(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容器を再利用する現像剤収容器再利用システムにおいて、
該容器と、該容器を有する画像形成装置と、再利用判定装置とからなり、
該容器は、画像形成装置の本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤が充填されて再使用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込み可能な記憶手段を取り付けられたものであり、
画像形成装置の本体は、該容器内の現像剤がすべて補給されたときに、該記憶手段に該使用回数を書き込む手段を有するものであり、
再利用判定装置は、該容器の使用後にユーザーから回収した際に該記憶手段に記憶された該使用回数を読み取る読取手段を有するものであることを特徴とする現像剤収容器再利用システム。
【請求項２】
請求項１の現像剤収容器再利用システムにおいて、
上記本体は、上記容器のトナーエンド検知の手段を有し、該トナーエンドが検知された信号を用いて該容器内の現像剤がすべて補給された判別することを特徴とする現像剤収容器再利用システム。
【請求項３】
現像剤を収容する現像剤収容器を再利用する現像剤収容器再利用方法において、
該容器は画像形成装置本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤が充填されて再利用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込みが可能な記憶手段を取り付けられたものであり、該容器内の現像剤がすべて補給されたときに、画像形成装置により該記憶手段に該使用回数が書き込まれる行程と、該容器の使用後に該使用回数が書き込まれた現像剤収容器を回収する工程と、回収された該容器の該記憶手段に記憶された使用回数を読み取り、再使用するか否かを判断する工程とを備えたことを特徴とする現像剤収容器再利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、画像形成装置本体に対して脱着可能な現像剤収容器やプロセスカートリッジの品質保証や再利用回数の管理などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像装置を有する電子写真複写機などにおいては、画像形成に伴って現像装置内のトナーが消費されるので、外部から現像装置内へトナーを補給する必要がある。このトナーの補給方法としては、トナーカートリッジを機械本体内に装着してトナーカートリッジのトナー放出口を塞いでいたシールを剥がし、全ての収容トナーを一度期に補給する方法や、必要の都度、例えばトナーカートリッジを回転させて、所定量をトナー放出口から現像装置内に補給する方法など、種々知られている。
前者のトナー補給方法に特に適したトナーカートリッジとして、例えば、実開昭５９−４１３６５、実開昭６４−５９２６５、実開昭６１−１１７１７０号公報など開示されている箱型のものが使用されている。また、後者のトナー補給方法に特に適したトナーカートリッジとして、例えば、特開昭５９−１８８６７８、特開昭６０−１４６２６５号公報などに開示されている周面に駆動ギャリングを備えた円筒状のものが使用されている。これらの他にも各種のトナーカートリッジが提案されている。
【０００３】
そして、このようなトナーカートリッジ自体は、複写機等の本体側構造などによって決まる特定の形状をしており、この特定形状のカートリッジでないと本体に正しく装着できないようになっている。これは、複写機等の作像プロセスにおいて、感光体や現像プロセスにより使用されるトナーの性質が厳しく定められているため、所定のトナーを収容したトナーカートリッジが確実に装着されるようにしたものである。そして、このように所定のトナーを使用することが、複写機の製造者や販売者が、コピー品質を長期にわたって保証するための前提条件でもある。
【０００４】
また、それぞれ色の異なったトナーを収容した同一形状の複数のトナーカートリッジを、同時に又は選択的に複写機本体に装着して使用するものでは、トナーカートリッジの誤装着を防止するために、各トナーカートリッジに、形成位置や形状が互いに異なる識別部材を設け、かつ、複写機にこの識別部材を検出する検出手段及びこの検出手段による検出内容を報知する報知手段を設け、この報知手段により装着されたトナーカートリッジ内のトナー色を表示したり、誤装着をアラーム音で報知したりすることも提案されている（例えば特開昭６１−４１１５９、特開昭６１−２９２１６８号公報参照）。
【０００５】
なお、電子写真複写機などの画像形成装置としては、帯電装置、現像装置、クリーニング装置などの画像形成用装置の少なくとも一つ、又は画像形成用装置の少なくとも一つと潜像担持体とを有し、画像形成装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジを用いるものが知られている。
そして、このプロセスカートリッジの交換時にそのプロセスカートリッジに関係する画像形成条件を自動的に調整するために、調整用のデータを記憶した例えばＲＯＭからなる記憶手段を、プロセスカートリッジ自体に設けることも提案されている（例えば特開平３−２８９６７２号公報）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、純正のトナーカートリッジの形状を模倣し、独自に製造したトナーを収容した非純正のトナーカートリッジ（以下、模倣トナーカートリッジという）が市場に出回ることがある。ユーザーにとって、このようなトナーカートリッジが純正のものであるか否かの判断は困難で、かつ、非純正のものは一般に純正のものに比して値段が安いために、模倣トナーカートリッジが、複写機のユーザーによって購入され使用されることがある。このような模倣トナーカートリッジのトナーは、一時的にはコピー品質を大きく変化させることはないが、時間と共にコピー品質を悪化させていく。このため、ユーザーから複写機の販売者に対して、コピー品質が悪く、これは機械が原因だとしてクレームが寄せられる。クレームを受けた販売者は、コピー品質悪化の原因調査やコピー品質修復のための処置を行うことになる。
このように、コピー品質悪化の原因が、複写機の製造者が指定した純正トナーではない、模倣トナーカートリッジからのトナーを用いたことにある場合にも、通常、模倣トナーカートリッジを製造販売した者は何らの補償もせず、これを修復するための費用の全てを、複写機の販売者などが負担しているのが現状である。
従って、このような模倣カートリッジが原因のコピー品質悪化が頻繁に起こると、複写機の製造販売が事業として成立しなくなり、また、品質の面から製造業者の信用が著しく損なわれる恐れがある。このため、早急な模倣カートリッジ対策が必要になっている。
【０００７】
このような、模倣カートリッジ対策としては、次のような対策が考えられ、また提案されているが、それぞれ欠点を伴う。
（１）複写機の種類毎にトナーカートリッジの形状を異ならせる。これは、製造コストがかさみ、ユーザーの購入価格の上昇につながる。しかも、模倣業者には何ら法的規制を及ぼすことができない。
（２）トナーカートリッジの形状を特許権や意匠権で保護できる特殊な形状にする。これは、特許権や意匠権の成立前に、商品寿命が尽きるような場合も多く、模倣業者に有効な法的規制を及ぼすことができない。
（３）トナーカートリッジに収容するトナーや使用する複写機の製品名について商標権を取得して、模倣トナーカートリッジでのトナー種類や適用機種名の表示を牽制し、模倣トナーカートリッジの販売を困難にする。これは、模倣者がトナー種類や適用機種名を、品質又は用途の表示として普通に用いられる方法で表示した場合には、商標権の効力が及ばず、万全ではない。
（４）トナーカートリッジの一部に製造業者のロゴやトナー品質を識別できるバーコードなどの特殊なマークを付ける一方、複写機にこのマークを検出する手段などを設け、所定のマークが付いていないトナーカートリッジが装着されるのを防止する（例えば特開昭６３−８２４９１、特開昭６３−８２４９３、特開昭６２−１７３４８２号公報参照）。これは、模倣業者がこのような特殊マークを発見した場合、簡単に同様のマークを作成してトナーカートリッジに付けることができるので、対策としては不充分である。
【０００８】
また、最近、資源の有効利用や環境保護の観点から複写機部品の再利用の必要性が高まり、トナーカートリッジも可能な限り再利用することが考えられている。トナーカートリッジは、空になったトナーカートリッジの容器をユーザーから回収し、これに工場でトナーを再充填することで、再利用できる。しかし、容器にも寿命があるので、これを超えて再利用すると複写機に装着しての使用時などに不具合を生じてしまう。このため、容器の形状などから再利用可能か否かを簡単に判別できる方法が求められている。
【０００９】
また、複写機は種類が多く、白黒複写機、２色カラー複写機、フルカラー複写機、単色で色交換可能な複写機などがある。このうち、例えば２色カラー複写機やフルカラー複写機のように互いに収容トナー色が異なる複数のトナーカートリッジを、それぞれについて予め設定された複写機内の所定の場所に装着するものにおいては、誤った場所にトナーカートリッジが装着させるのを防止する必要がある。このようなトナーカートリッジの誤装着の防止方法としては、前述の特開昭６１−４１１５９、特開昭６１−２９２１６８号公報などに開示の方法の他、単に、トナーカートリッジ表面や本体の装着場所近傍に、所定のラベルを添付するなどして、ユーザーに装着場所や装着カートリッジを表示することも考えられる。これらによれば、トナーカートリッジの容器や本体装着部の内部機構を、各色で共通化できるので、トナーカートリッジや複写機本体の製造コストの上昇を最小限に抑えることができる。しかし、このようなユーザーに対する表示や報知のみでは、ユーザーの誤認による誤装着を防止できない恐れがある。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤収容器の再利用回数を記録でき、その回収時に再利用するかどうかの判定ができる現像剤収容器再利用システム及び現像剤収容器再利用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、現像剤を収容する現像剤収容器を再利用する現像剤収容器再利用システムにおいて、該容器と、該容器を有する画像形成装置と、再利用判定装置とからなり、該容器は、画像形成装置の本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤が充填されて再使用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込み可能な記憶手段を取り付けられたものであり、画像形成装置の本体は、該容器内の現像剤がすべて補給されたときに、該記憶手段に該使用回数を書き込む手段を有するものであり、再利用判定装置は、該容器の使用後にユーザーから回収した際に該記憶手段に記憶された該使用回数を読み取る読取手段を有するものであることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の現像剤収容器再利用システムにおいて、上記本体は、上記容器のトナーエンド検知の手段を有し、該トナーエンドが検知された信号を用いて該容器内の現像剤がすべて補給された判別することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明は、現像剤を収容する現像剤収容器を再利用する現像剤収容器再利用方法において、該容器は画像形成装置本体に着脱可能で、使用後にユーザーから回収され現像剤が充填されて再利用される現像剤収容器であって、回収時に利用される使用回数の記憶部を有し、かつ、電気的に読み取り書き込みが可能な記憶手段を取り付けられたものであり、該容器内の現像剤がすべて補給されたときに、画像形成装置により該記憶手段に該使用回数が書き込まれる行程と、該容器の使用後に該使用回数が書き込まれた現像剤収容器を回収する工程と、回収された該容器の該記憶手段に記憶された使用回数を読み取り、再使用するか否かを判断する工程とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１乃至３の発明によれば、現像剤収容器の使用回数を記録でき、その回収時に再利用するかどうかの判定ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例について説明する。
本実施例は、現像剤収容器としてのトナーカートリッジに記憶手段を設けるものである。
図１（ａ）は、一例に係るトナーカートリッジの斜視図である。この例のトナーカートリッジ１は、円筒形の容器本体２の中にトナーが収納されている。この容器の外周部に容器本体２回転用のギア３が設けられている。ギア３は容器本体２と一体的に形成されていてもよいし、別体のものを容器外周に固定してもよい。容器本体２の一方端は開放されトナーの排出口４を形成している。排出口４には、マウスピース５が取り付けられている。このマウスピース５は４つの開口６を持ち、中心部７には、記憶手段８が装着されている。記憶手段８は、ＲＯＭのようなもので構成され、複写機本体側との電気接続用の端子を備えている。マウスピース５は、容器本体２の内壁に対して回転自在に取り付けられている。
このトナーカートリッジ１は、運搬時においては、図示しないキャップでマウスピース５部分を覆ってトナーが漏れないようにされている。そして、図示しない複写機本体に装着する場合には、トナーカートリッジ１をマウスピース５部分が上になるように垂直に立てた状態で上記キャップを外し、図示しない複写機本体のカートリッジホルダーに持ち上げながらセットする。図中の矢印は脱着時野カートリッジ１移動方向を示すものである。このカートリッジホルダーへのトナーカートリッジ１取付け後にトナーカートリッジ１が水平な姿勢になるようにカートリッジホルダーを揺動させ、上記開口６からトナーが放出しえるようにさせる。このようなカートリッジホルダー等の構成としては、例えば特開昭５９−１８８６７８号公報に開示の構成を採用することができる。
【００４２】
トナーカートリッジ１が本体に装着されると、マウスピース５が本体側に設けられたデータ読み取り装置と電気的に係合される。また、ギア３も本体側の駆動ギア（図示せず）と係合し、回転駆動される。容器本体２が回転されると、容器内のトナーが左方に移動されトナーが排出口４から排出され、機内の現像装置にトナーが補給される。容器本体２が回転しても、マウスピース５は、本体側のデータ読み取り装置と結合しているので回転しない。
【００４３】
図１（ｂ）は、上記トナーカートリッジ１の変形例を示す。
この例のトナーカートリッジにおいては、容器本体２１のトナー排出口４近傍の外周にキャップ２２が容器本体２１に対し回転自在に装着されている。本体に装着されたときには、このキャップ２１は本体側の読み取り装置と電気的物理的に係合する。従って、キャップ２１は固定されるが、容器本体２１は回転駆動される。このキャップ２２の先端部に記憶手段２３を取り付ける。これに代え、キャップ２２の外周部に記憶手段２４を取り付けてもよい。
【００４４】
図２は、他の例に係るトナーカートリッジ３１の斜視図である。この例のトナーカートリッジ３１は箱型の周知のものであり、図中下方が開口し、トナー充填後にシールで密閉されている。そして、図示しない複写機本体に矢印で示すような方向で挿入して現像装置のホッパー部上に装着し、上記シールを取り外してホッパー内にトナーを補給するものである。この種のトナーカートリッジ１も実開昭５９−４１３６５、実開昭６４−５９２６５、実開昭６１−１１７１７０号公報などで周知のものである。そして本実施例では、このトナーカートリッジ３１の装着方向先端側３２に記憶手段３３を取り付ける。
【００４５】
上記記憶手段８，２３，２４，３３（以下、記憶手段８という）の中に次のプログラム及びデータが記憶されている。
このプログラムは複写機本体に装置本体に対し、記憶手段８のＲＯＭに記憶されているデータを読み出すよう命令するプログラムを持つ。プログラムの冒頭又は所定の位置にトナーの製造元の企業名のようなコードが書かれている。この企業名のコードデータは、後述するように複写機本体の制御装置によって読み取られ、その名前の存在を確認したときにのみ複写機を作動可能にするのに使用される。これは、複写機に、メーカー以外の第３者が作ったトナーを使用して不測の損害をもたらすのを防止するための措置である。
また、トナーの処方等の変更があり複写機本体の各種の作像条件（帯電条件、露光条件、現像条件（バイアス、トナー濃度など）、転写条件など）を、そのトナーに合ったものにしたい場合には、予め機械内に持っている作像プログラムを変更するプログラムや書替え用の作像プログラムを記憶させておいても良い。
【００４６】
上記データとしては、トナーカートリッジ１の中に収納されたトナーの種類や特性を示すデータが記録されている。
トナーの種類（これも特性の一種）は、現像剤が一成分のトナーか、キャリアとトナーからなる２成分現像剤か、トナーの色、つまり黒色トナーか赤色トナーか等の種類である。このデータを記憶させておけば、例えば、トナーカートリッジを正しい色の現像装置に対応したところに装着しなければならないカラー複写機の場合に、記憶手段８からのデータを読んで、仮にオペレータが誤装着したときにも、表示などで事前に過ちを知らせ、そのことに気付かせることができる。  また、トナーの特性は、トナーの製造時の特性値を示すデータ等である。製造条件が多少異なってもその時の画像作成に与える影響に関与する条件ならばデータにそれを書き込んでおく。このデータを記憶させておけば、記憶手段８からのデータを読んで、例えば、複写機の作像条件を補正するよう制御することができ、選りすぐれた画像を得ることが可能となる。
【００４７】
更に、トナーカートリッジ１の再利用回数の管理を行うために、記憶手段のＲＯＭ４１に使用回数の記憶領域を設けておいても良い。
最近はトナーカートリッジを再利用することが環境保護の一環として推奨されるようになった。しかし、繰り返し使用するにも限界がある。例えば図１（ａ）のようなトナーカートリッジの場合には、ギア３が摩耗することがあるので限界が必要となる。そこで、トナーカートリッジ１の記憶手段に、その使用回数を記憶させ、これをトナーカートリッジ１の再利用回数の管理に用いるのである。このデータを記憶させておけば、例えば、トナーカートリッジ１が回収され、工場内に戻されたときに、カートリッジ１のＲＯＭ４１の情報を読むことによってその合計の使用回数を知ることができる。限界を超えたものなら、再利用を止め、限界内ならトナーを充填して再利用するというように利用することができる。
【００４８】
図４は、複写機内の制御回路のブロック図である。
複写機本体には、データ読み取り・書込制御回路４２、内部メモリ４３、表示制御回路４４、表示装置４５、複写制御回路４６、複写条件設定手段４７などが設けられている。
上記データ読み取り・書込制御回路４２が、図示しないコネクタ及び記憶手段の端子等を介してトナーカートリッジのＲＯＭ４１に接続され、このＲＯＭ４１内のプログラムを読み取って、そのプログラム内容を実行するようになっている。上記内部メモリ４３には企業コード例えば「ＲＩＣＯＨ」に対応した上述のメッセージ「GENUINE RICOH TONER CARTRIDGE IS INSTALLED.」に対応するデータや複写制御をコントロールするプログラム等が記憶されている。上記表示制御回路４４は表示装置４５（表示板３４）の制御するものである。複写制御回路４６は、トナーの条件が異なったときに例えば現像バイアス電圧を変更するように複写条件設定手段４７をコントロールする。
【００４９】
図５は、トナーカートリッジ１のＲＯＭ４１内に記録されているプログラムに基づてデータ読み取り・書込制御回路４２によって実行される制御の一例を示すものである。
まず、トナーカートリッジに取り付けられた記憶装置ＲＯＭ４１のプログラムやデータは読み取り・書き込み制御回路４２によって読み取られる。上記ＲＯＭ４１内のプログラムの所定部分に製造業者の企業名のような企業コードが書かれており、データ読み取り・書込制御回路４２がこのコードを読み取ったら、内部メモリ４３の所定のデータテーブルを検索する（ステップ１）。
ここで、読み取った企業コード、例えば「ＲＩＣＯＨ」が予めこのデータテーブルに設定されているコードである場合には、このコードに対応したメッセージデータ、例えば図３に示すよう例えば「GENUINE RICOH TONER CARTRIDGE IS INSTALLED.」（リコーの真性トナーカートリッジが装着されました。）というメッセージに対応するデータを内部メモリ４３から読み出し、表示制御回路４４を介して表示装置４５にそのメッセージを表示させる（ステップ２）。
次いで、上記ＲＯＭ４１内に記録されているトナーに関するデータを読み込み、表示制御回路４４を介して表示装置４５にトナーデータを表示させる（ステップ３）。
次いで、上記ＲＯＭ４１内に記録されているトナーカートリッジ１の過去の使用回数に関するデータを読み込み、表示制御回路４４を介して表示装置４５にその回数を表示させる（ステップ４）。
次いで、トナーの処方等の変更がある場合に記録されている上記ＲＯＭ４１内の作像プログラムについて変更データを検索し、この変更データに記録されている有無データを読み込み、変更有りの場合には、上記メモリ４３内の、複写制御をコントロールする作像プログラムが、作像プログラムを変更するプログラムに従って、読み取り・書き込み制御回路４２によって書き替えられる（ステップ５）。これにより複写制御回路４６は、トナーの条件が異なったときに例えば現像バイアス電圧を変更するように複写条件設定手段４７をコントロールするようにされる。
次いで、複写実行（コピー可）状態にして（ステップ６）、リターンする。
【００５０】
一方、正規のトナーカートリッジでないものが装着されたときには、読み取り・書き込み制御回路４２は特定の企業コード又は暗号コードを読み取らないので、内部メモリー４３と更新しても登録されたコードがないことが分かる（ステップ１）。このような場合、複写制御回路４６は複写禁止又は複写実行をできなくすると共に、表示制御回路４４によって「適切でないカートリッジが装着されました。」というメッセージを表示回路４５に表示し、複写禁止（コピー不可）状態にして（ステップ７，８）、リターンする。
【００５１】
なお、以上の制御例では、トナー種類やトナーカートリッジ１の使用回数の表示を一律に行っているが、適当な時期に、オペレーターが一定のキー操作をした場合にのみ、表示板３４に表示するようにしても良い。
【００５２】
図６（ａ）は上記トナーカートリッジ１の使用回数管理のために、トナーカートリッジ１が複写機本体に装着され、トナーが機内にすべて補給されたときに、読み取り・書き込み制御回路４２によって使用回数１回をＲＯＭ４１に書き込む制御の一例を示すものである。ステップ１のトナー補給完了の判別は、図１に示すように複写機に装着後、例えばトナー濃度検出結果に応じて少しずつトナー補給を行うものにあっては、周知のトナーカートリッジ１内のトナーエンド検知でのトナーエンド検知信号を用いて行うことができる。また、図２に示すように複写機に装着後、一度に全てのトナーを補給してしまうものでは、例えばシール剥がし検知の信号や、装着後のトナー濃度上昇検知などを用いて行うことができる。
【００５３】
図６（ｂ）はトナーカートリッジ１が回収され、工場内に戻されたときに、カートリッジ１のＲＯＭ４１の情報を読んで、再利用するかどうかの判定を行う制御の一例を示すものである。これは、図示しない再利用判定装置の制御部で実行するものであり、無論この再利用判定装置は、トナーカートリッジ１の記憶手段８の端子に接続されるコネクター等を備えている。この例ではＲＯＭ４１から読み取った使用回数ｎが再利用可能回数Ｎよりも小さいときに、再利用可能信号を出力し、これ以外の場合には、再利用不可信号を出力する。これらの信号は、同判定装置に付設した表示手段に各信号に対応するメッセージを表示するのに使用しても良いし、トナーカートリッジ１のトナー充填装置用の制御信号として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）は実施例に係るトナーカートリッジの斜視図。  （ｂ）は変形例に係るトナーカートリッジの斜視図
【図２】他の実施例に係るトナーカートリッジの斜視図。
【図３】実施例に係る複写機の操作部の平面図。
【図４】同複写機の電装部のブロック図。
【図５】同複写機の制御の一例を示すフローチャート。
【図６】（ａ）はトナーカートリッジの使用回数管理制御の一例を示すフローチャート。  （ｂ）はトナーカートリッジの再利用可否判断制御の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１      トナーカートリッジ
２      容器本体
３      ギア
５      マウスピース
６      開口
８      記憶手段
２１    容器本体
２２    キャップ
２３    記憶手段
２４    記憶手段
３１    トナーカートリッジ
３３    記憶手段
【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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