(57)【要約】【課題】画像形成装置における今後の画像形成期間を予測することができ、一定のタイミングで部品の寿命を予告報知することができる画像形成装置及び画像形成方法並びにカートリッジを提供する。【解決手段】画像形成プロセスの実行後、現像剤収容部５内の現像剤４の使用度合いを検知する。そして、得られた現像剤４の使用度合いに関する検知情報と、現像剤４の寿命予告閾値とを比較する。次に、この比較により検知情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合、予告ランプ１９の点灯により寿命予告報知が行われる。これに際して、画像形成装置では、期間Ａ内における現像剤４の使用度合いを検知し、得られた期間Ａ内における現像剤４の使用度合いに関する情報に基づいて、現像剤４に対する寿命予告報知を行うタイミングを、当該寿命予告報知が行われてから部品が寿命に達するまでの時間を一定時間になるように制御する。【選択図】　図１
2004117591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、
画像形成プロセスの実行に使用される部品の使用度合いを検知する寿命検知手段と、
前記寿命検知手段で得られた前記部品の使用度合いに関する検知情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知手段と、
所定時間内における前記部品の使用度合いを検知するパターン検知手段と、
前記パターン検知手段で得られた所定時間内における前記部品の使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知手段が前記部品に対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記部品が寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、
現像剤を収容する収容手段と、
前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、
前記収容手段に収容された前記現像剤の変化量を検知する現像剤検知手段と
をさらに備え、
前記比較手段は、前記現像剤検知手段で得られた前記現像剤の変化量に関する変化量情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較し、
前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記変化量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記収容手段に収容されている前記現像剤がすべて消耗する前に寿命予告報知を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、
現像剤を収容する第１の収容手段と、
前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、
前記像担持体上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、該像担持体上に残留した現像剤を除去する除去手段と、
画像形成装置本体と着脱可能に構成され、前記像担持体上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段と、
前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤の量を検知する検知手段とをさらに備え、
前記比較手段は、前記検知手段で得られた前記廃現像剤の量に関する量情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較し、
前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤が満載になる前に寿命予告報知を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成プロセスの実行に使用される前記部品の所定時間内における使用度合いに関する情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に対して前記情報の書き込み又は読み込みを行う入出力手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、
画像形成装置本体と着脱可能に構成され、画像形成プロセスの実行に使用される複数の部品を一体化したカートリッジと、
前記カートリッジの使用度合いを検知する寿命検知手段と、
前記寿命検知手段で得られた前記カートリッジの使用度合いに関する検知情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知手段と、
所定時間内における前記カートリッジの使用度合いを検知するパターン検知手段と、
前記パターン検知手段で得られた所定時間内における前記カートリッジの使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知手段が前記カートリッジに対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記カートリッジが寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記カートリッジが、
像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、
現像剤を収容する収容手段と、
前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と
を一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されており、
前記カートリッジ内の前記収容手段に収容された現像剤の変化量を検知する現像剤検知手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記現像剤検知手段で得られた前記現像剤の変化量に関する変化量情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較し、
前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記変化量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記収容手段に収容されている前記現像剤がすべて消耗する前に寿命予告報知を行う
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記カートリッジが、
像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、
現像剤を収容する第１の収容手段と、
前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、
前記像担持体上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、該像担持体上に残留した現像剤を除去する除去手段と、
前記像担持体上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段と
を一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されており、
前記カートリッジ内の前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤の量を検知する検知手段をさらに備え、
前記比較手段は、前記検知手段で得られた前記廃現像剤の量に関する量情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較し、
前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤が満載になる前に寿命予告報知を行う
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記カートリッジ内に、画像プロセスの実行に使用される前記カートリッジの所定時間内における使用度合いに関する情報を記憶する記憶手段をさらに搭載し、
前記記憶手段に対して前記情報の書き込み又は読み込みを行う入出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項９】
電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成方法であって、
画像形成プロセスの実行に使用される部品の使用度合いを検知する寿命検知工程と、
前記寿命検知工程で得られた前記部品の使用度合いに関する検知情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較する比較工程と、
前記比較工程により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知工程と、
所定時間内における前記部品の使用度合いを検知するパターン検知工程と、
前記パターン検知工程で得られた所定時間内における前記部品の使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知工程が前記部品に対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記部品が寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成方法であって、
画像形成装置本体と着脱可能に構成され、画像形成プロセスの実行に使用される複数の部品を一体化したカートリッジの使用度合いを検知する寿命検知工程と、
前記寿命検知工程で得られた前記カートリッジの使用度合いに関する検知情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較する比較工程と、
前記比較工程により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知工程と、
所定時間内における前記カートリッジの使用度合いを検知するパターン検知工程と、
前記パターン検知工程で得られた所定時間内における前記カートリッジの使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知工程で前記カートリッジに対する寿命予告報知が行われるタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記カートリッジが寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御工程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
少なくとも現像剤を収容する収容手段と、
前記現像剤を用いて静電潜像の現像を行う現像手段と、
前記現像剤の使用パターンに関する情報を記憶する領域を有する記憶手段と
を有することを特徴とするカートリッジ。
【請求項１２】
前記現像剤の使用パターンに関する情報が、所定期間に現像剤が使用される量に関する情報であることを特徴とする請求項１１記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機又はファクシミリ等の電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に、画像形成装置本体を構成する部材が寿命に近づいた旨を使用者に予告報知する画像形成装置及び画像形成方法並びにカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機又はファクシミリ等の電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置の中には、画像形成装置本体を構成する部材が寿命に近づいた旨を使用者に予告報知するものがある。
【０００３】
図１０は、従来の画像形成装置の構成を示す模式図である。図１０に示す画像形成装置は、像担持体、現像剤を内包する現像装置及びクリーニング装置等を備え、記録材上に画像形成を行うものである。
【０００４】
図１０において、１０１は円筒状に形成された像担持体としての感光ドラム、１０２は接触帯電部材としての帯電ローラ、１０３は例えばアルミニウム等のパイプから形成された現像剤担持体としての現像スリーブである。
【０００５】
感光ドラム１０１は、図１０に示すようにアルミニウム等からなる芯金１０１ａ上に、電荷発生層１０１ｂを形成し、その上層に電荷輸送層１０１ｃを形成した、いわゆる有機感光体である。
【０００６】
現像スリーブ１０３は、画像形成装置の現像剤１０４を収納した現像剤収容部１０５の、感光ドラム１０１に対向した開口部に回転自在に設置され、図１０中の矢印Ｒ３方向に回転することによってその周面に現像剤１０４が担持される。また、現像スリーブ１０３には、現像剤規制部材としての弾性ブレード１０６が、図１０中の矢印Ｒ３で示す現像スリーブ１０３の回転方向とは逆向きに伸びた自由端の腹部で当接している。現像スリーブ１０３に担持された現像剤１０４は、弾性ブレード１０６が当接する箇所を通過する際に、その層厚を規制され、これにより現像スリーブ１０３上に薄層の現像剤１０４層が形成される。
【０００７】
一方、帯電ローラ１０２の芯金１０２ａには、画像形成装置本体に備えられた電源１０７から芯金１０２ａに接触させた不図示の摺動電極を介して、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光ドラム１０１の周面は接触帯電処理され、所定の電荷を得る。
【０００８】
次いで、この感光ドラム１０１の帯電処理面に対して、画像形成装置側に搭載されたレーザスキャナ１０８から発せられるレーザ光によって走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【０００９】
上述した現像スリーブ１０３上の現像剤１０４は、現像スリーブ１０３の回転で、図１０中の矢印Ｒ４方向に回転する感光ドラム１０１と対向した現像スリーブ３へと搬送され、そこで電気的作用力によって感光ドラム１０１上に形成されている潜像に付着し、現像が行われる。
【００１０】
さらに、感光ドラム１０１上に形成された像は画像形成装置本体に設けられた転写部１０９、定着部１１０の順で搬送され、記録紙１１１上に定着画像が完成する。
【００１１】
一方、転写時に感光ドラム１０１上に残った現像剤１０４は、再び帯電される前にクリーニングブレード１１２によってかき落とされ、廃現像剤収容部１１３内に蓄積される。
【００１２】
また、図１１は、従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの構成を示す模式図である。図１１に示すように、現像剤補給や感光ドラム交換等のメンティナンスを容易にすることを目的とし、図１０の画像形成装置における複数の画像プロセスの構成要素（例えば、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像スリーブ１０３、現像剤収容部１０５等）を一体化して、プロセスカートリッジ１１４としたものが実用化されている。
【００１３】
前述の画像形成装置に含まれる画像プロセスの構成要素やプロセスカートリッジは、各々の寿命に達した時点で適宜交換を行うことにより、画像形成装置で得られる出力画像に対して常に一定の品位を保つことが出来る。そこで、各々の画像プロセスの構成要素について、正確にその交換時期を把握することが重要であり、交換時期に達する前に使用者にその旨を報知するための手段を備えた画像形成装置も考案されている。
【００１４】
例えば、像担持体に関しては、その回転回数を検知することによって交換時期の判断を行う手段や、像担持体に対する帯電時間を検知することによって交換時期の判断を行う手段等が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
また、現像剤収容部１０５内の現像剤１０４切れ（寿命）を使用者に警告する現像剤残量検知手段として、図１１に示すように、現像剤収容部１０５内に現像スリーブ１０３と対向させて棒状の検知導体１１５を平行配置し、現像スリーブ１０３と検知導体間に於ける現像剤量の変化を静電容量の変化に置き換えて捉える方式、即ち現像スリーブ１０３に印加される電圧によって現像剤１０４を介して検知導体１１５に発生する誘導電圧の値を検知する手段が用いられている。このような画像形成装置では、得られた検知電圧を画像形成装置内の制御部１１７に於いて予め記憶された基準電圧値と比較を行い、その値を下回った際に制御部１１７は現像剤１０４切れとして使用者に報知を行う。
【００１６】
尚、前述したように、像担持体の寿命検知や現像剤の残量検知を行う画像形成装置において、寿命と判断される値（寿命閾値）以前に別途閾値（寿命予告閾値）を定め、寿命検知情報の値が寿命予告閾値に達した時点で、寿命検知対象が寿命に近づいた旨を使用者に報知する（寿命予告報知）ものも考案されている。
【００１７】
一方、各々の画像プロセス構成要素及びプロセスカートリッジに記憶媒体を搭載し、当該記憶媒体に寿命情報を記憶させ、寿命検知にそれらの寿命情報を利用する方式も考案されており、画像プロセスの構成要素及びプロセスカートリッジが交換された場合にも、より正確に寿命検知を行う工夫がなされている。
【００１８】
上述したような従来の画像形成装置では、寿命検知対象が寿命に達したと判断される値（寿命閾値）に対し、製造者が寿命予告閾値を予め定めることで、寿命検知対象のおおよその交換時期を使用者に報知することができる。
【００１９】
例えば、現像剤収容部１０５内の現像剤１０４切れ（寿命）を使用者に報知する手段を具備する画像形成装置では、予め定めた量（寿命予告閾値）まで現像剤残量が少なくなった時点で、使用者に対して現像器の寿命が近づいたことを予告報知する。
【００２０】
前述した寿命予告報知に係る寿命閾値は、例えば、標準的な印字比率の画像パターンで画像形成を行った際に消費する現像剤量を元に、所定枚数の画像形成を行うことができるだけの現像剤量を残した状態で、使用者に予告報知できるように定めることができる。
【００２１】
【特許文献１】
特開平１０−０３９６９３号公報（実施例１の説明、図３のフローチャート）。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成装置の使用状況（印字比率等）は使用者により異なるため、実際に画像形成不可能（現像不可能）となるまでに出力することができる印字枚数が異なり、使用者は適切な交換時期を把握することが困難であった。このように、実使用に即した交換予告を行うことができない場合、交換する現像器を準備するまでに充分な時間が確保できない等のユーザビリティーにかかわる不都合が生じる恐れがあった。
【００２３】
また、画像形成装置に対して被寿命検知対象となる構成要素の着脱を行った際、その構成要素の使用状態が把握できなくなる場合もあり、正確な寿命予告報知が行えなくなる恐れもあった。
【００２４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたたものであり、画像形成装置における今後の画像形成期間を予測することができ、一定のタイミングで部品の寿命を予告報知することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、画像形成プロセスの実行に使用される部品の使用度合いを検知する寿命検知手段と、前記寿命検知手段で得られた前記部品の使用度合いに関する検知情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知手段と、所定時間内における前記部品の使用度合い（使用パターン）を検知するパターン検知手段と、前記パターン検知手段で得られた所定時間内における前記部品の使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知手段が前記部品に対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記部品が寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
従って、この発明によれば、被寿命検知部材である各構成要素（部品）がいかなる使用状況下にある場合であっても、寿命予告報知より寿命に達するまでの期間を一定として、使用者が各構成要素の交換時期を正確に把握することが可能となる。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置は、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、現像剤を収容する収容手段と、前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、前記収容手段に収容された前記現像剤の変化量を検知する現像剤検知手段とをさらに備え、前記比較手段は、前記現像剤検知手段で得られた前記現像剤の変化量に関する変化量情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較し、前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記変化量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記収容手段に収容されている前記現像剤がすべて消耗する前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【００２８】
従って、この発明によれば、形成する画像パターンが如何なる場合であっても、現像剤切れ予告報知より現像剤切れに達するまでの期間を一定とすることで、使用者が現像剤の補充時期を正確に把握することが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、現像剤を収容する第１の収容手段と、前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、前記像担持体上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、該像担持体上に残留した現像剤を除去する除去手段と、画像形成装置本体と着脱可能に構成され、前記像担持体上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段と、前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤の量を検知する検知手段とをさらに備え、前記比較手段は、前記検知手段で得られた前記廃現像剤の量に関する量情報と、前記部品に関する寿命予告閾値とを比較し、前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤が満載になる前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【００３０】
従って、この発明によれば、形成する画像パターンが如何なる場合であっても、満載予告報知より廃現像剤が満載に達するまでの期間を一定とすることで、使用者が廃現像剤収容部（第２の収容手段）の交換時期を正確に把握することが可能となる。
【００３１】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、画像形成プロセスの実行に使用される前記部品の所定時間内における使用度合いに関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に対して前記情報の書き込み又は読み込みを行う入出力手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００３２】
従って、この発明によれば、被寿命検知部材である画像形成プロセスの構成要素が画像形成装置本体に対して着脱された場合でも、使用者に対して正確な寿命予告報知を行うことが可能となる。
【００３３】
さらにまた、本発明は、電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置であって、画像形成装置本体と着脱可能に構成され、画像形成プロセスの実行に使用される複数の部品を一体化したカートリッジと、前記カートリッジの使用度合いを検知する寿命検知手段と、前記寿命検知手段で得られた前記カートリッジの使用度合いに関する検知情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記検知情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知を行う寿命予告報知手段と、所定時間内における前記カートリッジの使用度合いを検知するパターン検知手段と、前記パターン検知手段で得られた所定時間内における前記カートリッジの使用度合いに関する情報に基づいて、前記寿命予告報知手段が前記カートリッジに対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、該寿命予告報知が行われてから前記カートリッジが寿命に達するまでの時間を一定時間に制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
従って、この発明によれば、被寿命検知部材であるカートリッジが如何なる使用状況下にある場合でも、寿命予告報知より寿命に達するまでの期間を一定として、使用者がカートリッジの交換時期を正確に把握することが可能となる。
【００３５】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記カートリッジが、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、現像剤を収容する収容手段と、前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段とを一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されており、前記カートリッジ内の前記収容手段に収容された現像剤の変化量を検知する現像剤検知手段をさらに備え、前記比較手段は、前記現像剤検知手段で得られた前記現像剤の変化量に関する変化量情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較し、前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記変化量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記収容手段に収容されている前記現像剤がすべて消耗する前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【００３６】
従って、この発明によれば、形成する画像パターンが如何なる場合であっても、カートリッジの予告報知より実際の寿命に達するまでの期間を一定とすることで、使用者がカートリッジの交換時期を正確に把握することが可能となる。
【００３７】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、前記カートリッジが、像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段と、現像剤を収容する第１の収容手段と、前記現像剤を用いて前記静電潜像の現像を行う現像手段と、前記像担持体上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、該像担持体上に残留した現像剤を除去する除去手段と、前記像担持体上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段とを一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されており、前記カートリッジ内の前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤の量を検知する検知手段をさらに備え、前記比較手段は、前記検知手段で得られた前記廃現像剤の量に関する量情報と、前記カートリッジに関する寿命予告閾値とを比較し、前記寿命予告報知手段は、前記比較手段により前記量情報が前記寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、前記第２の収容手段に収容された前記廃現像剤が満載になる前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【００３８】
従って、この発明によれば、形成する画像パターンが如何なる場合であっても、満載予告報知より廃現像剤が満載に達するまでの期間を一定とすることで、使用者がカートリッジの交換時期を正確に把握することが可能となる。
【００３９】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と着脱可能なカートリッジ内に、画像プロセスの実行に使用される前記複数の部品の所定時間内における使用度合いに関する情報を記憶する記憶手段をさらに搭載し、前記記憶手段に対して前記情報の書き込み又は読み込みを行う入出力手段をさらに備えることを特徴とする。
【００４０】
従って、この発明によれば、被寿命検知部材であるカートリッジが装置本体に対して着脱された場合でも、使用者に対して正確な寿命予告報知を行うことが可能となる。
【００４１】
さらにまた、本発明に係るカートリッジは、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、少なくとも現像剤を収容する収容手段と、前記現像剤を用いて静電潜像の現像を行う現像手段と、前記現像剤の使用パターンに関する情報を記憶する領域を有する記憶手段とを有することを特徴とする。
【００４２】
さらにまた、本発明に係るカートリッジでは、前記現像剤の使用パターンに関する情報が、所定期間に現像剤が使用される量に関する情報であることを特徴とする。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００４４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。本実施形態の画像形成装置では、画像形成を行う際に、使用者に対して現像剤収容部内の現像剤の使用度合いを逐次検知し、現像剤残量の逐次検知により得られる所定の期間における現像剤の変化量から装置の使用パターンを判断し、使用パターンの判断結果と現像剤切れとを判断するために予め定められた寿命閾値とを比較し、常に一定の期間画像形成が可能となるようにして、現像剤切れが近づいたことを使用者に予告報知するための寿命予告閾値を調整する。
【００４５】
図１において、１は像担持体としての感光ドラムであり、本実施形態では一例として、直径３２ｍｍに形成されているものを使用する。２は接触帯電部材としての帯電ローラ、３は例えばアルミニウム等のパイプから形成された現像剤担持体としての現像スリーブである。現像スリーブ３は、画像形成装置の現像剤４を収納した現像剤収容部５の、感光ドラム１に対向した開口部に回転自在に設置されており、図１中の矢印Ｒ１方向に回転する現像スリーブ３の表面上に現像剤４が担持される。
【００４６】
また、現像スリーブ３は、現像剤規制部材としての弾性ブレード６が、図１中の矢印Ｒ１で示す現像スリーブ３の回転方向とは逆向きに伸びた自由端の腹部で当接している。現像スリーブ３に担持された現像剤４は、弾性ブレード６が当接する箇所を通過する際に、その層厚を規制され、これにより現像スリーブ３上に薄層の現像剤４の層が形成される。
【００４７】
一方、帯電ローラ２の芯金２ａには、画像形成装置本体に備えられた電源７から芯金２ａに接触させた不図示の摺動電極を介して、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の周面は接触帯電処理され、所定の電荷を得る。
【００４８】
次いで、この感光ドラム１の帯電処理面に対して、画像形成装置側に搭載されたレーザスキャナ８から発せられるレーザ光によって走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００４９】
現像スリーブ３上の現像剤４は、現像スリーブ３の回転により、図１中の矢印Ｒ２方向に例えば周速５０ｍｍ／ｓｅｃで回転する感光ドラム１と対向した現像スリーブ３へと搬送され、そこで電気的作用力によって感光ドラム１上に形成されている潜像に付着し、現像が行われる。さらに、感光ドラム１上に形成された像は画像形成装置本体に設けられた転写部９、定着部１０の順で搬送され、記録紙１１上に定着画像が完成する。
【００５０】
一方、転写時に感光ドラム１上に残った現像剤４は、再び帯電される前にクリーニングブレード１２によってかき落とされ、廃現像剤収容部１３内に蓄積される。
【００５１】
また、画像形成装置内には、一連の画像形成プロセスにおいて、制御部１４に接続され、レーザスキャナ８が感光ドラム１への露光を実行した積算時間をカウントする露光時間検知部１５が具備されている。
【００５２】
尚、本実施形態の画像形成装置では、現像剤収容部５内の現像剤４の使用度合いを使用者に報知するために、露光手段であるレーザスキャナ８の露光（発光）時間をカウントする露光時間検知部１５から得られる情報と、所定の露光時間に対応して消費される現像剤量、即ち形成された所定の静電潜像を現像するために必要な現像剤量に関する情報とを関連付け、現像剤使用量を逐次割り出す方法を用いている。
【００５３】
本実施形態の画像形成装置では、レーザスキャナ８が延べ５．４秒の間露光を行った際、現像剤が約１ｇ消費される事が予め確かめられている。
【００５４】
制御部１４に接続される記憶部１６には、現像剤収容部５内に充填される現像剤量に応じ、予め現像剤４切れと定めた所定の露光時間の値（寿命閾値）に関する情報や、レーザスキャナ８の露光時間と現像剤４の消費量との関係を示す情報等が記憶される。更に、制御部１４には時間計測部１７が接続され、時間計測部１７によって正確な期間の割出しを行うことができる。
【００５５】
次に、本画像形成装置における現像剤切れ予告報知について説明する。まず、本画像形成装置における現像剤切れ予告閾値の算出処理について説明する。図２Ａは、第１の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告閾値算出の手順を説明するためのフローチャートである。
【００５６】
まず、画像形成装置動作を開始する（ステップＳ１１）。これにより、制御部１４は時間計測部１７から得られる時間情報に基づいて、露光時間検知部１５が所定の期間Ａに行われた画像形成動作において、レーザスキャナ８が露光を行った時間の積算が行われる（ステップＳ１２）。
【００５７】
本実施形態では、前記期間Ａを１０枚の画像出力を行う間と定め、この間にレーザスキャナ８が露光を行った時間を一区切りとして積算が行われる。
【００５８】
次に、期間Ａ（本実施形態に係る画像形成装置において、１０枚の画像出力を行う間）が終了すると（ステップＳ１３）、制御部１４は得られたレーザスキャナ８の露光時間情報と、記憶部１６に格納されたレーザスキャナ８の露光時間と上述した現像剤４との消費量の関係を示す情報を参照し、、期間Ａの間に変化した現像剤量に関する情報を得る（ステップＳ１４）。
【００５９】
続いて、制御部１４は、記憶部１６に格納された「現像剤切れ」と判断する現像剤量を示す情報（寿命閾値）に対し、一定期間Ｂだけ画像形成が行える程度の現像剤４が残留した状態を示す現像剤切れ予告閾値の算出を行う（ステップＳ１５）。即ち、現像剤切れ予告閾値（寿命予告閾値）は、期間Ｂを期間Ａで除算した後、期間Ａの間に変化した現像剤量を乗した値を、現像剤切れ閾値（寿命閾値）から減ずることでことで得られる。
【００６０】
尚、本画像形成装置の現像剤収容部５には１８０ｇの現像剤が充填でき、予め上記現像剤切れ閾値を１６５ｇの現像剤を消費した際と定めた。
【００６１】
以下に、本実施形態に係る画像形成装置では前記期間Ｂを５００枚の画像出力を行う間と定め、印字画面に対して現像剤画像が占める割合である「印字比率」の大小に応じて、現像剤切れ予告閾値がどのように変化するか一例を示す。
【００６２】
（１）文字パターン（印字比率約５％）を１０枚印字した場合
レーザスキャナ８の露光時間…１．６秒→現像剤変化量…約０．２９６ｇ（ステップＳ１４で得られる値）
現像剤切れ閾値−期間Ｂ／期間Ａ×現像剤変化量＝１６５ｇ−５００枚／１０枚×０．２９６ｇ＝１５０．２ｇ（ステップＳ１５で得られる値）
即ち、現像剤消費量が１５０．２ｇに達した際に、現像剤切れ予告（寿命予告）が行われる（同様の印字パターンで画像形成を続ける場合、５００枚の画像出力が可能である）。
【００６３】
（２）写真画像（印字比率約７２％）を１０枚印字した場合
レーザスキャナ８の露光時間…１３．５秒→現像剤変化量…約２．５ｇ（ステップＳ１４で得られる値）
現像剤切れ閾値−期間Ｂ／期間Ａ×現像剤変化量＝１６５ｇ−５００枚／１０枚×２．５ｇ＝４０ｇ（ステップＳ１５で得られる値）
即ち、現像剤消費量が４０ｇに達した際に、現像剤切れ予告（寿命予告）が行われる（同様の印字パターンで画像形成を続ける場合、５００枚の画像出力が可能である）。
【００６４】
以上の通り、本実施形態に係る画像形成装置では、装置の使用状態（印字する画像パターンの大小）によって、現像剤切れ予告閾値が適宜変化することが分かる。また、現像剤切れ予告報知後、装置の使用状態にかかわらず常に一定枚数の画像出力が行えるように制御される。
【００６５】
尚、前述の現像剤切れ予告閾値の算出は期間Ａ毎に繰り返され、算出値はその都度記憶部１６に上書きされて格納される（ステップＳ１６）。また、複数の画像パターンを混在して画像形成を行った際でも、期間Ａをより短く設定し逐次現像剤切れ予告閾値の演算を繰り返すことで、現像剤切れ予告報知の精度が向上する。
【００６６】
次に、図２Ａに示した処理手順で算出された現像剤切れ予告閾値を用いた現像剤切れ予告報知の手順について説明する。図２Ｂは、第１の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告閾値報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
まず、画像形成動作が開始されると（ステップＳ２１）、それと並行して、露光時間検知部１５はその都度露光時間を検知する（ステップＳ２２）。そして、制御部１４は露光時間検知部１５から得られた前述のレーザスキャナ８の露光時間情報を、消費された現像剤量に変換して積算し（ステップＳ２３）、その後記憶部１６に格納する（ステップＳ２４）。
【００６８】
ここで、制御部１４は、画像形成動作が終了する毎に（ステップＳ２５）、図２Ａのフローチャートで示された処理によって得られた現像剤切れ予告閾値と、記憶部１６に格納された露光時間情報の積算値との比較を行う（ステップＳ２６）。その結果、露光時間情報の積算値が現像剤切れ予告閾値に到達した場合、使用者に対して現像剤切れが間近である旨を報知する。例えば、オペレーションパネル１８に設けられた予告ランプ１９を点灯させるような制御を行う（ステップＳ２７）。一方、露光時間情報の積算値が現像剤切れ予告閾値に到達していない場合は、ステップＳ２１に移って、次の画像形成処理を待つ。
【００６９】
尚、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートで示される２つの処理は、同じタイミングで行ってもよい。この場合、ステップＳ１１とステップＳ２１とが同じタイミングで行われ、画像形成処理ごとに予告閾値が算出される。
【００７０】
尚、本実施形態の画像形成装置では、現像剤収容部５内の現像剤量の変化を検知するために、レーザスキャナ８の露光時間を計測するという方法を用いたが、この方法に限られることはない。図３は、現像剤収容部内の現像剤量を検知するために用いられる導電部材の一例を示す図である。例えば、現像剤収容部５内に図３に示すような所定の間隔をもって平行に形成された一対の導電部パターンを有する導電部材２０を現像剤収容部５の側面に配置し、この導電部パターン上の現像剤４の有無によって導電部材２０の静電容量が変化する原理を用いる等の様々な方法を利用することが可能である。
【００７１】
図４は、本発明の第１の実施形態において出力画像の印字比率を変えて画像形成を行った際の使用者に対する現像剤切れ予告報知と現像剤切れ報知（現像剤補充警告）を行うタイミングを説明するための図である。
【００７２】
図４に示すように、高印字率画像（画像出力１枚当りの現像剤消費量が多い）の出力を続けた場合、低印字率画像（画像出力１枚当りの現像剤消費量が少ない）の出力を続けた場合に対し、早い時点で現像剤切れ報知（現像剤補充警告）が行われる。しかし、本実施形態に係る画像形成装置では、現像剤切れ予告報知が行われてから現像剤切れ報知が行われるまでの時間（期間Ｂ）は、何れも同じとなるように制御される。
【００７３】
尚、上述した実施形態では、予告報知の対象を現像剤４を例として説明したが、その他の交換可能な部品を対象に予告報知を行うようにしてもよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態に係る、電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置では、画像形成プロセスの実行に使用される部品（例えば、現像剤４）の使用度合いを検知し、得られた部品の使用度合いに関する検知情報と、部品に関する寿命予告閾値とを比較する。次に、この比較により検知情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知が行われる。また、本実施形態に係る画像形成装置では、所定時間（期間Ａ）内における部品の使用度合いを検知し、得られた所定時間内における部品の使用度合いに関する情報に基づいて、部品に対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、当該寿命予告報知が行われてから部品が寿命に達するまでの時間を一定時間に制御することを特徴とする。
【００７５】
従って、本実施形態に係る画像形成装置では、その使用パターン（例えば、出力される印字パターンや枚数等）を検知することが可能となり、被寿命検知部材である構成要素（例えば、現像剤４等の部品）の使用度合いに係わる情報に、前述の使用パターンに関する情報を加味することによって、同様の使用パターンで画像形成を行った場合、当該構成要素を用いて今後どの程度の期間画像形成が行えるかを予測することができる。
【００７６】
また、前述した予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行えるように寿命予告閾値を調整することで、画像形成装置により寿命予告報知がなされてから、実際に当該構成要素の交換等が必要となるまでの期間が一定となるため、使用者は当該構成要素が寿命に達するタイミングを容易に把握することができるようになる。
【００７７】
また、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体１の表面を帯電させる帯電手段（帯電ローラ２）と、像担持体１の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段（レーザスキャナ８）と、現像剤４を収容する収容手段（現像剤収容部５）と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像手段（現像スリーブ３）と、現像剤収容部５に収容された現像剤４の変化量を検知する現像剤検知手段（制御部１４）とをさらに備え、現像剤４の変化量に関する変化量情報と、部品に関する寿命予告閾値とを比較し、寿命予告報知手段（制御部１４）は、変化量情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、現像剤収容部５に収容されている現像剤４がすべて消耗する前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【００７８】
従って、前述した予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行えるように現像剤切れ予告閾値を調整することで、画像形成装置により現像剤切れ予告報知がなされてから、実際に現像剤の補充が必要となるまでの期間を一定にすることができ、使用者は現像剤補充のタイミングを容易に把握することができる。
【００７９】
＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の模式図である。第２の実施形態に係る画像形成装置は、像担持体上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、像担持体上に残留した現像剤を除去する手段と、画像形成装置本体と着脱可能に構成され、像担持体より除去された現像剤を収容する容器を有すると共に、使用者に対して現像剤の容器内に蓄積される現像剤の量を逐次検知する手段と、前述した現像剤蓄積量の逐次検知手段により得られる、所定の期間における現像剤の変化量から、装置の使用パターンを判断する手段と、使用パターンの判断結果と廃現像剤収容部内に廃現像剤が満載されたと判断するために予め定められた寿命閾値とを比較し、常に一定の期間画像形成が可能となるように、廃現像剤収容部内の廃現像剤が満載に近づいたことを使用者に予告報知するための寿命予告閾値を調整する手段を具備する。
【００８０】
図５に示すように、第２の実施形態に係る画像形成装置は、クリーニングブレード１２によってかき落とした転写時後の残留現像剤４を、装置本体と着脱可能な廃現像剤収容部２１内に蓄積し、かつ廃現像剤収容部２１に現像剤４が満載となった時点で廃現像剤収容部を新しい物に交換することができるように構成されている点で上述した第１の実施形態に係る画像形成装置と異なる。
【００８１】
また、一連の画像形成プロセスにおいて、制御部１４に接続され、レーザスキャナ８が感光ドラム１への露光を実行した積算時間をカウントする露光時間検知部１５が具備されている。
【００８２】
尚、本実施形態に係る画像形成装置では、廃現像剤収容部２１への現像剤４の蓄積度合いを使用者に報知するために、露光手段であるレーザスキャナ８の露光（発光）時間をカウントする検知部から得られた情報と、所定の露光時間に対応して廃現像剤収容部２１に回収される現像剤量、即ち形成された所定の静電潜像の現像に用いられた後、被転写材等に転写されず感光ドラム１上に残留し、クリーニングブレード１２によってかき落とされる廃現像剤量に関する情報とを関連付け、廃現像剤収容部２１内への廃現像剤の蓄積量を逐次割り出す方法を用いている。
【００８３】
また、制御部１４に接続される記憶部１６には、廃現像剤収容部２１内に蓄積可能な廃現像剤量に応じ、予め廃現像剤が廃現像剤収容部２１に満載になると定めた所定の露光時間の値（寿命閾値）に関する情報や、レーザスキャナ８の露光時間と廃現像剤収容部２１へ回収される廃現像剤量との関係を示す情報等が記憶される。更に、制御部１４には、時間計測部１７が接続され、時間計測部１７によって正確な期間の割出しを行うことができる。
【００８４】
次に、第２の実施形態に係る画像形成装置における現像剤満載予告報知の手順について説明する。図６Ａは、第２の実施形態に係る画像形成装置における廃現像剤満載予告閾値の算出手順を説明するためのフローチャートである。
【００８５】
まず、画像形成装置動作が行われる（ステップＳ３１）。これにより、制御部１４は時間計測部１７から得られる時間情報に基づき、露光時間検知部１５が所定の期間Ａに行われた画像形成動作において、レーザスキャナ８が露光を行った時間の積算を行う（ステップＳ３２）。
【００８６】
本実施形態では、前記期間Ａを１０枚の画像出力を行う間と定め、この間にレーザスキャナ８が露光を行った時間を一区切りとして積算が行われる。
【００８７】
次に、期間Ａ（本実施例の画像形成装置において、１０枚の画像出力を行う間）が終了すると（ステップＳ３３）、制御部１４は得られたレーザスキャナ８の露光時間情報と、記憶部１６に格納されたレーザスキャナ８の露光時間と廃現像剤収容部２１への廃現像剤の回収量との関係を示す情報との比較を行って、期間Ａの間に変化した廃現像剤量に関する情報を得る（ステップＳ３４）。
【００８８】
続いて、制御部１４は、記憶部１６に格納された、予め廃現像剤収容部２１内の現像剤４が満載になると定めた所定の露光時間の値（寿命閾値）に対し、一定期間Ｂだけ画像形成を行った際に発生する廃現像剤を充分収納出来るだけのスペースが残留した状態を示す廃現像剤満載予告閾値（寿命予告閾値）の算出を行う（ステップＳ３５）。
【００８９】
即ち、廃現像剤満載予告閾値（寿命予告閾値）は、期間Ｂを期間Ａで除算した後、期間Ａの間に変化した現像剤量を乗した値を、廃現像剤満載閾値（寿命閾値）から減ずることで得られる。
【００９０】
尚、本画像形成装置の廃現像剤収容部５には７５ｇの廃現像剤が格納でき、予め上記廃現像剤満載閾値を７０ｇの廃現像剤を格納した際と定めた。
【００９１】
以下に、本実施形態に係る画像形成装置では前記期間Ｂを５００枚の画像出力を行う間と定め、印字画面に対して現像剤画像が占める割合である「印字比率」の大小に応じて、現像剤切れ予告閾値がどのように変化するか一例を示す。
【００９２】
（３）文字パターン（印字比率約５％）を１０枚印字した場合
レーザスキャナ８の露光時間…１．６秒→廃現像剤変化量…約０．０８９ｇ（ステップＳ３４で得られる値）
廃現像剤満載閾値−期間Ｂ／期間Ａ×現像剤変化量＝７０ｇ−５００枚／１０枚×０．０８９ｇ＝６５．６ｇ（ステップＳ３５で得られる値）
即ち、廃現像剤格納量が６５．６ｇに達した際に、廃現像剤満載予告（寿命予告）が行われる（同様の印字パターンで画像形成を続ける場合、５００枚の画像出力が可能である）。
【００９３】
（４）写真画像（印字比率約７２％）を１０枚印字した場合
レーザスキャナ８の露光時間…１３．５秒→廃現像剤変化量…約０．７５ｇ（ステップＳ３４で得られる値）
廃現像剤満載閾値−期間Ｂ／期間Ａ×現像剤変化量＝７０ｇ−５００枚／１０枚×０．７５ｇｇ＝３２．５ｇ（ステップＳ３５で得られる値）
即ち、廃現像剤格納量が３２．５ｇに達した際に、廃現像剤満載予告（寿命予告）が行われる（同様の印字パターンで画像形成を続ける場合、５００枚の画像出力が可能である）。
【００９４】
以上の通り、本実施形態に係る画像形成装置では装置の使用状態（印字する画像パターンの大小）によって、廃現像剤満載予告閾値が適宜変化することが分かる。また、廃現像剤満載予告報知後、装置の使用状態にかかわらず常に一定枚数の画像出力が行える様に制御される。
【００９５】
尚、前述の廃現像剤満載の予告閾値算出は、期間Ａ毎に繰り返され、算出値はその都度記憶部１６に上書きされて格納される（ステップＳ３６）。
【００９６】
また、複数の画像パターンを混在して画像形成を行った際でも、期間Ａをより短く設定し逐次廃現像剤満載予告閾値の演算を繰り返すことで、廃現像剤満載予告報知の精度が向上する。
【００９７】
次に、図６Ａに示した処理手順で算出された廃現像剤満載予告閾値を用いた廃現像剤満載予告報知の手順について説明する。図６Ｂは、第２の実施形態に係る画像形成装置における廃現像剤満載予告報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【００９８】
まず、画像形成動作が開始されると（ステップＳ４１）、並行して、露光時間検知部１５はその都度露光時間を検知する（ステップＳ４２）。そして、制御部１４は、露光時間検知部１５から得られた前述のレーザスキャナ８の露光時間情報を、廃現像剤収容部２１に蓄積された廃現像剤量に変換して積算し（ステップＳ４３）、その後記憶部１６に格納する（ステップＳ４４）。
【００９９】
また、制御部１４は画像形成動作が終了する毎に（ステップＳ４５）、記憶部１６に格納された露光時間情報の積算値と図６Ａのフローチャートで示された処理によって得られた廃現像剤満載予告閾値との比較を行う（ステップＳ４６）。その結果、露光時間情報の積算値が廃現像剤満載予告閾値に達した時点で、使用者に対して廃現像剤の満載が間近である旨を報知する。例えば、オペレーションパネル１８に設けられた予告ランプ１９を点灯させるように制御する（ステップＳ４７）。一方、廃現像剤蓄積量が廃現像剤満載予告閾値に達していない場合は、ステップＳ４１に移って、次の画像形成処理を待つ。
【０１００】
尚、図６Ａ及び図６Ｂのフローチャートに示される２つの処理は、同じタイミングで行ってもよい。この場合、ステップＳ３１とステップＳ４１とが同じタイミングで行われ、画像形成処理ごとに廃現像剤満載予告閾値が算出される。
【０１０１】
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置では、使用パターン（一定期間に廃現像剤収容部２１に回収される廃現像剤の量）を検知することができる。そして、廃現像剤収容部２１内の現像剤量検知部により得られた情報に、前述の使用パターンに係わる情報を加味することによって、同様の使用パターンで画像形成を行った場合、所定の期間画像形成を行うために確保しなければならない廃現像剤収容部２１の容量（収容しなければならない廃現像剤の量）を予測することが可能である。
【０１０２】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、像担持体１の表面を帯電させる帯電手段（帯電ローラ２）と、像担持体１の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段（レーザスキャナ８）と、現像剤４を収容する第１の収容手段（現像剤収容部５）と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像手段（現像スリーブ３）と、像担持体１上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、当該像担持体１上に残留した現像剤４を除去する除去手段（クリーニングブレード１２）と、画像形成装置本体と着脱可能に構成され、像担持体１上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段（廃現像剤収容部２１）と、廃現像剤収容部２１に収容された廃現像剤の量を検知する検知手段（制御部１４）とをさらに備える。そして、廃現像剤の量に関する量情報と、部品に関する寿命予告閾値とを比較し、その比較により、量情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、廃現像剤収容部２１に収容された廃現像剤が満載になる前に予告報知を行うことを特徴とする。
【０１０３】
従って、予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行えるように廃現像剤満載予告閾値を調整することで、画像形成装置により廃現像剤満載予告報知がなされてから、実際に廃現像剤収容部２１の交換が必要となるまでの期間が一定となり、使用者は廃現像剤収容部２１交換のタイミングを容易に把握することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、画像形成プロセスの実行に使用される部品（例えば、廃現像剤）の所定時間内における収容度合いに関する情報を記憶する記憶媒体を備え、当該記憶媒体に対して収容度合いに関する情報の書き込み又は読み込みを行わせることも可能である。
【０１０５】
従って、被寿命検知部材である構成要素（廃現像剤収容部１４）に搭載された記憶媒体に、当該構成要素が画像形成装置でどの様に使用されたか等の情報が記憶される。そして、被寿命検知部材である構成要素の使用度合いに関する情報に、記憶媒体に記憶された情報を加味することによって、画像形成装置本体に対して当該構成要素の着脱が行われた場合でも、同様の使用パターンで画像形成を行った際、当該構成要素を用いて今後どの程度の期間画像形成が行えるかを予測することができる。
【０１０６】
また、前述した予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行えるように寿命予告閾値を調整することで、画像形成装置により寿命予告報知がなされてから、実際に当該構成要素の交換等が必要となるまでの期間が一定となるため、使用者は当該構成要素が寿命に達するタイミングを容易に把握することができる。
【０１０７】
＜第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の模式図である。本実施形態に係る画像形成装置では、前述した第１の実施形態に係る画像形成装置において画像形成を行う画像形成プロセスの構成要素のうち、像担持体である感光ドラム１と、感光ドラム１表面を帯電する帯電手段の一部である帯電ローラ２と、現像剤４を収容する現像剤収容部５と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像スリーブ３等の現像手段と、クリーニングブレード１２及び廃現像剤収容部１３とが一体化し、画像形成装置本体と着脱可能なカートリッジ（プロセスカートリッジ）２２として構成したものである。
【０１０８】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、画像形成を行う際に、使用者に対してプロセスカートリッジ２２内の現像剤の使用度合いを逐次検知する手段と、前述した現像剤残量の逐次検知手段により得られる所定の期間における現像剤の変化量から、装置の使用パターンを判断する手段と、使用パターンの判断結果と、現像剤切れと判断するために予め定められた寿命閾値とを比較し、常に一定の期間画像形成が可能となるように、プロセスカートリッジ２２の交換時期（現像剤切れ）が近づいたことを使用者に予告報知するための寿命予告閾値を調整する手段を具備する。
【０１０９】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置に着脱可能なカートリッジ（プロセスカートリッジ２２）は、少なくとも現像剤４を収容する収容手段と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像手段と、現像剤４の使用パターンに関する情報を記憶する領域を有する記憶手段とを有することを特徴とする。また、現像剤４の使用パターンに関する情報が、所定期間に現像剤４が使用される量に関する情報であることを特徴とする。
【０１１０】
本実施形態の画像形成装置における、プロセスカートリッジ２２の寿命予告報知及び寿命報知は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置と同様に、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートに示される手順に沿って行われる。尚、図２Ａ及び図２Ｂのフローチャートで示される２つの処理は、同じタイミングで行ってもよい。この場合、ステップＳ１１とステップＳ２１とが同じタイミングで行われる。
【０１１１】
尚、感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード１２の寿命、また廃現像剤収容部１３の容量を、プロセスカートリッジ２２内に充填される現像剤４で形成可能な画像枚数に対し充分耐えうるように設定されるため、現像剤切れが一義的にプロセスカートリッジ２２の寿命となる。尚、上述した実施形態では、予告報知の対象を現像剤４を例として説明したが、その他の交換可能な部品を対象に予告報知を行うようにしてもよい。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態に係る、電子写真方式により記録材上に画像形成を行う画像形成装置では、画像形成装置本体と着脱可能に構成され、画像形成プロセスの実行に使用される複数の部品を一体化したプロセスカートリッジ２２を備える。そして、プロセスカートリッジ２２の使用度合いを検知し、得られたプロセスカートリッジ２２の使用度合いに関する検知情報と、プロセスカートリッジ２２に関する寿命予告閾値とを比較する。そして、比較により検知情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合、寿命予告報知が行われる。また、本実施形態に係る画像形成装置では、所定時間内におけるプロセスカートリッジ２２の使用度合いを検知し、得られた所定時間内におけるプロセスカートリッジ２２の使用度合いに関する情報に基づいて、プロセスカートリッジ２２に対する寿命予告報知を行うタイミングを変化させ、当該寿命予告報知が行われてからプロセスカートリッジ２２が寿命に達するまでの時間を一定時間に制御することを特徴とする。
【０１１３】
従って、本実施形態に係る画像形成装置によれば、その使用パターン（例えば、出力される印字パターンや、枚数等）を検知することが可能となり、被寿命検知部材であるプロセスカートリッジの使用度合いに関する情報に、前述の使用パターンに係わる情報を加味することによって、同様の使用パターンで画像形成を行った場合、当該プロセスカートリッジを用いて今後どの程度の期間画像形成が行えるかを予測することができる。
【０１１４】
また、前述した予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行えるように寿命予告閾値を調整することで、画像形成装置により寿命予告報知がなされてから、実際に当該プロセスカートリッジの交換等が必要となるまでの期間が一定となるため、使用者は当該プロセスカートリッジが寿命に達するタイミングを容易に把握することができるようになる。
【０１１５】
また、プロセスカートリッジを交換するという簡単な操作のみで、現像剤の補給や寿命を過ぎた像担持体の交換等が行えるようになるため、諸々のメンテナンス作業に係わる使用者の労力を軽減することができ、安定した出力画像を容易に得ることができる。
【０１１６】
また、本実施形態に係る画像形成装置では、プロセスカートリッジ２２が、像担持体１の表面を帯電させる帯電手段（帯電ローラ２）と、像担持体１の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段（レーザスキャナ８）と、現像剤４を収容する収容手段（現像剤収容部５）と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像手段（現像スリーブ３）とを一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されており、プロセスカートリッジ２２の現像剤収容部５に収容された現像剤４の変化量を検知する現像剤検知部をさらに備え、得られた現像剤４の変化量に関する変化量情報と、プロセスカートリッジ２２に関する寿命予告閾値とを比較する。そして、その比較により、寿命予告報知手段（制御部１４）は、変化量情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、現像剤収容部５に収容されている現像剤４がすべて消耗する前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【０１１７】
従って、予め定められた期間画像形成が行えるようにプロセスカートリッジの現像剤切れ予告閾値を調整することで、画像形成装置により現像剤切れ予告報知がなされてから、実際に現像剤の補充が必要となるまでの期間が一定となるため、使用者はプロセスカートリッジが現像剤切れとなるタイミングを容易に把握することができる。
【０１１８】
また、廃現像剤に注目した場合、本実施形態に係る画像形成装置において、プロセスカートリッジ２２が、像担持体１の表面を帯電させる帯電手段（帯電ローラ２）と、像担持体１の帯電面に静電潜像を形成する情報書込み手段（レーザスキャナ８）と、現像剤４を収容する第１の収容手段（現像剤収容部５）と、現像剤４を用いて静電潜像の現像を行う現像手段（現像スリーブ３）と、像担持体１上に顕像化された現像剤像を被転写剤に転写した後、当該像担持体１上に残留した現像剤を除去する除去手段（クリーニングブレード１２）と、像担持体１上から除去された廃現像剤を収容する第２の収容手段（廃現像剤収容部１３）とを一体化して、画像形成装置本体と着脱可能に構成されている。ここで、プロセスカートリッジ２２内の廃現像剤収容部１３に収容された廃現像剤の量を検知する検知手段（現像剤量検知部）をさらに備え、得られた廃現像剤の量に関する量情報と、プロセスカートリッジ２２に関する寿命予告閾値とを比較する。その比較により、寿命予告報知手段（制御部１４）は、量情報が寿命予告閾値を超えたと判断された場合であって、プロセスカートリッジ２２内の廃現像剤収容部１３に収容された廃現像剤が満載になる前に寿命予告報知を行うことを特徴とする。
【０１１９】
従って、予め定められた期間画像形成が行えるようにプロセスカートリッジの廃現像剤満載予告閾値を調整することで、画像形成装置により廃現像剤満載予告報知がなされてから、実際にプロセスカートリッジの交換が必要となるまでの期間が一定となる。また、使用者はプロセスカートリッジが廃現像剤満載となるタイミングを容易に把握することができる。
【０１２０】
＜第４の実施形態＞
図８は、本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置と当該画像形成装置に装着される像担持体である感光ドラム１及び現像剤収容部５等を含む現像スリーブ３を有するプロセスカートリッジの模式図である。
【０１２１】
本実施形態に係る画像形成装置は、前述した第３の実施形態に係る画像形成装置におけるプロセスカートリッジ２２に記憶媒体２３を追加し、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジ２２が着脱される度に、プロセスカートリッジ２２の使用パターンに係わる情報を記憶媒体２３より読み出し、また書き込みを行うものである。
【０１２２】
図１２は、記憶媒体２３の構成を示す図である。記憶媒体２３には、一定期間に消費される現像剤量に関する情報を記憶する領域２３１を有している。この領域のほかに、後述する、現像切れの現像剤量に関する情報、寿命切れ予告閾値に関する情報を記憶する領域２３２、２３３を設けて記憶することも可能である。
【０１２３】
尚、本実施形態では記憶媒体２３として、２ｋバイトの記憶容量を持つＮＶ−ＲＡＭ（Ｎｏｎ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ−ＲＡＭ）を用いるが、これだけの記憶容量の記憶媒体に限られず、また、磁性記憶媒体や光記憶媒体等の記憶媒体を使用してもよい。
【０１２４】
次に、本実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告報知の手順を説明する。図９Ａは、第４の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告閾値の算出手順を説明するためのフローチャートである。
【０１２５】
まず、プロセスカートリッジ２２を画像形成装置の所定の位置に収容する（ステップＳ４１）。このとき、プロセスカートリッジの収容によって装置本体側に設けられたスイッチ部２４が押圧されることにより、プロセスカートリッジの収容を検知するプロセスカートリッジの検知部が作動し、プロセスカートリッジの有無検知が実行される（ステップＳ４２）。また、この際に、コネクタ２５を介して、プロセスカートリッジ２２に搭載された記憶媒体２３と画像形成装置本体の読み取り・書き込み部２６とが接続される。
【０１２６】
記憶媒体２３と読み取り・書き込み部２６との接続が行われると、制御部１４は読み取り・書き込み部２６を介して、記憶媒体２３内に記憶されたプロセスカートリッジ２２が装着されていた画像形成装置の使用パターン（ここでは、一定期間に消費される現像剤の量）に関する情報の有無を検知し（ステップＳ４３）、使用パターン情報が存在する場合にはこれを読み取る（ステップＳ４４）。
【０１２７】
一方、ステップＳ４３の検知動作で、プロセスカートリッジ２２に搭載された記憶媒体２３に使用パターン情報が存在しなかった場合は、画像形成準備後、時間計測部１７が計測を開始し（ステップＳ４５）、得られる時間情報に基づいて、露光時間検知部１５が所定の期間Ａに行われる画像形成動作において、レーザスキャナ８が露光を行った時間の積算を行う（ステップＳ４６）。
【０１２８】
次に、期間Ａが終了すると（ステップＳ４７）、制御部１４は得られたレーザスキャナ８の露光時間情報と、記憶部１６に格納されたレーザスキャナ８の露光時間と現像剤４の消費量の関係を示す情報との比較を行って、期間Ａの間に変化した現像剤量に関する情報、即ちプロセスカートリッジ２２が装着された画像形成装置における使用パターンに関する情報を得る（ステップＳ４８）。
【０１２９】
この後、制御部１４はプロセスカートリッジ２２に搭載された記憶媒体２３に対し、読み取り・書き込み部２６を介して、使用パターン検知で新たに得られた使用パターン情報を書き込む（ステップＳ４９）。
【０１３０】
プロセスカートリッジ２２に搭載された記憶媒体、若しくは前述した使用パターン検知動作により使用パターンに関する情報を得ると、制御部２６は画像形成動作開始（ステップＳ５０）と共に、記憶部１６に格納された「現像剤切れ」と判断する現像剤量を示す情報（寿命閾値）に対して、一定期間Ｂだけ画像形成が行える程度の現像剤４が残留した状態を示す現像剤切れ予告閾値の算出を行う（ステップＳ５１）。
【０１３１】
即ち、現像剤切れ予告閾値（寿命予告閾値）は、期間Ｂを期間Ａで除算した後、期間Ａの間に変化した現像剤量を乗した値を、現像剤切れ閾値（寿命閾値）から減ずることでことで得られる。尚、前述の現像剤切れ予告閾値算出（ステップＳ５１）は、期間Ａ毎に繰り返され、算出値はその都度記憶部１６に上書きされて格納される（ステップＳ５２）。
【０１３２】
図９Ｂは、第４の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【０１３３】
まず、画像形成動作が開始されると（ステップＳ６１）、これに並行して、露光時間検知部１５はその都度露光時間を計測する（ステップＳ６２）。また、制御部１４は露光時間検知部１５から得られた前述のレーザスキャナ８の露光時間情報を別途積算して現像剤の消費量に変換し（ステップＳ６３）、記憶部１６に格納する（ステップＳ６４）。
【０１３４】
また、制御部１４は画像形成動作が終了する毎に（ステップＳ６５）、記憶部１６に格納された現像剤消費量の積算値と、図９Ａのフローチャートに示された処理で算出された現像剤切れ予告閾値の比較を行う（ステップＳ６６）。そして、現像剤消費量の積算値が現像剤切れ予告閾値に達した時点で、使用者に対して現像剤切れが間近である旨を報知する。例えば、オペレーションパネル１８に設けられた予告ランプ１９を点灯させる制御が行われる（ステップＳ６７）。一方、現像剤消費量の積算値が現像剤切れ予告閾値に達していない場合は、ステップＳ６１に移って、次の画像形成処理を待つ。
【０１３５】
尚、図９Ａ及び図９Ｂのフローチャートに示される２つの処理は、同じタイミングで行ってもよい。この場合、ステップＳ４５とステップＳ６１とが同じタイミングで行われ、画像形成処理ごとに現像剤切れ予告閾値が算出される。
【０１３６】
すなわち、本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と着脱可能なプロセスカートリッジ２２内に、画像プロセスの実行に使用される複数の部品の所定時間内における使用度合いに関する使用パターン情報を記憶する記憶手段（記憶媒体２３）をさらに搭載し、記憶媒体２３に対して使用パターン情報の書き込み又は読み込みを行う入出力手段（読み取り・書き込み部２６）をさらに備えることを特徴とする。
【０１３７】
従って、本実施形態に係る画像形成装置によれば、被寿命検知部材であるプロセスカートリッジに搭載された記憶媒体に、当該プロセスカートリッジが画像形成装置でどの様に使用されたかの情報（使用パターン情報）が記憶される。従って、被寿命検知部材であるプロセスカートリッジの使用度合いに係わる情報に、記憶媒体に記憶された使用パターン情報を加味することによって、画像形成装置本体に対して当該プロセスカートリッジの着脱が行われた場合でも、同様の使用パターンで画像形成を行った際、当該プロセスカートリッジを用いて今後どの程度の期間画像形成が行えるかを予測することができる。
【０１３８】
また、前述した予測情報に基づいて、予め定められた期間画像形成が行える様に寿命予告閾値を調整することで、画像形成装置により寿命予告報知がなされてから、実際に当該プロセスカートリッジの交換等が必要となるまでの期間が一定となるため、使用者は当該プロセスカートリッジが寿命に達するタイミングを容易に把握することができる。
【０１３９】
＜その他の実施形態＞
尚、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。
【０１４０】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４１】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４２】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置における今後の画像形成期間を予測することができ、一定のタイミングで部品の寿命を予告報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告閾値算出の手順を説明するためのフローチャートである。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】現像剤収容部内の現像剤量を検知するために用いられる導電部材の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態において出力画像の印字比率を変えて画像形成を行った際の使用者に対する現像剤切れ予告報知と現像剤切れ報知（現像剤補充警告）を行うタイミングを説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の模式図である。
【図６Ａ】第２の実施形態に係る画像形成装置における廃現像剤満載予告閾値の算出手順を説明するためのフローチャートである。
【図６Ｂ】第２の実施形態に係る画像形成装置における廃現像剤満載予告報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の模式図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置と当該画像形成装置に装着される像担持体である感光ドラム１及び現像剤収容部５等を含む現像スリーブ３を有するプロセスカートリッジの模式図である。
【図９Ａ】第４の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告閾値の算出手順を説明するためのフローチャートである。
【図９Ｂ】第４の実施形態に係る画像形成装置における現像剤切れ予告報知の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】従来の画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図１１】従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの構成を示す模式図である。
【図１２】記憶媒体２３の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　感光ドラム
２　帯電ローラ
３　現像スリーブ
４　現像剤
５　現像剤収容部
８　レーザスキャナ
１２　クリーニングブレード
１３、２１　廃現像剤収容部
１４、２７　制御部
１５　露光時間検知部
１６　記憶部
１７　時間計測部
１９　予告ランプ
２２　プロセスカートリッジ
２３　記憶媒体
２６　読み取り・書き込み部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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