JP2003255698A - コネクタ、現像カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

コネクタ、現像カートリッジ及び画像形成装置

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JP2003255698A JP2002060083A JP2002060083A JP2003255698A JP 2003255698 A JP2003255698 A JP 2003255698A JP 2002060083 A JP2002060083 A JP 2002060083A JP 2002060083 A JP2002060083 A JP 2002060083A JP 2003255698 A JP2003255698 A JP 2003255698A
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順二 城越
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接点部材がノイズを拾うのを減少させ、また
飛散トナーの影響も少なくする。 【解決手段】 ロータリー式現像器ユニット端部に設け
られ、本体装置側コネクタが離当接してデータの読み取
り/書き込みを行うメモリICを内蔵した長さの異なる
複数の接点部材を有するコネクタにおいて、最も長い接
点部材を現像器ユニット最外部側に設けるようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はトナー消費量等のデ
ータの読み取り/書き込みを行うためのメモリIC基板
を内蔵したコネクタ、該コネクタが取り付けられた現像
カートリッジ及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置においては、
現像カートリッジにメモリICを取り付け、装置本体側
コネクタと接続して各色トナーの残量情報、交換された
カートリッジか否かの新旧判別情報、カートリッジが装
着されたか否かを本体側に知らせるための装着情報、現
像バイアス等の画像形成条件、何回カートリッジが交換
使用されたかのリサイクル情報等を書き込み、現像カー
トリッジを装着したときにその履歴情報が装置本体側に
おいて認識できるようにしている。
【0003】この場合、インクジェットプリンタ等のカ
ートリッジにおいては、履歴情報が書き込まれるメモリ
IC基板をコネクタに電線をかしめて繋いだり、メモリ
IC基板をコネクタ端子にハンダ付けするようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の現像カートリッ
ジに取り付けられるメモリICにおいては、データの読
み取り/書き込み時に装置本体側コネクタと接触して直
接機械的力が加えられるため、メモリICの接点寿命が
短く、また、現像ローラには高い電圧が加えるられるた
め、その影響による電界ノイズを接点部材側が拾いやす
く、静電気やトナー汚染等による誤動作が生じ、メモリ
ICの保護や接点の安定性確保の点が必ずしも十分とは
言えなかった。トナー汚染は現像が行われる現像位置付
近で激しいためその対策が必要である。また、メモリI
Cのデータの読み取り/書き込みが安定して行われる必
要がある。
【0005】また、メモリIC基板の端子を電線をかし
めてコネクタと繋ぐ方法では、かしめ不良の発生、電線
が切れる等の接点不良が発生し、メモリIC基板をコネ
クタ端子にハンダ付けする方法では、ハンダ付け不良に
よって接点不良が発生する等の問題があるとともに、メ
モリICを再利用しようとしても、熱を加えて取り外さ
なければならず、その場合取り外しても熱により書き込
まれている情報が破壊されてしまうという問題がある。
【0006】また、特に、最も長い接点部材ほどアンテ
ナとなって電界ノイズを拾いやすいことになる。そのた
め、本実施形態では、アース端子43Gを現像ローラか
ら最も遠い位置に配置するようにしている。もちろん、
アース端子以外でも長い端子は外側に配置することが好
ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
しようとするもので、接点部材がノイズを拾うのを減少
させ、また飛散トナーの影響も少なくすることを目的と
する。そのために請求項1の発明は、ロータリー式現像
器ユニット端部に設けられ、本体装置側コネクタが離当
接してデータの読み取り/書き込みを行うメモリICを
内蔵した長さの異なる複数の接点部材を有するコネクタ
において、最も長い接点部材を現像器ユニット最外部側
に設けるようにしたことを特徴とする。請求項2の発明
は、最も長い接点部材は接地端子であることを特徴とす
る。請求項3の発明は、上記コネクタを端部に固定した
現像カートリッジを特徴とする。請求項4の発明は、上
記現像カートリッジを有する画像形成装置を特徴として
いる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は本実施形態の画像形成装
置の例を説明する図である。感光体1は図示しない帯電
ユニットで帯電された後、露光ユニット2による画像露
光で静電潜像が形成される。この静電潜像はロータリ現
像ユニット3のロータリフレーム30に装着された現像
カートリッジ31〜34の現像ローラから一色ずつ順次
4色のトナーが供給されて現像される。感光体1には、
転写ベルト駆動ローラ5で駆動される転写ベルト4が1
次転写位置で対向し、各色のトナー像は転写ベルト4に
1次転写されてベルト上で色重ねされる。
【0009】一方、給紙カセット6から取り出された用
紙は搬送路7を通り、転写ベルト駆動ローラ5と対向す
る転写ローラ8の2次転写位置で転写ベルト上の4色ト
ナー像が一括転写される。このとき、転写ベルト4上の
画像先端はベルト位置検出センサ9によって検出され、
画像先端と用紙先端とが合うように制御される。2次転
写された用紙は定着ユニット10で定着され、両面印字
の場合には再度搬送路7に戻り、裏面側に画像が転写さ
れる。転写、定着後の用紙は装置外に排出される。
【0010】ロータリ式現像ユニット3の4色の現像カ
ートリッジ31〜34にはメモリIC内蔵コネクタ40
(詳細は後述)がそれぞれ取り付けられ、装置本体側の
コネクタ50からデータの読み取り/書き込みができる
ようになっている。装置本体側コネクタ50はモータ内
蔵の駆動部51により駆動されて前進/後退し、カート
リッジ交換時には前進してコネクタ40と電気的に接続
してメモリICのデータの読み取り/書き込みを行い、
通常時は後退している。各現像カートリッジは、装置本
体に設けられた現像カートリッジ交換用開口11の位置
で取り外して交換可能である。また、画像形成装置には
排気ダクト12が設けられ、現像ローラと感光体が対向
する現像位置付近の吸引口14から飛散トナー等を吸引
し、フィルタ13を通して排気している。この場合、コ
ネクタ接続部が飛散トナーから影響を受けないように、
メモリIC内蔵コネクタ40と本体装置側コネクタ50
とが接続する位置は、現像ユニットの回転方向でみて、
前記現像位置より上流側に配置する。現像ユニットの回
転により気流が生じるため、回転方向でみて現像位置よ
り上流側に配置することにより、現像ユニット付近の気
流の上流側でメモリIC内蔵コネクタ40のデータの読
み取り/書き込みが行われるため、飛散トナーの影響を
少なくして安定した接続を行うことができる。
【0011】図2はロータリ式現像ユニットにおける現
像カートリッジの交換、メモリICのデータの読み取り
/書き込み、現像待機の各ポジションを説明する図であ
る。ロータリ式現像ユニットのホームポジションは、ポ
ジション検出板37の切り欠き位置をポジション検出セ
ンサ36で検出することにより検知される。
【0012】図2(a)は現像器交換位置(ポジション
)を説明する図である。前述したように、装置本体側
には現像器交換口11が設けられており、ロータリ式現
像ユニット3の各現像ローラ〜は、現像器交換口1
1の位置において交換可能である。このポジションに
おいては、各現像カートリッジのコネクタ40は本体側
コネクタ50とは対向せず、また感光体1も現像ローラ
と対向しない。
【0013】図2(b)はメモリICへの読み取り/書
き込みと共に、現像ローラが感光体と対向して現像する
位置を示している(ポジション)。装置本体側から読
み取り/書き込み指令が出ると、ポジションの位置関
係になって装置本体側コネクタ50が動作し、コネクタ
40と接続してデータの読み取り/書き込みが行われ
る。この場合、データの読み取り/書き込み位置は、前
述したように現像ローラが感光体とが対向する現像位置
よりも回転方向、すなわち気流方向でみて上流側であ
る。
【0014】図2(c)はロータリ現像器ユニットによ
る現像がある色から別の色に切り替わるときの途中の位
置(ポジション)で、感光体と現像ローラとは対向し
ていない。
【0015】このように、現像器ロータリーユニット
は、現像器交換のポジション、現像位置であるポジシ
ョン、1つの色から他の色に現像が変わる時の待機位
置であるボジションがある。ボジションにおいてコ
ネクタ40と50を接続してデータの読み取り/書き込
みを行うことが可能であるが、データの読み取り/書き
込みをボジションに設定すると、読み取り中にユーザ
によって現像器が抜かれてしまう可能性がある。また、
ボジションの待機中では現像器ユニットは回転中であ
るので、データの読み取り/書き込みには適しない。上
記したように、ロータリー式現像ユニット3には、ポジ
ション検出板に1つの切り欠きが設けられ、ホームポジ
ションが決まっているが、このホームポジションはロー
タリー式ユニットで1つしか設けられていないため、各
現像カートリッジについてのデータの読み取り/書き込
みをホームポジションで行おうとすると、新たに各現像
カートリッジ毎に停止位置を設けなければならない。
【0016】そこで、本実施形態では、図2(b)に示
すように、現像ローラと感光体とが対向する現像位置関
係(ボジション)においてコネクタ40と50とが離
当接し、データの読み取り/書き込みが行えるようにす
る。この位置では、読み取り中にユーザによって現像器
を交換されるおそれがなく、かつ新たにホームポジショ
ンのような停止位置を設ける必要もない。そして、現像
位置であるために停止位置が信頼性があり、確実にメモ
リICの読み書きを行うことができる。
【0017】図3はコネクタ接続時と離間時とを説明す
る図である。図3(a)に示すように、接続時には装置
本体側コネクタ50がモータ駆動で前進し、後述するよ
うにメモリIC内蔵コネクタ40側のガイド部材でガイ
ドされて嵌合し、端子同士が摺動して電気的に接続し、
離間時にはコネクタ50が装置本体側に後退して両者が
離間する。なお、コネクタ40はコネクタ固定ネジ48
で現像器ユニットに、コネクタ50はコネクタ固定ピン
53で装置本体に固定されている。
【0018】図4はロータリ式現像ユニットを説明する
図である。ロータリ式現像ユニット3は板金からなる側
板20、21に取り付けられ、ロータリフレーム30に
取り付けられた現像カートリッジ31〜34の端部には
メモリIC内蔵コネクタ40が固定されている。本実施
形態ではポジションセンサ36が取り付けられる側の側
板21がギヤ駆動される側、側板20が反駆動側で、駆
動部の熱の影響を受けないように反駆動側(現像器交換
口側)の側板20を絞り、その内面に樹脂製リングから
なるIC保護部材38でガードして形成した収納部22
に設けたコネクタカバー39にメモリIC内蔵コネクタ
40が固定される。収納部22は装置本体側コネクタ5
0が離当接する面以外はコネクタ40を包囲し、浮遊ト
ナーが入りにくくするとともに、現像ローラにかかる電
圧の影響を受けないようにシールドする役割を果たして
いる。さらに、メモリIC内蔵コネクタ40はボックス
状の樹脂製のコネクタカバー39で覆われて開口部と対
向する奥側に配置され、収納部22を形成する板金から
メモリICへ静電気の影響がないようにしている。
【0019】このように、メモリIC内蔵コネクタを樹
脂製のコネクタカバーで覆うことにより絶縁距離を大き
くとることができ、現像ローラに高圧のバイアスがかか
った時でも電界ノイズの影響を減らすことができる。な
お、コネクタカバーは樹脂に変えて金属で構成するよう
にしても良い。この場合には、現像ローラに高圧バイア
スがかかっても、カバーでシールドされるため、ノイズ
の影響をより一層減らすことが可能である。
【0020】図5は本実施形態のメモリIC内蔵コネク
タを説明する図で、図5(a)は平面図、図5(b)は
正面図、図5(c)は図5(a)のA−A断面図であ
る。メモリIC内蔵コネクタ40は接続時の衝撃を受け
止める部材である基板41の一方の面(本体装置側コネ
クタと接続する表面)の外縁に近い両側部分に2つのガ
イド部材42が直立して設けられ、基板41の他方の面
(裏面)にメモリIC基板46を内包する接点保護部材
45が備えられ、これらは筐体47として一体に形成さ
れている。また、ガイド部材42と一体にガイド部材よ
り内側に、接点部材43、44がそれぞれガイド部材4
2と平行に直立して設けられている。ガイド部材42を
接点部材の外側に配置したのは、ガイド部材を包囲して
本体側コネクタが嵌合する際の挿入安定性を図り、接点
の接触状態を安定化させるためである。
【0021】本実施形態では筐体47の表側(現像ロー
ラ端部から遠い側)に4本の接点部材43、裏側(現像
ローラ端部に近い側)に3本の接点部材44が2列構成
にして設けられ、全体としてコンパクト化を図ってい
る。もちろん、接点部材は2列に限定されず、1列や3
列にしてもよい。これら接点部材の各端子は、図6に示
すように、表側の4つの端子はデータ端子、装着検知端
子、アース(GND)端子、データの読み込み/書き込
み端子であり、裏側の3つの端子はクロック端子、電源
端子、チップセレクト(CS)端子である。
【0022】これら接点部材43、44は、図5(c)
に示すように、接続時に本体側コネクタ端子が摺動して
接触する接点端子43a、44aを構成している。接点
部材43,44は基板41のスルーホールを通してその
裏側に延び、メモリIC基板46の端子と弾性的に接触
するバネ性の接点端子43b,44bを備えている。そ
して、接点保護部材45にメモリIC基板46を取り付
けたとき、バネ性の接点端子43b,44bがメモリI
C基板46の端子に弾性的に接触し、メモリIC基板4
6は接点端子43b,44bからのバネ力で接点保護部
材45の取り付け面に押しつけられ、基板41から離間
した浮いた状態で保持される。そのため、モータ駆動で
本体側コネクタ50が前進してコネクタ40に当接して
も、接点部材43,44の端子43a、44aが本体側
コネクタ端子と摺動して接触するだけで、当接の衝撃は
基板41で受け止められ、メモリIC基板46は基板4
1から離間して支持されているので、メモリIC基板4
6の端子と接点43b,44bとの接触部に衝撃は直接
伝わらない。
【0023】このように、コネクタ40は衝撃受け部材
である基板41の一方の面に本体側コネクタとの摺動接
点をもち、基板41の裏側に基板から浮いて支持された
メモリIC基板との固定接点をもつようにしたので、本
体側コネクタとの接続時の衝撃が基板41で受け止めら
れてメモリIC基板側に伝えられず、メモリIC基板と
の接点が安定して形成される。また、コネクタに取付け
られるメモリIC基板はトナー汚れによる接点不良、静
電気の影響によるデータ破壊等から守るため、直接表側
に出さない所で接点を持たせることが望ましい。本実施
形態においては、ICメモリ基板を接点保護部材45で
覆い、その部分においてバネ性接点により支持するよう
にしている。
【0024】図5に示す7本の接点部材のうち、両側の
ガイド部材42と1列に設けられた4本の接点部材は、
図4から分かるように、現像ローラから離れた外側に位
置し、残りの3本の接点部材は現像ローラ側に配置され
る。そして、前側の4本の接点部材のうち、アース端子
である43Gが最も長く形成され、本体側コネクタと接
続するときに、1番最初に接触するようにしている。
【0025】ところで、現像するタイミングでは現像ロ
ーラには2KVp−pの電圧がかかり、その影響による
電界ノイズを接点部材側が拾いやすい。特に、最も長い
接点部材ほどアンテナとなって電界ノイズを拾いやすい
ことになる。そのため、本実施形態では、アース端子4
3Gを現像ローラから最も遠い位置に配置するようにし
ている。もちろん、アース端子以外でも長い端子は外側
に配置することが好ましい。
【0026】図7はメモリIC基板のコネクタ本体への
装着を説明する図である。図7(a)はコネクタの裏面
側からみたメモリIC基板装着状態を示す図であり、メ
モリIC基板46には切り欠き46aがその中心よりず
れた位置に設けられ、切り欠きの両側において基板先端
長さが異ならせてある。この基板先端に合わせる形でコ
ネクタ本体側には窪みを有する位置決め取り付け部60
が形成され、この窪みの深さが切り欠きの両側において
異なっている。そのため、左右を逆にして基板先端を位
置決め取り付け部60に挿入しようとしてもうまくいか
ず、誤挿入が防止できるようになっている。一方、基板
の後端はコネクタ本体のフック61に係止するように構
成されている。
【0027】図7(b)はメモリIC基板の装着を説明
する断面図である。本実施形態のメモリIC基板46は
弾性(バネ性)を有する樹脂からなっており、基板先端
を位置決め取り付け部60に挿入し、基板の後端をコネ
クタ本体側に回転させながら押しつけ、基板の弾性を利
用して反らせて挿入し、フック61に係止する。このと
きメモリIC基板の端子はバネ性の接点端子43b,4
4bと弾性的に接触し、接点のバネ力によりメモリIC
基板は位置決め取り付け部60、フック61側に押しつ
けられており、装着が安定するとともに、接点状態が安
定化する。
【0028】メモリIC基板を再利用する場合、メモリ
IC基板をインクジェットプリンタの場合のように、ハ
ンダ付け等で固着してしまうと、これを取り外すために
はIC自体に熱をかけてしまうことになり、メモリ内の
情報が破壊されてしまう可能性がある。一方、メモリI
Cを取り付けたままでメモリ内の情報を読み取ろうとす
ると、インクジョットプリンタ等に比して装置が大きい
電子写真装置では大きな装置の一部に取り付けたメモリ
ICに端子を当ててその内容を読み取ることになるため
その操作だけでも極めて煩雑である。
【0029】そこで、本実施形態のようにバネ性の接点
部材でメモリIC基板との端子の接点をとることによ
り、メモリICが着脱可能となり、コネクタ本体自体を
固着したとしても、それを取り壊すことによりメモリI
C自体は容易に取り外して回収でき、その内容を読み取
って再利用に役立たせることが可能である。
【0030】図8はメモリIC基板を装着するコネクタ
の要部断面図である。コネクタ40の筐体47の両側に
設けられた接点部材43,44はコネクタ本体の裏面側
に延び、折り曲げてバネ性を付与し、それぞれ接点43
b,44bを形成している。コネクタ本体には、前述し
たように、位置決め取り付け部60、フック61が形成
され、位置決め取り付け部60に切り欠きを有するメモ
リIC基板46が位置決め取り付け部の窪みに入り込
み、基板を押し倒してフック61に係止して基板のバネ
性を利用して装着する構造になっており、この時メモリ
IC基板の端子63,64がコネクタ側の接点43b,
44bと接触して固定接点を構成する。
【0031】本実施形態においてはメモリIC基板の端
子は2列構成63,64で中央より位置決め取り付け部
60側に近くなるようにし、バネ支点P1,P2はでき
るだけ端子63,64から離すためにフック61側に近
くなるようにする。このような構成とすることにより、
メモリIC基板を装着したときに端子63,64と接点
43b,44bとがバネ力によりやわらかく当接し、安
定した接点力が得られる。
【0032】また、バネ支点P1、P2の位置はほぼ同
じ位置であるため、バネ支点から接点43bまでの長さ
は、バネ支点から接点44bより長く、同じバネ材料を
使用しているため接点43bの接点力は、接点44bの
接点力より小さい。メモリIC基板の装着は、図示のよ
うに端子63,64に近い側の先端を位置決め取り付け
部60の窪みに挿入して基板を押し倒し、他端をフック
部材に押し込んで係止するので、最初に当接する方の端
子を接点力の小さい低バネ荷重接点43bとして装着し
易くしするとともに装着を安定化させ、また、弱い力で
装着できるためメモリIC基板が損傷しにくく再利用に
資することができる。
【0033】また、図5で説明したように、接点部材4
3は4接点側、接点部材44は3接点側である。このよ
うに、複数列構成(本実施形態では2列)の接点の場合
で各列の接点数が同数でない場合には、多数側の接点
(低バネ荷重接点43b)を位置決め取り付け部側とす
ることにより、装着に要する力が大きくなるのを防ぎ、
装着し易くするとともに、装着を安定化させ、また、弱
い力で装着できるため、同様にメモリIC基板が損傷し
にくく再利用に資することができる。
【0034】また、低バネ荷重接点と高バネ荷重接点が
同数でない場合には、上記のように低バネ荷重接点の数
を多くする。低バネ荷重なので接点が多くても問題は生
ぜず、接点部の力はバネ圧力で決まるので、数が増えて
も端子に対する支障は生じない。
【0035】また、多数側の接点(低バネ荷重接点43
b)を位置決め取り付け部側としたときに、相対的に接
点力の大きい高バネ荷重接点44bをメモリIC基板の
中央部側にくるようにすると、メモリIC基板を装着し
たときに中央部のバネ接点圧を高くすることができる。
中央部のバネ接点圧を上げることにより、メモリIC基
板を装着した後、基板を中央から押し上げる状態とな
り、位置決め取り付け部側、フック部側共に均等に圧力
がかかって、安定した取付けが可能である。基板の取り
付け状態が安定化する。
【0036】
【発明の効果】以上のように、長さの異なる複数の端子
を有するコネクタにおいて、ノイズを拾いやすい長い端
子を現像ローラから最も遠い最外部側に配置するように
したので、絶縁距離を長くしてノイズの影響を減らし、
また飛散トナーの影響も少なくして安定した電気的接続
を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置を説明する図である。
【図2】 現像カートリッジの交換、メモリICのデー
タの読み書き、現像待機の各ポジションを説明する図で
ある。
【図3】 メモリICへのコネクタ接続と離間を説明す
る図である。
【図4】 ロータリ式現像器ユニットを説明する図であ
る。
【図5】 メモリIC内蔵のコネクタを説明する図であ
る。
【図6】 コネクタ端子を説明する図である。
【図7】 メモリIC基板のコネクタ本体への装着を説
明する図である。
【図8】 メモリIC基板を装着するコネクタの要部断
面図である。
【符号の説明】
1…感光体、2…露光ユニット、3…ロータリ式現像ユ
ニット、4…転写ベルト、5…転写ベルト駆動ローラ、
6…給紙カセット、7…用紙搬送路、8…転写ローラ、
9…位置検出センサ、10…定着ユニット、11…現像
カートリッジ交換用開口、12…排気ダクト、13…フ
ィルタ、14…吸引口、20,21…側板、30…ロー
タリフレーム、31〜34…現像カートリッジ、36…
ポジション検出センサ、37…ポジション検出板、38
…IC保護部材、39…コネクタカバー、40,50…
コネクタ、41…基板、42…ガイド部材、43,44
…接点部材、45…接点保護部材、46…メモリIC基
板、46a…切り欠き、60…位置決め取り付け部、6
1…フック、63,64…端子。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01R 13/66 H01R 13/66 (72)発明者 岡本 克已 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H030 AA07 BB24 BB42 BB63 BB71 2H071 BA03 BA13 BA17 BA20 BA32 BA33 BA34 DA08 DA34 EA18 2H077 BA08 BA09 BA10 GA04 GA13 5E021 FA05 FA09 FB16 FB18 FC40 MA08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータリー式現像器ユニット端部に設け
    られ、本体装置側コネクタが離当接してデータの読み取
    り/書き込みを行うメモリICを内蔵した長さの異なる
    複数の接点部材を有するコネクタにおいて、最も長い接
    点部材を現像器ユニット最外部側に設けるようにしたこ
    とを特徴とするコネクタ。
  2. 【請求項2】 前記最も長い接点部材は接地端子である
    ことを特徴とする請求項1記載のコネクタ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のコネクタを端部に固定し
    たことを特徴とする現像カートリッジ。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の現像カートリッジを有す
    る画像形成装置。
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