JPH11143308A

JPH11143308A - 電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH11143308A
Application number: JP9320440A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sakai; 宏明酒井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジの寿命検知および使用
状況の管理をコストアップすることなく簡単に行い、安
定して画像形成を行う。【解決手段】感光体ドラム１の非画像域にプロセスカ
ートリッジＣのシリアル番号をバーコードにて記録し、
一方、装置本体の不揮発性メモリー１０６にそのシリア
ル番号とそれに対応する使用状況、例えば感光体ドラム
１の回転数、または帯電ローラ６の高圧印加時間を記憶
する。装置本体に設けたバーコードリーダーによってシ
リアル番号を読みとると共に、その番号に対応した上記
回転数または高圧印加時間をメモリー１０６から取り出
して比較することにより、プロセスカートリッジの寿命
を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリンタ
（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、あるい
は電子写真複写機など電子写真画像形成方式を利用して
記録媒体に画像を形成する画像形成装置、および前記画
像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を応用した画像形成
装置としてレーザプリンタ等が知られている。図４に、
電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という）１と、
電子写真感光体１に作用する複数のプロセス手段とを備
えたプロセスカートリッジＣを、装着手段２０によって
装置本体に着脱可能としたレーザプリンタの一例を示
す。

【０００３】上記プロセス手段としては、感光体ドラム
１を帯電する帯電手段６、感光体ドラム１に形成された
静電潜像をトナーによって現像する現像装置３，および
感光体ドラム１に残留したトナーを除去するクリーニン
グ装置６を含み、これらの手段を一体としてプロセスカ
ートリッジＣを構成している。

【０００４】一方、装置本体には、露光装置２、転写手
段４、定着装置７、および記録媒体たる転写材Ｐを収納
する給紙カセットＴが設けられている。

【０００５】感光体ドラム１はその表面を帯電手段であ
る帯電ローラ６により所望の電位に帯電される。露光装
置２は、所望電位に帯電された感光体ドラム１の表面に
対して、画像情報に応じたレーザ光Ｌをオン/ オフさせ
て照射し、電荷を除電することで静電潜像を感光体ドラ
ム１上に形成する。

【０００６】現像装置３は現像剤（以下「トナー」とい
う）を収容する現像容器３２、および現像スリーブ３１
から構成される。現像スリーブ３１からは、静電潜像に
応じてトナーが供給され、感光体ドラム１上にはトナー
像が形成される。

【０００７】一方、転写材Ｐが、給紙カセットＴからレ
ジストローラ８にタイミングを合わせられて搬送路を介
して転写部に供給される。

【０００８】そして、感光体ドラム１上のトナー像は、
転写部に到達した転写材Ｐ上に、転写手段である転写ロ
ーラ４の作用により転写される。転写材Ｐは定着装置７
に送られ、転写材上の未定着トナー像が定着装置７によ
り加熱加圧されることで転写材に永久定着され、画像形
成装置外に排出される。

【０００９】なお、転写時に感光体ドラム１上に残った
トナーや紙粉などはクリーニング装置５によって取り除
かれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、レーザ
プリンタ等の電子写真画像形成装置において、メンテナ
ンス性の利点から、感光体ドラム、トナーを収容した現
像装置、クリーニング装置、および帯電手段を一つにま
とめたプロセスカートリッジ方式が、近年、主流となっ
ている。

【００１１】しかしながら、ネットワーク環境で使用さ
れる場合が増加するにつれて紙種の多様化（サイズや秤
量等）やプリントモードの増加（両面プリントやトナー
セーブモード）に伴い、プロセスカートリッジを構成す
る画像形成部品である感光体ドラム、現像装置、クリー
ニング装置、帯電手段、トナーの耐久性（使用量）に大
きなばらつきが生じるようになったため、プロセスカー
トリッジの寿命を判断するときに不都合が生じるように
なった。

【００１２】トナーの残量については容易に検知可能で
あり、トナーがなくなったところで寿命と判断できる
が、感光体ドラムの寿命、もしくは他の部品については
その判断が困難である。これは印字率の違いと紙の長さ
により感光体ドラムを含めた駆動部品の使用状態が大き
く異なるためであり、トナーの消費率に対して感光体ド
ラムが先に寿命となった場合、帯電不良等の画像問題が
生じる。

【００１３】この問題を解決するために、従来はメカニ
カルに感光体ドラムの回転数を計数するか、もしくはプ
ロセスカートリッジに記憶装置を設け、プロセスカート
リッジの使用状況を記憶する方法（特公平０７−００４
３５４９号参照）が提案されている。

【００１４】本発明は上記のような電子写真画像形成装
置およびプロセスカートリッジをさらに発展させたもの
である。

【００１５】従って、本発明の目的は、プロセスカート
リッジの寿命検知および使用状態の管理をコストアップ
することなく簡単に行うことができるプロセスカートリ
ッジおよび前記プロセスカートリッジを着脱自在とした
電子写真画像形成装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジにて
達成される。要約すれば、本発明は、プロセスカートリ
ッジを着脱可能で、記録媒体に画像を形成するための電
子写真画像形成装置において、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を有し、前記
電子写真感光体またはプロセスカートリッジに含まれる
回転部材に対してプロセスカートリッジを識別可能な２
値化情報を記録したプロセスカートリッジを取り外し可
能に装着するための装着手段と、前記２値化情報を非接
触で認識可能な読み取り手段と、前記プロセスカートリ
ッジの使用状態を記憶する不揮発性メモリーとを具備す
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１７】前記不揮発性メモリーに記憶する前記プロ
セスカートリッジの使用状態は、前記電子写真感光体の
回転時間を含むことが好ましい。別の態様によれば、前
記不揮発性メモリーに記憶する前記プロセスカートリッ
ジの使用状態は、前記電子写真感光体を帯電する帯電時
間を含むことが好ましい。

【００１８】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、記録媒体に画像を形成する
ための電子写真画像形成装置において、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を有
し、前記電子写真感光体または前記プロセスカートリッ
ジに含まれる回転部材に対して、前記プロセスカートリ
ッジが有する像形成条件を２値化情報として記憶したプ
ロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装
着手段と、前記２値化情報を非接触で認識可能な読み取
り手段と、前記像形成条件を変更する変更手段とを具備
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。

【００１９】前記像形成条件は、前記電子写真感光体を
帯電する帯電時間量を含むことが好ましい。別の態様に
よれば、前記像形成条件は、前記電子写真感光体を露光
する露光強度を含むことが好ましい。さらに別の態様に
よれば、前記像形成条件は、前記電子写真感光体の潜像
を現像するための現像バイアスを含むことが好ましい。

【００２０】また、本発明による他の態様によれば、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
るプロセス手段とを有し、前記電子写真感光体または前
記プロセスカートリッジに含まれる回転部材に対して、
前記プロセスカートリッジを識別可能な２値化情報を記
録するとともに、前記画像形成装置本体に前記２値化情
報を非接触で認識可能な読み取り手段と、前記プロセス
カートリッジの使用状態を記憶する不揮発性メモリーと
を具備することを特徴とするプロセスカートリッジが提
供される。

【００２１】さらに、本発明による他の態様によれば、
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像担持体にプロセスカー
トリッジに作用するプロセス手段とを有し、前記電子写
真感光体または前記プロセスカートリッジに含まれる回
転部材に対して、前記プロセスカートリッジが有する像
形成条件を２値化情報として記録するとともに、前記画
像形成装置本体に前記プロセスカートリッジの２値化情
報を非接触で認識可能な読み取り手段と、前記像形成条
件を変更する変更手段とを具備することを特徴とするプ
ロセスカートリッジが提供される。

【００２２】上記の発明において、前記プロセス手段
は、少なくとも、前記電子写真感光体に帯電を行うため
の帯電手段、前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像する現像手段、前記電子写真感光体に残留したト
ナーを除去するためのクリーニング手段のいずれか一つ
であることが好ましい。

【００２３】また、上記の発明において、前記２値化情
報はバーコード情報であり、前記読み取り手段はバーコ
ードリーダであることが好ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子写真画像
形成装置およびプロセスカートリッジを図面に則して更
に詳しく説明する。なお、つぎに説明する実施例では、
本発明の電子写真画像形成装置およびプロセスカートリ
ッジは図４に示す電子写真画像形成装置およびプロセス
カートリッジに具現化されるものとする。したがって、
電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジの全
体的構成、機能についての詳しい説明は省略し、本発明
の特徴部について説明する。

【００２５】実施例１本発明の実施例１について図１から図３について説明す
る。本実施例は、電子写真感光体である感光体ドラムに
バーコード記録したプロセスカートリッジのシリアルナ
ンバーと、プロセスカートリッジ内の画像形成部品の使
用状況を記憶できる画像形成装置本体内の不揮発性メモ
リーについてであり、その不揮発性メモリーにはプロセ
スカートリッジのシリアルナンバーをバーコード情報と
して記録するとともに、プロセスカートリッジの使用状
況を記憶する。ここでの使用状況は感光体ドラム１をは
じめとする駆動部材の回転数、もしくは帯電手段の高圧
印加時間であり、その値を設計寿命と比較してプロセス
カートリッジの寿命を判断するものである。

【００２６】図１に感光体ドラム１にバーコード２００
をプリントした状態と画像形成装置本体側に設けられた
バーコード読取装置１００を示す。

【００２７】本実施例におけるバーコード２００はプロ
セスカートリッジＣのシリアル番号（製造番号）を情報
として含んでいる。バーコード読取装置１００は感光体
ドラム１の非画像域１ａに記録されたバーコード２００
に対し光源としてのＬＥＤ１０１により光を照射させ、
その反射光を受光素子としてのＰＩＮ−ＰＤ１０２で検
出する。とくに光源と受光素子については限定するもの
ではなく、汎用のバーコードリーダーに用いるもので十
分である。

【００２８】図２に示すブロック図において、制御装置
としてのＣＰＵ１０３により感光体ドラム１の回転に同
期させてＬＥＤドライバ１０４を駆動し、ＰＩＮ−ＰＤ
１０２によって検出された光強度信号をＡ／Ｄコンバー
タ１０５によりＣＰＵ１０３に２値化データ（情報）と
して取り込む。その反射光情報は光強度信号としてドラ
ムの回転速度（プロセススピード）に対応した２値化デ
ータが得られる。

【００２９】このように、一定の速度で回転する感光体
ドラム１にバーコード２００を記録することにより、読
取装置１００は固定の簡単なものにすることが可能であ
る。

【００３０】そして、シリアルナンバーによって識別さ
れたプロセスカートリッジの感光体ドラム１の回転数や
帯電手段６の帯電時間、現像装置３の回転数を不揮発性
メモリー１０６に格納し、これらと予め設定しておいた
それぞれの寿命とをＣＰＵ１０３に引き出して比較する
ことにより、プロセスカートリッジＣが正常に使用可能
かどうかを判断する。

【００３１】上記のように、画像形成部品単品の使用状
況を画像形成装置本体で管理することにより、プロセス
カートリッジの交換、ジャム処理時の着脱を行ってもそ
の情報が失われることなく、寿命による画像不良等の問
題を防止できるプロセスカートリッジを提供することが
できる。

【００３２】本実施例は図１に示したように、感光体ド
ラム１の非画像域１ａにバーコード記録を行った例を示
したが、本実施例の変形例として、図３に示すように、
感光体ドラム１の側面１ｂにバーコード記録することも
できる。

【００３３】この場合、プロセスカートリッジの側面に
バーコード情報の読取用検出穴を開ける必要があるが、
ＬＥＤ１０１とＰＩＮ−ＰＤ１０２を側面の電装基盤に
実装できるため、図２に示したブロック図を１枚の基盤
上に実現可能となり、バーコードリーダ部分を簡単で安
価に構成できる。

【００３４】また、本実施例では、感光体ドラムにバー
コード記録を行った例を示したが、プロセスカートリッ
ジにおいて他の駆動ギヤ等の回転部材にバーコード記録
を行っても同様の効果が得られるのはもちろんである。

【００３５】上記のように本実施例においては、プロセ
スカートリッジの感光体ドラム等の回転部材にシリアル
ナンバーをバーコード記録することにより、安価な構成
で非接触読み出しが可能となり、そのシリアルナンバー
に対応した使用状況を画像形成装置本体内に設けた不揮
発性メモリーに記憶することにより、画像形成部品の寿
命管理を行い、画像不良等の問題が発生する前にプロセ
スカートリッジの寿命をユーザーに知らせることができ
る。

【００３６】実施例２つぎに本発明の実施例２について説明する。

【００３７】実施例１では感光体ドラム１にプロセスカ
ートリッジのシリアルナンバーのみを記録し、そのプロ
セスカートリッジに対応する使用状況を画像形成装置本
体の不揮発性メモリーで管理する場合の例を示したが、
シリアルナンバー以外の情報として、感光体ドラムの感
度特性や帯電装置の帯電特性等の像形成手段を合わせて
バーコード記録することにより、プロセスカートリッジ
を画像形成装置に組み込んだときに最適な状態で使用で
きるように補正を行うことが可能となる。

【００３８】例えば、プロセスカートリッジ単体での特
性測定時（出荷チェック）において、感光体ドラムの白
地電位（Ｖｄ）が適性値（例えばＶｄ＝−６５０Ｖ）に
なる場合の帯電電流値を予めバーコード記録しておき、
画像形成装置本体の変更手段によりその情報を参照して
高圧出力を変更する。

【００３９】また白地電位補正後の状態において、明部
電位（Ｖｌ）が適性値（例えばＶｌ＝−１５０Ｖ）にな
るレーザー光量をバーコード記録し、高圧出力と同様に
レーザー光量を補正することにより、感光体ドラムの感
度ばらつきと、帯電装置の帯電能力のばらつきを補正す
ることができる。

【００４０】また、現像スリーブ３１と感光体ドラム１
の距離の測定値から現像バイアスの補正情報を加えるこ
とにより、濃度の安定した画像出力を行えるプロセスカ
ートリッジを提供することができる。

【００４１】上記のように、本実施例においては、シリ
アルナンバーの他にプロセスカートリッジを最適な条件
で使用できる画像形成装置の高圧出力やレーザー光量等
のパラメータを合わせてバーコード記録することにより
常に安定した画像形成を行うことができる。

【００４２】なお、上記実施例１、２においては、本発
明を、感光体ドラム、帯電手段、現像装置、クリーニン
グ装置を一体としたプロセスカートリッジに適用した場
合について説明したが、少なくとも、感光体ドラムと、
帯電手段、現像装置、およびクリーニング装置のいずれ
か一つとを一体としたプロセスカートリッジに適用でき
る。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジに
よれば、装置本体が、電子写真感光体またはプロセスカ
ートリッジに含まれる回転部材に対して前記プロセスカ
ートリッジを識別可能な２値化情報を記憶したプロセス
カートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段
と、前記２値化情報を非接触で認識可能な読み取り手段
と、前記プロセスカートリッジの使用状態を記憶する不
揮発性メモリーとを具備することにより、前記プロセス
カートリッジの寿命検知および使用状況の管理をコスト
アップすることなく簡単に行うことができ、よって画像
不良の発生を防止でき、常に安定した画像形成を行うこ
とができる。

【００４４】また、装置本体が、電子写真感光体または
プロセスカートリッジに含まれる回転部材に対して、プ
ロセスカートリッジが有する像形成条件を２値化情報と
して記憶したプロセスカートリッジを取り外し可能に装
着するための装着手段と、前記２値化情報を非接触で認
識可能な読み取り手段と、前記像形成条件を変更する変
更手段とを具備することによっても、上記と同様の効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体ドラム上のバーコードとバーコード読み
取り装置の配置を示す説明図である。

【図２】バーコード読み取り装置および不揮発性メモリ
ーを示すブロック図である。

【図３】感光体ドラム側面のバーコードとバーコード読
み取り装置の配置を示す説明図である。

【図４】従来のレーザープリンタの一例を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１感光体ドラム（電子写真感光体）３現像装置５クリーニング装置６帯電ローラ（帯電手段）２０装着手段１００バーコードリーダ（読み取り手段）１０６不揮発性メモリー２００バーコード（２値化情報）ＣプロセスカートリッジＰ転写材（記録媒体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロセスカートリッジを着脱可能で、記
録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置に
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
セス手段とを有し、前記電子写真感光体またはプロセス
カートリッジに含まれる回転部材に対してプロセスカー
トリッジを識別可能な２値化情報を記録したプロセスカ
ートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段
と、前記２値化情報を非接触で認識可能な読み取り手段
と、前記プロセスカートリッジの使用状態を記憶する不
揮発性メモリーとを具備することを特徴とする電子写真
画像形成装置。
【請求項２】前記不揮発性メモリーに記憶する前記プ
ロセスカートリッジの使用状態は、前記電子写真感光体
の回転時間を含む請求項１の電子写真画像形成装置。
【請求項３】前記不揮発性メモリーに記憶する前記プ
ロセスカートリッジの使用状態は、前記電子写真感光体
を帯電する帯電時間を含む請求項１の電子写真画像形成
装置。
【請求項４】プロセスカートリッジを着脱可能で、記
録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置に
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
セス手段とを有し、前記電子写真感光体またはプロセス
カートリッジに含まれる回転部材に対して、プロセスカ
ートリッジが有する像形成条件を２値化情報として記録
したプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するた
めの装着手段と、前記２値化情報を非接触で認識可能な
読み取り手段と、前記像形成条件を変更する変更手段と
を具備することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項５】前記像形成条件は、前記電子写真感光体
を帯電する帯電時間量を含む請求項４の電子写真画像形
成装置。
【請求項６】前記像形成条件は、前記電子写真感光体
を露光する露光強度を含む請求項４の電子写真画像形成
装置。
【請求項７】前記像形成条件は、前記電子写真感光体
の潜像を現像するための現像バイアスを含む請求項４の
電子写真画像形成装置。
【請求項８】前記プロセス手段は、少なくとも、前記
電子写真感光体に帯電を行うための帯電手段、前記電子
写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、
前記電子写真感光体に残留したトナーを除去するための
クリーニング手段のいずれか一つであることを特徴とす
る請求項１から７のいずれかの項に記載の電子写真画像
形成装置。
【請求項９】前記２値化情報はバーコード情報であ
り、前記読み取り手段はバーコードリーダである請求項
１または４の電子写真画像形成装置。
【請求項１０】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を有し、前記電子
写真感光体または前記プロセスカートリッジに含まれる
回転部材に対して、前記プロセスカートリッジを識別可
能な２値化情報を記録するとともに、前記画像形成装置
本体に前記２値化情報を非接触で認識可能な読み取り手
段と、前記プロセスカートリッジの使用状態を記憶する
不揮発性メモリーとを具備することを特徴とするプロセ
スカートリッジ。
【請求項１１】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像担持
体にプロセスカートリッジに作用するプロセス手段とを
有し、前記電子写真感光体または前記プロセスカートリ
ッジに含まれる回転部材に対して、前記プロセスカート
リッジが有する像形成条件を２値化情報として記録する
とともに、前記画像形成装置本体に前記プロセスカート
リッジの２値化情報を非接触で認識可能な読み取り手段
と、前記像形成条件を変更する変更手段とを具備するこ
とを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】前記プロセス手段は、少なくとも、前
記電子写真感光体に帯電を行うための帯電手段、前記電
子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手
段、前記電子写真感光体に残留したトナーを除去するた
めのクリーニング手段のいずれか一つであることを特徴
とする請求項９または１０のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】前記２値化情報はバーコード情報であ
り、前記読み取り手段はバーコードリーダである請求項
１０または１１のプロセスカートリッジ。