JP2004110012A - 画像形成装置及びカートリッジ、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】　仕様の異なる複数種の画像形成装置本体で互換性のあるカートリッジを、仕様の異なる本体間にそれぞれ装着しても、その本体に対応した交換時期を正確に把握することを可能にする。
【解決手段】　カートリッジの記憶部に、仕様の異なる画像形成装置本体における使用量に関する情報を各々記憶し、これらの情報を用いて、カートリッジの交換時期を判断する画像形成装置。
【選択図】　図３

Description

　本発明は、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置および画像形成装置に着脱可能なカートリッジに関するものである。

　電子写真記録方式を用いた既知の画像形成装置として、例えば、レーザビームプリンタは、回転駆動される像担持体としての感光ドラム、感光ドラムの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電ローラ、感光ドラムの表面を露光して画像信号に対応した静電潜像を形成させるレーザ、静電潜像をトナーにより現像して可視画像を形成させる現像手段、可視画像（現像剤像）をシートとしての記録用紙上に転写させる転写ローラ、記録用紙上に転写された可視画像を定着させる定着手段、クリーニング手段等、を具備している。

　この画像形成装置において、感光ドラムと帯電ローラとを、クリーニング手段や現像手段と一体的にカートリッジ化して、このカートリッジ化したもの（以下、プロセスカートリッジという。）を着脱可能とすることにより、メンテナンスフリーの画像形成装置を実現したものが知られている。

　このような画像形成装置では、例えば長期使用により、プロセスカートリッジに組込まれた構成部品の機能が低下した場合、プロセスカートリッジ全体が交換されている。

　この交換作業は、ワンタッチで画像形成装置本体を開放して、画像形成装置本体内部から古いプロセスカートリッジを取り出し、画像形成装置本体に未使用新品のプロセスカートリッジを装着するといった極めて簡単な作業であり、操作者自身で容易に実施することができるものである。

　このプロセスカートリッジの寿命（交換時期）は主に、感光ドラムや現像ローラの摩耗とトナーの消費で決定される。感光ドラムや現像ローラの摩耗は、概略、それらの総回転数により算出できる。そこで、総回転数に比例する総プリント枚数で寿命（交換時期）を算出することができる。また、トナーの消費はトナー残量検知手段により、検知することができる。

　トナー残量はその都度検知することができる。しかし、プロセスカートリッジはユーザが任意に交換できるため、感光ドラムや現像ローラの寿命に関する総プリント枚数は、プロセスカートリッジに保管されることが望ましい。

　例えば、従来からプロセスカートリッジに装着されたメモリに寿命情報を記憶する方法が知られている。

　一方、異なる仕様（種類）の画像形成装置であっても、単に１分間にプリントできる枚数のみ異なる場合は、プロセスカートリッジを共通としていることがある。新製品として画像形成装置が発売される度にプロセスカートリッジを変更していたのでは、生産面でのコストアップ、更には販売面でプロセスカートリッジの保管場所が機種毎に必要となってしまう。そこで、消耗品であるプロセスカートリッジは、なるべく共通化することが望ましい。

　また、１分間にプリントできる枚数を異ならせる方法は、一般に、２通りある。プリント枚数を早めるには、感光ドラムの回転スピードそのものを上げる方法と、連続プリント中の紙と紙の間隔を狭める方法である。この紙と紙の間隔を単に紙間と呼ぶことにする。

　感光ドラムの回転スピードを上げた場合、この本体は回転スピードがそのままの本体と比較して、総回転数と総プリント枚数の関係は変わらない。これは単位時間当たりの回転数が多くなった分に比例してプリント枚数が増えるためである。

　従って、総回転数に関係する総プリント枚数をメモリに記憶しておけば、印刷スピードの異なる本体間であっても、従来の算出方法でも、感光ドラムや現像ローラ等の寿命（交換時期）を正しく算出することができる。

　一方、紙間を縮める方法は、感光ドラムの回転スピードが、それぞれの本体間で等しく、紙の搬送スピードも等しい。従って、レーザ照射条件や定着条件等の画像にかかわる諸条件を一定にできるため、短期間で開発できるだけでなく、各部品を共通化できるため、コストや部品の信頼性を上げることができる。

　しかしながら、紙間を縮めて単位時間（１分間）当りのプリント枚数を異ならせた場合、異なる仕様の画像形成装置夫々の本体間では、感光ドラムや現像ローラ等の総回転数と総プリント枚数の関係が異なってしまう。紙間を狭めた本体は紙間がそのままの本体と比較して、画像を印字していない紙間の時間の割合が短くなる。つまり、印刷に寄与する時間の比が増えるため、同じ総回転数に対して、紙間が短い本体ほど総プリント枚数が多くなるのである。

　したがって、感光ドラムや現像ローラの寿命（交換時期）を算出する場合、紙間の異なる本体間では、従来の算出方法ではうまく行かない。

　そこで、紙間が長い方の本体に、総印字枚数の閾値の設定を一律に揃えてしまう方法もある。しかし、紙間を短くした本体で多めに印刷できるにもかかわらず、互換性のある紙間の長い本体に合わせて寿命を短くしなければならず、有効な策とは言えない。特に、感光ドラムが摩耗して寿命を越えた場合は、画像形成装置の寿命ランプを点灯させ、印刷をいったん、停止させ、ユーザーにプロセスカートリッジの交換を促すことが望ましい。感光ドラムの寿命で本体をいったん停止させる理由は、寿命を越えた感光ドラムが原因で、定着器内での巻き付きやジャム等の本体にダメージを与えるような画像不良の発生を事前に防ぐためである。

　また、ユーザにおいては、紙間が短い本体と紙間が長い本体の２種類を両方所有している場合がある。プロセスカートリッジに互換性があれば、同一のプロセスカートリッジを両方の本体に、代わる代わる装着する可能性がある。この場合、片方の本体で寿命を迎え、他方の本体で寿命が未達であるといった、不合理が発生する場合がある。

　本発明は、以上のような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、仕様の異なる種類の本体に対して互換性のある着脱可能なカートリッジの寿命（交換時期）を正確に把握することにある。

　また、それぞれ仕様の異なる本体において互換性のある着脱可能なカートリッジの寿命（交換時期）を正確に判断することにある。

　このため、本発明においては、下記に示す画像形成装置及びプロセスカートリッジ、カートリッジに搭載される記憶媒体を提供することにより、前記目的を達成しようとするものである。

　本発明の画像形成装置は、少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部を有し、仕様の異なる画像形成装置に対し着脱可能なカートリッジが装着される装着部と、
　前記記憶部に記憶された情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断する制御部とを有し、
　前記記憶部は前記装置の各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有し、
　前記制御部は、前記記憶部の記憶領域に記憶された前記各仕様での使用量情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断することを特徴とする。

　本発明のカートリッジは、少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部とを有し、前記記憶部に記憶された情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断する制御部を有する仕様の異なる画像形成装置の装着部に着脱可能なカートリッジであって、
　前記記憶部は、各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有することを特徴とする。

　本発明の記憶媒体は、少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部とを有し、仕様の異なる画像形成装置の装着部に着脱可能なカートリッジに搭載される記憶媒体であって、
　前記記憶媒体には、各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有することを特徴とする。

　以上で説明したように、互換性のあるカートリッジが、それぞれ仕様の異なる本体に挿入されたときに、その本体での使用量情報をカートリッジに設けられた記憶媒体に記憶して、それぞれ使用の異なる本体に装着されて使用されても正確にカートリッジの寿命（交換時期）を把握することができる。

　また、互換性のあるカートリッジが、それぞれ仕様の異なる本体に挿入されたときの各々の使用量情報をカートリッジに設けられた記憶媒体に記憶し、カートリッジが装着されている本体自身の使用量と自身以外の使用量とからカートリッジの寿命（交換時期）を正確に判断することが可能となる。

　また、それぞれ異なる本体に対する寿命の上限に対応する閾値もカートリッジの記憶媒体に記憶し、互換性のあるプロセスカートリッジにおいて、異なる種類の本体に対しても、その本体に対応した寿命（交換時期）を正確に判断することができる。

　また、カートリッジが寿命（交換時期）であることを示す履歴情報もカートリッジの記憶媒体に記憶して、カートリッジが装着されたときに、即座に寿命（交換時期）判定を行うことができる。

　以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細かつ具体的に、インライン方式のカラープリンタの実施例を用いて説明する。

　なお、以下の実施例に記載されている構成はあくまでも一例であり、本発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。

　図１は、本発明の実施例１にかかる電子写真プロセスを利用したカラー画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す断面図である。

　画像形成装置１０１と画像形成装置１０２は装置構成は同じであるが、仕様のことなる画像形成装置である。この場合は搬送される紙Ｐの間隔が１０１と１０２で異なっている。

　１は、像担持体である回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）、２は、帯電手段である１次帯電ローラ、３はクリーニング手段、４はクリーニング容器、５は、転写手段である転写ローラ、６は現像器、９はテンションローラである。また、７１〜７４は、不揮発性メモリであるカートリッジメモリ、８１〜８４は、感光ドラム１と、１次帯電ローラ２と、クリーニング手段３と、クリーニング容器４と、現像器６と、カートリッジメモリ７１〜７４とを有するプロセスカートリッジ、１１１、１１２、１１３、１１４はプロセスカートリッジ８１〜８４を装着するための装着部である。１０１と１０２はそれぞれ仕様の異なる別種の画像形成本体、Ｐは転写材である。

　同図において、画像形成装置１０１、１０２は、下から順に、縦一列に配置されたＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像形成ユニットとして、転写部材としての転写ローラ５とを備え、転写ベルト１０で転写材Ｐを搬送し、トナー画像を転写ローラ５で転写ベルト１０を介して転写することにより、転写材Ｐ上にフルカラー画像を形成する構成となっている。

　ここで、それぞれ、プロセスカートリッジ８１〜８４と転写ローラ５とによって構成され、画像担持体として繰り返し使用されると共に、図の反時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される感光ドラム１と、感光ドラム１の表面を一様に帯電処理する１次帯電ローラ２と、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像する現像装置である現像器６と、感光ドラム１上を露光して静電潜像を形成する図示していない画像露光手段と、感光ドラム１上のトナーを取り除くクリーニング手段３とを備えている。

　画像形成装置１０１、１０２にはプロセスカートリッジ８１〜８４を装着するための装着部１１１〜１１４有しており、プロセスカートリッジはその装着部に対して着脱可能な構成となっている。

　なお、本実施の形態において、感光ドラム１は直径３０ｍｍの負帯電ＯＰＣ感光体であり、その周速度は９０ｍｍ／ｓｅｃである。

　また、１次帯電ローラ２は、感光ドラム１に従動当接して帯電を行うＡＣ接触帯電方式の帯電装置を構成し、２０００Ｖｐｐ、１０００Ｈｚの交流電圧成分と−６００ｖのＤＣ電圧成分を重畳したバイアスを印加した１次帯電ローラ２により感光ドラム１の表面は−６００ｖに帯電される。

　また、現像器６は、図１に示すように内部にＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの磁性体を含まない、所謂ノンマグトナー（非磁性トナー）が収納されるトナー収納部と、不図示の回転駆動装置によって感光ドラム１に対して順方向に回転する現像ローラとを備え、不図示のコントローラの信号によって現像ローラに可変電圧を印加する接触一成分接触現像方式によって感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像するものであって、感光ドラム１と対向するように配設されている。

　また、不図示の画像露光手段は、レーザダイオード、ポリゴンスキャナ、レンズ群等によって構成されるものであり、この画像露光手段からの画像露光を受けることにより、感光ドラム１上には、それぞれ目的のカラー画像の第１〜第４の色成分像（例えばイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック成分像）に対応した静電潜像が形成される。

　なお、本実施例においては、画像露光手段はレーザダイオードを用いたポリゴンスキャナである。

　また、レーザ露光の書き出しは、主走査方向（転写材の進行と直交方向）では走査ライン毎にＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から、副走査方向（転写材の進行方向）では搬送路内のスイッチを起点とするＴＯＰ信号から、所定の時間遅延させて行う事によって、常に転写材Ｐ上の同じ位置に転写できるように、タイミングを合わせて感光ドラム１に露光を行うことができる構成となっている。

　そして、本実施例においては、画像形成装置は接地面積を最小化するため、カートリッジを縦に配置している。カートリッジ交換やジャム処理を行う場合には、前扉（図示せず）のみを開閉する。前扉は転写ベルト１０とともに開閉される構成となっている。

　この転写ベルト１０は通紙時には、転写材Ｐを介して感光ドラム１に当接している。

　次に、図２を用いて、画像形成装置本体１０１と画像形成装置本体１０２の違いを説明する。図２は図１の画像形成装置本体１０１と１０２の違いを説明するために本体を模式的に示した図である。これらの本体は１分間にプリントできる枚数がことなる。画像形成本体１０１は、１分間に１２枚プリントできる。これを１２ｐｐｍ（ｐｒｉｎｔｓ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）の本体という。一方、１０２は１分間に１６枚プリントできる。これを１６ｐｐｍ（ｐｒｉｎｔｓ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）という。両者の転写材Ｐの経路について説明する。給紙ローラで給紙された転写材Ｐは上方に移動する。そして、下から第１色目（Ｙ）の感光ドラム１に形成されたトナー像が、転写ローラ５を介して転写ベルト１０に搬送されつつ、転写材Ｐに転写される。第２〜４色目のＭ、Ｃ、ＢＫでも同様に、感光ドラム１上のトナー像が、順次重なりつつ転写されていく。最後に不図示の定着手段に導かれ、カラー画像がプリントされる。

　ここで、転写材Ｐと転写材Ｐの間隔を紙間Ｗと呼び、紙間Ｗは本体１０１で１５０ｍｍ、本体１０２で４０ｍｍである。本体１０２では、給紙の構成や定着器の温調を工夫することにより、この紙間Ｗを縮めている。具体的には、給紙の構成では紙の先端位置の精度や先端位置のセンサーの応答周期を上げることで、紙間Ｗを縮めた。また、定着器では温調シーケンスを変更し、耐熱グレードを良くすることで紙間で加圧ローラを暖めなくても定着できるようにして、紙間Ｗを縮めた。

　一方、感光ドラムは、その回転数に比例して摩耗することが知られている。本体１０２は紙間Ｗを短くできたので、単位枚数当たりの感光ドラムの回転数を減らすことができ、感光ドラムの寿命をのばすことができる。
Ａ４縦の紙２９７ｍｍであれば、１枚当たりに必要な長さは、
本体　１０１　２９７＋Ｗ＝２９７＋１５０＝４４７ｍｍ・・・・（１）
本体　１０２　２９７＋Ｗ＝２９７＋　４０＝３３７ｍｍ・・・・（２）
であり、感光ドラムの寿命は４４７ｍｍ÷３３７ｍｍ＝１．３３倍・・・（３）延ばすことができる。

　次に図３（ａ），（ｂ）を用いて、画像形成装置の本体制御部と、カートリッジメモリとについて説明する。

　図３（ａ）はカートリッジＣが画像形成装置１０１と画像形成装置１０２のどちらにも装着可能であることを示している。

　図３（ｂ）は、カートリッジメモリ部７１〜７４と画像形成装置本体の制御部（ＣＰＵ）との関係を示すブロック図である。

　まず、カートリッジメモリ部を説明する。メモリ制御部２０にはデータを記憶する為の記憶素子Ｍと記憶素子Ｍに対してデータを読み出し及び書き込みを制御するメモリ制御部２０とを有している。記憶素子Ｍとしては不揮発性のメモリであればよく、例えばＮＶＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭなどを用いることが可能である。

　この記憶素子Ｍには、仕様の異なる画像形成装置本体１０１と１０２それぞれの為の記憶領域が設けられている。記憶領域としては、仕様の異なる本体１０１用の使用量情報（記録枚数）記憶領域１１、仕様の異なる本体１０１用の最大使用量（記録枚数）閾値記憶領域１２、仕様の異なる本体１０２用の使用量情報（記録枚数）記憶領域２１、仕様の異なる本体１０２用の最大使用量情報（記録枚数）閾値記憶領域２２を有している。

　ここで最大使用量閾値情報とは、例えば画像形成装置を用いて記録できる記録枚数（使用量）の上限に相当する情報のことであり、それぞれの本体にプロセスカートリッジが挿入されたとき、以下に説明するプロセスカートリッジの寿命値である記録枚数の計算結果の値が、この閾値を越えると、本体はプロセスカートリッジＣの寿命を告げる。記憶素子Ｍには、さらにカートリッジＣが寿命に到達したことを示す寿命切れに関する情報（履歴情報）記憶領域１６を有している。この記憶領域にカートリッジＣが寿命切れであることを示す履歴情報が記憶されていれば、その情報を読み出すことによってカートリッジＣの状態が判明し、本体にとって未知のプロセスカートリッジが挿入されたときに、余分な寿命演算をせずに、即座に寿命判定ができる。

　このカートリッジＣが寿命であることを示す情報とは、０または１のようなビット情報でもよいし、特定の値を示す情報を書き込んでもよい。

　次に、画像形成装置本体の制御部（ＣＰＵ１４）について説明する。１３は給紙センサカウンタであり、給紙のタイミングを画像形成装置内の給紙センサ（図示せず）からの信号を読み取り、給紙した紙をカウントするものである。また、画像形成装置の制御部（ＣＰＵ１４）からは、画像形成装置本体１０１であることを示す信号がプロセスカートリッジＣのメモリ制御部２０に送信される。さらに制御部（ＣＰＵ１４）からは、カートリッジメモリ部のメモリ制御部２０に対して給紙センサからの信号に基づいてカウントしたカウント値（記録枚数）を送信する。このカウントして積算された値はプロセスカートリッジの使用量に相当する値である。

　送信されたデータはカートリッジメモリ部のメモリ制御部２０で受信され、メモリ制御部を介して記憶素子Ｍの本体１０１用の枚数記憶領域（エリア）に書き込まれる。

　上記のカウント値は画像形成装置本体の制御部（ＣＰＵ１４）から、例えば印字終了後等の所定のタイミングで送信され、カートリッジメモリ部のメモリ制御部２０を介して記憶素子Ｍに書き込まれる。書き込むタイミングは印字終了後に限らず画像形成装置本体の記録動作が完了した時点での適当なタイミングであればよい。

　更に、ＣＰＵ１４は、カートリッジＣの記憶素子Ｍの本体１０１用の最大記録枚数記憶領域に予め記憶されている閾値情報と、本体１０１用の記録枚数記憶領域に書き込まれているカウント値を読み出して、閾値情報と比較してカートリッジＣが寿命であるかの判断を行う。ここで、寿命と判断されると、ＣＰＵ１４は、寿命切れであることを示す信号を寿命切れランプ１５を点灯させると共に、寿命切れであることを示す履歴情報をカートリッジメモリ部に送信して、メモリ制御部を介して、寿命切れ情報記憶エリア１６に書き込む。

　カートリッジＣが画像形成装置１０２に装着された場合には、上記の画像形成装置１０１に装着された場合と同様に、画像形成装置２０２の制御部（図示せず）から信号がカートリッジメモリ部のメモリ制御部２０に送信され、メモリ制御部２０は、画像形成装置１０２用の記憶領域に、画像形成装置１０２に関する情報が記憶される。

　なお、寿命切れを表示する方法としては、図示したようにランプ（表示器）で示す方法や、画像形成信号を外部装置に送信して外部装置においてディスプレイなどの表示部に表示させてもよい。

　次に、本発明にかかわる各本体１０１と１０２に対応した寿命判断を図４を用いて説明する。

　本実施例では、本体１０１と本体１０２は、前述したように紙間の長さが異なっており、プロセス速度がそれぞれ異なるものである。従って、式（３）に準ずる寿命（交換時期）判断を行う必要がある。
（１）本体１０１でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数＋本体１０２の枚数÷Ｍａｘ１０２×Ｍａｘ１０１
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０１・・・（４）
（２）本体１０２でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数÷Ｍａｘ１０１×Ｍａｘ１０２＋本体１０２の枚数
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０２・・・（５）
　上式で、
Ｍａｘ１０１　：本体１０１で通紙できる最大の枚数　（枚数閾値）
Ｍａｘ１０２　：本体１０２で通紙できる最大の枚数　（枚数閾値）
式（１）で示すように、本体１０１は紙間が長く、式（２）で示すように、本体１０２は紙間が短い。この紙間の差から、感光体や現像ローラ等の走行距離の逆比から算出される寿命（交換時期）は、式（３）より１．３３倍となる。そこで、本体１０１でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）が、例えば、９０００枚の場合、本体１０１で寿命（交換時期）は
　本体１０２の枚数閾値＝９０００枚×１．３３＝１２０００枚・・・・（６）となる。

　従って
Ｍａｘ１０１：本体１０１で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）＝９０００枚
Ｍａｘ１０２：本体１０２で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）＝１２０００枚となる。

　以上より、式（４）、式（５）は、
（１）本体１０１でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数＋本体１０２の枚数÷１２０００×９０００
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞９０００（枚）・・・（７）
（２）本体１０２でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数÷９０００×１２０００＋本体１０２の枚数
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞１２０００（枚）・・・（８）となる。

　式（７）は本体１０１での寿命算出式である。また、式（８）は本体１０２での寿命算出式である。本発明では、これらの式を本体毎に使い分けることで、どちらの本体にいれても、正確に寿命を換算し求めることができる。

　式（７）は、カートリッジが本体１０１に装着されている場合の式であり、自身の本体１０１での記録枚数に、自身以外の本体１０２での記録枚数を本体１０１で通紙できる最大枚数（枚数閾値）９０００枚と本体１０２で通紙できる最大枚数（枚数閾値）１２０００枚との比を用いて換算することによって正確に使用量を求めている。

　式（８）は、カートリッジが本体１０２に装着されている場合の式であり、自身の本体１０２での記録枚数に、自身以外の本体１０１での記録枚数を本体１０１で通紙できる最大枚数（枚数閾値）９０００枚と本体１０２で通紙できる最大枚数（枚数閾値）１２０００枚との比を用いて換算することによって正確に使用量を求めている。

　例えば、交互にカートリッジを本体１０１と１０２に装着した場合として、プロセスカートリッジを本体１０２に入れて、次に本体１０１に入れたとする。

　プロセスカートリッジが本体１０２に装着されたとき、本体１０２における通紙記録枚数は、図３に示す本体１０２用の使用量情報記憶領域２１に記憶する。次に、このプロセスカートリッジを本体１０１に装着すると、本体１０１の通紙記録枚数は、図３に示す本体１０１用の使用量情報記憶領域ア１１に記憶する。

　このまま、本体１０１で寿命（交換時期）を迎える場合は、式（７）に従い、本体１０２の通紙記録枚数をカートリッジＣの記憶素子Ｍの記憶領域２１から読み出し、通紙記録枚数の閾値の比９０００／１２０００を用いて本体１０１相当の枚数に換算し、その値に本体１０１の通紙記録枚数を加算する。この合計枚数が、本体１０１での枚数閾値の９０００枚を越えると、図３の、本体１０１のＣＵＰ１４が判断し、寿命切れランプ１５を点灯させるとともに、カートリッジメモリ中の寿命切れ信号情報記憶領域１５に、寿命がきれたことを示す履歴情報を記憶させる。

　図４の本体１０１のフローチャートは本体１０１にカートリッジが装着された状態における寿命判定のフロー図（式（７）に従う場合）であり、本体１０２のフォローチャートは本体１０２にカートリッジが装着された状態における寿命（交換時期）判定のフロー図（式（８）に従う場合）である。

　なお、プロセスカートリッジが常に、本体１０１に装着されていた場合は、図４において、本体１０２の枚数が０枚となるので、閾値のＭａｘ１０１＝９０００枚で寿命（交換時期）となる。

　また、プロセスカートリッジが常に、本体１０２に装着されていた場合は、図４において、本体１０１の枚数が０枚となるので、閾値のＭａｘ１０２＝１２０００枚で寿命（交換時期）となる。

　本実施例２は、帯電方式をＡＣバイアス方式からＤＣバイアス方式にして、感光体の寿命を延ばした別本体１０３に関するものであり、図５を用いて説明をする。

　図５は画像形成装置本体１０１と１０３の違いを説明するために本体を模式的に示した図である。

　図５において、本体１０１は、実施例１の１０１と同じ本体であり、帯電ローラにＡＣバイアスを印加している。一方、本体１０３は、帯電ローラにＤＣバイアスを印加している。

　本体１０１の１次帯電ローラ２は、感光ドラム１に従動当接して帯電を行うＡＣ接触帯電方式の帯電装置を構成し、２０００Ｖｐｐ、１０００Ｈｚの交流電圧成分と−６００ｖのＤＣ電圧成分を重畳したバイアスを印加した１次帯電ローラ２により感光ドラム１の表面は−６００ｖに帯電される。

　本体１０３の１次帯電ローラ２は、感光ドラム１に従動当接して帯電を行うＤＣ接触帯電方式の帯電装置を構成し、−１１００ｖのＤＣ電圧が印加した１次帯電ローラ２により感光ドラム１の表面は−６００ｖに帯電される。なお、本実施の形態において、感光ドラム１は直径３０ｍｍの負帯電ＯＰＣ感光体であり、その周速度は９０ｍｍ／ｓｅｃである。

　本体１０１のＡＣ帯電方式は、本体１０３のＤＣ帯電方式と比較して、放電量が多い。放電を受けた量に比例して、表面が劣化を早める。つまり、本体１０１のほうが、本体１０３より、感光ドラムが摩耗しやすくなる。

　そこで、同一のプロセスカートリッジをそれぞれの本体に装着した場合、プロセスカートリッジとしての寿命（交換時期）が異なってしまう。そこで、実施例１と同様に、プロセスカートリッジのメモリを用いて、それぞれの本体に応じて、寿命（交換時期）をコントロールする。

　以下、本発明にかかわる各本体１０１と１０３に対応した寿命（交換時期）判断を説明する。

　本実施例では、本体１０１と本体１０３は、前述したように転写部の摺擦により感光ドラムの寿命（交換時期）が異なる。従って、以下の式で寿命（交換時期）判断する。
（１）本体１０１でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数＋本体１０３の枚数÷Ｍａｘ１０３×Ｍａｘ１０１
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０１・・・（９）
（２）本体１０３でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数÷Ｍａｘ１０１×Ｍａｘ１０３＋本体１０３の枚数
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０３　　・・・（１０）
　上式で、
Ｍａｘ１０１：本体１０１で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）
Ｍａｘ１０３：本体１０３で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）
　例えば、Ｍａｘ１０１として本体１０１で通紙できる枚数閾値が９０００枚である。一方、本体１０３の通紙できる寿命が、感光ドラムの摩耗を減らして、１４０００枚になった。そこで、Ｍａｘ１０３として、１４０００枚とすれば、実施例１と同様に、それぞれの本体で、適正な寿命（交換時期）を判定できる。

　本実施例３は、感光ドラムと転写材Ｐの摺擦圧を減らして、感光体の寿命を延ばした別本体１０４に関するものであり、図６を用いて説明をする。

　図６は画像形成装置本体１０１と１０４の違いを説明するために本体を模式的に示した図である。

　図６において、本体１０１は、実施例１の１０１と同じ本体であり、転写部材としての転写ローラ５とを備え、転写ベルト１０で転写材Ｐを搬送し、トナー画像を転写ローラ５で転写ベルト１０を介して転写する。一方、本体１０４は、転写部材としての転写コロナ１８を備えている。

　転写ローラ５は転写ベルト１０を介し感光ドラム１に対し、総圧１ｋｇで加圧している。一方、転写コロナ１８は非接触であり、転写ベルト１０は軽く感光ドラム１と接触している。

　転写ベルト１０は通紙時には、転写材Ｐを介して感光ドラム１に当接している。本体１０１は当接圧が本体１０４より高いため、感光体１が転写材Ｐや転写ベルト１０と摺擦しやすく、感光体１が摩耗しやすい。

　本体１０１と本体１０４は、転写部での摺擦により感光ドラム１の寿命に差がでる。そこで、同一のプロセスカートリッジをそれぞれの本体に装着した場合、プロセスカートリッジとしての寿命（交換時期）が異なってしまう。そこで、実施例１と同様に、プロセスカートリッジのメモリを用いて、それぞれの本体に応じて、寿命（交換時期）をコントロールする。

　以下、本発明にかかわる各本体１０１と１０４に対応した寿命（交換時期）判断を説明する。

　本実施例では、本体１０１と本体１０４は、前述したように転写部の摺擦により感光ドラムの寿命（交換時期）が異なる。従って、以下の式で寿命（交換時期）判断する。
（１）本体１０１でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数＋本体１０４の枚数÷Ｍａｘ１０４×Ｍａｘ１０１
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０１・・・（９）
（２）本体１０３でのプロセスカートリッジの寿命（交換時期）
本体１０１の枚数÷Ｍａｘ１０１×Ｍａｘ１０４＋本体１０４の枚数
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＞Ｍａｘ１０４・・（１０）
　上式で、
Ｍａｘ１０１：本体１０１で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）
Ｍａｘ１０４：本体１０４で通紙できる最大の枚数（枚数閾値）
　例えば、Ｍａｘ１０１として本体１０１で通紙できる枚数閾値が９０００枚である。一方、本体１０４の通紙できる寿命が、感光ドラムの摩耗を減らして、１００００枚になった。そこで、Ｍａｘ１０４として、１００００枚とすれば、実施例１と同様に、それぞれの本体で、適正な寿命（交換時期）を判定できる。

　なお、上記実施例１〜３においては、２種類の画像形成装置の夫々に装着可能なプロセスカートリッジについて説明したが、３種類以上の画像形成装置に装着可能なプロセスカ
　また、上記実施例１〜３においては、カートリッジの寿命（交換時期）を判定するための通紙記録枚数をカートリッジのメモリに記憶させることを例にあげて説明したが、カートリッジの寿命（交換時期）を判定するための使用量に関する情報であれば、通紙記録枚数以外の情報を用いてもよい。

　また、カラー画像形成装置を例に説明したが、本発明をモノクロ画像形成装置に適用することも可能である。

　また、上記実施例では、カートリッジとして、像担持体である感光ドラムと、１次帯電ローラと、クリーニング手段と、クリーニング容器と、現像器と、記憶部とを有するカートリッジを例として説明したが、カートリッジの構成としてはこれに限らず、例えば、少なくとも現像器と記憶部とを有するカートリッジにも適用可能である。

　以上の実施例で説明したように、互換性のあるカートリッジが、それぞれ仕様の異なる本体に挿入されたときに、その本体での使用量情報をカートリッジに設けられた記憶媒体に記憶して、それぞれ使用の異なる本体に装着されて使用されても正確にカートリッジの寿命（交換時期）を把握することができる。

　また、互換性のあるカートリッジが、それぞれ仕様の異なる本体に挿入されたときの各々の使用量情報をカートリッジに設けられた記憶媒体に記憶し、カートリッジが装着されている本体自身の使用量と自身以外の使用量とからカートリッジの寿命（交換時期）を正確に判断することが可能となる。

　また、それぞれ異なる本体に対する寿命の上限に対応する閾値もカートリッジの記憶媒体に記憶し、互換性のあるプロセスカートリッジにおいて、異なる種類の本体に対しても、その本体に対応した寿命（交換時期）を正確に判断することができる。

　また、カートリッジが寿命（交換時期）であることを示す履歴情報もカートリッジの記憶媒体に記憶して、カートリッジが装着されたときに、即座に寿命（交換時期）判定を行うことができる。

実施例１における画像形成装置の画像形成部の概略構成を示す断面図 実施例１における紙間と寿命の違いの説明図 実施例１におけるプロセスカートリッジと画像形成装置本体との関係の説明図 実施例１の動作を概略的に示すフローチャート 実施例２における帯電方式の異なる画像形成装置の説明図 実施例３における転写方式の異なる画像形成装置の説明図

符号の説明

　１　感光ドラム
　２　１次帯電ローラ
　３　クリーニング手段
　４　クリーニング容器
　５　転写ローラ
　６　現像器
　９　テンションローラ
　１０　転写ベルト
　７１，７２，７３，７４　カートリッジメモリ
　８１，８２，８３，８４　プロセスカートリッジ
　１１１，１１２，１１３，１１４　装着部
　１０１，１０２　画像形成本体
　Ｐ　転写材

Claims (24)

1. 　少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部を有し、仕様の異なる画像形成装置に対し着脱可能なカートリッジが装着される装着部と、
   　前記記憶部に記憶された情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断する制御部とを有し、
   　前記記憶部は前記装置の各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有し、
   　前記制御部は、前記記憶部の記憶領域に記憶された前記各仕様での使用量情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 　前記制御部は、前記記憶部に記憶されている自身の仕様での使用量に関する情報と、自身以外の仕様での使用量に関する情報を換算した情報とに応じて、前記カートリッジの交換時期を判断するための情報を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 　前記記憶部には、各仕様での使用量の上限に応じた閾値に関する情報を各々記憶する記憶領域をさらに有し、
   　前記制御部は、前記カートリッジの交換時期を判断するための情報と前記閾値に関する情報とを比較して、カートリッジが交換時期に到達したか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 　前記記憶部には、前記カートリッジが交換時期に到達したことを示す履歴情報を記憶する記憶領域をさらに有し、
   　前記制御部は、前記カートリッジが交換時期に到達したと判断した場合に、前記履歴情報を記憶する記憶領域にカートリッジが交換時期であることを示す履歴情報を書き込むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 　前記使用量に関する情報とは、前記画像形成装置における記録枚数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。
6. 　前記画像形成に必要な部材とは、少なくとも、像担持体、前記像担持体を帯電するための帯電部材、前記像担持体をクリーニングするためのクリーニング装置、前記像担持体に現像剤を供給するための現像装置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。
7. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、画像形成が行われる転写材の搬送間隔が異なる画像形成装置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。
8. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、前記帯電部材による帯電方式が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
9. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、記録部材を前記像担持体に当接させる転写部材を有し、前記転写部材の当接圧が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
10. 　少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部とを有し、前記記憶部に記憶された情報に応じて前記カートリッジの交換時期を判断する制御部を有する仕様の異なる画像形成装置の装着部に着脱可能なカートリッジであって、
    　前記記憶部は、各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有することを特徴とするカートリッジ。
11. 　前記記憶部には、前記仕様の異なる画像形成装置における使用量の上限に応じた閾値に関する情報を各々記憶する記憶領域をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
12. 　前記記憶部には、前記カートリッジが交換時期に到達したことを示す履歴情報を記憶する記憶領域をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
13. 　前記画像形成に必要な部材とは、少なくとも、像担持体、前記像担持体を帯電するための帯電部材、前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置、前記像担持体に現像剤を供給するための現像装置であることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
14. 　前記使用量に関する情報とは、前記仕様の異なる画像形成装置における記録枚数であることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
15. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、画像形成が行われる転写材の搬送間隔が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
16. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、前記帯電部材による帯電方式が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項１３に記載のカートリッジ。
17. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、記録部材を前記像担持体に当接させる転写部材を有し、前記転写部材の当接圧が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項１３に記載のカートリッジ。
18. 　少なくとも画像形成に必要な部材の一部と記憶部とを有し、仕様の異なる画像形成装置の装着部に着脱可能なカートリッジに搭載される記憶媒体であって、
    　前記記憶媒体には、各仕様での使用量に関する情報を各々記憶する記憶領域を有することを特徴とする記憶媒体。
19. 　前記記憶媒体は、前記仕様の異なる画像形成装置における使用量の上限に応じた閾値に関する情報を各々記憶する記憶領域をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の記憶媒体。
20. 　前記記憶媒体には、前記カートリッジが交換時期に到達したことを示す履歴情報を記憶する記憶領域をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の記憶媒体。
21. 　前記画像形成に必要な部材とは、少なくとも、像担持体、前記像担持体を帯電するための帯電部材、前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置、前記像担持体に現像剤を供給するための現像装置であることを特徴とする請求項１８に記載の記憶媒体。
22. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、画像形成が行われる転写材の搬送間隔が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項１８に記載の記憶媒体。
23. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、前記帯電部材による帯電方式が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項２１に記載の記憶媒体。
24. 　前記仕様の異なる画像形成装置とは、記録部材を前記像担持体に当接させる転写部材を有し、前記転写部材の当接圧が異なる画像形成装置であることを特徴とする請求項２１に記載の記憶媒体。

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