JP2009223017A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロセスユニットの新旧の判別と、プロセスユニットの装着の有無の判別と、を単一の検出部で実行することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転軸５２が回転したときに、移動体５４が回転軸５２の軸方向に沿って移動し、センサ４０が移動体５４を検出する。回転軸５２が回転して所定時間経過後にセンサ４０が移動体５４を検出した場合には、プロセスユニット５０が新品であると機構制御回路３０により判別される。一方、回転軸５２が回転して所定時間経過後にセンサ４０が移動体５４を検出しない場合には、プロセスユニット５０が装着されていないと機構制御回路３０により判別される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、プロセスユニット（現像ユニット）を有する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、使用されるプロセスユニット（現像ユニット）の寿命をカウントするため、画像形成装置の内部にプリント枚数等を計数するカウンタを備えている。新品のプロセスユニットを画像形成装置に装着するとき、画像形成装置内の制御回路は、プロセスユニットが新品であることを検出し、カウンタをゼロクリアにする処理を実行する。

ここで、下記特許文献１に記載されている技術は、ヒューズを用い、ヒューズが導通状態であれば制御回路はプロセスユニットが新品であると判断するものである。その後、ヒューズに電流を流して、ヒューズを溶断することになるが、ヒューズの溶断にはそれなりの電流が必要となり、電源回路の容量が大きなものでなければならない。また、プロセスカートリッジをリサイクルする際には、ヒューズの交換作業が必要となる。

そこで、機械的にプロセスカートリッジの新旧を判別する方法が提案されている（下記特許文献２及び特許文献３参照）。いずれの方法も、回転するねじ軸上に、ねじ軸にねじ込まれ軸方向に移動可能な移動体をセンサ又はリーフスイッチで検出することによって、制御回路がプロセスユニットの新旧を判別するものである。
特開平０２−３０８２７７号公報 特開平０４−３１１９６８号公報 特開２００６−２３５３２６号公報

ところで、上記方法は、プロセスユニットの新旧を判別するセンサ又はリーフスイッチとは別に、プロセスユニット自体が取り付けられているか否かを検出するためのセンサが別に必要となる。そして、このように複数のセンサを画像形成装置の内部に設けようとした場合、そのスペースを確保するために画像形成装置が大型化し、また、センサに付随する配線などが増加して画像形成装置内部の配線関係が複雑になる問題が生じる。これらの問題は、画像形成装置の製造コストの増大をもたらすことに繋がる。

そこで、本発明は、プロセスユニットの新旧の判別と、プロセスユニットの装着の有無の判別と、を単一の検出部で実行することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本願第１発明は、回転軸と、前記回転軸の回転に伴い前記回転軸の軸方向に沿って移動する移動体と、を備えたプロセスユニット、を有する画像形成装置であって、前記移動体を検出する検出部と、前記回転軸が回転して所定時間経過後に前記検出部が前記移動体を検出した場合には前記プロセスユニットが新品であると判別し、前記回転軸が回転して所定時間経過後に前記検出部が前記移動体を検出しない場合には前記プロセスユニットが装着されていないと判別する判別部と、を有することを特徴とする。

本願第１発明によれば、回転軸が回転したときに、移動体が回転軸の軸方向に沿って移動し、検出部が移動体を検出する。ここで、回転軸が回転して所定時間経過後に検出部が移動体を検出した場合には、プロセスユニットが新品であると判別部により判別される。一方、回転軸が回転して所定時間経過後に検出部が移動体を検出しない場合には、プロセスユニットが装着されていないと判別部により判別される。このように、プロセスユニットの新旧の判別、及びプロセスユニットの装着の有無についての判別を、検出部及び判別部の処理により容易に実行することができる。これにより、プロセスユニットの新旧判別、及びプロセスユニットの装着の有無の判別を、単一の検出部で同時に判別することができ、プロセスユニットの装着の有無を判別するための新たな検出部が不要になる。この結果、画像形成装置の内部に存在する部品の個数を削減でき、ひいては画像形成装置の小型化を図ることができる。また、画像形成装置の内部に存在する部品の個数を削減することができるため、画像形成装置の内部において配線関係が複雑になることを防止できる。さらに、画像形成装置の製造コストの低減を実現できる。

本願第２発明は、本願第１発明に記載の画像形成装置において、前記判別部は、前記回転軸が回転する前に前記検出部が前記移動体を検出した場合には、前記プロセスユニットが装着されており、かつ前記プロセスユニットが旧であると判別することを特徴とする。

本願第２発明によれば、回転軸が回転する前に検出部が移動体を検出した場合には、プロセスユニットが装着されており、かつプロセスユニットが旧であると判別部により判別される。これにより、画像形成装置の内部のプロセスユニットの装着の有無及びプロセスユニットが旧であることを容易に特定することができる。

本発明によれば、プロセスユニットの新旧の判別と、プロセスユニットの装着の有無の判別と、を単一の検出部で実行することができる。

次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。

図１乃至図３に示すように、この画像形成装置１０は、ファクシミリ機能とコピー機能を備えたいわゆるネットワーク型の複合機として構成したもので、ＭＰＵ１２と、ＮＣＵ（網制御回路：Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４と、ＭＯＤＥＭ１６と、スキャナ１８と、操作パネル２０と、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２２と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２６と、プリンタ画像処理回路２８と、機構制御回路（判別部）３０と、を備えている。

ＭＰＵ１２は、ＲＯＭ２４に記憶されるプログラムにより、この実施形態複合機の全体を制御する機能を有する。このＭＰＵ１２には、ＮＣＵ（Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１４及びＭＯＤＥＭ１６が接続されている。ＮＣＵ１４は、ＭＰＵ１２によって制御されて、回線３と当該複合機との接続を制御するとともに、通信相手の電話番号に応じたダイヤルパルスを送出する機能及び着信を検出する機能を有する。なお、回線３は、一般公衆回線網（ＰＳＴＮ）に接続されている。

ＭＯＤＥＭ１６は、送信データの変調及び受信データの復調、具体的にはデジタル信号である送信データをアナログの音声信号に変調して、ＮＣＵ１４を介して回線３に送出し、また逆に、回線３からＮＣＵ１４を介して、受信したアナログの音声信号をデジタル信号に復調する。ＲＯＭ２４は、この複合機全体の動作を制御するためのプログラム等を予め記憶してある。ＲＡＭ２６は、ＭＰＵ１２による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。

スキャナ１８は、ＦＡＸ送信を実行する場合、あるいは原稿を複写する場合に原稿の画データを読み取る。操作パネル２０は、ユーザがＦＡＸ送信・受信、プリント（複写）等の指示をするためのものである。ＬＡＮ
Ｉ／Ｆ２２は、複数のＰＣ端末（クライアント端末）と通信可能となるように接続するためのものである。プリンタ画像処理回路２８は、ＬＥＤプリントヘッド３４と電気的に接続されており、ＬＥＤプリントヘッド３４の発光を制御する。また、プリンタ画像処理回路２８は、プリントすべき画像を画像処理し、プリンタエンジン３６に供給する。なお、プリンタ画像処理回路２８は、解像度変換及びスムージング機能を備えているが、テストモード時には、解像度変換及びスムージングを行わないようにＭＰＵ１２により設定される。

機構制御回路３０は、プリンタエンジン３６の駆動を制御する。プリンタエンジン３６は、プリンタ画像処理回路２８による画像処理に基づき、機構制御回路３０により駆動制御されて、用紙に所定の画像を形成する。また、機構制御回路３０は、画像形成装置１０の動力源となるモータ４４を駆動制御する。このモータ４４により回転軸５２の回転駆動が実行される。

機構制御回路３０は、カバー部材（図示省略）の筐体（図示省略）に対する開閉の状態を検出するカバーオープンセンサ３８が電気的に接続されている。例えば、筐体の内部に装着されるプロセスユニット５０は、筐体のカバー部材を開けて、筐体に形成された開口部から所定の部位に装着されることになるが、このカバー部材が筐体の開口部に対して開けられた状態から筐体の開口部を閉じた状態（その逆も同様）になると、カバーオープンセンサ３８によりカバー部材の状態が検出され、機構制御回路３０に対して検出信号を出力する。なお、機構制御回路３０は、オープンカバーセンサ３８からの検出信号に基づいてカバー部材の開閉状態を判別する。

さらに、機構制御回路３０は、プロセスユニット５０の移動体を検出するセンサ（検出部）４０が電気的に接続されている。プロセスユニット５０の回転軸５２が回転したときには、回転軸５２に螺合した移動体５４が回転軸５２の軸方向であって、かつ回転軸５２の一方側端部５６から離間する方向に移動していくが、センサ４０は、この移動した移動体５４を検出する。センサ４０が移動体５４を検出した場合には、センサ４０から移動体５４を検出した旨を示す検出信号が機構制御回路３０に対して出力される。なお、機構制御回路３０は、センサ４０からの検出信号に基づいて移動体５４の検出タイミングを判別する。

次に、プロセスユニット５０の要部について説明する。

図２及び図３に示すように、プロセスユニット５０は、トナーを収容したトナーホッパなどを含んだ現像ユニットであり、感光体ドラム（図示省略）の回転に伴って回転する回転軸５２を備えている。回転軸５２の軸方向の一方側端部５６の外周面には、移動体５４と螺合する螺合部としての雄ネジ部５８が形成されている。回転軸５２の雄ネジ部５８には、移動体５４が螺合する。移動体５４の内周面には、雄ネジ部５８と螺合する雌ネジ部６０が形成されている。プロセスユニット５０が新品の状態（未使用状態）では、移動体５４の内周面に回転軸５２の一方側端部５６が深く挿入されている（図２参照）。そして、回転軸５２が感光体ドラムの回転に伴い回転した場合には、移動体５４は、回転軸５２の軸方向に沿って回転軸５２の一方側端部５６から離間する方向に移動する（図３参照）。また、移動体５４の一方側端部には、径方向外側に突出した第１突出部６２が形成されている。移動体５４の他方側端部には、径方向外側に突出した第２突出部６４が形成されている。移動体５４の第１突出部６２は、プロセスユニット５０が新品であるときに、ケーシング６８の縮径部７０と接触する（図２の状態）。移動体５４の第２突出部６４は、移動体５４が回転軸５２の一方側端部５６から離間したときに（プロセスユニット５０が旧であるとき）、ケーシング６８の内側から縮径部７４と接触する（図３の状態）。また、第２突出部６４には、キー溝６６が形成されている。このキー溝６６には、後述するケーシング６８に形成されたキー７０が挿入される。移動体５４のキー溝６６にケーシング６８のキー７０が挿入されることにより、移動体５４が回転軸５２の軸方向に移動するときに、移動体５４の移動がガイドされ、移動体５４の円滑な移動が確保される。

また、プロセスユニット５０は、回転軸５２を回転可能に収容するケーシング６８を備えている。ケーシング６８の内部には、ケーシング６８の軸方向に沿って連続して延びるキー７０が形成されている。このキー７０は、移動体５４のキー溝６６に挿入される。また、ケーシング６８の一方側端部には貫通孔７２が形成されており、貫通孔７２の周縁部には縮径部７４が形成されている。上述したように、縮径部７４は、移動体５４の回転軸５２に対する螺合状態に応じて、移動体５４の第１突出部６２又は第２突出部６４と接触する。

また、プロセスユニット５０又は画像形成装置１０は、センサ４０を備えている。センサ４０は、フィラー部７６を備えている。このセンサ４０は、プロセスユニット５０の内部に設けられていてもよく、また、画像形成装置１０側に設けられていてもよい。移動体５４が回転軸５０の一方側端部５６から離間する方向に移動したときに、移動体５４がフィラー部７６と接触して押圧することにより、センサ４０は移動体５４を検出する。センサ４０が移動体５４を検出した場合には、センサ４０から移動体５４の検出信号が機構制御回路３０に対して出力される。なお、プロセスユニット５０が新品であるときには、移動体５４は回転軸５２の一方側端部５６から離間する方向に移動していないので、センサ４０は、移動体５４を検出できない（図２参照）。この場合には、センサ４０から機構制御回路３０に対して検出信号は出力されない。このように、機構制御回路３０は、センサ４０からの検出信号の有無で移動体５４の検出タイミングを特定する。

次に、本実施形態の画像形成装置１０の作用について、フローチャートに基づいて説明する。なお、以下の作用では、カバー部材が筐体の開口部を閉じている状態を前提に説明する。

図４に示すように、センサ４０がオン（ＯＮ）であるか否かが機構制御回路３０により判別される（Ｓ１００）。Ｓ１００では、機構制御回路３０は、センサ４０からの検出信号に基づいて判別する。

Ｓ１００においてセンサ４０がオン（ＯＮ）でない場合（Ｓ１００：ＮＯ）には、機構制御回路３０に内蔵されたタイマによるカウントが開始される（Ｓ１１０）。Ｓ１００においてセンサ４０がオン（ＯＮ）でない場合（Ｓ１００：ＮＯ）には、新品のプロセスユニット５０が装着されているか、あるいはプロセスユニット５０が装着されていないかのいずれかである。そして、機構制御回路３０によりモータ４４が駆動される（Ｓ１２０）。ここで、プロセスユニット５０が画像形成装置１０に装着されている場合には、回転軸５２が回転すれば、移動体５４が回転軸５２の一方側端部５６から離間する方向に移動し、センサ４０による移動体５４の検出が可能になる（図３参照）。一方、プロセスユニット５０が画像形成装置１０に装着されていない場合には、モータ４４を駆動させても、センサ４０による移動体５４の検出は不可能になる。

そして、センサ４０がオン（ＯＮ）であるか否かが機構制御回路３０により判別される（Ｓ１３０）。Ｓ１３０では、機構制御回路３０は、センサ４０からの検出信号に基づいて判別する。

Ｓ１３０においてセンサ４０がオン（ＯＮ）である場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）には、上述したように、センサ４０により移動体５４が検出されていることになるため、プロセスユニット５０が画像形成装置１０に装着されていることが判明する。また、Ｓ１００においてセンサ４０により移動体５４が検出されておらず、かつ、回転軸５２を回転させてから所定時間が経過した後に移動体５４が検出されているので、プロセスユニット５０は新品であることが判明する。

この場合には、機構制御回路３０に内蔵されるタイマがゼロクリアされ（Ｓ１４０）、他のカウント類（例えば、プリント枚数カウンタなど）もゼロクリアされる（Ｓ１５０）。そして、機構制御回路３０によりモータ４４が駆動され、ウォームアップ処理が開始される（Ｓ１６０）。

Ｓ１３０においてセンサ４０がオン（ＯＮ）でない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）には、タイマによるカウントがタイムアップしたか否かが機構制御回路３０により判断される（Ｓ１７０）。タイマがタイムアップした場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）には、上述したように、Ｓ１００においてセンサ４０により移動体５４が検出されておらず、回転軸５２の回転開始前、及び回転開始後から所定時間が経過しても、センサ４０により移動体５４が検出されていないので、プロセスユニット５０が画像形成装置１０に装着されていないことになる。

この場合には、機構制御回路３０によりモータ４４の駆動が停止される（Ｓ１８０）。続けて、機構制御回路３０により操作パネル２０が表示制御され、操作パネル２０に設けられた液晶表示器に、「トナーカートリッジを入れてください」というメッセージが表示される（Ｓ１９０）。

一方、Ｓ１００においてセンサ４０がオン（ＯＮ）である場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、当初から、移動体５４が回転軸５２の一方側端部５６から離間している状態になっているため、新品でない（旧である）プロセスユニット５０が装着されていることが判明する。

この場合には、直ちに、機構制御回路３０によりモータ４４が駆動され、ウォームアップ処理が開始される（Ｓ２００）。

以上のように、本実施形態によれば、単一のセンサ４０で、プロセスユニット５０の装着の有無と、プロセスユニット５０の新旧と、を判別することができる。これにより、画像形成装置１０の内部にプロセスユニット５０の装着を判別するためのセンサを別途設ける必要がなく、画像形成装置１０の小型化を実現できる。

また、画像形成装置１０の内部に、プロセスユニット５０の装着を判別するためのセンサを別途設ける必要がないため、画像形成装置１０の内部において配線関係が複雑になることを防止できる。さらに、画像形成装置１０の製造コストの低減を実現することができる。

なお、プロセスユニット５０は、少なくとも一部の電子写真プロセスの一つを含むものであればよく、例えば、ドラムユニットと、トナーカートリッジと、に分離してもよい。この場合には、ドラムユニット及びトナーカートリッジのそれぞれに本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いられるプロセスユニットが新品である状態（移動体が移動する前の状態）の構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置に用いられるプロセスユニットが旧となる状態（新品ではない状態、移動体が移動した後の状態）の構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の作用を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３０ 機構制御回路（判別部）
４０ センサ（検出部）
５０ プロセスユニット
５２ 回転軸
５４ 移動体

Claims (2)

1. 回転軸と、前記回転軸の回転に伴い前記回転軸の軸方向に沿って移動する移動体と、を備えたプロセスユニット、を有する画像形成装置であって、
   前記移動体を検出する検出部と、
   前記回転軸が回転して所定時間経過後に前記検出部が前記移動体を検出した場合には前記プロセスユニットが新品であると判別し、前記回転軸が回転して所定時間経過後に前記検出部が前記移動体を検出しない場合には前記プロセスユニットが装着されていないと判別する判別部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判別部は、前記回転軸が回転する前に前記検出部が前記移動体を検出した場合には、前記プロセスユニットが装着されており、かつ前記プロセスユニットが旧であると判別することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   

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