(57)【要約】【課題】電子写真方式記録装置にはメンテナンスが必須である。これをプロセスカートリッジ方式や出張サービスによって対処しているが、資源の無駄遣いや高コストの課題が未解決のままである。【解決手段】電子写真方式記録装置の消耗品（トナーなど）を、装置本体がメンテナンスを必要とするプリント枚数より少し少ない程の大容量に収納し、消耗品を使い切る直前に代替機と交換し、使用済み装置は回収しリファービッシュし再利用する。この時の装置搬送手段と対搬送機能保全手段を有する。トナー使用量モニタリング機能を有する。【選択図】図１
2010045750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式記録装置において、トナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「トナーの補充を要請する」こと、記録装置の使用が進み、所定回数のトナー補充が行われた後に該モニタリング手段がトナー切れに至る前のあらかじめ決められた所定時期を検知した場合に「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、該返送機はトナー補充とリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置。
【請求項２】
請求項１において、使用後の記録装置の搬送に対する機能保全機構を具備することを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置。
【請求項３】
電子写真方式記録装置において、無線の記録信号受送信手段を有すること、かつトナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置全体が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、代替記録装置の無線の記録信号受送信手段には使用者の使用環境の設定データが書き込まれていること、該返送機はトナー補充とリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置。
【請求項４】
電子写真方式記録装置において、使用されている部材の管理項目を記憶する記憶手段を有しかつトナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者の間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、該返送機はトナー補充と前記管理項目を利用してリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置とその利用方法。
【請求項５】
電子写真方式記録装置のトナー量モニタリング手段であって、トナー容器を固定することなく保持部材上に載せた構造とし、トナーの攪拌などが行われていない静止状態において力センサを備えた部材により前記トナー容器を持ち上げることにより、残存トナー量を測定することを特徴とするトナー量モニタリング手段。
【請求項６】
電子写真方式記録装置のトナー量モニタリング手段であって、超音波発生源と超音波受信手段を有し、超音波発生から受信までの時間よりトナー層の上面の位置を検知するものであることを特徴とするトナー量モニタリング手段。
【請求項７】
請求項６におけるトナー量の実体測定手段が、トナー層の上面にフロート部材を置き、その位置を検知するものであることを特徴とするトナー量モニタリング手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  オフィスや家庭で使用されるプリンタや複写機などの電子写真方式記録装置に関し、特に低ボリュームプリント使用において、使用者の記録装置メンテナンス作業と廃棄物を極限まで低減させ、装置提供者サイドを含めた装置の全生涯における部材有効活用によって廃棄物低減を図る方法と、それを実現する技術手段に関する。
【背景技術】
【０００２】  電子写真方式記録装置は、一般的には像担持体、この像担持体上に静電潜像を作成する機構、この潜像を可視化するトナーを内包する現像器、この可視像を記録媒体に転写する機構と定着装置、像担持体上の残存トナーを除去するクリーニング装置、これらを主要装置・機構とし、記録媒体搬送機構、駆動機構、電源、制御装置、表示装置、構造体、外装、その他から構成されている。【０００３】  電子写真方式記録装置の使用に伴い装置内で発生する紙詰まりの回復処理は、使用者に委ねられている。加えて、電子写真方式記録装置は、トナーなどの消耗品の補充と、比較的短寿命の消耗部材の定期的な交換を主とするメンテナンスを施す必要がある。【０００４】  この電子写真方式記録装置にかかわる従来のビジネスモデルは、売り切り、レンタル、リースと各種ある。そしてこの記録装置の機能維持のために、「トナーは使用者が購入して補充し、その他の像担持体やクリーニング部材などの消耗部材はメンテナンス契約により記録装置提供者側が出張サービスにより交換する方法」と、「これらの短寿命消耗部材と消耗品を一体化したカートリッジを使用者が購入して交換し、カートリッジ以外の本体が万一故障した場合に修理を依頼する方法」がある。これらのどちらかの方法がプリント速度を主とする装置の特徴を勘案しビジネスモデルと組み合わされている。市場で最も多くの台数が使用されている低速機は本体売り切りでカートリッジ方式が多く、高速機は本体売り切りまたはレンタルもしくはリースでメンテナンス契約方式をとることが多い。そしていずれの方式や組み合わせにおいても、使い終わった装置が一般の搬送手段で装置提供者に返送されリファービッシュ後に不特定の使用者によって再度使用されることは想定されていない。レンタルなどの場合において再利用される際は、装置提供者が装置の機能保全に気を配りながら持ち帰る。
【特許文献１】  特開２００３−３０３５３号  公報
【特許文献２】  特開２００３−３０５５５号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  低速普及機における短寿命部品と消耗品を一体化したカートリッジ方式は、部品寿命が来る前に消耗品であるトナーが無くなるように設計されている。使用者がトナーの無くなる度に一体化カートリッジを交換することにより、大量にプリントしなければ結果として装置のメンテナンスは不要となる。低速機においては生涯プリント枚数が比較的少ないため、短寿命部品以外の本体部品が寿命に達する以前に買い替えられることが通常行われているからである。カートリッジは扱いがシンプルで、実質的にメンテナンスフリーを実現する優れた方式であり、使用者に広く支持されている。【０００６】  しかしカートリッジ部品の寿命は短寿命部品で構成されているとはいえ、トナーが使いきられる枚数よりはるかに長い。これらの部品もトナーに合わせて交換される現状では、多くの使用可能部材が廃棄されることになり、省資源、廃棄物処理及び使用者のコスト負担の観点において問題を含んでいる。【０００７】  その点消耗品補充方式は無駄がなく、省資源の観点からカートリッジ方式より合理的である。プリントコストもカートリッジ方式より安い。そして組み合わされている出張サービスによるメンテナンスは基本的に高コストであるが、印字枚数の多い高速機では部品や機構にコストをかけ長寿命化を図り、メンテナンスサービスの頻度を下げることによりプリントコストを下げている。【０００８】  しかしプリント枚数の少ない低速機では部品や機構に大きなコストをかけることができず、相対的に廉価短寿命部品を使わざるを得ない。これにメンテナンスサービスを適用しても頻度が高くなり一層の高コストを余儀無くされ現実的ではない。使用者のサービスコールに素早くかつ完全に対応するため、装置提供者は、サービス拠点網の拡大及び各拠点におけるフィールドエンジニアの増強、実際の使用頻度が極めて低いものを含めた，全ての補修部品のストックなどの負担を強いられる。膨大な人的・資材的コストがかかるため、かなりのプリントボリュームが見込まれる中・高速機分野以外は採算があわない。このような実態から、低速機においてはカートリッジ方式から脱却できないでいるのが現状である。【０００９】  以上の現状認識から電子写真方式記録装置における課題は明確である。すなわち、消耗品補充方式に匹敵する低廉な印字コスト、部材を寿命近くまで使い切る無駄の無い仕組み、コストのかかる出張メンテナンスサービス無し、カートリッジ交換に匹敵する簡便で安心な方式、これら全てを満たす装置を開発することであり、それを実現する技術の開発である。本発明はこの課題解決を第一の目的としている。【００１０】  第二の目的は、第一の目的を実現する技術を最大限に活用して、記録装置使用者および提供者の両者における廃棄物の低減すなわち「記録装置ビジネスにおける廃棄物低減」であり、第三の目的は同様に、第一の目的を実現する技術を最大限に活用して「使用者にとって購入しやすい価格体系」を考案することである。【００１１】  本出願人は上記の問題点を解決するために、消耗品を使い切る時期が近づいた時点で装置提供者が代替装置を送付し、消耗品を使い切る時期が近づいた装置は装置提供者へ返送され、消耗品の補充とリファービッシュ���施されて次の使用に供されるシステムならびに装置を考案し、特願２００８−１０８３０８として特許出願をおこなった。本発明はさらなる改良に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  そして本発明は上記目的を達成するために、第１の課題解決手段として、電子写真方式記録装置において、トナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「トナーの補充を要請する」こと、記録装置の使用が進み、所定回数のトナー補充が行われた後に該モニタリング手段がトナー切れに至る前のあらかじめ決められた所定時期を検知した場合に「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、該返送機はトナー補充とリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置を考案したものである。【００１３】  そして、使用後の記録装置の搬送に対する機能保全機構を具備するものとした。【００１４】  第２の課題解決手段は、電子写真方式記録装置において、無線の記録信号受信手段を有すること、かつトナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置全体が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、代替記録装置の無線の記録信号受送信手段には使用者の使用環境の設定データが書き込まれていること、該返送機はトナー補充とリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置を考案したものである。【００１５】  第３の課題解決手段は、電子写真方式記録装置において、使用されている部材の管理項目を記憶する記憶手段を有しかつトナー量モニタリング手段を具備すること、該モニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知すること、記録装置提供者と使用者の間の約款に従い、この告知情報に基づいて代替記録装置が使用者に送付され、次いで代替記録装置送付に用いられた梱包箱を用い、前記所定時期に達した記録装置が使用者により記録装置提供者あるいはその業務提携者に返送されること、該返送機はトナー補充と前記管理項目を利用してリファービッシュが施され再び使用に供されることを特徴とする繰り返し使用される電子写真方式記録装置とその利用方法である。【００１６】  第４の課題解決手段は、電子写真方式記録装置のトナー量モニタリング手段であって、トナー容器を固定することなく保持部材上に載せた構造とし、トナーの攪拌などが行われていない静止状態において力センサを備えた部材により前記トナー容器を持ち上げることにより、残存トナー量を測定することを特徴とするトナー量モニタリング手段である。【００１７】  第５の課題解決手段は、電子写真方式記録装置のトナー量モニタリング手段であって、超音波発生源と超音波受信手段を有し、超音波発生から受信までの時間よりトナー層の上面の位置を検知するものであることを特徴とするトナー量モニタリング手段である。【００１８】  またさらに、トナー量モニタリング手段が、トナー層の上面にフロート部材を置き、その位置を検知するものであることを特徴とするトナー量モニタリング手段である。【００１９】  第１の課題解決手段による作用は次のとおりである。この発明になる記録装置はトナー量モニタリング手段を具備しており、このモニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「トナーの補充を要請する」のである。そして記録装置の使用が進み、所定回数のトナー補充が行われた後に該モニタリング手段がトナー切れに至る前のあらかじめ決められた所定時期を検知した場合に「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知する。この告知を受けて代替記録装置が使用者に送付される。トナーが無くなる直前に記録装置が知らせてくれるので、使用者は装置提供者に伝え代替機を入手し、途切れることなくプリントができる。このように複数回のトナー補充が繰り返された後に記録装置の交換がおこなわれるので、トナー容器の大きさを特別に大きくすることなく、記録装置の交換までの期間を延ばすことが可能となり、輸送コストや交換の煩わしさを減らすことができる。【００２０】  さらに、「使用後の記録装置の搬送に対する機能保全機構を具備する」ことは、搬送中に起こるかもしれないさまざまな機能不全リスクを大幅に減らし、続くリファービッシュを無駄なく行うことができるようになる。【００２１】  第２の課題解決手段による作用は、無線の記録信号受信手段を有するので、記録装置の交換のさいに配線の取り外し、取り付けの手間が減り使用者の負担を減らすことができる。【００２２】  第３の課題解決手段による作用は、この記録装置が使用されている部材の管理項目を記憶する記憶手段を有しているので、リファービッシュの際に交換する部品と再利用する部品の判別が容易に行われ、部品の有効利用に資するものである。【００２３】  第４の課題解決手段による作用は、残存トナー量を目方で量るので正確な結果が得られ、装置の使用料金の算出に用いることができる。【００２４】  第５の課題解決手段による作用は、超音波の反射時間から残存トナー量を量るのでトナー表面に凹凸があっても平均化された位置が求められ、誤差が小さくなる。【００２５】  またさらにその測定手段が、トナー層の上面にフロート部材を置き、その位置を検知するものであることにより、残存トナー量の検知精度が向上する。
【発明の効果】
【００２６】１．比較的大量のトナーを収容し、使い切る寸前に代替機と全取り換えを行う、という本発明は、▲１▼実質的にメンテナンスフリーを実現し、使用者に使いやすさとともに安心を提供する。▲２▼無駄な廃棄物を大幅に低減させる。▲３▼新規なレンタル方式を可能とする。その効果として記録装置の低廉な導入費用と、割高ではない分割払い額と、実際に使ったトナー量に応じたプリント代金支払い方法を可能とする。【００２７】２．従来の一体型カートリッジ交換方式に比べ廃棄される部材の量を大幅に低減できる。本発明に成る方式においては、使用者サイドでは、カートリッジの梱包や使い古したカートリッジなどの廃棄物は全く無い。購入時や交換時も梱包箱を通い箱として繰り返し使うので、まったく無駄が無い。【００２８】３．本方式の最適なビジネスモデルであるレンタルでは、装置は基本的に装置提供者に所属し、装置提供者が生涯にわたり完全に管理できる。それぞれの部品の過不足のない最適なタイミングでメンテナンスと交換が管理できる。プリベンティブメンテナンスであり使用者の利便性が高い。部品は寿命近くまで使われ、部品在庫も工場やリファービッシュセンターで集中的に管理されるので効率が高い。無駄なサービス用の分散的ストックが不要なのである。メンテナンスを行うフィールドエンジニアは基本的には必要ない。その人的、資材的コストと車や交通費が不要である。【００２９】４．またこの新規なレンタル方式では、使用者は極めて廉価な初期費用で記録装置を使い始めることができる。その後も使用量に応じた分割払いなのでこれも納得性が高い。消耗品も使った分だけをたとえば月額で払えばよいので、同様に納得性が高くかつ払いやすい。ビジネス全体を通じて無駄が省けることを活かしてプリント代金そのものも低減できる。【００３０】５．トナー量リアルタイムモニタリング方法の効果：従来多用されているトナー量の実体測定方法は分解能が低く、プリント毎のトナー使用量を検出できるものではない。しかし一定の精度の下、確実にトナー量を測れる。一方画像記録に用いる露光手段の発光量積算方式はプリント毎のトナー使用量の近似値を検出できるが、使って行くうちに誤差の積算が拡大し精度が次第に低下していく。本発明の方法では、プリント毎のトナー使用量の近似値を検出することができ、積算誤差は実体量測定手段により間歇的に補正され、一定の精度で確実にトナー量を測ることができる。【００３１】  本発明においては従来のいわゆる「トナー残量有無検知」手段とは異なり、トナーが無くなることを検知するだけではなくトナーの残存量を常に検知しているので、使用したトナー量がいつでも把握可能である。これにより実際にプリントで使用したトナー量に比例して支払う、ということができる。使用者にとって極めて納得のいく新しい課金方式が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】  以下本発明の実施の形態を図を用いて説明する。最初に記録装置を構成する部材の中の最短寿命部材について、メンテナンスを必要とするプリント枚数を調べた。小型の低速普及機においては、感光体をコーティングした像担持体や用紙のピックアップ・ローラが最初にメンテナンスを必要とする部材であった。特にカラーもモノクロ同様のプリントスピードを持ちながら、最近の流行である薄型デザインを実現するには、直径３０ｍｍ以下の像担持体が必要であり、像担持体の周長が短くなった分だけ寿命が低下している。ピックアップ・ローラの短寿命の主たる要因は、表面への紙粉付着である。従来は、クリーニングペーパーを通してローラを清掃したり、それでも改善されないときは水を含ませた雑巾などで清掃したりすることを使用者に勧め、高価なサービスエンジニア派遣を避けている。もちろんこれらは使用者にとっては好ましいことではない。【００３３】  市販されているさまざまな機種を調査すると、４〜６万枚で何らかのメンテナンスが必要となっている。一般の使用者はその枚数に達するのに数年以上かかり、そこで新機種に買い替えている。そういう使用者にとって、記録装置は生涯メンテナンス不要の如くに見える。しかしプリントボリュームの非常に多い使用者においては、１〜２年でメンテナンスを必要とする枚数に達する。【００３４】  そこで本発明になる記録装置では、この短寿命部材の使用限界枚数に安全率、例えば０．５を掛けた枚数をプリントする量のトナーが搭載され、同時に、使用者によるトナー補給手段を無くし、代わりにトナー量を測るトナーモニタリング手段がトナー切れに至る直前のあらかじめ決められた所定時期において、「記録装置が間もなく交換の時期になる」ことを告知する手段を設けたのである。ただしメンテナンスを必要としない枚数分のトナーがたとえば各色１キログラム以上と多い場合にはトナー容器をそれだけの量を収容する大きさにする代わりにその数分の一の大きさとし、複数回トナー補給を行いその後トナーを使い切ったときに装置を交換するようにしてもよい。「記録装置が間もなく交換の時期になる」という告知を受け、使用者はカートリッジ交換方式同様に交換するが、本発明の電子写真方式記録装置においては、装置の一部であるカートリッジではなくトナーを使い切った状態の記録装置丸ごとを交換するのである。トナーがなくなる直前にトナーが充填されリファービッシュされた初期状態の記録装置本体が搬送業者により使用者に送られ、同様のプリント機能が継続利用できる。搬送業者により工場に返送された終了状態の記録装置は、消耗品の補充やリファービッシュが施され次の使用者に提供される。いわば「一体型本体交換方式」でありその長所を持つと同時に、「トナー補給及びメンテナンスが全て工場で行われる方式」でありその長所をも併せ持つのである。しかし現状の電子写真方式記録装置ではこのようなことは簡単にはできない。その主要な理由と解決手段の要点を次に記す。【００３５】（１）使用終了状態の記録装置の搬送に対応する記録装置の機能保全の不備と対策：一般の搬送業者により装置本体が装置提供者に返送される時、トナーが装置内に飛散しリファービッシュが困難となり、見かけ上きれいに清掃してもプリント品質の保証が難しいという問題が生じる。また、機構構成にもよるが一部の可動部品が固定されないままでは、搬送時の衝撃によってそれらが破損する可能性もある。本方式を実現するためには、使用終了状態の記録装置がリファービッシュのために返送される際、以下に説明する搬送に対応する記録装置保全の手段が必須である。【００３６】（１．１）シール機構−１：図２に代表的な電子写真方式記録装置のプロセスを断面図で示す。光導電性を有する像担持体１の表面に帯電装置２により静電荷３が一様に載せられ、情報画像が光像に変換されて順次この一様静電荷に投射される。４で示す、光が当てられた所の静電荷はこれにより消滅し、情報画像に対応した静電潜像が形成される。次いで現像装置容器５のトナー６によって静電潜像は可視画像（以下トナー像）７になる。トナーの集まりでなる可視画像は転写装置８により紙９に転写され定着装置１０により紙に定着される。一方、転写後の像担持体１に残ったトナーはクリーニング装置１１で清掃される。これらのプロセスは繰り返される。【００３７】  ここで、図１に示すように、現像後は像担持体１上のトナー像７を乱さないために、現像装置容器５は像担持体１とは非接触である。現像装置容器５と像担持体１の間にわずかな間隙がある。一般の搬送業者が使用後の装置を運搬すると、運搬時の振動や衝撃によってトナー６がこの間隙から漏れ落ちる。漏れ落ちたトナーはさらなる輸送の振動によって装置内に飛散する。この現像器と像担持体とのわずかな間隙を、使用時はオープンし、搬送時にはシールする手段が必要である。使用後に再利用を行わない従来機ではトナーが飛散しても構わないという考えで、そのようなシール機構は設けられていない。しかし本発明のように使用後の再利用を前提とする記録装置においては、リファービッシュの信頼性を確保するためにしっかりしたトナー飛散防止が必要であり、次に示すようなシール機構を新たに考案した。【００３８】  具体的には、図１−１に示すように、現像装置容器５の底部から現像装置容器５の両側板をさらに下方に向かって伸ばし、そこに別の底部を作り、懐状別室１４を設ける。この懐状別室１４の両側板に密着させた偏芯ローラ１５を回転自在に取り付ける。偏芯ローラ１５表面にはクッション性のある表面層１６が巻きつけられている。記録装置使用時は偏芯ローラ１５が退避位置にあるが、搬送時には搬送に先立ちこの偏芯ローラ１５を図１−２の１５’に示すように、回転させてクッション性のある表面層１６が像担持体表面と現像器下部に接触し間隙を塞ぐ。諸機能を出すための設計上の必要性から、その他の複数個所においても、トナー６が漏れる危険は発生しうる。たとえば現像装置容器５上部と像担持体１との間隙、クリーニング装置１１と像担持体１の下部などである。他の手段で防げない場合は、そのような個所にもシール手段を設ける。【００３９】  尚、偏芯ローラ１５のセットはその軸に連結されたレバー（図示せず）を手動で回転させる。あるいは本装置の使用時である通電時はプランジャーなどの作用で図１−１の如く非接触位置に回転させておき、電源スイッチを切った時はプランジャーの力が消滅し、ばね機構（図示せず）を使って接触位置に回転させるのも良い方法である。この場合、画像形成装置本体の電源が切られると自動的にシールされるので、失敗やシールのセット忘れが防げる。さらにオフィス内外での移動やその他のことで本装置に大きな振動が加わった際にもトナー飛散を起こすことがない。【００４０】（１．２）可動部材固定機構：記録装置には数か所にばね等で付勢された可動部材や、折り畳み式、引き出し式、開閉式のポジション易変位性部材がある。これらのうちいくつかは記録装置が搬送される際に振動により激しく揺れ動き、壊れる恐れがある。従来、これらの可動部材はテープなどで固定された上で搬送され、装置が使用される時にテープを取り外すことが行われている。使用終了時に返送する場合にも同様に可動部分を固定することが必要とされる。しかしながら使用者にテープで必要箇所を固定するように指示することは現実的ではないので、簡単に手動または自動で必要個所を固定する機構を設けることが好ましい。【００４１】  図３は給紙機構における押し上げ板の固定機構を説明するための模式断面図である。小容量の給紙機構においては用紙９を収容する押し上げ板３１が用紙９の使用と共に上昇するようにバネ３２などで支えられている。押し上げ板３１は押し上げ板支軸３３を支点として可動となっている。押し上げ板３１の先端は一部が給紙カセットの先端部３４の開口部より伸びて押さえ機構３５に連結されている。押さえ機構３５にはストッパ３６が嵌合する切れ込み３７があり、押さえ機構３５をレバー（図示せず）により回転させて押し上げ板３１をバネ３２の押し上げる力に抗して下へ押し下げるとストッパ３６が切れ込み３７に嵌合し、押し上げ板３１が固定される。破線でこの状態を示す。ストッパ３６を押し下げることにより押し上げ板４４の固定は解除される。押し上げ板４４を押し下げて固定する代わりに回転カムなどを用いて上側に押し付けて固定してもよい。【００４２】  固定が必要となる可動部材は装置の構成により若干異なるが、ジャム処理のための紙搬送経路の開放機構や紙搬送の経路切り替え機構、スキャナーを有する装置の可動光学系などがある。本案で示した装置外の操作で可動域の一方向に押し付けるメカニカルストッパは、いずれの機構においても簡便で機能的である。装置への電源投入でプランジャーを働かせて一方向に押し付けをリリースし、電源オフで押し付け側にセットするのもセット忘れを防止できるので、より良い方法である。【００４３】  折り畳み式、引き出し式、開閉式などのポジション易変位性部材の代表例は、手差し用トレー、排紙トレー、紙カセットの上蓋などである。基本的には使用者が使用に際し開状態にし、使用目的が終われば放置ないし閉状態にするものである。搬送時には閉状態にしかつ固定する必要がある。一つの方法は、閉時これらを受ける側に嵌合穴を設け、変位部材の嵌合穴に対応する位置に設けた突起状爪を、嵌合穴と変位部材双方のばね性を利用して係合させることである。他の方法は、閉時これらポジション易変位性部材を受ける側に回転自在の爪を設け、閉時爪を回転させて変位性部材を押えて固定する。これらは他の分野で広く使われている手段の応用であり、他にも多々代替案は存在する。いずれにしても使用後の装置の機能を維持するため、従来機では必要としなかったこれら可動部材固定機構は、本発明における搬送には必要である。【００４４】（２）繰り返し使用梱包箱：一般に記録装置提供者から使用者への記録装置の搬送に関しては、従来から広くなされているように、粘着テープ、固定部材、緩衝材あるいは取り外しの容易な疑似部材など種々の材料をふんだんに用いて搬送の保全を図ることができる。しかしながら、新規な本方式を実現するためには、特に使用者から提供者への記録装置の搬送のための梱包について考慮されなければならないし、それも格別の工夫が要請される。すなわち、本方式においては、使用後の記録装置の使用者から提供者への搬送が必須であり、搬送に関しての便宜と装置保全が肝要になり、従来にない新たな創意工夫が要請される。第一に搬送のための梱包が、梱包に関る専門的な知識のない一般の使用者でも容易にできること、第二に使用者の在所において梱包材料が容易に準備できること、第三に梱包に関る事物が物質的、空間的さらには時間的に合理的であり無駄もなく経済的であることが望まれる。第四に本方式においては、開梱作業の頻度が従来方式に比して自ずと多くなり、しかも一般の使用者によっても頻繁になされるものであるから、開梱作業の容易性も要請される。ここで梱包材料が繰り返し使用可能であって、かつ提供者から使用者への搬送のための梱包材料と使用者から提供者への搬送のための梱包材料が共用されているならば、上記第二および第三の要件は満たされることになる。さらに梱包材料が、梱包作業と開梱作業を容易にする構成のものであれば、上記第一および第四の要件が満たされることになる。この課題を解決するために、複数のエアー・セルから成る空気袋を具備することにより、分解、組み立て、保管および記録装置の配置が容易で、繰り返し使用が可能な通い箱タイプの梱包箱が発明された。【００４５】  図４に本発明に係る繰り返し使用可能な梱包箱４１を示す。梱包箱４１は、図５に図示するように梱包箱蓋４２、梱包箱胴４３および梱包箱底４４の独立した３部材より成り、それぞれ内側に空気袋４５，４６，４７を具備し、各々を連結して箱形状を形成するべく連結部材（図示せず）を挿入するための連結穴４８を有している。ここで独立した３部材で構成した目的は、新規な本方式を遂行するためである。このような梱包箱４１を用いれば、繰り返し使用において、万一梱包箱４１のいずれかの部材で損壊事故が発生したとしても他の部材への影響は少ないので、多くは部分的交換で対応して再使用することが可能であり、損壊中の使用においても空気袋４５，４６，４７の機能は極端には損なわれない。さらに梱包箱４１の開閉が容易であり、かつ梱包箱４１に対しての記録装置４９の出し入れも容易であるから、使用者によってなされる開梱作業と梱包作業は至極容易なものになる。図６は梱包箱胴４３の一部を示すものである。空気袋４６は複数のエアー・セル４６−１、４６−２、４６−３と、各エアー・セル間を互いに連通させる空気通路５０および空気注入口５１より成っている。これにより、梱包箱胴４３のすべてのエアー・セル４６−１、４６−２、４６−３への空気の注入は同時になされるし���またすべてのエアー・セルは均一の空気圧を保つことができる。梱包箱蓋４２および梱包箱底４４についても空気袋４５，４７の構成は、梱包箱胴４３のそれと同様である。ここで図７に図示するように、梱包箱底４４の空気袋４７の上には、記録装置４９を置いた時に記録装置４９と空気袋６５の相対位置が一意的に決まるように記録装置脚５２を乗せる脚受け皿５３を設ける。【００４６】  これにより、記録装置４９を梱包箱４１の中に安定的に配置できると同時に、必要に応じて梱包箱底４４の空気袋４７と記録装置４９の間を機能的に関連付けることもできる。図７は梱包箱４１内に記録装置４９が納まった時の梱包箱４１と記録装置４９の断面図である。梱包箱４１を用いて記録装置４９を梱包するには、まず梱包箱蓋４５、梱包箱胴４６、梱包箱底４７の各々の空気袋４５、４６、４７に人の呼気あるいは簡便な空気圧縮機を用いて空気を注入する。その後、梱包箱底４４の空気袋４７上に記録装置４９を置き、梱包箱胴４３を以って記録装置４９を包み込み、さらに記録装置４９上に梱包箱蓋４２を被せる。その後、連結穴４８に連結部材を挿入することで梱包箱４１を固定する。梱包箱４１により、極めて容易な梱包作業が実現され、記録装置４９は空気圧によって梱包箱４１内に保持される。梱包箱４１内の記録装置４９は、その周囲をごく均等に密着したエアクッションで包囲された状態になるので保持状態は安定し、しかも耐衝撃性に優れたものとなる。また、開梱すなわち記録装置４９を梱包箱４１より取り出す時は、上記梱包の手順を逆に行えば良く、その作業も極めて容易なものである。本方式においては、使用後の梱包箱４１は、繰り返し再使用される。ただし、何らかの理由で梱包箱４１の保管の必要性が生じた場合は、空気袋４５、４６、４７の空気を抜くことによりその容積を小さくすることができる。特に梱包箱胴４３については、図８に示すようにほぼ平らな状態になる。【００４７】（３）トナー使用量モニタリング手段：現在市場ではトナー補給や一体型カートリッジ交換は、２，０００枚から１万枚程度のプリントを賄うトナー量で一般的に行われている。本発明の一体型本体交換方式でその趣旨を全うするには、メンテナンスが必要となるプリント積算枚数（部品寿命）に達するまでプリントできる大量のトナーが装置内に収納されることが望ましい。最も短寿命の部品は一体型カートリッジの主要部材、いわゆるプロセスユニットを構成する像担持体、現像器、クリーニング、帯電部材やシール部材、およびこれらの汚れ、そして用紙ピックアップ・ローラなどである。メンテナンスが必要となる最低枚数は、使用材料や設計内容にもよるが、安全率０．５を掛けて低速普及機では１万枚から２万枚、中速機では２万枚から５万枚程度である。【００４８】  プリント１枚当たりのトナー消費量は、プリントされる情報量により１０倍以上異なる。記録装置業界ではＡ４用紙１枚に５％の印字率でプリントした場合を基準に何枚プリントできるかを目安として使用者に提示するのが一般的である。またトナー量検知の目的も、「間もなく無くなる」ことを知らせるだけである。できることなら近似値で良いから、リアルタイムにトナー使用量を使用者に知らせておきたい。さらに後述する本方式に適するビジネス形態では、何万枚かのトナー量に対する高額の代金を一度に徴収するのではなく、使った量だけのトナー代金を月毎などの分割で使用者に支払ってもらうことも一つの形態であるが、そのためにも実効的なトナー量リアルタイムモニタリング手段が必要となる。【００４９】  これまでトナーの残量検知方式は数多く提案されているが、その多くはトナーがもうすぐ無くなるということの検知であり、消費量をリアルタイムで検知し表示・告知する使用量モニタリング手段の提案は少ない。レーザーダイオードやＬＥＤアレイなど感光体ドラムへ画像を形成する手段の発光量を積算してこれを換算してトナー消費量とする検出方法は、リアルタイムに１ページ毎のトナー使用量を換算できるので魅力的であるが、単独では精度が悪く使用できない。【００５０】  一方多くの実体量検知方式はプリント１枚のような微量のトナー消費を検知することはできない。本発明ではこような実体量検知方式と発光量積算方式を組み合わせることにより、一定の精度でもってトナーの消費量を連続的に知ることを可能とする。【００５１】  トナー使用量モニタリングの実施例を図９により説明する。図９において９０はトナー収容容器、９１は収容されたトナーを示す。トナー収容容器９０の上面には超音波を発振し、受信するまでの時間より物体までの距離を測定する超音波測定器９２が設けられている。９３は超音波の発振素子と受信素子である。測定精度は超音波の周波数にも依存するので使用例の多い４０ＫＨｚよりも高いものが望ましい。誤検知を防ぐため超音波を発振してから一定時間は受信を始めないようにするので、検知できる最短距離は３ｃｍ程度である。この距離を得るために反射板９４を設けている。トナーの上面の位置は図示していない攪拌装置の影響などにより変動するので、トナーの攪拌などが行われていない静止状態で測定を行う。トナーの上面に凹凸があっても反射波が一定の強度に達した時点で測定が行われるため平均的な位置が検出される。測定の時期はプリント１枚毎でも良いし、プリント１０枚毎といった頻度でもよい。トナーからの反射を直接用いる代わりにトナーの上面に樹脂発泡体や風船のような低比重のフロート部材を置き、それからの反射を測定してもよい。【００５２】  トナーの上面の位置は攪拌の状態により変化し、均一に減少してゆくとは限らないので数回の測定値を平均して採用するとよい。その間のプリント１枚毎のトナー使用量は画像形成手段の発光量を積算し、発光量をトナーの消費量に換算して加算してゆく。露光量からトナー消費量への換算は予め得られた標準的な係数を用いる。誤差が蓄積しないように次の実体量測定値が得られた時点で修正する。【００５３】  プリント枚数が増加しトナー残量が一定値以下となった時点でトナーが間もなく無くなることを表示して使用者に装置の交換を促す。【００５４】  一定枚数の標準的なプリントを行うためのトナーの容積はトナー、画像形成プロセスなどにもより異なるが、例えば１万枚といったプリントのためには６００から８００ｃｃ程度の容積が必要となる。カラープリント装置の場合にはこれを４色分備える必要があり、さらに大容量としたい場合など装置の大きさが非常に大きくなってしまう。この問題の一つの解決手段は装置の標準的な故障間隔内で複数回のトナー補充を行い、その後に装置を交換することである。こうすることでトナー容器の大きさを抑えて装置の大きさを小さくすることができる。この場合にはトナーが一定量以下になった時点でトナーの補充をするように指示を出し、規定回数のトナー補充が行われた後にトナーが一定量以下になった時点で使用者に装置の交換を行うよう表示する。【００５５】  課金のために１枚単位でトナー使用量や換算プリント枚数を表示したい場合には、上記のように間欠的に得られる実消費量に対し、その間の使用量を表示するために発光量積算方式と組み合わせて用いることがよい。【００５６】  図１０には別のトナー実体量測定方法を示す。図１０−１において現像装置１００は現像ローラ１０１、トナー供給ローラ１０２、塗布ブレード１０３などから構成されている。トナー収容容器１０４は現像装置１００の上に固定せずに載せられている。トナー攪拌装置１０５はその先端部の軌跡のみ破線で示す。トナー収容容器１０４は軸受け１０６を介して回転軸１０７に取り付けられたアーム１０８に連結されている。アーム１０８の基部には歪みゲージ１０９が接着されており、力センサとして作用する。図１０−２は上面より見た図である。トナー残量の測定時にはモータと減速機などより構成される駆動手段１１０により、回転軸１０８をトナー収容容器１０４を持ち上げる方向に回転させる。回転量はトナー収容容器１０４が僅か例えば０．５ミリメータ持ち上げる程度でよい。アーム１０７の材質と形状とトナー残量ならびにトナー収容容器の重量で決まる歪みが歪みゲージ１０９に発生する。歪みゲージ１０９の抵抗値の変化を検出することで重量がわかり、トナー残量を知ることができる。この際トナー攪拌装置１０５の外部からの駆動手段との結合はトナー収容容器の動きを阻害しないようなカップリングとしておく。駆動側を下としたギアでもよいし、図１１に示すようなＴ字型の端部１１２とＵ字型の端部１１３によるようなゆるいカップリングでもよい。歪みゲージの微小な抵抗変化の測定は一般にホイートストンブリッジを用いて行うが温度補償も含めた測定技術が完成されておりこれを利用することができる。【００５７】  残存トナーの重量を直接測定すればトナーの上面の位置を測定するよりも正確に消費トナー量を知ることができるが、それでも０．０５グラムというようなプリント１枚当たりのトナー消費を測定することは出来ないので換算プリント枚数を常時表示するためには間欠的に得られる実トナー使用量と露光量積算方式やプリント枚数、ドラム回転数などの情報を組み合わせて課金のベースとなる数値を算出する。【００５８】  トナー切れを使用者に予告し、使用者に代替装置への切り替えを促す時期は、通常残存トナー量がプリント枚数に換算して、例えば３００枚から５００枚程度を標準設定とする。必要ならこの予告時期を使用者の使用形態に応じて変更することもできる。代替装置の到着前にトナー切れが発生しないようにするために短期間に大量のプリントを行う使用者は予告時期を例えば残存トナー量がプリント枚数にして１，０００枚と設定できる。少量使用者はあまり早く代替���置が到着しても邪魔となるので、例えば１００枚と設定する。装置内あるいはプリンタドライバ内にそのような選択手段を設け、使用者が設定できる。【００５９】  本発明においてはトナーがほぼ無くなったときに代替装置と交換するので、交換の作業が出来る限り簡単なことが必要である。前述の通い箱もそのための工夫の一つである。本体の交換の際には電池駆動でない限り電源ケーブルの差し替えは必須となるがこの他にパソコンとの接続ケーブルも差し替えが必要となる。この作業を省くために無線での接続を標準とすることが良い。通常、パソコン側での無線の設定に併せてプリンタ側でも暗号化用パスワード、使用暗号の種類、プリンタ名などの設定が行われる。ユーザ登録時にこれらのデータも登録してもらうことにより、代替装置にこれらのデータを書き込んでおけばユーザは受け取った代替装置を改めて無線接続の設定をすることなく使用できる。登録しておいてもらう代わりにプリンタドライバに代替装置の要求時にユーザの了解のもとに設定用データを送信する機能を設けることもできる。
（４）新規なビジネス方式の考案とその作用：【００６０】  これまで「主に低速普及機分野において、比較的大容量のトナーを収納し、トナーが無くなる直前にそのことを使用者に告知し、初期状態に整備された代替機を使用者に送り、使用者は使い終わった装置を搬送時の機能保全をセットし装置提供者に送り返し、リファービシュして再使用する電子写真方式記録装置とその利用方法」を要点とする発明と、これを実現するためのいくつかの新規な技術手段を説明してきた。続いてここで本発明の趣旨を最大限に活かす新規なビジネス方式を説明する。その基本は売り切りではなくレンタルのビジネス方式である。【００６１】  類似公知例として消耗品の供給や部品の交換および装置の修理などのサービスを、使用者の手を煩わせないで、提供者が行うということについては、特開２００３−３０３５３および特開２００３−３０５５５などで提案されている。しかし、前者の特開２００３−３０３５３は供給者が使用者の要求により記録装置を回収しサービスを提供するものであるが、使用者が購入した記録装置に関するものであって、サービスの提供後、該記録装置自体を同じ使用者へ再提供するものであり、該記録装置が回収されている間は該記録装置を使用することが出来ないし、また該記録装置の使用後の取り扱いについては使用者の判断に委ねられることになり、環境保全の観点からはなんら工夫がなされていないと言える。【００６２】  これに比して、本発明によれば、記録装置の回収時においても使用者は連続して記録装置を使用できるし、記録装置は提供者の管理のもとに環境保全に充分配慮されて取り扱われる。後者の特開２００３−３０５５５は使用者に貸し付けられた特定の記録装置に関するものであって、提供者が消耗品の消耗量や故障状況を含む記録装置の使用状態を情報データとして管理し、その情報に従って該記録装置自体にサービスを提供するだけのものである。これに比して、本発明によれば、使用者にとって良質のサービスの提供が可能になる。本案のポイントは先ず代替装置が使用者に送られ、次いで使い終わった装置が提供者に送られる、と強調してきた。これは本来、売り切りビジネスにはなじまない。【００６３】  （４．１）「使用量に応じたプリント料金月額払い方式」：一般にレンタルでは初期費用と日額料金ないしは月額料金などの分割払い料金を組み合わせた料金設定が行われる。利用者に導入しやすい初期コストと、使う期間に応じた無駄のない使用料金が魅力である。一般的には分割払い料金は定額である。これらに加え使用によって消耗する材料がある場合は、いわゆるランニングコストがかかる。これを含んだ一括レンタルもあるが、使用量に応じたランニングコストの月額（月間という期間は一例である）払いが合理的で良く用いられている。【００６４】  電子写真方式記録装置の、特に低速普及機の特徴は、本体コストに比し、消耗品のコストがかなり高額な点である。可能であれば分納である使用量に応じたプリント料金月額払い方式が望ましい。電子写真方式記録装置のレンタルビジネスで使用量に応じたプリント料金月額払い方式の実現には、トナー量リアルタイムモニタリング手段が必要となった。【００６５】  既述のリアルタイムトナー量モニタリング装置は、１枚当たりの情報量をときおり行う実体測定によって補正しつつ、「Ａ４用紙１ページに５％印字率でのプリント」換算で何ページ分のプリントをしたかを表示する。これは現在の日本の記録装置業界で一般的に用いられているものであるので本案でもこれを使って説明するが、この表現に限るものではない。実際のビジネスでは、記録装置提供者は使用者に何らかの基準に基づく積算プリント枚数を明示する必要がある。これを「換算プリント枚数」と呼ぶことにする。【００６６】  プリンタドライバには、プリントを行うたびに実際に行ったプリント枚数と、それに消費されたトナー量を「換算プリント枚数」としてコンピュータ画面上に表示されるようにしてある。色毎の表示である。各種の積算枚数も表示される。一連のプリント作業毎、日毎、月毎、装置使用開始からの全積算枚数などである。使用者は随時トナー消費量を「換算プリント枚数」として把握することができる。プリント枚数に対応する課金については、このような基本データがあるので様々な方法を約款できる。代表的なのは１月分をまとめて月額払いとすることであろう。使用者は決められた日までにコンピュータ画面上の１月分のプリント枚数を装置提供者に連絡する。簡単なアプリケーションソフトをダウンロードし、それに従って必要な基礎情報を登録しておけば、ワンクリックでデータを送ることができる。【００６７】  以上の説明においては使用量に応じた課金のベースとしてトナーの消費量に基づく換算プリント枚数を用いることを述べてきた。しかしこの方法に限らず課金の方法としては種々の方法が考えられる。たとえばトナーの消費量には無関係に実際のプリント枚数だけを用いることも１つの方法である。この場合にはトナー量のリアルタイムモニタリング手段は省略し、トナーが無くなるかどうかを検出するするトナー量モニタリング手段のみとすることも可能である。装置の消耗量に応じた課金を考えるのであればドラムの回転数をベースとすることもよい方法である。１枚づつのプリントの方が連続的なプリントよりもプリント１枚あたりのドラム回転数が多くなる。平均的な連続プリント枚数を仮定し、そのときの１枚あたりのドラム回転数を基準としてドラム回転数に基づく換算プリント枚数を算出して課金に用いることも可能である。【００６８】  またこれらの値の組み合わせで課金の額を決めることも可能である。すなわちトナーの消費量については１グラムあたりいくら、実プリント枚数１枚当たりいくら、ドラムの回転数１回転当たりいくらと決めて算出する方法もある。【００６９】（５）リファービッシュ、メンテナンスの実施例。  使用者から装置提供者に返送された記録装置は分解清掃され、廃トナー容器からは廃トナーが除去される。消耗部品のメンテナンスや交換が行われ、トナーが補充される。故障個所があれば修理され、必要であれば外装カバーの交換も行われる。【００７０】  装置コントロール部には装置、各消耗部品の履歴を管理する不揮発メモリーが設けられ管理項目として、紙サイズごとのトータルプリント枚数、総ドラム回転数、感光ドラムのトータル回転数、ピックアップ・ローラのトータルプリント枚数、現像装置の総回転数、クリーナブレードの��使用量（ドラム回転数で管理）、その他の消耗部品があればその使用量が記録されている。それに加えて今回の貸し出し中の使用量について同様のデータが記録されている。上記のメンテナンスはこの履歴データと、各消耗部品の耐久性のデータに基づいて必要なメンテナンス内容が決められ、像担持体交換、ピックアップ・ローラの表面研磨、または交換、現像ローラの交換、クリーニングブレードの交換、現像器とクリーニング装置のシールの交換、定着器のオイル塗布装置がある場合はそのメンテナンスなどが施される。不揮発メモリー内の消耗部品の使用量は交換した部品の場合は零と書き換えられ、再使用した部品は累積使用量が記録される。装置の総使用量についても同様に記録される。【００７１】  その後品質検査を受けてリファービッシュは終了し、次の使用者へ貸し出し可能となる。ここでは一例を記して説明したが、このようにリファービッシュの内容は、本質的にプリベンティブメンテナンスであり、かつ必要な部材のみの交換である。【００７２】  本発明は以上の実施形態に限定されることなく、設計内容や市場での実績に応じて種々の実施形態で対応すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明になる装置の返送時におけるシール方法を示す図である。
【図２】電子写真プロセスを説明する図である。
【図３】本発明になる可動部材の固定方法を示す図である。
【図４】本発明に係る梱包箱の外観の斜視図である。
【図５】本発明に係る梱包箱の構成の説明図である。
【図６】本発明に係る梱包箱の内部の説明図である。
【図７】本発明に係る梱包箱の使用状態の説明図である。
【図８】本発明に係る梱包箱の胴部の保管状態の説明図である。
【図９】本発明になる残存トナー量検知方法を説明する図である。
【図１０】本発明になる別のトナー残存量検知方法を示す図である。
【図１１】別のトナー残存量検知方法における駆動部のカップリングを説明する図である。
【符号の説明】
【００７４】１  像担持体
５  現像装置容器
６  トナー
１０  定着装置
１１  クリーニング装置容器
１４  懐状別室
１５  偏芯ローラ
１６  偏芯ローラの表面層
３１  紙カセット底板
３２  バネ
３５  押さえ機構
４１  梱包箱
４２  梱包箱蓋
４３  梱包箱胴
４４  梱包箱底
５１  空気袋空気注入口
５３  脚受け皿
４５、４６、４７  空気袋
４９  記録装置
５２  記録装置脚
９０  トナー収容容器
９２  超音波測定器
９３  超音波の発振素子と受信素子
９４  反射板
１０４  トナー収容容器
１０８  アーム
１０９  歪みゲージ
【図１】
2010045750.tif 000003
【図２】
2010045750.tif 000004
【図３】
2010045750.tif 000005
【図４】
2010045750.tif 000006
【図５】
2010045750.tif 000007
【図６】
2010045750.tif 000008
【図７】
2010045750.tif 000009
【図８】
2010045750.tif 000010
【図９】
2010045750.tif 000011
【図１０】
2010045750.tif 000012
【図１１】
2010045750.tif 000013