WO2001067184A1

WO2001067184A1 - Image forming device

Info

Publication number: WO2001067184A1
Application number: PCT/JP2001/001876
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kida
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2001-09-13
Also published as: CN100357836C; CN1567098A; EP1184734B1; CN1167983C; EP1184734A4; CN1364248A; EP1184734A1; US6721514B2; US20020159778A1; DE60142670D1; JP2001255787A; JP3719901B2

Description

明細書

技術分野

本発明は、画像を記録するプロセスに構成部品の一部を装着することにより画像の形成を可能にする画像形成装置に関するものである。

背景技術

複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、従来から、プロセスュニット、現像剤カートリッジなどを装着することで画像の記録が可能となるものが商品化され、市場に投入されている。この画像形成装置は、画像形成に使用される消耗品などの使用品交換を簡略化して、使用品の寿命によるマシン停止期間の低減、部品の交換時間の低減、部品交換作業の簡略化などサービス性を向上させている。このような使用品を収容する部分を力一トリッジ化したものとして、登録特許 2 7 0 4 1 3 9号などが開示されている。これは、消耗品である電子写真プロセス部分をカートリッジ化して交換する構成のものであり、この力一トリッジに設けられた感光体の特性にあった画像形成プロセス条件を完成させるために、カートリッジの一部に感光体の特性を表す情報源を設けたものである。そして、この情報源を画像形成装置が感知して適切な画像形成条件を設定するものである。しかし、このような画像形成装置で.は、装置本体が設置される先の動作環境までは設定されない。したがって、装置を供給するメ一力一側としては、設置する環境 (国や地域等）ごとに、力一トリッジ化した部品のみならず、市場の要望にあつた装置本体も準備し、在庫として確保しておかなければならない。そのために、カートリッジから装置本体まで多種多様の商品をそれぞれ準備しておくこととなり、流通コスト上で問題がある。これは、'仕向地、販売ルートなどの違いによるもので、それぞれに仕様が部分的に異なる商品を数多く準備する必要があるためである。例えば、現像剤を収容した現像剤カートリッジにおいては、カートリッジの形状は同じであるが仕向地、販売ルートなどに合わせて収容されている現像剤の量や現像剤の特性がそれぞれ異なる現像剤力一トリッジとして準備している。

また、その現像剤カートリッジが装着される装置本体についても、仕向地、販売ルートなどに合わせて、現像剤力一トリッジの現像剤収容量にあったメンテナンス体系（各種ユーザメンテナンス仕様、各種サービスマンメンテナンス仕様）に対応したものを準備している。そのために、仕向地、販売ルートなどに対応した現像剤カートリッジと、それに対応して例えば、動作プログラムを異にする多種多様の装置本体を在庫として抱えることとなる。 '

そこで本発明の目的は、画像形成装置本体に対して装着される使用品から得られる情報に基づいて、装置の設置先における動作環境を確定して、この確定された動作環境に従って装置を動作させる画像形成装置を提供することにある。発明の開示

本発明は、上記の目的を達成するため、次の構成を有する。

本発明の第 1の要旨は、記録材に画像を形成する画像形成装置において、画像形成に使用される構成品若しくは消耗品が収容され、装置本体に対して着脱自在に装着される構成品若しくは消耗品の収容部と、前記収容部を含む装置本体の各部の動作を制御する制御部と、を備え、前記収容部は、収容されている構成品若しくは消耗品に関する情報を管理する管理部を備え、前記制御部は、前記情報に基づいて設置先における装置本体の動作環境を決定し、装置本体の各部の動作設定を行うことを特徴とする画像形成装置にある。

本発明の第 2の要旨は、前記収容部に収容された構成品若しくは消耗品の状態を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記情報に基づいて前記検出部により構成品若しくは消耗品の状態を監視することを特徴とする要旨 1記載の画像形成装置にある。

本発明の第 3の要旨は、前記制御部は、決定した設置先における動作環境において、装置本体の各部が動作可能であるか確認することを特徴とする要旨 1又は 2記載の画像形成装置にある。

本発明の第 4の要旨は、前記構成品若しくは消耗品は定着部であり、前記管理部に管理されている情報は，定着部の定着条件に関する情報であることを特徴とする要旨 1〜 3のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 5の要旨は、決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体の設置先の仕向地であることを特徴とする要旨 1〜 3のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 6の要旨は、決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体の表示部に表示される言語であることを特徴とする要旨 1〜 3のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 7の要旨は、決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体に供給される電源電圧であることを特徴とする要旨 1〜 3のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 8の要旨は、前記制御部は、前記情報に基づいて装置本体の動作環境が決定されると、以降、決定した動作環境は変更できないことを特徴とする要旨 1〜7のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 9の要旨は、前記制御部は、前記情報に基づいて装置本体の動作環境が決定されると、以降、所定の範囲内において、決定した動作環境を変更することができることを特徴とする要旨 1〜 7のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明の第 1 0の要旨は、前記制御部は、装置本体に動作環境が途中から変わるような前記収容部が装着されると、そのことを操作者に報知することを特徴とする要旨 1〜 9のいずれかに記載の画像形成装置にある。

本発明においては、装置本体に装着される使用品収容部から得られる情報に基づいて、装置が設置される設置先における動作環境を設定する。すなわち、収容部は、画像形成装置と共に使用される設置先（仕向地）毎の特性を備えており、この特性関する情報を管理部に保持している。この使用品収容部が画像形成装置に装着されると、画像形成装置の制御部が、この使用品収容部の情報に基づいて、画像形成装置の各部を設置先（仕向地)の環境にあった動作状態に設定する。ここで、収容部は、例えば現像剤供給力一トリッジや定着ユニットである。現像剤供給力一卜リッジに収容されている消耗品は現像剤であり、また定着ュニットに収容されている構成品は定着ローラやヒータである。この構成品や消耗品の情報は、例えば、寿命情報 (設置する国ゃ塲所に合わせた寿命：現像剤の使用量や定着ュニットの交換時期等)、特性情報（設置する国や場所に合わせた特性：現像剤の材料や定着条件など）である。また、制御部が設定する動作環境とは、装置の仕向け地、使用される言語、供給される電源電圧、メンテナンス時期やその種類（各種ユーザメンテナンスや各種サービスマンメンテナンス）等の警告管理、表示管理等である。

こうして、装置として設置される先の環境（出荷される国、設置される場所など）に応じた各種設定が自動的に行われることとなり、今まで必要としていた設置先における各種設定が不要となる。また、各種メンテナンスの種類の違いから生じる使用品の寿命、特性の違いなどに基づくメンテナンスの時期や種類の設定なども不要となる。さらに、装置本体は共通にできるために、商品の生産、在庫、出荷の段階においても、従来のように多種多様の装置本体を準備する必要もなく、コストの面でも有効である。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面構成図であり、第 2図は、この画像形成装置の一部を拡大した断面構成図であり、

第 3図は、現像剤カートリッジを取り外した状態における画像形成装置の断面構成図であり、 .

第 4図は、現像剤カートリッジの断面構成図であり、

第 5図は、装置本体内に装着されるユニットと制御部を示すブロック図であり、第 6図は、現像剤カートリッジに関する情報の収集から画像形成装置における環境設定までの制御手順を示すフローチヤ一卜である。 + 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について説明する。

第 1図は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面構成図である。第 2図はこの画像形成装置の一部を拡大した断面構成図である。この画像形成装置はレーザプリンタであり、パーソナルコンピュータなどの画像処理装置を接続して、この外部接続機器からの画像デ一夕を記録出力する。第 1図に示すように、この装置本体 1には、記録材供給部 2、電子写真プロセス部 3、定着ュニッ卜 4、記録材排出部 5、電源 ·制御ュニット 6が収容されている。

装置本体 1の下側には、装置本体 1から突出することなく装置本体 1内に納められた記録材を収容する記録材供給部 2が配置されている。この記録材供給部 2 は記録材収容トレィ 1 1を備え、記録材をセットする場合は、画像形成装置本体 1の前面側方向に引き出して記録材の補給、あるいは記録材の交換などを行う。この記録材供給部 2から 1枚ずつ分離供給された記録材は、電子写真プロセス部

3にタイミングを取りながら順次供給される。

装置本体 1の略中央には、電子写真プロセス部 3が配置されている。第 2図に示すように、電子写真プロセス部 3は感光体ドラム 1 2を備え、その周囲には、感光体ドラム 1 2表面を均一に帯電させる帯電ローラ 1 3と、均一に帯電された感光体ドラム 1 2上に光像を走査して静電潜像を書き込む光走査ュニット 1 4と、光走査ュニット 1 4により書き込まれた静電潜像を現像剤により再現する現像ュニット 1 5と、感光体ドラム 1 2上に記録再現された画像を記録材上に転写する転写ュニット 1 6と、感光体ドラム 1 2上に残留した現像剤を除去して感光体ドラム 1 2上に新たな画像を記録することを可能にするクリ一ニングュニット 1 Ί とが順次配置されている。

記録材供給部 2.から供給された記録材は、電子写真プロセス部 3の感光体ドラム 1 2と転写ュニット 1 6の間にタイミングを取りながら順次供給され、感光体ドラム 1 2上に記録再現された画像が転写されるようになっている。

電子写真プロセス部 3の上方には定着ュニット 4が配置されており、画像が転写された記録材を順次受け入れて、記録材上に転写された現像剤画像を加熱定着して装置外へと記録材を排出する。そして、画像が記録された記録材は、画像形成装置上面の記録材排出部 5により受け取られる。 ·

さらに、光走査ュニット 1 4の上下空間部には、電源 ·制御ュニット 6が配置されている。すなわち、電子写真プロセスをコントロールするプロセスコント口ールユニット（P C U) 基板、装置外部からの画像データを受け入れるインターフヱイス基板、インタ一フェイス基板から受け入れられた画像デ一夕に対して所定の画像処理を施し、光走査ュニット 1 4により画像として走査記録させるためのイメージコント口一ルユニット（I C U) 基板、そして、これら各種基板、ならびにュニットに対して電力を供給する電源ュニットなどが配置されている。また、今回の説明において、記録材を収容する記録材供給部 2は 1つとして説明しているが、それ以上の記録材供給部 2を装置本体 1内に内装することも可能である。

次に、画像形成装蘆の動作の概略について説明する。

感光体ドラム 1 2は、帯電ユニット 1 3により均一に帯電され、光走査ュニッ卜 1 4により光像が書き込まれる。こうして、感光体ドラム 1 2上に形成された静電潜像を可視像化するために、電子写真プロセス部 3に設けられた現像ュニット 1 5の中には、現像剤が収容されている。そして、この現像剤はバイアスが印加された現像ローラ 2 1から静電潜像に供給される。これにより感光体ドラム 1 2上の静電潜像は現像剤により可視画像として再現される。

このとき現像ュニット 1 5内の現像剤は、静電潜像が現像される毎に減少するので、現像ュニット 1 5の左側に位置する現像剤供給ュニット 1 8から所定量ずつ現像ュニット 1 5に現像剤が供給される。

' また、感光体ドラム 1 2上に可視画像として再現された現像剤画像は、転写ュニット 1 6において記録材上に転写されるが、感光体ドラム 1 2上には少量の現像剤が残留する。

この現像剤はクリーニングュニット 1 7において除去回収され、感光体ドラム 1 2は新たな画像の記録が可能な状態になる。このとき除去回収された現像剤は、回収経路を経て先程の現像剤供給ュニット 1 8へと戻される。この現像剤の中には、転写工程において発生する紙粉などの異物が混入しやすく、このまま現像剤供給ュニッ卜 1 8内に戻すと、新しい現像剤と混ざって現像工程において再現される画像の画質に影響する。そこで、現像剤供給ュニット 1 8に現像剤が回収される回収経路には現像剤中に含まれる異物を除去するフィル夕が設けられている。なお、このフィルタは、現像剤供給ユニット 1 8と一体化されており、現像剤供給ュニット 1 8が新たなユニットと交換される際に同時に交換が行われるように構成されている。

第 3図は画像形成装置の電子写真プロセス部 3から現像剤供給ュニット 1 8を取り外した状態を表すもので、第 4図は現像剤供給ュニット 1 8を表す断面図である。画像形成に使用される現像剤を収容する手段として現像剤供給ュニッ卜があり、これが装置本体 1に着脱自在に装着されている。したがって、この第 4図にある現像剤供給ュニット 1 8を第 3図の電子写真プロセス部 3の所定位置（破線部分）に装着すると、第 2図のようになって現像剤が現像剤供給ュニット 1 8 から現像ュニット 1 5へ供給可能となる。第 5図は、装置本体内に装着されるユニットと制御部を示すブロック図である。第 6図は現像剤カー卜リッジに関する情報の収集から画像形成装置における環境設定までの制御手順を示すフローチヤ一トである。

第 5図に示すように、装置本体 1の所定位置に装着されるユニット（現像剤供給ユニット） 1 8には、中に収容されている現像剤の量、あるいは現像剤の特性に関する情報源（磁気メモリ、半導体メモリ、光学読み取り式メモリ、バーコ一ド、刻印、キャラクタなど）が管理された管理部 3 1が設けられている。

一方、装置本体 1の電源 ·制御ュニット 6には、検出部 3 2、制御部 3 3が設けられている。制御部 3 3には、メモリ 3 4、決定部 3 5、メンテンナンス制御部 3 6、表示制御部 3 7、各ュニット制御部 3 8、診断部 3 9が設けられている。 , 検出部 3 2は、情報源（磁気メモリ、半導体メモリ、光学読み取り式メモリ、バ一コード、刻印、キャラクタなど）の種類に基づいて適切な情報読み出し装置が選択される。

次に、第 5図及び第 6図に基づいて各部の動作について説明する。

ユニット（現像剤供給ュニット） 1 8が装置本体 1の所定位置に装着されると

(ステップ S 1 )、装置側に設けられた検出部 3 2がュニット 1 8の管理部 3 1に管理されている情報を取り出す（ステップ S 2 )。この管理情報に基づいて、制御部 3 3の決定部 3 5が現像剤供給ュニット（力一トリッジ） 1 8の特性を判定して各ユニット部の動作環境を決定する（ステップ S 3 )。

同時に、判定された結果により装置が設置される先の動作環境を決定する（ステツプ S 4 )。こうして各部の動作環境が決定されると、診断部 3 9は、ュニッ. ト 1 8以外の各ユニット部をチェックし（ステップ S 5 )、装置が設置される先の動作環境下で動作可能であるかを診断する（ステップ S 6 )。例えば、ァメリ力市場向けの装置として判断されたとき、電源ユニットと定着ュニッ卜が 2 0 0 ポルトに対応したものかどうか事前にチェックを行うものである。

対応不可能である場合には、装着したュニット 1 8が適したものであるかを操作者に確認を要求するため報知を行う。対応可能である場合、診断部 3 9は、メモリ 3 4から前回の動作環境（前回の装着ユニット 1 8に基づいて設定された環境）の情報を読み出し、前回と同じであるかを確認する。

前回と同じであれば（あるいは今回がはじめてであれば)、決定部 3 5からの指示に従ってメンテンナンス制御部 3 6に対しては装置本体 1のメンテナンス環境（メンテナンスの時期やその種類等の警告管理や表示管理など)、表示制御部 3 7に対しては表示" f語（日本語表示、英語表示など)、各ュニット制御部 3 8に対しては各種ユニットの動作と制御の条件（電源電圧、定着温度制御など）などが自動的に設定される（ステップ S 9 )。

また、以上の説明では現像剤を収容した現像剤供給ュニット (カートリッジ） 1 8の情報から設置先の動作環境を設定するように説明したが、定着ユニット 4 などその他の画像形成プロセスに用いる構成部品であっても可能である。定着ュニット 4においても、電源の電圧が仕向け地に応じて異なるので、定着の加熱装置（ヒータ）の構成が異なったりする。そこで、定着ユニット 4の情報に基づいて、同様に設置先の動作環境を確定して自動的に設定することも可能である。ステップ S 8において、判定された結果が前回と異なる場合の問題について説明する。

通常はあり得ないことであるが、誤って異なるユニットを装着した際に、これまでの動作環境と異なると診断部 3 9で判定されれば、操作者に確認を求めるように表示を行う（ステップ S 1 0 )。これは、前回と異なるものをセットしたことにより、メンテナンスサイクルがおかじくなつたり、動作が不安定になったり、最悪の場合に動作しなかったりすることを事前に防止するものである。

しかし、引っ越しなどによりメンテナンス方法が変更となつたりすることも考えられるので、このような場合は、サ一ビスマンなど特定の操作者による特定の操作により特定の範囲内において変更も可能である（ステップ S 1 1 )。

これでも、特定範囲内に収まらなければ、対応する別のュニッ卜 1 8を再セッ卜し（ステップ S I 2 )、ステップ S 2にもどる。再セットしなければ、確認表示状態が続く（ステップ S 1 0 )。

検出部 3 2は、管理部 3 1の情報読み取り検出の他に、ユニット 1 8内の消耗品の状態（現像剤の使用量や交換時期等）を検出して監視している。この検出デー夕を制御部 3 3に送り、制御部 3 3の決定部 3 5は、例えばメンテンナンス制御部 3 6にメンテナンス環境（メンテナンスの時期や種類等の警告管理や表示管理など）を設定し直す。

以上説明したように、本発明の第 1の要旨によれば、装置を設置する際に、従来のようにサービスマンによる細かい設定の操作も必要とせず、設置先の環境に応じた構成品や消耗品を収容した収容部を装着するだけで、制御部が自動的に各種設定を行い、設置先の環境にあった状態で待機することとなる。これによりサ一ビスマンによる設置作業も効率がアップされ、搬入から設置完了までの時間も短縮される。また、市場においても流通在庫の管理などの面でも有効であり、コス卜低減による市場価格についても抑えることができる。

また、各種ユーザメンテナンス仕様や各種サ一ビスマンメンテンス仕様の違いから生じる構成品や消耗品の寿命、特性の違いなどによるメンテナンス体系（時期、種類等）の設定なども不要となる。さらに、装置本体は共通にできるために、商品の生産、在庫、出荷の段階においても、従来のように多種多様の装置本体を準備する必要もなく、コストの面でも有効である。

また、本発明の第 2の要旨によれば、検出部により装置本体に対して装着される構成品や消耗品の状態を監視しているので、検出結果から構成品若しくは消耗品の情報に基づいて寿命等を管理することが可能となり、メンテナンスも効率的にできる。

また、本発明の第 3の要旨によれば、装置本体に対して装着される構成品若しくは消耗品から得られる情報に基づいて決定される設置先における装置本体の動作環境において動作可能であるか確認するので、誤って異なる構成品や消耗品を装着した際に問題となる寿命の違いよるメンテナンス管理上でのトラブル、消耗品等の特性の違いによる画質への影響などの問題の発生を事前に阻止することが可能となる。

また、本発明の第 4の要旨によれば、管理部が定着条件に関する情報を管理しているので、設置先の電源電圧の違いから必要となる定着部の定着条件の設定を自動で行うことができる。また、本発明の第 5〜第 7の要旨によれば、制御部により決定される動作環境が、装置の設置先の仕向地や，表示部の表示言語や，設置先の電源電圧であるので、これらに関する各種設定を自動で行うことができる。また、本発明の第 8の要旨によれば、装置本体の動作環境が決定されると、以降、決定した動作環境は変更できないので、一度設置先に設置されてから以降、誤って異なる構成品若しくは消耗品を装着した際に問題となる寿命の違いよるメンテナンス管理上でのトラブル、消耗品等の特性の違いによる画質への影響などの問題の発生を事前に阻止することが可能となる。

また、本発明の第 9の要旨によれば、装置本体の動作環境が決定されると、以降、所定の範囲内において、決定した動作環境を変更することができるので、一度設置先に設置されてから以降、誤って異なる構成品若しくは消耗品を装着した際に問題となる寿命の違いよるメンテナンス管理上でのトラブル、消耗品等の特性の違いによる画質への影響などの問題の発生を事前に阻止することが可能となる。

また、引っ越し、中古品としての購入時など、メンテナンス環境の切り換わりなど場合によってはありうるので、限られた範囲内での装置の動作環境の変更はできるように考慮されている。

また、本発明の第 1 0の要旨によれば、装置本体に動作環境が途中から変わるような収容部が装着されると、そのことを操作者に報知するので、一度設置先に設置されてから以降、誤って異なる構成品若しくは消耗品を装着した際に問題となる寿命の違いよるメンテナンス管理上でのトラブル、消耗品等の特性の違いによる画質への影響などの問題の発生を事前に阻止することができる。

また、引っ越し、中古品としての購入時など、メンテナンス環境の切り換わりなど場合によってはありうるので、禾拥者に対する報知により確認を求めた上で限られた範囲内での装置の動作環境の変更はできるように考慮されている。産業上の利用可能性

' 本発明に係る画像形成装置は、画像を記録するプロセスに構成部品の一部、例えば、プロセスュニットゃ現像剤カートリッジなどを装着することで画像の形成を可能にする画像形成装置で、装置の設置先における動作環境に従って動作プロセス、設定等を変更する画像形成装置に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 記録材に画像を形成する画像形成装置において、

画像形成に使用される構成品若しくは消耗品が収容され、装置本体に対して着脱自在に装着される構成品若しくは消耗品の収容部と、

前記収容部を含む装置本体の各部の動作を制御する制御部と、

を備え、

前記収容部は、収容されている構成品若しくは消耗品に関する情報を管理する管理部を備え、

前記制御部は、前記情報に基づいて設置先における装置本体の動作環境を決定し、装置本体の各部の動作設定を行うことを特徴とする画像形成装置。

2 . 前記収容部に収容された構成品若しくは消耗品の状態を検出する検出部を備ん

前記制御部は、前記情報に基づいて前記検出部により構成品若しくは消耗品の状態を監視することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の画像形成装置。

3 . 前記制御部は、決定した設置先における動作環境において、

装置本体の各部が動作可能であるか確認することを特徴とする請求の範囲第 1 項に記載の画像形成装置。 . '

4. 前記構成品若しくは消耗品は定着部であり、前記管理部に管理されている情報は，定着部の定着条件に関する情報であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

5 . 決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体の設置先の仕向地であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

6 . 決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体の表示部に表示される言語であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

7 . 決定される前記装置本体の動作環境は、装置本体に供給される電源電圧であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

8 . 前記制御部は、前記情報に基づいて装置本体の動作環境が決定されると、以降、決定した動作環境は変更できないことを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

9 . 前記制御部は、前記情報に基づいて装置本体の動作環境が決定されると、以降、所定の範囲内において、決定した動作環境を変更することができることを特徵とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。

1 0 . 前記制御部は、装置本体に動作環境が途中から変わるような前記収容部が装着されると、そのことを操作者に報知することを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 3項に記載の画像形成装置。