(57)【要約】【課題】  装置内の全てのユニットの使用状況を把握でき、部品の寿命を瞬時に把握できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  この画像形成装置は、データを格納するメモリ２０と、電磁波を受信して電力を発生する平面コイル２１とを備え、発生した電力によりメモリ２０に格納されたデータを送信し、また、発生した電力によりデータを受信してメモリ２０に格納する、複数のユニットの各々に搭載されたＩＤタグ２２と、電磁波を放射する平面コイル２４と、メモリ２０に対するデータの読み書きを実行するリード／ライト部２３とを備えるリード／ライタ２５とを含む。リード／ライト部２３は、所定のタイミングでメモリ２０に格納されたデータを書き換える。【選択図】  図２
2009069656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユニットを備える画像形成装置であって、
データを格納する記憶部と、電磁波を受信して電力を発生する電力発生部とを備え、前記電力により前記記憶部に格納されたデータを送信し、前記電力によりデータを受信して前記記憶部に格納する、前記複数のユニットの各々に搭載されたデータ送受信手段と、
前記電磁波を放射する電磁波放射部と、前記記憶部に対するデータの読み書きを実行するリード／ライト部とを備えるデータ読書手段とを含み、
前記リード／ライト部は、所定のタイミングで前記記憶部に格納されたデータを書き換える、画像形成装置。
【請求項２】
前記リード／ライト部は、プリント動作毎に前記記憶部に格納されたデータを書き換える、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記リード／ライト部は、電源投入毎に前記記憶部に格納されたデータを書き換える、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記データの書き換え時に前記ユニットを交換すべきか否かを判断する判断手段を備える、請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判断手段が前記ユニットを交換すべきと判断した場合に、前記ユニットの交換を促す通知を行う通知手段を備える、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記データの書き換え時に前記ユニット本体の寿命を計算し、前記ユニット本体を交換すべきか否かを判断する判断手段を備える、請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記判断手段が前記ユニット本体を交換すべきと判断した場合に、前記ユニット本体の交換を促す通知を行う通知手段を備える、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のユニットは、操作パネル、現像カートリッジ、排トナーカートリッジ、定着ユニット、電磁クラッチ、交流電源ユニット、高圧電源ユニット、モータ制御基板を含む、請求項１〜７のいずれか１項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、複数のユニットから構成される画像形成装置に関し、より詳細には、データを送受信することができるデータ送受信手段を各ユニットに搭載して、所定のタイミングでデータを書き換えることを可能にした画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品やユニットを識別するためにＩＣタグが用いられている。ＩＣタグは、自身の識別コード等の情報を無線ＩＣチップに記録したもので、ＩＣタグ用の読取装置を使用し、電波や電磁波によってその情報を読み取るようにされている。
【０００３】
近年、読取装置からの電波によってＩＣタグへ電力を供給し、それにより電池を内蔵することなく半永久的に利用可能としたＩＣタグが提供されている。
【０００４】
プリンタ、複写機、これらの機能を備える複合機等の画像形成装置において、このＩＣタグが用いられるようになってきている。電子写真方式の画像形成装置では、感光体、帯電ユニット、現像ユニット等が一体化されたカートリッジとされ、そのカートリッジが着脱可能とされている。この画像形成装置は、このカートリッジにＩＣタグを装着し、本体にＩＣタグ用の読取装置を搭載し、カートリッジのＩＤ識別コード、製造メーカ、再利用の履歴および回数等の情報をＩＣタグに記録しておくことにより、電波を用いて本体の読取装置からＩＣタグに記録されている情報を読み出し、画像形成装置の制御に利用することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の上述した画像形成装置は、カートリッジに搭載されたＩＣタグに記録された情報を使用して、交換時期等をユーザが把握し、ユーザ自身がメンテナンスを行うことで利便性を向上させている。このようにこれまでは、ＩＣタグに記録された情報を専ら読み出して使用しており、また、画像形成装置内のカートリッジ以外のユニットや部品に対してはあまり利用されていないのが現状である。
【０００６】
このため、画像形成装置内のすべてのユニットの使用状況を把握することはできず、また、ＩＣタグに記録された情報が再利用の履歴や回数といった予め記録された情報であるため、リサイクルで再投入された再生部品の寿命を瞬時に把握することはできなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、画像形成装置内のすべてのユニットの使用状況を把握することができ、リサイクルで再投入された再生部品の寿命を瞬時に把握することができる画像形成装置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】
【０００８】
平面コイルとメモリ（ＩＣチップ）からなるＩＤタグが開発されている。このＩＤタグは、電力を供給することなく電磁波を照射するだけで電力を発生させ、その電力により、メモリにデータを書き込み、メモリからデータを読み出すことができる。このため、ハーネス等を使用して電力を供給する必要はなく、遠隔で無線を使用してデータを送受信し、データの格納および読み出しができる。
【０００９】
本発明は、このＩＤタグを画像形成装置内のすべてのユニットの各々に搭載し、メイン基板に、電磁波を放射する平面コイルと、ＩＤタグにデータを書き込み、ＩＤタグ内のメモリに格納されているデータを読み出すリード／ライト部とを備えるデータ読書手段を搭載した構成とする。そして、リード／ライト部を、所定のタイミングでＩＤタグ内のメモリに格納されているデータを書き換えるように構成する。
【００１０】
すなわち、本発明の画像形成装置は、データを格納する記憶部と、電磁波を受信して電力を発生する電力発生部とを備え、発生した電力により記憶部に格納されたデータを送信し、また、発生した電力によりデータを受信して記憶部に格納する、複数のユニットの各々に搭載されたデータ送受信手段と、電磁波を放射する電磁波放射部と、記憶部に対するデータの読み書きを実行するリード／ライト部とを備えるデータ読書手段とを含み、リード／ライト部が、所定のタイミングで記憶部に格納されたデータを書き換えることを特徴とする。
【００１１】
このような画像形成装置を提供することで、今までにハーネスの這い回しが入り組んでいて難しかった箇所、または不可能だったユニットの状態を検出することができる。また、経時的に消耗するユニットのデータを所定のタイミングで書き換えるため、ユニットの最新情報をいつでも取り出すことができ、リサイクルで再投入された再生部品の寿命を交換後も瞬時に把握することができる。さらに、画像形成装置のすべてのユニットの使用状況、過去の情報等を瞬時に把握することができる。
【００１２】
リード／ライト部は、プリント動作毎に記憶部に格納されたデータを書き換えることができる。プリント動作終了時に必ず最新状態に変更することで、いつでも最新情報を得ることができる。
【００１３】
また、リード／ライト部は、電源投入毎に記憶部に格納されたデータを書き換えることもできる。これにより、一日毎に最新情報に更新することで、いつでも最新情報を得ることができる。
【００１４】
この画像形成装置は、データの書き換え時にユニットを交換すべきか否かを判断する判断手段を備えることができる。また、ユニット本体の寿命を計算し、ユニット本体を交換すべきか否かを判断する判断手段を備えることができる。これにより、書き換え時にその情報から、トナーが無くなる等して、ユニットを交換すべきか否か、また、ユニット本体が寿命であるかを確認して、ユニット本体を交換すべきか否かを判断し、故障を事前に防止することができる。
【００１５】
上記判断手段がユニットまたはユニット本体を交換すべきと判断した場合に、ユニットまたはユニット本体の交換を促す通知を行う通知手段を備えることができる。これにより、ユーザに提示し、故障を事前に防止することができる。
【００１６】
複数のユニットは、操作パネル、現像カートリッジ、排トナーカートリッジ、定着ユニット、電磁クラッチ、交流電源ユニット、高圧電源ユニット、モータ制御基板を含む。所定のタイミングでデータを書き換えることで、操作パネル、現像カートリッジ、排トナーカートリッジ、定着ユニット、電磁クラッチ、交流電源ユニット、高圧電源ユニット、モータ制御基板の最新情報を保持させ、交換時期を把握することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本実施形態の画像形成装置の全体概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真方式のカラー画像形成装置である。図１に示す画像形成装置は、上から順に、ブラックのトナーを収容した現像ユニット１、イエローのトナーを収容した現像ユニット２、シアンのトナーを収容した現像ユニット３、マゼンタのトナーを収容した現像ユニット４を備えている。また、この画像形成装置は、光を照射して静電潜像を形成する露光装置５と、静電潜像が形成される感光体ベルト６と、感光体ベルト６を帯電させる帯電ユニット７と、各現像ユニット１〜４により現像されて形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト８と、感光体ベルト６上のトナーを除去する感光体クリーニング部９と、感光体ベルト６を除電する除電ユニット１０とを備えている。
【００１８】
さらに、この画像形成装置は、中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を給紙した転写紙１１に転写する転写ユニット１２と、転写紙１１に転写されたトナー像を定着させる定着ユニット１３とを備えている。転写紙１１は、カセットトレイ１４および手差しユニット１５にセットされており、ユーザの選択によりいずれかから給紙できるようになっている。また、この画像形成装置は、両面ユニット１６を備えており、両面印刷が可能となっている。
【００１９】
図１に示す画像形成装置は、現像ユニット１〜４、露光装置５、感光体ベルト６、帯電ユニット７といった各ユニットに搭載される図示しないデータ送受信手段と、画像形成装置全体を制御し、そのデータ送受信手段のデータを読み出し、または書き換える、メイン制御部およびデータ読書手段としてのリード／ライタ１７を備えている。メイン制御部およびリード／ライタ１７は、メイン基板に実装される。
【００２０】
ここで、画像形成装置による画像形成処理を簡単に説明する。まず、感光体ベルト６を、除電ユニット１０から出力される光により除電する。その後、帯電ユニット７により、感光体ベルト６を一様に帯電する。次に、露光装置５により、画像データに従い、露光装置５内のＬＤ（レーザダイオード）を駆動してレーザ光をポリゴンミラーに照射させ、走査させることで感光体ベルト６上に静電潜像を形成する。
【００２１】
各色の現像ユニット１〜４により、感光体ベルト６上の静電潜像に、マゼンタ、シアン、イエロー、黒の順にその色の画像を現像し、中間転写ベルト８に順次重ね、重ねられた像を転写紙１１に一度に転写する。その後、定着ユニット１３により、転写紙１１にその像を定着させることで、カラー画像を転写紙１１上に形成する。
【００２２】
図２は、本実施形態の画像形成装置の各ユニットに搭載されるデータ送受信手段およびメイン基板に搭載されるデータ処理手段の構成図である。ここでは、データ送受信手段は、図２（ａ）に示すように、データを格納するメモリ（ＩＣチップ）２０と、電磁波を受信し、電力を発生させる平面コイル（アンテナ）２１を一体化したＩＤタグ２２とされている。データ読書手段は、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示すＩＤタグ２２のメモリ２０内のデータを読み出し、書き換えるリード／ライト部２３と、電磁波を発生させ、電磁波を放射させる平面コイル（アンテナ）２４とを備えるＩＤタグ用のリード／ライタ２５とされている。
【００２３】
このリード／ライタ２５は、平面コイル２４に交流電圧がかけられると、誘電電磁界を発生する。このリード／ライタ２５に近隣するＩＤタグ２２は、電磁誘導により平面コイル２１に電流が発生し、この発生した電流によってメモリ２０内のデータの読み書きが可能となる。
【００２４】
ＩＤタグ２２は、目に見えるものから、肉眼では見えないほど小さなものまで存在する。したがって、ＩＤタグ２２は、どのような部品やユニットに対しても搭載可能である。なお、ＩＤタグ２２は、各部品やユニットの内部や外部のいずれの位置に取り付けられていてもよい。
【００２５】
複数のユニットの各々にＩＤタグを搭載する場合、複数のＩＤタグが存在することになるが、これら複数のＩＤタグの各々を認識する方法としては、各ＩＤタグにアドレスを割り振り、割り振られたアドレスを各メモリに格納させておくことによって、各ＩＤタグを識別することができる。その他の方法としては、各ＩＤタグが送受信可能な周波数を、それぞれ異なる周波数に設定することで、各ＩＤタグを識別することができる。また、メモリへは、データを暗号化して書き込み、暗号化したデータを読み出すこともできる。
【００２６】
図３は、本実施形態の画像形成装置の概略ブロック図である。画像形成装置は、上述した露光装置５や感光体ベルト６等のユニットを備えるが、この図３には、そのユニットの一部として消耗品である、ユーザに提示し、ユーザにより入力可能な操作パネル３０と、各色のトナーを収容する現像ユニットを取り替え可能にした現像カートリッジ３１と、定着ユニット３２と、画像形成装置全体の駆動電力を供給するための交流（ＡＣ）電源ユニット３３と、静電潜像を形成する露光装置、帯電ユニットおよび除電ユニットへ電力を供給するための高圧電源ユニット３４とが示されている。また、図３には、給紙、排紙、搬送、レジスト、現像等の動力伝達を行う駆動モータ／ソレノイド（ＳＯＬ）／電磁クラッチ（ＣＬ）３５と、感光体ベルトをクリーニングすることにより感光体ベルト上から除去された排トナーを収容する排トナーカートリッジ３６と、モータを制御するためのモータ制御基板３７と、各種設定情報や制御プログラム等を記憶するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３８とが示されている。なお、これらのユニットにはそれぞれ、ＩＤタグＡ〜Ｉが搭載されている。
【００２７】
画像形成装置は、装置全体のシーケンスを制御するＣＰＵ３９と、各ＩＤタグＡ〜Ｉのメモリ内のデータを読み出し、また、そのデータを書き換えるリード／ライタ４０とを有するメイン基板４１を備えている。このメイン基板４１は、各ユニットと有線にて接続されていて、操作パネル３０、現像カートリッジ３１、定着ユニット３２、ＡＣ電源ユニット３３、高圧電源ユニット３４、駆動モータ／ＳＯＬ／ＣＬ３５、排トナーカートリッジ３６、モータ制御基板３７、ＨＤＤ３８等との間でデータ送受信を行い、画像形成制御を行っている。
【００２８】
また、画像形成装置は、その他、センサ、画像取得処理装置（ＩＰＵ）、レジストローラ、給紙ローラ、転写ローラ等を備えており、これらのユニットにもＩＤタグを搭載することができる。このように、各ユニットにＩＤタグを搭載することで、各ユニットの交換時期を把握することができ、適切な時期に交換することで、装置の故障を事前に防止することができる。
【００２９】
ＣＰＵ３９は、これらユニットのすべての情報を、それらに搭載されたＩＤタグＡ〜Ｉからリード／ライタ４０によって取得し、また、最新情報をリード／ライタ４０に与えて書き換えさせる。リード／ライタ４０は、各ユニットのＩＤタグＡ〜Ｉに対し電磁波を放射し、ＩＤタグＡ〜Ｉは、この電磁波を受信して電力を発生し、メモリ内のデータの読み書きを可能にする。リード／ライタ４０は、このようにメモリの読み書きが可能になった状態で、無線によりデータの送受信を行い、データを読み出し、また、データを書き換える。
【００３０】
現像カートリッジ３１に搭載されているＩＤタグ内のメモリに格納されるデータは、例えば、トナー残量とすることができる。定着ユニット３２については、その使用回数、ＡＣ電源ユニット３３、高圧電源ユニット３４、操作パネル３０については、使用時間、モータ／ＳＯＬ／ＣＬ３５については、駆動時間、排トナーカートリッジ３６については、排トナー量、モータ制御基板３７については、制御回数、ＨＤＤ３８については、読み書きの実行回数をそれぞれ、各ＩＤタグ内のメモリに格納されるデータとすることができる。上記の時間や回数等は例示的に示したものであり、これ以外のデータを含むこともできるものである。
【００３１】
メイン基板４１は、操作パネル３０と接続されており、ＣＰＵ３９で各ＩＤタグＡ〜Ｉから取得した情報により交換が必要か否かを判断し、必要な場合、ユーザに対し交換依頼を通知するために交換を促すメッセージを生成し、そのメッセージを操作パネル３０へ送り、表示させる。
【００３２】
リード／ライタ４０は、ＣＰＵ３９からの指示を受けてＩＤタグ内のメモリへアクセスすることができるが、そのアクセスは、所定のタイミングで行うことができる。図４および図５は、リード／ライタが、ＩＤタグ内のメモリへアクセスするタイミングを例示したタイミングチャートである。図４の上側は、プリント動作の開始および終了を示したタイミングチャートで、下側は、プリント動作開始を検知したところを示したタイミングチャートである。
【００３３】
図４では、プリント動作の開始に応答して、リード／ライタが、ＩＤタグ内のメモリへアクセスする。１回のプリント動作では、現像カートリッジは、トナーを所定量使用する。このため、プリント動作が終了した後、ＣＰＵは、トナー濃度／残量センサにより計測したトナー残量を取得し、そのトナー残量のデータをリード／ライタへ送る。リード／ライタは、そのトナー残量のデータを現像カートリッジに搭載されているＩＤタグへと無線送信し、データを書き換える。
【００３４】
定着ユニットについては、１回のプリント動作において１回使用する。このため、プリント動作が終了した後、ＣＰＵは、リード／ライタに、定着ユニットに搭載されているＩＤタグ内のメモリに格納されているデータを読み出させる。読み出されたデータは、これまでの使用回数を累積した値である。ＣＰＵは、その値に１を加算したデータを生成し、リード／ライタが、そのデータを定着ユニットに搭載されているＩＤタグへと無線送信し、データを書き換える。
【００３５】
このようにデータを書き換えることで、ＩＤタグ内のメモリに格納されているデータを、常に最新のデータに保持することができ、その結果、いつでもその最新のデータを読み出し、細かく経時劣化や残量を判断することができる。
【００３６】
図５の上側は、電源投入および電源ＯＦＦを示したタイミングチャートで、下側は、電源投入を検知したところを示したタイミングチャートである。図５では、電源投入に応答して、リード／ライタが、ＩＤタグ内のメモリへアクセスしている。この場合は、電源投入毎にデータを書き換える。１回の電源投入において３回のプリント動作が行われた場合、上記の現像カートリッジについては、ＣＰＵが３回のプリント動作のうち最後のプリント動作後のトナー残量を、メイン基板上のメモリやＨＤＤ等の記憶装置に記憶しておき、次の電源投入時に読み出してリード／ライタへ送り、データを書き換える。
【００３７】
上記の定着ユニットについては、この間の使用回数が３回であるため、３回というデータを記憶装置に記憶しておき、次の電源投入時に、ＣＰＵは、まず、リード／ライタに、定着ユニットに搭載されているＩＤタグ内のメモリに格納されているデータ、この場合は使用回数の累積値を読み出させる。次に、ＣＰＵは、ＩＤタグから読み出した使用回数の累積値に３を加算したデータを生成し、リード／ライタが、そのデータを定着ユニットに搭載されているＩＤタグへと無線送信し、データを書き換える。
【００３８】
上記の記憶装置は、排トナーカートリッジの容量、定着ユニットの最大使用回数、ＡＣ電源ユニット、高圧電源ユニット、操作パネルの最大使用時間等の設定値を保持することができる。リード／ライタは、各ユニットに搭載されているＩＤタグの、所定のタイミングで更新されているデータを読み出し、ＣＰＵは、読み出したデータとその設定値とを比較して、各ユニットを交換すべきか否かを判断することができる。
【００３９】
現像カートリッジの場合、トナーが無くなったとき、交換すべきと判断し、操作パネルに対し、ユーザに交換を促すメッセージを通知し、表示させることができる。メッセージは、「ブラックのトナーがなくなりました。」といったものとすることができる。また、トナー残量の下限値を設け、下限値以下になったところで、交換すべきと判断することもできる。
【００４０】
このようにして、ユニットの交換を判断し、その交換をユーザに促すことで、画像形成装置の故障を事前に防止することができる。
【００４１】
現像カートリッジや排トナーカートリッジは、トナーを再充填して再利用することが可能である。しかしながら、再利用を繰り返すと、カートリッジ本体が寿命で、使用できなくなる場合がある。このため、カートリッジ本体の寿命を計算し、例えトナーが十分に充填されていても、本体が寿命のため、交換すべきと判断し、ユーザに交換を促すメッセージを通知し、表示させることができる。
【００４２】
この場合も、ＨＤＤ等の記憶装置に耐用年数等の設定値を記憶しておき、これまでに使用してきた累積年数をデータとしてＩＤタグに格納することで、ＣＰＵは、本体の寿命を計算し、まだ寿命がある場合には交換不要と判断し、ない場合には交換すべきと判断することができる。
【００４３】
上記では、カートリッジ本体の寿命について説明したが、他のユニットにおいても同様に、ＣＰＵは、耐用年数や最大使用回数等の情報に基づき寿命を計算し、交換すべきか否かを判断することができる。
【００４４】
これまで本発明を、上述した実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。したがって、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態の画像形成装置の全体概略構成図。
【図２】本実施形態の画像形成装置の各ユニットに搭載されるデータ送受信手段およびメイン基板に搭載されるデータ処理手段の構成図。
【図３】本実施形態の画像形成装置の概略ブロック図。
【図４】リード／ライタがＩＤタグ内のメモリへアクセスするタイミングを示したタイミングチャート図。
【図５】リード／ライタがＩＤタグ内のメモリへアクセスするタイミングを示したタイミングチャート図。
【符号の説明】
【００４６】
１〜４…現像ユニット、５…露光装置、６…感光体ベルト、７…帯電ユニット、８…中間転写ベルト、９…感光体クリーニング部、１０…除電ユニット、１１…転写紙、１２…転写ユニット、１３…定着ユニット、１４…カセットトレイ、１５…手差しユニット、１６…両面ユニット、１７…メイン制御部およびリード／ライタ、２０…メモリ、２１…平面コイル、２２…ＩＤタグ、２３…リード／ライト部、２４…平面コイル、２５…リード／ライタ、３０…操作パネル、３１…現像カートリッジ、３２…定着ユニット、３３…ＡＣ電源ユニット、３４…高圧電源ユニット、３５…モータ／ＳＯＬ／ＣＬ、３６…排トナーカートリッジ、３７…モータ制御基板、３８…ＨＤＤ、３９…ＣＰＵ、４０…リード／ライタ、４１…メイン基板
【図１】
2009069656.tif 000003
【図２】
2009069656.tif 000004
【図３】
2009069656.tif 000005
【図４】
2009069656.tif 000006
【図５】
2009069656.tif 000007