JPH10240068A - 感光体ユニット及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体ユニットの新旧、未装着、劣化状態を
認識する。 【解決手段】 ツェナダイオート１５を有する感光体ユ
ニット１１を電子写真装置に装着したときに、電源部１
６に接続されるツェナダイオード１５とインピーダンス
素子１７との接続点１９で発生する電圧に基づいて、ツ
ェナダイオード１５が正常（新品の感光体ユニット１１
の使用状態）か、破壊（古い感光体ユニット１１の使用
状態）かを判定する。新品の感光体ユニット１１の使用
状態であると判定した時は、スイッチング素子２２を閉
路にしてツェナダイオード１５を定格電流以上の電流を
通電して破壊し、以後、接続点１９での検出電圧が電源
部１６の電圧と同等になることによって古い感光体ユニ
ット１１として認識する。また、接続点１９での検出電
圧が０Ｖの場合には、ツェナダイオード１５が未接続
（感光体ユニット１１が未装着）であるものとして認識
するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ユニット及
び電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電
子写真装置では、感光体の劣化が画像品質に大きな影響
を与えるので、メンテナンスのために感光体の劣化状態
を検出する必要がある。

【０００３】例えば、画像形成装置全体の使用期間に相
当する総印字枚数を積算して記憶するメモリとは別に、
感光体ユニットにも印字枚数を積算記録するメモリを内
蔵し、この内臓メモリに積算された印字枚数データを参
照することにより、感光体の劣化状態を検出することが
行われている。

【０００４】また、感光体ユニットにヒューズを設け、
このヒューズの断続状態を検出する検出回路を電子写真
装置の本体ケースに設け、新品の感光体ユニットを本体
ケースに装着してヒューズの接続状態を検出したときに
このヒューズを切断し、以後、検出回路によって得られ
たヒューズの断続情報によって感光体ユニットの新旧を
判断することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、感光体ユニッ
トに印字枚数を記録するメモリは、電源を切ってもデー
タを保存しておくために高価な不揮発性メモリを用いる
必要があり、コストが高くなる。また、感光体ユニット
に設けたヒューズの断続を検出する方法は、感光体ユニ
ットの新旧を認識するだけで、劣化状態や感光体ユニッ
トの未装着状態を検出するために他の認識手段を具備し
なければならない。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
で、感光体ユニットの新旧の区別及び未装着の状態の認
識、さらに、感光体ユニットの劣化状態の認識を可能に
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも感光体を備えて電子写真装置の本体ケースに
装着される感光体ユニットに、ツェナ電圧以上の電圧で
定格電流以上の電流を通電することにより破壊されるツ
ェナダイオードを設けた。

【０００８】従って、この感光体ユニットは電子写真装
置の本体ケースに装着されて使用されるが、本体ケース
側でツェナダイオードの未破壊／破壊／未接続の三状態
を検出することで、感光体ユニットの新旧及び未装着の
三状態を認識することが可能となる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の感
光体ユニットが備えたツェナダイオードに接続されてツ
ェナ電圧以上の電圧を出力する電源部と、この電源部か
ら前記ツェナダイオードに通電される電流を定格電流未
満に限流するインピーダンス素子とを有する通電回路
と、前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッ
チング素子と、前記インピーダンス素子と前記ツェナダ
イオードとの接続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオ
ードの状態を正常／破壊／未接続の状態に区別して判定
する状態判定手段と、前記ツェナダイオードの状態が正
常として判定された場合に前記スイッチング素子を閉路
にして前記ツェナダイオードに定格電流以上の電流を通
電させる短絡手段とを具備する。

【００１０】従って、通電回路に電流を流したときには
ツェナダイオードが正常に機能するため接続点では規定
値の電圧が発生する。このツェナダイオードが正常とし
て認識された場合には、短絡手段によりスイッチング素
子を閉路にしてツェナダイオードに定格電流以上の電流
を流すため、ツェナダイオードが破壊されて以後短絡状
態となり、接続点では電源部の出力電圧と同等の電圧が
発生する。また、電源部と接続点との間にツェナダイオ
ードが接続されていない場合には接続点での電圧は０と
なる。従って、接続点での電圧に基づいて状態判定手段
によって判定されるツェナダイオードの状態と関連付け
て感光体ユニットの新旧及び電源部と接続点とに対する
ツェナダイオードの接続状態が認識される。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の感
光体ユニットが備えたツェナダイオードに接続されてツ
ェナ電圧以上の電圧を出力する電源部と、この電源部か
ら前記ツェナダイオードに通電される電流を定格電流未
満に限流するインピーダンス素子とを有する通電回路
と、前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッ
チング素子と、前記インピーダンス素子と前記ツェナダ
イオードとの接続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオ
ードの状態を正常／破壊／未装着の状態に区別して判定
する状態判定手段と、前記ツェナダイオードの状態が正
常として判定された場合に前記スイッチング素子を閉路
にして前記ツェナダイオードに定格電流以上の電流を通
電させる短絡手段と、前記インピーダンス素子の両端を
短絡させるスイッチング素子と、前記インピーダンス素
子と前記ツェナダイオードとの接続点の電圧に基づいて
前記ツェナダイオードの状態を正常／破壊／未接続の状
態に区別して判定する状態判定手段と、前記ツェナダイ
オードの状態が正常として判定された場合に前記スイッ
チング素子を閉路にして前記ツェナダイオードに定格電
流以上の電流を通電させる短絡手段と、印刷枚数を積算
して記憶する記憶手段と、前記ツェナダイオードの状態
が正常と判定されたときに前記記憶手段に積算記録され
た印字枚数をリセットするリセット手段とを具備する。

【００１２】従って、通電回路に電流を流したときには
ツェナダイオードが正常に機能するため接続点では規定
値の電圧が発生する。このツェナダイオードが正常とし
て認識された場合には、短絡手段によりスイッチング素
子を閉路にしてツェナダイオードに定格電流以上の電流
を流すため、ツェナダイオードが破壊されて以後短絡状
態となり、接続点では電源部の出力電圧と同等の電圧が
発生する。また、電源部と接続点との間にツェナダイオ
ードが接続されていない場合には接続点での電圧は０と
なる。従って、接続点での電圧に基づいて状態判定手段
によって判定されるツェナダイオードの状態と関連付け
て感光体ユニットの新旧及び電源部と接続点とに対する
ツェナダイオードの接続状態が認識される。さらに、ツ
ェナダイオードが破壊された状態をもって新品の感光体
ユニットが使用され始めたものと認識されたときに、リ
セット手段により記憶手段の印字枚数がリセットされる
ため、以後印字枚数により感光体ユニットの劣化状態が
認識される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面に基
づいて説明する。まず、図２を参照して電子写真装置１
の概略構造について説明する。電子写真装置１の本体ケ
ース２には、手差トレイ３から反対側の排紙口４に向け
て用紙搬送路５が設けられ、この用紙搬送路５には上流
側から下流側に向けて、給紙トレイ３上から給紙ローラ
６により引き出される用紙を受け継ぐレジストローラ７
と、転写器８と、定着器９と、排紙ローラ１０とが順次
配列されている。用紙搬送路５の上方には感光体ユニッ
ト１１が装着され、その上方には感光体１２に静電潜像
を形成する露光装置１３が設けられている。

【００１４】感光体ユニット１１は、本体ケース２に設
けたカバー（図示せず）を開放することにより着脱可能
である。また、感光体ユニット１１は、ハウジング１４
の中央部に感光体１２を回転自在に取り付けるととも
に、それぞれ図示しないが、感光体１２を帯電させる帯
電器、感光体１２上の静電潜像を現像する現像器、感光
体１２の表面を清掃するクリーニングユニット、感光体
１２の表面を均一に除電する除電ランプ等を感光体１２
の周囲に配設することにより形成されている。

【００１５】このような電子写真装置１は、感光体１２
は一方向に回転駆動される過程で帯電器により表面が帯
電され、その帯電された表面に露光装置１３から印字デ
ータに基づいて変調されたレーザー光を走査することに
より静電潜像が形成され、続いて静電潜像が現像器によ
り現像される。この間、手差トレイ３から給紙ローラ６
によって給紙された用紙が画像形成プロセスに同期して
回転するレジストローラ７により感光体１２の下部外周
に供給されるため、感光体１２上の現像画像が転写器８
によって用紙に転写される。画像が転写された用紙は定
着器９に搬送され、この定着器９により転写画像が転写
された後に排紙ローラ１０によって排紙口４から排紙さ
れるように構成されている。

【００１６】ここで、感光体ユニット１１のハウジング
１４には、図１に示すようにツェナダイオード１５が設
けられている。そして、このツェナダイオード１５の状
態を検出するために、電子写真装置１の本体ケース２に
は、ツェナダイオード１５に接続されるツェナ電圧（こ
の例では１０Ｖ）以上の電圧（この例では２４Ｖ）を出
力する電源部１６と、この電源部１６からツェナダイオ
ード１５に通電する電流を定格電流未満に限流するイン
ピーダンス素子（抵抗）１７とを有する通電回路１８が
設けられている。ツェナダイオード１５とＡ／Ｄコンバ
ータ２０との間にはインピーダンス素子１７の一端が接
続点１９によって接続されている。このＡ／Ｄコンバー
タ２０の接続信号は制御部２１に送られるようになって
いる。この制御部２１の制御によりインピーダンス素子
１７の両端間を短絡してツェナダイオード１５に定格電
流以上の電流を通電させるスイッチング素子としてのト
ランジスタ２２が設けられ、このトランジスタ２２のコ
レクタ端子は接続点１９とＡ／Ｄコンバータ２０との間
に、ベース端子は制御部２１に接続され、エミッタ端子
は接地されている。また、一端が制御部２１とトランジ
スタ２２のベース端子との間に接続され、他端がトラン
ジスタ２２のエミッタ端子との間に接続されている抵抗
２６が設けられている。さらに、制御部２１には印字枚
数を積算して記憶する記憶手段である不揮発性メモリ
（以下メモリと言う）２３と、本体ケース２のカバーの
開閉によりオンオフするカバーオープンスイッチ２４
と、表示器２５とが接続されている。図１において、
ａ，ｂは、本体ケース２に感光体ユニット１１を装着し
たときにツェナダイオード１５の両端が接触する接続端
子である。

【００１７】前述した制御部２１は、図示しないが、Ｃ
ＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを内臓してマイクロコンピュー
タを形成している。そして制御部２１は、印字動作の他
にインピーダンス素子１７とツェナダイオード１５との
接続点１９で発生する電圧に基づいてツェナダイオード
１５の状態（正常／破壊／未接続）を判定する状態判定
手段として機能するとともに、ツェナダイオード１５の
状態が正常すなわち非破壊の場合（接続点１９での電圧
が規定値の場合）にトランジスタ２２にベース電圧を印
加し、このときのトランジスタ２２のオン動作によりツ
ェナダイオード１５に定格電流以上の電流を通電させる
短絡手段として機能し、さらに、ツェナダイオード１５
が破壊されたときにメモリ２３に積算記録された印字枚
数をリセットするリセット手段として機能するものであ
る。

【００１８】インピーダンス素子１７とツェナダイオー
ド１５との接続点１９で発生する電圧に基づいてツェナ
ダイオード１５の状態（正常／破壊／未接続）を判定す
る状態判定手段は、この例では、接続点１９で発生する
電圧の違いによりツェナダイオード１５の状態（正常／
破壊／未接続）を区別するテーブル（図示せず）を制御
部２１に有し、このテーブルを参照することによりツェ
ナダイオード１５の状態を判定している。しかし、この
ような方法に限られるものではない。

【００１９】次に、本体ケース２に装着される感光体ユ
ニット１１の状態（実際には感光体１２の劣化状態）を
検出する動作を図３に示すフローチャートを参照して説
明する。感光体ユニット１１のメンテナンスは本体ケー
ス２のカバーを開放して行う。制御部２１では、本体ケ
ース２のカバーの開閉状態をカバーオープンスイッチ２
４のオンオフ状態によって判断し（Ｓ１）、カバーが閉
止されていると判断したときは、インピーダンス素子１
７とツェナダイオード１５との接続点１９の電圧を検出
する（Ｓ２）。この場合、接続点１９に発生する電圧は
アナログデータであるが、これはＡ／Ｄコンバータ２０
によりデジタルデータに変換されて制御部２１に入力さ
れるので、制御部２１はそのデジタルデータをそのとき
の発生電圧として認識する。

【００２０】接続点１９で発生する電圧は、ツェナダイ
オード１５が正常であれば、電流は電源部１６、ツェナ
ダイオード１５、インピーダンス素子１７により形成さ
れた通電回路１８に流れ、ツェナダイオード１５には定
格電流未満の電流が流れる。電源部１６の電圧を２４
Ｖ、ツェナダイオード１５のツェナ電圧を１０Ｖとする
と、ツェナダイオード１５の抵抗とインピーダンス素子
１７の抵抗との分圧により接続点１９に発生する電圧は
略１４Ｖである。この場合における１４Ｖの電圧は、テ
ーブルを参照することで新品の感光体ユニット１１が装
着された状態の電圧として認識される。

【００２１】この場合には、これまでメモリ２３に積算
して記録されている印字枚数のデータをクリアし（Ｓ
３）、ツェナダイオード１５を強制的に破壊する。すな
わち、制御部２１は、トランジスタ２２にベース電圧を
印加してトランジスタ２２をオンにする。この状態はイ
ンピーダンス素子１７の両端間が短絡した状態に相当す
るので、電源部１６からツェナダイオード１５及びトラ
ンジスタ２２を介して定格電流以上の大電流がグランド
に流れ、ツェナダイオード１５が破壊される。

【００２２】ツェナダイオード１５が破壊されるとショ
ート状態になるので、接続点１９に発生する電圧は電源
部１６の電圧と略等しい２４Ｖになる。破壊されたツェ
ナダイオード１５を有する感光体ユニット１１が装着さ
れている場合には、ステップＳ２では１４Ｖではないの
でステップＳ５に移る。ステップＳ５では接続点１９の
電圧が２４Ｖか否かを調べる。このとき電圧が２４Ｖと
判断されたならば、テーブルを参照することで新品では
ない感光体ユニット１１が装着された状態の電圧として
認識される。

【００２３】さらに、ステップＳ５では２４Ｖではない
と判断された場合、すなわち０Ｖと判断された場合は、
電源部１６と接続点１９の間にツェナダイオード１５が
接続されていない状態、換言すれば、感光体ユニット１
１が本体ケース２に装着されていない状態が認識され
る。この場合には、その旨の表示が表示器２５によって
なされる（Ｓ６）。

【００２４】以上のように、新品の感光体ユニット１１
と交換する度にメモリ２３がクリアされ、１枚の用紙に
印字する度にメモリ２３に印字枚数が積算して記録され
るため、このメモリ２３の印字枚数を参照することで感
光体ユニット１１の、特に感光体１２の劣化状態を認識
することができる。

【００２５】また、制御部２１において、新品の感光体
ユニット１１を交換したものと認識する度に、カウント
基板等に感光体ユニット１１の交換回数を記録し、その
交換回数が所定の設定回数に達したときに、電子写真装
置１の寿命が近いことを表示器２５等によって警告する
ようにしてもよい。或いは、感光体ユニット１１単位で
印字枚数を記録するエリアの他に、複数の感光体ユニッ
ト１１の使用期間中の総印字枚数を積算して記録するエ
リアを不揮発性メモリ２３に備えることは可能であり、
その総印字枚数により電子写真装置１としての寿命を把
握するようにしてもよい。

【００２６】本実施の形態において、インピーダンス素
子１７及びトランジスタ２２を、ツェナダイオード１５
のアノードとＡ／Ｄコンバータ２０との間に接続した
が、これらを電源部１６とツェナダイオード１５との間
に接続しても同様の作用効果を得ることができる。ま
た、スイッチング素子はトランジスタ２２に限られるも
のではなく、リレー等他のスイッチング素子を用いても
よい。

【００２７】なお、図３におけるステップＳ３は、ツェ
ナダイオード１５の状態が正常と判定されたときにメモ
リ２３（記憶手段）に積算記録された印字枚数をリセッ
トするリセット手段に相当する。また、ステップＳ４
は、ツェナダイオード１５の状態が正常として判定され
た場合にトランジスタ２２（スイッチング素子）を閉路
にしてツェナダイオード１５に定格電流以上の電流を通
電させる短絡手段に相当する。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、少なくとも感光
体を備えて電子写真装置の本体ケースに装着される感光
体ユニットに、ツェナ電圧以上の電圧で定格電流以上の
電流を通電することにより破壊されるツェナダイオード
を設けたので、感光体ユニットを電子写真装置の本体ケ
ースに装着したときに、本体ケース側でツェナダイオー
ドの未破壊／破壊の／未接続の三状態を検出すること
で、感光体ユニットの新旧及び未装着の三状態を認識す
ることができる。

【００２９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の感
光体ユニットが備えたツェナダイオードに接続されてツ
ェナ電圧以上の電圧を出力する電源部と、この電源部か
ら前記ツェナダイオードに通電される電流を定格電流未
満に限流するインピーダンス素子とを有する通電回路
と、前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッ
チング素子と、前記インピーダンス素子と前記ツェナダ
イオードとの接続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオ
ードの状態を正常／破壊／未接続の状態に区別して判定
する状態判定手段と、前記ツェナダイオードの状態が正
常として判定された場合に前記スイッチング素子を閉路
にして前記ツェナダイオードに定格電流以上の電流を通
電させる短絡手段とを具備するので、通電回路に電流を
流したときにはツェナダイオードが正常に機能するため
接続点では規定値の電圧が発生する。このツェナダイオ
ードが正常として認識された場合には、短絡手段により
スイッチング素子を閉路にしてツェナダイオードに定格
電流以上の電流を流すため、ツェナダイオードが破壊さ
れて以後短絡状態となり、接続点では電源部の出力電圧
と同等の電圧が発生する。また、電源部と接続点との間
にツェナダイオードが接続されていない場合には接続点
での電圧は０となる。従って、接続点での電圧に基づい
て状態判定手段によって判定されるツェナダイオードの
状態と関連付けて感光体ユニットの新旧及び電源部と接
続点とに対するツェナダイオードの接続状態を認識する
ことができる。

【００３０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の感
光体ユニットが備えたツェナダイオードに接続されてツ
ェナ電圧以上の電圧を出力する電源部と、この電源部か
ら前記ツェナダイオードに通電される電流を定格電流未
満に限流するインピーダンス素子とを有する通電回路
と、前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッ
チング素子と、前記インピーダンス素子と前記ツェナダ
イオードとの接続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオ
ードの状態を正常／破壊／未接続の状態に区別して判定
する状態判定手段と、前記ツェナダイオードの状態が正
常として判定された場合に前記スイッチング素子を閉路
にして前記ツェナダイオードに定格電流以上の電流を通
電させる短絡手段と、前記インピーダンス素子の両端を
短絡させるスイッチング素子と、前記インピーダンス素
子と前記ツェナダイオードとの接続点の電圧に基づいて
前記ツェナダイオードの状態を正常／破壊／未接続の状
態に区別して判定する状態判定手段と、前記ツェナダイ
オードの状態が正常として判定された場合に前記スイッ
チング素子を閉路にして前記ツェナダイオードに定格電
流以上の電流を通電させる短絡手段と、印刷枚数を積算
して記憶する記憶手段と、前記ツェナダイオードの状態
が正常と判定されたときに前記記憶手段に積算記録され
た印字枚数をリセットするリセット手段とを具備するの
で、通電回路に電流を流したときにはツェナダイオード
が正常に機能するため接続点では規定値の電圧が発生す
る。このツェナダイオードが正常として認識された場合
には、短絡手段によりスイッチング素子を閉路にしてツ
ェナダイオードに定格電流以上の電流を流すため、ツェ
ナダイオードが破壊されて以後短絡状態となり、接続点
では電源部の出力電圧と同等の電圧が発生する。また、
電源部と接続点との間にツェナダイオードが接続されて
いない場合には接続点での電圧は０となる。従って、接
続点での電圧に基づいて状態判定手段によって判定され
るツェナダイオードの状態と関連付けて感光体ユニット
の新旧及び電源部と接続点とに対するツェナダイオード
の接続状態を認識することができる。さらに、ツェナダ
イオードが破壊された状態をもって新品の感光体ユニッ
トが使用され始めたものと認識されたときに、リセット
手段により記憶手段の印字枚数がリセットされるため、
以後印字枚数により感光体ユニットの劣化状態を認識す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電気的ブロック
を示す図である。

【図２】電子写真装置の概略構造を示す縦断正面図であ
る。

【図３】感光体ユニットの状態を検出する処理を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ 電子写真装置 ２ 本体ケース １１ 感光体ユニット １２ 感光体 １５ ツェナダイオード １６ 電源部 １７ インピーダンス素子 １８ 通電回路 １９ 接続点 ２２ スイッチング素子 ２３ 記憶手段 Ｓ３ リセット手段 Ｓ４ 短絡手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも感光体を備えて電子写真装置
   の本体ケースに装着される感光体ユニットに、ツェナ電
   圧以上の電圧で定格電流以上の電流を通電することによ
   り破壊されるツェナダイオードを設けたことを特徴とす
   る感光体ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の感光体ユニットが備えた
   ツェナダイオードに接続されてツェナ電圧以上の電圧を
   出力する電源部と、この電源部から前記ツェナダイオー
   ドに通電される電流を定格電流未満に限流するインピー
   ダンス素子とを有する通電回路と、 前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッチン
   グ素子と、 前記インピーダンス素子と前記ツェナダイオードとの接
   続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオードの状態を正
   常／破壊／未接続の状態に区別して判定する状態判定手
   段と、 前記ツェナダイオードの状態が正常として判定された場
   合に前記スイッチング素子を閉路にして前記ツェナダイ
   オードに定格電流以上の電流を通電させる短絡手段と、
   を具備することを特徴とする電子写真装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の感光体ユニットが備えた
   ツェナダイオードに接続されてツェナ電圧以上の電圧を
   出力する電源部と、この電源部から前記ツェナダイオー
   ドに通電される電流を定格電流未満に限流するインピー
   ダンス素子とを有する通電回路と、 前記インピーダンス素子の両端を短絡させるスイッチン
   グ素子と、 前記インピーダンス素子と前記ツェナダイオードとの接
   続点の電圧に基づいて前記ツェナダイオードの状態を正
   常／破壊／未接続の状態に区別して判定する状態判定手
   段と、 前記ツェナダイオードの状態が正常として判定された場
   合に前記スイッチング素子を閉路にして前記ツェナダイ
   オードに定格電流以上の電流を通電させる短絡手段と、 印刷枚数を積算して記憶する記憶手段と、 前記ツェナダイオードの状態が正常と判定されたときに
   前記記憶手段に積算記録された印字枚数をリセットする
   リセット手段と、を具備することを特徴とする電子写真
   装置。