JPH09244485A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、電子写真装置を構成する各ユニットに関
して、ユニット単位に寿命が異なり、そのため、ユニッ
ト交換が遅れて、むだな印刷を行うことが発生してい
た。 【解決手段】各々のユニットの駆動源などの電気的に制
御可能な手段により可動可能な部材を設け、その可動部
材はユニットがはじめて駆動されるときのみユニットの
駆動源により可動可能に構成し、一度可動された以降は
例えば開放状態を維持／ユニットの着脱動作に呼応して
メカ的に開閉等の動作を行うように構成する。本体側に
は、各ユニットに設けられた前記可動部材の状態を認識
する手段，ユニットの使用量を計数する手段を設け、さ
らに、表示手段を設け各ユニット毎の計数状況や交換時
期を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定期的に交換が必
要な部分ユニットを有する、プリンタ等の電子写真装置
に係り、特に部分ユニットの寿命検知，報知を要する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を使用したプリンタ，複写
機等においては、近年小型化，パーソナル化が進み、消
耗部品，定期交換部品の交換部品の補充，交換を専門知
識と技術を持つサービス要員でなくユーザ自身が実施す
るようにした装置が一般化しつつある。このような装置
では、作業が容易な構造の採用とともに、補充，交換の
時期をユーザに適切に報知することが不可欠である。前
者の課題に対しては対象となる部品をユニット化し、脱
着を容易にする構造が種々提案，製品化されている。後
者に対してはユニットの使用量を計数する機械的，電気
的カウンタを付加することが考えられる。すなわち、対
象となるユニットの劣化の状況により、例えば機械的な
動作回数，動作時間あるいは通電時間などを計数すれば
よい。使用量の表示手段、あるいは交換時期を促す報知
手段も、様々な方法が知られている。一方、交換を要す
るユニットにあってその寿命を決定する部材、例えば感
光体やヒートローラなどは通常の場合には劣化は徐々に
進行し、しかも外観上での寿命判定はそれ自体では困難
である。また、劣化の状況，使用量に応じて例えばトナ
ー濃度，現像バイアスなどの制御量を変更することが安
定した画像品質を維持するのに好都合な場合もある。こ
れらの課題に対し、ユニットに積算回転計を設け、回転
計に連動するスイッチ手段の開閉を本体から検知するこ
とにより、使用状況，寿命到達有無を知る方法が知られ
ている。また、使用量を本体の計数手段で計数し、ユニ
ット内に設けたメモリ手段に記憶してこれを使用する方
法もある。前者の例としては、特許公開昭59−61851 号
公報、後者の例としては、特許公開昭59−61854 号公報
などがある。さらに、ユニット内にヒューズ手段を設
け、本体にユニットの使用状況の計数手段と前記ヒュー
ズ手段の溶断手段および溶断状態の検出手段を設け、本
体の計数手段の計数が所定の値に達したらヒューズ手段
を溶断しユニット内に使用状況を記録する方法として、
特許公開平1−216381号公報などがある。

【０００３】また、上記方式は、交換を必要とするユニ
ットに何等かの手段を設ける必要があり、小型化，コス
トの点で課題があるため、本体側のみに使用量を計数す
るメモリ手段等を設け、ユニット交換時に本体に設けた
計数手段を人的にリセットする方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、前述のように機械的カウンタ／不揮発性メモリ／
ヒューズ手段等をユニット内に設ける必要が有り、更に
それらの手段を制御する手段、及び制御信号を本体と接
続する手段を本体側に設ける必要が有りユニットの小型
化，コストの点で課題があるといえる。

【０００５】また、本体側のみに使用量を計数するメモ
リ手段等を設けユニット交換時に本体に設けた計数手段
を人的にリセットする方法においては、人的な誤動作が
入り込む余地を許し、ユニットの寿命を越えた使用等に
よる機能上の重大な障害に至る危険性を有している。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解決すべ
く、簡易な部材を用いてユニットの新／旧を認識し、確
実なユニットの寿命管理をできるようにすることであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、各交換を必要とするユニットに、各々のユニットの
駆動源などの電気的に制御可能な手段により可動可能な
部材（シャッタ等）を設け、その可動部材はユニットが
初めて駆動されるときのみユニットの駆動源により可動
可能に構成され、一度可動された以降は例えば開放状態
を維持／ユニットの着脱動作に呼応してメカ的に開閉等
の動作を行うように構成する。

【０００８】本体側には、各ユニットに設けられた前記
可動部材の状態（シャッタの場合は開閉状態）を認識す
る手段（反射形光学式センサ等），ユニットの使用量を
計数する手段（不揮発性メモリ等）を設け、さらに、表
示手段を設け各ユニット毎の計数状況や交換時期を報知
する。

【０００９】電源投入時もしくはユニット交換検出時
（各ユニット毎に設けてある装着検知または各ユニット
に対応した本体カバーの開閉検知など）に、各ユニット
に設けられた前記可動部材の状態を認識する手段により
前記可動部材の状態を検出する。前記可動部材が各ユニ
ットの駆動源などの電気的に制御可能な手段により可動
される前と同じ状態の場合、前記電気的に制御可動な手
段を動作させ、前記可動部材の状態の変化を検出するこ
とにより装着されているユニットが新しいユニットであ
ることを認識し、本体側に設けた各ユニットの使用量を
計数する手段を自動的にリセットする。その後、各ユニ
ットの使用状況に応じ本体の計数手段をインクリメント
し、各ユニットに対応する寿命に達した場合、本体に設
けた表示手段により、該当するユニットが交換時期に達
したことを報知する。この、各ユニットの使用状況の情
報のイニシャルは、前記の如く電源投入時もしくは各ユ
ニットの交換時に検出する可動部材の状態により行う。

【００１０】また、各ユニットに設けた可動部材を前記
のように可動された以降はユニットの着脱動作に呼応し
てメカ的に開閉動作を行うなどのように構成することに
より、使用前のユニットの可動部材の状態と既使用ユニ
ットにおける前記可動部材の状態の区別を可能としてい
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て説明する。

【００１２】図１は本発明による電子写真装置の制御ブ
ロック図である。ここに示す制御ブロック図は図５に示
す電子写真装置を制御するものである。

【００１３】電子写真装置の制御基板２７０上に配され
ているCPU271は周辺機器制御駆動回路２７９を制御し、
高圧電源２８３を制御して帯電器５０６により感光ベル
ト５０１を一様に帯電する。このとき、感光ベルト５０
１は感光ベルト駆動モータ２２０によって駆動されてい
る。

【００１４】次に、CPU271は情報処理装置１００から印
字する画像データを受け取り、その印字データに基づき
印字出力を得るべく電子写真装置の制御を司る。情報処
理装置１００から印字する画像データを受け取ったCPU2
71は、レーザ制御回路２７４に対して信号を送り、光学
ユニット５０７内に配置されている半導体レーザ213aを
スイッチングし、感光ベルト５０１上に画像データに従
った静電潜像を形成する。

【００１５】次に、CPU271は周辺機器制御駆動回路２７
９を制御し、高圧電源２８３を制御して、現像器２０
４，２０３，２０２，２０１に順次電圧が印加し、現像
器201〜２０４内にある各色のトナーが感光ベルト５０
１上に電位差により付着され、順次、イエロー（Ｙ），
マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナ
ー画像が感光ベルト５０１上に形成される。さらに、感
光ベルト５０１は高圧電源２８３により電位が印加され
ており、また、中間転写ドラム５１２は電位が接地され
ているため、感光ベルト５０１上に形成されたトナー像
は中間転写ドラム５１２に移動し、中間転写ドラム５１
２上で重ね合わされて、トナーのカラー画像を形成す
る。なお、露光，現像は各色毎に行い感光ベルト５０１
は毎回クリーナ５２３で清掃、イレーサ５２６で電位を
初期化される。用紙５１４は給紙ローラ５１５で送出さ
れレジストローラ５１７で整合の後、中間転写ドラム５
１２上の画像と同期させて送紙される。中間転写ドラム
５１２上に形成された、各色が重ね合わされたトナーの
カラー像は、用紙５１４が中間転写ドラム５１２と転写
ローラ５１８の間を通過したときに、転写ローラ５１８
に高圧電源２８３から電圧が印加され、用紙５１４に、
中間転写ドラム５１２上に形成されたトナー像が形成さ
れる。用紙５１４上に形成されたトナー像は定着器５２
４を用紙５１４が通ることにより、トナーが用紙５１４
に固着され、カラーの印字出力を得ている。定着後、排
紙ローラ５２１で用紙５１４を機外に排出する構成であ
る。

【００１６】各現像器ユニット２０１〜２０４および定
着器ユニット５２２はそれぞれ上方に、また、感光ベル
トユニット５４０は図の右方向に容易に着脱できるよう
になっている。なお、ここでは現像器ユニットを色毎に
ユニット化したが、４色を１つのユニットで構成するこ
とも可能であり、現像器の一部（現像ローラ等の可動部
分のある箇所）と感光ベルトとを一体にして１つのユニ
ットとすることもできる。

【００１７】CPU271は、不揮発性メモリ２７３内に、所
定の印字動作毎に各ユニットの使用量（モータ駆動時
間，印字枚数，作画枚数等）を記憶し、更に各ユニット
の対応する寿命値と比較し、寿命値の所定パーセント
（９０％等）に達した場合に表示装置２７６に所定のメ
ッセージを表示する。寿命値に達した場合は、交換要求
の表示を行う。ユーザが当該ユニットを交換し、後述の
如く未使用ユニットの装着を検出した後、不揮発性メモ
リ内の当該ユニットの使用量情報をイニシャルする。な
お、これらの判定値，表示内容はプログラムの変更によ
り必要に応じて任意に設定することができることは言う
までもない。

【００１８】以下、図２〜図５を用いて、交換を必要と
するユニット（部分ユニット）の未使用ユニットの装着
検出方法について説明する。ところで、部分ユニットと
しては感光ベルトユニット，現像器ユニット及び定着器
ユニットがある。ここでは、感光ベルトユニットを例に
詳細説明する。

【００１９】感光ベルト５０１は、継ぎ目５３０を有す
る構造となっており、図２に示すように継ぎ目部を検出
するため感光ベルト表面の印刷領域外に継ぎ目位置を示
すマーカ５３１が配置されている。また、感光ベルト表
面の継ぎ目検出用マーカを検出するため、反射形光学式
の検出用センサ２９０が配置されている。通常感光ベル
ト表面は光を反射するため、マーカ５３１は光を反射し
ないように処理されている。

【００２０】感光ベルト５０１，帯電器５０６を含む感
光ベルトユニット５４０は、取り外し時に感光ベルト面
を保護するため、シャッタ５３２が配置されており、ロ
ーラ５０３およびギア５３４，５３５，バネ５３６によ
り可動可能に構成されている。

【００２１】図３は、シャッタ５３２周辺の断面図であ
る。未使用の感光ベルトユニットにおいては、ギア５３
５とシャッタ５３２のラックが噛み合っている状態(図
３ａ)となるように構成されている。ギア５３５とシャ
ッタ５３２上のラックが噛み合っている状態ではギア５
３５の駆動力でシャッタ５３２は図示の如く支持レール
５３７に沿って右方向へ移動し、検出用センサ２９０の
遮蔽部が開く。図３ｂに示すように、支持レール５３７
部の溝５３７ａ位置に達するとシャッタ５３２は支持レ
ール５３７からバネ５３６の作用で支持レール５３８上
に移る。シャッタ５３２は突起５３２ａを有しており、
支持レール５３８上においては突起532a及び本体側に設
けられたレバー５３９により、感光ベルトユニット５４
０の着脱動作に応じてシャッタ５３２は開閉する（図３
ｃ）。また、シャッタ５３２は前記継ぎ目検出用マーカ
５３１の検出部を遮蔽する位置に配置されていて、遮蔽
時は光を反射しないような部材または表面処理がなされ
ている。

【００２２】図４は、前記反射形光学式の検出用センサ
２９０の出力チャートを示している。

【００２３】未使用の感光ベルトユニットを本体に装着
する場合は、図３ａの状態にシャッタ５３２はあり、シ
ャッタ５３２の突起５３２ａと本体上のレバー５３９は
勘合しないためシャッタ５３２は動作せず閉じたままと
なる。その状態では、検出用センサ２９０の出力は図の
“Ｈ”レベルとなる。感光ベルト駆動モータ２２０を動
作させ、ローラ５０３，ギア５３４，５３５を介してシ
ャッタ５３２を開放すると検出用センサ２９０の出力は
図の“Ｌ”レベルとなる。モータ駆動開始からシャッタ
開放による信号変化までの時間をＴｓとする。その後感
光ベルト駆動モータ２２０の駆動を継続しセンサ部に前
記マーカ５３１が到達すると再度検出用センサ２９０の
出力は図の“Ｈ”レベルとなる。マーカによる信号変化
時間をＴｍとするとＴｓ＞Ｔｍとなるようにシャッタサ
イズ及びマーカサイズを構成している。

【００２４】既使用の感光ベルトユニットを本体に装着
する場合は、図３ｃの状態にシャッタ５３２はあり、シ
ャッタ５３２上の突起５３２ａと本体上のレバー５３９
は勘合するためシャッタ５３２は動作してユニット装着
と同時に開放する。その状態において、マーカ５３１が
センサと相対する位置に有る場合と無い場合で検出用セ
ンサ２９０の出力レベルは異なるが、相対する位置にマ
ーカが存在した場合においても、CPU271はモータ駆動開
始からセンサの信号変化までの時間を測定することによ
りマーカ５３１であることを検出し（シャッタ５３２が
開いた状態）＝（既使用感光ベルトユニット）であった
ことを検出する。この場合は、先に装着されていたもの
と同じユニットが再度装着されたものとしてCPU271は、
不揮発性メモリ２７３内に記録されたデータをイニシャ
ライズすることなく、記録された使用量に加算する構成
となっている。なお、特別な場合として、既使用ユニッ
トを別の装置に移して用いるような場合は、既使用ユニ
ットを取り出す前に、使用量を表示できるようにしてお
き、使用者がそれを確認し、本発明を用いた、他の装置
にそれを移す時に、移される方の装置が既使用装置で有
ることを報知装置（表示手段）で知らせ、先に確認した
既使用データ入力するように知らせると共に、その入力
手段を備えた構成にすることによって十分対応できる。

【００２５】なお、本実施例では、ユニット検出用可動
部材を保護シャッタと共用、検出用センサを感光ベルト
の継ぎ目検出用センサとの共用とする構成であるが、各
々独自に設ける構成であっても同様の効果が得られる。

【００２６】以上の実施例は、本発明を感光ベルトユニ
ットに適用した場合を説明したが、定着器ユニット，現
像器ユニット等他のユニットに適用する場合も同様に構
成することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な部材(ギア，シャッタ，バネ等)をユニット内に設
け、本体側に検出用センサを設けることにより小型化，
低コストに適した構成とすることができる。また、感光
ベルトユニットにおいては、既存の保護用シャッタ，継
ぎ目検出用センサとの共用化がはかれ、小型化，低コス
ト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子写真装置の制御ブロック図の
実施例である。

【図２】本発明による感光ベルトの継ぎ目構成図であ
る。

【図３】本発明によるユニット検出用可動部材の動作機
構部断面図である。

【図４】本発明による検出用センサの出力チャートであ
る。

【図５】本発明によるプリンタの要部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１００…情報処理装置、２０１…現像器(Ｋ）、２０２
…現像器(Ｃ）、２０３…現像器(Ｍ）、２０４…現像器
(Ｙ）、２１３ａ…半導体レーザ、２１３ｃ…スキャナ
モータ、２２０…ベルト駆動モータ、２７１…ＣＰＵ、
２７２…プログラムＲＯＭ、２７３…不揮発性メモリ、
２７４…レーザ制御回路、２７６…表示装置、２７９…
周辺機器制御駆動回路、２８３…高圧電源、２９０…検
出用センサ、５０１，５０１…感光ベルト、５０６…帯
電器、５０７…光学ユニット、512…中間転写ドラム、
５１３…用紙カセット、５１４…用紙、５１８…転写ロ
ーラ、５２２…定着器ユニット、５３０…感光ベルト継
ぎ目、５３１…感光ベルト継ぎ目検出用マーカ、５３２
…シャッタ、５３４，５３５…ギヤ、５３６…バネ、５
３７，５３８…支持レール、５３９…レバー、５４０…
感光ベルトユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早野 富夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体寿命到達以前に交換もしくは保守を要
   し、本体から着脱可能に設けられた部分ユニットを有す
   る電子写真記録装置において、 前記部分ユニットに可動部材と、前記可動部材を動作さ
   せる駆動手段と、前記部分ユニットの動作を検出する検
   出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記部品
   ユニットの使用量を計数する手段とを設け、電源投入
   時、または、部分ユニット着脱時に前記部分ユニットに
   設けた前記可動部材の使用量から前記部分ユニットが新
   品か既使用品であることを報知する報知手段を備えたこ
   とを特徴とする電子写真記録装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記部分ユニットと
   は、感光体とその駆動部品を一体化した、感光体ユニッ
   ト、又は現像器とその駆動部分を一体化した現像器ユニ
   ット、又は定着ローラとその駆動部分を一体化した定着
   器ユニットなどの可動部分を有するものであることを特
   徴とする電子写真記録装置。