(57)【要約】【課題】  プロセスカートリッジのへの不正規なトナーの充填使用による弊害を防止できる画像形成装置、及び、その画像形成装置に装着されて使用されるプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】  所定単位の画像形成動作が実行されるごとに画像形成装置本体から通知されてくる当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を前記総トナー消費量情報と加算して新たな総トナー消費量情報としてその総トナー消費量情報により特定される消費量が前記トナー充填量情報により特定される充填量を所定の許容限度を超えて上回った場合に自カートリッジが異常であると判断して所定の異常対応処理を行うことを特徴とする。【選択図】    図２
2006215108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置の前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で当該画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
自カートリッジに充填されたトナー量を示す情報であるトナー充填量情報を設定・記憶する充填量記憶手段と、
前記充填量記憶手段に前記トナー充填量情報が設定・記憶された以後において自カートリッジから供給されて消費された総トナー量を示す情報である総トナー消費量情報を記憶する総消費量記憶手段と、
所定単位の画像形成動作が実行されるごとに前記画像形成装置本体から所定のインターフェースを介して通知されてくる当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を前記総トナー消費量情報と加算して新たな総トナー消費量情報として前記総消費量記憶手段に記憶する総消費量累計手段と、
前記総消費量記憶手段に記憶された前記総トナー消費量情報により特定される消費量が、前記充填量記憶手段に記憶された前記トナー充填量情報により特定される充填量を、所定の許容限度を超えて上回った場合に、自カートリッジが異常であると判断する判断手段と、
その判断手段により自カートリッジが異常であると判断された場合に所定の異常対応処理を行う異常対応手段と
を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記異常対応手段が行う前記所定の異常対応処理は、自カートリッジが異常である旨を前記所定のインターフェースを介して前記画像形成装置本体に通知する処理であることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカードリッジ。
【請求項３】
形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置であって、前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして請求項１に係るプロセスカートリッジが装着される一方、
所定単位の画像形成動作が実行されるごとに当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を所定の方法により取得する消費量情報取得手段と、
その消費量情報取得手段により得られた前記所定単位の画像形成動作ごとの前記部分トナー消費量情報を所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジに通知する消費量通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４】
形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置であって、前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして請求項２に係るプロセスカートリッジが装着される一方、
所定単位の画像形成動作が実行されるごとに当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を所定の方法により取得する消費量情報取得手段と、
その消費量情報取得手段により得られた前記所定単位の画像形成動作ごとの前記部分トナー消費量情報を所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジに通知する消費量通知手段と、
前記所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジから当該カートリッジが異常である旨が通知された場合に所定の異常対応処理を行うカートリッジ異常対応処理手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記カートリッジ異常対応処理が行う前記所定の異常対応処理は、前記プロセスカートリッジに異常が発生している旨を所定の形態で出力する処理であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記消費量情報取得手段は、前記所定単位の画像形成動作において形成対象とされた画素の総数に基づいて前記部分トナー消費量情報を得るものであることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ装置、ファクシミリ装置、複写機等への適用に好適な画像形成装置及びその画像形成装置に装着されて使用されるプロセスカートリッジに関し、特にプロセスカートリッジのへの不正規なトナーの充填使用による弊害の防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置にトナーを供給するためにトナーが充填された上で画像読取装置に装着されるプロセスカートリッジに充填されるトナーは、画像形成装置の特性に適合する品質のよいものを使用すべきである。
【０００３】
つまり、ユーザは、画像形成装置のメーカまたはそのメーカから認められた業者から品質が保証されたトナーが充填されたプロセスカートリッジを正規に購入して使用すべきである。
【０００４】
しかし、実際には、不正規のリサイクル業者等にプロセスカートリッジを渡して低コストかも知れないが品質がよくないこともよくある、画像形成装置のメーカが保証しない社外品のトナーを充填してもらってプロセスカートリッジを再度使用可能として使い続けようとするユーザも少なからず存在する。
【０００５】
その場合、画像形成装置の特性に適合しないトナーを使用したために、画像形成装置内の画像形成機構に深刻なダメージを与えたり、プロセスカートリッジと一体的にユニットとして構成される画像形成機構の寿命管理がおろそかになって印刷画質が低下してしまったりして、ユーザにとってかえって不利益となる場合があるばかりでなく、画像形成装置のメーカにとっても、しなくても済むはずのユーザ対応を強いられたりする事情があった。
【０００６】
本願発明に関連する公知文献としては、特許文献１、２を挙げることができる。
【特許文献１】特開平１０−２４００８５号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１も２もトナー残量の対ユーザ告知に関するもので、プロセスカートリッジのへの不正規なトナーの充填使用による弊害の防止には対応できていなかった。
【０００８】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、プロセスカートリッジのへの不正規なトナーの充填使用による弊害を防止できる画像形成装置、及び、その画像形成装置に装着されて使用されるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のプロセスカートリッジは、形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置の前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で当該画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、自カートリッジに充填されたトナー量を示す情報であるトナー充填量情報を設定・記憶する充填量記憶手段と、前記充填量記憶手段に前記トナー充填量情報が設定・記憶された以後において自カートリッジから供給されて消費された総トナー量を示す情報である総トナー消費量情報を記憶する総消費量記憶手段と、所定単位の画像形成動作が実行されるごとに前記画像形成装置本体から所定のインターフェースを介して通知されてくる当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を前記総トナー消費量情報と加算して新たな総トナー消費量情報として前記総消費量記憶手段に記憶する総消費量累計手段と、前記総消費量記憶手段に記憶された前記総トナー消費量情報により特定される消費量が、前記充填量記憶手段に記憶された前記トナー充填量情報により特定される充填量を、所定の許容限度を超えて上回った場合に、自カートリッジが異常であると判断する判断手段と、その判断手段により自カートリッジが異常であると判断された場合に所定の異常対応処理を行う異常対応手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のプロセスカートリッジは、請求項１に記載のプロセスカードリッジにおいて、前記異常対応手段が行う前記所定の異常対応処理は、自カートリッジが異常である旨を前記所定のインターフェースを介して前記画像形成装置本体に通知する処理であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の画像形成装置は、形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置であって、前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして請求項１に係るプロセスカートリッジが装着される一方、所定単位の画像形成動作が実行されるごとに当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を所定の方法により取得する消費量情報取得手段と、その消費量情報取得手段により得られた前記所定単位の画像形成動作ごとの前記部分トナー消費量情報を所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジに通知する消費量通知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の画像形成装置は、形成対象画像データを構成する各画素のうちの形成対象画素の配置に対応した静電潜像を感光体上に形成しその形成した静電潜像に現像手段によりトナーを付着させて前記形成対象画像データに対応したトナー像を得る画像形成装置であって、前記現像手段が使用するトナーを供給するために、トナーが充填された上で着脱可能に装着されるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして請求項２に係るプロセスカートリッジが装着される一方、所定単位の画像形成動作が実行されるごとに当該画像形成動作において消費されたトナー量について示す情報である部分トナー消費量情報を所定の方法により取得する消費量情報取得手段と、その消費量情報取得手段により得られた前記所定単位の画像形成動作ごとの前記部分トナー消費量情報を所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジに通知する消費量通知手段と、前記所定のインターフェースを介して前記プロセスカートリッジから当該カートリッジが異常である旨が通知された場合に所定の異常対応処理を行うカートリッジ異常対応処理手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
請求項５に記載の画像形成装置は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記カートリッジ異常対応処理が行う前記所定の異常対応処理は、前記プロセスカートリッジに異常が発生している旨を所定の形態で出力する処理であることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の画像形成装置は、請求項３ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記消費量情報取得手段は、前記所定単位の画像形成動作において形成対象とされた画素の総数に基づいて前記部分トナー消費量情報を得るものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明によれば、自カートリッジにトナーを充填した取扱者が前記トナー充填量情報を自カートリッジに正しく設定・記憶させることのできる、すなわち、自カートリッジが装着される画像形成装置に適合する品質の正規のトナーを充填した正当な取扱者であるときには起こり得ない事態である、トナーが充填されると共に前記トナー充填量情報が設定・記憶された後に前記画像形成装置本体における画像形成動作により自カートリッジから供給されて消費されるトナーの総量が実際に充填されたトナー量を大幅に上回るような事態となった場合には、自カートリッジに前記トナー充填量情報を設定できない不正規な取扱者による不正規なトナーの充填が行われる等の自カートリッジにとっての異常事態が発生したと判断して適切な対応をとることが可能となる効果が得られる。
【００１６】
請求項２に係る発明によれば、自カートリッジが異常である旨を前記画像形成装置本体に通知するようにしたため、自カートリッジの異常について、前記画像形成装置本体側に適切な対応をとらせることが可能となる効果が得られる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係るプロセスカートリッジに対して、当該プロセスカートリッジにおける異常判断のために必要な情報である前記総トナー消費量情報を得るために必要な前記部分トナー消費量情報を通知して当該プロセスカートリッジに異常判断を正しく行わせることが可能となる効果が得られる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、請求項２に係るプロセスカートリッジに対して、当該プロセスカートリッジにおける異常判断のために必要な情報である前記総トナー消費量情報を得るために必要な前記部分トナー消費量情報を通知して当該プロセスカートリッジに異常判断を正しく行わせることが可能となる効果が得られる。また更に、当該プロセスカートリッジから当該プロセスカートリッジにおける異常発生の通知をうけて画像形成装置１本体側で適切な対応をとることが可能となる効果が得られる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、ユーザに事態を把握させて適切な対応を促すことが可能となる効果が得られる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、トナー消費量を比較的に簡単な構成より取得することが可能となる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２２】
図１に、本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置１を含むシステム構成について示す。
【００２３】
同図において、画像形成装置１は、ＰＳＴＮ２０００を介してＰＳＴＮ２０００上のファクシミリ装置２００１との間で画データの送受信を行うことができる。また、画像形成装置１は、もしＩＳＤＮ３０００とのインターフェースを備えればＩＳＤＮ３０００上のファクシミリ装置３００１との間での画データの送受信も可能である（本発明を実施するための最良の形態では備えていない）。また、画像形成装置１は、ＬＡＮ５０００に接続され、パケット変換を行うルータ装置５００２を介してインターネット４０００に接続され、インターネット４０００上のパーソナルコンピュータ４００２との間で電子メールによる画像データの送受信や、インターネット４０００上のネットワークファクシミリ装置４００１との電子メールやＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ．３８などに基づくリアルタイムネットワークファクシミリ通信による画データの送受信を行うことができる。また、画像形成装置１は、ＬＡＮ５０００上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５００１ａ、５００１ｂ、５００１ｃ等との間で画データのやりとりを行うことができる。
【００２４】
つまり、画像形成装置１は、公衆回線を介した通常のファクシミリ装置、ネットワークファクシミリ装置、ＰＣ５００１ａ等にとってのスキャナ装置、ＰＣ５００１ａ等にとってのプリンタ装置、複写機等としての機能を複合的に備えたものである。
【００２５】
図２に、画像形成装置１のブロック構成について示す。
【００２６】
同図において、ＣＰＵ５０２は、ＲＡＭ５０４を作業領域として使用しつつ、ＲＯＭ５０３に書き込まれた制御プログラムに基づいて装置各部を制御したり、各種データ処理をしたり、プロトコル制御を行う中央演算処理装置である。
【００２７】
ＲＯＭ５０３は、ＣＰＵ５０２が装置各部を制御するための制御プログラムや、各文字コードに対応するフォントデータなどの制御に必要な各種データが記憶されるリードオンリメモリである。
【００２８】
ＲＡＭ５０４は、前述したようにＣＰＵ５０２の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。
【００２９】
ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリ）５０５は、装置動作に必要な各種情報が記憶されると共に、装置の電源がオフされた状態でもその記憶内容を保持するためのメモリであり、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）や磁気ディスク装置への置き換えも可能である。
【００３０】
時計回路５０６は、現在の日付及び時刻を常に計時しているもので、ＣＰＵ５０２は、システムバス５１４を介して時計回路５０６を読み出すことで、現在の日時（日付と時刻）を知ることができる。
【００３１】
操作表示部５０７は、ユーザからの操作入力を受け入れるための各種キーが配設される一方、液晶表示装置等の表示器を備え、ユーザに知らせるべき装置の動作状態や、各種メッセージを表示するものである。
【００３２】
読取部５０８は、原稿を読み取って画データを得るためのものである。
【００３３】
画像形成部５０９は、画像データを記録紙に印刷出力するためのものである（詳細後述）。
【００３４】
画像処理部５１０は、生の画像データの符号化圧縮、及び、符号化された圧縮データの復号伸張の符号化復号化処理や、２値化処理、変倍処理、縮小拡大処理、画像補正処理、画データを構成する各主走査ラインにおける画素順番の並べ替え処理、送信日時や受信日時の文字列情報などの付加情報の付加処理などの、画像形成装置１において扱う画データに関する各種処理を行う。
【００３５】
ＬＡＮ通信制御部５１０は、いわゆるＮＩＣ（Network Interface Card）であり、ＬＡＮ５０００に接続され、ＬＡＮプロトコル上でのＣＰＵ５０２によるＴＣＰ／ＩＰプロトコルのやりとりにより、その上位のプロトコルにより各種情報のやりとりなどを行えるようにするためのものである。
【００３６】
通信制御部５１２は、ＮＣＵ部５１３を介してＰＳＴＮ２０００と接続され、相手側通信端末との通信の制御を行う。その通信制御部５１２は、ＮＣＵ部５１３を制御し、ＮＣＵ部５１３にて検出されたリンギング電圧のパルスの検出や、ＤＴＭＦ信号の検出、トーン信号の検出、送信時の発呼を行う。また、通信制御部５１２は、モデムを有しており、相手側通信端末より受信した受信データ（変調されている）を復調したり、逆に、送信時の送信データを変調し送信したりする。具体的には、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｔ。３０に基づくＧ３ファクシミリ制御信号をやりとりするための低速モデム機能能（Ｖ。２１モデム）、及び、主に文書画像データをやりとりするための高速モデム機能である、Ｖ。１７、Ｖ。３３、Ｖ。３４、Ｖ。２９、Ｖ。２７ｔｅｒの各モデム機能を備えている。
【００３７】
ＮＣＵ部５１３はＰＳＴＮ２０００に接続され、回線の閉結や、呼び出し信号（リンギング）の検出などをおこなう。
【００３８】
システムバス５１４は、上記各部がデータをやり取りするためのデータバス・アドレスバス・制御バス、割り込み信号ラインなどにより構成される信号ラインである。
【００３９】
以上の構成の画像形成装置１は、プリンタ装置として、ファクシミリ装置の受信側として、または複写機として、画像データをトナー像化して記録紙上に転写形成して出力するが、その画像形成は、前述したように、画像形成部９により行われる。
【００４０】
以上の構成の画像形成装置１の画像形成部５０９は、いわゆる電子写真方式で画像形成を行うものであり、トナー供給のために、予めトナーが充填された着脱可能なプロセスカートリッジ２を備える。
【００４１】
通常プロセスカートリッジ２は、充填されたトナーがなくなると新しいものに交換されてリサイクルに回されるもので、ＲＡＭ５０３やＲＡＭ５０４とは違って、画像形成装置１の固定的な構成要素でないため、データや情報のやりとりと画像形成装置１本体と行うことはないが、本発明を実施するための最良の形態に係るプロセスカートリッジ２は、後述するプリント基板２２を備え、そのプリンタ基板２２を介して画像形成装置１本体とデータや情報のやりとりを行う。
【００４２】
画像形成装置１は、プロセスカートリッジ２（のプリント基板２２）とデータや情報のやりとりを行うためのインターフェースとして、対カートリッジインターフェース５０９ａを備えていて、そのインターフェースを介して、プロセスカートリッジ２とのやりとりを行える。
【００４３】
図３に、画像形成装置１の構成の特に画像形成部９を着目した横断面図について示す。
【００４４】
同図において、プロセスカードリッジ２は、画像形成装置１に着脱可能に装着されている。
【００４５】
また、画像形成装置１は、画像形成部９の構成要素として、光学系１ａ、給紙コロ１ｂ、記録紙３を収納する給紙カセット１ｃ、転写ローラー１ｄ、定着ローラー１ｅ等を含む。
【００４６】
プロセスカートリッジ２は、帯電ローラー２ａ、感光体２ｄ上の静電潜像にトナー粉を塗布するための現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２Ｃ、感光体２ｄ等で構成されている。
【００４７】
光学系１ａは、ポリゴンモーター、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオード、ミラー等（いずれも図示せず）で構成される。
【００４８】
図３の構成での画像形成装置１における画像形成動作としては、まず、給紙コロ１ｂにより、給紙カセット１ｃに収納された、記録紙３が、感光体２ｄへ搬送される。
【００４９】
感光体２ｄは、図において時計方向に回転駆動され、その際、帯電ローラー２ａによって一様に帯電され後、光学系１ａからレーザー光が照射されて、感光体２ｄ上に、静電潜像が形成される。
【００５０】
その場合の静電潜像は、形成対象の１ページ分の画像データを構成する各画素のうちの形成体対象の画素の配置に応じた感光体２ｄ上の位置の電荷のみが除電されずに残されることにより形成されるものである。
【００５１】
その静電潜像は、現像手段により現像される。つまり、トナー収納部内に充填されたトナーが現像手段により静電潜像上に供給されて静電潜像上にトナーが吸着塗布される。
【００５２】
その場合、１ページ分のトナー像を形成するために消費されるトナー量（部分トナー消費量）は、静電潜像に吸着された分であり、静電潜像の面積にほぼ比例するものである。その静電潜像は、１ページ分の形成対象画像データを構成する１つ１つの形成対象画素（トナーが黒色なら黒画素）の集まりとして構成されているため、モノクロ２値の画像データを形成対象とする場合、前記部分トナー消費量は、形成対象の画像データが含む形成対象画素数に比例するものとして得ることができる。
【００５３】
また、多値多階調の画像データを形成対象とする場合には、前記部分トナー消費量は、基本的には形成対象の画像データが含む形成対象画素数に比例するものとすると共に、各形成対象画素の多階調値に応じて補正することに得ることができる。具体的には、形成対象画素１画素当たりのトナー消費量を、最低濃度から最大濃度までの各階調値に対応してテーブルとして保持して参照することで、多値多階調の画像データを形成対象とする場合でも前記部分トナー消費量を得ることができる。
【００５４】
また、実際の画像形成においては、画像内容に応じた補正が行われ場合がある。具体的には、モノクロ２値の画像データを形成対象とする場合に、白画素領域に孤立した黒画素や、白画素領域中に描画される細線については、かすれ防止のために形成対象画素に対応して感光体２ｄ上に形成するドットを大きめにする一方、塗りつぶされた領域のように、黒画素が密集した領域を構成する形成対象画素については、隣接するドット同士が重なり合ってトナーが無駄になるため、感光体２ｄ上に形成するドットを小さめにするような補正が行われる場合がある。
【００５５】
そのような補正を適用する場合でも、画像形成装置１は、自身が各形成対象画素に対して行う補正の内容について把握しているため、必要な補正を行えば、前記部分トナー消費量を得ることができる。
【００５６】
また、感光体２ｄ上に形成したトナー像や、記録紙に転写（または定着後）のトナー像を読み取って、トナー像の面積を求めて前記部分トナー消費量がその面積に比例するものとして得ることも考えられる。
【００５７】
そのように、前記部分トナー消費量を得る方法は種々考えられるが、本発明を実施するための最良の形態では、形成対象の画像データは、モノクロ２値で、形成対象画素１画素当たりのトナー消費量は一定で、前記部分トナー消費量は、形成対象の１ページ分の画像データが含む形成対象画素数に比例するものとする。
【００５８】
さて、感光体２ｄ上の静電潜像は、現像手段によりトナー像化され、そのトナー像は、転写ローラー１ｄにより、感光体２ｄへ搬送された記録紙３に転写され、定着ローラー１ｅに搬送され、記録紙３上のトナー像は定着され、画像形成装置の１の外部に排出される。
【００５９】
図４に、プロセスカートリッジ２の構成について示す。
【００６０】
同図において、プロセスカートリッジ２は、帯電ローラー２ａ、現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２Ｃ、感光体２ｄを一体にしたものである。
【００６１】
プロセスカートリッジ２に、充填されたトナーを保持する構成以外の画像形成動作に必要な画像形成装置１の構成要素をどこまで含めるかは様々であるが、本発明は、プロセスカートリッジ２に充填されたトナーの異常消費を検出して必要な動作を行うものであるため、プロセスカートリッジ２が一体的に備える、充填されたトナーを保持する構成以外の構成要素により本発明は限定されるものではない。
【００６２】
プロセスカートリッジ２は、必要なデータや情報を保持すると共に必要に応じて画像形成装置１本体とやりとりするためのプリント基板２２を備えている。そのプリント基板２２は、プロセスカートリッジ２が画像形成装置１本体に装着された状態において本体側の端子と接続される、図４においては図示しないコネクタ２２ａ（図５参照）を介して画像形成装置１本体と電気的に接続される。
【００６３】
図５に、プロセスカートリッジ２が備えるプリント基板２２のブロック構成等について示す。
【００６４】
同図において、プリント基板２２のＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３２を作業領域として使用しつつ、ＲＯＭ３１に書き込まれた制御プログラムに基づいて装置各部を制御したり、各種データ処理をしたり、プロトコル制御を行う中央演算処理装置である。
【００６５】
ＲＯＭ３１は、ＣＰＵ３０が装置各部を制御するための制御プログラムや、制御に必要な各種データが記憶されるリードオンリメモリである。
【００６６】
ＲＡＭ３２は、前述したようにＣＰＵ３０の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。
【００６７】
ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリ）３３は、装置動作に必要な各種情報であって、内容変更の可能性がある情報が記憶されると共に、装置の電源がオフされた状態でもその記憶内容を保持するためのメモリであり、バッテリバックアップされたＳＲＡＭ（スタティックＲＡＭ）への置き換えも可能である。
【００６８】
対本体Ｉ／Ｆ（インターフェース）３４は、画像形成装置１本体側の対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａと対になるインターフェースであり、コネクタ２２ａを介して対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａと電気的に接続される。なお、対本体Ｉ／Ｆ３４と対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａとの間の接続ラインは、データ・情報のやりとりのためのデータラインや制御ラインの他に、プリント基板２２の動作電源の供給を画像形成装置１側から受けるための電源ラインをも含む。
【００６９】
対本体Ｉ／Ｆ３４と対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａとの通信においては、ＩＣカード等のための標準化規格であるＩＳＯ７８１６に準拠した通信プロトコルを適用できる。
【００７０】
図６に、プロセスカートリッジ２のプリント基板２２のＥＥＰＲＯＭ３３の本発明に特徴的な記憶内容について示す。
【００７１】
同図において、記憶領域３３ａには、トナー充填量情報としての定数、トナー充填量Ｑf（fはfillのf）が設定・記憶されている。
【００７２】
記憶領域３３ｂには、総トナー消費量情報としての変数、総トナー消費量Ｑc（cはconsumeのc）が記憶されている。
【００７３】
記憶領域３３ｃには、許容される消費量の誤差を示す定数、許容消費量誤差Ｑt（tはtoleranceのt）が設定・記憶されている。
【００７４】
記憶領域３３ｄには、フラグ変数である異常発生通知フラグＦａが記憶される。
【００７５】
記憶領域３３ａのトナー充填量Ｑfは、プロセスカートリッジ２の製造時またはリサイクルに、コネクタ２２ａに接続された設定専用端末を介して設定されるものであり、製造またはリサイクル時にプロセスカートリッジ２に実際に充填されたトナー量を画素数換算で設定・記憶した値である。
【００７６】
つまり、プロセスカートリッジ２が装着される画像形成装置１の形成対象画素１画素当たりの消費量をａグラムとして、プロセスカートリッジ２に実際に充填されたトナーがＡグラムなら、Ａ／ａ画素が設定される。
【００７７】
なお、トナー充填量、トナー消費量等の扱いは、本発明を実施するための最良の形態におけるように、１画素単位の画素数換算であってもよいし、例えば１００画素単位や、グラム単位等のその他の単位であってもよく、要するに本発明は、トナー充填量、トナー消費量等の情報をどのような単位で扱うかにより限定されるものではない。
【００７８】
画像形成装置１において、レター用紙（8.5inch×11inch）に、解像度600dpi（dots par inch）で全黒画像を印字した場合、形成対象画素数は、33660000画素（8.5×11×600×600）となるが、同じ条件で、文字画像を印字した場合、黒字率はおおよそ１０％〜２０％程度なので、形成対象画素数は3366000〜6732000になる。図６においては、トナー充填量Ｑfとして、現在「１００億画素」が設定・記憶されている。１ページ当たり形成対象画素数が3366000画素の画像データなら、約３０００ページ分印刷できる量である。
【００７９】
記憶領域３３ｂの変数、総トナー消費量Ｑcとしては、図６においては現在４９億２５７２万４８５４画素が記憶されている状態を示している。この総トナー消費量Ｑcは後述処理手順により加算されていくものである。なお、総トナー消費量Ｑcは、製造時またはリサイクル時にトナーを充填したときに、トナー充填量Ｑfの設定と同時に初期値０にリセットされるものである。
【００８０】
記憶領域３３ｃの許容消費量誤差Ｑtは、後述する処理手順により、総トナー消費量Ｑcとトナー充填量Ｑfとを比較する場合の許容誤差を設定するものであり、総トナー消費量Ｑcの精度が高ければ比較的小さい値に設定でき、低ければ、余裕をみて大きめの値に設定しておく。図６においては、２０億画素が設定されている。つまり、トナー充填量Ｑfの１００億画素対して２０％の余裕を持たせている。
【００８１】
記憶領域３３ｄの異常発生通知フラグＦａは、プロセスカートリッジ２に異常が生じている状態であることを示すもので、値「０」が「正常」、値「１」が「異常」を示す。なお、フラグＦａは、製造時またはリサイクル時にトナーを充填したときに、トナー充填量Ｑfの設定と同時に初期値０にリセットされるものである。
【００８２】
また、ＥＥＰＲＯＭ３３には、その他に、感光体ユニット２ｄなどのプロセスカートリッジ２と関連する構成要素の特性に応じた制御に必要な各種制御パラメータ情報、具体的には、露光量、帯電量、現像バイアスなどの作像条件等が記憶される。
【００８３】
また、ＥＥＰＲＯＭ３３には、カートリッジＩＤ、製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日、カートリッジロット、種類、認識番号、リサイクル回数の上限、カートリッジの構成部品の交換時期、トナーロット、保存期間等が記憶される。
【００８４】
以上の構成のプロセスカートリッジ２は、新品の製品として、または、リサイクル品として、画像形成装置１のメーカまたはそのメーカから認められた業者から、画像形成装置１に適合する品質が保証されたトナーが充填されて画像形成装置１の付属品として、または、画像形成装置１を納入したユーザからの注文に応じてユーザに納品する。
【００８５】
ユーザは、使用済みのプロセスカートリッジ２をリサイクル向けに回収してもらう一方、納品されたプロセスカートリッジ２を画像形成装置１にセットして画像形成装置１に画像形成動作を実行させる。
【００８６】
プロセスカートリッジ２に充填されるトナーは、画像形成装置１の特性に適合する品質のよいものを使用すべきであるため、ユーザは、画像形成装置１のメーカまたはそのメーカから認められた業者から品質が保証されたトナーが充填されたプロセスカートリッジ２を購入して使用すべきであるが、不正規のリサイクル業者等にプロセスカートリッジ２を渡して低コストかも知れないが品質がよくないこともよくある画像形成装置１のメーカが保証しない社外品のトナーを充填してもらってプロセスカートリッジ２を再度使用可能として使い続けようとする場合がある。
【００８７】
その場合、画像形成装置１の特性に適合しないトナーを使用したために、画像形成装置１内の画像形成機構に深刻なダメージを与えたり、プロセスカートリッジ２と一体的に構成される画像形成機構の寿命管理がおろそかになって印刷画質が低下してしまったりして、ユーザにとってかえって不利益となる場合があるばかりでなく、画像形成装置１のメーカにとってもしなくても済むはずのユーザ対応を強いられたりする。
【００８８】
そこで、本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置１及びプロセスカートリッジ２はプロセスカートリッジ２に実際に充填されたトナー量と、プロセスカートリッジ２から供給されて消費されたトナー量との不整合を監視することで、係る不利益の発生を未然防止できるようにする。
【００８９】
以下、そのための各処理手順について説明する。
【００９０】
先ず、図７に、画像形成装置１本体における単位画像形成動作制御処理手順、及び、プロセスカートリッジ２におけるトナー消費量監視処理手順について示す。
【００９１】
同図において、画像形成装置１本体側では、単位画像形成動作として、１ページ分の画像形成動作を行い（処理Ｓ１０１）、処理Ｓ１０１により形成済みの１ページ分の画像データが含む形成対象画素の総数Ｐtotalを計数する（処理Ｓ１０２）。
【００９２】
そして、計数した総数Ｐtotalを部分トナー消費量情報Ｑp(pはpartialのp)として、所定のインターフェースしての対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａを介してプロセスカートリッジ側に通知する（処理Ｓ１０３）。
【００９３】
なお、処理１０１ないし処理Ｓ１０３では、単位画像形成動作、つまり、総数Ｐtotal（部分トナー消費量情報Ｑp）の計数単位を１ページごととしたが、２ページごと、1文書（１または複数ページにより構成される）ごとなどの他の単位であってもよい。また、総数Ｐtotalの計数は、処理Ｓ１０１における形成動作における形成対象画素に対応するクロックをハードウェアカウンタにより計数することで行うようにしてもよい。要するに、本発明は、総数Ｐtotal（部分トナー消費量情報Ｑp）を取得する間隔により限定されるものではない。
【００９４】
一方、プロセスカートリッジ２のプリント基板２側では、処理Ｓ１０３による部分トナー消費量情報Ｑpの通知が所定のインターフェースとしての対本体Ｉ／Ｆ３４を介してあるかを監視していて（判断Ｓ２０１のＮｏのループ）、通知があると（判断Ｓ２０１のＹｅｓ）、図３の記憶領域３３ｂの総トナー消費量Ｑcを読み出して、通知されてきた部分トナー消費量情報Ｑpを加算して、新たな総トナー消費量Ｑcとして図３の記憶領域３３ｂに記憶する。
【００９５】
これにより、総トナー消費量Ｑcとして、画像形成装置１本体において、プロセスカートリッジ２から供給されて消費されたトナー量の累計が確実に記憶される。つまり、プロセスカートリッジ２をトナーがまだ残っているのに途中で画像形成装置１から外して別のプロセスカートリッジに交換してまた元に戻しても、プロセスカートリッジ２から供給されて消費されたトナー量の累計は、プロセスカートリッジ２自身が保持するため、総トナー消費量Ｑcに不整合を生じることなく確実に管理できる。
【００９６】
そして、処理２０２で更新した総トナー消費量Ｑcが、図６の記憶領域３３ａから読み出したトナー充填量Ｑfと図６の記憶領域３３ｃから読み出した許容消費量誤差Ｑtとを加算した値を超えたか否かを判断し（判断Ｓ２０３）、超えていない場合には（判断Ｓ２０３のＮｏ）、何もしないで判断Ｓ２０１に戻るが、超えている場合には（判断Ｓ２０３のＹｅｓ）、異常対応処理を行った上で（処理Ｓ２０４）、判断Ｓ２０１に戻る。
【００９７】
処理２０４の異常対応処理は、具体的には、図８に示す手順であり、画像形成装置１本体も関わっている。
【００９８】
つまり、図８において、プリント基板２２側における異常対応処理（処理Ｓ２０７４）において、具体的には、図６の記憶領域３３ｄのフラグＦａを１にセットした上で（処理Ｓ４０１）、画像形成装置１本体に、対本体Ｉ／Ｆ３４を介して、自カートリッジに異常が発生している旨を通知する（処理Ｓ４０２）。
【００９９】
処理Ｓ４０１により、プロセスカートリッジ２自体に、異常、具体的には、正規に充填した以上のトナーが自カートリッジから画像形成装置１本体に供給されて消費されたこと、すなわち、プロセスカートリッジ２が使用完了後画像形成装置１のメーカやそのメーカが認めた業者に返品されてリサイクルされることなく、不正規のトナーがプロセスカートリッジ２に充填されてプロセスカートリッジ２が１または複数回使い回されてから画像形成装置１のメーカやそのメーカが認めた業者に返品されてきた場合に、フラグＦａの値を専用の端末で読み出すことで、ユーザ側で不正規のトナー充填サービスが利用されたことを把握でき、電話等でユーザに注意を促したりするための情報として活用することができ、また、プロセスカートリッジ２の寿命評価の適正化も図れる。
【０１００】
処理Ｓ４０１のみで、処理Ｓ４０２を省いても、一定の効果を得ることできるが、画像形成装置１のユーザに直接注意を促すほうがいっそう効果的といえる。
【０１０１】
そこで、画像形成装置１本体でもプリント基板２２側の処理Ｓ４０２に対応して、カートリッジ異常監視処理を行っている。
【０１０２】
つまり、対カートリッジＩ／Ｆ５０９ａを介して、プロセスカートリッジ２に異常が発生した旨の通知があるかを監視していて（判断Ｓ３０１のＮｏのループ）、通知があると（判断Ｓ３０１のＹｅｓ）、カートリッジ異常対応処理を行った上で（処理Ｓ３０２）、判断Ｓ３０１に戻る。
【０１０３】
処理Ｓ３０２のカートリッジ異常対応処理は、具体的には、図９に示す手順である。
【０１０４】
同図において、先ず、操作表示部５０７の表示器に、「トナー残量の変化に異常が見られます。確認したら確認キーをおして下さい」、「トナー残量異常発生。良好な画像が得られないおそれがあります。確認したら確認キーをおして下さい」等の警告メッセージを表示出力する（処理Ｓ５０１）。その場合、ブザーにより警告音を可聴出力するようにしてもよい。
【０１０５】
処理Ｓ５０１の後は、操作表示部５０７を介して、処理Ｓ５０１のメッセージをユーザが確認したことを示す確認の操作入力（確認キーの押下）があるまで待ち（判断Ｓ５０２）、操作入力があると（判断Ｓ５０２のＹｅｓ）、処理を終了する。
【０１０６】
処理Ｓ３０２のカートリッジ異常対応処理としては、その他に、記録紙に警告メッセージを印刷して出力したり、併せてテストパターンを記録紙に印刷して画質に問題がないかどうかユーザに確認させたり、インターネット４００やＰＳＴＮ２００を介してサービスセンターに画像形成装置１の識別情報と共にカートリッジ異常の旨を通知して、画像形成装置１の管理データの１つとして活用して、正規のルートでプロセスカートリッジ２を購入するようユーザに促す対策をとるようにしてもよい。
【０１０７】
なお、以上本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置を含むシステム構成について示す図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置のブロック構成について示す図である。
【図３】本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置の構成について示す横断面図である。
【図４】本発明を実施するための最良の形態に係るプロセスカートリッジの構成について示す斜視図である。
【図５】本発明を実施するための最良の形態に係るプロセスカートリッジのプリント基板のブロック構成等について示す図である。
【図６】本発明を実施するための最良の形態に係るプロセスカートリッジのプリント基板のＥＥＰＲＯＭの記憶内容について示す図である。
【図７】本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置本体における単位画像形成動作制御処理手順、及び、本発明を実施するための最良の形態におけるプロセスカートリッジにおけるトナー消費量監視処理手順について示すフローチャートである。
【図８】本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置本体におけるカートリッジ異常監視処理手順について示すフローチャートである。
【図９】カートリッジ異常対応処理の具体的な処理手順について示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  画像形成装置
２  プロセスカートリッジ
【図１】
2006215108.tif 000003
【図２】
2006215108.tif 000004
【図３】
2006215108.tif 000005
【図４】
2006215108.tif 000006
【図５】
2006215108.tif 000007
【図６】
2006215108.tif 000008
【図７】
2006215108.tif 000009
【図８】
2006215108.tif 000010
【図９】
2006215108.tif 000011