JPS5961849A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像形成装置の本体に対して着脱可能で、消耗
部品を内包奏するプロセスカートリッジの交換時期の設
定及び交換に伴う表示に関するものである。

一般に電子写真を適用した複写装置では、その使用が長
時間に及ぶと感光体の交換、現ｒ象剤の補給や交換、帯
電線の清掃、その他消耗部品の交換や、交換に伴う調整
が必要で、このような保守作業は専門のサービスマンが
行なっている。しかし、この複写装置を常時良好な状態
で作動させるのに、上記専門知識をもつサービスマンに
頼ることなく、保守作業をする手法が今日提案されてい
る。その−例とは、装置に内包する放電器、現像器、感
光ドラム等の各消耗部品を単体又は組合わせたものを一
体化し、本体装置に対して着脱可能にし、交換を要する
とき新しいものと交換するものである。このように交換
するものをプロセスカートリッジと称すると、このカー
トリッジの交換時期を決定する基準としては、現像剤の
量、感光体の寿命、帯電器のコロナワイヤの汚染等があ
り、それらが使用限界に達しだとべ又はそれ以前に操作
者に新しいカートリッジとの交換の必要性を知らせる必
要がある。

このような交換時期を操作者に知らせる方法として次の
ものが考えられる。

（１）　　カートリッジ内に内包された一定量の現像剤
を使い切り、画１象が形成できなくなったら操作者が新
しいカートリッジと交換する。

（２）　　コピーを一枚形成する都度、カウンターでコ
ピ一枚数をカウントして、所定枚数に達したら、カート
リッジの寿命が来たと判断しこれを表示し、この表示に
従い操作者が新しいカートリッジと交換する。

しかしながら、上記（１）の方法では、原稿の濃度や黒
部の画鐵面積により交換時期が相違し、現像剤が残って
いるにも拘らず、感光体の劣化や帯電線の汚染で使用に
耐えない画像を得る恐れがある。又、後者の（２）の方
法では、はぼ感光ドラムの寿命や帯電線の汚染に対して
コピ一枚数が比例するので、割合正確な交換時期を検知
することが出来るが、次のような欠点をもつ。

即ち、一般に複写装置では、複写動作の際に前回転や後
回転を実施する。即ち、前回転とは程 原稿の複写工数の前に、帯電と一様な光照射で例えば１
回転予備回転を行なわせる。まだ、後回転とは原稿の複
写工程終了後に、感光体の履歴を消去するために、例え
ば１回転だけ帯電と同時に一様な光照射で１回転を行な
わせる。このような場合には、１枚のみのコピーを何回
も行なった場合と、連続コピーを行なった場合とでは、
連続コピーでは前回転や後回転は最初と最后にしかない
ため、１枚コピーを繰り返すときと比べ、コピ一枚数の
みを基準に比較した場合、帯電器への通電時間や感光体
が受ける光照射の時間が大きく変わってしまう。ところ
が、一般に帯電ワイヤの汚れについてはその通電時間に
比例すると考えられ、又表面電位の低下や残留電位の上
昇の如き感光体の劣化に関しては、感光体の受ける帯電
−露光の繰り返し回数や感光体の受ける光照射の時間に
比例するものである。

更に種々のサイズの原稿からコピーを形成する場合、一
般に原稿の長さによって１コピー当たりの帯電器への通
電時間や、感光体の受ける帯電時間及び光照射時間が変
る。この様な原稿の長さを無視し、コピ一枚数のみをカ
ウントする方法では放電器や感光体の正確な寿命を検知
できない恐れがある。

本発明の目的は上記問題点を解決し、プロセスカートリ
ッジの正確な交換時期の設定を提供するものである。更
には、この交換時期の設定に基きプロセスカートリッジ
を交換することで常時高品質の画ｆ象を形成することを
目的とする。

以下、本発明の詳細を実施例及び図面に従って説明する
。

第１図は本発明の一実施例を適用した電子写断 真複写装置の主要部輯面図である。

図の装＃１は電子写真法を用いた複写装置で、導電性ド
ラム基体上に光導電層を設けた感光ドラム２が、矢印方
向に回転可能なように軸支されてｈる。このドラム２の
周囲にはドラムの回転方向に従って、コロナ放［器３、
短焦点光学素子アレイ４、現像器５、転写コロナ放電器
６、クリーニング器７が配設されている。そしてこの装
置１では、感光ドラム２と共に放電器３、現像器５、そ
してクリー二／グ器７が筐体８により一体的に支持され
ている。この筐体８は本体側に固設されているガイドレ
ール９ＶＣより案内支持され、本体装置に対して自由に
着脱される。

上記複写装置においては、コロナ放電器３で感光ドラム
２の表面を所定極性で均一に帯電し、次いで装置本体上
部の往復移動する原稿台１゜の原稿ランプ１１で照明し
、反射光を素子アレイ４を介してドラム２上に露光して
潜「象を形成する。形成された潜像は、磁石ローラ上【
磁性トナーを支持する現像器５により現像され、その現
除像は転写コロナ放電器６により転写材に転写される。

この転写材は転写材供給トレイ１２に操作者の手動作に
より供給され、搬送ローラ１３とタイミングローラ１４
を介して転写部に搬送される。転写を終了した転写材は
分離手段１５により分離され、移動路１６を介して定着
器１７に送られて定着され、更に排出ローラ１８を介し
て排紙トレイ１９上に送り出される。

第２図は、上記本体装置とプロセスカートリッジとの着
脱関係を示す斜視図で、上記感光ドを引出すことにより
行う。図中の矢印２１はプロセスカートリッジの着脱に
ともなう筐体の移動方向を示す。

第３図（ａ）は、上記第１図の複写装置におけるプロセ
スカートリッジの交換時期の決定方法のブロック図を示
す。図において高圧電源２２はコピー動作のために別の
信号発生回路２３からの制御信号により動作する。そし
て、この高圧電源からの高電圧は、第１図の放電器３又
は６に対応する放電器２４に供給される。一方、高電圧
を出すための信号発生回路２３は、常時発生しているク
ロックパルス発生回路２５からのパルス信号をＡＮＤ回
路２６により、高圧が発生している間のみクロックパル
スとして取り出され、それはカウンタ回路２７に入力さ
れる。

そして、このカウンタ回路２７の中のカウントによる量
を予めカートリッジの使用限界時を示す出力回路２８か
らの出力信号とを比較回路２９で比較する。そして、カ
ウンタ回路２７内のデータと出力回路のデータとの比較
において、前者が後者を越えるか等しくなったとき、表
示回路３０を駆動してカートリッジを交換することを表
示する。

上記制御回路のカウンタ回路内に設けるメモリ素子とし
ては、従来の不揮発性ＲＡＭが使用でき、この場合、本
体の電源を切ることでメモリ内容を消去することになる
。そのためカートリッジが有効に作用する期間以上に渡
り機能する電池２９ａの併用が必要となる。この電池は
新たなカートリッジ２０を本体装置に装填したとき交換
する。一方、後者のメモリの場合は電源を必要としない
ので取扱いが簡単である。

更に、表示回路３０としては、交換を促す所定のランプ
の点灯や、交換を表示したデスプレイの点灯、その他音
声による表示等がある。

上記構成より放電器への通電時間が検知されその結果、
通電量に比例して劣化する感光体の劣化度合や、放電ワ
イヤの汚れ具合などが原稿に左右されず正確に検知し、
その結果を表示す図で、ここでは上記高圧電源を制御す
る信号発生回路２３からの発生信号は、モータ３１を駆
動し、とのモータ３１は必要に応じて限速歯車を介して
表示用の回転板３２を回転させる。この３２の表面は緑
と赤の領域に色分けしである。

この回転板３２は本体装置の筐体壁に設けた小開口から
観察する。即ち、小開口が緑を表示している間は使用可
能であり、これが赤に変わると装填中のカートリッジを
交換しなければならないことを意味する。また、この様
な回転板３２はカートリッジの交換にともない、始動位
置に戻す必要がある。従って、回転板３２はモータ３１
の駆動軸と回転板３２の回転軸との間踵必要に応じてワ
ンウェイクラッチ３３や、クリック機構を取付け、手動
回転により始動位置に戻す。

上記実施例の他に、放電器への通電量を積分のシールド
板に流れる電流を積分してもよい。

第４図（ａ）、　（ｂ）はその一実施例を示すブロック
図で、第４図（ａ）はコロナ放電極へ印加する電圧を積
分する手段として積算通電時間計を用いている。具体的
にはテルモタイマー（商品名）を適用する。この素子は
通電時間に比例して指標が移動するもので、この指標の
位置を確認することで、装填中のカートリッジの交換時
期を知ることができる。この様な素子に抵抗素子几を介
してコロナ放電器２４に印加する電圧の一部を導くこと
てより、この放電器に対する印加電圧の積分が可能とな
る。

次の第４図（ｂ）の実施例は、上記第４図（ａ）の積算
通電時間計への入力電圧を第３図（ａ）のＡＮＤ回路２
６に印加するものである。これによりコロナ放電器２４
へ通電している間、パルス信号がカウンタ回路に入力さ
れる。従って、コロナ放電時間を積分することが可能と
なる。

ところで、上記第４図の実施例では、コロナ放電器の放
電極へ印加する電圧を積分する例について述べたが、同
じコロナ放電器を対象にする場合でも、シールド板に流
れ込む電流を積分の対象としても良い。

上記積分の対象としては、プロセスカートリッジ内に設
は光源への通電量を検知する方法もある。光源の例とし
ては第１図に示すように前露光に用いるための豆ランプ
を配列した光源３４が考えられる。この光源はクリーニ
ング後の感光ドラムに光を照射して前回工程の履歴やメ
モリを消去し、次の帯電工程を行なうために設けである
。この場合にてもランプ３４への通電時間は第３図又は
第４図と同様な構成で検知できたとえば第３図の高圧電
源２３がここではランプ点灯電源、放電器２４がランプ
３４となる。

この方法によれば、感光ドラムの受ける光照射の時間を
正確に検知出来るだめ、感光ドラムが受ける光照射の時
間にほぼ比例して疲労や劣化する場合には、感光ドラム
の正確な寿命検知となり得るものである。

又、他の実施例として、プロセスカートリッジ内にある
現像器５へ印加される現像バイアスの通電時間を検知し
てもよい。具体的には現ｒ象器５の磁石ローラやスリー
ブに対して現像時に印加する現像バイアスを検知し、こ
れを積分する。この実施例によれば、現像時はカートリ
ッジが実際に画像形成を行なっているときなので、感光
ドラムの回転数やコピ一枚数を検知する場合よりも、よ
り高い精度でカートリッジの使用量を検知することが可
能となる。この現ｒｌｊ！バイアスの場合も、先の第３
図と第４図の構成を適用することができる。

ところで、−Ｆ記交換時期を操作者に知らせる表示手段
やメモリは、本体装置に設けても良いし、カートリッジ
側に設けても良い。特にカートリッジ側に設ける場合は
、本体からメモリや表示手段を駆動するための電源を受
ける。この−の本体に対して画質や現像色の異なる複数
のカートリッジを適用する場合、各カートリッジごとに
交換時期を操作者に知らせることができる点にある。

本体に表示する例としては、第２図の本体筐体の上部の
表示部３５がある。この表示部は上記第３図の表示回路
３０の出力でランプ３６を点灯し、乳白色プラスチック
の裏面に書いだ「カートリッジを交換して下さい」の文
字を透過式で表示する（第３図）。その他の方式として
は、上記の如く表示回路３ｏの出力で液晶デスプレイを
作動しても、又は合成声音を発生させても良い。

次に、回転板３２を用いて本体に表示する場合の実施例
を第５図に図示する。

図中３８は本体の筐体で観察用の開口３８ａを有してい
る。そして、この開口３８ａからは、内部に配設した回
転板３９の一部が見える。この回転板３９は矢印方向に
モータ３１（第４図）で駆動される。なおこの回転板の
開口３８ａ側には装填中のカートリッジが使用可能であ
ることを示す青域３９ａと、使用不可を示す赤城３９ｂ
とに色分けしである。上記の様に回転板３９は第４図の
モータ３１で駆動され、開口３８ａが回転板３９の赤城
で埋ったとき、カートリッジを交換してもらう。新しい
カートリッジとの交換後は、回転板３９を手動により矢
印方向に回転させ、回転板のライン３９ｃを筐体のスタ
ート表示の矢印３８ｂに合せる。なお、軸４゜は一方向
クラッチ４工によりモータ３１に連結されているから、
逆転し交換時期を遅れて表示することがない。

第６図はカートリッジ４２側に表示する場合の実施例を
示す説明図で、本体１に装填されるカートリッジ４２内
の回転板４３は、本体側のモータ３１の回転軸に設けた
継手４４とカートリッジ側の回転軸４５の継手４６が結
合し、とのモータ３１の回転が伝達される。回転板４３
の表示は第５図の場合と基本的には同一で、カートリッ
ジの開口４２ａそして前とびらの開口２０ａが回転板４
３の界域で埋ったらカートリッジを新しいものと交換し
てもらう。

同様にカートリッジ側にランプで表示する場合には、モ
ータ３１が第３図の表示回路３０になり、継手が電気接
点であるコネクタに、そして軸４５が電気コードになり
回転板がランプになる。

ところで、カートリッジは、その一部を交換することで
再度使用できる場合、第５図の如睡回転板を始動位置に
復帰できる構成を採用する。

以上説明したように本発明によれば、放電器への通電量
などの実際に画１象形成に用いる手段に対する通電量か
ら判断するので、連続コピーや一枚コピーを任意に行な
っても正確にカート能となる。

なお、本発明においては、カートリッジに内包する消耗
部品を実施例のものに限定するものではなく、例えばコ
ロナ放電器と感光体のみのカートリッジに対しても本発
明は有効に作用する。更に、適用機種については、複写
装置に限らず、その他ファクシミＩＪや画１１形成装置
のプロセス部分にも適用できる。本発明で用いる積分と
は、通電量の全体を見るという意味であり、実際の通電
量を総て検知する場合の外、総電流量に置換わるトリガ
ー信号を読取るものをも含む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用し得る複写装置の要部図は表示部
の具体例を示す部分斜視図、第６図はカートリッジ側の
表示部を示す説明図である。 図において、２６はＡＮＤ回路、２３は高圧電源ＯＮ信
号発生回路で、通電時間の検知手段、３０は表示回路、
３６はランプ、３２は回転板でカー）　ＩＪツジの交換
を表示するのに用いられる０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　消耗部品を内包し本体装置に対して着脱可能
   なプロセスカートリッジを装填する画１象形成装置にお
   いて、 上記カートリッジて内包した部品に通電しできた時間を
   検知する手段と、この検知信号に基いて上記カー）　Ｉ
   Ｊツジの交換時期を促す表示手段とを有する画像形成装
   置。 （２）上記通電時間の検知は、コロナ放電器に対する通
   電を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の画１
   象形成装置。 （８）上記通電時間の検知は、露光用ランプに対する通
   電を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の画像
   形成装置。 （４）上記通電時間の検知は、現像器への現ｒ象バろ イアス寛圧を対象と契許請求の範囲第（１）項に記載の
   画像形成装置。