JPS5961854A - プロセスカ−トリツジ及びこのカ−トリツジを使用する画像形成装置 - 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、消耗部品を内包し本体装置に対して着脱可能
にしたプロセスカートリッジ、及びこのカートリッジを
装填する画像形成装置に関するものである。

一般に電子写真法を適用した複写装ｆｆｆｉ例にとると
、その使用が長時間に及ぶと感光体の交換、現像剤の補
給や交換、帯電線の清掃、その他調整や交換が必要で、
このような保守作業は、専門のりｍ−ビスマンが行って
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、上記専門知識を持−クリ゛−ビスマンに頼る
ことなく、保守作業をする手法が提案されている。その
−例として、装置に内包する放電器、現像器、感光ドラ
ム等の各構成部材を単体、又は組合せたものを本体装置
に対して着脱可能に構成し、本体に対して単に交換する
ことで保守を行なう方法である。そして、このような消
耗部品を本体に対して着脱し得るものをプロセスカート
リプロセス部をカートリッジ化することで、文字複写や
写真複写用のカートリッジを作成すれば、同一の本体装
置を多機能に使用することが可能となる。

しかし、上記の様なプロセスカートリッジは、消耗部品
を主体に構成されるから、その使用期間にも自ずと限界
を生じる。この限界の原因として考えられることは、カ
ートリッジに内包する各部材により異なるが、例えば（
１）現像剤の消耗、（２）感光体の劣化、（８）帯電線
の汚染、更には（４ン感光体を構成する物質の経時変化
や（５）同じく経時変化による現像剤の劣化や固化吟が
ある。

上記原因のうち（１）は、画像が出なくなるので容易に
使用限界か否かの判断ときるが、他のものはその判断が
難かしく、限界を越えたカートリッジを知らずに使用し
、画質が低下した複写物を得ることが考えられる。

本発明の目的は、上記問題全解決し１、プロセスカート
リッジの使用限界を正確に判断することを可能にするも
のである。また、普通の本体に複数のカートリッジを目
的に合せて装填する装置においては、この装填するカー
トリッジごとにその使用限界を判断することを可能にす
ることを目的とするものである。

以下、本発明を電子写真複写装置を例にとり、詳しく説
明する。

第１図は本発明の一実施例を適用した電子写真複写装置
の主要部側面図である。

図の装置ｌは電子写真法を用いた複写装置で、導電性ド
ラム基体−ヒに光導電層を設は穴感光ドラム２が、矢印
方向に回転可能なように軸支されている。このドラム２
の周囲にはドラムの回転方向に従って、コロナ放電器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ｌでは、感光ドラム２と共に放電器３、現像器５そ
してクリーニング器７が筐体８によりプロセスカートリ
ッジ２０として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９により案内支持
され、本体装置に対して着脱される。

上記複写装置においては、ランプ１１により前露光され
た後、コロナ放電器３で感光ドラム２０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１０の原稿をランプ１１で照明し、反射光を素子ア
レイ４を介してドラム２上に露光して潜像を形成する。

形成されたａ像は、磁石ローラにより保持された磁性ト
ナーが現像器５により供給され現像される。この現像像
は次に転写コロナ放電器６によシ転写材に転写される。

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１４ｔ−
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１６ｔ−介して定着
器１７に送られて定着され、更に排出ロー２１８ｔ−介
して排紙トレイ１９上に送り出される。

第２図は上記装置本体とプロセスカートリッジ２０との
着脱関係を示す斜視図で、上記感光ドラムを内包するプ
ロセスカートリッジは、本体の前とびら２１ｔｌ−開け
、操作者が手動作で筐体８を引出すことにより行う。図
中の８ａは前露光用の開口で、矢印２２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図は上記カートリッジ２０の斜視図を示し、手前側
が装填時に奥側となる部分である。

この奥側の筐体８ｂの壁面には、本体装置に装填したカ
ートリッジの位置を正しく補正するための位置決めピン
２３と、上記帯電器３に高圧電圧を供給するためのコネ
クタ２４と、現像器５ヘバイアス電圧を印加するための
コネクタ２６と、感光ドラム２を駆動するための駆動連
結部部とが嵌合し、本体側の駆動力を感光ドラム２に伝
えることで行なう。更に現像器５はこの連結部材２５の
回転が歯車で伝達されて駆動される。

本発明は上記の如く本体装置に対して着脱可能なプロセ
スカートリッジの使用限界を正確に判断し、それを操作
者に適確に伝達するものである。そのための手段として
本発明のプロセスカートリッジの内部には、カートリッ
ジ製造時点に始動するタイマ一手段とともに、実際に使
用に供された使用量を記憶する手段とを有している。そ
して、本体にカートリッジが装填されると、タイマ一手
段による測定時間と使用量記憶手段によりカウントされ
た使用量を比較し、予め定めた時間又は使用量を越えて
いるか否かを本体装置が判断し、結果を操作者に伝達す
る。

図の１は上記第１図の本体装置で、２０はこの本体に対
して着脱可能なプロセスカートリッジを示す。上記プロ
セスカートリッジ２０には、タイマ一手段として、一般
に電子時計などに使用されるセラミック振動子や水晶振
動子の振動をカウントし、時間に置換する時間測定回路
２７を内蔵している。この時間測定回路２７は、この回
路をキット内に取付ける際に組込まれる電池２８により
時間の測定を開始する０そして、電池が組込まれた後は
電池が消耗するまで時間の測定を止めることなく続ける
。勿論、電池の消耗時間は、このカートリッジの耐久時
間よりも長くなければならず、例えば、カートリッジの
無使用耐久時間が２年間であるならば、組込む電池の寿
命としては２，５年以上あるものを選ぶ。

上記カートリッジには、この時間測定回路の他に、この
カートリッジを本体に装填して実際に使用した量を測定
し、記憶する回路２９を有している０具体的にはこの記
憶回路２９には不揮発性のＲＡＭ（ランダム・アクセス
・メモリー）ヲ用いることができる。カートリッジの使
用量の検知方法としては、感光ドラム２の回転数や転写
材のカートリンジ部における通過枚数、原稿台の往復回
数等をカートリッジ又は本体側の検知素子により検知す
る。

具体的な検知手段としては、ドラ１１の回転数や原稿台
の移動全利用する場合、この回転や移動にともない作動
するマイクロスイッチ−や、反射率や光透過のＯＮ・０
ＦＦｔ−利用Ｉ７た光学スイッチが使用できる。また、
転写材の通過を検知するものとしては、上記各検知素子
の他に超音波検知素子の使用も可能である。これら各手
段による検知及び検知信号の取出しは、従来、上記記憶
回路２９はカートリッジ内の電池２８により駆動するた
め、本体からこのカー　トリッレ２０を取出しても、回
路内のメモリーは消去されない。

ところで、上記カートリッジ２０の本体側と連結する端
子を有する筐体ｓｂ（第３図）の壁面には、このカート
リッジの使用限界を判断するためのコネクタｔ−ｉしで
いる。第１コネクタ３０は時間測定回路２７による測定
結果上、本体１側の中央制御回路（ＣＰＵ）３１に伝達
するためにある。また、第２コネクタ３２は記憶回路２
９内に記憶されたカー）　ＩＪンジの使用量を、同じく
中央制御回路３１に伝達するためにある。そして、第３
コネクタ３３は、本体装置が原稿台１０の移動を本体側
のマイクロスイッチ３４（第１図）で検知し、これをカ
ートリッジの使用回数と見立てて、上記中央制御回路３
１からカートリッジ使用回数信号としてカートリッジ内
の記憶回路２９に伝えるためにある。

上記第１から第３の各コネクタは、カートリッジ２０全
本体に装填することにより、筐体８ｂにある他のコネク
タと同様に本体装ｇｔ、１側のコネクタ３５・３６・３
７と電気的に連続する。

この様にカートリッジ２０が本体装置ｌに装填された状
態で複写操作を開始すると、中央制御回路３１は複写に
ともなう一連のシーケンス信号を発生する前に、装填さ
れたカートリッジが耐久範囲内にあるか否かを判断する
。即ち、カートリッジ２０側から回路３１に送られた信
号に基き、先ずこのカートリッジが製造日から例えば時
間的限界として設定した２年を越えているか否かを比較
回路で判断する。仮にカートリッジが２年以上経過して
いるものであれば、新しいカートリッジとの交換を促す
表示ランプ３８を点灯する。このときのランプ３８によ
り表示は、このランプ３８で「装填したカートリッジは
使用期限が切れています」なるデスプレイ板を裏から照
明する。本体装置はこのとき、表示のみで複写動作を可
能にしても良いし、この表示とともに複写動作を不能に
しても良い。

仮に、このカートリッジが使用期限内であるときは、次
に、記憶回路２９からの信号により、上記中央制御回路
３１はカートリッジの使用量が所定回数を越えているか
否かを判断する。例えは使用回数の限界が原稿台の移動
回数で２０００回であると設定した場合、このカートリ
ッジが２０００回の使用を越えているか否かを比較回路
で判断する。仮にカートリッジの使用が２０００回を越
えていたら、先と同様に新しいカー）　ＩＪツジとの交
換を促す表示ランプ３９を点灯する。

このときのランプ３９による表示は、このランプ３９で
［装填したカー）　ＩＪツジは使用の限界回数を越えま
した」なるデスプレイ板を裏から照明する。本体装置は
先の表示と同様、複写動作を可能にしても良いが、期限
と回数との両方の限界を越えた場合には、本体装置の複
写のための一連のシーケンス素止めても良い。

上記構成により操作者は、カー）　ＩＪツジの使用限界
を越えたのに気付かずに使用することが防止できる。更
に、カートリッジに２つの異なる使用限界を設定し、こ
れら両者の限界を独立して表示しカートリッジの交換を
促すことにより、常に高品質の複写画像を得ることが可
能になる。また、上記の様に２つの限界を越えたとき、
複写機能が停止する場合、カー）　ＩＪッジの交換に余
裕を持たせることができる。

上記使用限界を示す表示手段の変形例としてはランプに
よる表示以外にも、音声合成回路を使用し、音声でカー
）　ＩＪッジの交換を促しても良い。更に、上記デスプ
レイ板の表示法としては、ランプでデスプレイ板を単に
照明する以外にも、共通の窓に上記表示内容を透過方式
による２段の液晶デスプレイで構成したり、又は並列し
て２枚の液晶デスプレイで構成し、ランプ３８．３９ｆ
ｆｉ点灯する出力で上記液晶を各々駆動しても良い。特
に使用回数の表示については、ランプ３９に代えて７セ
グメント表示器を使用し、現在までの使用回数又は限界
回数までの回数を逆算式に表示しても良い。

第５図は、本発明に係る使用限界の判断例を示すフロー
チャートで、第４図の説明をフローチャート化したもの
である。

なお、上記カートリッジ内の回路は、筐体内の空間部に
配設するもので、本発明では現像器５の上部空間５ａを
区切り、制御回路板４０を配設した（第１図）。

上記本発明により、使用限界を越えたカートリッジを気
付かずに使用することが防止でき、高品質な画像形成が
可能となる。また、本発明によればカートリッジ側に時
間測定回路及び使用回数記憶回路を有しているから、カ
ートリッジごとにその使用限界を知ることができる。従
って、目的に合せた複数のカートリッジを使用しても、
各カートリッジの使用限界を正しく知ることが可能とな
る。

第６図は、表示部をカートリッジ側に設けた場合を示す
。カートリッジ２ｏには、コネクタ４１．４２ｅ介して
カートリッジの交換を促すランプ４３を点灯する。操作
者はこのランプ４３の点灯を前とびら２１の開口２１ａ
を介して見ることで交換時期を知る。この場合、２つの
判断基準の早い方に従ってランプ４３を点灯する。

ところで本発明においては、製造からの経過時間と使用
回数との判断順序は限定するものではなく、使用回数に
基いて先に判断しても良い。

また、カートリッジに内包する消耗部材は上記実施例の
ものに限られないし、適用機種についても複写装置のみ
ならず、その他、ファクシミリや画像記録装置に対して
も適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用できる複写装置の要部断面図、第
２図はカートリッジの着脱状態を示す斜視図、第３図は
カートリッジの斜視図、第４図は本発明の一実施例構成
の説明図、第５図はフローチャート図、第６図は表示方
法の他の例を示す説明図である。 図中２０はカートリッジ、２７はタイマ一手段である時
間測定回路、２９は使用量記憶手段である使用回数記憶
回路、３１は判断手段である中央制御回路を示す。 出願人　　キャノン株式会社 代理人　　丸　島　儀　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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において、上記カートリッジ
   製造時に始動するタイマ一手段と、 本体装置に装填して使用された量全記憶すぼ るカートリッジ使用ν己憶する手段と、を有するプロセ
   スカートリッジ１、
2. （２）　　消□耗部品を内包］〜、本体装置に対して着
   脱可能なプロセスカートリッジが装填される画像形成装
   置において、 上記カートリッジに装着したカートリッジ製造時に始動
   するタイマ一手段に基く測定時間、及びこのカートリッ
   ジに装着されていて実際の使用量を記憶する手段に基く
   使用量とを比較し、その一方がカートリッジの使用耐久
   として予め定めた限界を越えるか否かを判断する手段と
   、 この判断の結果に基き本体又はカー）　ＩＪツジ側に装
   填中のプロセスカートリッジの交換を促す手段と、 金有する画像形成装置。