JP2003257530A - コネクタ、現像カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリＩＣ基板を着脱可能にするとともに、
メモリＩＣ基板の挿入取り付けを安定化させる。 【解決手段】 メモリＩＣ基板（４６）の先端と係合す
る位置決め取り付け部（６０）と、メモリＩＣ基板の後
端を係止するフック部（６１）を備え、メモリＩＣ基板
が着脱可能に装着されてメモリＩＣ基板の端子（６３，
６４）とバネ接触する接点（４３ｂ，４４ｂ）とが複数
列構成であるコネクタにおいて、複数列の接点のうち基
板中央部側の接点のバネ荷重が他の接点より高くなるよ
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。

【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、メモリＩＣ基板を着脱可能にする
と共に、メモリＩＣ基板の挿入取り付けを安定化させる
ことを目的とする。そのために請求項１の発明は、メモ
リＩＣ基板の先端と係合する位置決め取り付け部と、メ
モリＩＣ基板の後端を係止するフック部を備え、メモリ
ＩＣ基板が着脱可能に装着されてメモリＩＣ基板の端子
とバネ接触する接点とが複数列構成であるコネクタにお
いて、複数列の接点のうち基板中央部側の接点のバネ荷
重が他の接点より高いことを特徴とする。請求項２の発
明は、コネクタ接点が２列構成であり、１列目は低バネ
荷重で位置決め取り付け部側にあり、２列目は高バネ荷
重で基板中央部側に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当接
する現像ニップ部付近の吸引口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
みて現像ニップ部より上流側に配置する。

【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。

【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】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。

【００１６】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の
側板２０を絞って形成した収納部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５０が離当接する
面以外はコネクタ４０を包囲して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。メモリＩＣ内蔵コネクタ４０自身はコネクタカバ
ー３９で覆われ、収納部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、収納部内面には樹脂製リ
ングからなるＩＣ保護部材３８が設けられている。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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
固定したとしても、それを取り外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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、バネ荷重
の異なる複数列の端子が存在する場合に、基板中央部の
バネ荷重を他の接点より高くすることにより、基板を挿
入取り付け後、位置決め取り付け部側、フック側共に均
等に圧力がかかって基板の取付け状態が安定化するとい
う効果が得られる。

【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） Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ０１Ｒ 23/68 Ｄ 19/077 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｑ Ｈ０１Ｒ 12/16 Ｋ (72)発明者 青木 毅 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） 2H071 BA03 BA14 BA16 BA20 BA27 BA33 DA08 EA08 EA18 2H077 AA02 AD06 BA01 BA08 BA09 BA10 GA04 GA13 5B035 AA11 BA02 BB09 BC00 CA01 CA08 CA22 5B058 CA02 CA04 CA13 CA14 KA02 KA04 KA12 KA24 YA20 5E023 AA16 BB22 CC27 DD25 DD29 EE08 EE33 GG06 GG15 HH07 HH08 HH17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メモリＩＣ基板の先端と係合する位置決
   め取り付け部と、メモリＩＣ基板の後端を係止するフッ
   ク部を備え、メモリＩＣ基板が着脱可能に装着されてメ
   モリＩＣ基板の端子とバネ接触する接点とが複数列構成
   であるコネクタにおいて、複数列の接点のうち基板中央
   部側の接点のバネ荷重が他の接点より高いことを特徴と
   するコネクタ。
2. 【請求項２】 コネクタ接点が２列構成であり、１列目
   は低バネ荷重で位置決め取り付け部側にあり、２列目は
   高バネ荷重で基板中央部側に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または２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
   ることを特徴とする画像形成装置。