JP4143236B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、一般には、電子写真方式により像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置に収容した現像剤にて顕像化する画像形成装置に関し、特に、現像剤収納容器に収容した現像剤の残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段を備えた現像剤量検出装置を有する画像形成装置に関するものである。
【0002】
ここで電子写真画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【0003】
又、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又は、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【0004】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【0005】
このようなプロセスカートリッジ方式の電子写真画像形成装置では、現像剤がなくなったらカートリッジを交換することで再び画像を形成することができるが、カートリッジの交換はユーザー自身が行わなければならず、そのために、現像剤が消費された場合にユーザーに報知する手段、即ち、現像剤量検出装置が必要となる。
【0006】
現像剤量検出装置は、カートリッジ内の画像形成に供することができる現像剤がどれくらい残っているかを随時知ることを可能とするために、現像剤残量レベルを検知できる現像剤残量検知手段をカートリッジ又は画像形成装置本体に設けている。
【0007】
この現像剤残量検知手段の一方式として、静電容量検知方式がある。これは、現像剤収納容器内に現像剤残量検知用のアンテナを配置し、所定の位置に設けられた電極にAC電圧を印加した際、電極−アンテナ間の現像剤量に応じてアンテナに誘起される電流が変化することを利用して現像剤残量を検知する方式である。
【0008】
例えば、静電容量検知方式を用いた一例としてフラットアンテナ方式がある。フラットアンテナは、図3に示すように、基板21に一対の導電パターン22、23を所定の間隔で形成したもので、これを、例えば、現像剤収納容器側面の現像剤と接する位置に配置し、現像剤収納容器内の現像剤が減少するに従い、現像剤とフラットアンテナ20との接触面積が減少するようにしたものである。
【0009】
現像剤の消費によりこの導電パターン表面と現像剤との接触面積が変化することで静電容量が変化し、これにより、容器内現像剤残量とフラットアンテナの静電容量の対応づけが可能になり、フラットアンテナの静電容量を測定することにより随時容器内現像剤残量を知ることができる。
【0010】
又、静電容量検知方式を用いた別の一例として、現像剤収納容器内に配置された現像剤担持体である現像ローラに交流バイアスを印加することで感光体上の潜像を現像する、所謂、ジャンピング現像方式において、現像ローラと平行に設けた板金(プレートアンテナ)で構成されるプレートアンテナ方式がある。
【0011】
これは、プレートアンテナと現像ローラ間の静電容量が、両者の間に存在する絶縁性現像剤の量に応じて変化することを利用したものである。このプレートアンテナと現像ローラ間の空間が、現像剤で埋まっていれば静電容量は大きく、現像剤が減少するに従い両者間に空気が増え、静電容量は小さくなって行く。従って、このプレートアンテナと現像ローラ間の静電容量と現像剤量との関係を予め関係付けておくことで、現像剤量を検知することができる。
【0012】
以上のような現像剤残量検知手段を現像剤収容部、即ち、現像剤収納容器に備えることにより、画像形成に供することができる現像剤残量を随時知ることができ、同時に、残り何枚の画像形成が可能であるかをも、随時知ることができる。
【0013】
現像剤残量検知手段としては、更には、現像剤収納容器内に現像剤攪拌手段を設け、現像剤残量に応じて現像剤攪拌手段にかかる負荷が変化することを利用して現像剤残量を検知するトルク検知方式がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
近年、パソコンの普及に伴うオフィス環境の変化から、ユーザーが画像形成装置を使用する回数及び1回当たりの画像形成枚数、所謂、プリントボリュームが増大する傾向にある。それに伴いプロセスカートリッジの交換も頻繁に行われるようになり、交換に要する手間或いはコストの面でユーザーに負担がかかっている。
【0015】
その対策として、同一の画像形成装置に装着可能であり、例えば通常のプロセスカートリッジと形状を等しくしながらも現像剤収納容器内の現像剤量を増加させることで公称寿命を長くした、大容量プロセスカートリッジが用意されている。ここでいう「公称寿命」とは、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。
【0016】
ユーザーは各々の使用状況に合わせて、通常のプロセスカートリッジ或いは大容量プロセスカートリッジを適宜選択することができ、よって、交換に要する手間或いはコストの面での負担を減らすことができる。
【0017】
しかしながら、同一の画像形成装置において、上記のように現像剤収納容器内の現像剤量が予め異なるプロセスカートリッジを交互に交換使用した場合、プロセスカートリッジの現像剤収納容器内の現像剤残量を正確に表示することができなかった。
【0018】
例えば、通常のプロセスカートリッジの公称寿命を5000枚とし、大容量プロセスカートリッジの公称寿命を10000枚とした場合において、
▲1▼未使用の状態であり現像剤残量が100%の通常のプロセスカートリッジと、既に使用され現像剤残量が50%の大容量プロセスカートリッジでは、現像剤収納容器内の現像剤残量は等しく、即ち、現像剤量検知手段の出力は等しい。そのために、通常のプロセスカートリッジにおいては未使用の状態であるのに、「現像剤残量が50%である」と検知されてしまう。
▲2▼各々のプロセスカートリッジにおける現像剤の減少率、例えば1%当たりの現像剤の減少量は異なる。
といった問題がある。現像剤収納容器内の現像剤量とユーザーに報知する現像剤残量%との整合性がとれないためである。
【0019】
更に、例えば、公称寿命の異なるカートリッジは、市場からの要望或いは市場での画像形成装置の使われ方によって、後々に用意される場合がある。従って、今後要望されるかもしれない不確定な公称寿命に対しても、普遍的に用いることのできる現像剤残量を正確に報知する必要がある。
【0020】
そのために、このような問題を解決し、同一の画像形成装置で複数の公称寿命の異なるプロセスカートリッジを使用した場合にも、ユーザーに対して、随時現像剤残量を正確に報知する手段が望まれている。
【0021】
更に、上述のような現像剤残量検知手段を備えた現像剤量検出装置を用いることにより、上述の如く現像剤収納容器内の現像剤残量レベルを随時報知できると共に、更には現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを警告することが可能となる。
【0022】
ユーザーは、警告の発生から現像剤が無くなり画像形成が不可能となるまでに、新たなプロセスカートリッジを準備する必要がある。従って、警告を発生するタイミングは、実際に現像剤が無くなるまでの時間及び現像剤が無くなるまでに画像形成可能な枚数を考慮して決定されなければならない。
【0023】
このとき、公称寿命の異なるプロセスカートリッジ毎に、現像剤が無くなるまでの時間及び現像剤が無くなるまでに画像形成可能な枚数が異なることは、新たなプロセスカートリッジを準備するための時間的余裕に差が生じ、ユーザービリティ−にそぐわない。
【0024】
従って、このような問題を解決し、同一の画像形成装置で複数の公称寿命の異なるプロセスカートリッジを使用した場合にも、ユーザーに対して、適切なタイミングで、現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを警告する手段が望まれる。
【0025】
従って、本発明の主たる目的は、各々のカートリッジの公称寿命を識別し、各々のカートリッジの現像剤残量を正確に報知することのできる画像形成装置を提供することである。
【0026】
本発明の他の目的は、公称寿命の異なる複数のカートリッジを交換使用する場合においても、それぞれのカートリッジの現像剤残量を正確に報知することのできる画像形成装置を提供することである。
【0027】
本発明の他の目的は、各々のカートリッジの公称寿命を識別し、各々のカートリッジの現像剤残量を正確に報知し、且つ、各々のカートリッジにおいて適切なタイミングで警告を発することのできる画像形成装置を提供することである。
【0028】
本発明の更に他の目的は、公称寿命の異なる複数のカートリッジを交換使用する場合においても、それぞれのカートリッジの現像剤残量を正確に報知することができ、且つ、各々のカートリッジにおいて適切なタイミングで警告を発することのできる画像形成装置を提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】
上記諸目的は、本発明に係る画像形成装置にて達成される。
【0030】
本発明によると、現像剤を収容する現像剤収容容器と情報を記憶する記憶手段とを夫々備え、未使用状態で前記現像剤収容容器に第1量の現像剤を収容する第1カートリッジと、未使用状態で前記現像剤収容容器に前記第1量よりも多い第2量の現像剤を収容する第2カートリッジとが交換可能に装着される画像形成装置であって、
前記第1カートリッジまたは前記第2カートリッジにおいて、未使用状態で前記現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で前記現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す現像剤残量レベルを算出する算出手段を有し、
前記第1カートリッジの記憶手段には前記第1量を示す公称寿命に関する情報が記憶され、前記第2カートリッジの記憶手段には前記第2量を示す公称寿命に関する情報が記憶されており、
前記算出手段は、前記画像形成装置に装着されているカートリッジの前記記憶手段に記憶されている前記公称寿命に関する情報と、前記画像形成装置に装着されているカートリッジの前記現像剤収容容器に存在する現像剤量に関する情報とを用いて、未使用状態で前記現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で前記現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す前記現像剤残量レベルを算出して、算出した前記現像剤残量レベルに関する信号を出力することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0057】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0058】
実施例1
先ず、図1〜図3を参照して、本発明に従って構成されるプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の一実施例について説明する。本実施例にて、電子写真画像形成装置は、電子写真式のレーザービームプリンタAとされ、電子写真画像形成プロセスによって記録材、例えば、記録紙、OHPシート、布などに画像を形成するものである。
【0059】
レーザービームプリンタAは、ドラム形状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム1を有する。感光体ドラム1は、帯電手段である帯電ローラ2によって帯電され、次いで、レーザースキャナー3から画像情報に応じたレーザ光Lを照射することによって、感光体ドラム1に画像情報に応じた潜像が形成される。この潜像は、現像手段5によって現像され、可視像、即ち、トナー像とされる。
【0060】
つまり、現像手段5は、現像剤担持体としての現像ローラ5aを備えた現像室5Aを有しており、現像室5Aに隣接して形成された現像剤収容部としての現像剤収納容器4内の現像剤Tを現像剤送り部材15の回転によって、現像室5Aの現像ローラ5aへと送り出す。本実施例では、現像剤Tとしては、絶縁性1成分トナーを用いた。又、現像ローラ5aは、固定磁石5bを内蔵しており、現像ローラ5aを回転することによって現像剤は搬送され、現像ブレード5cにて摩擦帯電電荷が付与されると共に所定厚の現像剤層とされ、感光体ドラム1の現像領域へと供給される。この現像領域へと供給された現像剤は、感光体ドラム1上の潜像へと転移され、トナー像を形成する。現像ローラ5aは、現像バイアス回路に接続されており、通常、交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。
【0061】
一方、トナー像の形成と同期して給紙カセット200にセットした記録材Pをピックアップローラ8、搬送手段9Aを介して転写位置へと搬送する。転写位置には、転写手段としての転写ローラ6が配置されており、電圧を印加することによって、感光体ドラム1上のトナー像を記録材Pに転写する。
【0062】
トナー像の転写を受けた記録材Pは、搬送手段9Bで定着手段10へと搬送される。定着手段10は、ヒータ10aを内蔵した定着ローラ10b及び駆動ローラ10cを備え、通過する記録材Pに熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を記録材P上に定着する。
【0063】
記録材Pは、搬送手段9Cにより排出トレイ14へと排出される。この排出トレイ14は、レーザービームプリンタAの装置本体100の上面に設けられている。
【0064】
転写ローラ6によってトナー像を記録材Pに転写した後の感光体ドラム1は、クリーニング手段7によって感光体ドラム1上に残留した現像剤を除去した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニング手段7は、感光体ドラム1に当接して設けられた弾性クリーニングブレード7aによって感光体ドラム7上の残留現像剤を掻き落として現像剤溜め7bへと集める。
【0065】
一方、本実施例にては、プロセスカートリッジBは、図2に示すように、現像剤を収納する現像剤収納容器4及び現像剤送り部材15を有する現像剤枠体11と、現像ローラ5a及び現像ブレード5cなどの現像手段5を保持する現像枠体12とを溶着して一体として現像ユニットを形成し、更にこの現像ユニットに、感光体ドラム1、クリーニングブレード7aなどのクリーニング手段7及び帯電ローラ2を取り付けたクリーニング枠体13を一体に結合することによってカートリッジ化されている。
【0066】
このプロセスカートリッジBは、ユーザーによって画像形成装置本体100に設けたカートリッジ装着手段101(図1)に対して取り外し可能に装着される。
【0067】
本実施例のプロセスカートリッジBには、公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。本実施例において「公称寿命」とは、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。両プロセスカートリッジB1、B2は、現像剤収容部4内の充填された現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体に着脱可能である。
【0068】
プロセスカートリッジB1、B2は、共に現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30(図6)を有している。更に、プロセスカートリッジB1、B2は、個々のプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報を保存するための記憶手段と、プロセスカートリッジを交換使用した際にもそれぞれの現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、詳しくは後述するが、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0069】
画像形成装置は、図6に示すように、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける公称寿命に関する情報から、現像剤残量レベルを算出する演算手段60と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段25とを備えている。画像形成装置本体100に設けた表示手段25の代わりに、更には加えて、画像形成装置と通信可能なパソコンのディスプレイとすることもできる。なお、表示手段25は、装置本体100に設けたディスプレイに表示することもでき、又、ディスプレイ表示と同時に或いは単独に、記録材Pに記録し出力して表示することもできる。
【0070】
次に、上記各手段について、図面を用いて説明する。
【0071】
現像剤残量検知手段
本実施例では、現像剤残量検知装置30は、プロセスカートリッジBに現像剤残量検知手段として平面アンテナ(フラットアンテナ)20を設置した静電容量検知方式を採用した。
【0072】
つまり、本実施例によれば、上述のように、現像剤収納容器4内には、図1の矢印方向に回転する撹拌手段15が設けられており、この撹拌手段15が回転することで現像剤Tがほぐされつつ現像ローラ5aへ供給される。また、現像剤収納容器4の内面側壁には図3に示すような、現像剤残量検知手段である平面アンテナ20が配設されている。
【0073】
平面アンテナ20は、一般に用いられているプリント基板21上にエッチングや印刷などで二つの導体パターン(電極)22、23を形成したものである。また、この回路図形を保護するために導電パターン22、23上に保護膜(図示せず)が形成してある。導電パターンは適当に設定すればよく、本実施例では、この平面アンテナ20の二つの導電パターン22、23の幅(W)を300μm、両導電パターン22、23の間隔(G)を300μm程度まで狭くしてある。
【0074】
本実施例の平面アンテナ20にて、各導電パターンの電極22、23間に交流バイアスとして200Vpp、2000Hzを印加すると、平面アンテナ20に現像剤が触れていないときには20pF、平面アンテナ20の全面に現像剤が触れているときには60pF、と異なる静電容量値が観測された。
【0075】
画像形成工程を繰り返すことで現像剤収納容器4内の現像剤Tが減少するのに伴い、現像剤Tと平面アンテナ20の接触面積が減少し、それに応じて平面アンテナ20上の二つの導電パターン22、23間における静電容量も減少する。よって、この静電容量を観測することで、随時、現像剤収納容器4内の現像剤T量を知ることができる。
【0076】
ところが実際には、現像剤収納容器4内の現像剤Tが徐々に減っても、平面アンテナ20上にわずかながら付着して残る現像剤のために、測定結果にばらつきが生じてしまう。
【0077】
そこで、その表面に付着した現像剤を除去するため、撹拌手段15の端部にアンテナ清掃部材15a設けて、撹拌手段15の回転に伴い平面アンテ20表面を清掃している。このアンテナ清掃部材15aは、たとえばPET(ポリエチレンテレフタレート)のシートであり、平面アンテナ20の表面をなでるように清掃している。
【0078】
図3に示すように、平面アンテナ20のほぼ中央部に穴24を設け、攪拌手段15の支持軸がこの穴24を貫通することで攪拌手段15を現像剤収納容器4などに回転自在に支持し、表面清掃手段15aにより平面アンテナ20のほぼ全域を清掃することができる。
【0079】
上記構成により、平面アンテナ20上にわずかながら付着して残る現像剤による、測定結果のばらつきはほぼ解消できるが、攪拌手段15の回転により現像剤が流動することによって、平面アンテナ20の出力が攪拌手段15の回転周期で変動してしまう。
【0080】
そこで、攪拌手段15の回転周期に応じて、アンテナ出力の平均値をとったり、最小値を選んだりするなどの統計的処理をして、現像剤量を確定する。これらの信号処理手段、即ち、演算手段60(図6)は、画像形成装置本体100に配設されている。
【0081】
フラットアンテナ方式による現像剤残量検知手段20の現像剤量検出可能範囲の最大は、前述のとおり、平面アンテナ20上の全面に現像剤が触れている状態である。本実施例においては、この現像剤残量検知手段20の検出可能範囲の最大現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検知することができる。また、測定分解能の限界、測定誤差等を考慮すると、現像剤残量を1%の減少率で検知することができる。
【0082】
又、本実施例においては、現像剤残量検知手段20の検出可能範囲で最大の現像剤量において、5%の印字率で10000枚の画像形成が可能である。現像剤残量検知手段20の検出可能範囲の最大現像剤量を100%としたときの、現像剤残量と静電容量との関係を図4に示す。
【0083】
記憶手段
又、本発明によれば、プロセスカートリッジBの公称寿命に関する情報をプロセスカートリッジBに搭載された記憶手段31(図1)に書き込むことで、公称寿命の異なるカートリッジB1、B2を交換使用した場合にもそれぞれ現像剤収納容器4内の現像剤残量レベルを正確に算出し報知することができる。更に、算出された現像剤残量レベル値をプロセスカートリッジB(B1、B2)に搭載された記憶手段31に書き込むことで、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存することができる。
【0084】
本実施例では、図5に示すように、プロセスカートリッジBには記憶手段としての不揮発性メモリ31と、不揮発性メモリ31への情報の読み書きを制御するためのカートリッジ側制御部32とが配置される。プロセスカートリッジBが画像形成装置本体100に装着された際には、カートリッジ側制御部32と画像形成装置本体側の制御部33は、互いにR/W、REQ、DRY、CLC、DATAの各信号線で接続される。このように、画像形成装置本体側の制御部33及びカートリッジ側制御部32によって、記憶手段31に情報の読み出し及び書き込みを行うための制御手段が構成される。
【0085】
記憶手段31としては、本実施例においては不揮発性メモリを用いたが、その他に、電源を備えた揮発性メモリなどを使用可能であり、又、画像形成装置本体100と記憶手段31との機械的な接続を必要とせずに通信することが可能な非接触メモリ(強誘電体不揮発メモリ(FeRAM))を使用することも可能である。
【0086】
記憶手段である不揮発性メモリ31へのデータの書き込み及び読み込みの際には、使用するデバイスの特性により、適当な待ち時間が設定されており、その動作は保証されている。
【0087】
本実施例で使用した不揮発性メモリ31はシリアルデータ入出力型のメモリで、その記憶容量は16bitである。この16bitを、前半の8bitと後半の8bitに分割して使用する。従って、それぞれの8bitの領域には、別個のデータを記憶させることができる。
【0088】
不揮発性メモリ31の前半8bitの領域には、寿命に関する情報が書き込まれる。上述のように、公称寿命とは、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。
【0089】
本実施例においては、記録紙の枚数を100枚の単位で表すものとし、さらに500枚を単位として公称寿命を設定可能であるものとする。従って、不揮発性メモリ31の前半8bitの容量で十分、0〜1000までの5の倍数を記憶することができ、即ち公称寿命としては、500枚から100000枚まで500枚刻みに記憶することができる。より大きな寿命を、或いは、細かい刻みで寿命を記憶するためには、不揮発性メモリの容量を増やすことが可能である。
【0090】
大容量プロセスカートリッジの公称寿命は10000枚であるので、不揮発性メモリ31の前半8bitには「100」が記憶され、通常のプロセスカートリッジは公称寿命6000枚であるので、「60」が記憶される。
【0091】
不揮発性メモリの後半8bitの領域には、フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20の検知出力と公称寿命に関する情報から、後述する方法で算出された現像剤残量レベルが書き込まれる。算出された現像剤残量レベルはXX%で表される。よって、このXXという数字が書き込まれる。8bitの容量で十分、0〜100までの整数を表すことができる。
【0092】
本実施例においては、プロセスカートリッジの寿命に関する情報と現像剤残量レベル値を、プロセスカートリッジに搭載された同一の記憶手段31に書き込むことで、回路及び部品等の共通化を図っているが、別個の記憶手段であっても構わない。又、画像形成装置に設けた記憶手段31への書き込み及び読み込み制御部を、全てカートリッジ側に設けることで、電気的なエラー、ノイズ等の発生を減らすこともできる。
【0093】
現像剤残量レベルを算出する演算手段
図6に示すように、画像形成装置本体100に設けられた現像剤残量レベルを算出する演算手段60は、制御部61及び演算部62などを有する。
【0094】
制御部61は、画像形成装置本体100、現像剤残量検知手段20、記憶手段31、演算部61及び後述する表示手段25などと通信制御を行うものである。演算部62は、記憶手段31に保存された公称寿命に関する情報、及び、現像剤残量検知手段20により検知された現像剤量から現像剤残量レベルを算出する。
【0095】
本実施例における、現像剤残量レベルの算出方法を説明する。
【0096】
前述のように、本実施例のプロセスカートリッジB(B1、B2)及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20においては、検出可能範囲で最大の現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検出するものであり、この最大の現像剤残量において、5%印字率原稿で10000枚の画像形成が可能である。
【0097】
検出可能範囲で最大の現像剤量は、プロセスカートリッジB及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって適宜決定されるものであり、検出可能範囲で最大の現像剤量において、5%印字率原稿で画像形成可能な枚数も、それに応じて変化するものである。
【0098】
一般に、現像剤量と5%印字率での印刷可能枚数(つまり公称寿命)の関係は、図7に示すように一次式で比例する。
【0099】
寿命が異なるプロセスカートリッジB1、B2を識別し、正確に現像剤残量レベルを表示するために、本実施例では、記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報がYであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (1)
式(1)中の10000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、つまり公称寿命を示すものである。
【0100】
算出された現像剤残量レベルは、制御部61を経由し、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に書き込まれる。同時に、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。なお、上述したように、表示手段25は、装置本体100に設けたディスプレイに表示することもでき、又、必要に応じて、記録材Pに記録し出力することもできる。
【0101】
次に、図8のフローチャートを用いて、本実施例の画像形成装置の動作を説明する。分かり易くするため、現像剤残量が変化したことを現像剤検出装置30、即ち、現像剤残量検知手段20が検知した時点を始点として説明する。
ステップ101:
フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が、現像剤収納容器4内の現像剤残量が、現在、現像剤残量=X%であることを検知する。
ステップ102:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の前半8bitに書き込まれた公称寿命に関する情報Yを読み出す。
ステップ103:
現像剤残量レベルA%を式(2)を用いて算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (2)
ステップ104:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに、算出された現像剤残量レベルA%を書き込む。
ステップ105:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイが現像剤残量=A%を表示する。
【0102】
再び、ステップ101へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返す。
【0103】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量は、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報をもとにして、公称寿命の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルとして算出される。また、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されると共に、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0104】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0105】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態であるフラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではない。静電容量検知方式の他の形態であるプレートアンテナ方式の他、トルク検知方式など現像剤残量を検知できれば、その方式は問わない。
【0106】
実施例2
本実施例においては、未使用状態での公称寿命が12000枚のプロセスカートリッジB3の場合について説明する。本実施例において「公称寿命」とは、上述と同様に、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。
【0107】
プロセスカートリッジB3も、実施例1で述べたプロセスカートリッジB1、プロセスカートリッジB2と同様に、現像剤収納容器4内の充填された現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体100に着脱可能である。また、現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。さらに、個々のプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報を保存するための記憶手段と、プロセスカートリッジを交換使用した際にもそれぞれの現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0108】
画像形成装置は実施例1で述べたのと同一であり、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報から、現像剤残量レベルを算出する演算手段60と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段25とを備えている。現像剤残量レベルは、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0109】
現像剤残量検知手段20は、実施例1で説明したものと同一の形状である。従って、フラットアンテナ方式による現像剤残量検知手段20の現像剤量検出可能範囲の最大は平面アンテナ20上の全面に現像剤が触れている状態である。実施例2においても、現像剤残量検知手段20の検出可能範囲で最大の現像剤量において、5%の印字率で10000枚の画像形成が可能である。
【0110】
記憶手段31及び現像剤残量レベルを算出する演算手段60は、実施例1と同様であり、詳しい説明は省略する。
【0111】
本実施例における、現像剤残量レベルの算出方法を説明する。
【0112】
前述のように、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20においては、検出可能範囲で最大の現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検出するものであり、この最大の現像剤残量において、5%印字率原稿で10000枚の画像形成が可能である。
【0113】
従って、公称寿命が12000枚のプロセスカートリッジB3においては、現像剤量検知手段20で検出可能範囲以上の現像剤量が現像剤収納容器4内に存在する。5%印字率原稿で画像形成を行った場合で説明すれば、12000枚から10000枚までは現像剤量検知手段20で検出可能範囲以上の現像剤量が現像剤収納容器4内に存在するため、その間、現像剤量検知手段20は現像剤量100%を検知し続けることになる。
【0114】
本実施例においては、この現像剤量検知手段20で検出可能範囲以上の現像剤量が現像剤収納容器4内に存在する間は、現像剤残量レベルを100%としてユーザーに報知し、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶し保存することを特徴とする。
【0115】
現像剤量検知手段20で検出可能範囲の現像剤残量においては、実施例1と同様に、記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報がYであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (3)
従って、画像形成が行われたことにより、検出可能範囲の現像剤残量となり、現像剤量検知手段の検知出力が99%となった時点を例にすれば、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルは式(3)から、
A(%)=99×10000/(120×100)=83%
と算出される。
【0116】
式(3)中の10000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、つまり公称寿命を示すものである。
【0117】
算出された現像剤残量レベルは、制御部61を経由しプロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に書き込まれる。同時に、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0118】
次に、図9に示すフローチャートを用いて本実施例の画像形成装置の動作を説明する。
ステップ110:
画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの公称寿命に関する情報Yを、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の前半8bitから読み取る。
ステップ111:
上記記憶手段31から読み取った情報Yが、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、即ち、公称寿命10000枚よりも大きい値であるか否かを演算部62が判断する。大きいと判断(YES)したならばAへと進み、小さいと判断(NO)したならばBへと進む。
大きいと判断(YES)した場合A
ステップ112:
フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が検知した現像剤残量が、100%であるかを判断する。100%である(YES)ならばCへ進む。100%でない(99%以下である)ならばBへと進む。100%である(YES)場合にはCへと進む
ステップ113:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに、現像剤残量レベル100%を書き込む。
ステップ114:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイが、現像剤残量=100%を表示する。
【0119】
再びステップ112に戻り、フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が検知した現像剤残量が100%であるかどうかが判断される。小さいと判断(NO)した場合Bへと進む。
【0120】
この後の工程ステップ101〜105は、実施例1で説明したステップ101〜105と同様であり説明を省略する。
【0121】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量は、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報をもとにして、公称寿命の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルとして算出される。また、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されるとともに、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0122】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理を行い、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0123】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではないのは実施例1と同様である。
【0124】
実施例3
本実施例においては、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に、充填された現像剤量を書き込むことを特徴とする。
【0125】
現像剤収納容器4には公称寿命を満足するように現像剤が充填されている。従って、実施例1で説明した公称寿命と、本実施例で説明する充填された現像剤量は一対一の関係である。
【0126】
本実施例のプロセスカートリッジBには、公称寿命が6000枚で充填された現像剤量重量が600gの通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚で充填された現像剤量重量が1000gの大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。本実施例において公称寿命とは、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。両プロセスカートリッジは、現像剤収納容器4内の現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体100に着脱可能である。
【0127】
実施例1と同様に、プロセスカートリッジBには、現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。さらに、個々のプロセスカートリッジにおける充填された現像剤量に関する情報を保存するための記憶手段と、プロセスカートリッジを交換使用した際にもそれぞれの現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0128】
画像形成装置も実施例1と同様に、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける充填された現像剤量に関する情報から、現像剤残量レベルを算出する演算手段60と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段25とを備えている。現像剤残量レベルは、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0129】
実施例1と同様の箇所は説明を省く。本実施例にて、記憶手段である不揮発性メモリ31の前半8bitの領域には、充填された現像剤重量が書き込まれる。
【0130】
本実施例においては、充填された現像剤重量を10g単位で表し、更に50gを単位として現像剤重量を設定可能であるものとする。従って、不揮発性メモリ31の前半8bitの容量で十分、0〜1000までの5の倍数を記憶することができ、即ち充填された現像剤重量としては、50gから10000gまで50g刻みに記憶することができる。より大きな現像剤重量を、或いは、細かい刻みで現像剤重量を記憶するためには、不揮発性メモリの容量を増やすことが可能である。
【0131】
次に、本実施例における、現像剤残量レベルの算出方法を説明する。
【0132】
実施例1同様に、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20においては、検出可能範囲で最大の現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検出するものであり、この最大の現像剤残量において、5%印字率原稿で10000枚の画像形成が可能であり、現像剤重量は1000gである。
【0133】
記憶手段31に記憶された充填された現像剤重量に関する情報がZであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×1000/(Z×10) (4)
式(4)中の1000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における現像剤重量1000gである。
【0134】
算出された現像剤残量レベルは、演算手段60の制御部61を経由し、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に書き込まれる。同時に、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0135】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量と、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された充填された現像剤量に関する情報とから、充填された現像剤量の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルが算出される。又、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されると共に、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0136】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0137】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段20に限定するものではないのは実施例1と同様である。
【0138】
実施例4
本実施例においては、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に、フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20の検知出力を随時記憶させることを特徴とする。実施例1と同様の箇所は説明を省略する。
【0139】
本実施例のプロセスカートリッジBは、実施例1で説明したのと同様に、公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。両プロセスカートリッジは、現像剤収納容器4内の充填された現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体100に着脱可能である。
【0140】
又、プロセスカートリッジB1、B2ともに現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。更に、個々のプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報を保存するための記憶手段と、現像剤残量検知手段の検知結果を保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0141】
画像形成装置は、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける公称寿命に関する情報から、現像剤残量レベルを算出する手段60と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段25とを備えている。現像剤残量レベルは、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0142】
現像剤残量検知手段20は、検出可能範囲の最大現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検知することができる。また、測定分解能の限界、測定誤差等を考慮すると、現像剤残量を1%の減少率で検知することができる。
【0143】
実施例1で説明した記憶手段である不揮発性メモリ31の後半8bitの領域に、フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20の検知出力である現像剤残量を書き込む。上述のように現像剤残量はXX%で検知される。よって、このXXという数字が書き込まれる。8bitの容量で十分、0〜100までの整数を表すことができる。
【0144】
寿命が異なるプロセスカートリッジを識別し、正確に現像剤残量レベルを表示するために、本実施例では、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報がYであり、かつ、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (5)
式(5)中の10000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、つまり公称寿命を示すものである。
【0145】
算出された現像剤残量レベルは演算手段60の制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0146】
図10のフローチャートを用いて、本実施例の画像形成装置の動作を説明する。分かり易くするため、現像剤残量が変化したことを現像剤検出装置30、即ち現像剤残量検知手段20が検知した時点を始点として説明する。
ステップ121:
フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が、現像剤収納容器4内の現像剤残量が、現在、現像剤残量=X%であることを検知する。
ステップ122:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに、現像剤残量検知手段20により検知された現像剤残量=X%が書き込まれる。
ステップ123:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに書き込まれた、現像剤残量Xを読み出す。
ステップ124:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の前半8bitに書き込まれた、公称寿命に関する情報Yを読み出す。
ステップ125:
現像剤残量レベルA%を式(6)にて算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (6)
ステップ126:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイが現像剤残量=A%を表示する。
【0147】
再び、ステップ121へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返す。
【0148】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量をプロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に随時書き込み、書き込まれた現像剤量と、予め記憶された公称寿命に関する情報をもとにして、公称寿命の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルとして算出される。また、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知される。
【0149】
現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量をプロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に随時書き込むことで、それぞれのプロセスカートリッジにおける現像剤収納容器4内の現像剤量が保存され、この現像剤残量と、寿命に関する情報とから、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを表示できる。
【0150】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0151】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではないのは実施例1と同様である。
【0152】
実施例5
本実施例にて、画像形成装置、プロセスカートリッジなどの構成は、実施例1にて説明したものと同じであるので、実施例1と同様の個所についての説明は省略する。
【0153】
本実施例のプロセスカートリッジBは、実施例1で説明したと同様に、公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。本実施例において「公称寿命」とは、上述したように、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。両プロセスカートリッジは、現像剤収容部内の現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体に着脱可能である。
【0154】
プロセスカートリッジB1、B2ともに現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。これにより現像剤収納容器4内の現像剤残量レベルを随時報知できるとともに、現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを警告(以降トナーLOW警告)することが可能となる。更に、個々のプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報を保存するための記憶手段と、プロセスカートリッジを交換使用した際にもそれぞれの現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0155】
本実施例にて、画像形成装置は、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける公称寿命に関する情報から、現像剤残量レベルを算出する演算手段60と、検知された現像剤量でトナーLOW警告を発生するかどうか判断する手段と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段25とを備えている。現像剤残量レベルは、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0156】
次に、図面を用いて各手段について説明する。
【0157】
現像剤残量検知手段
実施例1と同様に、本実施例では、現像剤残量検知装置30は、プロセスカートリッジに現像剤残量検知手段20として平面アンテナ(フラットアンテナ)を設置した静電容量検知方式を採用した。現像剤残量検知手段20は、実施例1と同じであるので、詳しい説明は省略する。
【0158】
つまり、本実施例においても、フラットアンテナ方式による現像剤残量検知手段20の現像剤量検出可能範囲の最大は、前述のとおり、平面アンテナ20上の全面に現像剤が触れている状態である。本実施例においては、この現像剤残量検知手段の検出可能範囲の最大現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検知することができる。また、測定分解能の限界、測定誤差等を考慮すると、現像剤残量を1%の減少率で検知することができる。
【0159】
本実施例においても、現像剤残量検知手段20の検出可能範囲で最大の現像剤量において、5%の印字率で10000枚の画像形成が可能である。
【0160】
記憶手段
本実施例では、実施例1と同様に、プロセスカートリッジの公称寿命に関する情報をプロセスカートリッジBに搭載された記憶手段31に書き込むことで、公称寿命の異なるカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれ現像剤収納容器4内の現像剤残量レベルを正確に報知することができ、加えて、現像剤残量レベルをプロセスカートリッジBに搭載された記憶手段31に書き込むことで、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存することができる。
【0161】
本実施例においても、図5に示すように、プロセスカートリッジBには記憶手段としての不揮発性メモリ31と、不揮発性メモリ31への情報の読み書きを制御するためのカートリッジ側制御部32とが配置される。プロセスカートリッジBが画像形成装置本体100に装着された際には、カートリッジ側制御部32と画像形成装置本体側の制御部33は、互いにR/W、REQ、DRY、CLC、DATAの各信号線で接続される。このように、画像形成装置本体側の制御部33及びカートリッジ側制御部32によって、記憶手段31に情報の読み出し及び書き込みを行うための制御手段が構成される。
【0162】
本実施例においても記憶手段31は、不揮発性メモリの他、電源を備えた揮発性メモリ等使用可能であり、画像形成装置本体100と記憶手段31と機械的に接続することなく通信することが可能な非接触メモリ(FeRAM)を使用することも可能である。
【0163】
記憶手段である不揮発性メモリ31へのデータの書き込み及び読み込みの際には、使用するデバイスの特性により、適当な待ち時間が設定されており、その動作は保証されている。
【0164】
本実施例で使用した不揮発性メモリ31はシリアルデータ入出力型のメモリで、その記憶容量は16bitである。この16bitを、前半の8bitと後半の8bitに分割して使用する。従って、それぞれの8bitの領域には、別個のデータを記憶させることができる。
【0165】
不揮発性メモリ31の前半8bitの領域には、公称寿命に関する情報が書き込まれる。上述のように、「公称寿命」とは、標準的な印刷原稿の印字率を5%とした時に、1つのプロセスカートリッジにおいて画像形成可能な記録紙の枚数で示されるものである。
【0166】
本実施例においては、記録紙の枚数を100枚の単位で表すものとし、更に、500枚を単位として公称寿命を設定可能であるものとする。よって不揮発性メモリ31の前半8bitの容量で十分、0〜1000までの5の倍数を記憶することができ、即ち公称寿命としては、500枚から100000枚まで500枚刻みに記憶することができる。より大きな公称寿命を、あるいは、細かい刻みで公称寿命を記憶するためには、不揮発性メモリの容量を増やすことが可能である。大容量プロセスカートリッジの公称寿命10000枚であるので、不揮発性メモリ31の前半8bitには「100」が記憶され、通常のプロセスカートリッジは公称寿命6000枚であるので、「60」が記憶される。
【0167】
不揮発性メモリの後半8bitの領域には、フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が検知し、後述する方法で算出された、現像剤残量レベルが書き込まれる。フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段の分解能から、トナー残量レベルをXX%で検知する。よって、このXXが書き込まれる。8bitの容量で十分、0〜100までの整数を表すことができる。
【0168】
本実施例においては、プロセスカートリッジの公称寿命に関する情報と現像剤残量レベル値を、プロセスカートリッジに搭載された同一の記憶手段31に書き込むことで、回路及び部品等の共通化をはかっているが、別個の記憶手段であっても構わない。又、画像形成装置に設けた記憶手段31への書き込み及び読み込み制御部を、全てカートリッジ側に設けることで、電気的なエラー、ノイズ等の発生を減らすこともできる。
【0169】
現像剤残量レベルを算出する演算手段及びトナーLOW警告を判断する手段
画像形成装置本体100に設けられた、現像剤残量レベルを算出する演算手段及びトナーLOW警告を判断する手段は同一の演算手段60であり、図6に示すように、制御部61及び演算部62などを有する。
【0170】
制御部61は、画像形成装置本体100、現像剤残量検知手段20、記憶手段31、演算部62及び後述する表示手段25などと通信制御を行うものである。演算手段60は、記憶手段31に保存された公称寿命に関する情報、及び、現像剤残量検知手段20により検知された現像剤量から、現像剤残量レベルを算出し、同時にトナーLOW警告を発生すべきかを判断する。
【0171】
本実施例における、現像剤残量レベルの算出方法及びトナーLOW警告を発生するタイミングについて説明する。
【0172】
前述のように、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20においては、検出可能範囲で最大の現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検出するものであり、この最大の現像剤残量において、5%印字率原稿で10000枚の画像形成が可能である。
【0173】
検出可能範囲で最大の現像剤量は、プロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって適宜決定されるものであり、検出可能範囲で最大の現像剤量において、5%印字率原稿で画像形成可能な枚数も、それに応じて変化するものである。
【0174】
トナーLOW警告は、この現像剤残量検知手段20の検出可能範囲の最大現像剤量を100%としたときの、5%で発生させることにした。5%の現像剤残量で、5%印字率原稿において500枚の画像形成が可能であり、ユーザーには、プロセスカートリッジ交換まで、記録紙500枚の容量を持つ給紙カセットで1カセット分の画像形成を行う間の時間的余裕を与えることができる。
【0175】
公称寿命が異なるプロセスカートリッジを識別し、正確に現像剤残量レベルを表示するために、本実施例では、記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報がYであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (7)
式(7)中の10000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、つまり公称寿命を示すものである。
【0176】
本実施例の公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2において、それぞれのトナーLOW警告は、式(7)より算出された
通常のプロセスカートリッジB1:
8%=5%×10000/(6×100)
大容量プロセスカートリッジB2:
5%=5(%)×10000/(10×100)
それぞれの現像剤残量レベルにおいて発生されることとなる。
【0177】
上述のようにして、同一の画像形成装置で複数の公称寿命の異なるプロセスカートリッジを使用した際にも、ユーザーに対して、現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを意味するトナーLOW警告を、同じタイミングで発生させることができ、新たなプロセスカートリッジを準備するための時間的余裕を等しくすることができる。
【0178】
算出された現像剤残量レベルは、制御部61を経由し、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に書き込まれる。同時に、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0179】
トナーLOW警告も同様であり、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0180】
次に、図11のフローチャートを用いて、本実施例の画像形成装置の動作を説明する。分かり易くするため、現像剤残量が変化したことを現像剤検出装置30、即ち現像剤残量検知手段20が検知した時点を始点として説明する。
ステップ131:
フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が、現像剤収納容器4内の現像剤残量が、現在、現像剤残量=X%であることを検知する。
ステップ132:
演算手段60において、現像剤残量=X%が5%以下であるか否かが判別される。5%以下であればYESへ進み、そうでなければNOへ進む。
NOの場合
ステップ133:
ステップ132にてNOの場合には、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の前半8bitにを書き込まれた、公称寿命に関する情報Yを読み出す。
ステップ134:
演算手段60による現像剤残量レベルA%を、下記式(8)により算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (8)
ステップ135:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに、算出された現像剤残量レベルA%を書き込む。
ステップ136:
表示手段25或いはパソコンのディスプレにて、現像剤残量=A%を表示する。
【0181】
再び、ステップ131へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返す。
YESの場合
ステップ137:
ステップ132にてYESの場合には、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の前半8bitにを書き込まれた、公称寿命に関する情報Yを読み出す。
ステップ138:
演算手段60による現像剤残量レベルA%を下記式(9)により算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (9)
ステップ139:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31の後半8bitに、算出された現像剤残量レベルA%を書き込む。
ステップ140:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイにて現像剤残量=A%を表示する。
ステップ141:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイがトナーLOW警告を表示する。
【0182】
再び、ステップ131へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返すことで、5%以下では常にトナーLOW警告が発せられる。
【0183】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量は、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報をもとにして、公称寿命の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルとして算出され、各々のカートリッジにおいて適切なタイミングで警告を発することができる。又、警告の発生はユーザーに報知される。算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されるとともに、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0184】
トナーLOW警告は複数の閾値において複数発生させることが可能であり、その場合においても上述した方法を用いることができる。
【0185】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0186】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではない。静電容量検知方式の他の形態であるプレートアンテナ方式の他、トルク検知方式等、現像剤残量を検知できれば、その方式は問わない。
【0187】
実施例6
本実施例においては、プロセスカートリッジBに搭載された記憶手段31に、充填された現像剤量を書き込むことを特徴とする。実施例1、実施例5と同様の箇所は説明を省く。
【0188】
現像剤収納容器4には、公称寿命を満足するように現像剤が充填されている。従って、実施例5で説明した公称寿命と、本実施例で説明する充填された現像剤量は一対一の関係である。
【0189】
本実施例のプロセスカートリッジBには、公称寿命が6000枚で充填された現像剤量重量が600gの通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚で充填された現像剤量重量が1000gの大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。両プロセスカートリッジは、現像剤収納容器4内の現像剤量が異なる以外、外見上同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体100に着脱可能である。
【0190】
実施例5と同様に、プロセスカートリッジBには、現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。更に、個々のプロセスカートリッジにおける充填された現像剤量に関する情報を保存するための記憶手段と、プロセスカートリッジを交換使用した際にもそれぞれの現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1、実施例5と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0191】
画像形成装置も実施例1、実施例5と同様に、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける公称寿命に関する情報から現像剤残量レベルを算出する手段と、検知された現像剤量でトナーLOW警告を発生するかどうか判断する手段と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段とを備えている。
【0192】
不揮発性メモリ31の前半8bitの領域には、充填された現像剤重量が書き込まれる。
【0193】
本実施例においては、充填された現像剤重量を10g単位でで表し、さらに50gを単位として現像剤重量を設定可能であるものとする。よって不揮発性メモリ31の前半8bitの容量で十分、0〜1000までの5の倍数を記憶することができ、即ち公称寿命としては、50gから10000gまで50g刻みに記憶することができる。より大きな現像剤重量を、或いは、細かい刻みで現像剤重量を記憶するためには、不揮発性メモリの容量を増やすことが可能である。
【0194】
本実施例における、現像剤残量レベルの算出方法を説明する。
【0195】
実施例5と同様に、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20においては、検出可能範囲で最大の現像剤量を100%として、現像剤収納容器4内の現像剤残量を%で検出するものであり、この最大の現像剤残量において、5%印字率原稿で10000枚の画像形成が可能であり、現像剤重量は1000gである。
【0196】
記憶手段31に記憶された充填された現像剤量重量に関する情報がZであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式(10)から算出する。
A(%)=X(%)×1000/(Z×10) (10)
式(10)中の1000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における現像剤量重量1000gである。
【0197】
本実施例の公称寿命が6000枚で充填された現像剤量重量が600gの通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚で充填された現像剤量重量が1000gの大容量プロセスカートリッジB2において、それぞれのトナーLOW警告は、式(10)より算出された。
通常のプロセスカートリッジB1:
8%=5%×1000/(60×10)
大容量プロセスカートリッジB2:
5%=5(%)×1000/(100×10)
それぞれの現像剤残量レベルにおいて発生されることとなる。
【0198】
こうして、同一の画像形成装置で複数の充填された現像剤量の異なるプロセスカートリッジを使用した際にも、ユーザーに対して、現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを意味するトナーLOW警告を同じタイミングで発生させることができ、新たなプロセスカートリッジを準備するための時間的余裕を等しくすることができる。
【0199】
算出された現像剤残量レベルは、制御部61を経由しプロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に書き込まれる。同時に、制御部61と接続された表示手段25においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0200】
トナーLOW警告も同様であり、制御部61と接続された表示部15においてユーザーに報知される。別法として、算出された現像剤残量レベルに関する信号を、画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信しパソコンのディスプレイにて表示することも可能である。
【0201】
以上説明したように、現像剤残量検知手段20によって検知された現像剤収納容器4内の現像剤量は、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶された充填された現像剤量に関する情報をもとにして、充填された現像剤量の異なるそれぞれのプロセスカートリッジにおいて正確な現像剤残量レベルとして算出され、各々のカートリッジにおいて適切なタイミングで警告を発することができる。又、警告の発生はユーザーに報知される。更に、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されると共に、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0202】
トナーLOW警告は複数の閾値において複数発生させることが可能であり、その場合においても上述した方法を用いることができる。
【0203】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0204】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではないのは実施例1と同様である。
【0205】
実施例7
本実施例においては、プロセスカートリッジBに搭載された記憶手段31に、トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量を書き込むことを特徴とする。実施例5と同様の箇所は説明を省く。
【0206】
本実施例のプロセスカートリッジBは、実施例5で説明したのと同様に、公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2との2種類がある。両プロセスカートリッジは、現像剤収納容器4内の充填された現像剤量が異なる以外、同一の形状を有し、同一の画像形成装置本体100に着脱可能である。
【0207】
又、プロセスカートリッジB1、B2ともに現像剤収納容器4内の現像剤Tの消費に従ってその残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手段20を備えた現像剤量検出装置30を有している。
【0208】
更に、個々のプロセスカートリッジにおける寿命に関する情報を保存するための記憶手段と、現像剤残量検知手段の検知結果を保存するための記憶手段と、個々のプロセスカートリッジにおいてトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルを保存するための記憶手段とを備えている。本実施例では、実施例1、実施例5と同様に、これらの記憶手段として同一の記憶手段31が使用される。
【0209】
画像形成装置には、現像剤残量検知手段20からの検知結果と記憶手段31に保存されたそれぞれのプロセスカートリッジにおける公称寿命に関する情報から現像剤残量レベルを算出する演算手段60と、算出された現像剤残量レベルでトナーLOW警告を発生するかどうか判断する手段と、算出された現像剤残量レベルを表示する手段とを備えている。本実施例においては、トナーLOW警告を発生するかどうか判断する手段と、現像剤残量レベルを算出する手段とは同一の演算手段である。
【0210】
実施例5と同様に、公称寿命が異なるプロセスカートリッジを識別し、正確に現像剤残量レベルを表示するために、記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報がYであるプロセスカートリッジにおいて、現像剤量検知手段20の検知出力がX(%)である場合、プロセスカートリッジの現像剤残量レベルA(%)を以下の式から算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (11)
式(11)中の10000は、本実施例のプロセスカートリッジ及びフラットアンテナ方式現像剤量検知手段20の形状等によって決定された、検出可能範囲の最大現像剤量100%における、5%印字率原稿での画像形成可能な枚数10000枚、つまり公称寿命を示すものである。
【0211】
本実施例においては、実施例5で説明した記憶手段31の記憶容量を増やし、個々のプロセスカートリッジにおいてトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルを保存する。
【0212】
記憶手段である不揮発性メモリ31には、個々のプロセスカートリッジにおいてトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルWW%の、WWという数字が書き込まれる。8bitの容量で十分、0〜100までの整数を表すことができる。
【0213】
トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルは、式(11)より予め算出でき、本実施例の公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1と、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2においては、
通常のプロセスカートリッジB1:
8%=5%×10000/(6×100)
大容量プロセスカートリッジB2:
5%=5(%)×10000/(10×100)
である。
【0214】
従って、公称寿命が6000枚の通常のプロセスカートリッジB1に搭載された記憶手段31には、トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベル8%が予め記憶されており、公称寿命が10000枚の大容量プロセスカートリッジB2に搭載された記憶手段31には、トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベル5%が予め記憶されている。
【0215】
図12のフローチャートを用いて、本実施例の画像形成装置の動作を説明する。分かり易くするため、現像剤残量が変化したことを現像剤検出装置30、即ち現像剤残量検知手段が検知した時点を始点として説明する。
ステップ151:
フラットアンテナ方式現像剤残量検知手段20が、現像剤収納容器4内の現像剤残量が、現在、現像剤残量=X%であることを検知する。
ステップ152:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31に書き込まれた、公称寿命に関する情報Yを読み出す。
ステップ153:
演算手段60による現像剤残量レベルA%を下記式(12)により算出する。
A(%)=X(%)×10000/(Y×100) (12)
ステップ154:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31に、算出された現像剤残量レベルA%を書き込む。
ステップ155:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイにより現像剤残量=A%を表示する。
ステップ156:
プロセスカートリッジに搭載された記憶手段、即ち、不揮発性メモリ31に書き込まれた、トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルWを読み出す。
ステップ157:
演算手段60において、算出された現像剤残量レベルA%が、記憶手段31に記憶されたトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルW%と比較される。
A>Wの場合
再び、ステップ151へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返す。
A<Wの場合
ステップ158:
表示手段25或いはパソコンのディスプレイによりトナーLOW警告を表示する。
【0216】
再び、ステップ151へ戻り、現像剤残量が変化したことを現像剤残量検知手段20が検知したら以上の動作を繰り返すことで、トナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルW%以下では常にトナーLOW警告が発せられる。
【0217】
このようにして、公称寿命の異なるカートリッジにおいても、ユーザーに対して、現像剤残量が少なくなり交換時期に近づいたことを意味するトナーLOW警告を、同じタイミングで発生させることができ、新たなプロセスカートリッジを準備するための時間的余裕を等しくすることができる。
【0218】
以上のように、記憶手段31に予め個々のプロセスカートリッジにおけるトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量レベルを記憶させておき、この記憶された現像剤残量レベルと、現像剤残量検知手段20が検知出力と記憶手段31に記憶された公称寿命に関する情報とから算出された現像剤残量レベルとを比較することで、各々のカートリッジにおいて適切なタイミングで警告を発することができる。また、警告の発生はユーザーに報知される。又、算出された現像剤残量レベルはユーザーに報知されるとともに、プロセスカートリッジに搭載された記憶手段31に記憶されることで保存される。こうして、複数のカートリッジを交換使用した場合にもそれぞれのカートリッジの現像剤残量レベルを保存できる。
【0219】
更に、別法として、記憶手段31に、現像剤残量検知手段20の検知出力においてトナーLOW警告を発生すべき現像剤量を保存することも可能である。実施例5で説明したのと同様に、トナーLOW警告は、現像剤残量検知手段20の検出可能範囲の最大現像剤量を100%としたときの、5%で発生させる。この5%という値を記憶手段31に記憶する。記憶手段31に記憶されたトナーLOW警告を発生すべき現像剤残量検知手段20の検知出力と、現像剤残量検知手段20の検知出力を比較することによって上述の説明と同様の効果を奏し得る。
【0220】
トナーLOW警告は複数の閾値において複数発生させることが可能であり、その場合においても上述した方法を用いることができる。
【0221】
又、現像剤残量検知手段20の出力信号を統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手段、即ち、演算手段60は、本実施例では画像形成装置本体100に配設されているが、プロセスカートリッジBに設けることができる。
【0222】
なお、本実施例は、現像剤残量検知手段20として静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に限定するものではないのは実施例5と同様である。
【0223】
実施例8
図13には、本発明の他の態様であるカートリッジ化された現像装置Cの一実施例を示す。
【0224】
本実施例の現像装置Cは、現像ローラ5aのような現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を供給するために、内部に現像剤を収容した現像室5Aと、を有し、プラスチック製の現像枠体11、12により一体的にカートリッジ化される。即ち、本実施例の現像装置Cは、実施例1で説明したプロセスカートリッジBの現像装置構成部をユニット化したものであり、即ち、プロセスカートリッジBから、感光ドラム1、帯電手段2、クリーニング手段7を除いて一体化したカートリッジと考えることができる。従って、実施例1〜7にて説明した全ての現像装置構成部及び現像剤量検知手段構成が同様に本実施例の現像装置においても適用される。従って、これら構成及び作用についての説明は、実施例1〜7において行った上記説明を援用する。
【0225】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従った画像形成装置は、現像剤を収容する現像剤収容容器と情報を記憶する記憶手段とを夫々備え、未使用状態で現像剤収容容器に第1量の現像剤を収容する第1カートリッジと、未使用状態で現像剤収容容器に前記第1量よりも多い第2量の現像剤を収容する第2カートリッジとが交換可能に装着される画像形成装置であって、第1カートリッジまたは第2カートリッジにおいて、未使用状態で現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す現像剤残量レベルを算出する算出手段を有し、第1カートリッジの記憶手段には前記第1量を示す公称寿命に関する情報が記憶され、第2カートリッジの記憶手段には前記第2量を示す公称寿命に関する情報が記憶されており、算出手段は、画像形成装置に装着されているカートリッジの前記記憶手段に記憶されている公称寿命に関する情報と、画像形成装置に装着されているカートリッジの現像剤収容容器に存在する現像剤量に関する情報とを用いて、未使用状態で現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す現像剤残量レベルを算出して、算出した前記現像剤残量レベルに関する信号を出力する構成とすることで、未使用状態で現像剤収容容器に収容される現像剤量が異なる複数のカートリッジが交換可能に装着されて使用される場合において、各々のカートリッジにおける、未使用状態で現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す現像剤残量レベルを算出して、現像剤残量レベルを正確に表示することができるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成装置の一実施例の断面図である。
【図2】図1のプロセスカートリッジの拡大断面図である。
【図3】本発明に係るプロセスカートリッジに搭載することのできる現像剤残量検知手段の図である。
【図4】現像剤残量と静電容量の関係を示すグラフである。
【図5】本発明に係るプロセスカートリッジに設けられた記憶手段の図である。
【図6】本発明にて使用される現像剤残量レベルを算出する演算手段と、プロセスカートリッジに設けられた記憶手段と、画像形成装置本体に設けられた表示手段との関係を説明する概略関係図である。
【図7】現像剤残量と公称寿命の関係を示すグラフである。
【図8】本発明の一実施例に従った、現像剤残量レベルを表示するための動作を説明するフローチャートである。
【図9】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量レベルを表示するための動作を説明するフローチャートである。
【図10】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量レベルを表示するための動作を説明するフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量レベルを表示するための動作を説明するフローチャートである。
【図12】本発明の更に他の実施例に従った、現像剤残量レベルを表示するための動作を説明するフローチャートである。
【図13】本発明に係るカートリッジ化された現像装置の一実施例の断面図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
2 帯電手段
3 レーザースキャナー
4 現像剤収納容器
5 現像手段
7 クリーニング手段
15 攪拌手段
15a 表面清掃手段
20 現像剤残量検知手段
25 表示手段
30 現像剤量検出装置
31 記憶手段
32、33 データ読み書き制御手段
60 演算手段
100 画像形成装置本体
101 装着手段
Claims (6)
- 現像剤を収容する現像剤収容容器と情報を記憶する記憶手段とを夫々備え、未使用状態で前記現像剤収容容器に第1量の現像剤を収容する第1カートリッジと、未使用状態で前記現像剤収容容器に前記第1量よりも多い第2量の現像剤を収容する第2カートリッジとが交換可能に装着される画像形成装置であって、
前記第1カートリッジまたは前記第2カートリッジにおいて、未使用状態で前記現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で前記現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す現像剤残量レベルを算出する算出手段を有し、
前記第1カートリッジの記憶手段には前記第1量を示す公称寿命に関する情報が記憶され、前記第2カートリッジの記憶手段には前記第2量を示す公称寿命に関する情報が記憶されており、
前記算出手段は、前記画像形成装置に装着されているカートリッジの前記記憶手段に記憶されている前記公称寿命に関する情報と、前記画像形成装置に装着されているカートリッジの前記現像剤収容容器に存在する現像剤量に関する情報とを用いて、未使用状態で前記現像剤収容容器に収容された現像剤量に対する、使用状態で前記現像剤収容容器に存在する現像剤量の割合を示す前記現像剤残量レベルを算出して、算出した前記現像剤残量レベルに関する信号を出力することを特徴とする画像形成装置。 - 未使用状態の前記第1カートリッジを装着した場合に前記出力手段から出力される前記現像剤残量レベルと、未使用状態の前記第2カートリッジを装着した場合に前記出力手段から出力される前記現像剤残量レベルとが同じであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤収容容器に存在する現像剤量に関する情報を検知する検知手段を有し、
前記算出手段は、前記記憶手段に記憶されている前記公称寿命に関する情報と前記検知手段で検知された現像剤量に関する情報とを用いて前記現像剤残量レベルを演算することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤残量レベルを前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかの項に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段によって検知された現像剤量に関する情報を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置は、ディスプレイを有する機器と通信可能であり、前記現像剤残量レベルに関する信号を前記機器に出力することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかの項に記載の画像形成装置。
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