JPH0695501A - 電子写真式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドラムカートリッジと現像剤カートリッジと
を着脱するようにした電子写真式画像形成装置に関し、
感光体ドラムの交換時期を確実に管理することができる
ようにした電子写真式画像形成装置を提供することを目
的とする。 【構成】 感光体ドラム１を備えたドラムカートリッジ
１０の着脱及び現像剤６を収容した現像剤カートリッジ
２０の着脱を相互に独立して行うことが可能な電子写真
式画像形成装置において、感光体ドラム１の耐用期間内
に使用される現像剤カートリッジ２０の個数ｎと同数の
凹部１１-i（i=１〜ｎ）をドラムカートリッジ１０に設
け、正常な装着状態で上記凹部１１-iのうちの特定の１
の凹部１１-k（k は１〜ｎのうちの特定の値）にのみ嵌
着する凸部２１-kを、上記個数ｎの各現像剤カートリッ
ジ２０-kに設け、上記各凸部２１-iは、その突設位置を
異ならせ、かつ各現像剤カートリッジ２０-iから容易に
離脱しうるように設けられてなる交換時期報知手段１０
０を備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式画像形成装
置に関し、特にドラムカートリッジと現像剤カートリッ
ジとを着脱するようにした電子写真式画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は電子写真式画像形成装置の構成の
概念図であり、図に示すように、表面を光導電物質より
なる光電層で被覆された感光体ドラム１を、図中時計回
りに回転駆動することにより、該感光体ドラム１の表面
を帯電器２で一極性に帯電させ、照射装置３から所定の
画像データに基づいて走査される光線によって感光体ド
ラム１表面に静電潜像を形成する。その後、現像位置Ｄ
にて現像器３０内の現像剤６をマグローラ４で感光体ド
ラム１に供給し、上記静電潜像をトナー画像に現像し、
転写位置Ｐでこのトナー画像を印刷用紙７に転写するよ
うにしている。

【０００３】上記現像剤６は、例えば磁性体よりなるキ
ャリアと合成樹脂とカーボンを配合してなるトナーとを
混合した２成分系現像剤が主に使用され、攪拌パドル５
で攪拌されて帯電した該現像剤のうちのトナーだけが上
記感光体ドラム１の表面に付着して消費される。上記現
像剤６中のトナー濃度は現像器３０内に配置したトナー
濃度センサ８によって検出するようにし、所定の画質を
維持するようにしている。

【０００４】ところで多くの電子写真式画像形成装置は
稼働に伴ってトナーの消費や感光体ドラム１の光電層の
劣化が進むところから、上記感光体ドラム１と現像剤６
を収容した現像器３０とを単一のカートリッジに搭載し
て、適当な時期に該カートリッジを新たなカートリッジ
に交換するようにしていた。

【０００５】ところが、感光体ドラムの耐用期間に比べ
てトナーの消費速度が大きいところから、該現像剤を交
換することによって十分使用に耐え得る感光体ドラムを
も交換しなければならず、また逆に劣化した感光体ドラ
ムを交換するために使用可能な現像剤をも交換しなけれ
ばならない。上記使用済のカートリッジは、多くの場
合、再使用されずにそのまま廃棄されるので、ランニン
グコストがかかるとともに、省資源の観点からも不都合
である。

【０００６】そこで近年では、感光体ドラムを備えたド
ラムカートリッジと現像剤を収容した現像剤カートリッ
ジとに分割し、相互に独立して着脱を行えるようにした
電子写真式画像形成装置が提供されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記感光体ドラムを備
えたドラムカートリッジと現像剤を収容した現像剤カー
トリッジを相互に独立して交換するようにした電子写真
式画像形成装置では、現像剤カートリッジの交換時期は
従来と同様、例えばトナー濃度センサ等の現像剤中のト
ナー濃度を直接検出する手段からの出力に基づいて把握
されるのに対し、ドラムカートリッジの交換時期は、例
えば印刷枚数を計数するカウンタでの値に基づいて間接
的に把握される。

【０００８】ところが、上記カウンタにおける計数値は
比較的容易にリセットが可能であるところから、誤って
カウンタをリセットした場合に上記ドラムカートリッジ
の交換時期を逸してしまうことがあり、感光体ドラムの
劣化によって画質が低下するなどの不都合を生じる。

【０００９】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであり、感光体ドラムの交換時期を確実に管理す
ることができるようにした電子写真式画像形成装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の手段を採用する。すなわち、図
１、図２に示すように、感光体ドラム１を備えたドラム
カートリッジ１０の着脱及び現像剤６を収容した現像剤
カートリッジ２０の着脱を相互に独立して行うことが可
能な電子写真式画像形成装置において、感光体ドラム１
の耐用期間内に使用される現像剤カートリッジ２０の個
数ｎと同数の凹部１１-i（i=１〜ｎ）をドラムカートリ
ッジ１０に設け、正常な装着状態で上記凹部１１-iのう
ちの特定の１の凹部１１-k（K は１〜ｎのうちの特定の
値）にのみ嵌着する凸部２１-kを、上記個数ｎの各現像
剤カートリッジ２０-kに設け、上記各凸部２１-iは、そ
の突設位置を異ならせ、かつ各現像剤カートリッジ２０
-iから容易に離脱しうるように設けられてなる交換時期
報知手段１００を備える構成とした。

【００１１】また、上記現像剤カートリッジ２０-iが正
常な装着状態にあるか否かを判定する判定手段１１０
を、交換時期報知手段１００に付加することも望まし
い。具体的には例えば上記判定手段１１０を、上記各凹
部１１-iに対応するｎ基の直流電源Ｅ_i をドラムカート
リッジ１０に搭載するとともに、該直流電源Ｅ_i の一極
に接続する端子１２-i及び機体接地した端子１３-iとを
該凹部１１-iの内壁に設ける一方、上記凸部２１-iを凹
部１１-iに嵌着させた状態で上記端子１２-iと端子１３
-iとを接続し、かつ電子写真式画像形成装置からの該現
像剤カートリッジ２０-iの離脱時に開放するループ線２
２-iを設け、上記端子１２-iの電位に応じた装着検知信
号Ｓ_i を出力する構成とすることができる。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、例えば図１、図２に示す
ように、ある１基の現像剤カートリッジ２０-1の正規の
装着状態では、該現像剤カートリッジ２０に突設した凸
部２１が、ドラムカートリッジ１０に設けた上記交換回
数と同数のｎ個の凹部１１のうちのある特定の凹部１１
-1に嵌入する。

【００１３】その後、上記現像剤カートリッジ２０-1の
トナー濃度が低下したとき、該現像剤カートリッジ２０
-1をドラムカートリッジ１０から離脱させると、上記凸
部２１-1は凹部１１-1に嵌着したまま、現像剤カートリ
ッジ２０から離脱することになる。

【００１４】また代わって別の現像剤カートリッジ２０
-2を該装置に装着するにあたっても上記と同様凸部２１
-2が対応するドラムカートリッジ１０の別の凹部１１-2
に嵌入する。

【００１５】このようにしてｎ基の現像剤カートリッジ
２０の交換を行った後には、上記ｎ個の凹部１１にはす
べて現像剤カートリッジ２０から離脱した凸部２１が嵌
着した状態になり、このドラムカートリッジ１０に対す
る以降の現像剤カートリッジ２０の交換は物理的に不能
となり、該ドラムカートリッジ１０の交換を促すことに
なる。

【００１６】また上記現像剤カートリッジ２０が正常な
装着状態にあるか否かを判定する判定手段１１０は、上
記凹部１１-iの接地側の端子１３-iから上記凸部２１-i
を介して現像剤カートリッジ２０-iを通って再度凹部１
１-iの端子１２-iに戻るループ線２２-iを形成し、凹部
１１-iに凸部２１-iが正常に装着されているときには上
記ループ線２２-iが閉じ、正常に装着されていないとき
には上記ループ線２２-iが開いて、上記端子１２-iの電
位が変動することにより装着検知信号Ｓ_i を出力し、例
えば図２(c) に示すように凸部２１が離脱した現像剤カ
ートリッジ２０を装着した場合に該電子写真式画像形成
装置が稼働しないようにする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について詳細に
説明する。図１は本発明に係る一実施例の構成図であ
り、図２はその要部構成図であり、図３はこの実施例の
交換作業フロー図であり、図４は判定手段の出力のタイ
ミング図である。

【００１８】まず、この実施例では、感光体ドラム１の
耐用期間内に２基の現像剤カートリッジ２０が使用され
るものと規定する。図１、図２において感光体ドラム１
を搭載したドラムカートリッジ１０の下後端部に、横方
向に２個の凹部１１（１１-1，１１-2）を並設する一
方、現像剤６を収容した２基の現像剤カートリッジ２０
-1，２０-2の各々の下前端部に上記各凹部１１（１１-
1，１１-2）に符合する位置に凸部２１（２１-1，２１-
2）を突設して交換時期報知手段１００を構成する。

【００１９】上記凸部２１は先端が傘状をなし、一方上
記凹部１１は内部が広く入口を狭くした形状で可撓性材
料で構成する。これによって上記凸部２１が強く凹部１
１に押し込まれるように装着しようとすると、凹部１１
の入口は凸部２１の傘状の先端部に押されて広がり、該
先端部が該凹部１１の内部に嵌まり込むと上記入口はそ
の弾性復元力で元の大きさになって両者の離脱が防止さ
れる。

【００２０】上記凸部２１（２１-1，２１-2）は、現像
剤カートリッジ２０が正常な装着状態で上記複数のうち
の特定の１の凹部１１にのみ嵌着するとともに、上記凸
部２１の基端部を折ることによって現像剤カートリッジ
２０-1から容易に離脱できる。

【００２１】さらに上記ドラムカートリッジ１０には、
各凹部１１-1，１１-2に対応する２基の直流電源Ｅ₁ ，
Ｅ₂ と、該直流電源Ｅ₁ ，Ｅ₂ に接続する端子１２-1，
１２-2と、機体接地された端子１３-1，１３-2とを設け
ている。また一方、各現像剤カートリッジ２０-1，２０
-2には、上記凸部２１-1，２１-2を各々凹部１１-1，１
１-2に嵌入させた状態で上記端子１２-1と端子１３-1、
または端子１２-2と端子１３-2とを接続するループ線２
２-1，２２-2を設けることにより、判定手段１１０を交
換時期報知手段１００に付加している。

【００２２】この判定手段１１０は、後述するように、
各凹部１１-1，１１-2に対応する装着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ
₂ を図示しない電子写真式画像形成装置に向けて出力す
るようにし、上記装着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ₂ の少なくとも
１つが電位“０”となったことを受けて該装置の稼働が
可能となるようにしている。

【００２３】このようなドラムカートリッジ１０及び現
像剤カートリッジ２０-1，２０-2の電子写真式画像形成
装置への装着手順は、まずドラムカートリッジ１０及び
第一の現像剤カートリッジ２０-1を図示しない電子写真
式画像形成装置に装着する（図３Ｆ１）。このとき図２
(a) に示すように、凹部２１-1の端子１２-1は、ループ
線２２-1を通じて端子１３-1に接続され、機体接地され
ることになる。この結果、上記端子１２-1と並列に接続
された図示しない電子写真式画像形成装置に向けて出力
される装着検知信号Ｓ₁ は、図４(a) に示すように、電
位“０”となって、正常に現像剤カートリッジ２０-1が
装着されたことを報知するとともに、装置の稼働を保証
する。

【００２４】電子写真式画像形成装置の稼働中は、例え
ばトナー濃度センサ等の所定の手段によって常に該現像
剤６のトナー濃度が検出され（図３Ｆ２No→Ｆ２）、や
がてトナー濃度の不足が検出されると、現像剤６の交換
のために該第一の現像剤カートリッジ２０-1を電子写真
式画像形成装置から離脱させる（図３Ｆ２Yes →Ｆ
３）。上記凸部２１-1は凹部１１-1に嵌着し、かつその
基端部を細径にしているので、図２(b) に示すように該
離脱の際に基端部で断裂される。従って、ループ線２２
-1の途中で切断され、端子１２-1と端子１３-1とが絶縁
される。この結果、端子１２-1の電位が上昇するととも
に、装着検知信号Ｓ₁ は電位“１”となって、２つの装
着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ₂ がともに電位“１”となって電子
写真式画像形成装置の稼働が行えない状態とする。

【００２５】次いで、第２の現像剤カートリッジ２０-2
をドラムカートリッジ１０に装着すると（図３Ｆ４）、
凹部１１-2の端子１２-2は、ループ線２２-2を通じて端
子１３-2に接続され、図４(b) に示すように、該凹部１
１-2から出力される装着検知信号Ｓ₂ は電位“０”とな
り、正常に現像剤カートリッジ２０-2が装着されたこと
を報知するようにしている。

【００２６】以下同様にトナー濃度の確認が常に行われ
（図３Ｆ５No→Ｆ５）、その後トナー濃度が不足したこ
とを受けて、現像剤６の交換のために第２の現像剤カー
トリッジ２０-2をドラムカートリッジ１０から離脱させ
る（図３Ｆ５Yes →Ｆ６）。このときにも、凸部２１-2
は基端部で断裂せしめられ、ループ線１２-2は途中で切
断されるので、端子１２-2の電位は上昇し、図４(b) に
示すように２つの装着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ₂ がともに電位
“１”となって、装置の稼働が行えない状態とする。

【００２７】またこの状態では、ドラムカートリッジ１
０の２つの凹部１１-1，１１-2には、上記離脱した凸部
２１-1，２１-2が嵌着しているところから、上記端子１
２-1と端子１３-1、または端子１２-2と端子１３-2とを
接続することが不可能になる。従って、このドラムカー
トリッジ１０では装着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ₂ の少なくとも
いずれか一方の電位を“０”とすることが不可能なの
で、新規なドラムカートリッジと交換がなされる（図３
Ｆ７→Ｆ１）。

【００２８】以上のようにこの実施例においては、直接
トナー濃度を検出して交換が報知される現像剤カートリ
ッジ２０のうち、第２の現像剤カートリッジ２０-2の交
換時期とドラムカートリッジ１０の交換時期を一致させ
ることができるので、該ドラムカートリッジ１０の交換
時期を逸することがなく、安定した画質で電子写真式画
像形成装置を稼働することができる。

【００２９】さらに、図２(c) に示すように、例えば電
子写真式画像形成装置への装着前に誤って凸部２１を離
脱させてしまった現像剤カートリッジや使用済の現像剤
カートリッジは、物理的に装着は可能であるが、凹部１
１に設けた端子１２と端子１３との間は接続されないの
で装着検知信号Ｓ₁ ，Ｓ₂ は共に電位“１”のままであ
り、電子写真式画像形成装置は稼働しない。従って上記
判定手段１１０を設けることにより、不正常な装着状態
で稼働することを防止することができて、これによって
生じるドラムカートリッジ１０の交換時期のずれをなく
すことができる。

【００３０】尚、本発明は上記実施例に限定されること
はなく、上記交換回数は任意に設定でき、また凹部及び
凸部の形状、あるいは判定手段等は使用態様に合わせて
適宜変更が可能であることはもちろんである。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光体ド
ラムを備えたドラムカートリッジの着脱及び現像剤を収
容した現像剤カートリッジの着脱を独立して行うように
した電子写真式画像形成装置において、管理を適切に行
うことが困難であったドラムカートリッジの交換時期を
現像剤カートリッジの交換時期に基づいて管理すること
ができるので、該ドラムカートリッジの交換時期を逸す
ることがなく、安定した画質で画像の形成を行うことが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の構成図である。

【図２】本発明に係る一実施例の要部構成図である。

【図３】本発明に係る一実施例の作業フロー図である。

【図４】本発明に係る一実施例の判定手段の出力のタイ
ミング図である。

【図５】電子写真式画像形成装置の概念図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ６ 現像剤 １０ ドラムカートリッジ １１-i 凹部 １２-i 端子 １３-i 端子 ２０ 現像剤カートリッジ ２１-i 凸部 ２２-i ループ線 １００ 交換時期報知手段 １１０ 判定手段 Ｅ_i 直流電源 Ｓ_i 装着検知信号 ｎ （現像剤カートリッジの）個数

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム(1) を備えたドラムカート
   リッジ(10)の着脱及び現像剤(6) を収容した現像剤カー
   トリッジ(20)の着脱を相互に独立して行うことが可能な
   電子写真式画像形成装置において、 感光体ドラム(1) の耐用期間内に使用される現像剤カー
   トリッジ(20)の個数(n) と同数の凹部(11-i:i=1 〜n)を
   ドラムカートリッジ(10)に設け、 正常な装着状態で上記凹部(11-i)のうちの特定の１の凹
   部(11-k: Kは1 〜n のうちの特定の値) にのみ嵌着する
   凸部(21-k)を、上記個数(n) の各現像剤カートリッジ(2
   0-k)に設け、 上記各凸部(21-i)は、その突設位置を各現像剤カートリ
   ッジ(20-k)間で異ならせ、かつ該現像剤カートリッジ(2
   0-i)から容易に離脱しうるように設けられてなる交換時
   期報知手段(100) を備えることを特徴とする電子写真式
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記現像剤カートリッジ(20-i)が正常な
   装着状態にあるか否かを判定する判定手段(110) を、交
   換時期報知手段(100) に付加した請求項１に記載の電子
   写真式画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記判定手段(110) を、 上記各凹部(11-i)に対応するｎ基の直流電源(E_i ) をド
   ラムカートリッジ(10)に搭載するとともに、該直流電源
   (E_i ) の一極に接続する端子(12-i)及び機体接地した端
   子(13-i)とを該凹部(11-i)の内壁に設ける一方、上記凸
   部(21-i)を凹部(11-i)に嵌着させた状態で上記端子(12-
   i)と端子(13-i)とを接続し、かつ電子写真式画像形成装
   置からの該現像剤カートリッジ(20-i)の離脱時に開放す
   るループ線(22-i)を設ける構成とし、 上記端子(12-i)の電位に応じた装着検知信号(S_i ) を出
   力するようにした請求項２に記載の電子写真式画像形成
   装置。