JPH09190142A

JPH09190142A - プロセスカートリッジ、現像装置及び電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JPH09190142A
Application number: JP8018097A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sato; 実佐藤; Isao Ikemoto; 功池本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】摺動部品の劣化による画像不良の発生前にプ
ロセスカートリッジの寿命を正確に検知し、プロセスカ
ートリッジの交換時期を適切にユーザーに報知する。【解決手段】プロセスカートリッジＢに記録媒体５０
を設け、装置本体に記録媒体５０と接続する接続手段５
１、情報読み取り手段５３、情報書き込み手段５２、情
報を加工する制御手段５４、及び制御手段５４により加
工された情報を表示する表示手段５５を設ける。記録媒
体５０には、プロセスカートリッジ製造時に、部品の使
用環境温度対部品寿命を入力する。摺動部品の劣化によ
る画像不良の前にプロセスカートリッジの寿命を正確に
ユーザーに伝達し、プロセスカートリッジ交換の適切な
時期を促す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリ
ッジ、現像装置及び前記プロセスカートリッジ又は現像
装置を着脱可能な電子写真画像形成装置に関する。

【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、電子写真プリンター（例えば、Ｌ
ＥＤプリンター、レーザービームプリンター等）、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】またプロセスカートリッジとしては、帯電
手段、現像手段また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
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
リッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とす
るものであるか、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電子写真画像形成
装置本体に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は、電子写真感光体及び前記電
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
行なうことができるので、格段に操作性を向上させるこ
とができた。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、
画像形成装置において広く用いられている。

【０００５】上記のような画像形成装置は、電子写真感
光体である感光体ドラムの周りに、感光体ドラムを一様
に帯電するための帯電手段、感光体ドラム上に静電潜像
を形成するための露光装置、静電潜像を可視像とするた
めの現像装置、可視像を記録媒体である転写材に転写す
るための転写装置、及び感光体ドラム上の残トナーを除
去するためのクリーニング手段を備え、又、記録媒体に
転写された可視像を定着するための定着装置を有してい
る。

【０００６】プロセスカートリッジの一例としては、上
記の感光体ドラム、帯電手段、現像装置、及びクリーニ
ング装置をユニット化し、装置本体に対して交換自在と
したものがある。

【０００７】上記のような概略構成において、露光装置
により感光体ドラム上に形成された静電潜像は現像装置
によりトナー像として可視像化され、転写装置により記
録媒体に転写され、その後定着装置に搬送される。そこ
でトナー像が記録媒体に定着されたのち、搬送手段によ
り装置外に排紙される。感光体ドラム上で転写されずに
残ったトナーは、クリーニングブレードで除去され、廃
トナー容器に貯留される。

【０００８】又、上記のプロセスカートリッジには、ト
ナーの残量を検知し、一定レベル以下になると、装置本
体上にその旨を表示し、プロセスカートリッジの交換を
促すトナー残量検知手段を備えたものがある。

【０００９】このトナー残量検知手段の一つとして、ト
ナー容器内に金属製のアンテナ線を現像ローラに対して
平行に配置し、両者間の静電容量を検知する形式、所謂
アンテナ残検と称される形式がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術をさらに発展させたものである。

【００１１】そこで、本発明の目的は、摺動部品の劣化
による画像不良の発生前にプロセスカートリッジ又は現
像装置の寿命を正確に検知し、プロセスカートリッジ又
は現像装置の交換時期を適切にユーザーに報知できるプ
ロセスカートリッジ、現像装置及び前記プロセスカート
リッジ又は現像装置を備えた電子写真画像形成装置をを
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
プロセスカートリッジ、現像装置及び電子写真画像形成
装置にて達成される。要約すれば、本発明は、電子写真
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに
おいて、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用
するプロセス手段と、情報記録媒体とを有し、前記電子
写真画像形成装置本体が、前記情報記録媒体と接続する
接続手段と、前記情報記録媒体の情報を前記接続手段を
通じて読み取る読み取り手段と、前記情報を加工する制
御手段と、前記制御手段で加工された情報を前記情報記
録媒体に書き込む書き込み手段と、前記制御手段で加工
された情報を表示する表示手段と、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。

【００１３】前記情報記録媒体にはプロセスカートリッ
ジ内の部品情報が書き込まれていることが好ましい。前
記部品情報は部品毎の寿命換算式であることが好まし
い。別の態様によれば、前記部品情報はプロセスカート
リッジ生産時に書き込まれ、消去不可能であることが好
ましい。前記電子写真画像形成装置本体には前記情報記
録媒体の情報を消去する消去手段を有することが好まし
い。

【００１４】前記情報記録媒体に書き込まれる情報は、
プロセスカートリッジの部品寿命計測情報であることが
好ましい。プロセスカートリッジ駆動モーターの通電時
間、定着ヒーターの通電時間をカウントする計時手段を
有することが好ましい。前記制御手段は、前記計時手
段、読み取った前記部品情報、及び部品寿命計測情報か
ら表示手段を制御することが好ましい。現像剤残量検知
手段を有し、検知された現像剤残量が前記部品寿命情報
の一つであることが好ましい。

【００１５】本発明による他の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形
成する電子写真画像形成装置において、（ａ）電子写真
感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段
と、情報記録媒体とを有し、電子写真画像形成装置本体
が、前記情報記録媒体と接続する接続手段と、前記情報
記録媒体の情報を前記接続手段を通じて読み取る読み取
り手段と、前記情報を加工する制御手段と、前記制御手
段で加工された情報を前記情報記録媒体に書き込む書き
込み手段と、前記制御手段で加工された情報を表示する
表示手段と、を有するプロセスカートリッジを、装置本
体に取外し可能に装着するための装着手段と、（ｂ）前
記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴
とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００１６】又、本発明による他の態様によれば、現像
剤収容部を備えた現像手段を有し、電子写真画像形成装
置本体に脱着自在な現像装置において、情報記録媒体を
有し、前記電子写真画像形成装置本体が、前記情報記録
媒体と接続する接続手段と、前記情報記録媒体の情報を
前記接続手段を通じて読み取る読み取り手段と、前記情
報を加工する制御手段と、前記制御手段で加工された情
報を前記情報記録媒体に書き込む書き込み手段と、前記
制御手段で加工された情報を表示する表示手段と、を有
することを特徴とする現像装置が提供される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係るプロセスカートリッジ、
現像装置、及び電子写真画像形成装置を図面に則して更
に詳しく説明する。

【００１８】実施例１本発明に係るプロセスカートリッジ及びこれを装着可能
な電子写真画像形成装置の実施例１について、図１〜図
１０を参照して説明する。

【００１９】｛電子写真画像形成装置及びプロセスカー
トリッジの全体構成｝電子写真画像形成装置（レーザー
ビームプリンタ）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情報光をドラム形状の電子写真感
光体７へ照射して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を給紙カセット３ａ
からピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部
材３ｃで１枚ずつ分離すると共に、搬送ローラ３ｄ、レ
ジストローラ３ｅ等からなる搬送手段３で搬送し、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電
子写真感光体７に形成したトナー像を転写手段としての
転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に
転写し、その記録媒体２を搬送ベルト３ｆによって定着
手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａ
と、ヒータ５ｂを内蔵した定着回転体５ｄとからなり、
通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写し、転
写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ロ
ーラ対３ｇ、３ｈで搬送し、反転搬送経路を通して排出
部６へと排出する如く構成している。

【００２０】｛プロセスカートリッジ装着手段｝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の画像形成装置Ａに対する着脱は、開閉部材１５を
開くことによって行う。即ち、画像形成装置Ａの上部に
はヒンジ１５ａによって開閉可能な開閉部材１５が取付
けてあり、開閉部材１５を開くと画像形成装置Ａ内に
は、プロセスカートリッジ装着スペースが設けてある。
カートリッジスペースの左右両側面には、図２に示すよ
うにガイドレール１６ａが略対称に設けてあり（一方の
み図示）、ガイドレール１６ａの終端には受け凹部１６
ａ３が形成されている。

【００２１】一方、図３に示すように、プロセスカート
リッジＢ側には、ガイドレール１６ａに沿ってガイドさ
れるガイド部１７ａ（一方のみ図示）が形成してある。
このガイド部１７ａは、カートリッジ枠体の長手方向両
外側面の略対称位置から突出するように形成したもので
ある。

【００２２】上記構成において、プロセスカートリッジ
Ｂを装着する場合には、図４及び図５に示すように、開
閉部材１５を開いてガイド部１７ａをガイドレール１６
ａに沿わせてカートリッジ先端を装置の光学手段１の下
に潜り込ませるように挿入する。更にカートリッジＢを
押し込むと、ガイド部１７ａのボス１８ａがガイドレー
ル１６ａの終端に形成した受け凹部１６ａ３に落ち込
む。これにより、感光体ドラム７の側端に固着したドラ
ムギア４２（図７参照）が画像形成装置Ａ側の駆動ギア
２２（図２参照）と噛合し、プロセスカートリッジＢへ
駆動力を伝達可能となる。尚、ドラムギア４２と駆動ギ
ア２２とは共にハスバギアによって構成してある。

【００２３】次に開閉部材１５を閉じると、図５に示す
ように、開閉部材１５に設けた加圧部材２４がクリーニ
ング枠体１３のアーム部２５に当接し（図３参照）、所
定の圧力で加圧する。また、このとき画像形成装置Ａに
設けた突き当て部材２０とプロセスカートリッジＢに設
けた当接面２１が当接し、プロセスカートリッジＢが位
置決め装着される。

【００２４】プロセスカートリッジＢを取り出す場合に
は、開閉部材１５を開き、カートリッジＢのボス１８ａ
が凹部１６ａ３を乗り上げるように引き上げた後、ガイ
ド部１７ａをガイドレール１６ａに沿わせながらプロセ
スカートリッジＢを引き上げて取り出すことができる。

【００２５】尚、上記のプロセスカートリッジの装着要
領においては、カートリッジの長手方向における一方の
側面についてのみ説明したが、他方の側面については構
成及び作用とも同様であり、上記説明を援用する。

【００２６】｛プロセスカートリッジ｝プロセスカート
リッジＢは、電子写真感光体と、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、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電
子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段、電
子写真感光体に残留する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。

【００２７】本実施例のプロセスカートリッジＢは、図
６に示すように、感光層を有する電子写真感光体である
感光体ドラム７の周囲に帯電手段である帯電ローラ８、
露光部９、現像手段１０、クリーニング手段１１を配置
し、これらをトナー現像枠体１２及びクリーニング枠体
１３で覆って一体化し、更にシャッタ部材３０を取付け
て構成し、これを画像形成装置Ａに着脱可能に構成して
いる。

【００２８】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、帯電手段、露光部、現像手段、クリ
ーニング手段、駆動伝達手段、シャッタ部材、ハウジン
グ、情報記録手段の順に説明する。

【００２９】（感光体ドラム）本実施例における感光体
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をクリーニング枠体１３に回動可能に取付
け、感光体ドラム７の長手方向一方端に固着したドラム
ギア４２（図７参照）に画像形成装置側に設けた駆動モ
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の矢印方向に回転させる。

【００３０】（帯電手段）帯電手段は感光体ドラム７の
表面を帯電させるためのものであり、本実施例では、感
光体ドラム７に帯電ローラ８を回動自在に当接させて設
けた、いわゆる接触帯電方法を用いている。図７に示す
ように、帯電ローラ８は金属製のローラ軸８ａに導電性
の弾性層８ｂを設けたもので、弾性層８ｂの材質として
はＥＰＤＭやＮＢＲ等の弾性ゴム層に導電剤としてカー
ボン等を分散したものである。また、さらに弾性層８ｂ
の上に、微量の導電性粉末を含有したウレタンゴムなど
の高抵抗層を設けたり、表面にＮ−メチルトキシ化ナイ
ロン等の保護層を設けてもよい。

【００３１】そして帯電ローラ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。

【００３２】帯電ローラ８はクリーニング枠体１３に軸
受８ｃ、８ｄを介して回動自在に取付けられている。一
方の軸受８ｄは金属製のローラ軸８ａと摺動性のポリア
セタール等からなる。

【００３３】また、他方の軸受８ｃは、帯電ローラ８に
帯電バイアスを印加するため、導電性の樹脂からなる。
導電性軸受８ｃの材質は、ポリアセタール、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート等の樹
脂に、導電剤としてカーボンフィラー、チタン酸ウィス
カ、ステンレス繊維等を含有させたもので、射出成形に
より作られる。

【００３４】軸受８ｄの寿命は、軸受部の内径寸法が許
容範囲を越えて磨耗したときであり、導電性軸受８ｃの
寿命は、軸受部の内径寸法の許容範囲を越えた磨耗か、
導電剤の集中した表面層が磨耗して電気抵抗が所定の値
を越えて大きくなったときである。

【００３５】（露光部）露光部９は帯電ローラ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感光体ドラム７表面に静電
潜像を形成するためのものであり、カートリッジ枠体の
上面に前記光像を導くための開口部を設けることによっ
て露光部９を構成している。

【００３６】（現像手段）現像手段１０は、図６、図８
に示すように、現像剤収容部であるトナー収容容器１０
ａにトナーを収容しており、トナーを送り出すと共に攪
拌する第１トナー送り部材１０ｂ１、第２トナー送り部
材１０ｂ２が回転可能に設けてある。第１送りトナー部
材１０ｂ１、第２トナー送り部材１０ｂ２は金属製の線
材をクランク状に成形したもので、トナー収容容器１０
ａの側壁に回動可能に軸支されている。そしてトナー収
容容器１０ａの開口部には固定磁石１０ｃを内蔵した現
像ローラ１０ｄが感光体ドラム７と微小間隔を隔てて設
けられ、現像ローラ１０ｄにはウレタンゴム等の現像ブ
レード１０ｅがカウンター方向に当接して設けてある。

【００３７】現像ローラ１０ｄはアルミニウム性の円筒
状部材の表面に微小粒子を含んだ導電性塗料を塗布、も
しくはサンドブラスト処理を施して粗面化した後導電性
塗料を塗布するなどして構成している。

【００３８】現像ローラ１０ｄの両端には樹脂製の軸１
０ｄ１、１０ｄ２が固着してあり、軸受１４ａ、１４ｂ
を介してトナー現像枠体１２に回転可能に軸支してい
る。また現像ローラ１０ｄの一方の軸１０ｄ１の端部に
は現像ローラ１０ｂに現像バイアスを印加するために接
点バネ１０３ｄが設けられており、トナー現像枠体１２
の側壁内側に設けた現像バイアス電極４５に圧接されて
いる。

【００３９】更に、現像ローラ１０ｂの両端には、感光
体ドラム７との間隔を一定に保つためのコロ１０ｅ１、
１０ｅ２が取付けられている。

【００４０】画像形成に際しては、後述する駆動伝達手
段により第１トナー送り部材１０ｂ１、第２トナー送り
部材１０ｂ２及び現像ローラ１０ｄを回転させ、現像ブ
レード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層
を現像ローラ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを前記
潜像に応じてｌ感光体ドラム７へ転移させることによっ
てトナー像を形成して可視像化するものである。

【００４１】（クリーニング手段）クリーニング手段１
１は、図６に示すように、感光体ドラム７に残留したト
ナーを掻き落とすために感光体ドラム７の表面にカウン
ター方向に当接させて設けたクリーニングブレード１１
ａと、掻き落としたトナーをすくい取るためにクリーニ
ングブレード１１ａの下方に位置し、且つ感光体ドラム
７の表面に順方向に弱く接触したスクイシート１１ｂ
と、すくい取ったトナーを溜めるための廃トナー溜１１
ｃとで構成している。

【００４２】クリーニングブレード１１ａは支持板金１
１ａ１にウレタンゴム等のゴムブレード１１ａ２をアウ
トサート成形、接着等により固着したもので、クリーニ
ング枠体１３にセルフタップビス１１ａ３により固定さ
れる。

【００４３】（駆動伝達手段）次に、図９により、現像
手段に画像形成装置からの駆動を伝達する駆動伝達手段
について説明する。

【００４４】感光体ドラム７の端部に固着して設けたド
ラムギア４２、現像ローラ１０ｄを駆動するスリーブギ
ア４３、第１トナー送り部材１０ｂ１を駆動する攪拌ギ
ア４４、第２トナー送り部材１０ｂ２を駆動する攪拌ギ
ア４５がそれぞれアイドラギア４６ａ、４６ｂ、４６ｃ
を介してかみ合い、一連のギア列を構成している。

【００４５】攪拌ギア４４は、図８に示すように、トナ
ー収容容器１０ａの側面壁に設けた穴に挿入してスナッ
プフィット４４ａにより組み付けて回転可能に軸支され
るとともに、第１トナー送り部材１０ｂ１の回動軸の一
方端を固定支持している。

【００４６】プロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ
に装着すると、画像形成装置Ａ側に設けたカートリッジ
駆動ギア２２（図２参照）とドラムギア４２（図９参
照）とがかみ合って、プロセスカートリッジＢの前記ギ
ア列に駆動が伝達される。

【００４７】（シャッタ部材）図６において、プロセス
カートリッジＢの下部には感光体ドラム７が搬送される
記録媒体２に接触するための開口部１９が形成してあ
り、カートリッジ未使用時には開口部１９をシャッタ部
材３０で閉じることにより、感光体ドラム７を保護して
いる。このシャッタ部材３０は、図３に示すように、ト
ナー現像枠体１２の長手方向外側面に設けた軸３０ａを
中心に回動可能に支持されている。そして、前述したよ
うにプロセスカートリッジＢを装置本体に挿入すると
（図５参照）、シャッタ部材３０が開き、逆にプロセス
カートリッジＢを抜き取ると軸３０ａに取付けた捩じり
コイルバネ３０ｂ（図３参照）の付勢によってシャッタ
部材３０が自動的に閉じるように構成されている。

【００４８】（ハウジング構成）プロセスカートリッジ
Ｂのハウジング構成は、トナー収容容器１０ａを有し、
帯電ローラ８、現像ローラ１０ｄ、現像ブレード１０
ｅ、第１トナー送り部材１０ｂ１、第２トナー送り部材
１０ｂ２、攪拌ギア４４を支持するトナー現像枠体１２
と、廃トナー溜１１ｃを有し、感光体ドラム７、クリー
ニングブレード１１ａ、及び情報記録媒体５０を支持す
るクリーニング枠体１３とからなる。トナー現像枠体１
２及びクリーニング枠体１３は、ポリスチロール樹脂を
射出成形して形成したものであり、図９に示すように、
両枠体１２、１３をピン４１により回動可能に結合して
構成する。

【００４９】尚、両枠体１２、１３の材質は一般的にポ
リスチロール、アクリロニトリルブタジエンスチレン、
変成ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート等が
用いられているが、本実施例ではコスト低減のため安価
なポリスチロールを用いている。

【００５０】（情報記憶手段）図６に示すように、プロ
セスカートリッジＢのクリーニング枠体１３の先端部に
は情報記録媒体５０が設けられ、情報記録媒体５０に記
録された情報を読み出すもしくは情報記録媒体５０に情
報を書き込むための電極５０ａが外部に露出して設けて
ある。電極５０ａには、プロセスカートリッジＢの装置
本体装着時に装置本体側に設けられた接続手段５１が接
触する構成とされている。

【００５１】情報記録媒体５０内には各部品に対応した
番地が設けてあり、新しいプロセスカートリッジの製造
時には各番地に部品の使用環境温度対部品寿命（回転
数）が入力してある。

【００５２】尚、本実施例では情報記録媒体としてメモ
リ素子を用いているが、磁気テープ等の磁気記録媒体、
光ディスク等の光記録媒体、バーコード等を用いてもよ
い。

【００５３】（部品寿命）プロセスカートリッジの摺動
部品の寿命はそれぞれの摺動部品の機能が十分に発揮さ
れなくなったときであり、寿命の長さは、部品によって
それぞれ異なる。例えば軸受、ギア等の場合、相手材と
の材質の組み合わせ、摺動速度、圧接力、表面性、使用
温度環境等によって磨耗量及び変形量が異なる。また、
その機能によって磨耗量及び変形量の許容範囲が異な
る。

【００５４】例えば、図８に示した現像ローラ１０ｄの
接点バネ１０ｄ３のように導電性の摺動部品は、摺動に
よるメッキ層の磨耗や酸化被膜の形成などで導通性の低
下が起こる。或いは、現像ローラ１０ｄと感光体ドラム
７の間隔を一定に保つコロ１０ｅ１、１０ｅ２は肉厚が
非常に薄く、特に高温下では摩耗劣化が促進され、その
結果、現像ローラ１０ｄと感光体ドラム７の間隔が一定
に保てなくなる。このように摺動部品の寿命は様々な条
件によって左右される。

【００５５】以下図１及び図１０のブロック図に従って
更に詳細に説明する。

【００５６】新品のプロセスカートリッジＢが画像形成
装置Ａに装着されると、画像形成装置Ａの接続手段５１
にプロセスカートリッジＢの情報記録媒体５０が接続さ
れる。制御手段５４は、読み取り手段５３によって情報
記録媒体５０内に生産工程中に予め記録された各部品の
番地から各部品の使用温度環境対部品寿命時間或いは、
使用温度環境対部品寿命回転数を読み取る。更に駆動モ
ーター５７のオン／オフ回数が通常駆動モーター何回転
に相当するかの係数を読み取る。

【００５７】画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジ
Ｂが装着されると、駆動モーター５７が回転し前回転を
始める。その際画像形成装置Ａの持つ書き込み手段５２
によって駆動モーター５７のオンの１回目というデータ
が前記係数により換算され感光体ドラム回転数としてプ
ロセスカートリッジＢの情報記録媒体５０に書き込まれ
る。前回転がなされている間の駆動モーター５７の通電
時間は画像形成装置Ａ内でタイマー５８によりカウント
されプロセスカートリッジＢの感光体ドラム回転数に換
算される。

【００５８】更に画像形成装置Ａには、定着工程が高温
下で行われるため、前述のように、定着装置内５には温
調用のヒーター５６が配置されている。ヒーター５６は
画像形成装置Ａの置かれた温度環境が低温の場合、ヒー
ター５６の加熱の通電時間が長く、置かれた温度環境が
高温ならばヒーター加熱の通電時間は短くなるため、簡
単に実験でヒーター加熱通電対温度環境が求められ、こ
の定着用ヒーター５６への通電時間を計時手段たるタイ
マー５８等でカウントすることにより、画像形成装置Ａ
の置かれた温度環境、更にはプロセスカートリッジＢ内
の温度環境に換算することが可能であり、その温度環境
も同時に情報記録媒体５０に書き込まれる。

【００５９】さらに画像プリントが開始されると前述の
感光体ドラム回転数を読み取り、前記前回転時と同様に
して先に書き込まれた感光体ドラム回転数に加算され、
書き込まれる。更に前述と同様にしてその温度環境も同
時に情報記録媒体５０に書き込まれる。

【００６０】すでに画像形成装置に何度か着脱されたプ
ロセスカートリッジを画像形成装置Ａに装着しても、前
述の新品のプロセスカートリッジと同様に情報記録媒体
５０と画像形成装置Ａの間で情報の読み書きのやりとり
が行われる。

【００６１】以上のようにして書き込み、読み取られた
画像形成装置Ａ内の制御手段５４によりプリント１枚終
了毎、且つプロセスカートリッジＢが画像形成装置Ａに
装着される毎に、以下の計算がなされ、判断される。

【００６２】Ｘ＝（駆動モーターオン回数に係数で感光
体ドラム回転数に換算、更に温度環境条件対部品寿命回
転数から換算した値）Ｙ＝（駆動モーター通電時間を感光体ドラム回転数に換
算し、更に温度環境条件対部品寿命回転数から換算した
値）Ｎ＝（それぞれの摺動部品ごとの予め生産工程で書き込
まれた部品寿命の感光体ドラム換算の回転数）とすると、プロセスカートリッジの使用開始時はＮ＞Ｘ＋Ｙであり、それぞれの摺動部品のなかの一つでもＮ＝Ｘ＋Ｙとなったとき、そのプロセスカートリッジは寿命である
と判断される。但し、このプロセスカートリッジに従来
例で説明したアンテナ残検構成を具備した場合、Ｎ＝Ａ
＋Ｃになる前にトナーなしを検知した場合はその際にプ
ロセスカートリッジは寿命であると判断される。

【００６３】以上の判断が制御手段５４でなされると、
画像形成装置Ａの表示手段５５にプロセスカートリッジ
の寿命を知らせるメッセージが表示される。

【００６４】又、プリントが進行するに従い情報記録媒
体５０に書き込む以前に書き込まれた情報に追加するよ
うにしてもよいし、書き込む以前の情報を消去して、新
たに最新の計算された結果の情報を書き込んでもよい。
但し、生産時に書き込まれた情報は消去されることはな
い。

【００６５】上記のように、本実施例においては、プロ
セスカートリッジの摺動部品の劣化による画像不良の発
生前にプロセスカートリッジの寿命を正確に検知し、プ
ロセスカートリッジの交換時期を適切にユーザーに報知
することができる。

【００６６】実施例２図１１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を示す。

【００６７】本実施例の現像装置Ｃは、現像ローラのよ
うな現像剤担持体１０ｄと、この現像剤担持体１０ｄに
現像剤（トナー）を供給するために、内部にトナーを収
容した現像剤（トナー）収容部１０ａを有する現像手段
１０が、プラスチック製の枠体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から、感光体
ドラム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、トナー収容部１０ａ等の構成及び作
用は、実施例１と同様であり、同じ構成及び作用をなす
ものには、同じ参照符号を付し、説明を援用する。

【００６８】実施例３実施例１におけるプロセスカートリッジＢは単色画像を
形成するためのものであったが、プロセスカートリッジ
は単色の画像を形成する場合のみならず、複数の現像手
段を設け、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おいても
好適に使用できる。

【００６９】また、現像方式としても、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、クラウド現像法などの種々の現像法を用いることが
可能である。

【００７０】又、電子写真感光体としては、感光体ドラ
ムに限定されることなく、例えば、次のものが含まれ
る。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体
としては、例えばアモルファスシリコン、アモルファス
セレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）等が含まれる。又、前記感光体を搭載する形状とし
ては、例えばドラム状、ベルト状などの回転体及びシー
ト状などが含まれる。尚、一般的にはドラム形状または
ベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプ
の感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光
導電体を蒸着または塗工などを行ったものである。

【００７１】更に、帯電手段の構成も、前述した実施例
１ではいわゆる接触帯電方法を用いたが、他の構成とし
ても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、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、ドラムの
表面を一様に帯電する構成を用いてもよいことは当然で
ある。

【００７２】尚、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よい。

【００７３】又、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
ブラシなどを用いてもクリーニング手段を構成してもよ
い。

【００７４】更に、プロセスカートリッジとは、例えば
電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の一つを備
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、前述した実施例以外のものにも、例えば
電子写真感光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。電子写真感光体と
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、電子写真感光体
と、前記プロセス手段の２つ以上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。

【００７５】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
あるか、又は帯電手段、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
るか、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。

【００７６】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。

【００７７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、摺動部品の劣化による画像不良の発生前にプ
ロセスカートリッジ又は現像装置の寿命を正確に検知
し、プロセスカートリッジ又は現像装置の交換時期を適
切にユーザーに報知できるプロセスカートリッジ、現像
装置及び前記プロセスカートリッジ又は現像装置を備え
た電子写真画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置を示す構成図である。

【図２】プロセスカートリッジの着脱をガイドする左側
ガイド構成を示す説明図である。

【図３】プロセスカートリッジの外観を示す斜視図であ
る。

【図４】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着す
る途中の状態を示す内部説明図である。

【図５】プロセスカートリッジを画像形成装置に装着完
了した状態を示す内部説明図である。

【図６】実施例１のプロセスカートリッジを示す構成図
である。

【図７】図６の帯電手段の構成を示す断面図である。

【図８】図６の現像手段の構成を示す断面図である。

【図９】プロセスカートリッジの駆動伝達手段の構成を
示す説明図である。

【図１０】プロセスカートリッジと画像形成装置の情報
処理手段を示すブロック図である。

【図１１】実施例２の現像装置を示す構成図である。

【符号の説明】

３搬送手段７感光体ドラム（電子写真感光体）８帯電ローラ（帯電手段）１０現像手段１０ｄ現像ローラ（現像剤担持体）１１クリーニング手段５０情報記録媒体５２書き込み手段５３読み取り手段５４制御手段５５表示手段５８タイマー（計時手段）Ａ電子写真画像形成装置ＢプロセスカートリッジＣ現像装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
プロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体と、前
記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、情報記録
媒体とを有し、前記電子写真画像形成装置本体が、前記
情報記録媒体と接続する接続手段と、前記情報記録媒体
の情報を前記接続手段を通じて読み取る読み取り手段
と、前記情報を加工する制御手段と、前記制御手段で加
工された情報を前記情報記録媒体に書き込む書き込み手
段と、前記制御手段で加工された情報を表示する表示手
段と、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】前記情報記録媒体にはプロセスカートリ
ッジ内の部品情報が書き込まれていることを特徴とする
請求項１のプロセスカートリッジ。
【請求項３】前記部品情報は部品毎の寿命換算式であ
ることを特徴とする請求項２のプロセスカートリッジ。
【請求項４】前記部品情報はプロセスカートリッジ生
産時に書き込まれ、消去不可能であることを特徴とする
請求項２のプロセスカートリッジ。
【請求項５】前記電子写真画像形成装置本体が前記情
報記録媒体の情報を消去する消去手段を有することを特
徴とする請求項１のプロセスカートリッジ。
【請求項６】前記情報記録媒体に書き込まれる情報
は、プロセスカートリッジの部品寿命計測情報であるこ
とを特徴とする請求項１のプロセスカートリッジ。
【請求項７】前記電子写真画像形成装置がプロセスカ
ートリッジ駆動モーターの通電時間、定着ヒーターの通
電時間をカウントする計時手段を有することを特徴とす
る請求項６のプロセスカートリッジ。
【請求項８】前記制御手段は、前記計時手段、読み取
った前記部品情報、及び部品寿命計測情報から表示手段
を制御することを特徴とする請求項７のプロセスカート
リッジ。
【請求項９】現像剤残量検知手段を有し、検知された
現像剤残量が前記部品寿命情報の一つであることを特徴
とする請求項８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とは、前記
プロセス手段としての帯電手段、現像手段又はクリーニ
ング手段と、前記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請求項１から９のうちいず
れかひとつのプロセスカートリッジ。
【請求項１１】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、現像手段及びクリーニ
ング手段の少なくとも一つと、前記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請求項１
から９のうちいずれかひとつのプロセスカートリッジ。
【請求項１２】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現像手段と、前記電子写真感光体
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請求
項１から９のうちいずれかひとつのプロセスカートリッ
ジ。
【請求項１３】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置
において、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光
体に作用するプロセス手段と、情報記録媒体とを有し、
電子写真画像形成装置本体が、前記情報記録媒体と接続
する接続手段と、前記情報記録媒体の情報を前記接続手
段を通じて読み取る読み取り手段と、前記情報を加工す
る制御手段と、前記制御手段で加工された情報を前記情
報記録媒体に書き込む書き込み手段と、前記制御手段で
加工された情報を表示する表示手段と、を有するプロセ
スカートリッジを、装置本体に取外し可能に装着するた
めの装着手段と、（ｂ）前記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電子写真画像形成装
置。
【請求項１４】前記情報記録媒体にはプロセスカート
リッジ内の部品情報が書き込まれていることを特徴とす
る請求項１３の電子写真画像形成装置。
【請求項１５】前記部品情報は部品毎の寿命換算式で
あることを特徴とする請求項１３の電子写真画像形成装
置。
【請求項１６】前記部品情報はプロセスカートリッジ
生産時に書き込まれ、消去不可能であることを特徴とす
る請求項１４の電子写真画像形成装置。
【請求項１７】前記情報記録媒体の情報を消去する消
去手段を有することを特徴とする請求項１３の電子写真
画像形成装置。
【請求項１８】前記情報記録媒体に書き込まれる情報
は、プロセスカートリッジの部品寿命計測情報であるこ
とを特徴とする請求項１３の電子写真画像形成装置。
【請求項１９】プロセスカートリッジ駆動モーターの
通電時間、定着ヒーターの通電時間をカウントする計時
手段を有することを特徴とする請求項１８の電子写真画
像形成装置。
【請求項２０】前記制御手段は前記計時手段、読み取
った前記部品寿命情報、部品寿命計測情報から表示手段
を制御することを特徴とする請求項１９の電子写真画像
形成装置。
【請求項２１】現像剤残量検知手段を有し、検知され
た現像剤残量が前記部品寿命情報の一つであることを特
徴とする請求項２０の電子写真画像形成装置。
【請求項２２】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、現像手段又はクリーニ
ング手段と、前記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請求項１３から２１のうち
いずれかひとつの電子写真画像形成装置。
【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、現像手段及びクリーニ
ング手段の少なくとも一つと、前記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請求項１
３から２１のうちいずれかひとつの電子写真画像形成装
置。
【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現像手段と、前記電子写真感光体
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請求
項１３から２１のうちいずれかひとつの電子写真画像形
成装置。
【請求項２５】現像剤収容部を備えた現像手段を有
し、電子写真画像形成装置本体に脱着自在な現像装置に
おいて、情報記録媒体を有し、前記電子写真画像形成装
置本体が、前記情報記録媒体と接続する接続手段と、前
記情報記録媒体の情報を前記接続手段を通じて読み取る
読み取り手段と、前記情報を加工する制御手段と、前記
制御手段で加工された情報を前記情報記録媒体に書き込
む書き込み手段と、前記制御手段で加工された情報を表
示する表示手段と、を有することを特徴とする現像装
置。
【請求項２６】前記情報記録媒体には現像装置内の部
品情報が書き込まれていることを特徴とする請求項２５
の現像装置。
【請求項２７】前記部品情報は部品毎の寿命換算式で
あることを特徴とする請求項２６の現像装置。
【請求項２８】前記部品情報は現像装置生産時に書き
込まれ、消去不可能であることを特徴とする請求項２６
の現像装置。
【請求項２９】前記電子写真画像形成装置本体が前記
情報記録媒体の情報を消去する消去手段を有することを
特徴とする請求項２５の現像装置。
【請求項３０】前記情報記録媒体に書き込まれる情報
は、現像装置の部品寿命計測情報であることを特徴とす
る請求項２５の現像装置。
【請求項３１】前記電子写真画像形成装置が、現像剤
担持体駆動モーターの通電時間、定着ヒーターの通電時
間をカウントする計時手段を有することを特徴とする請
求項３０の現像装置。
【請求項３２】前記制御手段は前記計時手段、読み取
った前記部品寿命情報、部品寿命計測情報から表示手段
を制御することを特徴とする請求項３１の現像装置。
【請求項３３】現像剤残量検知手段を有し、検知され
た現像剤残量が前記部品寿命情報の一つであることを特
徴とする請求項３２の現像装置。