静電潜像を作る像担持体である感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電装置２２、感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像する現像装置２３、用紙Ｐに転写後に残った現像剤を感光体ドラム２１から除去するためのクリーニングユニット２４などが一体的に設けられている。感光体ドラム２１は軸２１ａにより回転自在に作像部１３に支持されている。帯電装置２２は帯電ローラ２２ａと帯電クリーニングローラ２２ｂとを備えている。現像装置２３は、現像ローラ２３ａと、搬送スクリュー２３ｂと、攪拌スクリュー２３ｃと、規制プレート２３ｄと、現像剤のトナー濃度検知センサ２３ｅを備えている。クリーニングユニット２４はクリーニングブラシ２４ａと、クリーニングブレード２４ｂと、廃トナー搬送コイル２４ｃとを備えている。このような作像部１３は従来の複写機などに用いられているプロセスカートリッジと同様な構成になっている。

メモリ装置１６には、感光体ドラム２１の静電容量、クリーニンブラシ２４ａの初期抵抗値、帯電ローラ２２ａの初期抵抗値などの部品の固有情報が記録されている。さらに、これら部品および感光体ドラム２１と当接しているクリーニングブレード２４ｂの部品毎の累積動作時間もメモリ装置１６に記録される。これら動作時間は、感光体ドラム２１、クリーニンブラシ２４ａ、帯電ローラ２２ａがいずれもローラ状の回転体なので、時間を記録することで累積回転数を知ることできる。

図４に示すように、画像形成装置には、エンジン制御装置３０を備え、このエンジン制御装置３０は、装置全体を制御しているメイン制御部３１と、内部情報を記憶しておく不揮発メモリ３２と、原稿の読み込みおよび画像データを作像部１３への書き込みを行っているスキャナー書込み制御部３３と、用紙トレイ部１５や外部用紙トレイ装置３の用紙トレイや作像部１３を含む用紙搬送系の制御および駆動を行うＩ／Ｏ制御部３４と、使用者が入力した操作情報を読込む操作制御部３５などで構成されている。作像部１３には、同じく図４に示すように、メモリ装置１６と画像形成装置との通信を行う作像部入出力装置４１が設けられている。この作像部入出力装置４１に対応して本体１側に上述した入出力部１２に作像部用入出力装置５１が設けられている。入出力部１２には、更に外部用入出力装置５２が設けられている。この外部用入出力装置５２は、画像形成装置の外部からメモリ装置１６の情報を入力するためのもので、作像部１３や画像形成装置の他の部分を構成する部品を交換する場合に、交換用部品の包装手段に設けた該部品の固有情報を、画像形成装置のエンジン制御装置３０に入力する。交換部品６０にも、部品入出力装置６１と部品の情報を記憶するメモリ装置６２が設けられている。

これにより、部品およびサプライの交換が容易に行うことができ、しかも、メモリ装置１６を実装した作像部１３を外すことが不要となるので、部品やサプライの交換およびメンテナンス性を向上することがすることができる。メモリ装置６２は部品自体に設けても、部品を包装する包装材に設けても良い。メモリ装置６２を、部品の包装材に設けた（貼り付けた）ことにより、メモリ装置６２を実装することが難しい小さな交換部品おいても、画像形成装置に部品の固有情報を入力することができ、部品やサプライの交換およびメンテナンス性を向上することがすることができる。

外部用入出力装置５２から読込んだ部品の情報は、エンジン制御装置３０に取り込まれる。作像部１３に内蔵する部品の情報の場合は、作像部入出力装置４１、作像部用入出力装置５１を介してエンジン制御装置３０に取り込まれる。

図５に示すように、メモリ装置１６は電気二重層コンデンサなどの蓄電手段によりバックアップされる不揮発メモリで構成されている。また、非接触型の通信回路である作像部入出力装置４１は、同じく図４に示すように、制御回路７１、変調回路７２、復調回路７３、電源回路７４、送信ドライバ７５、送信用アンテナ７６、受信用アンテナ７７、受信回路７８を備えている。各部品の固有情報および使用履歴などが、制御回路７１を介してメモリ装置１６の不揮発メモリに保存または読み出しを行っている。画像形成装置から入力する情報は、受信用アンテナ７７から復調回路７３を介して制御回路７１に入力し、メモリ装置１６に保存される。また、画像形成装置が読み出す場合は、制御回路７１から変調回路７２および送信ドライバ７５と送信アンテナ７６を介して画像形成装置側の入出力部１２の作像部用入出力部５１へ出力する。交換用の部品またはその包装手段に付属するメモリ装置や入出力装置もメモリ装置１６と作像部入出力装置４１の構成と同じである。

図６に示すように、メモリ装置１６を構成する不揮発メモリの内部構成（メモリーの割り付け）は、この実施の形態においては主に５個のエリアに分割している。エリア１には部品固有情報が保存される。固有情報とは、作像部１３の場合には感光体ドラム２１の静電容量など各部品やサプライの初期値が保存される。また、エリア２には作像部内の各部品の累積動作時間や最新の制御値が保存され、画像形成装置の稼動に応じて更新している。エリア３は作像部１３に内蔵する部品が交換された場合に、新たに作られるその部品の累積動作時間および交換情報が保存される。このエリア３は交換部品専用のエリアで、作像部１３が製造者から出荷された時に組み込まれていた部品の情報とは別のエリアに保存するようにしている。エリア４はこのメモリ装置１６を設けた作像部１３が搭載される画像形成装置の識別情報が保存してあり、この情報を読み出すことで、画像形成装置を特定することができる。これにより交換され、再生工場への集積した時に作像部１３の使用状況に応じて、規定の使用量以下の場合に、未使用部に相当する対価の返却を容易に行うことが可能になる。

図７は画像形成装置とメモリ装置１６との情報の授受の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートは作像部１３がそっくり交換された場合の処理である。まず、作像部入出力装置４１と作像部用入出力装置５１を介して、作像部１３のメモリ装置１６から画像形成装置の識別情報を読み出し（ステップＳ１０１）、エンジン制御装置４０で従前の情報と比較し、作像部１３が交換されたか否かをチェックする（ステップ１０２）。異なっている場合は交換されたことを認識し、この画像形成装置の識別情報を作像部のメモリ装置１６に記録保存する（ステップＳ１０３）。次に、メモリ装置１６に保存されている部品固有情報を読み出し、エンジン制御装置４０の不揮発メモリ３２に保存する。エンジン制御装置４０では、次回の作像の動作から新しい部品の固有情報に基づいた制御を行う（ステップＳ１０４）。例えば、図３に示した感光体ドラム２１の静電容量により帯電ローラ２２ａの印加電圧を切替えることを行う。一方、作像部１３が交換されていない場合は、内蔵する各部品の累積動作時間や最新の制御値をエリア２の使用状況情報：１を更新する（ステップＳ１０５）。

図８は交換部品のメモリ装置とのデータの授受を説明するためのフローチャートである。これは、外部入出力装置６１から作像部１３の交換部品情報が読込まれた場合である。すなわち、画像形成装置は、定期的に外部入出力装置６１を監視しており、有効な情報である部品固有情報の読み込みが行われ（ステップＳ２０１）、この情報は作像部１３の制御などエンジン制御に反映される（ステップＳ２０２）。さらに、作像部１３のメモリ装置１６に、部品の初期特性値などの部品固有情報を書き込み保存する（ステップＳ２０３）。交換された部品の使用状況の保存先を例えばエリア２の使用状況情報：１からエリア３の使用状況情報：２に切替える（ステップＳ２０４）。

図９は作像部回収時の対価還元システムの流れを示す図である。これは、作像部１３が交換され回収された時に、規定の使用量以下の場合に、未使用部に相当する対価を画像形成装置の使用者に返却する場合のシステムである。すなわち、メモリ装置１６を実装した作像部１３を搭載した画像形成装置から、交換された作像部１３が販売者に回収された場合に、販売者またはリサイクルを行う工場などで、メモリ装置１６に記録保存された情報を判断する。まず、メモリ装置１６から内蔵する各部品の使用状況である累積動作時間や最新の制御値および交換部品の有無を読み出し（ステップＳ３０１）、これら情報をもとに部品毎にリサイクルに必要な工程およびその費用を算出する（ステップＳ３０２）。回収された作像部全体のリサイクルに必要な費用と予め作像部の価格に含まれているリサイクル費用と集計し（ステップＳ３０３）、算出した費用が少ない場合には余剰の費用をリサイクル益として使用者に返却する。

これにより、従来の回収品を一律同じリサイクル処理を行う場合に比べ、部品毎に使用実績に応じた最適なレベルのリサイクル処理を行うことができ、その結果、使用者への経済的な還元が可能となる利点がある。

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態の全体構成を概略的に示す図である。作像部の着脱を説明するための斜視図である。作像部の構成を示す縦断側面図である。画像形成装置と作像部と交換部品の電気的な主要構成を示すブロック図である。メモリ装置と作像部入出力部の電気的な主要構成を示す回路である。メモリ装置のメモリマップを示す図である。画像形成装置とメモリ装置との情報の授受の動作を説明するフローチャートである。交換部品のメモリ装置とのデータの授受を説明するためのフローチャートである。作像部回収時の対価還元システムの流れを示す図である。

符号の説明

１１スキャナー部
１２入出力部
１３作像部
１４書き込み部
１６、６２メモリ装置
２１感光体ドラム
２２帯電装置
２３現像装置
２４クリーニングユニット
３０エンジン制御装置
３１メイン制御部
３２不揮発メモリ
４１作像部入出力装置
５１作像部用入出力装置
５２外部用入出力装置
６０交換部品
７１制御回路
７５送信ドライバ
７６送信用アンテナ
７７受信用アンテナ
７８受信回路

Claims

画像形成装置本体に着脱可能な画像形成用の作像部と、前記作像部に取り付けられたメモリ手段と、前記装置本体と前記メモリ手段との間で情報の授受を行うため、当該装置本体と当該メモリ手段との間に設けられた入出力手段と、前記装置本体内部及び前記作像部内部の交換部品の情報を当該装置本体の外部との間で入出力可能な外部入出力手段と、を備え、
前記メモリ手段の内部には、少なくとも前記作像部内の各部品の累積動作時間又は最新の制御値である使用情報、及び当該各部品のうちの感光体ドラムの静電容量、クリーニングブラシの初期抵抗値、又は帯電ローラの初期抵抗値を示す固有情報が記憶され、
前記外部入出力手段から前記作像部内の交換部品の情報が読み込まれたときに当該外部入出力手段を介して前記メモリ手段の内部における当該交換部品に対応する固有情報が更新され、前記交換部品に対応する部品の使用情報が当該交換部品に対応する前記固有情報が読み込まれる前とは前記メモリ手段の内部で異なるエリアに記憶されることを特徴とする画像形成装置。