JP2001337579A - 記録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着脱可能なカートリッジ
において、内部電源からカートリッジのコネクタ側に電
流が逆流するのを防止することにより、カートリッジに
取付けられた記憶媒体を保護することができるカートリ
ッジならびにこのようなカートリッジが装着される画像
形成装置を提供する。 【解決手段】 各カートリッジには、パラサイト電源５
９を備えた電子モジュールが取付けられている。このパ
ラサイト電源５９では、逆流防止素子５９１を介してコ
ンデンサ５９２が信号線８１に接続される。このため、
電流は信号線８１を介してコンデンサ側に流れるがその
反対は規制され、カートリッジ側コネクタ部においてシ
ョートが発生したとしてもパラサイト電源５９から信号
線８１を介して電流が逆流するのが防止され、電子モジ
ュールを確実に保護することができる。

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、カラー画像を形成する画像形成装置では、
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】ところで、近年、このような画像形成装置
では、現像カートリッジなどの消耗品を効率よく管理す
るため、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。そして、各現
像カートリッジが画像形成装置本体に装着されると、画
像形成装置本体と各現像カートリッジとがコネクタを介
して電気的に接続される。このコネクタは画像形成装置
本体および現像カートリッジのそれぞれ取り付けられた
コネクタ部によって構成されており、画像形成装置本体
に現像カートリッジを装着することで、現像カートリッ
ジ側のコネクタ部（以下、「カートリッジ側コネクタ
部」という）が本体側のコネクタ部と接触して相互に電
気的に接続される。

【０００４】そして、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。なお、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。

【０００５】また、各現像カートリッジは、画像形成装
置本体から記憶媒体中の管理データを保護するために内
部電源を備えている。このような内部電源により、例え
ば、記憶媒体のデータ更新中に、画像形成装置本体の電
源がオフにされたり、現像カートリッジが画像形成装置
本体から取外されて、画像形成装置本体から現像カート
リッジへ電力が供給されない場合であっても、内部電源
によって記憶媒体へのデータの更新が正常に行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された現像カートリッジを画像形成装置本体から
取外すと、現像カートリッジ側に取りつけられているカ
ートリッジ側コネクタ部が本体側のコネクタ部から離間
し、剥き出し状態となっている。このため、外部からト
ナーや導電性不純物などがカートリッジ側コネクタ部に
付着し、当該カートリッジ側コネクタ部においてショー
トが発生する可能性がある。このカートリッジ側コネク
タ部でショートが発生すると、内部電源からの電流が逆
流して記憶媒体に記憶されているデータを破壊したり、
記憶媒体そのものを破損することがある。

【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
様に生ずる問題であり、内部電源を備えた記憶媒体付カ
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着脱可能なカートリッジにお
いて、内部電源からカートリッジ側コネクタ部に電流が
逆流するのを防止することにより、カートリッジに取付
けられた記憶媒体および当該記憶媒体に記憶されている
データを保護することができるカートリッジならびにこ
のようなカートリッジが装着される画像形成装置を提供
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
在で、しかも前記画像形成装置本体に装着されると、コ
ネクタを介して前記画像形成装置本体と電気的に接続さ
れる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
可能で、しかも当該データを前記コネクタを介して読出
および／または書込可能となっている記憶媒体と、前記
記憶媒体に電力を供給してデータを保護する内部電源手
段と、前記コネクタを構成するカートリッジ側のコネク
タ部と前記内部電源手段との間に介挿され、前記内部電
源手段から前記カートリッジ側コネクタ部に電流が流れ
るのを防止する逆流防止手段とを備えている。

【００１０】このように構成されたカートリッジでは、
内部電源手段とカートリッジ側コネクタ部との間に逆流
防止手段が介挿されており、内部電源手段からカートリ
ッジ側コネクタ部に電流が流れるのを防止する。したが
って、仮にカートリッジ側コネクタ部でショートが発生
したとしても、記憶媒体に記憶されているデータの破壊
や記憶媒体の破損は防止される。

【００１１】ここで、内部電源手段としては、例えば充
電機能を有するものを採用することができる。この場
合、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、カートリッジ側コネクタ部および逆流防止手段を
介して画像形成装置本体から供給される電気エネルギー
を充電するように構成することで、画像形成装置本体か
らの電気エネルギーでカートリッジを動作させながら、
内部電源手段を充電することができる。

【００１２】また、本発明にかかる画像形成装置は、上
記目的を達成するため、画像形成装置本体に対して、請
求項１ないし４のいずれかに記載の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ように構成され
ている。

【００１３】このように請求項１ないし４のいずれかに
記載のカートリッジを使用する画像形成装置では、カー
トリッジが画像形成装置本体から取外されている際にカ
ートリッジ側コネクタ部にトナーや導電性不純物が付着
してショートが発生した場合であっても、逆流防止手段
によりカートリッジ側コネクタ部の内部電源からコネク
タへ電流が逆流するのが防止される。このため、記憶媒
体中のデータおよび記憶媒体自体を確実に保護すること
ができる。したがって、このようなカートリッジを画像
形成装置本体に再装着した場合であっても、画像形成装
置はカートリッジの記憶媒体に対して適切にデータの読
み書き動作を実行することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明にかかる画像形
成装置の第１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を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。なお、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Ｇ
ＮＤ用信号線である。

【００２７】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。

【００２８】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、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５４、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
制御する２つの制御回路（１線式バス機能制御回路５
７、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。

【００２９】レーザー処理ＲＯＭ５１は書き換え不可能
な不揮発性メモリであり、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。

【００３０】データメモリ５２は読み書き可能な不揮発
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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。ここで、このパラサイト電源５９では、
信号線８１を介して供給される電気エネルギーによりコ
ンデンサ５９２に電荷が蓄積されるが、逆流防止素子５
９１によってコンデンサ５９２に蓄積された電荷が信号
線８１を逆流し、カートリッジ側に取付けられたカート
リッジ側コネクタ部に流れるのを防止している。このよ
うにパラサイト電源５９におけるコンデンサ５９２が充
電機能を備えた本発明の「内部電源手段」に相当し、逆
流防止素子が本発明の「逆流防止手段」に相当する。

【００３６】また、信号線８１がアクティブでない時
に、この信号線８１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。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。

【００３７】次に、図６ないし図９を参照しながら、上
記のように構成された画像形成装置の動作について説明
する。まず、図６を参照しつつ、エンジンコントローラ
１２と電子モジュール５との間で行われる双方向非同期
通信の基本動作について説明する。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５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。

【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
力供給されて、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に書き込む場合、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」を書き込む際には図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」を書き込む際には
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」を読み取る際には同図（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。したがって、例えばデータメモリ用中間メモリ
５３中のデータをデータメモリ５２へコピーしている際
に、画像形成装置本体１の電源がＯＦＦにされたり、カ
ートリッジが画像形成装置本体１から取外された場合で
あっても、パラサイト電源５９に充電された電荷によっ
て、かかるコピー動作を正常に行うことができる。

【００４７】以上のように、この実施形態では、各カー
トリッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４の電子モジュ
ール５に設けられたパラサイト電源５９において逆流防
止素子５９１が設けられているため、パラサイト電源５
９からコネクタ１３Ａ〜１３Ｃのカートリッジ側コネク
タ部へ電流が逆流するのを防止することができる。した
がって、例えばコネクタ１３Ａ〜１３Ｃのカートリッジ
側コネクタ部に不純物が付着し、信号線８１とＧＮＤ用
信号線８２とがショートした場合であっても、電子モジ
ュール５を確実に保護することができる。

【００４８】また、上記した第１実施形態では、信号線
８１はエンジンコントローラ１２と電子モジュール５と
の間でデータ転送を行うのみならず、エンジンコントロ
ーラ１２から電子モジュール５に対する充電信号の送信
線としても機能しているが、図１０および図１１に示す
ように、電子モジュール５に対して電力を供給する独立
した信号線８４を設けてもよい。以下、これらの図面を
参照しながら、第２実施形態について説明する。

【００４９】図１０はこの発明にかかる画像形成装置の
第２実施形態を示す図である。また、図１１は図１０の
画像形成装置に装着された各カートリッジにおける電子
モジュールの構成を示すブロック図である。この第２実
施形態が先に説明した第１実施形態と大きく相違する点
は、１本の信号線８１を用いて装置本体側とカートリッ
ジ側とで双方向通信を行う一方、もう一本の信号線８４
を用いて装置本体側からカートリッジ側へ電力を供給し
ている点、および内部電源手段の構成であり、その他の
構成は全く同一である。

【００５０】この第２実施形態の電子モジュール５に
は、図１０および図１１に示すように、データ転送用の
信号線８１のほかに別の信号線８４が電力供給用として
設けられている。そして、エンジンコントローラ１２が
電子モジュール５に対してアクセスする際には、この信
号線８４を介して電子モジュール５を動作させるための
電力が供給される。また、電子モジュール５の内部に
は、コンデンサ５０１が装備されており、その一方端が
逆流防止素子５０２を介して電力供給用の信号線８４と
接続されるとともに、他方端はＧＮＤ用信号線８２に接
続され接地されている。このため、信号線８４からコン
デンサ５０１に流れる電流によりコンデンサ５０１には
電荷が蓄積されてコンデンサ５０１はバックアップ用電
源として機能し、例えば、データメモリ５２にデータを
コピーしている際に、画像形成装置本体１からカートリ
ッジが取外された場合、すなわち、信号線８４による電
子モジュール５への電力供給が停止した場合であって
も、コンデンサ５０１に蓄積された電荷によりデータの
コピーを正常に行うことができる。

【００５１】また、この実施形態においても、逆流防止
素子５０２を設けたことで、上記第１実施形態と同様
に、電流がコンデンサ５０１から信号線８４を介してカ
ートリッジ側コネクタ部へ流れるの防止し、電子モジュ
ール５が確実に保護されている。

【００５２】なお、上記した各実施形態では、電子モジ
ュール５の電源としてコンデンサ５９２，５０１を用い
ているが、コネクタを介して画像形成装置本体から与え
る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。

【００５３】また、上記第２実施形態では、画像形成装
置本体側から電子モジュールへの電力供給が停止した場
合のバックアップ電源としてコンデンサ５０１が用いら
れているが、図１２に示すように、充電機能を有さない
電池などをバックアップ電源として用いてもよい。以
下、図１２を参照しながら、第３実施形態について説明
する。

【００５４】図１２は各カートリッジにおける電子モジ
ュールの構成を示すブロック図である。なお、この第３
実施形態と先に説明した第２実施形態との相違点は、バ
ックアップのための電源を一次電池により構成している
点であり、その他の構成は全く同一である。

【００５５】図１２に示すように、電子モジュール５の
内部には一次電池５０３１と逆流防止素子５０３２とか
らなるバックアップ用電源５０３が設けられており、そ
の一方端が逆流防止素子５０２を介して電力供給用の信
号線８４に接続されている。こうすることにより、信号
線８４による電力の供給が停止した場合には、バックア
ップ電源５０３から電子モジュール５を作動させるため
の電流が流れる。一方、バックアップ電源５０３からコ
ネクタ１３Ａ〜１３Ｃのカートリッジ側コネクタ部へは
逆流防止素子５０２により電流が流れるのを防止してい
る。

【００５６】このように構成することにより、各カート
リッジ２，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ，４では、上記した
各実施形態と同様に、コネクタ１３Ａ〜１３Ｃのカート
リッジ側コネクタ部においてショートが発生した場合で
あっても、バックアップ電源５０３からコネクタ１３Ａ
〜１３Ｃのカートリッジ側コネクタ部への電流の逆流が
防止されるため、記憶しているデータの破壊や電子モジ
ュール５の破損を防止することができる。

【００５７】なお、上記各実施形態において、逆流防止
素子としては、例えばダイオードなどを用いることがで
きるが、これに限られるものではなく、電子モジュール
５内の内部電源５９，５０１，５０３からコネクタ１３
Ａ〜１３Ｃのカートリッジ側コネクタ部へ電流が流れる
のを防止するもので構成されていればよい。

【００５８】また、本発明は上記した各実施形態に限定
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、上記各実施形態では、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い。

【００５９】また、上記各実施形態では、図４，１１お
よび１２に示すように記憶媒体５１〜５６、制御回路５
７，５８および内部電源５９，５０１，５０３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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、カー
トリッジにおいて内部電源手段とカートリッジ側コネク
タ部との間に逆流防止手段を配置しているため、カート
リッジ側コネクタ部にトナーや導電性不純物などが付着
してカートリッジ側コネクタ部においてショートが発生
したとしても、内部電源手段からカートリッジ側コネク
タ部に電流が流れるのを防止することができ、その結
果、記憶媒体に記憶されているデータの破壊や記憶媒体
そのものの破損を防止することができる。

【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第１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】この発明にかかる画像形成装置の第２実施形
態を示す図である。

【図１１】第２実施形態にかかる電子モジュールの構成
を示すブロック図である。

【図１２】第３実施形態にかかる電子モジュールの構成
を示すブロック図である。

【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 １３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ…コネクタ ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ…トナーカートリッジ ５１…レーザー処理ＲＯＭ（記憶媒体） ５２…データメモリ（記憶媒体） ５３…データメモリ用中間メモリ（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） ５０１，５９２…コンデンサ（内部電源手段） ５０２，５９１…逆流防止素子（逆流防止手段） ５０３１…一次電池（内部電源手段）

Claims (5)

【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で、
   しかも前記画像形成装置本体に装着されると、コネクタ
   を介して前記画像形成装置本体と電気的に接続されるカ
   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
   可能で、しかも当該データを前記コネクタを介して読出
   および／または書込可能となっている記憶媒体と、 前記記憶媒体に電力を供給してデータを保護する内部電
   源手段と、 前記コネクタを構成するカートリッジ側のコネクタ部と
   前記内部電源手段との間に介挿され、前記内部電源手段
   から前記カートリッジ側コネクタ部に電流が流れるのを
   防止する逆流防止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】 前記内部電源手段は、充電機能を有し、
   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、前記カートリッジ側コネクタ部および前記逆流防
   止手段を介して前記画像形成装置本体から供給される電
   気エネルギーを充電する請求項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、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、当該信号線および前記カート
   リッジ側コネクタ部を介して前記画像形成装置本体と前
   記カートリッジとの間でのデータ転送が行われるように
   構成されており、しかも、 前記内部電源手段は前記逆流防止手段を介して前記信号
   線に電気的に接続され、前記信号線を介してカートリッ
   ジ側に与えられる充電信号によって電気エネルギーを充
   電する請求項２記載の記憶媒体付カートリッジ。
4. 【請求項４】 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、電力供給用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、当該電力供給用信
   号線および前記カートリッジ側コネクタ部を介して前記
   画像形成装置本体から前記カートリッジに電力供給が行
   われるように構成されており、しかも、 前記内部電源手段は、一方端が基準電位に接続される一
   方、他方端が前記逆流防止手段を介して前記電力供給用
   信号線に接続されたコンデンサである請求項２記載の記
   憶媒体付カートリッジ。
5. 【請求項５】 画像形成装置本体に対して、請求項１な
   いし４のいずれかに記載の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ことを特徴とする画像形
   成装置。