(57)【要約】【課題】印字枚数情報からカートリッジのリサイクル可否判断では、直接カートリッジの構成部品リサイクルを判断しているのではなく、構成部品のリサイクル可否を予測し判断しているので構成部品の正確なリサイクル判断が出来ず、リサイクル不可のカートリッジの分解も行われてしまうことになる。【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、メモリと像担持体に対する画像形成プロセスに作用する画像形成プロセス部材とを備えるカートリッジを有し、装置本体は、画像形成プロセスにより形成される現像剤像の濃度を測定する画像濃度測定手段を備え、  通常の画像形成時と異なる画像形成条件で形成された現像剤像を画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、メモリに画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶させる画像形成装置を提供する。【選択図】図４
2013214045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、メモリと像担持体に対する画像形成プロセスに作用する画像形成プロセス部材とを備えるカートリッジを有し、
前記装置本体は、画像形成プロセスにより形成される現像剤像の濃度を測定する画像濃度測定手段を備え、
通常の画像形成時と異なる画像形成条件で形成された現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、前記メモリに前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報が、測定された濃度、前記測定された濃度が所定値以上であるとの情報または前記画像形成プロセス部材のリサイクル可否の情報の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
通常の画像形成時と異なる画像形成条件で形成された現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、前記メモリに前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶させることを行う制御部を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成プロセス部材は、前記像担持体を帯電させるための帯電部材、前記像担持体に形成された潜像を現像剤で現像するための現像剤担持体、現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材または現像剤担持体に載せる現像剤量を規制するための現像剤層厚規制部材のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記カートリッジは前記像担持体を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カートリッジは、前記像担持体を帯電させるための帯電部材と、前記像担持体に保持された潜像に現像剤を現像するための現像剤担持体と、を備え、
前記像担持体の帯電電位をＶｄ、前記現像剤担持体に印加する直流電圧をＶｄｅｖ、前記Ｖｄと前記Ｖｄｅｖの差の絶対値をＶｂａｃｋ、としたときに、前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報は、通常の画像形成時よりも、前記Ｖｂａｃｋが大きい条件で現像剤像を形成し、その形成された現像剤像の前記Ｖｄの部分における濃度を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとにした情報であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、濃度変動幅を算出する濃度変動幅算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤像の濃度周期を算出する濃度周期算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、濃度変動幅を算出する濃度変動幅算出手段と前記現像剤像の濃度周期を算出する濃度周期算出手段を有し、前記濃度変動幅算出手段で算出される濃度変動幅と前記濃度周期算出手段で算出される濃度周期から、複数の画像形成プロセス部材の中の特定の画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を算出することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体の回転方向に対する前記現像剤像の長さは、消耗度を判断する画像形成プロセス部材の画像周期の２倍以上であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
現像剤を収納した現像剤収納部の現像剤の残量を検知する現像剤残量検出手段を備え、前記現像剤残量検出手段で検出される現像剤残量が所定値に到達した時に、前記画像濃度測定手段で現像剤像の濃度を測定することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像担持体の寿命算出手段を備え、前記寿命算出手段で算出される像担持体の寿命が所定値に到達した時に、前記画像濃度測定手段で現像剤像の濃度を測定することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置におけるカートリッジのリサイクル検知システムであって、
画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、メモリと像担持体に対する画像形成プロセスに作用する画像形成プロセス部材とを備えるカートリッジを有し、
前記装置本体は、画像形成プロセスにより形成される現像剤像の濃度を測定する画像濃度測定手段を備え、
通常の画像形成時と異なる画像形成条件で形成された現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、前記メモリに前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶させることを特徴とするカートリッジのリサイクル検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式などの画像形成装置、および画像形成装置に用いるカートリッジのリサイクル検知システムに関するものである。
【０００２】
画像形成装置は、例えば、電子写真プロセス、静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどの画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、複写機、プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）、ファクシミリ装置、ワードプロセッサー、それらの複合機能機等が含まれる。
【０００３】
記録媒体は、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、紙、ＯＨＴシート等が含まれる。中間転写体も含まれる。
【０００４】
カートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジであって、画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された状態で、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに作用するものである。画像形成装置本体とは、画像形成装置の構成からカートリッジを除いた装置構成部分のことである。
【０００５】
プロセスカートリッジとは、潜像が形成される像担持体と、この像担持体に作用する画像形成プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などの少なくとも一つと、を一体的にカートリッジ化する。そして、装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。像担持体は電子写真感光体・静電記録誘電体・磁気記録磁性体などである。プロセスカートリッジは、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、画像形成装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００６】
従って、プロセスカートリッジとは、画像形成プロセス手段としての現像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して、装置本体に取り外し可能に装着されるものが含まれる。像担持体と現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジは所謂一体型と称される。また、像担持体と、現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジは所謂分離型と称される。即ち、現像手段はプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。
【０００７】
また、現像カートリッジとは、現像ローラ（現像剤担持体）を有し、現像ローラによって、像担持体に形成された潜像を現像するのに用いられる現像剤（トナー）を収納しており、装置本体に取り外し可能に装着されるものである。現像カートリッジも、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。
【０００８】
現像カートリッジの場合には、像担持体は装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、像担持体は所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている（この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない）。
【０００９】
そこで、カートリッジとしては、所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、像担持体が装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、像担持体に作用可能に現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、プロセスカートリッジ或いは現像カートリッジ等に補給する現像剤（トナー）を収納している現像剤カートリッジが含まれる。
【背景技術】
【００１０】
近年、使用済みのカートリッジを回収して、部品の再利用を図るリサイクルが盛んに行われている。リサイクルを行う際には、カートリッジの構成部品を廃棄処分とするか、再利用出来るのか等を判断し、カートリッジの分解可否を判断することが必要となる。カートリッジに使用されている構成部品は、使用される環境、印字枚数等が再利用の可否を判断する上で大きな判断要素となっている。
【００１１】
そこで、カートリッジに配置される不揮発性メモリに、カートリッジが使用された記録材の印字枚数情報の書き込みがされている。カートリッジがリサイクル工場に回収されると、リサイクル工程で不揮発性メモリから記録材の印字枚数情報を呼び出し、印字枚数情報からカートリッジの構成部品がリサイクル可能か判断する。そして、リサイクル可否判断結果に応じて、リサイクル工程でカートリッジを分解するか否か決定している（特許文献１）。また、カートリッジの各々の構成部品について、印刷枚数情報を記憶し、再生することが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２７８４２０号公報
【特許文献２】特開平８−１４６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、印字枚数情報からカートリッジのリサイクル可否判断では、直接カートリッジの構成部品リサイクルを判断しているのではなく、構成部品のリサイクル可否を予測し判断していることになる。
【００１４】
個々のカートリッジは様々な使用履歴を持ち、使用された期間や温度、湿度環境が異なる。カートリッジの使用履歴によっては、同じ印刷枚数でもリサイクル可能な場合もあるし、リサイクル不可能な場合もある。そのため、印刷枚数情報からリサイクル判断する場合は、構成部品の正確なリサイクル判断が出来ず、リサイクル不可のカートリッジの分解も行われてしまうことになる。
【００１５】
そこで本発明の目的は、カートリッジを装着する画像形成装置本体で、直接構成部品の状態を判断できる情報をメモリに格納することで、構成部品の正確なリサイクル判断を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置の装置本体に着脱可能であり、メモリと像担持体に対する画像形成プロセスに作用する画像形成プロセス部材とを備えるカートリッジを有し、前記装置本体は、画像形成プロセスにより形成される現像剤像の濃度を測定する画像濃度測定手段を備え、  通常の画像形成時と異なる画像形成条件で形成された現像剤像を前記画像濃度測定手段で測定することで得られる濃度をもとに、前記メモリに前記画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶させる画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リサイクル工場に回収されたカートリッジのメモリには、当該カートリッジの画像形成プロセス部材の状態を判断するための正確な情報が記憶されている。したがって、リサイクル工場ではメモリに格納されている情報で構成部品の正確なリサイクル判断を行うことができ、リサイクル可能なカートリッジだけを分解工程に回すことができる。よって、リサイクル工程の効率をアップ出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略図
【図２】画像形成装置の制御系統のブロック図
【図３】濃度センサの概略図
【図４】実施例１における制御フローチャート図
【図５】感光体ドラム上にハーフトーン現像剤像を形成し、紙に画像出力した例を示す図
【図６】濃度変動を測定した例を示す図
【図７Ａ】実施例２における制御フローチャート図（その１）
【図７Ｂ】実施例２における制御フローチャート図（その２）
【図８Ａ】実施例３における制御フローチャート図（その１）
【図８Ｂ】実施例３における制御フローチャート図（その２）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［実施例１］
（１）画像形成部
図１は本発明に係る画像形成装置或いは本発明に係るカートリッジのリサイクル検知システムを用いた画像形成装置の一例の概略構成図である。図２は画像形成装置Ａの制御系統のブロック図である。
【００２０】
この画像形成装置Ａはプロセスカートリッジ着脱方式の電子写真レーザープリンタであり、ホスト装置Ｂからエンジンコントローラ（制御手段）Ｃに入力する画像情報（電気的画像信号）に基づいてシート状の記録材（記録媒体）Ｐに画像を形成する。ホスト装置Ｂはパソコン・イメージリーダ・ネットワーク・ファクシミリ等である。
【００２１】
エンジンコントローラＣはＣＰＵ２１やメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）２２を備え、ホスト装置Ｂや操作パネルＤとの間で各種の電気的な情報の授受をする。また、装置Ａの画像形成動作（プリント動作）をメモリ２２に保持させた所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。
【００２２】
カートリッジＥは画像形成装置Ａの装置本体（画像形成装置本体）Ａ１に着脱可能であり装置本体Ａ１に装着された状態で回転可能な像担持体に対する画像形成プロセスに作用する画像形成プロセス部材とメモリとを備えたカートリッジである。このカートリッジＥについては（２）項で詳述する。
【００２３】
装置Ａは回転可能な像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１を有する。本実施例においてドラム１はアルミシリンダの外周面に感光体層として電荷発生層と電荷輸送層を順次に塗布して作製されている。ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動される。このドラム１の周囲には回転方向に沿ってドラム１に作用する画像形成プロセス手段（画像形成プロセス部材）としての、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５が配設されている。
【００２４】
帯電手段（帯電部材）２はドラム１の表面を帯電する手段であり、本実施例において帯電ローラである。帯電ローラ２は、芯金周りに同心一体に導電性のウレタンゴム層をローラ状に形成した、アスカーＣ硬度５０°〜７０°の導電性弾性ローラである。帯電ローラ２はドラム１に対して並行に配列され所定の押圧力で押圧されて設けられており、ドラム１の回転に従動して回転する回転可能な部材である。この帯電ローラ２に対して帯電電源部Ｓ２から所定の極性・電位の帯電バイアスが印加されることにより、回転するドラム１の外周面が一様に所定の帯電電位Ｖｄ（暗部電位）に接触帯電される。
【００２５】
露光手段３はドラム１に潜像を形成する露光装置であり、本実施例においては半導体レーザ３ａにてドラム１の一様帯電面にレーザビームを走査するレーザースキャナである。即ち、回転するドラム１の一様帯電面に対してスキャナ３により画像情報に応じて変調されたレーザ光Ｌによる走査露光がなされることで、ドラム１の露光部の電位が暗部電位Ｖｄから明部電位Ｖｌに減衰する。その暗部電位Ｖｄと明部電位Ｖｌとの電位コントラストによりドラム１の周面に露光した画像情報に対応した潜像（静電潜像）が形成される。
【００２６】
現像手段４はドラム１の表面に形成された潜像を現像剤像として現像する手段である。本実施例において現像手段４は非磁性一成分現像剤を用いた接触式の反転現像装置である。
【００２７】
この現像装置４は、ドラム１に保持された潜像に現像剤を現像するための回転可能な現像剤担持体としての現像ローラ４１を有する。また、現像ローラ４１に現像剤を供給する供給ローラ（現像剤供給部材）４２、現像ローラ４１に乗せる現像剤量を規制する規制ローラ（現像剤層厚規制部材）４３を有する。また、現像ローラ４１に対して供給する現像剤（不図示）を収納した現像剤収納部（現像剤収納容器）４４、現像剤収納部４４内の現像剤を攪拌しながら供給ローラ４２に向けて搬送する攪拌部材４５を有する。
【００２８】
現像ローラ４１は帯電ローラ２と同様に芯金周りに同心一体に導電性のウレタンゴム層をローラ状に形成した、アスカーＣ硬度５０°〜７０°の導電性弾性ローラである。現像ローラ４１はドラム１に対して並行に配列され所定の押圧力で押圧されて設けられており、矢印の反時計方向に、ドラム１の回転速度に対して速度比Ｒで回転駆動される。
【００２９】
供給ローラ４２は弾性スポンジローラであり、現像ローラ４１のドラム側とは反対側において現像ローラ４１に並行に配列され所定の押圧力で押圧されて設けられている。供給ローラ４２は現像ローラ４１との接触部において現像ローラ４１の回転方向とは逆方向に回転駆動され、現像ローラ４１の表面に現像剤を供給する。
【００３０】
規制ローラ４３は弾性ローラであり、供給ローラ４２よりも現像ローラ回転方向下流側において現像ローラ４１に並行に配列され所定の押圧力で押圧されて設けられている。規制ローラ４３は現像ローラ４１との接触部において現像ローラ４１の回転方向とは逆方向に回転駆動され、供給ローラ４２により現像ローラ４１の表面に供給された現像剤量を規制して現像ローラ４１の表面の現像剤層を薄く均一に整える。
【００３１】
現像剤収納部４４に収納されている現像剤は本実施例においては非磁性一成分現像剤であり、ドラム１の帯電極性と同極性の帯電極性を有するネガ現像剤（ネガトナー）である。現像ローラ４１に担持される現像剤は現像ローラ４１に対する供給ローラ４２および規制ローラ４３の摺擦によりドラム１の帯電極性と同極性に帯電される。
【００３２】
現像ローラ４１には現像電源部Ｓ４１から所定の現像バイアス（直流電圧＋交番電圧）が印加される。これにより、ドラム１と現像ローラ４１との接触部である現像部において現像ローラ４１側の現像剤がドラム１の明部電位Ｄｌの領域に対して選択的に転移してドラム１側の潜像が現像剤像として反転現像される。
【００３３】
転写手段５はドラム１に形成された現像剤像を記録材（記録媒体）Ｐに転写する手段であり、本実施例においては転写ローラである。転写ローラ５は導電性弾性ローラであり、ドラム１に対して並行に配列され所定の押圧力で押圧されて設けられており、ドラム１の回転に従動して回転する。転写ローラ５とドラム１との当接部である転写ニップ部に給紙部側から所定の制御タイミングで記録材（記録媒体）Ｐが導入されて挟持搬送される。
【００３４】
記録材（記録媒体）Ｐが転写ニップ部に導入されてから通過し終わるまでの間、転写ローラ５には転写電源部Ｓ５から現像剤の帯電極性とは逆極性で所定電位の転写バイアスが印加される。これにより、ドラム１側の現像剤像が転写ニップ部を通過する記録材（記録媒体）Ｐに対して順次に静電転写される。
【００３５】
記録材Ｐは装置内下部の給紙部６に積載されて収納されている。所定の制御タイミングで給紙ローラ７が駆動されることで、給紙部６の記録材Ｐが一枚分離給送される。その記録材Ｐが搬送路８を通って転写ニップ部に導入されて現像剤像の転写を受ける。９は搬送路８に配設された、記録材の搬送と同期をとるトップセンサである。
【００３６】
転写ニップ部を出た記録材Ｐはドラム１の面から分離されて定着装置１０に導入され、記録材Ｐ上の未定着の現像剤像が固着像として定着される。そして、定着装置１０を出た記録材Ｐが排紙ローラ１２によって画像形成物として排紙トレイ１３に排出される。１１は定着後の記録材の有無を検出するための排紙センサである。
【００３７】
図２を参照して、エンジンコントローラＣは、レーザースキャナ３を制御する光学系制御部３１、帯電、現像、転写等各工程における各高圧出力を制御する高圧制御部３２、定着装置１０の温度を制御する定着器制御部３３を制御している。また、エンジンコントローラＣは、トップセンサ９、排紙センサ１１の紙有無状態を検知するセンサ入力部３４、記録材搬送のためにモータ／ローラ等の駆動／停止を行う用紙搬送制御部３５を制御している。
【００３８】
（２）カートリッジＥ
本実施例の装置Ａにおいては、ドラム１と、ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２および現像装置４が、一括して装置本体Ａ１の所定の装着部に着脱可能なカートリッジ（一体型のプロセスカートリッジ）Ｅとされている。
【００３９】
カートリッジＥは所定の要領にて装置本体Ａ１内の所定の装着部に対して装着される。また、所定の要領にて装置本体Ａ１内の所定の装着部から取り外される。即ち、カートリッジＥは装置本体Ａ１に対して新旧交換して使用される。
【００４０】
カートリッジＥが装置本体Ａ１内の装着部に所定に装着された状態においては、カートリッジＥ側の駆動およびバイアス入力部（不図示）が装置本体Ａ１側の駆動およびバイアス出力部と結合している。
【００４１】
これにより、装置本体Ａ１側の駆動源の駆動力がカートリッジＥ側に伝達されてドラム１および現像装置４の現像ローラ４１・供給ローラ４２・規制ローラ４３・攪拌部材４５の駆動がなされる。また、装置本体Ａ１側の電源部のバイアスがカートリッジＥ側に印加されて帯電ローラ２に対する帯電バイアスの印加、現像ローラ４１に対する現像バイアスの印加がなされる。即ち、装置Ａは画像形成動作が可能である。
【００４２】
また、カートリッジＥには各種の情報を読み書き可能なメモリ（記憶手段）１４を具備させてある。好ましくは不揮発性メモリも具備するのがよい。カートリッジＥが装置本体Ａ１内の装着部に所定に装着された状態において、このメモリ１４に対して装置本体Ａ１４側の情報伝達部（通信手段）１５が対向した状態になる。これにより、エンジンコントローラＣは情報伝達部１５を介してメモリ１４との情報の授受が可能となり、ＣＰＵ２１はメモリ１４と通信を行うことで情報の読み込みや保存（書き込み）を行う。
【００４３】
カートリッジに具備されるメモリは、装置本体と情報のやり取りを行わず、制御部から送られてくる信号を記憶するだけでもよい。つまり、画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報を記憶できれば最低限の機能としては十分である。
【００４４】
カートリッジＥは、画像形成に使用されるにつれて、現像剤収納部４４に収納されている現像剤が消費されている。そして、使用者にとって満足できる品質の画像を形成することができなくなるまで現像剤が消費されることでカートリッジＥは使用寿命に到達したことになる。
【００４５】
そこで、本実施例においては現像剤収納部４４の現像剤残量を検知する現像剤残力検出手段を具備させる。そして、エンジンコントローラＣにおいて、検出された現像剤残量を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値（所定値）と比較する。現像剤残量が閾値に到達したら操作パネル部Ｄの表示部あるいはホスト装置Ｂの表示部にカートリッジＥの寿命予告あるいは寿命警告を表示する。これにより使用者に、交換用のカートリッジＥの準備を促す。あるいはカートリッジの交換を促す。
【００４６】
現像剤収納部４４の現像剤残量を検知する現像剤残量検出手段は各種の手段を用いることができる。本実施例においては、現像剤収納部４４内には現像ローラ４１の近傍に現像剤残量を検出するための現像剤量検出手段としての電極４６が配設されている。現像剤収納部４４内の現像剤が消費されていくと、やがて現像ローラ４１と電極４６との間に挟まれた空間の現像剤の減少に伴い現像ローラ４１と電極４６との間の静電容量も減少する。即ち、現像剤収納部４４内の現像剤量と上記の静電容量は相関関係がある。
【００４７】
そこで、現像剤収納部４４内の現像剤量と上記の静電容量の相関関係データをエンジンコントローラＣ内のメモリ２２にあらかじめ保持させる。エンジンコントローラＣは電極４６により測定された静電容量とメモリ２２に保持された上記の相関関係データから現像剤収納部４４内の現像剤残量を検出することができる。
【００４８】
カートリッジ寿命の検知は上記の現像剤残量検知による方法に限られない。一体型のプロセスカートリッジＥにおいてはドラム１の寿命を検知して行うこともできる。ドラム１の感光体層（電荷発生層）の膜厚は耐久により減少していく。そこで、ドラム寿命（カートリッジ寿命）の検知手段の一例としてドラム１に対する定電圧印加時の電流値増加を検知することでドラム寿命を判定することができる。
【００４９】
これは、定電圧印加時、耐久によりドラムの膜厚が減少するに伴い、ドラムと帯電手段に流れる交流電流が増加していくことを用いたものである。つまり、ドラムの膜厚が減少して一定の膜厚に到達したところで、そのときに流れる交流電流を規定することでドラム寿命判定が行えることになる。
【００５０】
カートリッジ寿命の検知は、その他にも、積算通紙枚数（画像形成積算数）と所定閾値との対比による検知、ドラムクリーナーがある場合における廃トナー収容部の廃トナー滞留量と所定閾値との対比による検知などの種々の手段にて行うことができる。
【００５１】
（３）カートリッジのリサイクル検知システム
上記のようにしてなされるカートリッジＥの寿命予告あるいは寿命警告に基づいて使用者により装置本体Ａ１から取り外された使用済みのカートリッジはリサイクル工場に回収される。そして、回収された使用済みのカートリッジの構成部品（画像形成プロセス部材）がリサイクル可能である場合にはリサイクル工程で当該カートリッジの分解がなされてリサイクル可能な構成部品が取り出される。そして、必要に応じて再生処理がなされて新規のカートリッジの構成部品として再利用される。
【００５２】
ここで、使用済みのカートリッジの構成部品についてリサイクル可能である場合とは、新規のカートリッジの構成部品として再利用してもそのカートリッジの使用補償範囲内の寿命を通して、使用途中で画像不良が発生しない状態にあるものを意味する。
【００５３】
本発明においては、以下に説明するように、サイクル工場に回収された使用済みのカートリッジＥについては、当該カートリッジが装着使用された画像形成装置本体によって直接構成部品のリサイクル検知がなされている。そして、そのリサイクル可否判断情報又はリサイクル可否の判断を行うための情報が当該カートリッジＥのメモリ１４に格納されている。
【００５４】
そこで、サイクル工場では回収された使用済みのカートリッジＥのメモリ１４に格納されているリサイクル可否判断情報又はリサイクル可否の判断を行うための情報を読み出すことで、構成部品の正確なリサイクル判断を行うことができる。即ち、リサイクル可能なカートリッジと、リサイクル不可のカートリッジと、を正確に選別して、リサイクル可能なカートリッジだけを分解工程に回すことができる。
【００５５】
従って、印刷枚数情報（画像形成履歴情報）からリサイクル判断する従来の場合のように構成部品の正確なリサイクル判断が出来ずリサイクル不可のカートリッジの分解も行われてしまうことがなくなり、リサイクル工程の効率をアップ出来る。
【００５６】
以下、本実施例におけるカートリッジＥのリサイクル検知システムについて説明する。本実施例では、カートリッジＥが有する画像形成プロセス部材としての現像ローラ４１のリサイクル可否を判断する為に、画像形成プロセスによりドラム１に形成される現像剤像の濃度を測定する画像濃度測定手段１６を用いる例を説明する。画像濃度測定手段１６について以下濃度センサと記す。
【００５７】
本実施例において、濃度センサ１６は、画像形成装置本体Ａ１に配設されている。そして、濃度センサ１６は、カートリッジＥが装置本体Ａ１に装着されている状態において、現像ローラ４１よりもドラム回転方向の下流側で転写ローラ５よりもドラム回転方向上流側においてドラム１の面に対面している。即ち、ドラム１上の現像剤像の濃度を測定するために、現像部通過後のドラム１に近接するように濃度センサ１６を設置した。
【００５８】
図３に濃度センサ１６の概略図を示す。濃度センサ１６は発光部１６ａと受光部１６ｂを備える。ドラム１の表面に形成された現像剤像Ｔに対し発光部１６ａからスポット光を照射し、その現像剤像Ｔによる反射光を受光部１６ｂで受光して、受光した光量により現像剤像Ｔの濃度を検知するものである。受光部１６ｂからの濃度検知信号はエンジンコントローラＣのＣＰＵ２１に入力される。濃度と濃度検知信号の関係はあらかじめメモリ２２内に変換テーブルとして格納されている。
【００５９】
次に、濃度センサ１６を用いて現像ローラ４１のリサイクル可否を判断する方法について説明する。一般的に、現像ローラ４１の現像剤を帯電する能力は、カートリッジＥの使用初期より使用後半の方が低下する。帯電能力が低下すると、ドラム１上の非画像部に現像剤が付着する“カブリ”が発生しやすくなる。本実施例では、濃度センサ１６を用いて、カブリを測定し、閾値を超えた場合カブリ発生、閾値以下の場合カブリ無しとする。ここで、現像ローラ４１は使用するほど帯電能力が低下するので、以下の３つの状態Ａ、状態Ｂ、状態Ｃが考えられる。
【００６０】
状態Ａ：リサイクル前にカブリ発生かつ、リサイクル後にカブリ発生
状態Ｂ：リサイクル前にカブリ無しかつ、リサイクル後にカブリ発生
状態Ｃ：リサイクル前にカブリ無しかつ、リサイクル後にカブリ無し
カブリが発生する現像ローラ４１はリサイクルに適さないので、状態Ａと状態Ｂをリサイクル不可、状態Ｃをリサイクル可能と判断したい。通常、状態Ｂのカブリより状態Ｃのカブリが少ない。しかし、リサイクル前の状態Ｂ、状態Ｃともにカブリが小さく、カブリの差が小さいため、精度良く判別できない。
【００６１】
そこで、本実施例においては、エンジンコントローラＣはカートリッジＥが有する画像形成プロセス部材としての現像ローラ４１の状態を判断するために次のような制御モードを実行する。
【００６２】
即ち、通常の画像形成時の画像形成条件よりもカブリが発生しやすい画像形成条件（通常の画像形成時と異なる画像形成条件）で現像剤像を形成することで、カブリが所定の閾値以下になるか否かを判断する。これにより、現像ローラ４１のリサイクル可否を精度良く判断できる。
【００６３】
本実施例では、カブリが発生しやすい画像形成条件として次ぎのようにした。ドラム１の帯電電位（暗部電位）をＶｄ、現像ローラ４１に印加する現像バイアスの直流電圧をＶｄｅｖ、ＶｄとＶｄｅｖの差の絶対値をＶｂａｃｋとすると、通常の画像形成時よりも、Ｖｂａｃｋが大きい条件で画像形成する。
【００６４】
そして、エンジンコントローラＣは濃度センサ１６により検知されるドラム１に形成される現像剤像のカブリの状態により現像ローラ４１のリサイクル可否を判断する。即ち、状態Ａと状態Ｂをリサイクル不可、状態Ｃをリサイクル可能と判断する。そして、判断結果をカートリッジＥの不揮発性メモリ１４に書き込む。
【００６５】
図４に本実施例における画像形成装置の制御フローチャートを示す。画像形成装置Ａのスタンバイ状態（メインモータが停止していてプリンタコマンドの入力待ち状態）において（ステップＳ１）、プリンタコマンドをエンジンコントローラＣが受信する。そうすると、エンジンコントローラＣはメインモータを起動させてプリントをスタート（Ｓ２：画像形成前の準備動作である前回転工程）させる。
【００６６】
エンジンコントローラＣはプリントスタート時に、装置本体Ａ１に装着されているカートリッジＥについて前述したようなドラム寿命検知手段を用いたドラム１の寿命算出手段によりのドラム寿命が１００％か判断する（Ｓ３）。
【００６７】
ドラム寿命が１００％に達していなければ、入力したプリントジョブの画像形成を開始する。そして、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了（画像形成動後の終了動作である後回転工程）としメインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【００６８】
また、ステップ３でドラム寿命が１００％と判断した場合は、エンジンコントローラＣは操作パネル部Ｄの表示部あるいはホスト装置Ｂの表示部にカートリッジＥの寿命予告あるいは寿命警告を表示する（Ｓ７）。また、現像ローラ４１のリサイクル可否判断済みか否かを判断する（Ｓ８）。既にリサイクル可否判断済みならば、エンジンコントローラＣは入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【００６９】
ステップ８でリサイクル可否判断済みでなければ、エンジンコントローラＣは入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントを実行する（Ｓ９、Ｓ１０）。そして、所定枚数のプリント終了後のドラム回転を延長する（Ｓ１１）。そして、現像ローラ４１の状態を判断するための画像形成条件に変更し、ドラム１上にカブリとなる現像剤が付着するための現像剤像を形成する（Ｓ１２）。そして、濃度センサ１６を用いて、ドラム１上の非画像部への現像剤付着であるカブリを測定する（Ｓ１３）。
【００７０】
その測定値（カブリ測定結果）と所定の閾値を比較する（Ｓ１４）。カブリ測定結果が所定の閾値以下ならば、現像ローラ４１の消耗度が小さくリサイクル可能と判断して、不揮発性メモリ１４に現像ローラ４１をリサイクル可能と書き込む（Ｓ１５）。
【００７１】
上記の所定の閾値は、カブリ測定結果がその値以下ならば、当該カートリッジの現像ローラ４１を新規カートリッジの現像ローラ４１として再利用しても新規カートリッジの使用補償範囲内の寿命を通して使用途中で画像不良が発生しないと判断できる値とされる。      
【００７２】
また、カブリ測定結果が閾値を超えるならば、現像ローラ４１の消耗度が大きい。即ち、当該カートリッジの現像ローラ４１を新規カートリッジの現像ローラ４１として再利用しても新規カートリッジの使用補償範囲内の寿命を保証できない、即ち、サイクル不可と判断しる。そして、不揮発性メモリ１４に現像ローラ４１についてリサイクル不可と書き込む（Ｓ１６）。
【００７３】
そして、プリント終了（後回転工程）とし（Ｓ１７）、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ１８）。
【００７４】
上記においてステップＳ１１〜Ｓ１６がカートリッジＥが有する画像形成プロセス部材（本実施例では現像ローラ４１）の状態を判断するための制御モードである。この制御モードにおいては、通常の画像形成時と異なる画像形成条件（本実施例においては通常の画像形成時の画像形成条件よりもカブリが発生しやすい画像形成条件）で現像剤像を形成する。その形成された現像剤像の濃度を濃度センサ（画像濃度測定手段）１６で測定し、その測定濃度値から前記画像形成プロセス部材の状態を判断し、その判断結果を不揮発性メモリ１４に記憶する。
【００７５】
本実施例においては、上記のように、ドラム１の寿命算出手段を備え、エンジンコントローラＣは寿命算出手段で算出されるドラム寿命（像担持体寿命）が所定値に到達した時に上記の制御モード（Ｓ１１〜Ｓ１６）を実行する。
【００７６】
以上のように、画像形成時と異なる画像形成条件でカブリを測定し、現像ローラ４１の状態を判断することで、精度良く現像ローラ４１のリサイクル可否を判断できる。現像ローラ４１のリサイクル可否情報を不揮発性メモリ１４に書き込むことで、工場でのリサイクル判断工程（例えば、不揮発性メモリ画像形成情報を呼び出しリサイクル判断する等）を無くすことが可能となる。
【００７７】
ここで、ドラム寿命の算出について特開２００６−１０６６９２号公報の記載に基づいて説明する。カートリッジ使用量に係わる情報としてドラム回転時間をもとに算出したドラム使用量情報を用いる。これは特許第３２８５７８５号公報で開示されている感光ドラムのダメージ指数に基づき演算される感光ドラムの使用量に相当する。
【００７８】
カートリッジ内のメモリには下記のような情報が格納されている。カートリッジ駆動時間情報Ｔ。感光ドラム使用量を演算するための重み付け係数であるドラム使用量演算式係数情報φ。感光ドラム使用量閾値情報α。感光ドラム使用量閾値情報に対応して画像形成条件を設定するためのテーブルを示す情報など。
【００７９】
ドラム使用量閾値情報αとドラム使用量演算式係数情報φはカートリッジの出荷時にメモリに記憶される。これらの値は、ドラム感度やドラム材料、クリーニングブレードの当接圧、帯電ローラの電気的特性によって変化するため、カートリッジの個々にメモリに記憶されて出荷される。
【００８０】
プリント信号を画像形成装置本体が受けると感光体回転指示部によってカートリッジが駆動され、画像形成プロセスが開始される。この際、以下のようにドラム使用量を算出する。
【００８１】
感光体回転指示部からの感光ドラム回転時間データ（上記カートリッジ駆動時間情報Ｔに相当）を積算した値をＢとする。帯電バイアス印加時間検出部からの帯電バイアス印加時間データを積算した値をＡとする。メモリから読み出された重み付け係数φを用いた換算式Ｄ＝Ａ＋Ｂ×φにより演算部でドラム使用量Ｄが計算され、本体データ記憶用の本体メモリに積算記憶される。
【００８２】
感光ドラム回転時間データと帯電バイアス印加時間データは随時メモリに格納され、ドラム使用量のデータの演算は、感光ドラムの駆動が停止した際に随時行われる。感光ドラム回転時間データや帯電バイアス印加時間データをメモリに記憶するかわりに、演算した結果のドラム使用量Ｄをメモリに書き込んでも良い。
【００８３】
製造者が保証する感光体ドラム寿命から、所定のドラム使用量Ｗ０を算出し、メモリに記憶する。カートリッジ使用時のドラム使用量Ｗ１は、前述の方法でメモリに記憶されている。ここで、ドラム寿命＝（Ｗ１／Ｗ０）×１００［％］と定義する。
【００８４】
本実施例では、現像ローラ４１のリサイクル可否判断のタイミングについて、ドラム寿命を検知して行う方法を述べたが、同じようにカートリッジＥの寿命が検知できる構成であれば、通紙枚数で行う等、本実施例に限定されるものではない。
【００８５】
［実施例２］
上記の実施例１では、現像剤担持体である現像ローラ４１のリサイクル可否を判断する為に濃度センサ１６を用いてドラム１上のカブリを測定した。それに対して、本実施例では、カートリッジＥ内の回転可能な画像形成プロセス部材のリサイクル可否を判断するために、濃度センサ１６を用いてドラム１上の現像剤像の濃度測定を行う。本実施例の説明で、実施例１と重複する箇所については再度の説明を省略する。
【００８６】
実施例１と同様に、ドラム１上の現像剤像の濃度を測定するために、現像部通過後のドラム１の面に近接するように濃度センサ１６を設置した。濃度センサ１６はドラム１の長手（回転軸線方向）中央位置に設置した。
【００８７】
本実施例では、カートリッジＥにおいて現像装置４の現像ローラ４１に対して供給する現像剤を収納した現像剤収納部４４の現像剤の残量を検知する前述したような現像剤残量検出手段４６を備える。エンジンコントローラＣはこの現像剤残量検出手段４６で検出される現像剤残量が所定値に到達した時にカートリッジＥ内の回転可能な部材のリサイクル可否を判断する制御モードを実行する。
【００８８】
次に、濃度センサ１６を用いてカートリッジＥ内の回転可能な部材のリサイクル可否を判断する方法について説明する。本実施例では、帯電ローラ２がドラム１に接触して従動回転する接触帯電方式を採用している。また、現像ローラ４１がドラム１に接触して回転する接触現像方式を採用している。現像ローラ４１はドラム１の回転速度に対して周速比Ｒで回転する。
【００８９】
ドラム１はアルミシリンダの上に電荷発生層と電荷輸送層を塗工して作製される。また、帯電ローラ２と現像ローラ４１はウレタンゴムを原料として作製される。アスカーＣ硬度５０°〜７０°の帯電ローラ２と現像ローラ４１を用いてドラム１と安定して接触させている。
【００９０】
基材が金属部材であるドラム１の方が帯電ローラ２と現像ローラ４１より硬い。このため、ドラム１と、帯電ローラ２または現像ローラ４１を長期間接触させると、帯電ローラ２または現像ローラ４１が形状変形する。
【００９１】
図５に、帯電ローラ２または現像ローラ４１が形状変形した時に、ドラム１上にハーフトーン現像剤像を形成し、紙（記録材）に画像出力した例を示す。この時、形状変形した部分ａと、形状変形していない部分ｂに濃度差（濃度変動幅）が生じる。そして、部材の形状変形が大きいほど濃度変動幅が大きくなり、リサイクルに適さない。なお、部材のリサイクル可否を判断する時には、現像剤像は紙に画像出力せず、ドラム１上で濃度測定をする。
【００９２】
帯電ローラ２が形状変形した場合、ドラム１上に発生する濃度変動の周期は、帯電ローラ２の外周ピッチになる。これは、ドラム１と帯電ローラ２が従動回転しているためである。現像ローラ４１が形状変形した場合、ドラム上に発生する濃度変動の周期は、現像ローラ４１の外周ピッチ／周速比Ｒになる。これは、現像ローラ４１は、ドラム１の回転速度に対して周速比Ｒで回転しているためである。このように、カートリッジＥ内の回転可能な各部材は固有の濃度変動周期を持つ。
【００９３】
以上まとめると、図６に示す通り、カートリッジＥ内の回転可能な部材について、濃度変動幅の大きさからリサイクルに適さない部材の存在を確認でき、濃度変動周期からリサイクルに適さない部材を特定することができる。
【００９４】
本実施例では、濃度センサ１６を用いて、現像剤像の濃度変動幅を測定し、閾値を超えた場合には形状変形有り、閾値以下の場合は形状変形無しとする。しかし、通常の画像形成条件では、形状変形有りの濃度変動幅と、無しの濃度変動幅の差が小さいため、精度良く判別できない。そこで、カートリッジＥが有する回転可能な部材について状態を判断するための制御モードにおいては、通常の画像形成条件よりも濃度変動幅が大きくなる画像形成条件で現像剤像を形成して、濃度変動幅が所定の閾値以下になるか否かを判断する。これにより、精度良く部材のリサイクル可否を判断できる。
【００９５】
本実施例では、カートリッジＥが有する回転可能な部材について状態を判断するための制御モードにおいては、画像形成時よりも濃度変動幅を大きくするために、画像処理されていないアナログハーフトーン現像剤像を形成する。これは、画像処理されたデジタルハーフトーン現像剤像よりも、帯電ローラ形状変形起因の帯電電位ムラや、現像ローラ形状変形起因の現像剤の現像量ムラが顕著に見られるためである。
【００９６】
具体的には、ドラム１の各画素を均一に露光することで、帯電ローラ形状変形起因の帯電電位ムラを露光後も維持できる。また、帯電ローラ形状変形起因の帯電電位ムラや、現像ローラ形状変形起因の現像剤現像量ムラが精度良く判別できるハーフトーン濃度の現像剤像を形成する。
【００９７】
即ち、カートリッジＥが有する回転可能な部材について状態を判断するための制御モードにおいては、現像剤像を形成するドラム１の各画素を同一条件で露光装置３により露光して現像剤を現像する。そしてその現像剤像の濃度変動幅が所定値以上の場合にカートリッジＥが有する回転可能な部材の消耗度が大きいと判断する。このようにして、ハーフトーン濃度の濃度変動幅が所定の閾値を超える場合リサイクル不可、閾値以下の場合リサイクル可能と判断する。そして、判断結果を不揮発性メモリ１４に書き込む。
【００９８】
図７Ａ・図７Ｂに本実施例における画像形成装置の制御フローチャートを示す。画像形成装置がスタンバイ状態において（ステップＳ１）、プリンタコマンドをエンジンコントローラＣが受信すると、エンジンコントローラＣは画像形成装置のメインモータを起動させてプリント動作をスタートさせる（Ｓ２）。エンジンコントローラＣはプリントスタート時に、装置本体Ａ１に装着されているカートリッジＥについて前述したような現像剤残量検出手段４６により現像剤収納部４４内の現像剤残量が１％以下か判断する（Ｓ３）。      
【００９９】
１％を超えている場合は、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１００】
また、ステップＳ３で現像剤残量が１％以下の場合は、エンジンコントローラＣは操作パネル部Ｄの表示部あるいはホスト装置Ｂの表示部にカートリッジＥの寿命予告あるいは寿命警告を表示する（Ｓ７）。また、カートリッジＥ内の回転可能な部材のリサイクル可否判断済みか否かを判断する（Ｓ８）。既にリサイクル可否判断済みならば、エンジンコントローラＣは入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１０１】
ステップ８でリサイクル可否判断済みでない場合には、エンジンコントローラＣは入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントを実行する（Ｓ９、Ｓ１０）。そして、所定枚数のプリント終了後のドラム回転を延長する（Ｓ１１）。そして、カートリッジＥ内の回転可能な部材の状態を判断するための画像形成条件に変更し、ドラム１上にアナログハーフトーン現像剤像を形成する（Ｓ１２）。ドラム１上のアナログハーフトーン現像剤像を濃度センサ１６で測定する（Ｓ１３）。
【０１０２】
なお、アナログハーフトーン現像剤像を形成する時間の長さΔｔは、ドラム１の周速をＶ［ｍｍ／ｓ］、カートリッジＥ内の回転可能な画像形成プロセス部材の画像周期の中で最も長い画像周期をＬ［ｍｍ］とすると、Δｔ≧２×Ｌ／Ｖを満たす。これは、カートリッジ内のどの回転可能な画像形成プロセス部材の濃度変動周期でも、検知するのに十分な長さの時間である。即ち、ドラム１の回転方向に対する現像剤像の長さは、消耗度を判断する回転可能な画像形成プロセス部材の画像周期の２倍以上である。画像周期の２倍以上あれば少なくとも変形等などがあれば２箇所以上で検出できるためである。
【０１０３】
エンジンコントローラＣは、ドラム１上のアナログハーフトーン現像剤像を濃度センサ１６で測定したら、濃度変動幅算出手段（濃度変動幅算出機能部）により濃度変動幅を算出する（Ｓ１４）。そして、濃度変動幅を算出した結果と所定の閾値を比較する（Ｓ１５）。
【０１０４】
濃度変動幅が閾値以下の場合は、カートリッジＥ内の全ての回転可能な部材の消耗度が小さくリサイクル可能と判断して、不揮発性メモリ１６にカートリッジＥ内の全ての回転可能な部材についてリサイクル可能と書き込む（Ｓ１６）。
【０１０５】
濃度変動幅が閾値を超える場合は、閾値を超えた濃度変動幅について、現像剤像の濃度周期を算出する濃度周期算出手段（濃度周期算出機能部）で濃度変動周期を算出する（Ｓ１７）。
【０１０６】
ここでは、複数の濃度変動周期が算出される場合もある。算出された濃度変動周期と、カートリッジＥ内の全ての回転可能な部材の画像周期を比較して、一致する部材を特定する（Ｓ１８）。複数の濃度変動周期が算出される場合は、各々の濃度変動周期について、カートリッジＥ内の全ての回転可能な部材の画像周期と比較して、一致する部材を特定する。ただし、濃度変動周期と、カートリッジＥ内の部材の画像周期が一致しない場合は、カートリッジＥ内の全ての回転可能な部材がリサイクル可能と判断する。
【０１０７】
不揮発性メモリ１６に、濃度変動周期と画像周期が一致する部材については消耗度が大きいと判断してリサイクル不可と書き込み、それ以外のカートリッジ内全ての部材については消耗度が小さいと判断してリサイクル可能を書き込む（Ｓ１９）。そして、プリント終了とし（Ｓ２０）、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ２１）。
【０１０８】
上記においてステップＳ１１〜Ｓ１９がカートリッジＥが有する画像形成プロセス部材（本実施例では帯電ローラ２と現像ローラ４１）の状態を判断するための制御モードである。この制御モードにおいては、通常の画像形成時と異なる画像形成条件（本実施例においては通常の画像形成条件よりも濃度変動幅が大きくなる画像形成条件）で現像剤像を形成する。その形成された現像剤像について濃度周期算出手段および周期比較手段で検出される濃度変動幅および濃度変動周期から前記画像形成プロセス部材の状態を判断し、その判断結果を不揮発性メモリ１６に記憶する。
【０１０９】
本実施例においてはカートリッジＥの現像ローラ４１に対して供給する現像剤を収納した現像剤収納部４４の現像剤の残量を検知する現像剤残量検出手段４６を備える。そして、エンジンコントローラＣはその現像剤残量検出手段４６で検出される現像剤残量が所定値に到達した時に上記の制御モード（Ｓ１１〜Ｓ１９）を実行する。
【０１１０】
図７ＢのステップＳ１５において濃度変動幅の閾値は次ぎのような値とされる。即ち、濃度変動幅がその値以下ならば、当該カートリッジ内部材を新規カートリッジの構成部材として再利用しても新規カートリッジの使用補償範囲内の寿命を通して使用途中で画像不良が発生しないと判断できる値とされる。
【０１１１】
以上のように、画像形成時と異なる画像形成条件で濃度変動を測定することで、濃度変動幅の大きさからリサイクルに適さない部材の存在を精度よく確認でき、濃度変動周期からリサイクルに適さない部材を特定することができる。カートリッジＥ内の全ての回転可能な部材のリサイクル可否情報を不揮発性メモリに書き込むことで、工場でカートリッジを分解してリサイクルの有無を判断する必要がなくなる。
【０１１２】
また、カートリッジ内に複数の画像形成プロセス部材がある場合に、一部がリサイクル可で、他方がリサイクル否の判断になる場合もある。この場合に、リサイクルしたい画像形成プロセス部材がリサイクル否の判断で、他の画像形成プロセス部材がリサイクル可の判断である場合には、カートリッジを分解せず画像形成プロセス部材のリサイクルを行わない判断もできる。分解しなかったカートリッジは、枠体材料のリサイクルなどに回すことが考えられる。
【０１１３】
カートリッジＥ内の部材のリサイクル可否判断のタイミングについて説明する。アナログハーフトーン現像剤像を正常に形成するためには、現像剤収納部４４内の現像剤残量が所定の値以上必要である。また、カートリッジ使用終了間際に、部材の状態を判断することが望ましい。そこで、本実施例では、現像剤収納部４４内の現像剤残量が１％の時に、カートリッジＥ内の部材のリサイクル可否判断を行った。
【０１１４】
しかし、本実施例に限定されるものではない。例えば、現像剤収納部４４内の現像剤残量が２％〜１０％の時に、カートリッジＥ内の部材のリサイクル可否判断を行ってもよい。また、正常なアナログハーフトーン現像剤像を形成可能な、現像器寿命到達時や現像器寿命警告時に、リサイクル可否判断を行ってもよい。
【０１１５】
また、本実施例では、現像剤収納部４４内の現像剤残量が１％の時に１回だけ部材のリサイクル可否判断を行い、確定したが、必ずしもこの限りではない。例えば、現像剤残量が所定値Ａ％に到達した時に、部材のリサイクル可否判断を開始し、部材のリサイクル可否判断が難しい条件に到達した時に、部材のリサイクル可否を確定してもよい。ここで、部材のリサイクル可否判断が難しい条件とは、現像剤不足により、正常なアナログハーフトーン現像剤像を形成できない条件のことを指す。
【０１１６】
［実施例３］
図８Ａ・図８Ｂに本実施例２の補足例における制御フローチャートを示す。画像形成装置がスタンバイ状態において（Ｓ１）、プリンタコマンドをエンジンコントローラＣが受信すると、エンジンコントローラＣは画像形成装置のメインモータを起動させてプリント動作をスタートさせる（Ｓ２）する。
【０１１７】
エンジンコントローラＣはプリントスタート時に、カートリッジＥの画像形成プロセス部材のリサイクル可否判断が確定しているか判断する（Ｓ３）。リサイクル可否判断が確定している場合は、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１１８】
リサイクル可否判断が確定していない場合は、現像剤収納部４４内の現像剤残量Ｘ％を算出し（Ｓ７）、所定値１０％以下か判断する（Ｓ８）。現像剤残量Ｘ％が１０％を超える場合は、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１１９】
現像剤残量Ｘ％が１０％以下の場合は、エンジンコントローラＣは操作パネル部Ｄの表示部あるいはホスト装置Ｂの表示部にカートリッジＥの寿命予告あるいは寿命警告を表示する（Ｓ９）。また、現像剤残量Ｘ％でリサイクル可否判断済みか判断する（Ｓ１０）。現像剤残量Ｘ％でリサイクル可否判断済みの場合は、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１２０】
現像剤残量Ｘ％でリサイクル可否判断を行っていない場合、正常なアナログハーフトーン現像剤像を形成できるか判断する（Ｓ１１）。具体的には、通常の画像形成条件で、所定時間Δｔ２の間、感光体ドラムを最大露光量で露光して、ベタ現像剤像を形成する。所定時間Δｔ２は、感光体ドラムの周速をＶ［ｍｍ／ｓ］、現像剤担持体の画像周期をＬ２［ｍｍ］とすると、Δｔ２≧２×Ｌ２／Ｖを満たす。そして、現像ローラ１周目の平均濃度と、最終周の平均濃度の濃度差Δｄを算出する。
【０１２１】
濃度差Δｄが所定値を超える場合、現像剤が不足しており、正常なアナログハーフトーン現像剤像を形成不可能と判断する。この場合は部材のリサイクル可否判断を確定し（Ｓ１２）、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントがなされたらプリント終了とし、メインモータをオフにして画像形成装置をスタンバイ状態にする（Ｓ４〜Ｓ６、Ｓ１）。
【０１２２】
濃度差Δｄが所定値以下の場合、現像剤が十分に有り、正常なアナログハーフトーン現像剤像を形成可能と判断する。そして、入力したプリントジョブの画像形成を開始し、所定枚数のプリントを実行する（Ｓ１３、Ｓ１４）。そして、所定枚数のプリント終了後のドラム回転を延長する（Ｓ１５）。以下、ステップ１６〜Ｓ２５は図７のステップＳ１２〜Ｓ２１と同様である。
【０１２３】
［補足事項］
１）実施例１〜３では、リサイクル可否判断時（カートリッジＥが有する画像形成プロセス部材の状態を判断するための制御モード実行時）に、ドラム１と転写ローラ５を離間していないが、離間してもよい。離間した場合、現像剤像形成時に、転写ローラ５が現像剤で汚れることを防止できる。
【０１２４】
２）実施例１〜３では、リサイクル可否判断は、帯電ローラ（帯電部材）２と現像ローラ（現像剤担持部材）４１について行ったが、必ずしもこの限りではなく、カートリッジＥ内の回転可能な部材ならばどのようなものでもリサイクル可否判断可能である。例えば、現像ローラ４１に現像剤を供給する供給ローラ（現像剤供給部材）４２にも適用可能である。また、現像ローラ４１に乗せる現像剤量を規制する規制ローラ（現像剤層厚規制部材）４３にも適用可能である。
【０１２５】
３）実施例１〜３では、ドラム１上の現像剤像の濃度を測定する手段として正反射型の濃度センサ１６を用いたが、必ずしもこの限りではない。例えば、拡散型の濃度センサを用いてもよい。また、画像形成装置内に画像読み取り装置を備えている場合、リサイクル可否判断のためのテスト画像を紙（記録材）に出力して、その出力画像を読み取って濃度測定してもよい。
【０１２６】
４）実施例１〜３では、ドラム１上に現像剤像を形成してリサイクル可否判断を行ったが、この限りではない。例えば、中間転写体上に現像剤像を形成してリサイクル可否判断を行ってもよい。
【０１２７】
５）画像形成装置は電子写真プロセスを用いた装置に限られない。静電記録プロセス、磁気記録プロセスなどを用いた装置でもよい。
【０１２８】
６）実施例１〜３では、画像形成装置の制御部において、画像形成プロセス部材の状態を判断し、その判断結果をメモリに記憶させているが、これに限られない。例えば、実施例１であれば、測定された濃度を画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報としてメモリに記憶させておくのでもよい。その場合に、工場においてカートリッジを分解する前にメモリに記憶された情報を読み取り、表示装置などに表示させて測定された濃度の数値から画像形成プロセス部材のリサイクルの可否を人間が判断してもよい。
【０１２９】
この場合であっても、直接的に画像形成プロセス部材の状態に関わる情報があるためカートリッジを分解せずとも、画像形成プロセス部材のリサイクルの可否が判断でき、分解の手間が省ける。
【０１３０】
７）そのため、メモリに記憶させておく情報は、リサイクルの可否判断結果だけでなく、画像形成プロセス部材の状態を判断でくる情報であればよい。そのため、画像形成プロセス部材の状態を判断するための情報としては、測定された濃度、前記測定された濃度が所定値以上であるとの情報、前記画像形成プロセス部材のリサイクル可否の情報が考えられる。これらは、単独の情報としてメモリに記憶されてもいいが、複数の情報が記憶されていてもよい。
【０１３１】
８）実施例１〜３では、不揮発性メモリを用いて説明しているが、記憶できればいいので、不揮発性メモリに限られない。
【符号の説明】
【０１３２】
Ａ・・画像形成装置、Ａ１・・画像形成装置本体、Ｃ・・制御手段、Ｅ・・カートリッジ、Ｔ・・現像剤像、Ｐ・・記録媒体、１・・像担持体、２・・帯電部材、４１・・現像剤担持体（現像ローラ）、１４・・不揮発性メモリ、１６・・画像濃度測定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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