JP2000131902A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000131902A
JP2000131902A JP10308663A JP30866398A JP2000131902A JP 2000131902 A JP2000131902 A JP 2000131902A JP 10308663 A JP10308663 A JP 10308663A JP 30866398 A JP30866398 A JP 30866398A JP 2000131902 A JP2000131902 A JP 2000131902A
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JP
Japan
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image
developing
process cartridge
unit
image forming
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Application number
JP10308663A
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English (en)
Inventor
Hideki Tanaka
秀樹 田中
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像形成装置に関し、プロセスカ
ートリッジに組み付けてユニット化した構成部品の再利
用回数を簡素な構成により検知できるようにして、安価
に画像品質を維持可能にすることを目的とする。 【解決手段】 補充トナータンク部17を内装すると共
に感光体ドラム11、帯電ローラ12、現像ローラ13
および現像ブレード14などを組み付けられて着脱交換
可能なプロセスカートリッジ10に、ホルダ19を設け
て、突起形状21〜23を組み合せて立設するパネル2
0を取付可能にする一方、装置本体側のCPU101
は、パネル20の突起形状21〜23毎の有無をリーフ
スイッチ30により検知して高圧電源102から供給す
る帯電ローラ12、現像ローラ13および現像ブレード
14の帯電バイアスおよび現像バイアスのプロセス条件
を切替制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、詳しくは、プロセスカートリッジを着脱して交換す
るものにおける画像品質を維持可能にしたものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリ装置、
プリンタ装置などに搭載されて、受け取った画像データ
に基づいて記録媒体により用紙に画像を形成する画像形
成装置が知られており、所謂、電子写真記録方式、イン
クジェット記録方式、サーマルヘッド記録方式などを採
用して画像形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の画像形成装置にあっては、画像形成プロセス
を繰り返し実行することによる構成部品の経時変化に伴
って画像品質が劣化するため、消耗する構成部品を交換
する必要がある。一方、画像品質を維持するためには、
電子写真記録方式を採用する画像形成装置により以下説
明すると、感光体に光り書き込みして形成した静電潜像
を記録媒体のトナーにより現像し用紙に転写する画像形
成プロセスにおける、バイアス電圧を用紙の出力枚数に
応じて制御することが考えられる。なお、貯留期間が長
くなることによるトナーの経時的な劣化による画像品質
の劣化を防止すべくバイアス電圧を制御するものは特開
平56−62275号に記載されている。
【0004】ところで、近年の画像形成装置には、画像
形成に必要な構成部品を記録媒体と共に着脱交換可能に
ユニット化したプロセスカートリッジを搭載するものが
出現している。このような画像形成装置では、トナー切
れ毎に構成部品が交換されて使用期間が短いために画像
品質の劣化は問題にはならず、用紙の出力枚数に応じて
バイアス電圧などを制御する必要性はあまりない。
【0005】しかるに、近年の資源のリサイクルの要請
により、使用済みのプロセスカートリッジでも、寿命に
達した構成部品は交換するが、感光体、該感光体の帯電
手段、該感光体の静電潜像の現像手段などの構成部品は
繰り返し再利用することが必要になってきている。この
ため、特開平9−120249号公報には、プロセスカ
ートリッジにリサイクル情報を記録して記憶させる記録
媒体を設け、そのプロセスカートリッジの組立工程にリ
サイクル情報を供することができるように工夫したもの
が提案されている。このプロセスカートリッジを搭載す
る画像記録装置では、そのリサイクル情報により画像形
成プロセスにおけるバイアス電圧を制御することも提案
されている。
【0006】しかし、この後者の公報に記載の画像形成
装置では、記録媒体を設けることにより多くのリサイク
ル情報を記録することはできるが、記録媒体やその書込
・読出手段などが必要になってコスト高となってしまう
という問題がある。そこで、本発明は、プロセスカート
リッジに組み付けてユニット化した構成部品の再利用回
数を簡素な構成により検知できるようにして、安価に画
像品質を維持可能にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、画像データに基づいて記録媒体により用紙に画
像を形成するのに必要な構成部品を、該記録媒体と共に
着脱交換可能にユニット化したプロセスカートリッジを
搭載する画像形成装置において、プロセスカートリッジ
には形状の有/無により構成部品の再利用回数を表示す
る表示手段を取り付ける一方、装置本体側には該表示手
段の形状の有/無を検知する検知手段を配設し、該検知
手段による検知情報に応じてプロセス条件を切り替えて
画像データに基づく画像形成制御を実行する制御手段を
備えたことを特徴とするものであり、構成部品の再利用
回数を表示する形状を複数にして、当該構成部部品毎
の、あるいは当該構成部品の再利用可能な回数のグルー
プ毎の再利用回数を表示するようにしてもよい。
【0008】例えば、帯電させた感光体に画像データに
基づいて光り書き込みし形成する静電潜像を記録媒体の
トナーにより現像して用紙に転写し画像を形成する電子
写真記録方式を採用し、画像形成に必要な構成部品とし
て、感光体を帯電させる帯電手段、または、感光体に形
成した静電潜像をトナーにより現像する現像手段の一方
あるいは双方をプロセスカートリッジに組み付けられて
いる場合には、帯電手段の帯電バイアスや、現像手段の
現像バイアスを検知手段による検知情報に応じて切り替
えるようにする。
【0009】このような構成では、プロセスカートリッ
ジに組み付けられる画像形成用の構成部品の再利用回数
が突起や窪みなどの形状の有無によりプロセスカートリ
ッジに表示されて、プロセスカートリッジが着脱交換さ
れた後にその形状の有無が検知される。そして、画像デ
ータに基づいて記録媒体により用紙に画像を形成する際
には、プロセスカートリッジに表示され検知された形状
の有無、すなわち、画像形成用の構成部品の再利用回数
に応じてプロセス条件、例えば、帯電手段の帯電バイア
スや現像手段の現像バイアスが切り替えられて画像形成
制御が実行される。したがって、画像形成用の構成部品
の再利用回数に応じたプロセス条件でその構成部品を制
御することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図1〜図8は本発明に係る画像形成装置の一実
施形態を示す図であり、画像形成用の構成部品をプロセ
スカートリッジの着脱により記録媒体のトナーと共に交
換可能に構成されている。
【0011】図1において、10は複写機、ファクシミ
リ装置、プリンタ装置などに搭載され公知の電子写真記
録方式を採用する画像形成装置の構成部品の一部を組み
付けられているプロセスカートリッジであり、プロセス
カートリッジ10には、帯電させた感光体に画像データ
に基づいて光り書き込みし形成する静電潜像を記録媒体
のトナーにより現像して用紙カセット内から分離搬送す
る用紙に転写し画像を形成するための構成部品の一部を
組み付けられている。
【0012】このプロセスカートリッジ10は、不図示
の光学系によりレーザ光を走査されて静電潜像を形成す
る感光体ドラム11と、感光体ドラム11を帯電させる
帯電ローラ(帯電手段)12と、貯留するトナーを感光
体ドラム11に付着させて形成した静電潜像を現像する
現像ローラ(現像手段)13と、現像ローラ13に適量
のトナーを均一に付着させる現像ブレード(現像手段)
14と、転写後に残留する感光体ドラム11上のトナー
を回収するクリーニングブレード15と、非動作時や取
外時に図示の状態まで回動して感光体ドラム11を保護
する保護シャッタ16と、が組み付けられており、補充
トナータンク部17内に貯留する現像用トナーおよび廃
トナータンク部18内に溜めるクリーニングブレード1
5により回収された廃トナーと共に装置本体に着脱交換
することができるようになっている。
【0013】ここで、電子写真記録方式では、例えば、
現像用トナーを補充するためにプロセスカートリッジ1
0を10K(K:1000)枚程度の画像形成毎に取り
外して交換する必要があるのに対して、画像形成するた
めの例えば、現像ローラ13および現像ブレード14に
おいては、現像ローラ13と現像ブレード14の当接条
件が双方の摩耗によって経時劣化しその現像ローラ13
表面に付着するトナー量が多くなることによって、図2
に示すように、画像形成する枚数に応じて画像濃度m/
aが高く(濃く)なって地肌汚れの発生する方向に変化
する。このため、現像ローラ13および現像ブレード1
4は、プロセスカートリッジ10の交換と同時に新品に
なれば問題はないのであるが、例えば、3回程度は再利
用する必要がある(可能である)ので、現像バイアスを
−650Vから−400V程度に切り替えて画像濃度m
/aを低くする(薄くする)方向に調整して適正に戻す
必要がある。また、帯電ローラ12においては、図3に
示すように、感光体ドラム11の感光体層や帯電ローラ
12自体の表面状態が画像形成する枚数に応じて経時劣
化し、その感光体ドラム11の表面電位が低くなって同
様に地肌汚れの発生する方向に変化することから、例え
ば、2回程度は再利用する必要がある(可能である)の
で、高い帯電バイアスに切り替えて感光体ドラム11の
表面電位を適正に戻す必要がある。
【0014】このことから、プロセスカートリッジ10
には、図4に示すように、装置本体へのセット方向に対
する垂直面10aに最大3本の突起形状21〜23の立
設する板状部材のパネル(表示手段)20を保持するホ
ルダ19が形成される一方、装置本体側には、パネル2
0の突起形状21〜23によりスイッチ31〜33を押
し下げられたことを検出して突起形状21〜23のそれ
ぞれの有無を検知する機械式のリーフスイッチ(検知手
段)30を配設されており、このリーフスイッチ30の
検知信号は、図5に示すように、装置本体のCPU(制
御手段)101が受け取って高圧電源102から供給す
る現像バイアスおよび帯電バイアスのプロセス条件を切
替制御するようになっている。
【0015】このCPU101は、例えば図6に示すよ
うに、バイアスを変化させる際に一般的に採用されてい
る、2値を繰り返す制御波形の1サイクルt1中の一方
の期間t2を変化させることにより設定値に対する出力
を0%〜100%まで変化させることのできるPWM制
御により、現像バイアスおよび帯電バイアスを切替制御
するようになっており、図7に示す不図示のメモリ内に
予め準備されている制御パターン1〜8のいずれかを突
起形状21〜23毎の有無の組み合わせに応じた検知信
号に基づいて図8に示すプローチャートに従って選択
し、現像バイアスおよび帯電バイアスを切替制御するよ
うになっている。
【0016】したがって、現像用トナーを補充するため
に交換するプロセスカートリッジ10のホルダ19に、
帯電ローラ12、現像ローラ13および現像ブレード1
4の再利用回数を表示するパネル20をセットするだけ
で、CPU101は、リーフスイッチ30が検出するパ
ネル20の形状突起21〜23の有/無(1/0)によ
り、帯電ローラ12の新品または2回目の2通り、ま
た、現像ローラ13および現像ブレード14の新品また
は2回目または3回目の3通りの、合計6通りの再利用
回数を検知して制御パターン1〜8のいずれかの現像バ
イアスおよび帯電バイアスに切替制御することができ、
現像ローラ13表面に付着するトナー量や感光体ドラム
11の表面電位を適正にすることにより用紙に形成する
画像を帯電ローラ12、現像ローラ13および現像ブレ
ード14が新品のときと同様の品質に維持すると共に地
肌汚れの発生を防止することができる。
【0017】なお、パネル20としては3連の形状突起
21〜23それぞれの有無を選択することができるので
8通りの制御パターンを設定可能であるが、帯電ローラ
12は2回まで再利用し、現像ローラ13および現像ブ
レード14は3回まで再利用することから、6通りの再
利用回数を検知できれば良いので、6通りの制御パター
ンを設定することになる。
【0018】このように本実施形態においては、画像形
成用の帯電ローラ12、現像ローラ13および現像ブレ
ード14の再利用回数を突起形状21〜23の有無によ
り表示するパネル20をプロセスカートリッジ10のホ
ルダ19にセットするだけで、その突起形状21〜23
の有無により検知される再利用回数に応じたプロセス条
件の帯電バイアスや現像バイアスで画像形成することが
できる。したがって、プロセスカートリッジ10に組み
付けた帯電ローラ12、現像ローラ13および現像ブレ
ード14を再利用するものであっても、安価に画像品質
を維持することができる。
【0019】なお、本実施形態では、突起形状21〜2
3を立設したパネル20を用いる場合を説明するが、こ
れに限るものではないことはいうまでもなく、例えば、
リーフスイッチ30に対面させてスイッチ31〜33が
入り込む窪みの有/無により再利用回数を検知するよう
にしても良い。また、リーフスイッチ30のように機械
式に突起形状21〜23の有無を検出するタイプに限る
必要はなく、例えば、突起形状21〜23による遮光の
有無や、反射シールなどによる反射の有無を検出する光
電式のものを用いてもよいことはいうまでもない。
【0020】さらに、本実施形態では、6通りの再利用
回数を検知するために、3連の形状突起21〜23を有
するパネル20を一例に説明するが、例えば、感光体ド
ラム11などの他の構成部品をも交換して再利用する場
合には、より多くの再利用回数のパターンを検知可能に
すればよく、また、1回だけ再利用する構成部品のみの
場合には新品/再生品の2通りの再利用回数を検知でき
るようにすればよい。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、画像形成用の構成部品
の再利用回数を突起や窪みなどの形状によりプロセスカ
ートリッジに表示するだけで、その形状の有無を検知し
て再利用回数に応じて切り替えた例えば、帯電バイアス
や現像バイアスなどのプロセス条件で画像形成すること
ができる。このプロセスカートリッジには突起や窪みな
どの形状有するものを交換時に取り付けるなどして表示
すればよく、また、その形状の有無は機械式あるいは光
電式などにより簡易に検知することができる。したがっ
て、安価に画像品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す
図であり、そのプロセスカートリッジを示す断面側面図
である。
【図2】その構成部品の経時劣化を説明するグラフであ
る。
【図3】その図3と異なる構成部品の経時劣化を説明す
るグラフである。
【図4】その要部構成を示す斜視図である。
【図5】その制御を説明するブロック図である。
【図6】その制御を説明する波形図である。
【図7】その制御パターンの設定をするテーブルを示す
概念図である。
【図8】その制御パターンの選択を説明するフローチャ
ートである。
【符号の説明】 10 プロセスカートリッジ 11 感光体ドラム 12 帯電ローラ(帯電手段) 13 現像ローラ(現像手段) 14 現像ブレード(現像手段) 15 クリーニングブレード 16 保護シャッタ 17 補充トナータンク部 18 廃トナータンク部 20 パネル(表示手段) 21〜23 突起形状 30 リーフスイッチ(検知手段) 31〜33 スイッチ 101 CPU(制御手段) 102 高圧電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/00 510 G03G 15/00 556 Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 DD03 EE16 2H027 DA27 DA41 DE03 DE10 EA01 EA05 EC11 ED01 ED03 ED09 EE08 FC01 GA03 GA54 GB05 GB11 HB05 HB07 HB15 HB17 HB18 2H071 BA04 BA13 BA33 BA34 DA06 DA08 DA15 DA32 2H077 AD02 AD35 BA08 BA09 DA24 DA76 DB08 DB12 DB22 GA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画像データに基づいて記録媒体により用紙
    に画像を形成するのに必要な構成部品を、該記録媒体と
    共に着脱交換可能にユニット化したプロセスカートリッ
    ジを搭載する画像形成装置において、 プロセスカートリッジには形状の有/無により構成部品
    の再利用回数を表示する表示手段を取り付ける一方、装
    置本体側には該表示手段の形状の有/無を検知する検知
    手段を配設し、 該検知手段による検知情報に応じてプロセス条件を切り
    替えて画像データに基づく画像形成制御を実行する制御
    手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記表示手段は構成部品の再利用回数を表
    示する形状を複数備えて、当該構成部部品毎の、あるい
    は当該構成部品の再利用可能な回数のグループ毎の再利
    用回数を表示することを特徴とする請求項1に記載の画
    像形成装置。
  3. 【請求項3】帯電させた感光体に画像データに基づいて
    光り書き込みして形成する静電潜像を記録媒体のトナー
    により現像して用紙に転写し画像を形成する電子写真記
    録方式を採用し、 前記プロセスカートリッジには、画像形成に必要な構成
    部品のうち、感光体を帯電させる帯電手段を少なくとも
    備え、 前記制御手段は、感光体の帯電バイアスを検知手段によ
    る検知情報に応じて切り替えることを特徴とする請求項
    1または2に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】帯電させた感光体に画像データに基づいて
    光り書き込みして形成する静電潜像を記録媒体のトナー
    により現像して用紙に転写し画像を形成する電子写真記
    録方式を採用し、 前記プロセスカートリッジには、画像形成に必要な構成
    部品のうち、感光体に形成した静電潜像をトナーにより
    現像する現像手段を少なくとも備え、 前記制御手段は、現像手段の現像バイアスを検知手段に
    よる検知情報に応じて切り替えることを特徴とする請求
    項1または2に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】帯電させた感光体に画像データに基づいて
    光り書き込みして形成する静電潜像を記録媒体のトナー
    により現像して用紙に転写し画像を形成する電子写真記
    録方式を採用し、 前記プロセスカートリッジには、画像形成に必要な構成
    部品のうち、感光体を帯電させる帯電手段と、感光体に
    形成した静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを
    少なくとも備え、 前記制御手段は、感光体の帯電バイアスおよび現像手段
    の現像バイアスを検知手段による検知情報に応じて切り
    替えることを特徴とする請求項1または2に記載の画像
    形成装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140272A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Brother Ind Ltd 画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140272A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Brother Ind Ltd 画像形成装置

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