JP2001042585A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成ユニットの新旧判別を行うための機構
を取り付けた画像形成ユニット、及び当該画像形成ユニ
ットの新旧判別を行うための検出手段を持つ画像形成装
置を提供する。 【解決手段】画像形成ユニット１３には、画像形成装置
１への装着後に、画像形成装置１本体からの駆動力を得
て回転するギヤ７６と、そのギヤ７６の回転を受けて、
一方向に不可逆的に変位するカム７７と、前記カム７７
の動きにより、回路状態を切り換えるスイッチ８２，８
３とを備え、画像形成装置１本体には、スイッチ８２，
８３の導通状態を検出する中央処理装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
ってトナー像の形成を行う画像形成ユニット、及びこの
画像形成ユニットを着脱可能に装着する画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式により画像を形成する画像
形成装置が普及しており、近年では、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の単一機能製品に加えて、これらの複
数の機能が１つの装置で行える多機能型の画像形成装置
も販売されている。

【０００３】一例として、ファクシミリを基本機能と
し、複写機およびプリンタとしても利用することのでき
る複合型の画像形成装置の場合、固定配置されたライン
センサ等の読取装置の上を原稿を通過させて原稿内容を
読み取る読取機構が採用されている。また、画像形成機
構としては、画像形成ユニット（画像形成部）、転写部
および定着部が備えられていて、画像形成ユニットによ
ってトナー像が形成され、形成されたトナー像は用紙に
転写される。そして、用紙上のトナー像は、定着部で定
着されて排出されるという構成である。

【０００４】前記画像形成ユニットは、感光体ドラム、
現像装置等を一体化したものであり、この画像形成ユニ
ットによって感光体ドラムに形成された静電潜像をトナ
ー像に顕在化させている。

【０００５】この画像形成ユニットは、トナー像を用紙
に転写する場合の使用用紙枚数の上限が、規格として決
められており、規格の枚数を超えた画像形成ユニット
は、交換の対象となる。

【０００６】枚数の計数は、画像形成装置で行ってい
る。

【０００７】仮に画像形成装置に中古の画像形成ユニッ
トが装着されると、画像形成装置は、新品の画像形成ユ
ニットが装着されたものとみなして、枚数のカウントを
始めるので、形成される画像の品質の保証ができなくな
る。

【０００８】したがって、このような中古の画像形成ユ
ニットの装着を未然に発見し防止する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】画像形成ユニットの新
旧判別を行うために、画像形成ユニット側にカウンタを
設置し、このカウンタの計数値を見て、画像形成ユニッ
トの交換時期を判断することが考えられるが、画像形成
ユニットにカウンタを設置するために、画像形成ユニッ
トの構成が複雑になり、コストも上がる。

【００１０】そこで、この発明の目的は、画像形成ユニ
ットの新旧判別を行うために不可逆的に動作する簡単な
部材を取り付けた画像形成ユニット、及び画像形成装置
を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するための請求項１記載の画像形成ユニットは、
画像形成装置への装着後に、画像形成装置本体からの駆
動力を得て回転する回転部材と、その回転部材の回転を
受けて、一方向に不可逆的に変位する変位部材と、前記
変位部材の動きにより、回路状態を切り換えるスイッチ
部材とを備えることを特徴とする。

【００１２】この構成の画像形成ユニットであれば、画
像形成装置へ装着した後画像形成するときに、変位部材
が、画像形成装置本体からの駆動力を得て回転する回転
部材の回転を受けて、一方向に不可逆的に変位する。こ
の変位部材の動きにより、スイッチ部材の回路状態が切
り換わる。スイッチ部材の回路状態の検出は、外部から
電気的に行う。

【００１３】このため、本発明によれば、画像形成ユニ
ットに、回転部材、変位部材、スイッチ部材等という簡
単な構成の部材を設けるだけで、外部から新旧判別をす
ることができる。したがって画像形成ユニットの構成を
簡単にすることができ、低コスト化を図ることができ
る。、また、上記課題を解決するための請求項２記載の
画像形成装置は、画像形成装置本体側に、装着された画
像形成ユニットの構成部品を回転駆動する駆動部材を有
し、前記画像形成ユニットは、画像形成装置への装着後
に、画像形成装置本体から前記駆動部材の駆動力を得て
回転する回転部材と、その回転部材の回転を受けて、一
方向に不可逆的に変位する変位部材と、前記変位部材の
動きにより、回路状態を切り換えるスイッチ部材とを備
え、画像形成装置本体側に、装着された画像形成ユニッ
トのスイッチ部材の回路状態の切り換えを検出する検出
手段を有することを特徴とする。

【００１４】この構成によれば、画像形成ユニットに、
回転部材、変位部材、スイッチ部材等という簡単な構成
の部材を設け、新旧判別の検出のみは、画像形成装置本
体側で行う。したがって、画像形成装置本体に新旧判別
のためのスイッチ部材等新たな部材を設けることなく、
低コスト化を図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１は、画像形成装置１の外観構成を示す
斜視図である。この画像形成装置１は、基本的にはファ
クシミリとして使用し、プリンタや複写機としても使用
できる多機能型の装置である。画像形成装置１は、本体
ハウジング２と、本体ハウジング２の上部に備えられた
原稿読取部３とを有し、原稿読取部３の上面には、テン
キー、ファンクションキー、ディスプレイ等が配列され
た操作盤４が備えられている。原稿読取部３の前方側
（図において右手前側）には原稿セット台５が張り出し
ている。原稿セット台５上に置かれた原稿は、１枚ずつ
いわゆるシートスルー形式で取り込まれ、内容が読み取
られて後方の原稿受け皿７で受け取られる。

【００１７】原稿セット台５の下に位置する本体ハウジ
ング２の上面は複写された用紙を受ける排出台８となっ
ている。

【００１８】本体ハウジング２の前面下方には引き出し
可能な用紙カセット１０が嵌め込まれ、用紙カセット１
０の上には前方へ引き出して取り外し可能な両面ガイド
部材１１が嵌め込まれている。

【００１９】図２は、画像形成装置１の内部構造を説明
するための縦断面図である。図２を参照して、画像形成
装置１における原稿および用紙の動きについて説明をす
る。

【００２０】原稿セット台５上には、原稿面が下面にし
て原稿がセットされる。セットされた原稿（図示せず）
は下から順に繰り出しコロ２１で繰り出され、捌きロー
ラ２２で１枚ずつ捌かれて重送が防止され、案内ローラ
対２３によって所定の速度で読取センサ２４へ送られ
る。読取センサ２４は、この実施形態ではＣＩＳ(Conta
ct Image Sensor)が用いられていて、原稿面の画像を紙
面に垂直方向に長手の１ラインずつ順に読み取る。読取
センサ２４を通過した原稿は排出ローラ対２５によって
原稿受け皿７へ排出される。原稿搬送路における読取セ
ンサ２４の上流側にはマイクロスイッチ２６のアクチュ
エータ２７が突出している。原稿先端が進入するとアク
チュエータ２７は倒れ、また原稿が通過するとアクチュ
エータ２７は起き上がって、送られる原稿の先端および
後端が検知できるようになっている。

【００２１】本体ハウジング２の下方には、前述したよ
うに、その前面（図２において右側）から引き出し可能
な用紙カセット１０が収容されている。用紙カセット１
０に入れられた用紙（図示せず）は１枚ずつ繰り出しコ
ロ３１で取り出され、搬送ローラ対３２で送られ、通路
４６、反転路４１を経てレジストローラ対３３へ与えら
れる。そしてレジストローラ対３３で搬送タイミングが
調整された用紙は、転写ローラ３４へと送られる。

【００２２】転写ローラ３４には画像形成ユニット１３
の感光体ドラム３５が当接している。画像形成ユニット
１３には、この感光体ドラム３５のほか、感光体ドラム
３５の表面を帯電させるためのメインチャージャ３６、
メインチャージャ３６により帯電された感光体ドラム３
５の表面がレーザユニット１４で露光されることによっ
て静電潜像が形成されると、その静電潜像をトナーで現
像するための現像ローラ３７、現像ローラ３７へトナー
を補給するためのトナーカートリッジ３８等が含まれて
いる。

【００２３】画像形成ユニット１３は、画像形成装置本
体に対して着脱できるもので、後に詳しく説明するよう
に画像形成ユニット１３の新旧判別を行うための機構が
備えられている。

【００２４】感光体ドラム３５表面のトナー像は、感光
体ドラム３５と転写ローラ３４との間を用紙が通過する
ことにより、用紙に転写される。

【００２５】トナー像が転写された用紙は主搬送路５１
に沿って定着装置５２へ送られる。定着装置５２には熱
ローラ５３および圧ローラ５４が含まれていて、これら
ローラ対間を用紙が通過することにより、用紙に転写さ
れたトナー像が加熱および加圧されて溶融され、用紙上
に定着される。トナー像が定着された用紙は中間ローラ
対５５で搬送されて、排出路５６へと送られる。

【００２６】排出路５６には、その上流端付近にカール
取り兼スイッチバックローラ対５７が配置されている。
このローラ対５７は、排出路５６へ送られてきた用紙に
生じているカールを直す働きをするとともに、用紙の両
面に画像を形成する場合に用紙をスイッチバックさせ
る。より具体的に述べると、用紙が定着装置５２を通過
する際に、用紙の上面（画像が転写された面であり、熱
ローラ５３に接する面）は、主として熱ローラ５３の作
用により熱収縮し、用紙は下方へ凸湾曲するようにカー
ルする。そこで、ローラ対５７では、用紙をカールと反
対の方向に凸湾曲するように軽く扱きながら搬送する。
これにより用紙のカールは直されて、ほぼ真っ直ぐにな
った用紙が排出路５６を通って排出ローラ対５８から排
出台８上へ排出される。

【００２７】用紙に両面複写を行う場合には、中間ロー
ラ対５５からカール取り兼スイッチバックローラ対５７
へ用紙が送られると、その用紙の後端が検知スイッチ５
９で検知される。この検知スイッチ５９はローラ対５７
の上流側近傍に配置されているので、ローラ対５７へ送
られた用紙の後端がローラ対５７を通過し終える直前
に、検出出力を導出する。検知スイッチ５９の出力に基
づき、カール取り兼スイッチバックローラ対５７は逆転
され、かつ爪６０が変位されて両面経路６１への用紙の
進入が可能になる。そして用紙は両面経路６１へと送ら
れる。

【００２８】両面経路６１は、主搬送路５１の下側に形
成されており、導入路４０、用紙を略水平に装置１の前
側へ導く水平路４２、水平路４２から送られてくる用紙
を１８０度反転させるための反転路４１を有している。
反転路４１で反転された用紙は、前述と同様、レジスト
等対３３から転写ローラ３４へと送られる。

【００２９】図３は、排出台８を開けた状態での画像形
成装置１を示す斜視図である。画像形成装置本体側の所
定部位に、画像形成ユニット１３がはめ込まれるように
なっている。画像形成ユニット１３には、画像形成ユニ
ット１３の新旧判別のための機構８０が設けられてい
て、画像形成装置本体には、機構８０の回路状態を検出
する検出機構９０が設けられている。

【００３０】図４は、画像形成ユニット１３を一端部６
３の側から見た斜視図である。画像形成ユニット１３の
一端部６３のくぼんだ部分には、感光体ドラム３５等の
回転軸と平行な回転軸７８を持つ第１のギヤ７５、同じ
く感光体ドラム３５等の回転軸と平行な回転軸７９を持
つ「回転部材」としての第２のギヤ７６が装着されてい
る。第２のギヤ７６には、２種類の歯７６ａ，７６ｂ
（図６参照）が形成されていて、歯７６ａを介して第１
のギヤ７５に噛み合う。また、前記回転軸７８には、第
２のギヤ７６に形成された別の歯７６ｂに噛み合う「変
位部材」としてのカム７７が、回転自在にはめられてい
る。

【００３１】一方、前記第１のギヤ７５、第２のギヤ７
６及びカム７７をカバーするための端蓋８１が設けられ
ている。この端蓋８１は、カム７７の動きに応じてオン
からオフに変わる「スイッチ部材」としての電極板８
２，８３を有する。

【００３２】以上の回転部材、変位部材、スイッチ部材
により、画像形成ユニット１３の新旧判別を行うための
機構８０が構成されている。

【００３３】図５は、画像形成ユニットのギヤ構成図で
ある。画像形成ユニットのギヤ構成は、次のようにな
る。

【００３４】画像形成ユニット１３には、画像形成ユニ
ット１３を画像形成装置１の内部の所定位置に装着した
ときに、本体側の駆動ギヤ７１に噛み合うフランジギヤ
７２が設けられていて、このフランジギヤ７２からアイ
ドルギヤ７３を介して現像ユニットを駆動させる現像駆
動ギヤ７４に回転力が伝達されるようになっている。

【００３５】そして、前記フランジギヤ７２には前記第
１のギヤ７５が噛み合い、第１のギヤ７５には前記第２
のギヤ７６が噛み合っている。

【００３６】図６は、画像形成ユニット１３におけるギ
ヤのかみ合いを説明するための部分断面図である。前記
第１のギヤ７５及び第２のギヤは、それぞれ回転軸７
８、回転軸７９に装着されている。第２のギヤ７６に
は、第１のギヤ７５と噛み合う歯７６ａ以外に、歯７６
ｂが形成されてあり、それが第１の軸に装着されたカム
７７の歯７７ａと噛み合っている。

【００３７】第１のギヤ７５とカム７７の少なくともい
ずれかは、回転軸７８に固着されておらず、そのため
に、第１のギヤ７５の回転とカム７７の回転とは、もし
第２のギヤ７６の歯７６ｂとカム７７の歯７７ａとの噛
み合いがなければ、全く無関係に行われるようになって
いる。図６では具体的には、カム７７が回転軸７８に緩
く挿入されただけの状態になっていて、第２のギヤ７６
の歯７６ｂとカム７７の歯７７ａとの噛み合いがない状
態では、カム７７は、回転軸７８あるいは第１のギヤ７
５の回転・停止と関係なく、自由に回転・停止すること
ができる。

【００３８】図７は、カム７７及び端蓋８１の関係を示
す分解斜視図である。

【００３９】カム７７は、図７(a)に示すように、円筒
状の本体７７ｃと、この本体７７ｃに設けられた４つの
歯７７ａと、本体７７ｃの一端面につながるように設け
られた、電極８２，８３の接点間に挿入される挿入板７
７ｂとを、有している。

【００４０】前記４つの歯７７ａは、本体７７ｃの全周
囲でなく、周囲の一定の角度範囲にのみ設けられてい
る。また前記挿入板７７ｂも、本体７７ｃの全周囲でな
く、一定角度範囲にわたって扇形状に設けられている。
挿入板７７ｂの中央部は、周囲と比べて比較的肉薄にな
っていて、周囲部が比較的肉厚になっている。これは、
挿入板７７ｂが電極８２，８３の接点間に割り込んだ後
は、接点が挿入板の肉薄の部分から出ないようにして、
挿入板７７ｂ、ひいてはカム７７の一定範囲を越えた動
きを規制するためである。

【００４１】端蓋８１は、図７(b)に示すように、画像
形成ユニット１３に装着すれば、画像形成ユニットの端
面６３と面一になる端面８１ａと、この面から直角に延
びた壁面８１ｂとを備えている。前記端面８１ａには、
前記回転軸７８を通す孔８４が形成されているととも
に、電極板８２，８３が取り付けられている。

【００４２】これらの電極板８２，８３は、１点Ｘにお
いて常時接触しているので、これらの電極板８２，８３
で構成される回路の状態は電気的に閉となっている。と
ころが、これらの電極８２，８３の接点間に、前記カム
７７の回転により挿入板７７ｂが割り込むと、回路の状
態は開となってしまう。

【００４３】図８は、カム７７の回転と、電極板の開閉
との関係を説明するための、図４（図６、図７）の矢印
Ａ方向から見た説明図である。

【００４４】図８(a)は、画像形成ユニット１３を画像
形成装置１の内部の所定位置に装着した後、画像形成を
する前の状態を示す。カム７７の歯７７ａと第２のギヤ
７６の歯７６ｂとは噛み合っているが、カム７７の挿入
板７７ｂは、電極８２，８３の接点Ｘから離れている。
画像形成をする前は第２のギヤ７６は回転しないので、
カム７７も回転せず、挿入板７７ｂが電極８２，８３の
接点Ｘに入り込んでくることはない。

【００４５】図８(b)は、画像形成ユニット１３を画像
形成装置１の内部の所定位置に装着して、画像形成を始
めた直後の状態を示す。第２のギヤ７６は回転し、カム
７７もこれに応じて回転して、挿入板７７ｂが電極８
２，８３の接点Ｘに近づいてくる。

【００４６】図８(c)は、第２のギヤ７６がさらに回転
し、カム７７の挿入板７７ｂが電極８２，８３の接点Ｘ
に割り込んだ状態を示す。この状態では、電極板８２，
８３で構成される回路の状態は電気的に閉となる。カム
７７の歯７７ａと、第２のギヤ７６ｂとの噛み合いは外
れ、カム７７はこれ以上回らない。また、第２のギヤ７
６は常に一定方向に回転するので、カム７７が逆転する
こともない。そして前述したように、挿入板７７ｂの一
定範囲を超えた動きは規制されているので、回路の閉状
態は維持される。

【００４７】図９は、以上に説明した画像形成ユニット
１３の新旧判別を行うための機構８０の回路状態を検出
する検出機構９０の具体的構成図である。

【００４８】画像形成装置１の本体には、画像形成ユニ
ット１３を画像形成装置１の本体に装着したときに電極
８２，８３とつながる固定電極９１，９２が設けられて
おり、これらの固定電極９１，９２は、中央処理装置
（ＣＰＵ）９３とつながっている。

【００４９】一方、ＣＰＵ９３は、画像形成ユニット１
３の装着を検知する手段を持っている。すなわち、ＣＰ
Ｕ９３は、画像形成ユニット１３の装着を検知した後、
固定電極９１，９２の導通を検出し、その後導通が有か
ら無に変われば、新品の画像形成ユニット１３が装着さ
れたと判断して、画像形成枚数のカウントを始める。固
定電極９１，９２の導通が初めからなければ、中古の画
像形成ユニット１３が装着されたと判断して、その旨を
印字出力するか、表示若しくは警報出力する。

【００５０】このようにして、ユーザは、画像形成ユニ
ット１３の新旧判別をすることができる。

【００５１】本発明の実施形態の説明は以上であるが、
本発明の実施は前記の実施形態に限られるものではな
い。例えば、カム７７の形状としては、一定の角度範囲
に複数の歯を持つものでなく、図１０に示すように、第
２のギヤ７６に凸部７６ｃを形成し、カム７７には凹部
７７ｄを形成し、これらの凸部７６ｃと凹部７７ｄとの
係合によりカム７７を不可逆的に回転させることもでき
る。その他、本発明の範囲で種々の設計変更を施すこと
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置１の外観構成を示す斜視図であ
る。

【図２】画像形成装置１の内部構造を説明するための縦
断面図である。

【図３】排出台８を開けた状態での画像形成装置１を示
す斜視図である。

【図４】画像形成ユニット１３を一端部６３の側から見
た斜視図である。

【図５】画像形成ユニットのギヤ構成図である。

【図６】画像形成ユニット１３におけるギヤのかみ合い
を説明するための部分断面図である。

【図７】カム７７及び端蓋８１の関係を示す分解斜視図
である。

【図８】カム７７の回転と、電極板の開閉との関係を説
明するための、矢印Ａ方向から見た説明図である。

【図９】画像形成ユニット１３の新旧判別を行うための
機構８０の回路状態を検出する機構９０の具体的構成図
である。

【図１０】カム７７に他の形状を採用したときら、カム
の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 １３ 画像形成ユニット ７１ 駆動ギヤ ７６ 回転部材としての第２のギヤ ７７ 変位部材としてのカム ８０ 新旧判別機構 ８２，８３ スイッチ部材としての電極板 ９０ 検出機構 ９３ 中央処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴原 雅美 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA28 DE04 DE07 EC06 EF06 GB00 HA02 HA12 HB15 2H071 BA13 CA02 CA05 DA26 DA32

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置に対し着脱可能に構成された
   画像形成ユニットにおいて、 画像形成装置への装着後に、画像形成装置本体からの駆
   動力を得て回転する回転部材と、その回転部材の回転を
   受けて、一方向に不可逆的に変位する変位部材と、前記
   変位部材の動きにより、回路状態を切り換えるスイッチ
   部材とを備えることを特徴とする画像形成ユニット。
2. 【請求項２】画像形成ユニットを着脱可能に装着する画
   像形成装置において、 画像形成装置本体側に、装着された画像形成ユニットの
   構成部品を回転駆動する駆動部材が設けられ、 前記画像形成ユニットは、画像形成装置への装着後に、
   画像形成装置本体から前記駆動部材の駆動力を得て回転
   する回転部材と、その回転部材の回転を受けて、一方向
   に不可逆的に変位する変位部材と、前記変位部材の動き
   により、回路状態を切り換えるスイッチ部材とを備え、 画像形成装置本体側に、装着された画像形成ユニットの
   スイッチ部材の回路状態の切り換えを検出する検出手段
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。