JP2834780B2 - 電子写真装置の感光体寿命検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真装置の感光体の回転回数に基づい
て感光体の寿命を検出する感光体寿命検出装置に関す
る。

（従来の技術） 電子写真装置の感光体は、周知のように、電子写真プ
ロセスが繰り返されることにより、その感光層が劣化し
たり摩耗される。従って、この感光体は、所定の耐久限
度、すなわち寿命に達した時点で、新たな感光体と交換
する必要がある。

ところで、近年、電子写真装置の普及に伴って、サー
ビスマンによる感光体の交換が困難な状況にあるため、
この感光体の交換をユーザーの手で行えるようにするこ
とが求められている。このため、この種の電子写真装置
では、その感光体の寿命を検出してユーザーに感光体の
交換磁気を知らせるための感光体寿命検出装置が必要と
なる。

ここで、この感光体の寿命は、その電子写真プロセス
実行時の感光体の回転回数もしくは転写紙の給紙（また
は排紙）回数に比例するので、この回数をカウントする
ことにより、感光体の寿命を検出することが可能とな
る。

また、電子写真プロセス実行時の感光体の回転回数も
しくは転写紙の給紙（または排紙）回数を、電子写真装
置の本体側で検出することは、例えば、感光体制御回路
における感光体駆動信号の出力回数をカウントする等の
方法により、比較的容易に実現できる。

しかしながら、この方法では、交換のために感光体を
取外した際に、この感光体の回転回数のカウントをリセ
ットしておく必要がある。従って、この方法により構成
された感光体寿命検出装置では、例えば、ジャム紙除去
等のメンテナンスのために、まだ使用可能な感光体を一
時的に取り外した場合でも、この感光体の回転回数のカ
ウントがリセットされてしまう。このため、この感光体
寿命検出装置では、この感光体の回転回数カウントのリ
セットが、感光体の寿命によるものか、あるいは感光体
のメンテナンス等によるものかの判別を、装置本体側で
行うことが難しく、感光体の寿命を正確に検出できなく
なる不具合がある。

従来、こうした不具合を解決するために、感光体の回
転を減速して伝達するラチェットを介して、感光体を含
むプロセスキットに配設された表示板をゆっくり回転さ
せ、この表示板の回転位置により感光体の寿命を知らせ
るように構成された寿命測定機構（特開昭57−163276号
公報）、および、感光体を含むカートリッジの内部にバ
ッテリーを設けるとともに、このバッテリーの容量を一
コピー動作毎に低下させ、このバッテリーの容量をチェ
ックすることにより、カートリッジの寿命を検知する、
寿命検知装置（実開昭64−38642号公報）等が提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記従来の寿命測定機構、および寿命検知
装置は、感光体の寿命検知手段が、電子写真装置本体か
ら分離されるプロセスキットもしくはカートリッジ側に
設けられているので、一応は感光体側でその寿命を知る
ことができる しかしながら、これらの装置は、厳密には感光体自体
が寿命検知手段を有しているわけではないので、そのプ
ロセスキットもしくはカートリッジに対して感光体のみ
を着脱した場合には、前述と同様に、この感光体の着脱
が感光体の寿命によるものか、あるいは感光体のメンテ
ナンス等によるものかの判別が難しく、感光体の寿命を
正確に検出できなくなる不具合がある。

従って。上記従来の装置は、感光体が寿命に達した時
点で、この感光体をプロセスキットもしくはカートリッ
ジごと交換する必要があるため、このプロセスキットも
しくはカートリッジ内に配設された感光体よりも寿命の
長い機器が無駄に消費される不具合がある。

なお、この種の感光体の寿命に達するまでの使用可能
な回転回数は、通常、数10万回と云われている。

このため、このような感光体の回転回数を、上記従来
の寿命測定機構のように、ラチェットのみを介して、表
示板に減速伝達することは、事実上困難となる。

また、上記従来の寿命検知装置のように、バッテリー
の容量を一コピー動作毎に低下させ、このバッテリーの
容量をチェックすることにより、カートリッジの寿命を
検知する方法では、バッテリーの寿命が感光体の寿命よ
りも長くなければならないので、比較的大容量のバッテ
リーを必要とするため、装置が大型化されたり、経年変
化によるバッテリーの液漏れによって、装置が損傷され
るおそれが高い。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を解決するために、上記感光体
の回転に同期して周期的に揺動される送り爪と、この送
り爪の揺動によって定量回転される回転体と、この回転
体の定量回転に連動して螺進されるアクチュエーターと
を上記感光体と一体的かつ分離不能に配設した構成とす
る。

（作 用） 本発明によれば、感光体の回転が、送り爪の揺動によ
り減速されて回転体に伝達されるとともに、この回転体
の定量回転に連動して螺進されることによりさらに減速
されてアクチュエーターに伝達される。

これにより、この感光体の回転回数が、極めて減速さ
れて螺進されるアクチュエーターの移動量として交換さ
れる。

また、本発明によれば、上記送り爪，回転体，および
アクチュエーターが感光体と一体的かつ分離不能に配設
されているので、感光体の回転回数が、アクチュエータ
ーの移動量としてこの感光体自体に記憶される。

（実 施 例） 以下、本発明の実施例を図によって詳細に説明する。

本発明による電子写真装置の感光体寿命検出装置は、
第１図乃至第３図に示すように、送り爪1,回転体2,アク
チュエーター3,検知電極4,およびアース電極５などを具
備している。

送り爪１は、板バネで形成されており、支軸11の一端
側であって感光体フランジ62の内側ボス部62cに対向し
た部位に固定されている。支軸11は、感光体６の感光層
61を支持する感光体フランジ62に、枢支されている。支
軸11の他端側は、感光体フランジ62の外方に延出されて
おり、この延出された部位には、トリガー12の基端部が
固定されている。

第２図において、回転体２は、感光体フランジ62にね
じ部62bで螺合支持されて感光体６の空洞部（感光層61
の内側）にて、回転自在である。

回転体２は内周面2aを具備した筒状部を有している。
トリガー12は支軸11を中心に回転可能であり、この回転
を阻止するストッパー13が感光体フランジ62に植設され
ている。

第４図（ａ）において、トリガー12の自由端側がスト
ッパー13に当接した状態で、送り爪１の弾性により該送
り爪１の端部1aが回転体２の内周面2aに圧接するように
してある。

トリガー12を間にしてストッパー13と対向する位置に
はストッパー14が、感光体フランジ62に植設されて設け
らている。これにより、トリガー12の揺動範囲は、スト
ッパー13と、ストッパー14とで規制されるようになって
いる。

第２図に示すように、アクチュエーター３は、前記し
たように感光体フランジ62の管軸状のボス部62aの内周
面に形成されたねじ部62bに螺合されて回転体２と一体
的となっている。アクチュエーター３の外側の端部は、
ボス部62aの端部内に延出されている。

第１図において、検知電極４は、アクチュエーター３
の端部3aに対し、螺進経路Ａ上にて対向した状態で、感
光体６を支持する支持ブロック７の外側部に固定されて
いる。

支持ブロック７は、第１図、第７図に示すように、電
子写真装置本体８側に配設されており、感光体フランジ
62のボス部62aを回転自在に支持している。アース電極
５は、アクチュエーター３の端部3aに対し螺進経路Ａの
方向に沿って対向した状態で支持ブロック７の外側部に
固定されている。

アース電極５は、感光体６が支持ブロック７に支持さ
れた状態で、感光体フランジ62のボス部62aに接触して
おり、導電体からなる感光体フランジ62を介して感光体
６の感光層61の導電層をアースしている。

ここで、検知電極４は、アース電極５と対をなして、
感光体６の回転回数が限界に近い回転数に達した時点で
オンされる感光体寿命表示器９の開閉スイッチを構成し
ている。また、支持ブロック７の内側面には、感光体６
の回転時におけるトリガー12の自由端部12aの回転軌跡
内に延出するように突起10が設けられている。

上述のように感光体６側に全て一体化されて構成され
た感光体寿命検出装置は、次のように動作される。

第７図において、電子写真装置（本実施例ではレーザ
ープリンター）がスタートされると、帯電チャージャー
81、光書き込みユニット82、現像器83、給紙ユニット8
4、転写チャージャー85、定着ユニット86、排紙ユニッ
ト87、クリーニングユニット88、および感光体６が、所
定の電子写真プロセスに従って動作させられる。

第７図において、感光体６が、矢印ａ方向に回転され
ると、トリガー12が共に回転される。これにより、第１
図においてトリガー12は、その自由端部12aが突起10に
当接することによって揺動される。本実施例では、感光
体６の一回転でトリガー12が一回転するように設定され
ている。

ここで、トリガー12は、第１図および第４図（ａ）に
おいて自由端部12aが突起10に乗り上げることで先ず、
時計方向に回動させられ、次いで、自由端部12aが突起1
0から外れることで送り爪１の弾性により反時計方向に
回動させられる。

この過程は、第４図（ｂ）に示すように、送り爪１が
支軸11を中心に実線で示す位置から破線で示す位置に弾
性変形して後退する動作に相当する。

さらに、上記の動作を詳説する。回転体２は、第３図
に示す逆止爪15の作用により静止状態を維持している。
この逆止爪15は感光体フランジ62のボス部62aに、軸16
により枢支され、板バネ17の弾力により、回転体２の矢
印ｂ方向の回転を阻止し、かつ、矢印ｃ方向の回転を許
容するように、回転体２に対して圧接させられている。

従って、送り爪１は回転体２の内周面2a上を滑りなが
ら後退する。このとき、送り爪１には、第４図（ｂ）に
破線で示すように後退時の湾曲により元位置に向けて自
ら復帰しようとする弾性が蓄えられる。

次いで、トリガー12が突起10を乗り越えて、元位置に
向けて回動されると、送り爪１が、支軸11を介して前記
蓄えられた弾性により回転体２に圧接した状態のまま、
破線で示す位置から実線で示す位置に復帰される〔第４
図（ｂ）〕。これにより、第３図において回転体２が矢
印ｃ方向に微小量回転される。

ここで、回転体２の回転量は、送り爪１の端部1aの復
帰後時の移動量Δｌにより決定される。さらに、この移
動量Δｌは、トリガー12の揺動ストローク、つまり、支
軸11に対する送り爪１の取り付け位置および送り爪１の
弾力（後退時の変形量）を変えることにより適宜設定さ
れる。

ここで明らかなように、この送り爪１は、従来のラチ
ェットや歯車による減速手段が必要とするバックラッシ
ュ（遊び）を必要としないので、その移動量Δｌを極め
て小さく設定することができる。

従って、この回転体２は、感光体６の回転に同期して
周期的に揺動される送り爪１の揺動によって、大幅に減
速されてきわめて微小量ずつ、定量回転される。

このようにして、回転体２が、第３図において矢印ｃ
方向に微小量回転されると、アクチュエーター３が第２
図に示すように、ねじ部62bの作用により矢印ｄ方向、
すなわち、アクチュエーター３の端部3aがねじ部62bの
端部から突出する方向に螺進される。

これにより、大幅に減速された回転体２の回転は、ね
じ部62bによって更に減速されて、アクチュエーター３
に伝達される。

上述から明らかなように、本発明による感光体寿命検
出装置は、感光体６の回転回数が、きわめて減速されて
螺進されるアクチュエーター３の移動量として変換され
る。また、本発明による感光体寿命検出装置は、送り爪
１、回転体２およびアクチュエーター３を感光体６と一
体的かつ分離不能に配設し、感光体６の回転回数がアク
チュエーター３の移動量として顕在化され、記憶される
ようにしている。

第６図（ａ）、（ｂ）に示すように、感光体フランジ
62のボス部62aにすり割62cを設け、このすり割62cを通
してアクチュエーター３の元位置からの移動量を、ボス
部62aを刻印した目盛62dで読み取るか、或いは、以下で
述べるように、アクチュエーター３の移動により、検知
電極４およびアース電極５を動作させて、感光体寿命表
示器９を作動させたり、感光体６の感光層61の導電層の
アースを断つことにより、感光体６累積回転回数、つま
り寿命を、ユーザーが容易に確認できる。

すなわち、本実施例では、感光体６の回転回数が、そ
の限界に近い回数に達すると、感光体６が未使用の状態
で、第５図（ａ）に示すようにアクチュエーター３が検
知電極４と離間した位置に臨んでいることにより検知電
極４とアース電極５とが接触状態にあったのが、その端
部に形成された段軸状の凸部3aを第５図（ｂ）に示すよ
うにアース電極５の間から突出させることで、検知電極
４をアース電極５から離隔させる。ここで、凸部3a若し
くは検知電極４の凸部3aが当接する部位は、絶縁体で構
成されている。

これにより、検知電極４とアース電極５との接続が断
たれて、検知電極４がアース状態から切り離され、感光
体寿命表示器９の駆動回路91が作動されて、感光体寿命
表示器９に、感光体６の回転回数がその限界に近い回数
に達している状態が表示される。

従って、ユーザーは、この感光体寿命表示器９の表示
を通して、使用中の感光体６の寿命が間近（例えば、10
00回転後に感光体６が寿命に達する状態）であることを
知ることができる。

検知電極４とアース電極５との接続が断たれた状態で
は、第５図（ｂ）に示すように、アース電極５は、感光
体フランジ62のボス部62aに接触されており、感光体６
の感光層61の導電層をアースしている。

従って、本実施例では、感光体寿命表示器９の表示を
見過ごして、この感光体６を使用しつづけた場合でも、
しばらくの間、正常に機能されるので、作業途中等で、
あわてて感光体６を交換しなくても良い。

また、ここで、感光体寿命表示器９の表示を故意に無
視、あるいは知らずに見過ごして、この感光体６を使用
しつづけることにより、この感光体６の回転回数が寿命
回数に達した場合には、この感光体６の回転に伴って、
アクチュエーター３が、さらに螺進されて感光体フラン
ジ62のボス部62aから外方に突出され、第５図（ｃ）に
示すように、アース電極５のボス部62aに対する接触が
断たれる。

したがって、本実施例では、感光体６の回転回数が寿
命回数に達した時点で、感光体６の機能（アース機能）
が断たれるので、感光体６の交換時期がユーザーに確実
に報知される。

（発明の効果） 本発明によれば、簡素がつ安価な機能により、数10万
回にも達すると云われている感光体の寿命回転回数を、
感光体と一体的かつ分離不能なアクチュエーターにより
確実に記憶することができる。

また、本発明によれば、感光体の寿命を容易に判別で
き、かつ感光体の交換時期を、正確に知ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の分解斜視図、第２図は上記実
施例の要部横断面図、第３図は上記実施例の要部縦断面
図、第４図は第３図の要部拡大断面図、第５図は第２図
の要部拡大断面図、第６図は本発明の他の実施例の要部
拡大図、第７図は本発明が実施される電子写真装置の概
略断面図である。 １……送り爪、２……回転体、３……アクチュエータ
ー、3a……凸部、４……検知電極、５……アース電極、
６……感光体、７……支持ブロック、９……感光体寿命
表示器、10……突起、11……支軸、12……トリガー、1
3,14……ストッパー、15……逆止爪、61………感光層、
62……感光体フランジ、62a…ボス部、62b……ねじ部6
2、62c……すり割、62d……目盛。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/00 350 - 352

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真装置の感光体の回転回数に基づい
   て感光体の寿命を表示する感光体寿命表示器を有する装
   置であって、感光体の回転に同期して周期的に揺動され
   る送り爪と、この送り爪の揺動によって定量回転される
   回転体と、この回転体の定量回転に連動して螺進される
   アクチュエーターとを上記感光体と一体的かつ分離不能
   に配設したことを特徴とする電子写真装置の感光体寿命
   検出装置。
2. 【請求項２】上記感光体の回転回数が限界に近い回数に
   達した時点でオンされる上記感光体寿命表示器の検知電
   極を上記アクチュエーターの螺進によりオンまたはオフ
   させるとともに、上記感光体の回転回数が寿命回数に達
   した時点で、上記感光体をアースするアース電極の上記
   感光体への接触を、上記アクチュエーターの螺進により
   断つことを特徴とする請求項１記載の電子写真装置の感
   光体寿命検出装置。