JPH07168513A

JPH07168513A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH07168513A
Application number: JP5278434A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Honda; 充本田; Masaharu Okubo; 正晴大久保
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-11-26
Filing date: 1993-11-08
Publication date: 1995-07-04
Also published as: US5596388A

Abstract

(57)【要約】【目的】生産地や生産者等の多くの情報を記載したプ
ロセスカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置を提
供する。【構成】フレームと、像担持体と、前記像担持体に作
用するプロセス手段と、前記フレームに設けられたバー
コードと、を有することを特徴とするプロセスカートリ
ッジである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプロセスカートリッジ及
び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置
に関する。

【０００２】ここで画像形成装置としては、例えば電子
写真複写装置、ワードプロセッサー、ファクシミリ装
置、レーザービームプリンタ及びＬＥＤプリンタ等が含
まれる。

【０００３】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、一様に帯
電させた像担持体に選択的な露光をして潜像を形成し、
この潜像をトナーで顕像化すると共に、該トナー像を記
録媒体に転写して画像記録を行う。このような装置にあ
っては、各部材のメンテナンスは専門のサービスマンで
なければ行うことが出来ず、ユーザには不便を伴うこと
があった。

【０００４】そこで、前記像担持体、帯電器、現像器、
クリーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化
することにより、ユーザが前記カートリッジを装置本体
に着脱することによって、トナーの補給や寿命に達した
像担持体の部品の交換を可能とし、メンテナンスを容易
にしたものが実用化されている。

【０００５】このようなプロセスカートリッジは、主要
部品にロットナンバーが刻印され、或いは不滅インクで
記されている。また不滅インクを用いる場合は、例えば
クリーニングブレード等の板金部に記している。

【０００６】この刻印や不滅インクでの記載は、カート
リッジに用いられている部品に問題が発生した場合に、
いつ頃作られた部品か、どのメーカーの部品が用いられ
ているかが分かるようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成のプロセスカートリッジにあっては、以下のような課
題があった。

【０００８】プロセスカートリッジに用いられる部品に
刻印を行う場合には、外装が熱可塑性プラスチックであ
れば良いが、そうでない場合には刻印することは難し
い。また刻印による方法では記載出来る情報量が少な
い。

【０００９】一方、不滅インクを用いて情報を記載する
場合には、記録する材料の選択の余地は大きいが、物と
の摩擦等によって見えなくなることが多い。

【００１０】また一方前述プロセスカートリッジは、近
年の地球環境保護の高まりから、省資源、省エネルギ
ー、ゴミの低減を目的として、部品の再生、再利用がさ
れ始めている。

【００１１】例えば、プロセスカートリッジにあっては
帯電ローラ、現像スリーブ、転写ローラ、定着ローラ、
クリーニングローラ、或いは搬送ローラ等のローラ類等
の部品は製品寿命が長く、カートリッジ内のトナーを使
用した後も使用可能である。そのため最近ではトナー使
用後のカートリッジを回収し、前記ローラ類等の部品を
取り出して再生、再利用（リサイクル）するようになっ
てきた。

【００１２】そこで前記リサイクルに際して該当部品が
全寿命のどの程度経過しているのか、即ちどの程度劣化
しているか、その使用環境の影響を含めて類推し、その
部品が再使用可能か、或いは廃棄または別形態の再生
（例えば、樹脂部品であればペレット化してバージン素
材に混合して成型品とする等）するかを決定することが
望ましい。

【００１３】ここでプロセスカートリッジの主要部品に
はロットナンバーを表示するのが一般的であり、これに
よりカートリッジの生産時期を知ることは出来る。しか
しながら、カートリッジ部品の寿命は使用環境によって
影響を受けるために、生産時期と部品寿命とは必ずしも
一致するとは限らない。

【００１４】従って、プロセスカートリッジのリサイク
ルに当たっては、分解洗浄後に部品個別に再使用可能か
否かを精密に検査する必要があり、時間及びコストがか
かっていた。

【００１５】そこで本発明の目的は、情報表示を設けた
プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること
にある。

【００１６】本発明の他の目的は、消滅しにくい情報表
示を設けたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提
供することにある。

【００１７】本発明の他の目的は、より多くの情報量を
有することのできる情報表示を設けたプロセスカートリ
ッジ及び画像形成装置を提供することにある。

【００１８】本発明の他の目的は、バーコードを設けた
プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること
にある。

【００１９】本発明の他の目的は、使用環境に応じて寿
命の程度を識別し得るプロセスカートリッジ及び画像形
成装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、画像形成装置本体に装
着可能なプロセスカートリッジにおいて、フレームと、
像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、
前記フレームに設けられたバーコードと、を有すること
を特徴とするプロセスカートリッジである。

【００２１】また他の本発明に係る代表的な構成は、プ
ロセスカートリッジを装着可能であって、記録媒体に画
像を形成する画像形成装置において、（ａ）フレーム
と、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段
と、前記フレームに設けられたバーコードと、を有する
プロセスカートリッジを装着可能な装着手段と、（ｂ）
記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴と
する画像形成装置である。

【００２２】

【作用】前記のようにフレームにバーコードを設けるこ
とにより、より多くの情報を記載することができる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の第一実施例に係るプロセスカー
トリッジ及び画像形成装置について、図面を参照して具
体的に説明する。

【００２４】先ずプロセスカートリッジを装着した画像
形成装置の全体概略構成について説明する。尚、図１は
画像形成装置の一態様であるレーザープリンタの断面説
明図であり、図２はプロセスカートリッジの断面構成説
明図である。

【００２５】この画像形成装置Ａは図１に示すように、
光学系１から画像情報に基づいた光像を照射して像担持
体の一例である感光体ドラムに現像剤（以下トナー）像
を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して記録
媒体２を搬送手段３によって搬送し、且つプロセスカー
トリッジＢとしてカートリッジ化された画像形成部にお
いて前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段４
によって記録媒体２に転写する。その後その記録媒体２
を定着手段５へ搬送し、転写トナー像を定着して排出部
６へ排出する。

【００２６】前記画像形成部を構成するプロセスカート
リッジＢは、図２に示すように、感光体ドラム７を回転
してその表面を帯電手段８によって一様に帯電する。一
方前記光学系１からの光像を露光部９を介して感光体ド
ラム７に露光して潜像を形成し、現像手段10で前記潜像
に応じたトナー像を形成する。そして前記転写手段４で
トナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニング手
段11によって感光体ドラム７に残留したトナーを除去す
る。尚、前記感光体ドラム７等の各部品はハウジングを
構成する枠体12内に収納されてカートリッジ化されてい
る。

【００２７】次に前記画像形成装置Ａ及びプロセスカー
トリッジＢの各部の構成について説明する。

【００２８】｛画像形成装置｝まず前記画像形成装置Ａ
の各部の構成について、光学系、搬送手段、転写手段、
定着手段、カートリッジ装着手段の順に説明する。

【００２９】（光学系）光学系１は外部装置等から読み
込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感光
体ドラム７へ光像を照射するものである。図１に示すよ
うに、装置本体13に設けられた光学ユニット１ａ内にレ
ーザーダイオード１ｂ、ポリゴンミラー１ｃ、スキャナ
ーモータ１ｄ、結像レンズ１ｅ、反射ミラー１ｆが収納
してある。

【００３０】そして例えばコンピュータやワードプロセ
ッサ等の外部機器から画像信号が与えられると、レーザ
ーダイオード１ｂが前記画像信号に応じて発光し、ポリ
ゴンミラー１ｃに画像光として照射する。このポリゴン
ミラー１ｃはスキャナーモータ１ｄによって高速回転
し、該ポリゴンミラー１ｃで反射した画像光が結像レン
ズ１ｅ及び反射ミラー１ｆを介して回転する感光体ドラ
ム７へ照射し、該ドラム７の表面を選択的に露光して画
像情報に応じた潜像を形成する。

【００３１】（記録媒体搬送手段）次に記録媒体２（例
えば記録紙、ＯＨＰシート、布或いは薄板等）を搬送す
るための搬送手段３の構成について説明する。本実施例
にあっては記録媒体２を手差し給送と、カセット給送の
２種類が可能となっている。手差し給送するための構成
は、図１に示すように、給送トレイ３ａに一枚又は複数
枚の記録媒体２をセットして画像形成を開始する。する
と、ピックアップローラ３ｂによって給送トレイ３ａ上
の記録媒体２を装置内へ送り込むと共に、複数枚の記録
媒体２をセットした場合には分離ローラ３c1，３c2によ
って一枚ずつ分離給送し、記録媒体２の先端がレジスト
ローラ対３d1，３d2に突き当たるように搬送する。そし
て前記レジストローラ対３d1，３d2が画像形成動作に応
じて駆動回転して記録媒体２を画像形成部へと搬送す
る。更に画像形成後の記録媒体２を定着手段５へと搬送
し、且つ中間排出ローラ３ｅ及び排出ローラ対３f1，３
f2によって排出部６へ排出する。尚、前記各ローラ間に
は記録媒体２の搬送をガイドするためのガイド部材３ｇ
が設けてある。また給送トレイ３ａは非使用時には装置
本体13の外装を構成する。

【００３２】一方、カセット給送するための構成は、図
１に示すように、装置本体13の内底部にカセット３ｈの
装着部を有し、プリントボタン（図示せず）がＯＮされ
ると、前記装着部に装着したカセット３ｈ内の記録媒体
２をピックアップローラ３ｉ及び給送ローラ３ｊによっ
て上部から一枚ずつレジストローラ対３d1，３d2へ給送
する。そしてレジストローラ対３d1，３d2以降は前記手
差し給送の場合と同様の部材によって搬送する。尚、３
ｋはセンサであってカセット３ｈ内の記録媒体２の有無
を検出する。

【００３３】（転写手段）転写手段４は画像形成部で感
光体ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に転写
するものであり、本実施例の転写手段４は図１に示すよ
うに、転写ローラ４によって構成している。即ち、装着
したプロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に転写ロ
ーラ４によって記録媒体２を押圧し、該転写ローラ４に
感光体ドラム７に形成されたトナー像と逆極性の電圧を
印加することにより、感光体ドラム７上のトナーを記録
媒体２に転写する。

【００３４】（定着手段）定着手段５前記転写ローラ４
の電圧印加によって記録媒体２に転写したトナー像を定
着させるものである。その構成は図１に示すように、駆
動回転する駆動ローラ５ａと、内部にヒータ５ｂを有
し、前記駆動ローラ５ａと圧接して従動回転する定着ロ
ーラ５ｃとからなる。即ち、画像形成部でトナー像を転
写された記録媒体２が前記駆動ローラ５ａと定着ローラ
５ｃ間を通過する際に、両ローラ５ａ，５ｃの押圧によ
って圧力が印加され、且つ定着ローラ５ｃの発熱によっ
て熱を印加され、記録媒体２上のトナーが記録媒体２に
定着する。

【００３５】（プロセスカートリッジ装着手段）前記画
像形成装置Ａ内にはプロセスカートリッジＢを装着する
ためのカートリッジ装着手段が設けてある。プロセスカ
ートリッジＢの装置本体に13に対する着脱は、開閉カバ
ー14を開くことによって行う。即ち、装置本体13の上部
にはヒンジ14ａによって開閉可能な開閉カバー14が取り
付けてある。そして前記開閉カバー14を開くと装置本体
13内にはカートリッジ装着スペースが設けてあり、本体
内側左右壁面には左右ガイド部材Ｇ１（一方のみを示
す）が取り付けてある。この左右ガイド部材Ｇ１にはプ
ロセスカートリッジＢを挿入するためのガイドが設けて
あり、プロセスカートリッジＢを前記ガイドに沿って挿
入し、開閉カバー14を閉じることによってプロセスカー
トリッジＢを画像形成装置Ａに装着するようにしてい
る。

【００３６】｛プロセスカートリッジ｝次に前記画像形
成装置Ａに装着されるプロセスカートリッジＢの各部の
構成について説明する。

【００３７】このプロセスカートリッジＢは像担持体
と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものであ
る。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーをクリーニ
ングするためのクリーニング手段等がある。本実施例の
プロセスカートリッジＢは図２に示すように、像担持体
である電子写真感光体ドラム７の周囲に帯電手段８、露
光部９、現像手段10、クリーニング手段11を配置し、こ
れらを第一枠体12ａ及び第二枠体12ｂからなる枠体12か
らなるハウジングで覆って一体化し、装置本体13に着脱
可能に構成してる。

【００３８】次にプロセスカートリッジＢの各部の構成
を、感光体ドラム７、帯電手段８、露光部９、現像手段
10、クリーニング手段11の順に説明する。

【００３９】（感光体ドラム）本実施例に係る感光体ド
ラム７は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の外
周面に有機感光層を塗布して構成している。この感光体
ドラム７を枠体12に回動可能に取り付け、該ドラム７の
長手方向一方端に固着したギヤ（不図示）に装置本体側
に設けた駆動モータの駆動力を伝達することにより、感
光体ドラム７を画像形成動作に応じて図１の矢印方向へ
回転させる。

【００４０】（帯電手段）帯電手段は前記感光体ドラム
７の表面を一様に帯電させるためのものであり、本実施
例では枠体12に帯電ローラ８を回動自在に取り付けた、
所謂接触帯電方法を用いている。帯電ローラ８は金属製
のローラ軸８ａに導電性の弾性層を設け、更にその上に
高抵抗の弾性層を設け、更にその表面に保護膜を設けて
なる。導電性の弾性層はＥＰＤＭやＮＢＲ等の弾性ゴム
層にカーボンを分散したもので構成し、ローラ軸８ａに
供給されるバイアス電圧を導く作用をなす。また高抵抗
の弾性層はウレタンゴム等で構成し、微量の導電性微粉
末を含有するものが一例としてあげられ、感光体ドラム
７のピンホール等導電度の高い帯電ローラが相対した場
合でも、感光体ドラム７へのリーク電流を制限してバイ
アス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また保護層はＮ−
メチルメトキシ化ナイロンで構成し、導電性弾性層や高
抵抗の弾性層の塑性物質が、感光体ドラム７に触れて感
光体ドラム７の表面を変質させることがないように作用
する。

【００４１】そして前記帯電ローラ８を感光体ドラム７
に接触させ、画像形成に際しては帯電ローラ８が感光体
ドラム７の回転に従動して回転し、このとき帯電ローラ
８に直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することによ
り感光体ドラム７の表面を均一に帯電させる。

【００４２】（露光部）露光部９は前記帯電ローラ８に
よって均一に帯電した感光体ドラム７の表面に、光学系
１から照射される光像を露光して該ドラム７表面に静電
潜像を形成するためのものであり、カートリッジ枠体12
の上面に前記光像を導くための開口９を設けることによ
って露光部を構成している。

【００４３】（現像手段）現像手段10は図２に示すよう
に、トナーを収納するトナー溜め10ａを有し、且つトナ
ー溜め10ａ内にはトナーを送り出すために矢印方向へ回
転するトナー送り部材10ｂが設けてある。更に内部に磁
石10ｃを有し、回転することによって表面に薄いトナー
層を形成する現像スリーブ10ｄが感光体ドラム７と微小
間隔を隔てて設けてある。

【００４４】現像スリーブ10ｄの表面にトナー層が形成
されるとき、トナーと現像スリーブ10ｄとの摩擦によっ
て感光体ドラム７上の静電潜像を現像するのに充分な摩
擦帯電電荷を得る。またトナーの層厚を規制するために
現像ブレード10ｅが設けてある。

【００４５】（クリーニング手段）クリーニング手段11
の構成は、図２に示すように、感光体ドラム７の表面に
接触し、該ドラム７に残留したトナーを掻き落とすため
のクリーニングブレード11ａと、前記掻き落としたトナ
ーを掬い取るために前記ブレード11ａの下方に位置し、
且つ感光体ドラム７の表面に弱く接触したスクイシート
11ｂと、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナ
ー溜め11ｃとで構成している。

【００４６】なお２０は把手、２１はガイドであって装
着本体へ装着時に本体側のガイドＧ１と係合する。

【００４７】（バーコード）前記プロセスカートリッジ
Ｂの枠体12の表面には、図３に示すように、バーコード
１５ａにより情報を記載した情報用紙15が貼付してあ
る。この情報用紙15は感光体ドラム７、帯電ローラ８、
クリーニング手段のクリーニングブレード11ａ等の主要
部品の情報が記入されている。例えば、生産地や生産
者、或いは生産時期や製造ロット番号等である。

【００４８】従って、前記バーコード１５ａを読取装置
（図示せず）によって読み取ることにより、直ちに主要
部品の履歴が分かるようになり、例えば使用後に市場か
ら回収されたプロセスカートリッジＢに対して迅速な対
応をとることが可能となる。

【００４９】また近年では地球環境保護の観点から、使
用済みカートリッジＢを回収してリサイクルするように
なってきた。ここで、プロセスカートリッジＢのリサイ
クルの手順について説明する。

【００５０】プロセスカートリッジＢのリサイクルの大
略の手順は、（１）回収、（２）仕分け、（３）分解、
（４）選別、（５）清掃、（６）検査、（７）再組立で
ある。これを具体的に説明すると以下の通りである。

【００５１】（１）回収使用済みのプロセスカートリッジＢをユーザ及びサービ
スマン等の協力により、回収センターに集める。

【００５２】（２）仕分け各地の回収センターに集めた使用済みのプロセスカート
リッジＢをカートリッジリサイクル工場へ運搬する。そ
して回収した使用済みのプロセスカートリッジＢを、機
種毎に仕分けする。

【００５３】（３）分解仕分けしたプロセスカートリッジＢを分解し、部品を取
り出す。

【００５４】（４）選別取り出した部品を検査して、再利用可能な部品と、寿命
に達した或いは損傷して再利用に適当でない部品とを選
別する。

【００５５】（５）清掃選別に合格した部品のみをクリーニングして、新しいカ
ートリッジＢの部品として再利用可能にする。

【００５６】（６）検査選別に合格し、クリーニングの終了した部品が、充分に
機能が回復し、再利用可能か否かを検査する。

【００５７】（７）再組立検査に合格した部品を用いて、またトナー容器にトナー
を充填して、新しいプロセスカートリッジを組み立て
る。

【００５８】前記リサイクルに際して、カートリッジに
設けられたバーコード情報を判読することにより、瞬時
にして主要部品の履歴を判別することが出来る。すなわ
ち、過去に何回リサイクルしたか等を判読することがで
きるので、再び使用することができる部品か否かを判別
することができる。

【００５９】前記バーコード１５ａの記録は、感熱記録
方式を用いて記録することが容易であるが、バーコード
１５ａを記載した情報用紙15を貼付する場所は高温にな
らない場所を選択する必要がある。そのため、前記情報
用紙15はカートリッジＢにおいて比較的温度上昇の少な
い現像手段10の近傍のカートリッジ枠体１２の外表面に
貼付するようにするのが好ましい。また前記バーコード
情報の上にトナー等が落ちて汚れると情報が誤って判読
されてしまうおそれがある。そのため情報用紙15の上面
を覆うように耐有機性透明シール１５ｂを貼着するよう
にすると良い。

【００６０】さて次に図４〜図７を用いて、本発明の他
の実施例について説明する。

【００６１】以下説明する実施例は、使用環境に応じて
寿命の程度を識別し得るものである。

【００６２】なお本実施例においては、前述実施例で用
いた部材と同一の部材には同一の図番を付して説明を援
用する。ここで本実施例では、図４で示したようにプロ
セスカートリッジＢには、帯電手段として帯電ローラの
代りにコロナ放電器２８を用いた。図において２８ａは
コロナワイヤ、２８ｂはシールド板である。

【００６３】さて次に説明する実施例を適用したプロセ
スカートリッジＢの枠体12の表面には、図５に示すよう
に、プロセスカートリッジＢの劣化状態を表示する標識
２５が設けてある。この標識２５は情報を記載したバー
コードラベル２５ａを貼着してなるものであり、このラ
ベル２５ａにはロイコ塩基が塗布してある。無色のロイ
コ塩基は酸化するとカルビノール塩基となり、更に酸で
カルボニュウムイオンの塩に造塩して発色する。具体的
には、前述したインク等でバーコードを記載したラベル
２５ａの表面（例えば全表面）にロイコ塩基を塗布す
る。あるいはラベル２５ａの一部分（例えばバーコード
が記載されてはいない部分）にロイコ塩基を塗布する。
なお、使用するロイコ塩基の染料化したときの色及び発
色したときの色とバーコードのインクの色とは異なるよ
うにすることは言うまでもない。

【００６４】プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ
に装着して画像形成を行うと、帯電手段（コロナ放電器
２８）２８等から極く僅かではあるけれどもオゾンが発
生する。これらオゾンや窒素酸化物等の酸化剤及び酸性
物質、更には雰囲気中の水分と相まってロイコ塩基が発
色するようになる。即ち、ロイコ塩基はオゾン等により
酸化されてカルビノール塩基に変わり、更に水分と窒素
酸化物との影響によってカルボニュウムイオンとなって
徐々に発色する。

【００６５】前記オゾン等の発生は画像形成装置の使用
状態や使用環境によって異なり、その発生量によって感
光体ドラム７等の劣化速度が変化する。従って、部品の
劣化の進行状態に応じてロイコ塩基の発色の状態が変化
することになり、標識２５の発色状態によって部品の劣
化の状態を判別することが可能となる。

【００６６】前記標識２５の発色と部品の劣化の状態と
を一致させるために、標識２５を設ける位置として、画
像形成に際してオゾンや窒素酸化物の通り道となる部分
に設けることが好ましい。例えば、図５に示すように、
プロセスカートリッジＢの露光開口９の近傍に設けると
よい。即ち、露光経路は帯電手段８に近接しており、且
つ帯電手段２８で発生したオゾンが前記露光開口９を通
って排気されることが多いからである。

【００６７】ここで本実施例によって好ましく用いられ
るロイコ塩基としては、例えばマラカイトグリーン（Ma
lachite Green)、スピリットブルー(Spirit Blue）、メ
チルバイオレットＢ(Methyl Violet B）、メチルバイオ
レット５Ｂ(Methyl Violet 5B)等がある。

【００６８】また更に、感圧、感熱色素はリューコカラ
ー（ロイコカラ）、或いはカラーフォーマーとも呼ば
れ、染料前駆体を示す化合物を総称して呼ばれている。
これらは無色の化合物であり、酸、アルカリ、酸化、
光、圧力等によって発色する性質がある。

【００６９】このうち、本案で着目したのは、酸化、酸
で発色するタイプのものである（これを従来からのロイ
コ塩基と重ね合わせて、本案では表現している）。従っ
て、前述のトリフェニルメタン系のロイコ塩基の他に、
使用可能な構造範囲が広がって得られるものである。

【００７０】構造としては、幾種類にも分類されるが、
基本的な変化は酸化及び／又は酸の存在により、イオン
化して発色するというものである。中でも、顕著な構造
の変化は、元の構造中のＮ（アミノ基等）を含む基が、
酸によってプラスにイオン化し、中央のメタン構造のＣ
に対し環化してカルボキシル基（Ｈの無い構造で；-C-C
=O）が開裂して、カルボキシル基となる如きものであ
る。

【００７１】さて、前述のトリフェニルメタン系以外の
系として挙げられる構造は、トリフェニルメタン−フタ
リド系化合物、例えばクリスタルバイオレットラクトン
（CVL)、インドリルフタリド系化合物、フルオラン系化
合物（黒色系）、ピリジンブルー等がある。その他、官
能基の種類あるいは付き方により、レッド、オレンジ、
ダークグリーン等に発色するものが、種々知られてい
る。

【００７２】また前述のトリフェニルメタン系化合物の
中心骨格に近い、トリアリルメタン系化合物も同様に使
用可能である。

【００７３】更に、これらの化合物の発色機能発現の構
造変化をみると、前記以外でも、例えば、トリフェニル
系の（および類似構造における）中央メタンの炭素原子
に環化していた構造が、酸によって開裂する染料前駆体
ならば、本案の目的に適合する化合物と考えられる。例
えば、-C-C=Oの代わりに、-N-C=Oとなっている、ローダ
ミンラクタム系の染料前駆体（ロイコ塩基）ならば、上
記例と同じく使用可能と考えられるものである。

【００７４】ここで、例えば、マラカイトグリーンを用
いる場合には、ジメチルアニリン（Dimethyl-aniline） 50ｇ、ベンズアルデヒド（Benzaldehyde） 20ｇ、無水塩化亜鉛（無水Zncl₂） 40ｇ、を混合し、蒸発皿で約４時間加熱する。そして反応後に
フラスコに移し、激しく水蒸気蒸留してジメチルアニリ
ンの臭気がなくなるまで続ける。これを冷却後に青緑色
の化合物から水を分離して塩化亜鉛を除き、無水アルコ
ールより再結晶させると、ほとんど無色のロイコ塩基が
結晶する。このようにして得たロイコ塩基を標識２５に
塗布する。

【００７５】尚、上記ロイコ塩基を塗布した標識２５に
よる劣化モニター期間が長期にわたる場合には、標識２
５が物との摩擦等によって磨滅しないように、標識２５
の上面に保護層を設けるとよい。この保護層はオゾンや
窒素酸化物等のガスの浸透性を考慮して材料や厚みを選
定する必要があり、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合
体けん化物(EVOH)、ポリビニルアルコール（PVA)、アク
リルニトリル(AN)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ナイロ
ン、ホリエチレンテレフタレート(PET) 等が保護層とし
て好ましく用いられる。またその厚さは扱いやすさも考
慮して12μm 〜50μm 程度が好ましく用いられる。

【００７６】概して、例えば、エチレン型のポリマーに
おいて、置換基が極性のものであると、互いに双極子が
形成して、動き難くなり凝集するので、ガスが透過し難
い。また透過性はガスの溶解度係数と拡散係数の積に関
係するので、対象とするガスのフィルムポリマーに対す
る溶解度との関係にも注意する必要がある。

【００７７】また保護層は標識２５上に直接塗膜を形成
するようにしてもよく、或いは標識２５上に保護フィル
ムを貼着するようにして設けてもよい。このとき標識２
５を覆う保護層の厚みが部分的に異なり、該厚みが段階
的に変化するように構成すれば、保護層の厚さに応じて
オゾン等の浸透状態が異なるために、標識２５に塗布し
たロイコ塩基が段階的に発色するようになる。従って、
劣化の判別をを小刻みに、且つ精度よく行うことが可能
となる。

【００７８】また前記感熱感圧色素は、酸性顕色剤を加
えて、それと発色反応させて本来の目的を果たすもので
ある。顕色剤は、クレー系、レジン系、有機カルボン酸
金属塩系の３つに分類されている。

【００７９】本案におけるような用途に使用する場合に
は、電子写真画像形成装置中で発生する酸性物質による
上記例示の染料前駆体（ロイコ塩基）の発色程度と装置
の使用環境下での劣化の程度とが概略近くなる条件に合
わせるとき、このような顕色剤の併用が望ましい。更
に、その時、顕色剤をカプセル化する等の手段を施すこ
とが有効である。

【００８０】また使用期間が長期にわたるため、増感
剤、保存性改良剤（例えば、疎水化剤、耐油剤、耐光
剤、地肌カブリ防止剤等）等との組み合わせが、感熱感
圧剤使用の時に行われている。従って、本案用途でも、
同様の使用が可能である。

【００８１】尚、本実施例ではロイコ塩基を塗布したラ
ベルを貼着して標識２５を設けるようにしたが、この標
識２５はプロセスカートリッジＢの枠体等に直接ロイコ
塩基を塗布することにより、枠体等に直接設けるように
してもよい。

【００８２】また標識２５は単にロイコ塩基を塗布する
構成でもよいが、図５に示すように、バーコードにより
情報を記載したラベルを貼着して構成し、該ラベルにロ
イコ塩基を塗布してもよい。前記情報としては感光体ド
ラム７、コロナ放電器２８、クリーニング手段における
クリーニングブレード11ａ等の主要部品の情報を記載
し、例えば生産地や生産者、或いは生産時期や製造ロッ
ト番号等を記載する。

【００８３】前記のように、標識２５にバーコードによ
る情報（前述実施例と同様の情報内容）を記載すること
により、これをバーコード読取装置によって読み取れ
ば、直ちにプロセスカートリッジあるいは主要部品の履
歴が分かるようになる。例えば回収したプロセスカート
リッジＢに対して、ロイコ塩基の発色による部品劣化の
状態の他に生産時期や生産地等を知ることが出来、プロ
セスカートリッジのリサイクル処理が容易となる。

【００８４】前述したプロセスカートリッジのリサイク
ルに際し、前記標識15の発色状態を見ることにより、使
用環境に応じた部品の劣化状態を容易に判断することが
出来、リサイクル効率が向上する。

【００８５】尚、前記標識２５は枠体12の表面に設ける
以外にも、例えば感光体ドラム７やコロナ放電器２８、
或いは現像ユニットやクリーニングブレード11ａ等の各
ユニットや部品毎にロイコ塩基を塗布した標識２５を設
けるようにすれば、各部品毎により詳細な劣化状態を判
断することが出来る。

【００８６】｛実験結果｝次にロイコ塩基を塗布した標
識を設けて画像形成実験を行った結果を示す。

【００８７】（資料Ａ）マラカイトグリーン（Malachite Green)のロイコ塩基 10部、酸化鉛（Pb O₂）７部、塩化亜鉛（Zncl₂）８部、フェノール樹脂 100部、をメタノールで混合して塗料とする。これを細い筆でラ
ベル紙上にバーコード様にパターンを付し、加熱乾燥す
る。このラベル紙を10mm×20mmにカットし、前述したプ
ロセスカートリッジＢの露光部９近傍に貼着し、これを
資料Ａとした。

【００８８】（資料Ｂ）前記資料Ａで用いたラベル表面
に12μm のポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)
を被覆して保護層を設け、この保護層が１層のもの、２
層のもの、３層のものを作製し、資料Ａと同様にプロセ
スカートリッジＢの露光部９近傍に貼着し、これを資料
Ｂとした。

【００８９】（資料Ｃ）資料Ａで用いたラベルをプロセ
スカートリッジの露光部近傍における画像形成装置本体
の平坦部分に貼着し、これを資料Ｃとした。

【００９０】（実験１）前記資料Ａ，Ｂ，Ｃのプロセス
カートリッジ及び画像形成装置を用い、想定使用環境で
最も厳しいと考えられる高温高湿（温度40℃、湿度95
％）下で、プロセスカートリッジの使用限度枚数までの
耐久試験を行った。そして前記耐久試験済みのプロセス
カートリッジを各々開封した袋に入れ、回収、輸送期間
相当として一ヶ月間前記環境下で保管し、その後標識の
発色状態を評価した。

【００９１】（実験２）前記資料Ａ，Ｂ，Ｃのプロセス
カートリッジ及び画像形成装置を用い、使用環境として
オフィス環境下（温度23±２℃、湿度50±10％）で、プ
ロセスカートリッジの使用限度枚数までの耐久試験を行
い、続いて前記オフィス環境下で実験１と同様にしてプ
ロセスカートリッジを一ヶ月間保管し、その後標識の発
色状態を評価した。

【００９２】（実験３）実験１について、資料Ａ乃至資
料Ｃの発色の度合いに明らかに差があるものを選びだ
し、それらのプロセスカートリッジに使用されている部
品の中で、特にオゾン等の影響が確認されているクリー
ニング部材について、オフィス環境下で引張強度の測定
をし、標識の発色の度合いと引張強度との比較を行っ
た。

【００９３】（実験１の結果）資料Ａ及び資料Ｂの保護
層が１層のものについてはロイコ塩基の発色により、標
識が青緑色に変わった状態が観察されたが、保護層が２
層及び３層のものは発色が充分に認められなかった。ま
た資料Ｃについては、資料Ｂの保護層が１層のものに近
い僅かな発色が観察された。その結果を図６の表に示
す。

【００９４】（実験２の結果）図６の表に示す発色程度
の結果から、オフィス環境に適した温度湿度での実験時
には、本実施例で行った耐久試験の範囲では、著しく発
色する資料はなかった。これは、耐久によりオゾン、酸
性物質の発生はあるものの、その影響がかなり抑制され
る環境であることを示唆しているものと考えられる。

【００９５】（実験３の結果）標識の発色の度合いと、
部品の引張強度との間には、図７の表に示すような相関
関係が見出せた。即ち、前記クリーニング部材は劣化に
応じて引張強度が弱くなる。従って、これと相関関係に
ある標識の発色の度合いを見ることにより、部品の寿命
を推定することが可能であった。

【００９６】尚、画像形成装置の耐久性は各部の部品に
よって異なるが、これらの部品毎に標識を設けて劣化度
合いを推定する場合には、部品の耐久性と、標識に塗布
するロイコ塩基の酸化、イオン化する速度とが一致する
ように、ロイコ塩基の成分を設定することが望ましい。

【００９７】なおロイコ塩基は発色しても淡い色であっ
て、読取り機によるバーコードの判読に支障をきたすこ
とはない。

【００９８】〔他の実施例〕前述した本発明に係るプロ
セスカートリッジＢは前述のように単色の画像を形成す
る場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像
（例えば２色画像、３色画像或いはフルカラー等）を形
成するカートリッジにも好適に適用することが出来る。

【００９９】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【０１００】また帯電手段の構成も、前述した第一実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負
のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの
表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然で
ある。

【０１０１】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【０１０２】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【０１０３】また前述したプロセスカートリッジとは、
像担持体としての例えば電子写真感光体等と、少なくと
もプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そ
のプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施
例のもの以外にも、例えば像担持体と帯電手段とを一体
的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするも
の。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化
し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体とクリー
ニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に
着脱可能にするもの。更には像担持体と、前記プロセス
手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリ
ッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

【０１０４】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写
真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。及び帯電手段、現像手段、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
ジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものであ
る。更に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て装置本体に着脱可能とするもの
をいう。

【０１０５】また前述した実施例では感光体ドラム７や
現像スリーブ10ｄをカートリッジ化し、このプロセスカ
ートリッジを装着して画像を形成する装置を例示した
が、これら感光体ドラム７や現像スリーブ10ｄをカート
リッジ化することなく、装置本体に直接取り付けた画像
形成装置にも、本発明は同様に適用し得るものである。

【０１０６】更に前述した実施例では画像形成装置とし
てレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれ
に限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファク
シミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成
装置に使用することも当然可能である。

【０１０７】本実施例は、ロイコ塩基を塗布した標識を
設けるようにしたために、帯電手段等から発生すのオゾ
ンや雰囲気中の窒素酸化物等の使用環境により、部品の
劣化に応じてロイコ塩基が発色するようになる。従っ
て、前記標識の発色度合いによって使用環境に応じた部
品寿命を判別することが容易になし得、部品のリサイク
ルに際して再使用可能性を容易に判別することが可能と
なるものである。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、より
多くの情報量を有することのできる情報表示を設けたプ
ロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することが
できる。

【０１０９】またさらに本発明によれば、使用環境に応
じて寿命の程度を識別し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用したプロセスカートリ
ッジを装着した画像形成装置の側断面図である。

【図２】本発明の一実施例を適用したプロセスカートリ
ッジの側断面図である。

【図３】本発明の一実施例を適用したプロセスカートリ
ッジの外観斜視図である。

【図４】本発明の他の実施例を適用したプロセスカート
リッジの側断面図である。

【図５】図４に示したプロセスカートリッジの外観斜視
図である。

【図６】実験１及び実験２の結果を示す表である。

【図７】実験３の結果を示す表である。

【符号の説明】

Ａ画像形成装置Ｂプロセスカートリッジ１光学系１ａ光学ユニット１ｂレーザーダイオード１ｃポリゴンミラー１ｄスキャナーモータ１ｅ結像レンズ１ｆ反射ミラー２記録媒体３搬送手段３ａ給送トレイ３ｂピックアップローラ３ｃ１，３ｃ２分離ローラ３ｄ１，３ｄ２レジストローラ３ｅ中間ローラ３ｆ１，３ｆ２排出ローラ３ｇガイド部材３ｈカセット３ｉピックアップローラ３ｋセンサ４転写手段５定着手段５ａ駆動ローラ５ｂヒータ５ｃ定着ローラ６排出部７感光体ドラム８帯電ローラ８ａローラ軸９露光部１０現像手段１０ａトナー溜め１０ｂトナー送り部材１０ｃ磁石１０ｄ現像スリーブ１０ｅ現像ブレード１１クリーニング手段１１ａクリーニングブレード１１ｂスクイシート１１ｃ廃トナー溜め１２枠体１２ａ第一枠体１２ｂ第二枠体１３装置本体１４開閉カバー１４ａヒンジ１５情報用紙１５ａバーコード２０把手２１ガイド２５ａバーコードラベル２８コロナ放電器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体に装着可能なプロセス
カートリッジにおいて、フレームと、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、前記フレームに設けられたバーコードと、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】前記バーコード表面に透明シールを貼着
したことを特徴とする請求項１に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項３】前記フレーム表面にバーコードを貼着し
たことを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項４】前記バーコードは、生産地、生産者、生
産時期、およびロット番号のいずれか、または全部の情
報を記載したものであることを特徴とする請求項１に記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】前記バーコードは、再生産回数を記載し
たものであることを特徴とする請求項１に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項６】前記バーコードは、プロセスカートリッ
ジの種類を記載したものであることを特徴とする請求項
１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】前記バーコードは、ロイコ塩基を塗布し
て構成したものであることを特徴とする請求項１に記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項８】前記プロセスカートリッジは、前記プロ
セス手段としての帯電手段、現像手段またはクリーニン
グ手段と、前記像担持体としての電子写真感光体と、を
一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像
形成装置本体に対して着脱可能とするものであることを
特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】前記プロセスカートリッジは、前記プロ
セス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手
段の少なくとも一つと、前記像担持体としての電子写真
感光体と、を一体的にカートリッジ化して画像形成装置
本体に対して着脱可能とするものであることを特徴とす
る請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】前記プロセスカートリッジは、少なく
とも前記プロセス手段としての現像手段と、前記像担持
体としての電子写真感光体と、を一体的にカートリッジ
化して画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
あることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項１１】プロセスカートリッジを装着可能であ
って、記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、（ａ）フレームと、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、前記フレームに設けられたバーコードと、を有するプロセスカートリッジを装着可能な装着手段
と、（ｂ）記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】前記画像形成装置は電子写真複写機で
あることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
置。
【請求項１３】前記画像形成装置はレーザービームプ
リンタであることを特徴とする請求項１１に記載の画像
形成装置。
【請求項１４】前記画像形成装置はＬＥＤプリンタで
あることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
置。
【請求項１５】前記画像形成装置はファクシミリ装置
であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
置。
【請求項１６】画像形成装置本体に装着可能なプロセ
スカートリッジにおいて、フレームと、像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段と、前記フレームに設けられた、ロイコ塩基を用いた標識
と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１７】前記標識は、ロイコ塩基を塗布したラ
ベルを貼着して構成したことを特徴とする請求項１６に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】前記標識は、ロイコ塩基を部品に直接
塗布して構成したことを特徴とする請求項１６に記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項１９】前記標識は、情報を記載したバーコー
ドにロイコ塩基を塗布して構成したことを特徴とする請
求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２０】前記標識にコーティングを施したこと
を特徴とする請求項１６に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項２１】前記標識にフィルムを貼着したことを
特徴とする請求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２２】前記プロセス手段として帯電手段を有
し、前記帯電手段からの空気の流れの中に前記標識を設
けたことを特徴とする請求項１６に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項２３】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての帯電手段、現像手段またはクリー
ニング手段と前記像担持体としての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画像形
成装置本体に対して着脱可能とするものであることを特
徴とする請求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニン
グ手段の少なくとも一つと、前記像担持体としての電子
写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装
置本体に対して着脱可能とするものであることを特徴と
する請求項１６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２５】前記プロセスカートリッジとは、少な
くとも前記プロセス手段としての現像手段と、前記像担
持体としての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ
化して画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
あることを特徴とする請求項１６に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項２６】プロセスカートリッジを装着可能であ
って、記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、（ａ）フレームと、像担持体と、前記像担持体に作用す
るプロセス手段と、前記フレームに設けられた、ロイコ
塩基を用いた標識と、を有するプロセスカートリッジを
装着可能な装着手段と、（ｂ）記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】記録媒体に画像を形成する画像形成装
置において、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を可視像化する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、ロイコ塩基を用いた標識を所定位置に設けたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２８】前記画像形成装置は、電子写真複写機
であることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に記
載の画像形成装置。
【請求項２９】前記画像形成装置は、レーザービーム
プリンタであることを特徴とする請求項２６又は請求項
２７に記載の画像形成装置。
【請求項３０】前記画像形成装置は、ファクシミリ装
置であることを特徴とする請求項２６又は請求項２７に
記載の画像形成装置。
【請求項３１】画像形成装置に用いられる部品におい
て、前記部品の一部にロイコ塩基を設けたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３２】前記部品は、感光体ドラム、帯電手
段、現像手段、あるいはクリーニング手段であることを
特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。