JP2001318573A - 記憶媒体付カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置本体に対して着脱自在なカート
リッジに取付けられた記憶媒体と、画像形成装置本体と
の間でデータ転送を行う場合に、配線を容易に、しかも
配線の自由度を高めることができる画像形成装置ならび
にカートリッジを提供する。 【解決手段】 装置本体１のエンジンコントローラ１２
と、各カートリッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４の
取付けられた電子モジュール５とが２本の信号線８１，
８２によって電気的に接続されている。これらの信号線
のうち信号線８１のみが両者の間でのデータ転送用信号
線として機能し、この信号線８１を介して各電子モジュ
ール５と装置本体１との間でデータ転送が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像形成装置本
体に対してカートリッジを着脱自在に装着して画像形成
処理を実行する画像形成装置、ならびにカートリッジに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ装置な
どの画像形成装置では、消耗品の交換・補充を容易にす
べく装置構成の一部をカートリッジ化し、そのカートリ
ッジを画像形成装置本体に対して着脱自在に構成してい
る。例えば、特開平１０−５２９６４号公報に記載の画
像形成装置では、４色（イエロー、シアン、マゼンタ、
ブラック）のトナー像を形成するために各色ごとに現像
器およびトナータンクなどを装備した現像カートリッジ
を準備し、各現像カートリッジを画像形成装置本体に対
して着脱可能に構成している。

【０００３】各現像カートリッジには、ＥＥＰＲＯＭな
どの記憶媒体が取付けられており、この記憶媒体に現像
カートリッジの再利用回数、製造メーカ名、予想する残
り寿命などの管理用データが記憶されている。これは、
各現像カートリッジの交換やトナー補充タイミングなど
を的確に行うためであり、画像形成装置本体は適当なタ
イミング、例えば現像カートリッジが新たに交換された
時や装置電源の投入時に各記憶媒体に記憶されている管
理用データを読み取り現像カートリッジの消耗状態や交
換時期などを判断して現像カートリッジの交換やトナー
補充時期の適正化を図っている。また、必要に応じて画
像形成装置本体は記憶媒体中の管理用データを更新して
いる。

【０００４】このように画像形成装置本体と現像カート
リッジの記憶媒体との間でデータ転送を相互に行うため
には、画像形成装置本体と現像カートリッジとの間で双
方向通信を行う必要がある。そこで、上記従来例では、
画像形成装置本体と現像カートリッジとを６本の信号線
よりなる信号線群によって相互に電気的に接続して双方
向通信を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画像
形成装置は、画像形成装置本体と現像カートリッジとを
相互に電気的に接続する信号群を次の６本の信号線： (1)画像形成装置本体側から現像カートリッジ側に電源
を供給する電源供給用信号線； (2)チップセレクト信号を転送するためのチップセレク
ト用信号線； (3)クロック信号を転送するためのクロック用信号線； (4)記憶媒体への入力データを転送する入力用信号線； (5)記憶媒体からの出力データを転送する出力用信号
線； (6)現像カートリッジ側に接地電位を与えるＧＮＤ用信
号線； で構成している。

【０００６】したがって、６本の信号線を各現像カート
リッジに向けて引き回す必要があり、画像形成装置内で
の配線が難しく、しかも装置コストの増大を招くという
問題がある。また、上記信号線のうち２本の信号線(4)
および(5)を使用してデータ転送を行うため、制御が複
雑となるという問題もある。特に、カラー画像形成装置
では、上記したようにカラー画像を形成するために４色
の現像カートリッジを設ける必要があり、上記した問題
はモノクロ画像形成装置に比べてより深刻で、しかもよ
り重大なものとなっている。

【０００７】なお、このような問題は現像カートリッジ
に限った問題ではなく、他のユニット、例えば感光体ユ
ニットや定着ユニットをカートリッジ化した場合にも同
様に生じる問題であり、消耗品を含むカートリッジを画
像形成装置本体に対して着脱自在に構成している画像形
成装置全般に共通する問題である。

【０００８】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、画像形成装置本体に対して着脱自在なカートリッ
ジに取付けられた記憶媒体と、画像形成装置本体との間
でデータ転送を行う場合に、配線を容易に、しかも配線
の自由度を高めることができる画像形成装置ならびにカ
ートリッジを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる記憶媒
体付カートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自
在なカートリッジであって、上記目的を達成するため、
カートリッジの使用状態を認識するためのデータを記憶
する記憶媒体を少なくとも１つ以上有する記憶手段と、
前記画像形成装置本体に対してカートリッジが装着され
ると、１本の信号線によって前記画像形成装置本体と電
気的に接続され、前記信号線を介して前記画像形成装置
本体との間で双方向通信を行って前記記憶媒体へのデー
タ書込または前記記憶媒体からのデータ読取を行う制御
手段とを備えている。

【００１０】また、この発明にかかる画像形成装置は、
画像形成装置本体に対してカートリッジを着脱自在に装
着して画像形成処理を実行する画像形成装置であって、
上記目的を達成するため、前記カートリッジは、カート
リッジの使用状態を認識するためのデータを記憶する記
憶媒体を少なくとも１つ以上有する記憶手段と、前記画
像形成装置本体に対して装着されると１本の信号線によ
って前記画像形成装置本体と電気的に接続されて前記画
像形成装置本体と前記記憶媒体との間で前記データの転
送を行うカートリッジ側制御手段とを備える一方、前記
画像形成装置本体は、前記信号線を介して前記記憶媒体
との間で前記データ転送を行う本体側制御手段を備えて
おり、前記本体側制御手段と前記カートリッジ側制御手
段との間で前記信号線を介して双方向通信を行って前記
記憶媒体へのデータ書込または前記記憶媒体からのデー
タ読取を行うように構成している。

【００１１】このように構成されたカートリッジおよび
画像形成装置では、１本の信号線を介してカートリッジ
の記憶媒体と画像形成装置本体との間でデータ転送が行
われる。このように、従来例の如く複数本の信号線を介
してデータ転送を行う場合に比べて配線が容易で、装置
内における配線の自由度が高められるとともに、制御を
簡略化することができる。

【００１２】ここで、記憶手段ごとに互いに異なる固有
コードを前記データの１つとして読取専用記憶媒体に記
憶しておくと、この固有コードに基づいてカートリッジ
を一義的に特定することができる。例えばイエロー用現
像カートリッジが複数準備されている場合であっても、
各カートリッジに読取専用記憶媒体が取り付けられてい
るため、各カートリッジを明確に特定することができ
る。

【００１３】また、記憶媒体として、上記読取専用記憶
媒体のほかに、カートリッジの使用状態に応じて変化す
る属性データ（例えば、カートリッジの再利用回数、予
想する残り寿命など）を前記データの１つとして記憶す
る書換可能記憶媒体をさらに設けるのが望ましい。そし
て、読取専用記憶媒体に記憶されている固有コードと、
書換可能記憶媒体に記憶されている属性データとを関連
付けることで各カートリッジの使用状態をより的確に把
握することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明にかかる画像形
成装置の一の実施形態を示す図である。また、図２は図
１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図であ
る。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナ
ーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラッ
ク（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する
装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュー
タなどの外部装置から画像信号が装置本体１のメインコ
ントローラ１１に与えられると、このメインコントロー
ラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１２が
エンジン部Ｅの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙お
よびＯＨＰ用透明シートなどのシートに画像信号に対応
する画像を形成する。

【００１５】このエンジン部Ｅでは、６つのカートリッ
ジ：(a)感光体カートリッジ２；(b)イエロー用現像カー
トリッジ３Ｙ；(c)マゼンタ用現像カートリッジ３Ｍ；
(d)シアン用現像カートリッジ３Ｃ；(e)ブラック用現像
カートリッジ３Ｋ；および(f)定着カートリッジ４が装
置本体１に対して着脱自在となっている。そして、すべ
てのカートリッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４が装
置本体１に装着された状態で、感光体カートリッジ２の
感光体２１が図１の矢印方向に回転するとともに、その
感光体２１の周りにその回転方向に沿って、帯電部２
２、４色の現像器（現像カートリッジ３Ｙ、３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋのそれぞれに設けられた現像器）およびクリー
ニング部２３がそれぞれ配置される。

【００１６】６つのカートリッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋ，４のうち感光体カートリッジ２には感光体２
１、帯電部２２およびクリーニング部２３が収容されて
おり、これらを一体的に装置本体１に対して着脱自在と
なっている。また、帯電部２２は枠体２４に対して回転
自在に支持されながら感光体２１に接触して感光体２１
の表面を帯電させる帯電ローラ２２１を有している。ま
た、この帯電部２２では、帯電ローラ２２１の表面を清
掃するための清掃部材２２２が設けられている。この清
掃部材２２２は保持部材によって上下左右方向に移動自
在に保持されるとともに、常時バネ部材２２３によって
帯電ローラ２２１から離間する方向に付勢されている。
そして、清掃処理が必要となると、図示を省略する駆動
機構によって清掃部材２２２がバネ部材２２３の付勢力
に抗して帯電ローラ２２１の表面に移動接触して清掃処
理を実行する。

【００１７】また、この感光体カートリッジ２には、感
光体２１の回転方向における帯電部２２の上流側にクリ
ーニングブレード２３１が枠体２４に固着されてクリー
ニング部２３が構成されており、一次転写後に感光体２
１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。こ
うして、感光体２１の表面クリーニングを行っている。

【００１８】このように構成された感光体カートリッジ
２には、電子モジュール５が取付けられており、感光体
カートリッジ２を装置本体１に装着すると、図２に示す
ようにコネクタ１３Ａを介して装置本体１のエンジンコ
ントローラ１２と電気的に接続され、エンジンコントロ
ーラ１２との間でデータ転送を行い、感光体カートリッ
ジ２の消耗品管理を行う。なお、電子モジュール５の詳
細およびデータ転送方法などについては、後で詳述す
る。

【００１９】この画像形成装置では、図１に示すよう
に、帯電部２２によって帯電された感光体２１の外周面
に対して、露光ユニット６からレーザ光Ｌが照射され
る。この露光ユニット６はエンジンコントローラ１２か
らの画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査
露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を
形成する。

【００２０】こうして形成された静電潜像は４つの現像
器のうちの一の現像器によって現像されて感光体２１上
の静電潜像が顕在化される。各現像器は各色毎に対応す
る現像カートリッジに組み込まれている。例えば、イエ
ロー用現像カートリッジ３Ｙはイエロー用現像器３１Ｙ
とイエロー用トナーカートリッジ３２Ｙとで構成されて
おり、イエロー用現像カートリッジ３Ｙを装置本体１の
所定位置に装着すると、エンジンコントローラ１２によ
ってイエロー用現像器３１Ｙを感光体２１に対して離当
接制御することができるように構成されている。

【００２１】また、このイエロー用現像カートリッジ３
Ｙは装置本体１に対して着脱自在となっており、必要に
応じて一旦イエロー用現像カートリッジ３Ｙを取外し、
別の現像カートリッジを装着することが可能となってい
る。また、取外したイエロー用現像カートリッジ３Ｙに
トナーを補充した後、再度装置本体１に装着することも
可能であり、この実施形態では、次のようにしてトナー
補充を行う。まず、この現像カートリッジ３Ｙからイエ
ロー用トナーカートリッジ３２Ｙをさらに取外してカー
トリッジ３２Ｙ内にイエロートナーを補充した後、イエ
ロー用現像器３１Ｙに再装着することでトナー補充を行
うことができる。なお、このイエロー用トナーカートリ
ッジ３２Ｙには、感光体カートリッジ２と同様に、電子
モジュール５が取付けられており、カートリッジ装着に
よって図２に示すようにコネクタ１３Ｂを介して装置本
体１のエンジンコントローラ１２と電気的に接続され、
エンジンコントローラ１２との間でデータ転送を行い、
イエロー用現像カートリッジ３Ｙの消耗品管理を行う。

【００２２】その他のトナー色についても、イエロー色
の場合と全く同様に構成されており、コネクタ１３Ｂを
介してエンジンコントローラ１２と電気的に接続され、
エンジンコントローラ１２とのデータ転送が可能となっ
ている。このように、この実施形態では、現像カートリ
ッジ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋについては１つのコネクタ
１３Ｂに介してエンジンコントローラ１２に対して並列
接続されており、後述するように電子モジュール５の固
有コード（ＲＯＭコード）と対応つけながらコネクタ１
３Ｂを介してデータ転送する。

【００２３】現像部で現像されたトナー像は、ブラック
用現像器３１Ｋとクリーニング部２３との間に位置する
一次転写領域Ｒ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７
１上に一次転写され、また適当なタイミングで中間転写
ベルト７１に転写された中間トナー像はシートに二次転
写される。例えば、カラー画像をシートに転写する場合
には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間
転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー像を形成すると
ともに、カセット等からシートを取出して二次転写領域
Ｒ2に搬送する。そして、このシートに、カラー像を二
次転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画
像をシートに転写する場合には、感光体２１上のブラッ
クトナー像のみを中間転写ベルト７１上に形成し、カラ
ー画像の場合と同様にして二次転写領域Ｒ2に搬送され
てきたシートに転写してモノクロ画像を得る。

【００２４】そして、転写ユニット７によってトナー像
が転写されたシートは、所定の給紙経路（１点鎖線）に
沿って二次転写領域Ｒ2の下流側で装置本体１に装着さ
れた定着カートリッジ４に搬送され、搬送されてくるシ
ート上のトナー像をシートに定着する。そして、当該シ
ートはさらに給紙経路に沿って排出トレイ（図示省略）
やマルチビンユニットなどの後処理装置（図示省略）に
搬送される。なお、この定着カートリッジ４にも、感光
体カートリッジ２や現像カートリッジ３Ｙ，３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋと同様に、電子モジュール５が取付けられてお
り、カートリッジ装着によって図２に示すようにコネク
タ１３Ｃを介して装置本体１のエンジンコントローラ１
２と電気的に接続され、エンジンコントローラ１２との
間でデータ転送を行い、定着オイルなどの消耗品管理を
行う。

【００２５】次に、上記のように構成された画像形成装
置を制御する制御構成について図２ないし図５を参照し
ながら説明する。この画像形成装置の装置本体１側に
は、メインコントローラ１１とエンジンコントローラ１
２とが設けられている。これらのうちメインコントロー
ラ１１は、ホストコンピュータなどの外部装置から画像
形成指令（印字要求内容を示す信号）を受信すると、エ
ンジン部Ｅの各部の動作指示に適した形式のジョブデー
タ（印字情報）に変換し、エンジンコントローラ１２に
与える。

【００２６】このエンジンコントローラ１２は、ＣＰＵ
１２１、ＥＥＰＲＯＭ１２２および通信回路１２３など
を備えており、メインコントローラ１１から与えられた
ジョブデータに応じてエンジン部Ｅの各部を制御してい
る。また、エンジンコントローラ１２から２本の信号線
８１，８２が感光体カートリッジ２、現像カートリッジ
群および定着カートリッジ４に向けて設けられるととも
に、これらに１対１で対応してコネクタ１３Ａ〜１３Ｃ
が設けられている。そして、各カートリッジ２，３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４が装置本体１に装着されると、対
応するコネクタ１３Ａ〜１３Ｃを介して電子モジュール
５とエンジンコントローラ１２とが電気的に接続され、
信号線８１を介した双方向非同期通信によるデータ転送
が行われ、エンジンコントローラ１２は各カートリッジ
２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４の使用状態を管理制御
する。

【００２７】このように、この実施形態では、データ転
送用の信号線としては、信号線８１のみが設けられてお
り、もう一方の信号線８２は各カートリッジ２，３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４に接地電位を与えるＧＮＤ用信号
線として機能している。なお、この信号線８１のみを用
いた双方向非同期通信については、後で具体例を例示し
ながら詳述する。

【００２８】この双方向非同期通信を行うために、エン
ジンコントローラ１２の通信回路１２３は３つの送受信
チャンネルを有しており、その各々では図３に示すよう
に送信部Ｔxはオープンコレクタ構造のバッファアンプ
１２３Ｔを介して信号線８１と接続されるとともに、こ
の信号線８１はバッファアンプ１２３Ｒを介して受信部
Ｒxと接続されている。なお、信号線８１は電源Ｖpupに
プルアップされている。

【００２９】一方、各カートリッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋ，４に取り付けられた電子モジュール５は図４
に示すように構成されている。図４は電子モジュールの
構成を示すブロック図である。この電子モジュール５
は、本発明の「記憶手段」を構成する６つの記憶媒体
（レーザー処理ＲＯＭ５１、データメモリ５２、データ
メモリ用中間メモリ５３、アプリケーションレジスタ５
４、アプリケーションレジスタ用中間メモリ５５、ステ
ータスメモリ５６）と、記憶媒体を制御して本発明の
「カートリッジ側制御手段」として機能する２つの制御
回路（１線式バス機能制御回路５７、メモリ機能制御回
路５８）と、各部に電気エネルギーを供給するパラサイ
ト電源５９とを備えている。

【００３０】レーザー処理ＲＯＭ５１は書き換え不可能
な読取専用メモリであり、各電子モジュールごとに固有
のＲＯＭコードが記憶されている。このように電子モジ
ュールに対して、いわゆる総背番号制が採用されてお
り、レーザー処理ＲＯＭ５１に記憶されているＲＯＭコ
ードを読み出すことで電子モジュールを一義的に特定す
ることが可能となる。この読取処理については、１線式
バス機能制御回路５７がエンジンコントローラ１２から
送られてきたＲＯＭ機能コマンドに応じて実行する。

【００３１】データメモリ５２は書換可能な不揮発性メ
モリ、例えばＥＥＰＲＯＭで構成されており、カートリ
ッジの使用状態を示すデータを記憶する記憶媒体として
機能する。このデータメモリ５２へのデータの書き込
み、あるいはデータメモリ５２からのデータの読み取り
に際しては、データメモリ用中間メモリ５３がバッファ
となる。また、これらのメモリ５２，５３には、カート
リッジの使用状態に応じて変化する属性データが記憶さ
れ、本発明の「書換可能記憶媒体」として機能する。な
お、属性データとしては、カートリッジの再利用回数を
示すリサイクル回数、予想する残り寿命を示すドットカ
ウント、およびデータメモリ５２の寿命を示すデータ書
込回数などが含まれる。

【００３２】アプリケーションレジスタ５４はプログラ
ミング（書き込み）可能な６４ビットのレジスタであ
り、アプリケーションレジスタ用中間メモリ５５を介し
て書込／読取を実行可能となっている。

【００３３】ステータスメモリ５６は上記したアプリケ
ーションレジスタ５４への書き込みが行われているか否
かを示すデータを保持する８ビットのメモリであり、こ
の実施形態ではアプリケーションレジスタ５４への書込
が実行されていない時にはステータスメモリ５６は「Ｆ
Ｆｈ」を、また書込が実行されている時にはステータス
メモリ５６は「ＦＣｈ」を記憶している。

【００３４】これらの書込み可能な記憶媒体へのデータ
の書込／読取はメモリ機能制御回路５８によって行われ
る。すなわち、エンジンコントローラ１２から電子モジ
ュール５にメモリ機能コマンドが送られてくると、メモ
リ機能制御回路５８がデータメモリ用中間メモリ５３、
アプリケーションレジスタ５４あるいはステータスメモ
リ５６に対する読み書き動作を実行する。

【００３５】上記のように動作するために必要なる電気
エネルギーについては、パラサイト電源５９より供給さ
れる。このパラサイト電源５９は図５に示すように逆流
防止素子５９１とコンデンサ５９２とで構成されてい
る。この逆流防止素子５９１の一方端は信号線８１に接
続されるとともに、他方端はコンデンサ５９２の一方端
に接続されており、信号線８１からコンデンサ５９２に
電流が流れる一方、その反対を規制している。なお、こ
のコンデンサ５９２の他方端は接地されている。したが
って、信号線８１がアクティブでない時に、この信号線
８１をＨレベル（Ｖpupレベル）に維持しておくと、そ
の間、コンデンサ５９２に電荷が蓄積されて電子モジュ
ール各部への電気エネルギーの供給が可能となる。この
ようにパラサイト電源５９は充電機能を備えている。ま
た、信号線８１がアクティブでない時に、この信号線８
１をＬレベル（ＧＮＤレベル）に維持すると、電子モジ
ュール５はＯＦＦ状態となる。

【００３６】このように、エンジンコントローラ１２は
カートリッジの使用状態を確認する必要がない場合には
信号線８１をＬレベルに維持するだけで電子モジュール
５をＯＦＦ状態、つまり記憶媒体に対してアクセスする
ことができないアクセス不可状態に切り換えることがで
き、電子モジュール５の誤作動を防止することができ
る。もちろん、従来例においても、電源供給を停止させ
れば同様の効果が得られるが、データ転送用の信号線の
他に電源供給用の信号線を独立して制御する必要があ
り、その分だけ制御回路が複雑になるという問題があ
る。これに対して、この実施形態では専用の制御回路を
設けることなく、単にデータ転送用の信号線８１を介し
て電子モジュール５に与える信号レベルを制御すること
によって電子モジュール５のＯＮ／ＯＦＦ制御すること
ができ、簡素な構成で電子モジュール５の誤動作を確実
に防止することができる。なお、そのＯＮ／ＯＦＦ制御
を含めて上記のように構成された画像形成装置の動作に
ついては、次に詳述する。

【００３７】図６は、エンジンコントローラと電子モジ
ュールとの間で行われる双方向非同期通信の基本動作を
示す図である。画像形成装置のメイン電源が投入された
り、装置本体１のカバー（図示省略）が開閉されると、
エンジンコントローラ１２は図６の基本動作を１回ある
いは複数回繰り返してエンジンコントローラ１２から電
子モジュールへのコマンドの送信、相互間でのデータ転
送などを実行する。なお、具体例については、後で詳述
する。

【００３８】双方向通信を開始する場合、図６の基本動
作に移る前に、エンジンコントローラ１２は信号線８１
をプルアップＶpupによるＨレベルにする。これによっ
て、パラサイト電源５９のコンデンサ５９２に電荷が蓄
積され、パラサイト電源５９から電子モジュール５に電
源供給されて、電子モジュール５との双方向通信が可能
となる。また、記憶媒体はアクセス可能となる。このよ
うに信号線８１を介してデータ転送を行うアクティブ状
態に至る前に、充電信号（Ｈレベルが継続する信号）が
信号線８１を介してパラサイト電源５９に与えられてい
る。

【００３９】まず最初にステップＳ１で初期化処理を実
行する。この初期化処理では、エンジンコントローラ１
２の通信回路１２３は信号線８１を介してリセットパル
スを電子モジュール５に与える。具体的には、エンジン
コントローラ１２はリセットパルスを送信するために、
図７に示すように、信号線８１の電圧レベルをＨレベル
からＬレベルに立ち下げ、所定のリセットパルス出力期
間（例えば数百μｓ程度）以上だけＬレベルに維持した
後、Ｈレベルに戻す。

【００４０】一方、リセットパルス出力が終了し、信号
線８１のＨレベルへの立ち上がりエッジを基準として電
子モジュール５は所定のプレゼンスパルス出力期間に信
号線８１の電圧レベルを数十〜数百μｓの間だけＬレベ
ルに立ち下げ、これをプレゼントパルスとしてエンジン
コントローラ１２に送信する。

【００４１】そして、エンジンコントローラ１２がこの
プレゼンスパルスを検出すると、初期化処理が完了し、
エンジンコントローラ１２は電子モジュール５にＲＯＭ
機能コマンドを発行する（ステップＳ２）。このＲＯＭ
機能コマンドは、これ以降に行う処理の対象となる電子
モジュール５を指定コマンドであり、その１つとして例
えば「Ｒｅａｄ ＲＯＭ」という８ビットのコマンドが
ある。このコマンドは信号線８１に接続されている電子
モジュール５の固有コードであるＲＯＭコードを読み取
るコマンドであり、図８に示すように通信回路１２３の
送信部Ｔxから１タイムスロットごとに当該コマンドに
対応するビットデータを書込み、合計８ビット分電子モ
ジュール５に送信している。これを受けた１線式バス機
能制御回路５７はレーザー処理ＲＯＭ５１に記憶されて
いるＲＯＭコードを読取り、図９に示すように１タイム
スロットごとに１ビットのデータ「０」または「１」を
信号線８１を介して通信回路１２３の受信部Ｒxに送信
している。こうして、エンジンコントローラ１２は電子
モジュール５のＲＯＭコードを読み出す。なお、データ
の書込みおよび読取り処理については後で図８および図
９を参照しながら詳述する。

【００４２】ＲＯＭ機能コマンドが完了すると、必要に
応じてメモリ機能コマンドを実行する（ステップＳ
３）。このメモリ機能コマンドは、ＲＯＭ機能コマンド
によって特定された電子モジュール５に対する処理コマ
ンドであり、その１つとして例えば「Ｒｅａｄ Ｍｅｍ
ｏｒｙ」という８ビットのコマンドがある。このコマン
ドはデータメモリ５２に記憶されている全データをデー
タメモリ用中間メモリ５３にコピーするコマンドであ
り、図８に示すように通信回路１２３の送信部Ｔxから
１タイムスロットごとに当該コマンドに対応するデータ
を書込み、合計８ビット分電子モジュール５に送信して
いる。これを受けたメモリ機能制御回路５８はデータメ
モリ５２中の全データのデータメモリ用中間メモリ５３
へのコピーを実行する。

【００４３】ＲＯＭ機能コマンド（ステップＳ２）の完
了、メモリ機能コマンド（ステップＳ３）の完了、ある
いはこれらのコマンド実行中にコマンドキャンセルとな
ると、ステップＳ４に進む。そして、このステップＳ４
では、エンジンコントローラ１２の通信回路１２３が信
号線８１を介してリセットパルスを電子モジュール５に
与える。これによって、一連の処理を終了する。

【００４４】次に、図８および図９を参照しながら、デ
ータの書込みおよび読取り処理について説明する。デー
タを電子モジュール５に書込む場合、この実施形態では
通信回路１２３の送信部Ｔxが信号線８１の電圧レベル
をＬレベルに立ち下げることをスタート条件とし、その
後、信号線８１の電圧レベルが再度Ｈレベルに立ち上げ
られるタイミングによって「１」または「０」を規定し
ている。すなわち、「１」を書込む際には図８（ａ）に
示すように比較的早い段階（データ決定段階）でＨレベ
ルに立ち上げる一方、「０」を書込む際には同図（ｂ）
に示すようにデータ決定段階においてもＬレベルに維持
し、１タイムスロットの最終段階でＨレベルに立ち上げ
る。これによって、電子モジュール５は上記データ決定
段階後に所定のカートリッジ側サンプリング期間におけ
る信号線８１の電圧レベルに基づき１ビットのデータを
判読している。

【００４５】また、電子モジュール５からデータを読み
取る場合、この実施形態では通信回路１２３の送信部Ｔ
xが信号線８１の電圧レベルをＬレベルに立ち下げるこ
とをスタート条件とし、その後、信号線８１の電圧レベ
ルが再度Ｈレベルに立ち上げられるタイミングによって
「１」または「０」を規定している。すなわち、「１」
を読み取る際には図９（ａ）に示すように比較的早い段
階（データ決定段階）でＨレベルに立ち上げる一方、
「０」を書込む際には同図（ｂ）に示すようにデータ決
定段階においてもＬレベルに維持し、１タイムスロット
の中間手前段階でＨレベルに立ち上げる。これによっ
て、通信回路１２３は上記データ決定段階後に所定の本
体側サンプリング期間における信号線８１の電圧レベル
に基づき１ビットのデータを判読している。

【００４６】さらに、この実施形態では、パラサイト電
源５９を電子モジュール５の電源としていることから、
書込時および読取時のいずれにおいても１タイムスロッ
トの完了後、次の１タイムスロットを実行する前にパラ
サイト電源５９の充電に必要な準備期間だけを信号線８
１をＨレベル、つまりプルアップ電源レベルに維持して
いる。こうすることでパラサイト電源５９はアクティブ
時においては常時電子モジュール５を作動させるのに必
要な電気エネルギーを確保する。このように、この実施
形態では、エンジンコントローラ１２は準備期間に充電
信号を信号線８１を介して電子モジュール５側に送信
し、これによって電子モジュール５の作動電源を確保し
ている。

【００４７】次に、上記基本動作にしたがって装置本体
１とカートリッジとの間で行われるデータ転送につい
て、２つの具体例を例示しながら詳述する。ここでは、
具体例として、（Ａ）１Byteデータ読取処理と、（Ｂ）
１Byteデータ書込処理とについて説明する。

【００４８】（Ａ）１Byteデータ読取処理について 図１０は、１Byteデータ読取処理を実行する際の装置本
体側とカートリッジ側との間で行われる通信手順を示す
図であり、同図の通信手順にしたがって、データメモリ
５２の特定のアドレスに記憶されている１Byteデータを
エンジンコントローラ１２が読み取っている。なお、同
図および次に説明する図１１の左端の記載項目は各通信
手順と図６の基本動作ステップとの対応関係を示すもの
である。

【００４９】まず、装置本体１のエンジンコントローラ
１２からリセットパルスが信号線８１を介して送信さ
れ、これを受信したカートリッジの１線式バス機能制御
回路５７は信号線８１を介してプレゼンスパルスをエン
ジンコントローラ１２に送信する。そして、エンジンコ
ントローラ１２がこのプレゼンスパルスを検出すると、
初期化処理が完了し、エンジンコントローラ１２は電子
モジュール５にＲＯＭ機能コマンドとして「Ｍａｔｃｈ
ＲＯＭ」コマンドをカートリッジ側に送信する。

【００５０】この「Ｍａｔｃｈ ＲＯＭ」コマンドはこ
れに続いて送信するＲＯＭコード（本発明の「第１デー
タ」に相当）と一致する電子モジュール５に対してのみ
処理を許可するコマンドである。そのため、上記コマン
ドおよびＲＯＭコードを受信したカートリッジ側では、
このＲＯＭコードが電子モジュール５のレーザー処理Ｒ
ＯＭ５１に記憶されているＲＯＭコードと一致するか否
かを判断し、一致しない場合には記録媒体に対する一切
の処理が禁止される。逆に、一致する場合には、続いて
説明するようにメモリ機能コマンドを受付けて読取処理
を実行する。

【００５１】なお、この実施形態では、現像カートリッ
ジ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋについてはエンジンコントロ
ーラ１２に対して並列接続されているため、上記のよう
にエンジンコントローラ１２側で処理を許可する電子モ
ジュール５を特定することは必須構成となる。

【００５２】装置本体１のエンジンコントローラ１２か
らは、「Ｍａｔｃｈ ＲＯＭ」コマンドおよびＲＯＭコ
ードに続いて、メモリ機能コマンドとして「Ｒｅａｄ
Ｍｅｍｏｒｙ」コマンドがカートリッジ側にデータ転送
される。そして、このコマンドを受信したカートリッジ
側では、データメモリ５２に記憶されている全データが
データメモリ用中間メモリ５３にコピーされる。また、
「Ｒｅａｄ Ｍｅｍｏｒｙ」コマンドに続いて装置本体
１側から読み取るべきデータが格納されているアドレス
が読取アドレスとしてカートリッジ側にデータ転送され
る。そして、この読取アドレスを受信した電子モジュー
ル５のメモリ機能制御回路５８はデータメモリ用中間メ
モリ５３から読取アドレスに対応する１Byteデータを読
み取り、信号線８１を介してエンジンコントローラ１２
に送信する。このように、この具体例では、信号線８１
を介して装置本体１側からカートリッジ側にデータ転送
される「Ｒｅａｄ Ｍｅｍｏｒｙ」コマンドおよび読取
アドレスが本発明の「第２データ」に相当する。

【００５３】この読取データを受け取ったエンジンコン
トローラ１２は信号線８１を介してリセットパルスをカ
ートリッジ側に送信し、一連の処理を終了する。

【００５４】（Ｂ）１Byteデータ書込処理 図１１は、１Byteデータ書込処理を実行する際の装置本
体側とカートリッジ側との間で行われる通信手順を示す
図であり、同図の通信手順にしたがって、データメモリ
用中間メモリ５３の特定のアドレスに１Byteデータをエ
ンジンコントローラ１２が書き込んでいる。

【００５５】この書込処理においても、上記読取処理と
同様に初期化（ステップＳ１）を行った後、「Ｍａｔｃ
ｈ ＲＯＭ」コマンドおよび書込対象となる電子モジュ
ールのＲＯＭコード（固有コード）をカートリッジ側に
送信する。一方、上記コマンドおよびＲＯＭコードを受
信したカートリッジ側では、このＲＯＭコードが電子モ
ジュール５のレーザー処理ＲＯＭ５１に記憶されている
ＲＯＭコードと一致するか否かを判断し、一致しない場
合には記録媒体に対する一切の処理が禁止される。逆
に、一致する場合には、続いて説明するようにメモリ機
能コマンドを受付けて書込処理を実行する。

【００５６】ここでは、装置本体１側からメモリ機能コ
マンドとして「Ｗｒｉｔｅ Ｓｃｒａｔｃｈｐａｄ」コ
マンドが、また当該コマンドに続いて１Byteデータを書
込むアドレス（書込アドレス）、その１Byteデータ（書
込データ）がこの順序でカートリッジ側にデータ転送さ
れる。一方、このコマンドを受信したカートリッジ側で
は、書込アドレスに書込データが書込まれる。このよう
に、この具体例では、信号線８１を介して装置本体１側
からカートリッジ側にデータ転送される「Ｗｒｉｔｅ
Ｓｃｒａｔｃｈｐａｄ」コマンド、書込アドレスおよび
書込データが本発明の「第２データ」に相当する。

【００５７】最後に、エンジンコントローラ１２は信号
線８１を介してリセットパルスをカートリッジ側に送信
し、一連の処理を終了する。

【００５８】以上のように、この実施形態によれば、１
本の信号線８１を介して各カートリッジに取付けられた
電子モジュール５と装置本体１との間でデータ転送を行
うことができ、従来例の如く複数本の信号線を介してデ
ータ転送を行う場合に比べて配線が容易で、装置内にお
ける配線の自由度が高められるとともに、制御を簡略化
することができる。

【００５９】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。例えば、上記実施形態では、信号線８２によってカ
ートリッジ側に接地電位を供給しているが、かかる信号
線８２を設けることは本発明の必須構成要件ではなく、
カートリッジを装置本体１に装着したときにカートリッ
ジの一部が装置本体１に当接して装置本体１から接地電
位が与えられるように構成してもよく、この場合、配線
本数は１本となり、配線自由度を最高に高めることがで
きる。

【００６０】また、上記実施形態では、電子モジュール
５の電源としてコンデンサ５９２を用いているが、これ
以外に信号線８１を介して与える充電信号によって電気
エネルギーを貯蔵することができる二次電池を用いても
よい。また、電子モジュール５の電源として１次電池を
用いていもよく、この場合、信号線８１を介して充電信
号を電子モジュール５側に与える必要がなくなり、制御
を簡素化することができる。

【００６１】また、上記実施形態では、図２に示すよう
に記憶媒体５１〜５６、制御回路５７，５８およびパラ
サイト電源５９を一体化した電子モジュール５を各カー
トリッジに取付けているが、一体化電子モジュールを用
いることが本発明の必須構成要件ではなく、例えば記憶
媒体と制御回路とを一体化するとともに、電源のみを独
立して設けてもよい。また、上記実施形態では記憶媒体
として半導体メモリを用いているが、これ以外の記憶媒
体を用いてもよいことはいうまでもない。

【００６２】また、上記実施形態では、６つのカートリ
ッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４を３つのグループ
に分けて双方向通信しているが、グループの数や分け方
などは任意である。また、現像カートリッジ３Ｙ，３
Ｍ，３Ｃ，３Ｋについては、現像器３１Ｙ，３１Ｍ，３
１Ｃ，３１Ｋに対してトナーカートリッジ３２Ｙ，３２
Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋをそれぞれ着脱自在に構成している
が、現像器とトナーカートリッジとを一体化しておいて
もよいことはいうまでもない。

【００６３】また、上記実施形態では、感光体ユニッ
ト、現像器および定着ユニットをそれぞれカートリッジ
化しているが、カートリッジ化する箇所についてはこれ
らに限定されるものではなく、これらの一部のみをカー
トリッジ化したり、逆に他の箇所もカートリッジ化する
ようにしてもよい。

【００６４】なお、上記実施形態にかかる画像形成装置
は、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた
画像を複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シート
などのシートに印字するプリンタであるが、本発明は複
写機やファクシミリ装置などを含め、装置本体に対して
カートリッジを着脱して画像を形成する画像形成装置全
般に適用することができる。また、カラー画像を形成す
る画像形成装置に限定されるものではなく、モノクロ画
像を形成する画像形成装置であっても、装置本体に対し
てカートリッジを着脱する画像形成装置であれば、本発
明を適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
形成装置本体に対してカートリッジを装着すると、画像
形成装置本体とカートリッジとが１本の信号線によって
電気的に接続され、この信号線を介してカートリッジの
記憶媒体と画像形成装置本体との間で双方向通信を行っ
て記憶媒体へのデータ書込または記憶媒体からのデータ
読取を行うように構成しているので、配線を容易に、し
かも配線の自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態
を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】通信回路と信号線との接続関係を示す図であ
る。

【図４】電子モジュールの構成を示すブロック図であ
る。

【図５】パラサイト電源の構成を示す図である。

【図６】図１の画像形成装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図７】処理化処理における信号線の電圧レベル変化を
示す図である。

【図８】書込み動作における信号線の電圧レベル変化を
示す図である。

【図９】読取り動作における信号線の電圧レベル変化を
示す図である。

【図１０】１Byteデータ読取処理を実行する際の装置本
体側とカートリッジ側との間で行われる通信手順を示す
図である。

【図１１】１Byteデータ書込処理を実行する際の装置本
体側とカートリッジ側との間で行われる通信手順を示す
図である。

【符号の説明】

１…装置本体 ２…感光体カートリッジ ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ…現像カートリッジ ４…定着カートリッジ ５…電子モジュール １２…エンジンコントローラ（本体側制御手段） ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ…トナーカートリッジ ５１…レーザー処理ＲＯＭ（読取専用記憶媒体） ５２…データメモリ（書換可能記憶媒体） ５３…データメモリ用中間メモリ（書換可能記憶媒体） ５４…アプリケーションレジスタ（記憶媒体） ５５…アプリケーションレジスタ用中間メモリ（記憶媒
体） ５６…ステータスメモリ（記憶媒体） ５７…１線式バス機能制御回路（カートリッジ側制御手
段） ５８…メモリ機能制御回路（カートリッジ側制御手段） ８１…信号線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体に対して着脱自在なカ
   ートリッジであって、 カートリッジの使用状態を認識するためのデータを記憶
   する記憶媒体を少なくとも１つ以上有する記憶手段と、 前記画像形成装置本体に対してカートリッジが装着され
   ると、１本の信号線によって前記画像形成装置本体と電
   気的に接続され、前記信号線を介して前記画像形成装置
   本体との間で双方向通信を行って前記記憶媒体へのデー
   タ書込または前記記憶媒体からのデータ読取を行う制御
   手段とを備えたことを特徴とする記憶媒体付カートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 前記記憶手段は、前記記憶手段ごとに互
   いに異なる固有コードを前記データの１つとして記憶す
   る読取専用記憶媒体を有する請求項１記載の記憶媒体付
   カートリッジ。
3. 【請求項３】 前記記憶手段は、カートリッジの使用状
   態に応じて変化する属性データを前記データの１つとし
   て記憶する書換可能記憶媒体をさらに有するとともに、 前記画像形成装置本体から前記信号線を介して転送され
   てくるデータが前記固有コードと一致する場合のみ、前
   記制御手段はさらに前記信号線を介して前記画像形成装
   置本体から転送されてくるデータにしたがって前記書換
   可能記憶媒体へのデータ書込または前記書換可能記憶媒
   体からのデータ読取を行う請求項２記載の記憶媒体付カ
   ートリッジ。
4. 【請求項４】 画像形成装置本体に対してカートリッジ
   を着脱自在に装着して画像形成処理を実行する画像形成
   装置において、 前記カートリッジは、カートリッジの使用状態を認識す
   るためのデータを記憶する記憶媒体を少なくとも１つ以
   上有する記憶手段と、前記画像形成装置本体に対して装
   着されると１本の信号線によって前記画像形成装置本体
   と電気的に接続されて前記画像形成装置本体と前記記憶
   媒体との間で前記データの転送を行うカートリッジ側制
   御手段とを備える一方、 前記画像形成装置本体は、前記信号線を介して前記記憶
   媒体との間で前記データ転送を行う本体側制御手段を備
   えており、 前記本体側制御手段と前記カートリッジ側制御手段との
   間で前記信号線を介して双方向通信を行って前記記憶媒
   体へのデータ書込または前記記憶媒体からのデータ読取
   を行うことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記記憶手段は、前記記憶手段ごとに互
   いに異なる固有コードを前記データの１つとして記憶す
   る読取専用記憶媒体を有する請求項４記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記記憶手段は、カートリッジの使用状
   態に応じて変化する属性データを前記データの１つとし
   て記憶する書換可能記憶媒体をさらに有するとともに、 前記画像形成装置本体側では、前記本体側制御手段はデ
   ータ転送すべきカートリッジに対応する固有コードを示
   す第１データを前記信号線を介してデータ転送した後、
   当該カートリッジに対して前記書換可能記憶媒体へのデ
   ータ書込または前記書換可能記憶媒体からのデータ読取
   を行うための第２データをさらに前記信号線を介して転
   送する一方、 前記カートリッジ側では、前記本体側制御手段から前記
   信号線を介して転送されてくる前記第１データが自己の
   読取専用記憶媒体に記憶されている固有コードと一致す
   る場合のみ、前記カートリッジ側制御手段はさらに前記
   信号線を介して前記本体側制御手段から転送されてくる
   前記第２データにしたがって前記書換可能記憶媒体への
   データ書込または前記書換可能記憶媒体からのデータ読
   取を行う請求項５記載の画像形成装置。