JP5027641B2

JP5027641B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5027641B2
Application number: JP2007329786A
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Inventors: 秀彦古城
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
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Priority date: 2007-12-21
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Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成された静電潜像をトナーやキャリアを含有する現像剤を用いて現像することにより画像を形成する画像形成装置に関するものである。

トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いて感光体ドラム表面の静電潜像を現像する現像装置を備えたプリンタやファックス、複写機等の画像形成装置は、装置本体に装着されたカートリッジから供給されるトナーを用いて静電潜像をトナー像化し、このトナー像を用紙等に転写することによって画像形成を行う。そして、カートリッジ内のトナーがなくなると、ユーザによって新しいカートリッジに交換されることにより、画像形成装置内にトナーが補充される。

この場合、新しく交換されたカートリッジが画像形成装置のメーカの正規純正品又はメーカに認定された製品（以下、まとめて「認定品」と言う）であれば問題ないが、認定品以外のカートリッジ（非認定品）が使用されるケースが見受けられるようになってきた。認定品以外のカートリッジが使用されると、画像形成装置の性能が十分に発揮されないばかりでなく、画像形成装置の故障の原因にもなり得る。

そこで、近年開発された多くの画像形成装置では、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification：無線自動認識）技術等を利用してカートリッジの管理が行われている。この場合、カートリッジやトナーの情報をタグ情報として記憶した無線タグがカートリッジに取り付けられ、カートリッジ装着後、画像形成装置本体側に配設された通信回路がタグ情報を読み取ることによって、装着されたカートリッジが認定品であるかを識別することができる。そして、認定カートリッジが装着されなかった場合、その使用履歴を画像形成装置内のメモリに記憶させ、画像形成装置が故障したときにサービスマンがこの履歴を読み出すことによって、故障原因の解析に役立てている（特許文献１参照）。
特開２００５−１４０８００号公報

しかしながら、上述した方法では、画像形成装置本体内にカートリッジが装着されていないときに画像形成が行われた場合、タグ情報の読み取りができないという理由から、非認定カートリッジが装着された状態で画像形成が行われたと判断され、使用履歴が記憶されていた。つまり、記憶された使用履歴が非認定カートリッジによるものなのか又は未装着の時によるものなのか区別がつかないため、故障原因の解析が不正確なものとなってしまっていた。

この問題に対して、カートリッジの装着有無を検知するセンサやハードスイッチ等を配設する方法が考えられる。しかしこの方法では、非認定カートリッジが装着されているにも関わらず、ユーザが意図的に何らかの部材を用いて装着状態であるように画像形成装置に認識させることが可能であると共に、検知部品の設置にコストや手間がかかってしまう。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、装置本体に認定カートリッジが装着されなかった場合、新たに検知部材を設置することなく装着されたカートリッジが非認定品か、又はカートリッジが未装着であるかを正確に判定することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に記載の発明の画像形成装置は、像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像手段と、前記現像剤を収容し、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジと、前記カートリッジから前記現像手段へ前記現像剤を補給する補給手段と、前記現像剤の濃度を検出する検出手段と、前記補給手段による前記現像剤の補給を前記検出手段の検出結果に応じて制御する補給制御手段と、前記装置本体に予め認定されたカートリッジが装着されているか否かを前記カートリッジと電気通信を行って識別する識別手段と、前記識別手段によって前記装置本体に対して前記予め認定されたカートリッジが装着されていないと識別された場合、予め認定されていないカートリッジが装着されたのか又は前記カートリッジが未装着であるのかを判断する判断手段と、を備え、前記識別手段が前記装置本体に前記予め認定されたカートリッジが装着されていないと識別した場合、前記補給制御手段は前記補給手段に対して前記現像剤の補給を停止させ、その後前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が予め定められた濃度以下になった時点で前記補給制御手段は前記補給手段に対して前記現像剤の補給を再び開始させ、その後前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が前記補給手段による前記現像剤の補給が再び開始される直前の濃度よりも高くなった場合、前記判断手段は前記装置本体に前記予め認定されていないカートリッジが装着されたと判断し、前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が高くならなかった場合、前記判断手段は前記カートリッジが未装着であると判断することを特徴としている。

装置本体に認定されたカートリッジが装着されていないと識別手段が識別した場合、認定されていないカートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着であるかの何れかが考えられる。そこで、請求項１に記載の発明を用いることにより、センサやハードスイッチ等を用いてカートリッジの装着有無を検知せずとも、認定されていないカートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着であるのかを判断することができる。つまり、上記センサやハードスイッチ等の検知部材設置の為の手間とコストをかけずに、カートリッジの装着状況を正確に判定することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記判断手段が前記装置本体に前記予め認定されていないカートリッジが装着されたと判断したことを記憶する記憶手段を更に備えたことを特徴とする。

この請求項２に記載の発明によれば、認定されていないカートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着なのかを判断した後、認定されていないカートリッジが装着された場合にのみ当該カートリッジが装着されたことを示す履歴の記録が行われるため、画像形成装置が故障した際にこの記録を読み出すことによって故障原因を正確に解析することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、前記判断手段の判断結果に応じたメッセージをユーザに対して報知するための報知手段を更に備えたことを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、ユーザは認定されていないカートリッジを装着したのか、又はカートリッジが未装着であるかを正確に知ることができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置であって、前記カートリッジに配設され、タグ情報を記憶した無線タグと、を更に備え、前記識別手段は、前記無線タグに記憶されたタグ情報を無線通信を用いて読み取る通信手段を有し、前記通信手段によって読み取られたタグ情報を用いて前記装置本体に前記予め認定されたカートリッジが装着されているか否かを識別することを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、無線タグを用いることによって、装着されたカートリッジが認定されたものであるかを電気的に簡単に識別することができる。

請求項１に記載の発明によれば、センサやハードスイッチ等を用いてカートリッジの装着有無を検知せずとも、認定されていないカートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着であるのかを判断することができる。つまり、上記センサやハードスイッチ等の検知部材設置の為の手間とコストをかけずに、カートリッジの装着状況を正確に判定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、認定されていないカートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着なのかを判断した後、認定されていないカートリッジが装着された場合にのみ当該カートリッジが装着されたことを示す履歴の記録が行われるため、画像形成装置が故障した際にこの記録を読み出すことによって故障原因を正確に解析することができる。

請求項３に記載の発明によれば、ユーザは認定されていないカートリッジを装着したのか、又はカートリッジが未装着であるかを正確に知ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、無線タグを用いることによって、装着されたカートリッジが認定されたものであるかを電気的に簡単に識別することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態では、本発明における画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明するが、これ以外に複写機や、コピー、スキャナ、ファクシミリ、プリンタ等の機能を備えた複合機であってもよい。

図１は、本発明におけるプリンタ１の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。図１に示すように、本実施形態のプリンタ１は、箱形を呈した装置本体１１を備えている。装置本体１１は、コンピュータ等の外部機器から伝送された画像データに基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、転写材としての用紙Ｐに転写されたトナー画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４と、画像形成部１２へトナーを補給するトナー補給部１５が内装されているとともに、装置本体１１の上部に定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１６を備えて構成されている。

装置本体１１の上面適所には、用紙Ｐの出力条件等を入力操作するための操作パネル（不図示）やユーザに対するメッセージ等を表示する表示パネル（報知手段；不図示）が設けられている。この操作パネルには、電源キーやスタートボタン、各種機能を設定するための設定キー等が設けられている。

用紙貯留部１４は、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４１を備えている。用紙トレイ１４１は上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。用紙トレイ１４１に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における右端）の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４２の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出されるようになっており、１枚ずつ繰り出され用紙Ｐは、搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における第２転写ローラ１１３と駆動ローラ１２５ａ（中間転写ベルト１２５ｃ）との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるものであり、本実施の形態では、上流側（図１における左側）から下流側へ向けて順次配設された、ブラック色のトナー（現像剤）を用いるブラック用現像ユニット１２Ｋ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用現像ユニット１２Ｙ、シアン色のトナーを用いるシアン用現像ユニット１２Ｃ、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用現像ユニット１２Ｍを備える。以下、これらの現像ユニットを包括して「現像ユニット１２」と表記する。

そして、各現像ユニット１２は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１の周面を均一に帯電させる帯電装置１２２と、帯電された感光ドラム１２１の周面に画像データに基づいたレーザ光を照射して静電潜像を感光体ドラム１２１の周面に形成させる露光装置１２４と、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置（現像手段）１２３と、感光体ドラム１２１の周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２５ｃに転写する転写ローラ１２６と、トナー像が転写された後の感光体ドラム１２１の周面に残存するトナーを除去するクリーニング装置１２７をそれぞれ備えている。

現像装置１２３は、トナーを収容するトナー槽１２３ａ、現像ローラ１２３ｂ、磁気ローラ１２３ｃ、パドルミキサ１２３ｄ、攪拌ミキサ１２３ｅ及びＴＣセンサ（検出手段）１２８を備えて構成されている。現像ローラ１２３ｂは、表面にトナーを担持して回転することにより、感光体ドラム１２１周面に予め形成された静電潜像をトナー像として顕像化（現像）する。磁気ローラ１２３ｃは、内部に配置された磁石によって二成分現像剤を吸着して磁気ブラシを発生させ、現像ローラ１２３ｂにトナーを供給する。パドルミキサ１２３ｄ及び攪拌ミキサ１２３ｅは、らせん状羽根を有して互いに逆方向に二成分現像剤を搬送しながら攪拌して、トナーを帯電させる。更にパドルミキサ１２３ｄは、帯電させたトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を磁気ローラ１２３ｃに供給する。

また、トナー槽１２３ａの底辺近傍付近には、トナー槽１２３ａ内のトナー濃度（キャリア対トナー比率）を検出するためのＴＣセンサ１２８が配設されている。ＴＣセンサ１２８は、一定時間間隔でトナー槽１２３ａにおけるトナーの透磁率を検出し、検出した透磁率を電気信号（電圧値）に変換して後述する制御部へ出力する。制御部はＴＣセンサ１２８から出力された電気信号に基づいてトナー槽１２３ａ内のトナー濃度を算出し、トナー濃度が適正な濃度に維持されるように後述するトナー補給モータ１５３に制御信号を出力して、トナー槽１２３ａに補給されるトナーの量を調整する。

そして、感光体ドラム１２１の上方位置には、中間転写体１２５が設けられている。この中間転写体１２５は、駆動ローラ１２５ａ及び従動ローラ１２５ｂ間に張設された無端の中間転写ベルト１２５ｃを有し、その中間転写ベルト１２５ｃの下側に各感光体ドラム１２１の周面が当接するようになっている。この中間転写ベルト１２５ｃは、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回するようになっている。

従って、中間転写ベルト１２５ｃが周回することによりその表面に対し現像ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックトナーのトナー像の転写が行われ、次いで中間転写ベルト１２５ｃの同一位置に現像ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行われ、次いで中間転写ベルト１２５ｃの同一位置に現像ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行われ、最後に現像ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行われる。これによって中間転写ベルト１２５ｃの表面にブラックトナー、イエロートナー、シアントナー及びマゼンタトナーが重ね塗りされたカラーのトナー像が形成される。

更に、中間転写ベルト１２５ｃの最下流側にはＩＤセンサ（検出手段）１７が配設されている。このＩＤセンサ１７は、中間転写ベルト１２５ｃ上に転写されたトナー像の光学濃度を検出する。このＩＤセンサ１７は、例えば反射光を検出する鏡面反射型センサであり、中間転写ベルト１２５ｃ表面の検出位置に対して所定角度だけ傾斜して配置されたＬＥＤ光源と、受光素子としてのフォトトランジスタ等によって構成される。そして中間転写ベルト１２５ｃ上のトナー像に対してＬＥＤ光源から光が照射され、その反射光の量をフォトトランジスタが検出することによってトナー像の光学濃度（以下、単に「濃度」と表記する）を測定する。ＩＤセンサ１７は測定結果を電気信号に変換し、後述する制御部へ出力する。

画像形成部１２の図１における右方位置には、上下方向に延びた用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４から繰り出された用紙は、この搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている中間転写ベルト１２５ｃへ向けて搬送される。

この用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に中間転写ベルト１２５ｃの表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５ｃと第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって中間転写ベルト１２５ｃ上のトナー像が用紙Ｐに転写される。

定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体が装着された加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０の周面に対して対向配置された加圧ローラ４０を備えている。中間転写ベルト１２５ｃのトナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された用紙Ｐは、回転する加熱ローラ３０と加圧ローラ４０とのニップ部を通過することによって、加熱ローラ３０からの熱を得て定着処理が施される。

定着処理の完了した用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１６の排紙トレイ１６１へ向けて排出される。

トナー補給部１５は、画像形成部１２の各現像ユニット１２に対応してブラック用カートリッジ１５１Ｋ、イエロー用カートリッジ１５１Ｙ、シアン用カートリッジ１５１Ｃ及びマゼンタ用カートリッジ１５１Ｍ（以下、包括して「カートリッジ１５１」と表記する）と、各カートリッジ１５１に対応したトナー補給モータ（補給手段）１５３Ｋ、１５３Ｙ、１５３Ｃ及び１５３Ｍ（以下、包括して「トナー補給モータ１５３」と表記する）を備えて構成されている。各カートリッジ１５１には各色のトナーが収容されており、装置本体１１に対して着脱自在に構成されている。カートリッジ１５１内のトナー量が少なくなると、新しいカートリッジ１５１と交換することによって装置本体１１内にトナーが再び補充される。

また、各カートリッジ１５１にはＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波方式認識）タグ１５２Ｋ、１５２Ｙ、１５２Ｃ及び１５２Ｍ（以下、包括して「ＲＦＩＤタグ１５２」と表記する）が取り付けられている。このＲＦＩＤタグ（無線タグ）１５２は、取り付けられているカートリッジ１５１の使用回数や収容しているトナーの仕様、残量情報等の物品情報やＲＦＩＤタグ１５２固有の識別情報（以下、まとめて「タグ情報」と表記する）を記憶するメモリと、メモリに記憶された情報を電磁波に乗せて発信する通信回路を備えて構成されている。この通信回路から発信された電磁波は装置本体１１に設置されているＲＦＩＤ基板２１上の対応するＲＦＩＤ通信部（通信手段）２１１Ｋ、２１１Ｙ、２１１Ｃ及び２１１Ｍ（以下、包括して「ＲＦＩＤ通信部２１１」と表記する）がそれぞれ受信する。ＲＦＩＤ通信部２１１は受信した電磁波を電気信号に変換し、後述する制御部へ出力する。

トナー補給モータ１５３は、後述する制御部から出力される制御信号に従って駆動するものであり、トナー補給モータ１５３の駆動によってカートリッジ１５１から現像ユニット１２へトナーが供給される。

図２は、図１に示したプリンタ１の電気的構成を示す機能ブロック図である。プリンタ１は、制御部２０、画像メモリ２２、記憶部２３、用紙給紙部２４、画像形成部１２、ＩＤセンサ１７、画像処理部２５、操作部２６、表示パネル（報知手段）２７、トナー補給モータ１５３、ＲＦＩＤ通信部２１１及びネットワークＩ／Ｆ部２７を備えて構成されている。尚、図１において説明した構成要素と同じものには同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成され、入力された指示信号等に応じて所定のプログラムに基づいた処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行ってプリンタ１を統括的に制御するものである。制御部２０は、トナー補給制御部（補給制御手段）２０１、認定品識別部（識別手段）２０２及びカートリッジ装着状況判断部（判断手段）２０３を有する。

トナー補給制御部２０１は、ＴＣセンサ１２８から出力される検出信号を入力してトナー槽１２３ａ内のトナー濃度を算出し、トナー槽１２３ａ内のトナー濃度が適正な濃度に維持されるようにトナー補給モータ１５３に制御信号を出力する。認定品識別部２０２は、ＲＦＩＤ通信部２１１が受信したタグ情報と、記憶部２３の認定品情報記憶部２３１に記憶されている情報とを比較して、装置本体１１に取り付けられたカートリッジが認定カートリッジであるかを識別する。カートリッジ装着状況判断部２０３は、認定品識別部２０２が装置本体１１に認定カートリッジが装着されていないと識別した場合に、トナー補給モータ１５３を停止させ、トナー槽１２３ａ内のトナー濃度の変化に基づいて、非認定カートリッジが装着されたのか又はカートリッジが未装着なのかを判断する。

画像メモリ２２は、ネットワークＩ／Ｆ部２８を介して図略の外部装置から送信されてきた画像データを一時的に記憶する。

記憶部２３は、プリンタ１の備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。本実施の形態では、認定品情報記憶部２３１及び非認定品使用履歴記憶部２３２として機能する。認定品情報記憶部２３１は、認定カートリッジに取り付けられたＲＦＩＤタグ１５２のみが記憶しているタグ情報（例えば、カートリッジの製品番号、プリンタの製品番号、仕向け地情報等）を記憶する。認定品識別部２０２はＲＦＩＤタグ１５２から読み出したタグ情報と認定品情報記憶部２３１に記憶された情報とを比較して、装着されたカートリッジ１５１が認定品であるか否かを識別する。

非認定品使用履歴記憶部２３２は、装置本体１１に非認定カートリッジが装着された履歴を記憶する。記憶される内容は、単に装置本体１１に非認定カートリッジが装着された日時、回数であってもよいし、実際に非認定カートリッジを用いて画像形成がなされた日時、回数等であってもよい。この他、非認定カートリッジにＲＦＩＤタグが取り付けられていて、そのタグ情報を受信できた場合にはタグ情報を記憶するようにしてもよい。プリンタ１が故障した際、非認定品使用履歴記憶部２３２に記憶された使用履歴を読み出すことによって、サービスマンは故障原因の解析に役立てることができる。

用紙給紙部２４は、用紙搬送路１１１等によって構成されるものであり、用紙トレイ１４１から用紙Ｐを取り出して画像形成部１２へ搬送する。そして、トナー像が転写された用紙Ｐを定着部１３へ搬送し、定着後の用紙を排紙搬送路１１４を介して排紙トレイ１６１へ排出する。

画像処理部２５は、ネットワークＩ／Ｆ部２８を介して入力された画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。

画像形成部１２は、用紙トレイ１４１から給紙された用紙Ｐに対して、ネットワークＩ／Ｆ部２８を介して入力された画像データに基づいたトナー画像を形成する。各現像装置１２３が有するトナー槽１２３ａ内にはＴＣセンサ１２８が取り付けられており、ＴＣセンサ１２８は一定時間間隔でトナー槽１２３ａ内のトナーの透磁率を検出し、検出信号を制御部２０へ出力する。

ＩＤセンサ１７は、中間転写ベルト１２５ｃ上に転写されたトナー像のトナー濃度を光学的に検出するものであり、検出信号を制御部２０へ出力する。

操作部２６は、電源キーやスタートボタン、各種機能を設定するための設定キー等であり、操作信号を制御部２０へ出力する。表示パネル２７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示画面を備え、制御部２０から出力される表示制御信号に従って文字や画像等を表示する。

トナー補給モータ１５３は、トナー補給制御部２０１から出力される制御信号に従って駆動するものであり、カートリッジ１５１から現像ユニット１２へトナーを供給する。ＲＦＩＤ通信部２１１は、カートリッジ１５１に取り付けられているＲＦＩＤタグ１５２から発信される電磁波を受信し、電気信号に変換して制御部２０へ出力する。

ネットワークＩ／Ｆ部２８は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、ネットワークＩ／Ｆ部２８と接続されたネットワーク（不図示）を介して外部装置と種々のデータの送受信を行う。

図３は、プリンタ１が画像形成を行う際の処理の流れを示したフローチャートである。まず、認定品識別部２０２は、ＲＦＩＤ通信部２１１に対してカートリッジ１５１に取り付けられているＲＦＩＤタグ１５２からタグ情報を読み出させるための指示信号を出力する。ＲＦＩＤ通信部２１１はこの指示信号に応答して、ＲＦＩＤタグ１５２に対してタグ情報読み取りを要求する信号を乗せた電磁波を発信する。この電磁波に応答してＲＦＩＤタグ１５２はタグ情報を乗せた電磁波を発信し、ＲＦＩＤ通信部２１１がこの電磁波を受信する。カートリッジ１５１が未装着である場合はＲＦＩＤタグ１５２が存在しないため、当然ＲＦＩＤ通信部２１１がＲＦＩＤタグ１５２から発信された電磁波を受信することはない。

ＲＦＩＤ通信部２１１は受信した電磁波を電気信号に変換して認定品識別部２０２へ出力する。認定品識別部２０２は、ＲＦＩＤ通信部２１１から出力された電気信号に含まれるタグ情報と、認定品情報記憶部２３に記憶されている情報とを比較し、装着されたカートリッジ１５１が認定品であるか否かを識別する（ステップＳ１１）。装着されたカートリッジ１５１が認定品である場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部２０は、用紙給紙部２４、画像処理部２５及び画像形成部１２等を制御して、ネットワークＩ／Ｆ部２８に入力された画像データに基づいた画像を用紙Ｐ上に形成させる（ステップＳ１８）。

装着されたカートリッジが認定品でない場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、トナー補給制御部２０１はトナー補給モータ１５３の駆動を停止させる（ステップＳ１２）。これにより、カートリッジ１５１からトナー槽１２３ａへのトナー供給が停止される。

そして、制御部２０はＴＣセンサ１２８から出力される検出信号からトナー槽１２３ａ内のトナー濃度を算出し、このトナー濃度が予め定められた許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１３）。この予め定められた許容範囲とは、例えば、画質劣化することなく、用紙Ｐにトナー像を形成できる程度の値の範囲を言う。算出されたトナー濃度が許容範囲内の場合（ステップＳ１３；ＮＯ）、制御部は用紙Ｐに対して画像形成を行う（ステップＳ１８）。算出されたトナー濃度が許容範囲以下である場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、トナー補給制御部２０１はトナー補給モータ１５３の駆動を開始させ、カートリッジ１５１からトナー槽１２３ａへトナーを供給させる（ステップＳ１４）。

その後（例えば、所定時間経過後）、再び制御部２０はＴＣセンサ１２８から出力される検出信号からトナー槽１２３ａ内のトナー濃度を算出する（ステップＳ１５）。このトナー濃度が、例えばステップＳ１４におけるトナー補給モータ１５３の駆動再開直前よりも高くなった場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、カートリッジ装着状況判断部２０３は装着されたカートリッジは非認定品であると判断する（ステップＳ１６）。そしてカートリッジ装着状況判断部２０３は、表示パネル２７に対して非認定カートリッジが装着されていることをユーザに報知するためのメッセージを表示させ、非認定品使用履歴記憶部２３２に非認定カートリッジの使用履歴を記憶する（ステップＳ１７）。

一方、算出されたトナー濃度が、例えばステップＳ１４におけるトナー補給モータ１５３の駆動再開直前のトナー濃度から変化しない、又は低くなった場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、カートリッジ装着状況判断部２０３は装置本体１１内にカートリッジは装着されていない（未装着）であると判断し（ステップＳ１９）、表示パネル２７に対してカートリッジが未装着であることをユーザに報知するためのメッセージを表示させる（ステップＳ２０）。

以上説明したように、認定品識別部２０２によって認定カートリッジが装着されていないと識別された場合、トナー補給モータ１５３の駆動を一時的に停止させ、再び駆動を開始させたときに、トナー槽１２３ａ内のトナー濃度の変化を見ることによって、非認定カートリッジが装着されたのか、又はカートリッジが未装着なのかを正確に判断することができる。これにより、従来用いていたカートリッジの装着有無を検知するセンサやハードスイッチ等を配設しなくても、未装着であるか否かを判断することができるため、検知部材取り付けの手間とコストを削減することができる。

更に、従来は、認定カートリッジが装着されていないときに画像形成がなされると、装着されているカートリッジが非認定品又はカートリッジが未装着の何れの場合であっても、認定カートリッジ以外のものを使用して画像形成がなされたこととして使用履歴が記憶されていた。従って、プリンタ１が故障した際にサービスマンが故障原因を解析する際に使用履歴を読み出しても、カートリッジが未装着の時の使用履歴と、非認定カートリッジの使用履歴とが混在しているため、正確に故障原因を解析することが困難であった。しかし、本実施の形態によれば、非認定カートリッジが装着されたのか、又はカートリッジが未装着なのかを正確に判断することができるため、非認定カートリッジが装着された場合にのみ非認定品使用履歴記憶部２３２に使用履歴を記憶することができる。従って、使用履歴からプリンタ１の故障原因を正確に解析することができる。

尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、図３におけるステップ１２においてトナー補給モータ１５３の駆動が停止された後、制御部２０はＴＣセンサ１２８から出力される検出信号からトナー槽１２３ａ内のトナー濃度を算出し、そのトナー濃度が許容範囲内であるか否かを判別したが、ＴＣセンサ１２８ではなくＩＤセンサ１７から出力される検出信号を用いてもよい。この場合、制御部２０はＩＤセンサ１７から出力される検出信号から中間転写ベルト１２５ｃ上に形成されたトナー像のトナー濃度を算出し、このトナー濃度が許容範囲内であるか否かを判別する。同様に、図３のステップＳ１５においても制御部２０がＩＤセンサ１７から出力される検出信号から中間転写ベルト１２５ｃ上に形成されたトナー像のトナー濃度を算出し、このトナー濃度の変化に基づいてカートリッジ装着状況判断部２０３が上記の判断を行うようにしてもよい。

プリンタの概略断面図。プリンタの電気的構成を示すブロック図。プリンタによる画像形成の流れを示すフローチャート。

符号の説明

１プリンタ２０制御部
１１装置本体２０１トナー補給制御部
１２画像形成部２０２認定品識別部
１２１感光体ドラム２０３カートリッジ装着状況判断部
１２２帯電装置２２画像メモリ
１２３現像装置２３記憶部
１２３ａトナー槽２３１認定品情報記憶部
１２４露光装置２３２非認定品使用履歴記憶部
１２５中間転写体２４用紙給紙部
１２５ｃ中間転写ベルト２５画像処理部
１２７クリーニング装置２６操作部
１２８ＴＣセンサ２７表示パネル
１４用紙貯留部２８ネットワークＩ／Ｆ部
１５トナー補給部
１５１カートリッジ
１５２ＲＦＩＤタグ
１５３トナー補給モータ
２１ＲＦＩＤ基板
２１１ＲＦＩＤ通信部

Claims

像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像手段と、
前記現像剤を収容し、装置本体に対して着脱自在に装着可能なカートリッジと、
前記カートリッジから前記現像手段へ前記現像剤を補給する補給手段と、
前記現像剤の濃度を検出する検出手段と、
前記補給手段による前記現像剤の補給を前記検出手段の検出結果に応じて制御する補給制御手段と、
前記装置本体に予め認定されたカートリッジが装着されているか否かを前記カートリッジと電気通信を行って識別する識別手段と、
前記識別手段によって前記装置本体に対して前記予め認定されたカートリッジが装着されていないと識別された場合、予め認定されていないカートリッジが装着されたのか又は前記カートリッジが未装着であるのかを判断する判断手段と、
を備え、前記識別手段が前記装置本体に前記予め認定されたカートリッジが装着されていないと識別した場合、前記補給制御手段は前記補給手段に対して前記現像剤の補給を停止させ、その後前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が予め定められた濃度以下になった時点で前記補給制御手段は前記補給手段に対して前記現像剤の補給を再び開始させ、その後前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が前記補給手段による前記現像剤の補給が再び開始される直前の濃度よりも高くなった場合、前記判断手段は前記装置本体に前記予め認定されていないカートリッジが装着されたと判断し、前記検出手段によって検出された前記現像剤の濃度が高くならなかった場合、前記判断手段は前記カートリッジが未装着であると判断することを特徴とする画像形成装置。
前記判断手段が前記装置本体に前記予め認定されていないカートリッジが装着されたと判断したことを記憶する記憶手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記判断手段の判断結果に応じたメッセージをユーザに対して報知するための報知手段を更に備えた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。
前記カートリッジに配設され、タグ情報を記憶した無線タグと、
を更に備え、前記識別手段は、前記無線タグに記憶されたタグ情報を無線通信を用いて読み取る通信手段を有し、前記通信手段によって読み取られたタグ情報を用いて前記装置本体に前記予め認定されたカートリッジが装着されているか否かを識別することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。