JP2003091218A

JP2003091218A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003091218A
Application number: JP2001282218A
Authority: JP
Inventors: Sotaro Nakamura; 聡太郎中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】カートリッジの寿命検知の信頼性を向上させ
る。【解決手段】画像情報の画素数カウンタと、少なくと
も感光体ドラムとトナー容器とが一体化されたカートリ
ッジであって画素数カウンタによる画素数を記録する不
揮発メモリを有すると共にリサイクル可能なカートリッ
ジとを備えた画像形成装置において、種類の異なる複数
の寿命検知項目に従ってカートリッジの寿命検知を制御
する手段４と、前記制御手段４により寿命検知項目別に
制御されるカートリッジの寿命検知手段３９，３９，４
０，４１を有する。このとき各検知手段ごとにカートリ
ッジのリサイクル回数を計数し、リサイクル回数が所定
回数以内のとき、前記寿命検知手段の検知結果に基いて
カートリッジの動作を制御し、或いは前記検知結果を表
示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像情報の画素数カ
ウンタと、少なくとも感光体ドラムとトナー容器とが一
体化されたカートリッジであって画素数カウンタによる
画素数を記録する不揮発メモリを有すると共にリサイク
ル可能なカートリッジとを備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーセンサと、書き込んだ画素
数を数える画素カウンタとを併用することにより、トナ
ーニアエンド、トナーエンドをはじめとするトナー残量
を検知する画像形成装置の存在が知られている。特開平
8-166712号公報に記載された発明は、トナー補給時期か
らの累積印刷枚数、転写紙一枚値のトナー使用率からト
ナー残量、残コピー枚数、トナー補給交換予定時期を表
示し、トナー補給を促すようにしている。昨今、画像形
成装置において、感光体ドラムとトナー容器と廃トナー
容器が一体化されたカートリッジであってカートリッジ
の履歴を記憶する不揮発メモリを備えたカートリッジが
使用されている。このカートリッジは、トナーの詰め替
えによりリサイクル可能であり、リサイクル時期をトナ
ーの残量という寿命検知項目に基いて決めリサイクルし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リサイ
クルの回数が多くなるにつれて、従来の一つの寿命検知
項目からリサイクルの時期を決定する手法では、信頼性
に乏しく、一つの寿命検知項目が正常でも他の項目にお
いて正常でないため画像形成装置の使用に支障が生じる
という状況があった。本発明は、このような実情に鑑み
てなされたものであり、その目的は、複数の寿命検知項
目に順次従ってカートリッジの寿命を検知し、カートリ
ッジの寿命検知の信頼性を向上させることである。ま
た、その結果に基きカートリッジを制御したり、その状
況を表示させることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、画像
形成に用いた画素数カウンタと、少なくとも感光体ドラ
ムとトナー容器とが一体化され、画素数カウンタによる
画素数を記録する不揮発メモリを有するリサイクル可能
なカートリッジとを備えた画像形成装置において、種類
の異なる複数の寿命検知項目に従ってカートリッジの寿
命検知動作を制御する手段と、前記制御手段により寿命
検知項目別に制御されるカートリッジの寿命検知手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、前記カートリッジの寿命を検知する手
段は、カートリッジのリサイクルごとにカートリッジの
寿命を検知することを特徴とする画像形成装置である。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
画像形成装置において、前記カートリッジの寿命を検知
する手段は、トナー容器のトナーの有無を検知するトナ
ーエンドセンサ、及びカートリッジ使用開始時からの印
刷枚数カウンタ、及び感光体ドラムの回転時間カウン
タ、及びカートリッジへの書き込み回数の総和カウンタ
であることを特徴とする画像形成装置である。

【０００７】請求項４の発明は、請求項３記載の画像形
成装置において、前記トナーエンドセンサは、トナー有
りを検知したとき、トナー容量と、トナーセーブ率で補
正された１画素当りのトナー消費量と、画素数カウンタ
が計数した画素数とに基いて演算したトナー残量を表示
させることを特徴とする画像形成装置である。

【０００８】請求項５の発明は、請求項３記載の画像形
成装置において、前記トナーエンドセンサは、トナー有
りを検知したとき、トナー容量と印刷用紙のサイズで補
正されたトナー消費量とに基いて演算したトナー残量を
表示させることを特徴とする画像形成装置である。

【０００９】請求項６の発明は、請求項３記載の画像形
成装置において、前記カートリッジ使用開始時からの印
刷枚数カウンタは、印刷用紙サイズで補正された印刷枚
数のカウント値に到達したときカートリッジの動作を制
御することを特徴とする画像形成装置である。

【００１０】請求項７の発明は、請求項１又は３記載の
画像形成装置において、前記不揮発メモリは、カートリ
ッジの寿命検知手段のリサイクル回数別にアドレスを変
えて記憶することを特徴とする画像形成装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装
置のブロック構成図である。図１において、ＲＯＭ１
は、画像形成装置のエンジン部の制御プログラムが格納
される不揮発性メモリ、ＲＡＭ２は、前記制御プログラ
ムが動作している時に使われる揮発性のメモリである。
ＣＰＵ４は、この制御プログラムによってエンジン部を
制御する。

【００１２】次に、トナー容器６、感光体ドラム７、廃
トナー回収容器８、不揮発メモリ９は、プロセスカート
リッジ１１に設けられている。プロセスカートリッジの
不揮発メモリ９には、リサイクル回数、新品情報、廃ト
ナーあふれカウンタ、感光体ドラム回転時間などプロセ
スカートリッジ固有の情報が格納されている。

【００１３】画像形成装置の電源投入直後、ＲＯＭ１内
に格納されている制御プログラムを読み込みが行われ、
ＣＰＵ４からＲＡＭ２、ＲＯＭ３などの各部に対して命
令を行われる。画像形成装置の両面装置１８、増設給紙
装置１９、増設排紙装置２０、高圧装置２２、電源供給
装置２３、定着装置２４、メインモータ２６、ファンモ
ータ２７、レジストクラッチ２８、搬送クラッチ２９、
本体給紙クラッチ３０、手差しソレノイド３１などの各
負荷の制御と、レジストセンサ３２、本体給紙用紙サイ
ズ検知センサ３３、本体給紙用紙残量検知センサ３４、
排紙センサ３５、排紙満杯センサ３６、手差し用紙残量
検知センサ３７、廃トナーあふれセンサ３８、トナーエ
ンドセンサ３９、書き込み回数センサ４０、感光体ドラ
ム回転センサ４１などの入力の制御は、入出力制御装置
５を介して行われる。なお、両面装置、増設給紙装置、
増設排紙装置、定着装置は増設するものであるため、画
像形成部と連結コネクタ４０を介して接続される。

【００１４】コントローラ１６は、印刷枚数や給紙段の
設定などの各種設定を行う操作部１３からのコマンドを
受け付け、また廃トナーあふれ、感光体ドラム寿命など
の画像形成装置の状態を表示部１４に表示させる。さら
にコントローラ１６は、ＰＣ１５からの印刷したい画像
データや、印刷要求コマンドを受け付け、ＰＣＩを介し
て、書き込み・ＬＤ制御部に送っている。

【００１５】図２は、書き込み・ＬＤ制御部のブロック
構成図である。図２において、コントローラ１６から送
られてきた画像データや印刷要求コマンドは、まずＰＣ
Ｉブリッジ５１に送られ、印刷要求コマンドは、通信制
御部５６を介してエンジン制御部のＣＰＵ４へ送られ、
一方、画像データは、バッファＲＡＭ５２へ送られる。
バッファＲＡＭ５２では、ＰＣＩブリッジ５１から画像
処理制御部５３に対して画像データ送信速度の変換が行
われる。画像処理制御部５３では、白黒や灰色の階調処
理を行う２値／多値変換や変倍処理などの画像処理が行
われる。トナーセーブ処理も画像処理制御部５３で行わ
れる。画素カウンタも画像処理制御部５３に含まれてお
り、画像変換後の画像に対して画素カウンタが動作す
る。なお、トナーセーブ処理については後述する。

【００１６】書き込みタイミング制御部５４では、画像
処理制御部５３で変換された画像データを、クロック発
生部６０、ＬＤ駆動板６１、同期検知６２、ポリゴンモ
ータ６３を使って、感光体ドラムに画像データの潜像を
生成する。

【００１７】なお、クロック発生部６０、駆動版６１、
同期検知６２、ポリゴンモータ６３は、それぞれクロッ
ク制御部５８、ＬＤ変調制御部５９、同期検知部５５、
ポリゴン制御部５７を介して制御される。

【００１８】図３は、プロセスカートリッジに設けられ
た不揮発メモリのメモリマップの配置例を示す図であ
る。図３においてＢ１はリサイクル回数である。まず、
新品状態を検知したときリサイクル回数は０になる。プ
ロセスカートリッジのトナーを一度使い切った時、トナ
ー回収業者がそのプロセスカートリッジに対してトナー
を入れてリサイクル状態にするときにリサイクル回数を
１ずつカウントアップさせる。プロセスカートリッジの
トナーの入れ直しの許容回数を最大リサイクル回数とし
て予め決めておき、その値をＮとする。リサイクル回数
はＮまでカウントアップすることができ、それ以降はリ
サイクル状態できないものとする。

【００１９】Ｂ１１は新品情報である。プロセスカート
リッジ製造時に新品情報を新品状態にし、画像形成装置
本体にプロセスカートリッジ装着時に新品状態を検知し
た場合、新品状態を無効にしてから、プロセスカートリ
ッジの不揮発メモリに格納されている各値を初期化させ
る。

【００２０】Ｂ１２はトナー容量である。プロセスカー
トリッジの種類によって満杯時のトナー容量が異なる場
合があるため、その満杯時のトナー容量をプロセスカー
トリッジの不揮発メモリに格納させる。

【００２１】Ｂ１３からＢ１５は画素カウンタ群であ
る。リサイクル回数別に書き込むアドレスを変えてい
る。リサイクル回数が０のとき、印刷毎に画素カウンタ
（０）Ｂ１３を１印刷中に画像処理制御部５３内の画像
カウンタがカウントアップした分だけカウントアップさ
せる。リサイクル回数が１のとき、印刷毎に廃トナーあ
ふれカウンタ（１）Ｂ１４をカウントアップさせる。リ
サイクル回数が最大リサイクル回数Ｎのときは画素カウ
ンタ（Ｎ）Ｂ１５をカウントアップさせる。リサイクル
回数がＮ＋１以上の場合、リサイクル回数の許容範囲を
超えているため、そのプロセスカートリッジを使用する
と画像形成装置本体が壊れる可能性があるので、画素カ
ウンタを書き込む必要がない。従って、リサイクル回数
がＮ＋１以上のときの画素カウンタの領域は確保する必
要がない。

【００２２】このように、リサイクル回数別に画素カウ
ンタを分けることは特定のアドレスへの書き込みの集中
を防ぐことができ、その分、不揮発メモリの寿命を遅ら
せることができる。また、最大リサイクル回数があらか
じめ決められているので、プロセスカートリッジの不揮
発メモリ内に０からＮまでのＮ＋１個数分の画素カウン
タの領域を確保すれば十分で、不揮発メモリ内の画素の
領域の見積りが簡単に計算でき、不揮発メモリの必要容
量を決める判断材料となる。

【００２３】Ｂ０２からＢ０４は廃トナーあふれカウン
タ群である。ここで、廃トナーあふれカウンタとは、廃
トナーあふれ防止のため、プロセスカートリッジ使用開
始時からの印刷枚数を計数するカウンタである。前記カ
ウンタ群では、リサイクル回数別に書き込むアドレスを
変えている。リサイクル回数が０のとき、印刷毎に廃ト
ナーあふれカウンタ（０）Ｂ０２をカウントアップさせ
る。リサイクル回数が１のとき、印刷毎に廃トナーあふ
れカウンタ（１）Ｂ０４をカウントアップさせる。リサ
イクル回数が最大リサイクル回数Ｎのときは廃トナーあ
ふれカウンタ（Ｎ）Ｂ０７をカウントアップさせる。リ
サイクル回数がＮ＋１以上の場合、リサイクル回数の許
容範囲を超えているため、そのプロセスカートリッジを
使用すると画像形成装置本体が壊れる可能性があるの
で、廃トナーあふれカウンタを書き込む必要がない。従
って、リサイクル回数がＮ＋１以上のときの廃トナーあ
ふれカウンタの領域は確保する必要がない。

【００２４】このように、リサイクル回数別に廃トナー
あふれカウンタを分けることは特定のアドレスへの書き
込みの集中を防ぐことができ、その分、不揮発メモリの
寿命を遅らせせることができる。また、最大リサイクル
回数があらかじめ決められているので、プロセスカート
リッジの不揮発メモリ内に０からＮまでのＮ＋１個数分
の廃トナーあふれカウンタの領域を確保すれば十分で、
不揮発メモリ内の廃トナーカウンタの領域の見積もりが
簡単に計算でき、不揮発メモリの必要容量を決める判断
材料となる。

【００２５】Ｂ２１からＢ２３はトナー残存群である。
前記廃トナーあふれカウンタの場合と同様にリサイクル
回数別に書き込むアドレスを変えていて、リサイクル回
数がｉのとき、トナー残量（ｉ）の値を変化があるごと
に更新させる。前記廃トナーあふれカウンタの場合と同
様に、リサイクル回数別にトナー残量を分けることは特
定のアドレスへの書き込みの集中を防ぐことができ、そ
の分、不揮発性メモリの寿命を遅らせることができる。
また、最大リサイクル回数が決まっているため、不揮発
メモリの必要容量を決める判断材料となる。

【００２６】Ｂ０５からＢ０７は感光体ドラム回転時間
群である。前述の画素カウンタの場合と同様にリサイク
ル回数別に書き込むアドレスを変えていて、リサイクル
回数がｉのとき、感光体ドラム回転時間（ｉ）をカウン
トアップさせる。また前記画素カウンタの場合と同様
に、リサイクル回数別に感光体ドラム回転時間を分ける
ことは、特定のアドレスへの書き込みの集中を防ぐこと
ができ、その分、不揮発メモリの寿命を遅らせることが
できる。また、最大リサイクル回数が決まっているた
め、不揮発メモリの必要容量を決める判断材料となる。

【００２７】Ｂ０８からＢ１０は書き込み回数カウンタ
群である。前記画素カウンタの場合と同様にリサイクル
回数別に書き込むアドレスを変えていて、リサイクル回
数がｉのとき、書き込み回数カウンタ（ｉ）をカウント
アップさせる。また前記画素カウンタの場合と同様に、
リサイクル回数別に感光体ドラム回転時間を分けること
は特定のアドレスへの書き込みの集中を防ぐことがで
き、その分、不揮発メモリの寿命を遅らせることができ
る。また、最大リサイクル回数が決まっているため、不
揮発メモリの必要容量を決める判断材料となる。

【００２８】（実施形態１）次に、本発明の実施形態１
に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの寿命検知
について説明する。本実施形態１は、プロセスカートリ
ッジの寿命検知のために、トナー残量制御、カートリッ
ジ新品検知制御、廃トナーあふれ検知制御、感光体ドラ
ム寿命検知制御、書き込み回数制御を順次行うことを特
徴とする。

【００２９】図４は、前記寿命検知のメインルーチンを
示す図である。画像形成装置の電源が投入されると、メ
インルーチンＳ１が開始する。なお、Ｓはルーチンのス
テップを表す。メインルーチンが開始されると、ルーチ
ンの初期化が行われる（Ｓ２）。初期化ではプロセスカ
ートリッジが装着されていた場合に、ＣＰＵ４は、プロ
セスカートリッジの不揮発メモリ９からのデータの読込
みを行い、電源ＯＦＦ時に不揮発メモリ９に格納されて
いる前記リサイクル回数、新品情報、廃トナーあふれカ
ウンタ、感光体ドラム回転時間カウンタを読み出す。も
し、初期時にプロセスカートリッジが挿入されなくて
も、挿入されたときにプロセスカートリッジの不揮発メ
モリを読み出す。初期化の後、画像形成装置が正常なら
ば画像形成装置のウォーミングアップ制御を行い、画像
形成がいつでも行われるための準備を行う。

【００３０】次に、ステップＳ３に移り、カートリッジ
新品検知制御を行う。カートリッジ新品制御ではプロセ
スカートリッジが新品であることを検知した場合、前記
印刷枚数カウンタなどの不揮発メモリ９の初期化を行う
ことにより、装着したプロセスカートリッジに対するリ
サイクル回数、廃トナーあふれカウンタ、感光体ドラム
回転時間、書き込み回数カウンタの初期化を行う。な
お、カートリッジ新品制御については図５で後述する。

【００３１】次に、ステップＳ４に移り、トナー残量制
御を行う。トナー残量制御ではプロセスカートリッジの
トナー容量と画素カウンタによるトナー残量を表示す
る。また、トナーニアエンド、トナーエンド検知時には
トナーニアエンド、トナーエンドの検知を表示部へ表示
する。なお、トナー残量制御については図８で後述す
る。

【００３２】次に、ステップＳ５に移り、廃トナーあふ
れ検知制御を行う。廃トナーあふれ検知制御では、カー
トリッジ使用開始時からの廃トナーあふれカウンタより
廃トナーあふれの状態を決定する。廃トナー満杯を検知
した場合、表示部に廃トナー満杯を表示し、それ以降の
印刷要求を受け付けない。なお、廃トナー残量検知制御
については図９で後述する。

【００３３】次に、ステップＳ６に移り、感光体ドラム
寿命検知制御を行う。感光体ドラム回転時間を用いて感
光体ドラムの寿命を検知する。感光体ドラムの寿命を検
知した場合、表示部に感光体ドラムが寿命を迎えたこと
を表示し、それ以降の印刷要求を受け付けない。感光体
ドラム寿命検知制御については図１０で後述する。

【００３４】次に、ステップＳ７に移り、書き込み回数
制御を行う。書き込み回数によりプロセスカートリッジ
の不揮発メモリの寿命を検知する。不揮発メモリの寿命
を検知した場合、表示部に不揮発メモリが寿命を迎えた
ことを表示し、それ以降の印刷要求を受け付けない。書
き込み回数制御については図１１で後述する。

【００３５】次に、ステップＳ８に移り、画像生成制御
を行い、操作部１３、ＰＣ１５などからの印刷要求に応
じて画像生成を行う。

【００３６】次に、ステップＳ９に移る。廃トナー残量
検知、トナー残量検知、・感光体ドラム寿命検知、画像
形成制御を、１０msecオーダなどの一定周期で監視・制
御させるために、一定周期になるまでステップ１０に移
行させない。

【００３７】そして、ステップＳ１０に移り、電源スイ
ッチがＯＦＦになった場合、このメインルーチンを終了
する。電源スイッチがＯＮのままの場合、ステップＳ３
に戻り、再び、カートリッジ新品検知制御、廃トナーあ
ふれ検知制御、感光体ドラム寿命検知制御、書き込み回
数制御、画像生成制御を順次に行う。

【００３８】次に、カートリッジ新品検知制御、廃トナ
ーあふれ検知制御、感光体ドラム寿命検知制御、書き込
み回数制御の各サブルーチンについて説明する。

【００３９】まず、カートリッジ新品検知制御のルーチ
ンを図５のカートリッジ新品検知制御の流れ図を参照し
て説明する。図５において、カートリッジ新品検知制御
のルーチンを開始すると（Ｓ２１）、新品状態が有効で
あるか否かが検知される（Ｓ２２）。プロセスカートリ
ッジの不揮発メモリの新品情報を読み込み、新品状態が
有効になっていること検知した場合（Ｓ２２，ＹＥ
Ｓ）、不揮発データの初期化を行う。すなわち、リサイ
クル回数を０にし、廃トナーあふれカウンタ[0]〜[N]、
感光体ドラム回転時間[0]〜[N]、書き込み回数カウンタ
[0]〜[N]、画素カウンタ[0]〜[N]をすべて０として不揮
発メモリに書き込む（Ｓ２３）。そしてカートリッジの
新品状態を無効にし（Ｓ２４）、このルーチンを終了す
る（Ｓ２５）。このようにプロセスカートリッジに設け
られているカートリッジ新品状態を無効にすることで、
現在、装着されているプロセスカートリッジが新品でな
くなるようにする。新品状態が無効になっていることを
検知した場合（Ｓ２２，ＮＯ）、何もせずカートリッジ
新品制御のルーチンを終了する。

【００４０】次に、トナーの残量制御のルーチンについ
て説明する。はじめに、トナーセーブ処理について述べ
ると、図６は、トナーセーブ処理の画像パターンの例を
示す図、図７はトナーセーブ処理の例を示す図である。
トナーセーブは、トナーが残り少なくなってきたときな
ど、トナーを節約したいときに実行する処理である。図
６において、図６（Ａ）はトナーセーブ率２５％パター
ンの例であり、図６（Ｂ）は、トナーセーブ率５０％の
パターンの例を示している。両図において、１マスは１
ドット分を表し、白いマスはマスクドット、つまり、画
素があっても出力しないドットを表し、黒いマスは非マ
スクドット、つまり、画素をそのまま出力するドットを
表している。図６の例では、列ごとにマスクビットと非
マスクビットに分類され、トナーセーブ率２５％パター
ンの例では、マスクビットの列と非マスクビットの列の
比が３：１になっており、また、トナーセーブ率５０％
パターンの例ではマスクビットの列と非マスクビットの
列の比が１：１になっている。

【００４１】図７は、図６のトナーセーブ率５０％のパ
ターンを使ってトナーセーブ処理を行う例である。図７
（Ａ）は、元の画像であり、図７（Ｂ）は、トナーセー
ブ処理を実行した画像である。トナーセーブ処理を行う
と画素が飛び飛びになるが、巨視的にみれば、画像は元
の画像より薄い画像として見える。このようにして、ト
ナーセーブ処理を行っている。

【００４２】このようにトナーセーブとトナー使用率の
関係は、トナーセーブ率の値が大きいと、例えば、トナ
ーセーブ率が１００％の場合（すべての画素が非マスク
ドット）、印字される画素の間隔がつまっていることが
多い。理論的な１画素の幅よりもドラム上に潜像を作成
するＬＤの１画素分の幅の方が若干、大きいため、印字
される画素の間隔がつまっていると、隣り合っている画
素でトナーが重なり合い、その分、孤立した画素よりも
トナーの消費量が多くなる。したがって、トナーセーブ
率の値が大きいと、１画素あたりのトナー消費量が多く
なる。反対に、トナーセーブ率の値が小さい場合、例え
ば、トナーセーブ率が２５％の場合、印字される画素が
まばらであることが多い。この場合、隣り合っている画
素の数が少ないため、隣り合っている画素間におけるト
ナーの重なりの数が少ない。したがって、トナーセーブ
率の値が小さいと、１画素あたりのトナー消費量が少な
くなる。このように、トナーセーブ率によって１画素あ
たりの消費量が変化するため、トナー残量を算出するさ
いに、１画素あたりの消費量が必要になるが、トナーセ
ーブ率ごとに１画素あたりの消費量を用意する。

【００４３】図８の流れ図を参照して説明する。図８に
おいて、トナーの残量制御のルーチンを開始すると（Ｓ
３１）、前回のポーリングから今回のポーリングまでに
画像出力信号を見て、画像の書き込みが行われたか否か
が判断される（Ｓ３２）。画像の書き込みが行われなか
った場合（Ｓ３２，ＮＯ）、後述するステップＳ３５に
移る。画像の書き込みが行われた場合（Ｓ３２，ＹＥ
Ｓ）、リサイクル回数が最大値Ｎ以下（Ｎを含む）か否
かが判断される（Ｓ３３）。リサイクル回数がＮ以下で
ある場合（Ｓ３３，ＹＥＳ）、画素カウンタ[リサイク
ル回数]を前回のポーリングから今回のポーリングまで
の間における書き込み画素数分だけ、カウントアップさ
せる（Ｓ３４）。それに同時に、書き込み回数カウンタ
[リサイクル回数]も１つカウントアップさせて、不揮発
メモリの書き込み回数をカウントし（Ｓ３４）、ステッ
プＳ３５に移る。リサイクル回数がＮを超える場合は
（Ｓ３３，ＮＯ）、プロセスカートリッジがリサイクル
の寿命を迎えているため、画素カウンタをカウントアッ
プさせることなくステップＳ３５に移る。ステップＳ３
５において、トナーエンドセンサの出力波形により制御
を振り分ける。このトナーセンサは、トナー容器内にト
ナーがない場合は数ＫＨｚで振動を繰り返し、トナーが
ある場合には、トナーの重みにより圧電振動子の振動が
止まることから振動子の出力波形によりトナーの有無が
わかる。即ち、トナーエンドセンサのトナー有りの波形
を検知したか否かを判断する（Ｓ３５）。トナー有りの
波形を検知した場合においては（Ｓ３５，ＹＥＳ）、ト
ナー残量をプロセスカートリッジの満杯時のトナー容量
に対する残トナーの割合の百分率換算として換算するよ
うにする（Ｓ３６）。つまりステップＳ３６では、トナー残量＝（プロセスカートリッジの満杯時のトナー
容量−現在の設定のトナーセーブ率の１画素あたりのト
ナー消費量×画素カウンタ[リサイクル回数]×１００／
プロセスカートリッジの満杯時のトナー容量として満杯時のトナー容量に対する残トナーの割合を表
している。ここで、現在の設定のトナーセーブ率の１画
素あたりのトナー消費量とあるのは、前記したように、
トナーセーブ率によって１画素あたりの消費量が変化す
るためであり、トナーセーブ率の設定も時間によって変
化する可能性があるためである。そして、ユーザーの照
会要求などによって前記のように得られた百分率換算の
トナー残量を表示部へ表示することにより、現時点のト
ナー残量の状態が一目で把握できる。また、ステップＳ
３５において、トナー有りの波形を検知しなかった場合
においては（Ｓ３５，ＮＯ）、トナーエンドセンサがト
ナーニアエンドの出力波形を検知したか否かを判断する
（Ｓ３７）。トナーニアエンドの出力波形を検知した場
合（Ｓ３７，ＹＥＳ）、トナー残量を、トナーニアエン
ドを表現するトナー残量（例えば、１％）として、トナ
ーニアエンドを検知したことを表示部へ表示する（Ｓ３
８）。また、ステップＳ３７において、トナーニアエン
ドの出力波形を検知しなかった場合（Ｓ３７，ＮＯ）、
トナーエンドセンサがトナーエンドの出力波形を検知し
たと判断して、トナー残量を、トナーエンドを表現する
トナー残量（例えば、０％）として、トナーエンドを検
知したことを表示部へ表示し、更に、トナーエンド状態
での印刷による画像形成装置本体へのダメージを防止す
るために、印刷動作を受け付けない状態にする（Ｓ３
９）。トナー残量が確定した後、ステップＳ４０へ移
り、トナー残量制御を終了する。

【００４４】次に廃トナーあふれ検知制御のルーチンに
ついて説明する。図９は、廃トナーあふれ検知制御の流
れ図である。図９において、廃トナーあふれ検知制御の
ルーチンを開始すると（Ｓ５１）、前回廃トナーあふれ
検知制御ルーチンが呼ばれてから今回廃トナーあふれ検
知制御ルーチンが呼ばれるまでの間に印刷が行われてい
たか否かが判断される（Ｓ５２）。印刷が行われていた
場合（Ｓ５２，ＹＥＳ）、リサイクル回数がN以下（Ｎ
を含む）であるか否かが判断される（Ｓ５３）。リサイ
クル回数がN以下であるときは、廃トナーあふれカウン
タ[リサイクル回数]を１つカウントアップさせる（Ｓ５
４）。それに同時に、書き込み回数カウンタ[リサイク
ル回数]も１つカウントアップさせて（Ｓ５４）、不揮
発メモリの書き込み回数をカウントする。前記印刷が行
われていなかった場合（Ｓ５２，ＮＯ）、何もせずステ
ップＳ４５に移る。またリサイクル回数がNを超える場
合は、プロセスカートリッジがリサイクルの寿命を迎え
ているため、廃トナーカウンタをカウントアップさせる
ことなくステップＳ５５に移る。ステップＳ５５におい
て、廃トナーあふれカウンタ[リサイクル回数]が廃トナ
ーボトル満杯のしきい値を超えたか否かが判断される
（Ｓ５５）。前記しきい値を超えた場合（Ｓ５５，ＹＥ
Ｓ）、廃トナーボトル満杯になったことを表示部に表示
させ、さらに、印刷動作禁止状態にして、それ以降の印
刷要求を受け付けないようにする（Ｓ５６）。また、ス
テップＳ５５において、廃トナーボトル満杯のしきい値
を超えなかった場合においては（Ｓ５５，ＮＯ）、廃ト
ナーあふれカウンタが廃トナーボトルニア満杯のしきい
値を超えたか否かを判断する（Ｓ５７）。廃トナーボト
ルニア満杯のしきい値を超えた場合（Ｓ５７，ＹＥ
Ｓ）、廃トナーボトルニア満杯を表示部へ表示する（Ｓ
５８）。また、ステップＳ５７において、廃トナーボト
ルニア満杯のしきい値を超えなかった場合（Ｓ５７，Ｎ
Ｏ）、前記両しきい値を超えていないので、表示部には
何も表示させない（Ｓ５９）。そして、廃トナーあふれ
検知制御のルーチンを終了する（Ｓ６０）。なお、廃ト
ナーボトル満杯のしきい値は廃トナーボトルニア満杯の
しきい値よりも大きな値であると仮定する。また、廃ト
ナーボトル満杯のしきい値、廃トナーボトルニア満杯の
しきい値はサービスマン対象に表示部にて値を変更する
ことが可能である。

【００４５】次に、感光体ドラム寿命検知制御のルーチ
ンについて説明する。図１０は、感光体ドラム寿命検知
制御の流れ図である。図１０において、感光体ドラム寿
命検知制御のルーチンを開始すると（Ｓ７１）、前回感
光体ドラム寿命検知制御ルーチンが呼ばれてから今回感
光体ドラム寿命検知制御ルーチンが呼ばれるまでの間に
ドラムが回転したか否かが判断される（Ｓ７２）。回転
した場合（Ｓ７２，ＹＥＳ）、リサイクル回数がＮ以下
（Ｎを含む）であるか否かが判断される（Ｓ７３）。リ
サイクル回数がＮ以下であるときは、前回本ルーチンが
呼ばれてから今回本ルーチンが呼ばれるまでにドラムが
回転した時間分、カウントアップさせる。感光体ドラム
回転時間カウンタ[リサイクル回数]を１つカウントアッ
プさせる（Ｓ７４）。それに同時に、書き込み回数カウ
ンタ[リサイクル回数]も１つカウントアップさせて（Ｓ
７４）、不揮発メモリの書き込み回数をカウントする。
前記回転が行われていなかった場合（Ｓ７２，ＮＯ）、
何もせずステップＳ７５に移る。またリサイクル回数が
Ｎを超える場合は、プロセスカートリッジがリサイクル
の寿命を迎えているため、感光体ドラム回転時間をカウ
ントアップさせることなくステップＳ７５に移る。ステ
ップＳ７５において、感光体ドラム回転時間カウンタ
[リサイクル回数]がドラム寿命のしきい値を超えたか否
かが判断される（Ｓ７５）。前記しきい値を超えた場合
（Ｓ７５，ＹＥＳ）、感光体ドラムが寿命を迎えたこと
を表示部に表示させ、さらに、印刷動作禁止状態にし
て、それ以降の印刷要求を受け付けないようにする（Ｓ
７６）。また、ステップＳ７５において、回転ドラム寿
命のしきい値を超えなかった場合においては（Ｓ７５，
ＮＯ）、感光体ドラム回転時間カウンタがドラム寿命を
迎える前のしきい値を超えたか否かを判断する（Ｓ７
７）。ドラム寿命を迎える前のしきい値を超えた場合
（Ｓ７７，ＹＥＳ）、まもなくドラム寿命を迎えること
を表示部へ表示する（Ｓ７８）。また、ステップＳ７７
において、ドラム寿命を迎える前のしきい値を超えてい
ない場合（Ｓ７７，ＮＯ）、前記両しきい値を超えてい
ないので、表示部には何も表示させない（Ｓ７９）。そ
して、感光体ドラム寿命検知制御のルーチンを終了する
（Ｓ８０）。なお、感光体ドラム寿命のしきい値は、感
光体ドラム寿命を迎える前のしきい値よりも大きな値で
あると仮定する。また、感光体ドラム寿命のしきい値、
感光体ドラム寿命を迎える前のしきい値はサービスマン
対象に表示部にて値を変更することが可能である。

【００４６】次に、書き込み回数制御のルーチンについ
て説明する。図１１は、書き込み回数制御の流れ図であ
る。図１１において、書き込み回数制御のルーチンを開
始すると（Ｓ９１）、プロセスカートリッジの不揮発メ
モリに格納されている不揮発メモリへの書き込み回数
[0]から[N]を読み込み、不揮発メモリへの書き込み回数
の総和を求める（Ｓ９２）。ここで、不揮発メモリへの
書き込み回数の総和を求めるのは、リサイクル回数別に
アドレスを変えて不揮発メモリへの書き込み回数を書き
込んでいるため、その総和を求めれば、リサイクル回数
が０からの、すなわち、プロセスカートリッジ０からの
書き込み回数の総和が求められるからである。続いて、
書き込み回数の総和が書き込み回数のしきい値を超えた
か否かが判断される（Ｓ９３）。前記しきい値を超えた
場合（Ｓ９３，ＹＥＳ）、プロセスカートリッジの不揮
発メモリが寿命を迎えたことを表示部に表示させ、さら
に、印刷動作禁止状態にして、それ以降の印刷要求を受
け付けないようにする（Ｓ９４）。そしてこのルーチン
を終了する（Ｓ９６）。ステップＳ９３において、書き
込み回数の総和が書き込み回数のしきい値を超えていな
い場合（Ｓ９３，ＮＯ）、書き込み回数を迎える前のし
きい値を超えたか否かが判断される（Ｓ９５）。前記し
きい値を超えていれば（Ｓ９５，ＹＥＳ）、間もなくカ
ートリッジの不揮発メモリの寿命を迎えることを表示部
へ表示し（Ｓ９６）、このルーチンを終了する（Ｓ９
８）。ステップＳ９５において、書き込み回数の総和が
書き込み回数を迎える前のしきい値を超えていない場合
（Ｓ９５，ＮＯ）、前記両しきい値とも超えていないの
で、表示部には何も表示させず（Ｓ９７）、このルーチ
ンを終了する（Ｓ９８）。なお、書き込み回数のしきい
値は、書き込み回数の寿命を迎える前のしきい値よりも
大きな値であると仮定する。また、書き込み回数のしき
い値、書き込み回数の寿命を迎える前のしきい値はサー
ビンマン対象に表示部にて値を変更することが可能であ
る。

【００４７】（実施形態２）次に、本発明の実施形態２
に係る画像形成装置のプロセスカートリッジの寿命検知
の判別について説明する。本実施形態２は、印刷する用
紙のサイズに従ってトナー残量制御及び廃トナーあふれ
検知制御を行うことを特徴とする。本実施形態２におい
ても、図４で示したプロセスカートリッジの寿命検知の
判別を行う流れ図に従って、前記トナー残量制御及び廃
トナーあふれ検知制御が行われる。

【００４８】このために、図４のトナー残量制御（Ｓ
４）において、プロセスカートリッジのトナー容量と印
刷する用紙のサイズに対応してカウントする廃トナーあ
ふれカウンタによるトナー残量を表示する。また、実施
形態１と同様、トナーニアエンド、トナーエンド検知時
にはそれらの検知を表示部へ表示する。なお、このトナ
ー残量制御については図１３で後述する。

【００４９】また、図４の廃トナーあふれ検知制御（Ｓ
５）において、印刷する用紙のサイズに対応してカウン
トする廃トナーあふれカウンタにより廃トナーあふれの
状態を決定する。実施形態１と同様、廃トナー満杯を検
知した場合、表示部に廃トナー満杯を表示し、それ以降
の印刷要求を受け付けない。なお、この廃トナーあふれ
検知については図１４で後述する。

【００５０】ここで、各用紙サイズと用紙サイズ乗数に
ついて説明する。図１２は、用紙サイズと用紙サイズ乗
数の対応関係を示す図であり、図中、用紙サイズ乗数
は、Ａ４サイズの用紙面積を基準とする面積比となって
いる。図から明らかなように、Ａ４サイズが基準である
ため、用紙サイズ乗数を１としている。Ａ３はＡ４の２
倍の用紙面積をもつため、用紙サイズ乗数は２となり、
また、Ａ５はＡ４の半分の用紙面積をもつため、用紙サ
イズ乗数は０．５となる。用紙サイズ乗数は印刷する用
紙サイズに応じて廃トナーカウンタをカウントアップさ
せる度合いを計算するために用いる。

【００５１】次に、用紙サイズに従ってトナー残量を制
御するルーチンについて説明する。図１３は、トナー残
量制御の流れ図である。ステップＳ３１からステップＳ
３３までは図８と同じ動作を行うので、図８に係る説明
を参照することとし再説明を省略する。ステップＳ３５
０において、図８と同様、トナーセンサは、トナー有り
の波形を検知したか否かを判断する（Ｓ３５０）。トナ
ー有りの波形を検知した場合においては（Ｓ３５０，Ｙ
ＥＳ）、トナー残量を、トナー残量＝（プロセスカート
リッジの満杯時のトナー容量−Ａ４１枚あたりのトナー
使用率×廃トナーあふれカウンタ）×１００／プロセス
カートリッジの満杯時のトナー容量として満杯時のトナ
ー容量に対する残トナーの割合を求める。ここで、Ａ４
１枚あたりのトナー使用率とはＡ４１枚あたりに消費さ
れるトナーの使用量であり、トナーの使用の実験によっ
てこのパラメータを算出する。そして、ユーザーの照会
要求などによって上記のように得られた百分率換算のト
ナー残量を表示部へ表示する（Ｓ３６０）ことにより、
現時点のトナー残量の状態が一目で把握できる。また、
Ｓ３５０において、トナー有りの波形を検知しない場合
においては（Ｓ３５０，ＮＯ）、トナーニアエンドの波
形を検知したか否かが判断される（Ｓ３７０）。トナー
エンドセンサがトナーニアエンドの出力波形を示した場
合（Ｓ３７０，ＹＥＳ）、ステップＳ３８０へ移り、ト
ナー残量を、トナーニアエンドを表現するトナー残量
（例えば、１％）として、トナーニアエンドを検知した
ことを表示部へ表示する（Ｓ３８０）。また、Ｓ３７０
において、トナーエンドセンサがニアトナーエンドの出
力波形を検知したと判断されない場合（Ｓ３７０，Ｎ
Ｏ）、ステップＳ３９０へ移り、トナー残量を、トナー
エンドを表現するトナー残量（例えば、０％）として、
トナーエンドを検知したことを表示部へ表示し、更に、
トナーエンド状態での印刷による画像形成装置本体への
ダメージを防止するために、印刷動作を受け付けない状
態にする（Ｓ３９０）。トナー残量が確定した後、トナ
ー残量制御を終了する（Ｓ４００）。

【００５２】次に、用紙サイズに従って廃トナーあふれ
検知制御を行うルーチンについて説明する。図１４は、
廃トナーあふれ検知制御の流れ図である。図１４におい
て、まず、廃トナーあふれ検知制御のルーチンを開始す
る（Ｓ５１０）。そして、ステップＳ５２０に移り、前
回廃トナーあふれ検知制御ルーチンが呼ばれてから今回
廃トナーあふれ検知制御ルーチンが呼ばれるまでの間に
印刷が行われていた場合、ステップＳ５３０でリサイク
ル回数がN以下である場合に、ステップＳ５４０にて、
廃トナーあふれカウンタ[リサイクル回数]を用紙サイズ
乗数分カウントアップさせる。図１２で説明したよう
に、Ａ４の用紙サイズ乗数が１であるため、Ａ４を１枚
通紙したときに廃トナーあふれカウンタは１カウントす
る。ちなみに、Ａ３はＡ４の２倍の用紙面積であるた
め、Ａ３を１枚通紙すると廃トナーあふれカウンタは２
カウントさせる。Ａ３はＡ４の約２倍トナーを消費する
と考えられるため、２カウントさせている。要するに、
Ａ４サイズを基準に廃トナーあふれカウンタをカウント
させたいために、１枚の用紙に対して廃トナーあふれカ
ウンタを用紙サイズ乗数分カウントさせている。カウン
トアップに同時に、書き込み回数カウンタ[リサイクル
回数]も１つカウントアップさせて、不揮発メモリの書
き込み回数をカウントしている。リサイクル回数がＮを
超える場合は、プロセスカートリッジがリサイクルの寿
命を迎えているため、廃トナーカウンタをカウントアッ
プさせない。その後、Ｓ５５０へステップを進める。前
回本ルーチンが呼ばれてから今回本ルーチンが呼ばれる
までの間に印刷が行われなかった場合、何もせず、Ｓ５
５０へステップを進める。ステップＳ５５０において、
廃トナーあふれカウンタ[リサイクル回数]が廃トナーボ
トル満杯のしきい値を超えたか否かが判断される（Ｓ５
５０）。前記しきい値を超えた場合（Ｓ５５０，ＹＥ
Ｓ）、廃トナーボトル満杯になったことを表示部に表示
させ、さらに、印刷動作禁止状態にして、それ以降の印
刷要求を受け付けないようにする（Ｓ５６０）。また、
ステップＳ５５０において、廃トナーボトル満杯のしき
い値を超えなかった場合においては（Ｓ５５０，Ｎ
Ｏ）、廃トナーあふれカウンタが廃トナーボトルニア満
杯のしきい値を超えたか否かを判断する（Ｓ５７０）。
廃トナーボトルニア満杯のしきい値を超えた場合（Ｓ５
７０，ＹＥＳ）、廃トナーボトルニア満杯を表示部へ表
示する（Ｓ５８０）。また、ステップＳ５７０におい
て、廃トナーボトルニア満杯のしきい値を超えなかった
場合（Ｓ５７０，ＮＯ）、前記両しきい値を超えていな
いので、表示部には何も表示させない（Ｓ５９０）。そ
して、廃トナーあふれ検知制御のルーチンを終了する
（Ｓ６００）。なお、この場合も廃トナーボトル満杯の
しきい値は廃トナーボトルニア満杯のしきい値よりも大
きな値であると仮定する。また、廃トナーボトル満杯の
しきい値、廃トナーボトルニア満杯のしきい値はサービ
スマン対象に表示部にて値を変更することが可能であ
る。

【００５３】本実施形態１，２によれば、リサイクルご
とに、トナー残量制御、カートリッジ新品検知制御、廃
トナーあふれ検知制御、感光体ドラム寿命検知制御及び
書き込み回数制御を行ってプロセスカートリッジの寿命
の検知を行い、その結果により、引き続いて継続使用が
可能であれば何も表示せず、間もなく寿命を迎えるとき
はその旨を表示し、或いは寿命を迎えたときは印刷動作
を禁止にするので、画像形成装置を多用するとき安心し
て使用することができる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１，２，３の発明に対応する効
果：種類の異なる複数の項目に従って順次且つその項目
のリサイクル毎にカートリッジの寿命を検知し、その結
果によりカートリッジの動作を制御し、或いは寿命状況
を表示させるので、カートリッジの寿命検知の信頼性を
向上させることができる。請求項４，５，６の発明に対応する効果：トナー残量を
きめ細かく検知することができる。従って、リサイクル
時期をより正確に決定することができる。よってカート
リッジの寿命を使用限界近くまで伸ばすことができる。請求項７の発明に対応する効果：不揮発メモリ内におけ
る各検知手段の領域の見積りが簡単に計算でき、不揮発
メモリの必要容量を容易に決めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のブロッ
ク構成図である。

【図２】図１の画像形成装置の書き込み・LD制御部のブ
ロック構成図である。

【図３】図１の画像形成装置で使用されるプロセスカー
トリッジの不揮発メモリのメモリ配置例を示す図である

【図４】図１の画像形成装置のカートリッジ寿命検知の
流れ図である。

【図５】図１の画像形成装置のカートリッジ新品検知制
御の流れ図である。

【図６】図１の画像形成装置におけるトナーセーブ処理
の画像パターンを示す図である。

【図７】図１の画像形成装置におけるトナーセーブ処理
を示す図である。

【図８】図１の画像形成装置のトナー残量制御の流れ図
である。

【図９】図１の画像形成装置の廃トナーあふれ検知制御
の流れ図である。

【図１０】図１の画像形成装置の感光体ドラム寿命検知
制御の流れ図である。

【図１１】図１の画像形成装置のカートリッジ書き込み
回数制御の流れ図である。

【図１２】用紙サイズと用紙サイズ乗数の対応関係を示
す図である。

【図１３】図１の画像形成装置のトナー残量制御の流れ
図である。

【図１４】図１の画像形成装置の廃トナーあふれ検知制
御の流れ図である。

【符号の説明】

１・・ＲＯＭ、２・・ＲＡＭ、４・・ＣＰＵ、５・・入出力制御
装置、１１・・プロセスカートリッジ、１３・・操作部、１
４・・表示部、１６・・コントローラ、３８・・廃トナーあふ
れセンサ、３９・・トナーエンドセンサ、４０・・書き込み
回数センサ、４１・・感光体ドラム回転センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA15 DA38 DA41 DA44 DA45 DB01 DC10 DD02 DD09 DE01 DE07 DE09 EC06 EC09 EE07 EE08 GB01 HA02 HA03 HA12 HB02 HB12 HB13 HB14 HB15 HB17 2H071 BA03 BA33 DA08 DA15 DA32 2H077 AA01 BA09 DA16 DA22 DA32 DA51 DA78 DA80 DA82 DB10 DB14 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成に用いた画素数カウンタと、少
なくとも感光体ドラムとトナー容器とが一体化され、画
素数カウンタによる画素数を記録する不揮発メモリを有
するリサイクル可能なカートリッジとを備えた画像形成
装置において、種類の異なる複数の寿命検知項目に従っ
てカートリッジの寿命検知動作を制御する手段と、前記
制御手段により寿命検知項目別に制御されるカートリッ
ジの寿命検知手段とを備えたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、
前記カートリッジの寿命を検知する手段は、カートリッ
ジのリサイクルごとにカートリッジの寿命を検知するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の画像形成装置にお
いて、前記カートリッジの寿命を検知する手段は、トナ
ー容器のトナーの有無を検知するトナーエンドセンサ、
及びカートリッジ使用開始時からの印刷枚数カウンタ、
及び感光体ドラムの回転時間カウンタ、及びカートリッ
ジへの書き込み回数の総和カウンタであることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項４】請求項３記載の画像形成装置において、
前記トナーエンドセンサは、トナー有りを検知したと
き、トナー容量と、トナーセーブ率で補正された１画素
当りのトナー消費量と、画素数カウンタが計数した画素
数とに基いて演算したトナー残量を表示させることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項３記載の画像形成装置において、
前記トナーエンドセンサは、トナー有りを検知したと
き、トナー容量と印刷用紙のサイズで補正されたトナー
消費量とに基いて演算したトナー残量を表示させること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項３記載の画像形成装置において、
前記カートリッジ使用開始時からの印刷枚数カウンタ
は、印刷用紙サイズで補正された印刷枚数のカウント値
に到達したときカートリッジの動作を制御することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１又は３記載の画像形成装置にお
いて、前記不揮発メモリは、カートリッジの寿命検知手
段のリサイクル回数別にアドレスを変えて記憶すること
を特徴とする画像形成装置。