(57)【要約】【課題】トナーホッパからのトナー供給経路の位置が限定されている形式であっても，トナーをなるべく最後まで使い切ることができるようにしたイメージングカートリッジおよびそれを用いる画像形成装置を提供すること。【解決手段】イメージングカートリッジ３では，トナーホッパ３２における画像形成の幅方向の１箇所にトナー補給口３９が形成されている。トナーホッパ３２の中に記憶通信部３４を配置するとともに，引っ張りバネ４０で，記憶通信部３４をトナー補給口３９から遠ざける向きに付勢するようにした。ただし，引っ張りバネ４０の弾力は，記憶通信部３４がトナー４１を押しのけることができない程度の弱いものとした。トナー４１があるうちは，記憶通信部３４はトナー４１の流れとともに図中左向きに移動していく。トナー４１がなくなると，記憶通信部３４は引っ張りバネ４０の弾力によりもとの位置へ戻る。【選択図】図３
2008216795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーホッパを有するとともに，画像形成装置に取り付けられて使用されるイメージングカートリッジにおいて，
前記トナーホッパ内に配置されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部と，
弾力により前記記憶通信部を付勢する弾性部材とを有し，
前記トナーホッパ内のトナーの残量が多いときには，前記弾性部材の弾力による前記記憶通信部の移動がトナーにより妨げられ，
前記トナーホッパ内のトナーの残量が少なくなると，前記記憶通信部が，前記弾性部材の弾力により移動し，
前記記憶通信部の位置により装置本体との通信状態が異なることを特徴とするイメージングカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のイメージングカートリッジにおいて，
前記トナーホッパには，画像形成幅の方向の特定の箇所に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，
前記弾性部材は，前記記憶通信部を，画像形成幅の方向に付勢して前記トナー補給口に対して接近させまたは離隔させるものであることを特徴とするイメージングカートリッジ。
【請求項３】
トナーホッパを有するとともに，画像形成装置に取り付けられて使用されるイメージングカートリッジにおいて，
前記トナーホッパには，画像形成幅の１端に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，
前記トナー補給口を通過するトナーの有無により位置を変えるアクチュエータ部材と，  前記アクチュエータ部材に搭載されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部とを有し，
前記記憶通信部の位置により装置本体との通信状態が異なることを特徴とするイメージングカートリッジ。
【請求項４】
装置本体と，前記装置本体に取り付けて使用されるイメージングカートリッジとを有し，前記イメージングカートリッジにトナーホッパが設けられている画像形成装置において，  前記イメージングカートリッジは，
前記トナーホッパ内に配置されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部と，
弾力により前記記憶通信部を付勢する弾性部材とを有し，
前記トナーホッパ内のトナー残量が多いときには，前記弾性部材の弾力による前記記憶通信部の移動がトナー圧により妨げられ，
前記トナーホッパ内のトナー残量が少なくなると，前記記憶通信部が，前記弾性部材の弾力により移動するものであり，
前記装置本体は，
前記記憶通信部との通信機能を有し，前記記憶通信部の位置によりその通信状態が異なる本体通信部と，
パラメータテーブルにより各部を制御する制御部とを有し，
前記制御部は，前記本体通信部と前記記憶通信部との通信状態により，パラメータテーブルを使い分けるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において，
前記本体通信部は，前記記憶通信部との通信状態によりその位置に関する情報を取得するものであり，
前記制御部は，前記記憶通信部の位置によりパラメータテーブルを使い分けるものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
装置本体と，前記装置本体に取り付けて使用されるイメージングカートリッジとを有し，前記イメージングカートリッジにトナーホッパが設けられている画像形成装置において，  前記イメージングカートリッジは，
前記トナーホッパ内に配置されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部と，
弾力により前記記憶通信部を付勢する弾性部材とを有し，
前記トナーホッパ内のトナー残量が多いときには，前記弾性部材の弾力による前記記憶通信部の移動がトナー圧により妨げられ，
前記トナーホッパ内のトナー残量が少なくなると，前記記憶通信部が，前記弾性部材の弾力により移動するものであり，
前記装置本体は，
前記記憶通信部との通信機能を有し，前記記憶通信部の位置によりその通信状態が異なり，その通信状態により前記記憶通信部の位置に関する情報を取得する本体通信部と，    各部を制御する制御部とを有し，
前記制御部は，
前記記憶通信部がトナーエンプティを示すエンプティ位置にあることを検知すると，画像形成動作を停止させるとともに前記記憶通信部にエンプティ歴を書き込み，
新たに装着されたイメージングカートリッジの記憶通信部から所定回数以上のエンプティ歴が検出されると，画像形成動作を拒否するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において，前記イメージングカートリッジは，
前記トナーホッパにおける画像形成幅の方向の特定の箇所に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，
前記弾性部材は，前記記憶通信部を，画像形成幅の方向に，エンプティ位置へ向けて付勢するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
装置本体と，前記装置本体に取り付けて使用されるイメージングカートリッジとを有し，前記イメージングカートリッジにトナーホッパが設けられている画像形成装置において，  前記イメージングカートリッジは，
前記トナーホッパにおける画像形成幅の１端に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，
前記トナー補給口を通過するトナーの有無により位置を変えるアクチュエータ部材と，
前記アクチュエータ部材に搭載されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部とを有し，
前記装置本体は，
前記記憶通信部との通信機能を有し，前記記憶通信部の位置によりその通信状態が異なる本体通信部と，
前記記憶通信部と通信して通信状態によりその位置を検知する本体通信部と，
各部を制御する制御部とを有し，
前記制御部は，前記記憶通信部の位置によりトナーエンプティと判断すると，画像形成動作を停止させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置およびそのイメージングカートリッジに関する。さらに詳細には，カートリッジ方式であり，カートリッジ内のトナー量に応じた画像形成制御を行うようにした画像形成装置およびそのイメージングカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，トナーカートリッジを用いる画像形成装置においては，カートリッジ内のトナーの残量を知りたいという要求がある。このため，例えば特許文献１に記載された画像形成装置では，トナーカートリッジ内に電極の対を設けている。そして，一方の電極を可撓性フィルム片に取り付けている。これにより両電極が，トナーレベルが高いときには接触せず，トナーレベルが下がると接触するようにしている。すなわち両電極間の通電状態により，トナーレベルを検知しているのである。
【特許文献１】特開２００５−１９５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，前記した従来の技術には，次のような問題点があった。すなわち，特許文献１のような電極間の通電状態により検知する方式では，電極の対の場所でのトナーの有無しかわからないのである。このため，検知結果の精度は必ずしも高くない。それでも，画像形成幅のほぼ全体にわたってライン状にトナーを供給するカートリッジの場合には，一応の使用が可能である。幅方向全体にわたってほぼ均一にトナーが減少していくからである。
【０００４】
しかし，幅方向中の特定の箇所にトナー供給口が設けられているカートリッジの場合にはそうではない。カートリッジ内でのトナーの減り方が均一でないからである。そのため，この種のカートリッジの場合に特許文献１のようなトナー残量検知技術を用いると，トナーを最後まで使い切れない傾向があった。カートリッジ内に電極対を多数設けて対処することも考えられるが，それでは部品点数などの面で問題があった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，トナーホッパからのトナー供給経路の位置が限定されている形式のものにおいて，トナーをなるべく最後まで使い切ることができるようにしたイメージングカートリッジおよびそれを用いる画像形成装置を提供することにある。さらに好ましくは，トナーの使用の進行状況に応じた画像形成を行うことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のイメージングカートリッジは，トナーホッパを有するとともに，画像形成装置に取り付けられて使用されるものであって，トナーホッパ内に配置されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部と，弾力により記憶通信部を付勢する弾性部材とを有し，トナーホッパ内のトナーの残量が多いときには，弾性部材の弾力による記憶通信部の移動がトナーにより妨げられ，トナーホッパ内のトナーの残量が少なくなると，記憶通信部が，弾性部材の弾力により移動し，記憶通信部の位置により装置本体との通信状態が異なるものである。また，本発明の画像形成装置は，上記のイメージングカートリッジを取り付けて画像形成を行う装置である。
【０００７】
本発明のイメージングカートリッジでは，トナーホッパ内にて，弾性部材が記憶通信部を付勢している。しかし，トナーホッパ内のトナーの残量が多いときには，記憶通信部の移動がトナーにより妨げられている。この状態では，記憶通信部は，弾性部材の弾性よりもむしろ，トナーホッパ内のトナーの消費に伴う流れによって移動することになる。記憶通信部が弾性部材の弾性に従って動くのは，トナーホッパ内のトナーの残量が少なくなってからである。そして，このような記憶通信部の移動は，通信状態の変化により，装置本体側に把握されることになる。
【０００８】
本発明のイメージングカートリッジは，トナーホッパには，画像形成幅の方向の特定の箇所に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，弾性部材は，記憶通信部を，画像形成幅の方向に付勢してトナー補給口に対して接近させまたは離隔させるものとすることができる。本発明では，このようにトナーホッパからのトナー供給経路の位置が限定されている形式のものであっても，トナーの残量に対して適切な画像形成制御を行うことができる。
【０００９】
本発明の画像形成装置の装置本体は，記憶通信部との通信機能を有し，記憶通信部の位置によりその通信状態が異なる本体通信部と，パラメータテーブルにより各部を制御する制御部とを有し，制御部は，本体通信部と記憶通信部との通信状態により，パラメータテーブルを使い分けるものとすることができる。こうすると，記憶通信部の位置に応じて，トナーの劣化状況に合わせたパラメータテーブルを選択して使用することができる。記憶通信部の位置は，イメージングカートリッジの使用開始からのトナー使用量，つまりトナーの劣化状況によって変わるからである。つまり，本体通信部は，記憶通信部との通信状態によりその位置に関する情報を取得することができる。そして制御部は，記憶通信部の位置によりパラメータテーブルを使い分ければよいのである。
【００１０】
あるいは本発明の画像形成装置の本体は，本体通信部と，各部を制御する制御部とを有し，制御部は，記憶通信部がトナーエンプティを示すエンプティ位置にあることを検知すると，画像形成動作を停止させるとともに記憶通信部にエンプティ歴を書き込み，新たに装着されたイメージングカートリッジの記憶通信部から所定回数以上のエンプティ歴が検出されると，画像形成動作を拒否するものとすることもできる。
【００１１】
この場合には例えば，イメージングカートリッジを，トナーホッパにおける画像形成幅の方向の特定の箇所に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，弾性部材は，記憶通信部を，画像形成幅の方向に，エンプティ位置へ向けて付勢するものとしておけばよい。こうすると，記憶通信部が，トナーによる邪魔が解除されて弾性部材の付勢どおりに動いたときに，記憶通信部がトナーエンプティ位置に来たものと判断することができる。
【００１２】
本発明のイメージングカートリッジは，トナーホッパを有するとともに，画像形成装置に取り付けられて使用されるものであって，トナーホッパには，画像形成幅の１端に，補給のためにトナーを流出させるトナー補給口が形成されており，トナー補給口を通過するトナーの有無により位置を変えるアクチュエータ部材と，アクチュエータ部材に搭載されるとともに，記憶機能と，装置本体との通信機能とを有する記憶通信部とを有し，記憶通信部の位置により装置本体との通信状態が異なるものとしてもよい。
【００１３】
そして本発明の画像形成装置は，上記のイメージングカートリッジを取り付けて使用され，装置本体に，記憶通信部との通信機能を有し，記憶通信部の位置によりその通信状態が異なる本体通信部と，記憶通信部と通信して通信状態によりその位置を検知する本体通信部と，各部を制御する制御部とを有し，制御部は，記憶通信部の位置によりトナーエンプティと判断すると，画像形成動作を停止させることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，トナーホッパからのトナー供給経路の位置が限定されている形式であっても，トナーをなるべく最後まで使い切ることができるようにしたイメージングカートリッジおよびそれを用いる画像形成装置が提供されている。さらに，トナーの使用の進行状況に応じた画像形成を行うことができるようにしたイメージングカートリッジおよびそれを用いる画像形成装置も提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，タンデム式のフルカラー画像形成装置に，本発明を適用したものである。
【００１６】
［第１の形態］
図１に，第１の形態に係る画像形成装置の断面図を示す。図１の画像形成装置１は，転写ベルト２と，この転写ベルト２に沿って配置された４台のイメージングカートリッジ３とを有している。各イメージングカートリッジ３は，着脱可能である。画像形成装置１にはこの他，給紙装置４，定着装置５，露光装置６，両面印刷時用戻りパス７，電源基板８などが設けられている。この画像形成装置１では，給紙装置４から供給された印刷用紙等の記録媒体は，転写ベルト２上に担持され，各イメージングカートリッジ３から直接にトナー像の転写を受けるようになっている。
【００１７】
図１の画像形成装置１ではさらに，４つのイメージングカートリッジ３と，露光装置６との間に，仕切り板１０が設けられている。そしてこの仕切り板１０に，本体通信部１１が取り付けられている。本体通信部１１は，図１中では４つあり，それぞれがイメージングカートリッジ３の１つと対応している。ただし後述するように，それぞれ，３つの本体通信部１１が紙面と垂直な方向に並んで存在している。なお，仕切り板１０には，適宜の箇所に窓が形成されており，露光装置６による露光に支障がないようになっている。
【００１８】
イメージングカートリッジ３の拡大断面図を図２に示す。イメージングカートリッジ３は，感光体ドラム３０と，現像器３１と，トナーホッパ３２と，廃トナータンク３３と，記憶通信部３４とを有している。記憶通信部３４は，現像器３１とトナーホッパ３２との間の隔壁３５におけるトナーホッパ３２側の面に位置している。すなわち記憶通信部３４は，トナーホッパ３２の中にあり外部から手で触れることはできない。ただし後述するように，記憶通信部３４は隔壁３５に沿って移動可能である。
【００１９】
また，図２中には回転軸しか示していないが，トナーホッパ３２内には，トナーを現像器３１の方へ向けて押しやる攪拌羽３７，３８が設けられている。なお，露光装置６からのレーザ光は，トナーホッパ３２と廃トナータンク３３との間の隙間３６を通って感光体ドラム３０に照射されるようになっている。
【００２０】
記憶通信部３４は，種々の情報を記憶する機能と，本体通信部１１との通信機能とを有している。記憶通信部３４に記憶される情報には，書き換え不能情報と書き換え可能情報とがある。書き換え不能情報としては，機種情報，仕向情報，色情報，個体識別情報等があり，書き換え可能情報としては，新品情報，印刷枚数情報等がある。書き換え可能情報にはこの他，後述するような，イメージングカートリッジ３としてのトナーエンプティ歴，ニアエンプティ歴に関する情報もある。記憶通信部３４はイメージングカートリッジ３の内部に取り付けられているので，外部から手などで触ることはできない。よって，脱落して紛失したり，記憶内容を不正に改竄されたりするおそれはほとんどない。
【００２１】
図３に，イメージングカートリッジ３の図２中Ｘ−Ｘ断面の概念図を示す。図３中の左右方向が，画像形成の幅方向，つまり感光体ドラム３０の軸方向に相当する。イメージングカートリッジ３では，隔壁３５の１箇所に，トナーホッパ３２と現像器３１とを連通するトナー補給口３９が形成されている。つまりイメージングカートリッジ３では，トナーホッパ３２から現像器３１へのトナーの補給は画像形成幅の中の特定の箇所で行われる。すなわち，トナーホッパ３２内で攪拌羽３７，３８（図２参照）に押しやられたトナー４１は，一旦トナー補給口３９のところに集まる。そして，トナー補給口３９を通過したトナー４２は，現像器３１の中で再び幅方向全体に広がって現像に供される。
【００２２】
隔壁３５におけるトナーホッパ３２側の面には，引っ張りバネ４０が設けられている。引っ張りバネ４０の図３中右端は，隔壁３５に固定されている。左端には，記憶通信部３４が取り付けられている。これにより記憶通信部３４は，隔壁３５に対してスライド移動できるようになっている。すなわちこのスライド移動は，画像形成の幅方向の移動であり，図１，図２においては紙面に垂直な方向である。図３中の３４（Ａ），３４（Ｂ），３４（Ｃ）は，このスライド移動による記憶通信部３４の位置の変化を示すものである。記憶通信部３４が３個あることを意味するのではない。３４（Ａ）はトナー補給口３９から遠い位置であり，３４（Ｃ）はトナー補給口３９に近い位置である。３４（Ｂ）はその中間の位置である。
【００２３】
そして，トナーホッパ３２と対向する仕切り板１０には，３つの本体通信部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが設けられている。こちらは実際に３個ある。図１，図２においては重なっていて１つしか現れていなかったのである。なお，以下においても，本体通信部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを特に区別せずにまとめて「本体通信部１１」ということがある。
【００２４】
本体通信部１１Ａは位置３４（Ａ）と，本体通信部１１Ｂは位置３４（Ｂ）と，本体通信部１１Ｃは位置３４（Ｃ）と，それぞれ対応している。すなわち，記憶通信部３４が位置３４（Ａ）にあるとき，記憶通信部３４から見て最も近い本体通信部は，１１Ａである。このため，本体通信部１１Ａの通信状態が最も良い。言い替えると，本体通信部１１Ａが受信する信号強度が最も強い。同様に位置３４（Ｂ），３４（Ｃ）にあるとき，それぞれ，本体通信部１１Ｂ，１１Ｃの通信状態が最も良い。これにより，記憶通信部３４の位置を画像形成装置１の本体側で把握できるのである。そして画像形成装置１の本体側では，記憶通信部３４の現在位置の他に，各位置に滞留した累積時間も把握するようになっている。
【００２５】
新品のイメージングカートリッジ３においては，記憶通信部３４は位置３４（Ｃ）にある。使用を開始すると，トナー４１のトナー補給口３９への流れに引きずられて，記憶通信部３４が位置３４（Ｃ）から位置３４（Ｂ），さらに位置３４（Ａ）へと移動していく。これを本体通信部１１Ａ〜１１Ｃで検知することにより，トナー４１の残量の減少傾向を把握できるようになっている。
【００２６】
ここで，引っ張りバネ４０の張力はさほど強いものではない。すなわち引っ張りバネ４０は，トナー４１を押しのけてまで記憶通信部３４を引き寄せることはできない。このため，記憶通信部３４がトナー４１に埋まっているうちは，引っ張りバネ４０の張力により記憶通信部３４が位置３４（Ｃ）へ向けて引き戻されることがない。トナーホッパ３２中のトナー４１がほとんどなくなると，図４に示すように，記憶通信部３４は引っ張りバネ４０の張力により位置３４（Ｃ）へ引き戻されることになる。
【００２７】
本形態の画像形成装置１の制御系は，図５のブロック図に示すように構成されている。すなわち装置本体には，既出のものの他，制御部９，操作・表示部２８，機械駆動部２９が設けられている。操作・表示部２８は，ユーザによる操作の受付とユーザに対するメッセージの表示を行うものである。機械駆動部２９は，画像形成装置１の各部の動作部分を駆動するモータ等のアクチュエータ類のことである。
【００２８】
制御部９は，画像形成装置１の全体の動作の統括制御をするものである。制御部９が行う制御には，現像や転写などの主要プロセスにおけるバイアス設定が含まれている。制御部９はそのためのバイアステーブルとして，バイアステーブルＰ，Ｑ，Ｒなど多数を有している。バイアステーブルＰは，トナーが新しい状況に適したバイアス値を集めたテーブルである。一方，バイアステーブルＱは，トナーがある程度劣化した状況に適したバイアス値を集めたテーブルである。バイアステーブルＲは，トナーの劣化がかなり進んだ状況に適したバイアス値を集めたテーブルである。
【００２９】
制御部９はむろん，トナーの状況に応じて，各バイアステーブルのうち適切なものを選択して用いる。ただし，新しいトナーに適しているバイアステーブルＰがデフォルト選択である。制御部９はこの他，本体通信部１１と記憶通信部３４との通信結果に基づく種々の判断やその判断結果に基づく制御をも行う。
【００３０】
画像形成装置１では，イメージングカートリッジ３が装着されるとまず，記憶通信部３４から機種情報，仕向情報，色情報等を読み出す。これにより，装着されたイメージングカートリッジ３が正しいものであるか否かを判断する。他機種用などのものを用いると，トナーの種類の違いなどにより，適切な画像形成ができないからである。カートリッジの全体形状や取り付け部形状により他機種用などのものは装着できない筈であるが，不正改造の可能性も皆無ではない。そのため，記憶情報にて確認するのである。読み出した情報が不適切なものであったときや，情報を読み出せなかったとき，または通信自体が不可能であったときは，操作・表示部２８で警告を発して動作を停止する。
【００３１】
記憶通信部３４から正しい情報が読み出された場合には，図６のフローチャートの処理を実行する。このフローではまず，イメージングカートリッジ３のトナーエンプティ歴を確認する（＃１）。すなわち，記憶通信部３４からトナーエンプティ歴の回数を読み出す。そして，そのトナーエンプティ歴の回数が０回であるか否かを判断する（＃２）。０回であった場合には（＃２：Ｙｅｓ），そのまま，後述する図７のフローチャートへ進む。
【００３２】
＃２でトナーエンプティ歴の回数が０回でなかった場合には（＃２：Ｎｏ），トナーエンプティ歴の回数が１回以内であるか否かを判断する（＃３）。１回以内であった場合には（＃３：Ｙｅｓ），記憶通信部３４に記録されている種々のモニタ情報をリセットする（＃４）。それから図７のフローチャートへ進む。
【００３３】
新たに装着したイメージングカートリッジ３にトナーエンプティ歴があるということは，そのイメージングカートリッジ３はトナーの再充填がなされたものであるということである。そのため，再充填前の先回の使用時の使用履歴（印刷枚数，攪拌羽３７，３８の駆動歴，トナー補給口３９に弁がある場合のその開閉歴等）が記憶通信部３４に記録されている。これらがそのままではその後の画像形成動作が適切にできないので，＃４でこれをリセットするのである。ただし当然のことながら，トナーエンプティ歴はリセットしない。
【００３４】
＃３でトナーエンプティ歴の回数が１回を超えていた場合には（＃３：Ｎｏ），操作・表示部２８で警告表示をした上で（＃５），画像形成装置１の動作を停止する。装着されているイメージングカートリッジ３が古く，部品の耐用限界が来ているおそれがあるからである。なお，＃３で許容するトナーエンプティ歴の上限回数は，１回に限らない。２回以上のある決まった回数に設定してもよい。
【００３５】
次に，図７のフローチャートについて説明する。この制御フローによる画像形成においては，前述のように制御部９は，原則としてデフォルト選択のバイアステーブルＰを使う。画像形成自体は，プリント要求に従い随時行われる。それによりイメージングカートリッジ３においては，トナーホッパ３２内のトナー４１が消費されて減少していく。それとともにトナーホッパ３２内では，前述のようにトナー４１の流れにより記憶通信部３４が移動していく。
【００３６】
図７のフローではまず，記憶通信部３４が図３中の「Ａ」の範囲内の位置（以下，「Ａ位置」という。「Ｂ位置」，「Ｃ位置」も同じ。）にあるか否かを判断する（＃１１）。この判断は前述のように，本体通信部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの通信状態の良否による。記憶通信部３４がＡ位置になかった場合には（＃１１：Ｎｏ），同様にして，記憶通信部３４がＢ位置にあるか否かを判断する（＃１２）。記憶通信部３４の位置がＢ位置でもなかった場合には（＃１２：Ｎｏ），記憶通信部３４がＡ位置に滞留した累積時間が，あらかじめ定められた所定値以上か否かを判断する（＃１３）。
【００３７】
累積滞留時間が所定値に満たなかった場合には（＃１３：Ｎｏ），＃１１へ戻る。累積滞留時間が所定値以上であった場合には（＃１３：Ｙｅｓ），操作・表示部２８にトナーエンプティの旨の表示を行う（＃１４）。それとともに，記憶通信部３４にトナーエンプティ歴を書き込む。そして画像形成動作を停止する。
【００３８】
＃１２において記憶通信部３４がＢ位置にあった場合には（＃１２：Ｙｅｓ），Ｂ位置への滞留時間が，あらかじめ定められた所定値以上か否かを判断する（＃１５）。ここでの所定値は，前述の＃１３での所定値とは別である。Ｂ位置への滞留時間が所定値に満たなかった場合には（＃１５：Ｎｏ），制御部９で使用するバイアステーブルの変更が済んでいるか否かを判断する（＃１６）。ここで判断するのは，デフォルト選択のバイアステーブルＰから第２選択のバイアステーブルＱへの変更が済んでいるかどうかである。
【００３９】
変更が済んでいなかった場合，すなわちバイアステーブルＰが選択されていた場合には（＃１６：Ｎｏ），バイアステーブルの選択を変更する（＃１７）。すなわち，バイアステーブルＰの選択を解除して，バイアステーブルＱを新たに選択する。そして＃１１へ戻る。＃１６で変更が済んでいた場合，すなわちバイアステーブルＱが選択されていた場合には（＃１６：Ｙｅｓ），そのまま＃１１へ戻る。
【００４０】
＃１５においてＢ位置への滞留時間が所定値に達していた場合には（＃１５：Ｙｅｓ），バイアステーブルの変更が済んでいるか否かを判断する（＃１８）。ここで判断するのは，＃１６のときと異なり，第２選択のバイアステーブルＱから第３選択のバイアステーブルＲへの変更が済んでいるかどうかである。変更が済んでいなかった場合，すなわちバイアステーブルＱが選択されていた場合には（＃１８：Ｎｏ），バイアステーブルの選択を変更する（＃１９）。すなわち，バイアステーブルＱの選択を解除して，バイアステーブルＲを新たに選択する。＃１８で変更が済んでいた場合，すなわちバイアステーブルＲが選択されていた場合には（＃１８：Ｙｅｓ），そのまま＃１１へ戻る。
【００４１】
＃１１において記憶通信部３４がＡ位置にあった場合には（＃１１：Ｙｅｓ），記憶通信部３４にニアエンプティ表示履歴が記録されているか否かを判断する（＃２０）。ニアエンプティ表示履歴があれば（＃２０：Ｙｅｓ），そのまま＃１１へ戻る。ニアエンプティ表示履歴がなかった場合には（＃２０：Ｎｏ），記憶通信部３４にシェイク歴を記録する。そしてバイアステーブルを変更する（＃２１）。そして，その後所定枚数のプリントがなされたら，トナーエンプティの表示をして，記憶通信部３４にトナーエンプティ歴を書き込む（＃２２）。そして画像形成動作を停止する。以上が図７のフローの処理である。
【００４２】
続いて，イメージングカートリッジ３の使用による制御状況の変遷を，図７のフローチャートに即して説明する。
【００４３】
まず，新品あるいはトナー再充填直後のイメージングカートリッジ３では，記憶通信部３４が図３中のＣ位置にある。このとき引っ張りバネ４０は，ほぼ自然長の状態である。記憶通信部３４がＣ位置にあることから，図７中では，＃１１，＃１２ともにＮｏと判断される。そして＃１３ではもＮｏと判断されることになる。記憶通信部３４がＡ位置にあった履歴がないからである。このため，図７中，
＃１１：Ｎｏ→＃１２：Ｎｏ→＃１３：Ｎｏ→リターン
の経路で循環しながら，バイアステーブルＰでの画像形成が行われる。
【００４４】
画像形成の実行によりトナーが消費されると，トナーホッパ３２中のトナー４１の流れにより，記憶通信部３４が図７中左向きに移動していく。これにより引っ張りバネ４０は，自然長よりも伸長された状態となる。しかし記憶通信部３４がトナー４１に埋もれているので，記憶通信部３４を引き戻すことができない。
【００４５】
記憶通信部３４がＣ位置からＢ位置に移ると，＃１２の判断がＹｅｓになる。すると，＃１５でＮｏと判断される。Ｂ位置になったばかりで滞留時間はまだごく短いからである。続いて＃１６でもＮｏと判断される。この時点ではバイアステーブルＰが選択された初期状態のままだからである。このため＃１７で，バイアステーブルの選択がＱに変更される。イメージングカートリッジ３の使用がある程度進み，トナーが多少劣化した状況に合わせたバイアステーブルＱの方が好都合となっているからである。言い替えると，記憶通信部３４が，トナーホッパ３２内でのトナーの流れに沿った向きに移動すると，本体側ではトナーが劣化したものとして取り扱うのである。
【００４６】
＃１６：Ｎｏの判断がなされるのは１巡だけで，次巡からは＃１６の判断はＹｅｓである。このため，この後当分，図７中，
＃１１：Ｎｏ→＃１２：Ｙｅｓ→＃１５：Ｎｏ→＃１６：Ｙｅｓ→リターン
の経路で循環しながら，バイアステーブルＱでの画像形成が行われる。
【００４７】
記憶通信部３４がＢ位置になってからの滞留時間が＃１５に設定されている所定時間に達すると，＃１５の判断がＹｅｓになる。すると，＃１８でＮｏと判断される。この時点ではバイアステーブルＱが選択されているからである。このため＃１９で，ニアエンプティの表示，記録がなされる。トナーホッパ３２内のトナー４１の残量がかなり少なくなっているからである。この表示により，新たなイメージングカートリッジ３の手配をユーザに促すことができる。＃１９ではまた，バイアステーブルの選択がＲに変更される。イメージングカートリッジ３の使用開始から相当に期間が経過しており，トナーの劣化が進行した状況に合わせたバイアステーブルＲの方が好都合となっているからである。
【００４８】
＃１８：Ｎｏの判断がなされるのは１巡だけで，次巡からは＃１８の判断はＹｅｓである。このため，この後しばらく，図７中，
＃１１：Ｎｏ→＃１２：Ｙｅｓ→＃１５：Ｙｅｓ→＃１８：Ｙｅｓ→リターン
の経路で循環しながら，バイアステーブルＲでの画像形成が行われる。
【００４９】
さらなる画像形成の実行により，記憶通信部３４は図７中さらに左向きに移動していく。これにより記憶通信部３４がＢ位置からＡ位置に移ると，＃１１の判断がＹｅｓになる。すると，＃２０でＹｅｓと判断される。［００４７］で記したように＃１９でニアエンプティ歴が記憶通信部３４に記録されているからである。このため，この後しばらくの間，図７中，
＃１１：Ｙｅｓ→＃２０：Ｙｅｓ→リターン
の経路で循環しながら，バイアステーブルＲでの画像形成がさらに行われる。
【００５０】
さらに画像形成を行うと，トナーホッパ３２中にトナー４１がほとんど残っていない状態となる。これにより図４に示したように，記憶通信部３４がトナー４１から露出する。すると，自然長に戻ろうとする引っ張りバネ４０の張力により記憶通信部３４がＣ位置に戻る。
【００５１】
こうなると，＃１１の判断が再びＮｏになり，さらに＃１２の判断もＮｏとなる。そして，＃１３ではＹｅｓと判断される。記憶通信部３４がＡ位置に移動してからＣ位置に戻るまでにある程度の時間が経過しているからである。この間のＡ位置での滞留時間が，＃１３に設定されている所定時間より長いのである。言い替えると，通常の使用によりトナーホッパ３２がトナー切れに至ると＃１３の判断がＹｅｓとなるように，＃１３の所定時間が設定されているのである。
【００５２】
このため，＃１４でトナーエンプティの表示や記録がなされる。そして動作停止となる。この場合には，新品あるいはトナー再充填後のイメージングカートリッジ３に交換しないと，その後の画像形成はできない。つまり，トナー４１による邪魔が解除されて記憶通信部３４が引っ張りバネ４０の張力の通りに動くと，トナーエンプティが検知されるのである。
【００５３】
このように本形態では，トナーホッパ３２内のトナー４１の流れによる記憶通信部３４の移動を検知して，使用するバイアステーブルを変更していく。このため，トナー補給口３９が画像形成幅の中の特定の箇所にしか設けられていないにもかかわらず，トナー４１の実際の残量に対して精度よく合致した制御を行うことができる。
【００５４】
シェイク動作がなされる等の原因で，記憶通信部３４がトナーホッパ３２内のトナー４１の残量からかけ離れた位置に来てしまうこともあり得ないわけではない。その場合には，＃１９のニアエンプティ歴が記録されないうちに，記憶通信部３４がＡ位置に来てしまうようなことが起こりうる。その場合には図７中，
＃１１：Ｙｅｓ→＃２０：Ｎｏ
の経路となる。そこでこの場合には，＃２１でシェイク歴の記録とバイアステーブルの変更を行う。ここで選択されるバイアステーブルは，トナーの種々の劣化状況に平均的に合わせられたテーブルである。トナーの実際の劣化状況がわからないからである。そして，あらかじめ定めた所定枚数のプリント後に画像形成を停止する（＃２２）。
【００５５】
なお，本形態において，Ｂ位置，Ｃ位置のような詳細な位置の識別をしない簡略な変形例も考えられる。すなわち，図４に示したような，トナー切れ時の記憶通信部３４の移動のみを制御に利用するのである。これでも，トナーエンプティの適切な検知は可能である。
【００５６】
［第２の形態］
前記の第１の形態の引っ張りバネ４１に代えて圧縮バネを用いることもできる。これが第２の形態である。図８および図９に，第２の形態におけるイメージングカートリッジの，図３および図４に相当する図を示す。
【００５７】
本形態では，図８に示す新品状態において圧縮バネ４３は，自由長より圧縮された状態にある。ここで圧縮バネ４３の弾力は，記憶通信部３４にトナー４１を押しのけさせるほど強いものではない。このためトナー４１があるうちは，記憶通信部３４はあまり大きくは動かない。しかし図９に示すようにトナー４１が著しく減少して記憶通信部３４が露出すると，圧縮バネ４３の弾力により記憶通信部３４がトナー補給口３９に大きく近づくのである。この動きを利用して，第１の形態と同様の制御を行うことができる。
【００５８】
［第３の形態］
本発明は，カートリッジの側面にトナー補給管があるタイプのものにも適用できる。これが第３の形態である。図１０および図１１に，第３の形態におけるイメージングカートリッジの，図３および図４に相当する図を示す。
【００５９】
本形態では，イメージングカートリッジ５０における図中左側面に，トナーホッパ５２から現像器５１へのトナーの補給管５３が設けられている。その直下に，現像器５１側の補給受け口５４が設けられている。トナーホッパ５２から補給管５３へのトナー補給口５５のところに，バタフライ弁５６が設けられている。本形態における記憶通信部３４は，このバタフライ弁３４に取り付けられている。
【００６０】
本形態のイメージングカートリッジ５０では，トナーホッパ５２にトナー４１があるうちは，トナーホッパ５２から補給管５３へのトナーの流れに押されて，バタフライ弁５６が開いた状態にある。この状態が図１０に示されている。一方，トナーホッパ５２のトナー４１がなくなると，バタフライ弁５６は自重により閉状態となる。このバタフライ弁５６の動きに伴って記憶通信部３４も移動する。すなわちバタフライ弁５６は，トナー補給口５５のところでのトナーの有無により記憶通信部３４を移動させるアクチュエータである。
【００６１】
このため，トナーホッパ５２内のトナー４１の有無により，記憶通信部３４と本体側の通信部との間の通信状態が異なる。通信状態が異なるというのは例えば，一方の状態でのみ通信が可能で，他方の状態では通信不可である，ということである。または，両状態で信号強度（アナログ電圧の高低など）が異なる，ということでもよい。デジタル信号のハイローが逆になる，ということでもよい。これにより，トナーホッパ５２のトナー切れを検知でき，第１の形態で説明したトナーエンプティ関連の制御を行うことができる。本形態のトナーホッパ５２の分解斜視図を図１２に示す。トナーホッパ５２の中には，攪拌羽５７やスクリュー５８が設けられている。
【００６２】
［第４の形態］
本発明は，複数のイメージングカートリッジを一体的に脱着する形式の画像形成装置にも適用できる。これが第４の形態である。図１３に示す本形態の画像形成装置６０は，中間転写ベルト６１を含む一体カートリッジ６２を装着して画像形成を行うものである。この一体カートリッジ６２にさらに，４色のイメージングカートリッジ６３が脱着可能とされている。このような画像形成装置６０における個々のイメージングカートリッジ６３にも，本発明の適用が可能である。
【００６３】
本形態における一体カートリッジには，さらに２通りのタイプが考えられる。図１４に示すのがその第１の構成例である。この構成例では，一体カートリッジに対し，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のイメージングカートリッジが個別に脱着可能である。図１５は第２の構成例である。この構成例では，一体カートリッジに対し，ブラック（Ｋ）のイメージングカートリッジと，３色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）のイメージングカートリッジとが脱着可能である。
【００６４】
以上詳細に説明したように前記各実施の形態によれば，トナーホッパ内に記憶通信部を設け，画像形成に伴うトナーの流れに応じて，記憶通信部が移動するようにした。そして，この移動に伴う本体通信部との間の通信状態の変化により，トナーの消費状況を把握するようにした。これにより，トナーホッパからのトナーの供給が画像形成幅内の特定の箇所のみで行われるものであっても，トナーの減少状況や劣化状況に適切に対応した精度よい画像形成制御ができる画像形成装置およびそのイメージングカートリッジが実現されている。さらに，トナーエンプティの検知によりその旨を記憶通信部に書き込むことで，そのイメージングカートリッジの再生後の画像形成制御をより適切に行うことができるようになっている。
【００６５】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，イメージングカートリッジとは，少なくともトナーホッパを有するものであればよい。実施の形態の図２では，トナーホッパの他に現像器と感光体と廃トナータンクを含んだものを例示したが，これに限らない。トナーホッパだけのもの，トナーホッパと現像器とからなるもの，さらに感光体を含むもの，転写装置の一部を含むもの，などのいずれでもよい。また，各部の具体的形状は図示の通りでなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の形態に係る画像形成装置の構造を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置におけるイメージングカートリッジを拡大して示す断面図である。
【図３】図２のイメージングカートリッジにおけるＸ−Ｘ断面を示す概念図である。
【図４】図３のイメージングカートリッジがトナーエンプティに至った状態を示す概念図である。
【図５】第１の形態に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】第１の形態に係る画像形成装置における制御系の第１のフローチャートである。
【図７】第１の形態に係る画像形成装置における制御系の第２のフローチャートである。
【図８】第２の形態において図３に相当する概念図である。
【図９】第２の形態において図４に相当する概念図である。
【図１０】第３の形態において図３に相当する概念図である。
【図１１】第３の形態において図４に相当する概念図である。
【図１２】第３の形態のトナーホッパの分解斜視図である。
【図１３】第４の形態に係る画像形成装置の構造を示す断面図である。
【図１４】第４の形態における一体カートリッジの第１の構成例を示す斜視図である。
【図１５】第４の形態における一体カートリッジの第２の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１，６０        画像形成装置
３，５０，６３  イメージングカートリッジ
９              制御部
１１，１１Ａ等  本体通信部
３２，５２      トナーホッパ
３４            記憶通信部
３９，５５      トナー補給口
４０            引っ張りバネ
４３            圧縮バネ
５６            バタフライ弁（アクチュエータ）
【図１】
2008216795.tif 000003
【図２】
2008216795.tif 000004
【図３】
2008216795.tif 000005
【図４】
2008216795.tif 000006
【図５】
2008216795.tif 000007
【図６】
2008216795.tif 000008
【図７】
2008216795.tif 000009
【図８】
2008216795.tif 000010
【図９】
2008216795.tif 000011
【図１０】
2008216795.tif 000012
【図１１】
2008216795.tif 000013
【図１２】
2008216795.tif 000014
【図１３】
2008216795.tif 000015
【図１４】
2008216795.tif 000016
【図１５】
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