JPS62191860A - 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】 （発明の産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置、特にプロセスカートリッジを適
用する方式の画像形成装置に関するものである。

（従来技術） 従来、電子写真方式のプロセス手段の主要部分、例えば
感光部材、現像器、クリーニング器、帯電器の一部又は
全部を納めたカートリッジを用いた。いわゆるカートリ
ッジ方式の複写装置では、カートリッジ交換を示す指標
として、ドラム回転数が所定量になるとカートリッジの
一部に設けられた窓に、赤いマークを表示するものが知
られている。これは感光ドラムの寿命を示すものとして
は有効であるが、現像器のトナー残量はおおよその目安
にしかすぎず、赤マークがカートリッジに表示されても
まだトナーが残っていたり、逆に赤マークがでないのに
トナー切れという場合も発生する。

このような表示方法は従来の画像形ｌ１ｉＩｉ、装置で
は許されたが、今後より厳密な方法が要求される。特に
無人で動作することの多い電子写真方式のプリンター（
例えばレーザービームプリンター、ＬＥＤプリンター、
ＬＣＤプリンター等）では、前記のような方法は好まし
くない。

なぜならこれらのプリンターは、コンピュータやファク
シミリ、ワードプロセッサーの端末として使用されるが
、これらのホスト側の処理時間がプリンターの書き込み
タイミングと大きくずれることがよくあり、ホスト側か
ら信号が送られてくるのを待つために、上記プリンター
の感光体が画像形成をしないでしばらく回転しているこ
とも多い。従ってこのようなプリンターでは１　ド゛ラ
ムがクリーニング器によって徐々に磨耗していくことに
なり、コピー紙の枚数だけでは感光ドラムの回転数を表
わすことにはならず、直接ドラムの回転数を見ることが
必要である。一方、プリンターがファクシミリ等の通信
手段の端末として使用する場合、正確にトナー残量を知
る必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこれらの欠点を改良し、カートリッジの交換時
期を上記の様な場合でも適切に示すものである。

（問題を解決するための手段） 本発明の画像形成装置は、電子写真方式のプロセス手段
の主要部材を一つのカートリッジに収納し、現像器中の
トナー残量を検知する手段と、感光部材の回転数を検知
する手段とを有し、いずれか一方が所定量に達すると、
カートリッジ交換を促す信号を発する。また、現像器中
のトナー残量を検知する手段と、感光部材の回転数を検
知する手段を有し、感光部材の回転数が所定量に達した
ときにカートリッジ交換を予告する信号を発し、また、
トナー残量が所定量に達したときにカートリッジ交換を
促す信号を発する。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第３図は本発明の一実施例の断面図で、ＩＬはコンピュ
ータ、ワードプロセッサ、ファクシミリ送信機等からの
被記録画像情報信号に対応して点滅変調される半導体レ
ーザーである。

レーザーＩＬの発振したレーザービーム２はモータｌＤ
により回転駆動される多面鏡１ｓに入射し、この多面鏡
ｌＳの回転により偏向走査される。このビーム２は周知
のｆ−θレンズ等の結像レンズＩＦを通過後、ミラーＩ
Ｍによって反射され、矢印方向に回転する電子写真感光
体ドラム３上にスポット状に結像され、ドラム３をその
回転方向と略庇直な方向に鰻り返し走査する。半導体レ
ーザーＩＬは発振波長が通常゛′７７０〜８００ｎｍの
範囲内であり、ドラム３の周面に設けた感光体としては
この波長に感度のある感光体１例えば金属フタロシアニ
ン系有機光導電体やセレン系光導電体等を用いるとよい
。

４は感光化イ１？電器であり、ドラム３にコロナ放電を
印加して、次のレーザービーム露光によりビーム照射さ
れた部分においては実質的に消去される帯電を与える。

４は帯電器であり、有機光導電体等に被覆された感光ド
ラム３上に一様帯電を行う０本実施例では感光化帯電を
さらに均一に行うため、及び感光ドラム五の電位を安定
にするために、感光ドラムと一定の距離を保って、帯電
器のコロナ放電電極とドラムの間にグリッド１７を設け
ている。後述のようにこのグリッド１７は電気的に接地
された電圧発生部材に連結されており、コロナ放電電流
が流れるとグリッドに一定電圧が印加されてドラムに印
加されるコロナ放電流量を制御し、感光ドラムの表面電
位を制御するように構成されている。このり１？電器４
によって帯電された感光ドラム３は、前述の被記録情報
信号に対応して変調されたレーザービーム２によって走
査され、静電潜像が形成される。この実施例ではトナー
の付着すべき部分、即ち顕像化される部分をレーザービ
ームで照射する、いわゆるイメージスキャン方式を用い
ている。

この静電潜像は次の現像器５によってトナーにより顕像
化される。

一方積載台ＳトのシートＰは、給送ローラ６と感光ドラ
ム３Ｊ：の画像と同期するようタイミングをとって回転
するレジストローラ７によって、ドラム３１−に送り込
まれる。そして、転写帯電器８によって感光ドラム３−
ヒのトナー像は、シートＰ上に転写される。その後、分
離手段９ａによってドラム３から分離されたシートＰは
、ガイド９によって定着袋ｆｉｌＯに導かれシートＰ上
のトーナー像が定着された後に、排出ローラ１１により
トレイ１２上に排出される。

一方、転写後、ドラム３の表面に残留したトナーはクリ
ーニング器１３で除去され１次に前露光光源１６により
一様に露光される。光源１６により露光されることによ
りドラム３は除電され、ゴースト現象の発生を防止等す
る。

光源１６としてはハロゲンランプ、白熱球。

ＬＥＤ等が使用できる。光源１６の光をドラム３に均一
に導く為に、光学繊維やシリンドリカルレンズ等を使用
してもよい、いずれにせよ、この前露光後、ドラム３は
帯電器４によりＭ電される。

ここで、本実施例では、ドラム３．帯電器４、現像器５
．クリーニング器１３は枠体１４ａ内に収納され、プロ
セスカートリッジ１４を構成している。ｗＩＪ２図に示
すようにこのカートリッジ１４は電子写真本体Ｃに対し
て抜き差し自在、即ち着脱自在に設けられており、本体
に装填する際には本体側に設けたガイド１５にプロセス
カートリッジ１４０枠体１４ａの摺動部１４ｂが係合し
て案内される。これにより、感光体ドラムの寿命等を目
安にして使用済みカートリッジ１４を新品カートリッジ
１４と交換することができる。

尚、カートリッジ１４の枠体１４ａにはレーザービーム
２が通過する開口１８と、光源１６からの前露光光が通
過する開口１９が設けられており、ビーム２及び前露光
光は夫々開口１８．１９を通過後、ドラム３に入射する
。

また前記ＩＬ、ＩＳ、ＩＤ、ＩＦ、ＬＭを備えたビーム
走査系、光露光光源１６、転写帯電器８等を備えた転写
紙搬送系は本体Ｃ側に設けられている。そして前記帯電
器４及び又は現像器５及び又はクリーニング器もカート
リッジ１４内ではなく本体側に設けてもよい。

なおり−トリッジ１４には、第４図に示すようなドラム
の軸Ｐの回転数と比例して回転するカウンターがついて
いる。これはドラムの回転を多段のギア結合により、数
万分の１に遅くするものであり、ドラムの回転が所定の
回転数に達すると最終段のギアに取りつけられる円盤２
８の切り欠き部分２９が、光センサ一部２１に達し、所
定の回転数に達したことを示す。

またカートリッジ１４内の現像器には公知の磁気センサ
ー又はピエゾセンサーによるトナー騒のレベルを検知す
る手段がついでおり、現像器中のトナーレベルを監視し
ている。このようなセンサーはカートリッジにつけてお
いてもよく、又は本体Ｃについていてカートリッジの外
枠の一部が切り欠かれており、この部分に張られた薄い
ゴム膜を介して現像器中のトナー量を検知するようにし
てもよい。

第１図は制御を示す図であり、ドラム２０の回転を多段
のギアで構成された減速機構２１で回転をおとし、最終
段の回転円９１（メカカウンター）２２の切り欠き部が
除々に回転する。この切り欠き部が反射型の光センサ−
２３の位置まで進むとドラムが所定回転に達したことを
示す検知信号を発する。

一方、現像器に取りつけられたピエゾ方式や静電容量方
式のトナー検知センサー２６でトナー量を検知し、判別
回路２７で基準信号２８を比較しトナーなしかどうかを
検知する。このドラム回転数を示す信号と、トナーセン
サーからの信号とを論理回路２４で判断し、表示回路２
５で表示する。この論理回路はドラムの回転数が所定の
信号に達したかトナーなしの信号が出たらＯＮとなるＯ
Ｒ回路である。

この実施例では「カートリッジ交換」の表示だけでもよ
いがより効果的には、画像形成装置を停止ヒしたり、通
信回線と接続されているプリンターであればホスト側又
は送信側に信号を送り、相・Ｌ側の装２７４ここのプリ
ンターの状態を表示してもよい。

第４図は、カートリッジにとりつけるメカカウンターの
例を示したもので、ドラムの軸Ｐが１回転すると軸の周
囲につき出た凸起３０ａが、ギア３１の歯を一尚だけ進
める。またギア３１が一回転すると凸起３０ｂが次のギ
アを一尚だけ進める。このような減速装置を数段配置す
ることによって所定の減速比を達成する。

最終段には円板３３があり切り欠き部３２が反射センサ
ー２３の位置にくるとこの切り欠きを検知し、所定の回
転数に達したことになる。このようなメカカウンターを
用いると異なるカートリッジを本体に入れても、各々の
カートリッジ毎に回転数を記ｔαしていることになるの
で不都合は生じない。

第５図は他の実施例を示すものでドラム回転数がある所
定量回転すると、カートリッジ交換の予告の信号又は表
示２５ａを発する。一方、トナー残量が所定は以下にな
ると、カートリッジ交換の信号又は表示２５ｂを発する
。これはトナーがなくなるとこのカートリッジでは両出
しは不可能になるが、ドラムの回転数が所定量に達して
もすぐにはカートリッジを使用できなくなるわけではな
いからである。

前記実施例ではレーザービームプリンターで説明したが
、ＬＥＤプリンター、ＬＣＤプリンターまた複写装置の
プロセスカートリッジであってもよい、また前記実施例
ではドラム回転数を検知し、記憶する手段としてメカカ
ウンターを示したが、他のＩＣメモリー等のメモリ一手
段を用いてもよい。

（発明の効果） 以上述べたようにカートリッジの寿命を決める主要項目
、即ち、ドラムの耐摺擦性、帯電特性と現像器のト士−
量の２つを検知し、これらを合わせてカートリッジ交換
や交換予告信号を出すことにより、より効率的により正
確にカートリッジの交換時期を示すことができる。これ
により画像比率の少ない画像をプリントする場合や１逆
に画像比率の多い画像をプリントする場合でも、正確に
カートリッジの交換時期を指示することが可十である。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明の制御系統を示したブロック図、　ｆｆ
１２ｒＩ４は第３図のレーザービームプリンターのカー
トリッジの交換様子を示した斜視図、第３図は本発明を
適用したレーザービームプリンターの断面図、第４図は
メカカウンターの概要を示した説明図、第５図は他の実
施例の制御系を示すブロック図である。 図において、 ３は感光部材である感光ドラム、 ５は現像器、 １４はプロセスカートリッジ、 Ｐはドラム軸、 ３工はギア、 ３３は表示用円板を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子写真方式のプロセス手段の主要部分を、一つ
   のカートリッジに収納した画像形成装置において、 現像器中のトナー残量を検知する手段と、感光部材の回
   転数を検知する手段とを有し、 いずれか一方が所定量に達すると、カートリッジ交換を
   促す信号を発することを特徴とする画像形成装置。
2. （２）電子写真方式のプロセス手段の主要部分を一つの
   カートリッジに収納した画像形成装置において、 現像器中のトナー残量を検知する手段と、感光部材の回
   転数を検知する手段を有し、感光部材の回転数が所定量
   に達したときにカートリッジ交換予告する信号を発し、
   またトナー残量が所定量に達したときにカートリッジ交
   換を促す信号を発することを特徴とする画像形成装置。