JP2004333890A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに搭載の記憶媒体と本体との間で接触方式で通信を行う通信手段において、カートリッジ搭載の記憶媒体と本体との通信動作中に振動などによりメモリ通信接点が離間してしまい、メモリ破壊等が発生することを防ぐ。
【解決手段】カートリッジ搭載の記憶媒体と本体との通信手段において、メモリ通信コネクタ及びメモリ基板に通信用途とは別に位置ずれ検知用の接点を設け、さらに通信接点が離間する前に必ず位置ずれ検知接点が離間する構成とすることにより、通信動作中の振動などによるカートリッジのずれに敏感に対応可能にする。その位置ずれ検知手段として同一基板上に簡単なパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、メモリ通信接点が離間したことを記録しておき、その発生回数が規定値以上になった場合は、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することが可能である。
【選択図】 図1
【解決手段】カートリッジ搭載の記憶媒体と本体との通信手段において、メモリ通信コネクタ及びメモリ基板に通信用途とは別に位置ずれ検知用の接点を設け、さらに通信接点が離間する前に必ず位置ずれ検知接点が離間する構成とすることにより、通信動作中の振動などによるカートリッジのずれに敏感に対応可能にする。その位置ずれ検知手段として同一基板上に簡単なパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、メモリ通信接点が離間したことを記録しておき、その発生回数が規定値以上になった場合は、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することが可能である。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いる複写機もしくはプリンタ等の画像形成装置に関し、特に交換可能なカートリッジを有し、そのカートリッジ搭載の記憶装置と本体とで接触方式を用いて通信を行う通信手段を有する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、本体に着脱可能な消耗品ユニットを有する画像形成装置が知られている。例えば、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及びこの電子写真感光体に作用するプロセスユニットを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。この種の画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサ等があげられる。また、これら装置において、プロセスカートリッジとは、帯電ユニット、現像ユニット或いはクリーニングユニットと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもの、または帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットの少なくとも一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするもの、更に、少なくとも現像ユニットと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。また、特に、カラーレーザビームプリンタでは電子写真感光体、クリーニングユニット及び廃トナー容器一体となったプロセスカートリッジ(感光ドラムカートリッジ)と、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック色のトナーが入った各色の現像カートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とすることでメンテナンスフリーを実現している。このような画像形成装置では、例えば長期使用によりプロセスカートリッジに組み込まれた構成部品の機能が低下した場合にプロセスカートリッジ全体が交換される。この交換作業はワンタッチで画像形成装置本体を開放して装置本体内部から古いプロセスカートリッジを取り出し、装置本体に新品のプロセスカートリッジを装着するだけで済む。また、このようなプロセスカートリッジ方式の画像形成装置の中で、カラー画像形成装置等の2色以上のカラー画像を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、いくつかの異なる方式が知られている。1つの方式は、画像形成に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像装置等から成る作像ステーションを備える方式(以下タンデム方式と記す)である。この方式は、高速カラー画像形成に適する。また、特開平2−254868公報に示される方法では、単一感光体のみを備え、その上に現像剤の色と同数回の作像サイクルを繰り返してカラー画像を形成する方式(以下ロータリ方式と記す)である。この方式は小型で低コストの装置が実現できる。上記方式において中間転写体を用いた方式も実現されている。さらに特開昭61−51534公報に示されるように、単一感光体のみを備え、感光体の1回転以内に、その上に複数色の潜像を形成する方法がある。このロータリ方式で4色の現像カートリッジをまとめて保持する役割を担うのが回転式現像器保持体である。さて、このプロセスカートリッジや現像カートリッジには、例えば特開昭59−61854のように記憶媒体として不揮発性メモリ(NV−RAM)を搭載し、この不揮発性メモリに画像形成装置本体で使用された量を記憶させ、この情報を基にカートリッジの使用限界を判断してユーザに交換時期を促したり、特開平6−149051のように出荷時に前述の不揮発性メモリに品質コードを記憶させ、画像形成装置本体の品質コードと一致しなければ画像形成動作行えないようにして装置保護を行うといった付加機能を備えたものが考案されている。カートリッジへの不揮発性メモリの搭載が増えることにより、回転式現像器保持体を有するロータリ方式のカラー画像形成装置においては、メモリと通信するために本体側に設ける通信手段が1つで済むということで、非常にコストメリットが高く有効になってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で説明した通り、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに不揮発性メモリを搭載し、品質コード、交換時期、トナー残量などの各種情報を記憶することにより、ユーザに最適な動作環境を提供できるようになった。また、その通信方式に電磁誘導を用いて通信を行う非接触式と、接点同士が接触することにより通信を行う接触式がある。接触式は非接触式よりも安価であり、回路構成なども簡単にできるが、通信動作中に振動などが原因でメモリ通信接点が離れてしまうと、メモリ内容が不十分なものに書き換わってしまうばかりでなく、メモリ素子が破壊してしまい、そのためにまだ寿命まではほど遠いカートリッジが使用できない状況に陥る可能性がある。特に、ロータリ方式のカラー画像形成装置では、その4色の現像カートリッジをまとめて保持する回転式現像器保持体が画像形成装置内に1本の軸だけで設置されている場合が多く、例えば地震などの外部からの振動に対して強い構成とはいえない。より安く且つユーザビリティの高い製品が求められる中で、振動によるメモリ破壊を防ぐことは重要な課題となっている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前述の諸欠点に鑑み、本発明の目的は、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに搭載の記憶媒体と本体との間で通信を行うための通信手段において、通信接点とは別に位置ずれ検知接点を設け、さらに通信接点が離間する前に位置ずれ検知接点が離間する構成とすることで、カートリッジ搭載の記憶媒体と本体との通信動作中に振動などによりメモリ通信接点が離間してしまい、メモリ破壊等が発生することを防ぐことを可能にすることである。その位置ずれ検知手段として同一基板上にパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、通信接点が離れたことを記憶しておき、現象が多発すればユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、複数の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。
【0006】
(実施例)
(第1の実施例)
まず、図1は本発明の画像形成装置の代表的な実施例であるレーザビームプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)の概略構成を示す側面断面図である。本実施例のプリンタは、感光ドラム100、光学ユニット101、帯電ローラ102、一次転写ローラ103、中間転写体テンションローラ104、中間転写体駆動ローラ105、中間転写体クリーニングローラ107、回転式現像器保持体150、回転式現像器保持体駆動手段161、4つの現像手段201a〜d、回転式現像器基準位置検知センサ131(以下CRGポジションセンサと記す)、搬送ベルト121、定着ユニット126、給紙トレイ180、手差し給紙トレイ124、濃度及びタイミングセンサ130、2次転写ローラ120、排紙ローラ162、排紙トレイ125及び上部排紙トレイ128等を有している。次に印字に至るまでの工程の概要について説明する。まず、感光ドラム100上に配置している帯電ローラ102によって感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電(例えば−600V)させる。次に画像同期信号を基準にコントローラから送出される画像データを基に、光学ユニット101を用いてレーザLで感光ドラム100上を露光することにより感光ドラム上に潜像を形成させる。潜像を可視化する為のプロセス一例を挙げると、例えばY(イエロー)用画像形成手段201aにより感光ドラム100上に形成された潜像を、現像スリーブ152に所定の電圧を印加(例えば−300V)して感光ドラム100上の潜像をトナー等による現像剤による現像を行い、感光ドラム100上に可視化されたトナー像を形成させる。その後、一次転写ローラ103により感光ドラム100上のトナー像を中間転写体に転写を行いとりあえず画像を保持させる。同様にM(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)についても、順次各色用現像器201b〜201dで感光ドラム100上にそれぞれの画像データに応じた潜像をそれぞれの現像手段のスリーブとトナーにより現像を行うことによりトナー像の形成を行う。前期作業を各色ごとに順次中間転写体に形成画像を保持させる。中間転写体上の各色の保持トナー像は、所定のタイミングで転写が行われるので中間転写体上で多重のトナー像となる。一方最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで2次転写ローラ120と中間転写体クリーニングローラ107を中間転写体駆動ローラ105に中間転写体を介して当接させる。中間転写体に当接させた後、それぞれのローラに高圧(例えば所定のタイミングでトナー像と反対極性(例えばプラス極性)の転写高圧(例えば+1000V)を2次転写ローラ120に印加して、またクリーニングローラ107には同様にプラス極性の電圧(例えば+1000Vと矩形波電圧(例えば1KHz、2KVpp))印加を行い、中間転写体駆動ローラ105には例えば1次転写ローラ103と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材の搬送を待つ。さらに該トナー像を転写するために別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ180からは給紙ローラ125もしくは手差し給紙トレイ124からは給紙ローラ123により転写材を摘出する。摘出した転写材はレジローラ122でいったん停止して、中間転写体上への最終色の画像形成終了を待つ。最終色の画像形成が終了後所望のタイミングでレジローラ122は転写材の再搬送を開始する。搬送された転写材は当接した2次転写ローラと中間転写体駆動ローラ105で駆動されている中間転写体の間に搬送され、中間転写体上の多色多重トナー像は中間転写体駆動ローラ105と2次転写ローラ120に印加されているバイアスの電位差のより転写材上へ転写させる。その後、転写後に中間転写体上に残留するトナーはクリーニングローラ107によって除去もしくは再チャージを行い、中間転写体上の残留トナーは再チャージにより感光ドラム100へ戻り、感光ドラム100に接触しているブレードにより回収される。ブレードで回収された残留トナーは、不図示の駆動で廃トナーエリア108へ蓄積される。また、クリーニングローラ107に付着した残留トナーは、別途所定のプロセスで後に感光ドラム100に回収させる。転写材への転写が終了した後、クリーニングローラ107と2次転写ローラ120は中間転写体駆動ローラ105より離間させ、次の画像形成に備える。なお、クリーニングされた感光ドラム100は帯電ローラ102により再び感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留トナーをクリーニングした中間転写体においても同様である。一方、トナー像を転写させた転写材は搬送ベルト121から定着ローラ126で転写材へトナー像を定着させる。トナー像を定着した転写材は、上部排紙トレイ128もしくは下部排紙トレイ125へ排出される。また、手差し給紙トレイ124はユーザの必要に応じ開閉でき、また転写材のサイズに応じてトレイ自体を伸縮させることが出来る。下部排紙トレイ125についても同様に排紙トレイのサブステイが伸縮可能である。また、上部排紙トレイも、転写材のサイズに応じて、不図示のストッパーガイドを伸縮することが可能である。更に、本実施例の画像形成装置では、現像カートリッジ201に記憶媒体、例えばNV−RAM(Non Volatile−RAM)のような不揮発性メモリ(RAM)202が搭載されており、現像カートリッジ201を画像形成装置本体の回転式現像器保持体150に装着すると、メモリ通信時には現像カートリッジ201に搭載された不揮発性メモリ202に対して、画像形成装置本体からメモリ通信コネクタ206が迫り出してくる構成になっている。このメモリ通信コネクタ206は、電線等により画像形成装置本体のCPUに接続される。そのコネクタに設置された通信接点207と、現像カートリッジ201に搭載された不揮発性メモリ202側の接点204が接触することで導通がとれ、通信を可能としている。また、本実施例では記憶媒体202としては1kバイトの記憶容量を持つNV−RAM(Non Volatile−RAM)を用いたが、これは例えば磁性記憶媒体や光記憶媒体等の記憶媒体であっても良い。また、このNV−RAM中には像担持体種別や寿命等の現像カートリッジ201の品質情報が予め記憶され、画像形成時の制御に利用される。
【0007】
以上が本発明に用いたカラー画像形成装置の動作の概要である。このカラー画像形成装置を用いると、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。なお、本発明以外の他の方式や複写機等の画像形成装置にも本発明を適用できることは言うまでもない。また、ここでは記憶媒体については簡単化のために現像カートリッジにのみに搭載したが、この記憶媒体がプロセスカートリッジ側にも設けられていることも多々ある。図2は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された記憶媒体203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、図3(a)、(b)に示すように、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後に図の矢印方向にメモリ通信コネクタ206が移動する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203、メモリ通信パターン204、位置ずれ検知パターン205で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209、位置ずれ検知パターンに接触するための位置ずれ検知接点208で構成されている。位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。図4は図2及び図3で外観を示したメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206の断面図及び接続図である。またこれらの動作に関するフローチャートを図5に示す。図4ではメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206は離間させた状態になっているが、画像形成装置本体のコントローラ基板220に搭載されているCPU214がメモリ基板202に搭載の記憶媒体203と通信する命令を発する前に、メモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に押し付けられて、各接点とパターンがそれぞれ接触して通信可能状態となる。ここでメモリ通信接点207は根元にバネ209等を用いて弾力性をもたせており、押し付けられたときにメモリ通信接点207がメモリ通信コネクタ206の部材の中に埋まり込む構成になっている。これにより、メモリ通信接点207よりも高い位置にある位置ずれ検知接点208に遅延をもたせてメモリ基板202上の位置ずれ検知パターン205に接触させることが可能となる。また、CPU214はメモリ通信動作回路210を駆動させ、通信信号線212及び213を介してデータの送受信を行う。位置ずれ検知接点208aと208bは、それぞれグランドとプルアップ抵抗211に接続されており、またメモリ基板202側の位置ずれ検知接点205a、205bは互いに基板内で導通が取れている。通信時に各接点とパターンが接触することにより、位置ずれ検知接点208b側がグランド電位になり、メモリ通信動作回路210がイネーブル状態に切替わるような構成になっている。図6(a)〜(e)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が離れるまでの実際の動きを示したものである。図6(a)は画像形成装置に電源を投入する前の初期状態であり、まだ記憶媒体203との通信を行っていない状態である。CPU214がメモリ通信コネクタ206を通信位置に移動させる命令を発すると、図6(b)のようにメモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に接近し、最初にメモリ通信接点207がメモリ通信パターン204に接触する。さらに図6(c)のようにメモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に押し付けられて、位置ずれ検知接点208a、208bとメモリ通信パターン205a、205bがそれぞれ接触する。これに伴う位置ずれ検知接点207の電位変化を受けて、メモリ通信動作回路210がイネーブル状態となり、CPU214はメモリ通信動作を開始する。そしてメモリ通信動作中に、図6(d)のように現像カートリッジ201が垂直方向(図の矢印方向)に動いてしまうと、まず先に位置ずれ検知接点208a、208bと位置ずれ検知パターン205a、205bが離間する。この時点ではまだメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204は接触しているが、位置ずれ検知接点207の電位変化を受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。図6(e)のように、現像カートリッジがさらに垂直方向(図の矢印方向)に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離れても、既にメモリ通信動作は終了しているので、メモリを破壊してしまうことはない。また、図7(a)〜(c)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が水平方向(図の矢印方向)に離れるまでの実際の動きを示したものである。図7(a)のように各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中に、図7(b)のように現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向(図の矢印方向)に動き始めた場合、図7(c)に示すように、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208がまず初めに離間する。これを受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。従って、さらに現像カートリッジ201が水平方向に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間しても、既にメモリ通信動作は終了しているのでメモリを破壊してしまうことはない。
【0008】
以上が本発明の第1の実施形態である。メモリ通信動作中に現像カートリッジ201が振動などにより突然位置ずれを起したとき、垂直方向、水平方向どちらの方向のずれに対しても、メモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間するより前に位置ずれ検知接点208と位置ずれ検知パターン205が離間する。これにより、あらゆる振動による位置ずれに対しても、メモリ基板202に搭載している記憶媒体203の破壊を防ぐことが可能となる。
【0009】
(第2の実施例)
本実施例で用いる画像形成装置の概略構成を示す側面断面図は第1の実施例と同じく図1に示されるので、ここでは説明は省略する。図8は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された不揮発性メモリ203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後にメモリ通信コネクタ206がメモリ基板に接触する為に移動する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203、メモリ通信パターン204、位置ずれ検知パターン205で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209、位置ずれ検知パターンに接触するための位置ずれ検知接点208で構成されている。位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。本実施例では、メモリ基板202上に設定された位置ずれ検知パターン205とメモリ通信コネクタ206に設けられた位置ずれ検知接点208が1組しか存在しない。その代わり、位置ずれ検知パターン205は、現像カートリッジ201と回転式現像器保持体150を介してアースに接地されている。位置ずれ検知接点208は位置ずれ検知信号線215を介してプルアップ抵抗211及びメモリ通信動作回路210に接続されており、電位はハイレベルに保持されている。また、図9(a)〜(c)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が水平方向(図の矢印方向)に離れるまでの実際の動きを示したものである。図9(a)のように各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中に、図9(b)のように現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向(図の矢印方向)に動き始めた場合、図9(c)に示すように、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208がまず初めに離間する。これを受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。従って、さらに現像カートリッジ201が水平方向に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間しても、既にメモリ通信動作は終了しているのでメモリを破壊してしまうことはない。以上の動作に関するフローチャートを図10に示す。各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中(S201)、振動などにより現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向に動き始めて(S202)、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208が離間すると(S203)、位置ずれ検知接点の電位変化を受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され(S204)、CPU214はメモリ通信動作を終了する(S205)。ここでCPUが位置ずれによるメモリ通信の強制停止の回数をカウントするプログラムが組み込まれていれば、その数値に1を加算し(S206)、規定値との比較を行い(S207)、規定値に達していなければ再びメモリ通信制御を開始する(S208)。もし規定値に達すれば、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより(S209)、ユーザビリティを向上することができ。
【0010】
以上が本発明の第2の実施形態である。本実施形態によっても、メモリ通信動作中に現像カートリッジ201が振動などにより突然位置ずれを起したとき、あらゆる位置ずれに対して、振動等によるメモリ基板202に搭載している記憶媒体203の破壊を防ぐことが可能となる。さらに、第1の実施形態よりも構成を簡略化したことにより、信号線及びパターン、接点が1個づつで構成が可能である。現像カートリッジ201及び回転式現像器保持体150がアースに接続されていれば、非常に安価に回路が構成可能である。
【0011】
(第3の実施例)
本実施例で用いる画像形成装置の概略構成を示す側面断面図は第1及び第2の実施例と同じく図1に示されるので、ここでは説明は省略する。図11は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された不揮発性メモリ203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後にメモリ通信コネクタ206がメモリ基板に接触する為に移動する。本実施例ではメモリ基板202、メモリ通信コネクタ共に従来品と同じものを使用する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203とメモリ通信パターン204で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209のみで構成されている。本実施例における位置ずれ検知手段は、現像カートリッジ201の側面に位置ずれ検知パターン205を含む突起を設けている。またそれと向かい合う本体側に、本体に固定されたユニット219に位置ずれ検知接点208を組み込んでいる。位置ずれ検知接点208と位置ずれ検知パターン205が接触するタイミングで、メモリ通信コネクタ206がメモリ通信パターン204と接触可能な位置に来るように配置している。位置ずれ検知接点の一方は本体のアースに接地され、別の接点はプルアップ抵抗211及びメモリ通信動作回路210に接続されており、電位はハイレベルに保たれている。位置ずれ検知接点208が位置ずれ検知パターン205に接触すると、位置ずれ検知信号線215の電位がグランドレベルに低下してメモリ通信動作回路がイネーブル状態になる。また、回転式現像器保持体150は図中の矢印方向に回転することから、固定された位置ずれ検知用接点208が移動してきた現像カートリッジ201に搭載の位置ずれ検知パターン205に接触したときの衝撃を和らげるために、弾力性のある部材218を設けている。また位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。メモリ通信制御開始からメモリ通信動作までの過程、および現像カートリッジ201に振動などにより位置ずれが発生した時のメモリ通信接点207などの動作過程については、実施例1にて図6(a)〜(e)を用いて説明した内容と基本的に同様であるので、ここでは省略する。
【0012】
以上が本発明の第3の実施形態である。第1及び第2の実施形態に対して位置ずれ検知接点208及び位置ずれ検知パターン205をメモリ通信コネクタ206及びメモリ基板202とは異なるユニットに配置した。これにより従来のメモリ通信コネクタ及びメモリ基板がそのまま使用可能で、追加部品のみで構成できる。また、現像カートリッジ201上のメモリ基板202とは異なる面に位置ずれ検知パターン205を設けることによりメカ部品の誤差等も含んだ位置ずれ検知を高精度に行うことが可能となる。
【0013】
(その他の実施形態)
以上の実施形態では回転式現像器保持体を用いたレーザ方式のカラー画像形成装置を用いて説明してきたが、他の方式(例えばタンデム構成のカラー画像形成装置、モノクロ画像形成装置、LED方式など)の画像形成装置において不揮発性メモリを搭載した現像カートリッジを有し、且つ接触方式により本体と通信を行うものに適用可能である。また、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用しても良い。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに不揮発性メモリ等の記憶媒体を搭載し、品質コード、使用期限、交換時期などの各種情報を記憶でき、且つ本体とメモリとの通信を接触方式により行う画像形成装置に対して、メモリ通信接点とは別に位置ずれ検知接点を設けた。さらにメモリ通信接点が離間する前に必ず位置ずれ検知接点が離間する構成とすることにより、通信中に外部から加わる振動などが原因で現像カートリッジにずれが生じてメモリ通信接点とメモリ通信パターンが離間して記憶媒体が破壊することを防ぎ、まだ寿命まではほど遠いカートリッジが使用できない状況に陥ることを防止する。また、その位置ずれ検知手段として同一基板上に簡単なパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、メモリ通信接点が離間したことを記録しておき、その発生回数が規定値以上になった場合は、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いた画像形成装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図2】本発明の実施例1のメモリ通信手段についての外観図である。
【図3】本発明の実施例1のメモリ通信手段の動作を説明する外観図である。
【図4】本発明の実施例1のメモリ通信手段についての断面及び接続図である。
【図5】本発明の実施例1のメモリ通信手段の動作を説明するフロー図である。
【図6】本発明の実施例1において、メモリ通信動作中に垂直方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する側面断面図である。
【図7】本発明の実施例1において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する側面断面図である。
【図8】本発明の実施例2のメモリ通信手段についての外観図である。
【図9】本発明の実施例2において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する外観図である。
【図10】本発明の実施例2において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明するフロー図である。
【図11】本発明の実施例3のメモリ通信手段についての外観図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置(レーザビームプリンタ)
150 回転式現像器保持体
201 現像カートリッジ
202 メモリ通信基板
203 記憶媒体(不揮発性メモリ)
204 メモリ通信パターン
205 位置ずれ検知パターン
206 メモリ通信コネクタ
207 メモリ通信接点
208 位置ずれ検知接点
210 メモリ通信動作回路
214 CPU
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いる複写機もしくはプリンタ等の画像形成装置に関し、特に交換可能なカートリッジを有し、そのカートリッジ搭載の記憶装置と本体とで接触方式を用いて通信を行う通信手段を有する画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、本体に着脱可能な消耗品ユニットを有する画像形成装置が知られている。例えば、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及びこの電子写真感光体に作用するプロセスユニットを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。この種の画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、電子写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサ等があげられる。また、これら装置において、プロセスカートリッジとは、帯電ユニット、現像ユニット或いはクリーニングユニットと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもの、または帯電ユニット、現像ユニット、クリーニングユニットの少なくとも一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするもの、更に、少なくとも現像ユニットと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。また、特に、カラーレーザビームプリンタでは電子写真感光体、クリーニングユニット及び廃トナー容器一体となったプロセスカートリッジ(感光ドラムカートリッジ)と、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック色のトナーが入った各色の現像カートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とすることでメンテナンスフリーを実現している。このような画像形成装置では、例えば長期使用によりプロセスカートリッジに組み込まれた構成部品の機能が低下した場合にプロセスカートリッジ全体が交換される。この交換作業はワンタッチで画像形成装置本体を開放して装置本体内部から古いプロセスカートリッジを取り出し、装置本体に新品のプロセスカートリッジを装着するだけで済む。また、このようなプロセスカートリッジ方式の画像形成装置の中で、カラー画像形成装置等の2色以上のカラー画像を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、いくつかの異なる方式が知られている。1つの方式は、画像形成に必要な色と同数の感光体、帯電器、現像装置等から成る作像ステーションを備える方式(以下タンデム方式と記す)である。この方式は、高速カラー画像形成に適する。また、特開平2−254868公報に示される方法では、単一感光体のみを備え、その上に現像剤の色と同数回の作像サイクルを繰り返してカラー画像を形成する方式(以下ロータリ方式と記す)である。この方式は小型で低コストの装置が実現できる。上記方式において中間転写体を用いた方式も実現されている。さらに特開昭61−51534公報に示されるように、単一感光体のみを備え、感光体の1回転以内に、その上に複数色の潜像を形成する方法がある。このロータリ方式で4色の現像カートリッジをまとめて保持する役割を担うのが回転式現像器保持体である。さて、このプロセスカートリッジや現像カートリッジには、例えば特開昭59−61854のように記憶媒体として不揮発性メモリ(NV−RAM)を搭載し、この不揮発性メモリに画像形成装置本体で使用された量を記憶させ、この情報を基にカートリッジの使用限界を判断してユーザに交換時期を促したり、特開平6−149051のように出荷時に前述の不揮発性メモリに品質コードを記憶させ、画像形成装置本体の品質コードと一致しなければ画像形成動作行えないようにして装置保護を行うといった付加機能を備えたものが考案されている。カートリッジへの不揮発性メモリの搭載が増えることにより、回転式現像器保持体を有するロータリ方式のカラー画像形成装置においては、メモリと通信するために本体側に設ける通信手段が1つで済むということで、非常にコストメリットが高く有効になってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来例で説明した通り、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに不揮発性メモリを搭載し、品質コード、交換時期、トナー残量などの各種情報を記憶することにより、ユーザに最適な動作環境を提供できるようになった。また、その通信方式に電磁誘導を用いて通信を行う非接触式と、接点同士が接触することにより通信を行う接触式がある。接触式は非接触式よりも安価であり、回路構成なども簡単にできるが、通信動作中に振動などが原因でメモリ通信接点が離れてしまうと、メモリ内容が不十分なものに書き換わってしまうばかりでなく、メモリ素子が破壊してしまい、そのためにまだ寿命まではほど遠いカートリッジが使用できない状況に陥る可能性がある。特に、ロータリ方式のカラー画像形成装置では、その4色の現像カートリッジをまとめて保持する回転式現像器保持体が画像形成装置内に1本の軸だけで設置されている場合が多く、例えば地震などの外部からの振動に対して強い構成とはいえない。より安く且つユーザビリティの高い製品が求められる中で、振動によるメモリ破壊を防ぐことは重要な課題となっている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前述の諸欠点に鑑み、本発明の目的は、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに搭載の記憶媒体と本体との間で通信を行うための通信手段において、通信接点とは別に位置ずれ検知接点を設け、さらに通信接点が離間する前に位置ずれ検知接点が離間する構成とすることで、カートリッジ搭載の記憶媒体と本体との通信動作中に振動などによりメモリ通信接点が離間してしまい、メモリ破壊等が発生することを防ぐことを可能にすることである。その位置ずれ検知手段として同一基板上にパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、通信接点が離れたことを記憶しておき、現象が多発すればユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、複数の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。
【0006】
(実施例)
(第1の実施例)
まず、図1は本発明の画像形成装置の代表的な実施例であるレーザビームプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)の概略構成を示す側面断面図である。本実施例のプリンタは、感光ドラム100、光学ユニット101、帯電ローラ102、一次転写ローラ103、中間転写体テンションローラ104、中間転写体駆動ローラ105、中間転写体クリーニングローラ107、回転式現像器保持体150、回転式現像器保持体駆動手段161、4つの現像手段201a〜d、回転式現像器基準位置検知センサ131(以下CRGポジションセンサと記す)、搬送ベルト121、定着ユニット126、給紙トレイ180、手差し給紙トレイ124、濃度及びタイミングセンサ130、2次転写ローラ120、排紙ローラ162、排紙トレイ125及び上部排紙トレイ128等を有している。次に印字に至るまでの工程の概要について説明する。まず、感光ドラム100上に配置している帯電ローラ102によって感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電(例えば−600V)させる。次に画像同期信号を基準にコントローラから送出される画像データを基に、光学ユニット101を用いてレーザLで感光ドラム100上を露光することにより感光ドラム上に潜像を形成させる。潜像を可視化する為のプロセス一例を挙げると、例えばY(イエロー)用画像形成手段201aにより感光ドラム100上に形成された潜像を、現像スリーブ152に所定の電圧を印加(例えば−300V)して感光ドラム100上の潜像をトナー等による現像剤による現像を行い、感光ドラム100上に可視化されたトナー像を形成させる。その後、一次転写ローラ103により感光ドラム100上のトナー像を中間転写体に転写を行いとりあえず画像を保持させる。同様にM(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)についても、順次各色用現像器201b〜201dで感光ドラム100上にそれぞれの画像データに応じた潜像をそれぞれの現像手段のスリーブとトナーにより現像を行うことによりトナー像の形成を行う。前期作業を各色ごとに順次中間転写体に形成画像を保持させる。中間転写体上の各色の保持トナー像は、所定のタイミングで転写が行われるので中間転写体上で多重のトナー像となる。一方最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで2次転写ローラ120と中間転写体クリーニングローラ107を中間転写体駆動ローラ105に中間転写体を介して当接させる。中間転写体に当接させた後、それぞれのローラに高圧(例えば所定のタイミングでトナー像と反対極性(例えばプラス極性)の転写高圧(例えば+1000V)を2次転写ローラ120に印加して、またクリーニングローラ107には同様にプラス極性の電圧(例えば+1000Vと矩形波電圧(例えば1KHz、2KVpp))印加を行い、中間転写体駆動ローラ105には例えば1次転写ローラ103と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材の搬送を待つ。さらに該トナー像を転写するために別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ180からは給紙ローラ125もしくは手差し給紙トレイ124からは給紙ローラ123により転写材を摘出する。摘出した転写材はレジローラ122でいったん停止して、中間転写体上への最終色の画像形成終了を待つ。最終色の画像形成が終了後所望のタイミングでレジローラ122は転写材の再搬送を開始する。搬送された転写材は当接した2次転写ローラと中間転写体駆動ローラ105で駆動されている中間転写体の間に搬送され、中間転写体上の多色多重トナー像は中間転写体駆動ローラ105と2次転写ローラ120に印加されているバイアスの電位差のより転写材上へ転写させる。その後、転写後に中間転写体上に残留するトナーはクリーニングローラ107によって除去もしくは再チャージを行い、中間転写体上の残留トナーは再チャージにより感光ドラム100へ戻り、感光ドラム100に接触しているブレードにより回収される。ブレードで回収された残留トナーは、不図示の駆動で廃トナーエリア108へ蓄積される。また、クリーニングローラ107に付着した残留トナーは、別途所定のプロセスで後に感光ドラム100に回収させる。転写材への転写が終了した後、クリーニングローラ107と2次転写ローラ120は中間転写体駆動ローラ105より離間させ、次の画像形成に備える。なお、クリーニングされた感光ドラム100は帯電ローラ102により再び感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留トナーをクリーニングした中間転写体においても同様である。一方、トナー像を転写させた転写材は搬送ベルト121から定着ローラ126で転写材へトナー像を定着させる。トナー像を定着した転写材は、上部排紙トレイ128もしくは下部排紙トレイ125へ排出される。また、手差し給紙トレイ124はユーザの必要に応じ開閉でき、また転写材のサイズに応じてトレイ自体を伸縮させることが出来る。下部排紙トレイ125についても同様に排紙トレイのサブステイが伸縮可能である。また、上部排紙トレイも、転写材のサイズに応じて、不図示のストッパーガイドを伸縮することが可能である。更に、本実施例の画像形成装置では、現像カートリッジ201に記憶媒体、例えばNV−RAM(Non Volatile−RAM)のような不揮発性メモリ(RAM)202が搭載されており、現像カートリッジ201を画像形成装置本体の回転式現像器保持体150に装着すると、メモリ通信時には現像カートリッジ201に搭載された不揮発性メモリ202に対して、画像形成装置本体からメモリ通信コネクタ206が迫り出してくる構成になっている。このメモリ通信コネクタ206は、電線等により画像形成装置本体のCPUに接続される。そのコネクタに設置された通信接点207と、現像カートリッジ201に搭載された不揮発性メモリ202側の接点204が接触することで導通がとれ、通信を可能としている。また、本実施例では記憶媒体202としては1kバイトの記憶容量を持つNV−RAM(Non Volatile−RAM)を用いたが、これは例えば磁性記憶媒体や光記憶媒体等の記憶媒体であっても良い。また、このNV−RAM中には像担持体種別や寿命等の現像カートリッジ201の品質情報が予め記憶され、画像形成時の制御に利用される。
【0007】
以上が本発明に用いたカラー画像形成装置の動作の概要である。このカラー画像形成装置を用いると、非常に高精密で色彩の再現性の良いフルカラー画像が得られる。なお、本発明以外の他の方式や複写機等の画像形成装置にも本発明を適用できることは言うまでもない。また、ここでは記憶媒体については簡単化のために現像カートリッジにのみに搭載したが、この記憶媒体がプロセスカートリッジ側にも設けられていることも多々ある。図2は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された記憶媒体203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、図3(a)、(b)に示すように、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後に図の矢印方向にメモリ通信コネクタ206が移動する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203、メモリ通信パターン204、位置ずれ検知パターン205で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209、位置ずれ検知パターンに接触するための位置ずれ検知接点208で構成されている。位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。図4は図2及び図3で外観を示したメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206の断面図及び接続図である。またこれらの動作に関するフローチャートを図5に示す。図4ではメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206は離間させた状態になっているが、画像形成装置本体のコントローラ基板220に搭載されているCPU214がメモリ基板202に搭載の記憶媒体203と通信する命令を発する前に、メモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に押し付けられて、各接点とパターンがそれぞれ接触して通信可能状態となる。ここでメモリ通信接点207は根元にバネ209等を用いて弾力性をもたせており、押し付けられたときにメモリ通信接点207がメモリ通信コネクタ206の部材の中に埋まり込む構成になっている。これにより、メモリ通信接点207よりも高い位置にある位置ずれ検知接点208に遅延をもたせてメモリ基板202上の位置ずれ検知パターン205に接触させることが可能となる。また、CPU214はメモリ通信動作回路210を駆動させ、通信信号線212及び213を介してデータの送受信を行う。位置ずれ検知接点208aと208bは、それぞれグランドとプルアップ抵抗211に接続されており、またメモリ基板202側の位置ずれ検知接点205a、205bは互いに基板内で導通が取れている。通信時に各接点とパターンが接触することにより、位置ずれ検知接点208b側がグランド電位になり、メモリ通信動作回路210がイネーブル状態に切替わるような構成になっている。図6(a)〜(e)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が離れるまでの実際の動きを示したものである。図6(a)は画像形成装置に電源を投入する前の初期状態であり、まだ記憶媒体203との通信を行っていない状態である。CPU214がメモリ通信コネクタ206を通信位置に移動させる命令を発すると、図6(b)のようにメモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に接近し、最初にメモリ通信接点207がメモリ通信パターン204に接触する。さらに図6(c)のようにメモリ通信コネクタ206がメモリ基板202に押し付けられて、位置ずれ検知接点208a、208bとメモリ通信パターン205a、205bがそれぞれ接触する。これに伴う位置ずれ検知接点207の電位変化を受けて、メモリ通信動作回路210がイネーブル状態となり、CPU214はメモリ通信動作を開始する。そしてメモリ通信動作中に、図6(d)のように現像カートリッジ201が垂直方向(図の矢印方向)に動いてしまうと、まず先に位置ずれ検知接点208a、208bと位置ずれ検知パターン205a、205bが離間する。この時点ではまだメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204は接触しているが、位置ずれ検知接点207の電位変化を受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。図6(e)のように、現像カートリッジがさらに垂直方向(図の矢印方向)に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離れても、既にメモリ通信動作は終了しているので、メモリを破壊してしまうことはない。また、図7(a)〜(c)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が水平方向(図の矢印方向)に離れるまでの実際の動きを示したものである。図7(a)のように各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中に、図7(b)のように現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向(図の矢印方向)に動き始めた場合、図7(c)に示すように、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208がまず初めに離間する。これを受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。従って、さらに現像カートリッジ201が水平方向に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間しても、既にメモリ通信動作は終了しているのでメモリを破壊してしまうことはない。
【0008】
以上が本発明の第1の実施形態である。メモリ通信動作中に現像カートリッジ201が振動などにより突然位置ずれを起したとき、垂直方向、水平方向どちらの方向のずれに対しても、メモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間するより前に位置ずれ検知接点208と位置ずれ検知パターン205が離間する。これにより、あらゆる振動による位置ずれに対しても、メモリ基板202に搭載している記憶媒体203の破壊を防ぐことが可能となる。
【0009】
(第2の実施例)
本実施例で用いる画像形成装置の概略構成を示す側面断面図は第1の実施例と同じく図1に示されるので、ここでは説明は省略する。図8は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された不揮発性メモリ203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後にメモリ通信コネクタ206がメモリ基板に接触する為に移動する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203、メモリ通信パターン204、位置ずれ検知パターン205で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209、位置ずれ検知パターンに接触するための位置ずれ検知接点208で構成されている。位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。本実施例では、メモリ基板202上に設定された位置ずれ検知パターン205とメモリ通信コネクタ206に設けられた位置ずれ検知接点208が1組しか存在しない。その代わり、位置ずれ検知パターン205は、現像カートリッジ201と回転式現像器保持体150を介してアースに接地されている。位置ずれ検知接点208は位置ずれ検知信号線215を介してプルアップ抵抗211及びメモリ通信動作回路210に接続されており、電位はハイレベルに保持されている。また、図9(a)〜(c)は、メモリ通信動作が開始してメモリ基板202とメモリ通信コネクタ206が接触し、通信中に突然接点が水平方向(図の矢印方向)に離れるまでの実際の動きを示したものである。図9(a)のように各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中に、図9(b)のように現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向(図の矢印方向)に動き始めた場合、図9(c)に示すように、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208がまず初めに離間する。これを受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され、CPU214はメモリ通信動作を強制終了する。従って、さらに現像カートリッジ201が水平方向に動いてメモリ通信接点207とメモリ通信パターン204が離間しても、既にメモリ通信動作は終了しているのでメモリを破壊してしまうことはない。以上の動作に関するフローチャートを図10に示す。各接点とパターンが接触してメモリ通信動作を実行中(S201)、振動などにより現像カートリッジ201が水平方向つまり回転式現像器保持体の回転方向に動き始めて(S202)、面積の小さな位置ずれ検知パターン205と位置ずれ検知接点208が離間すると(S203)、位置ずれ検知接点の電位変化を受けてメモリ通信動作回路210のイネーブル状態が解除され(S204)、CPU214はメモリ通信動作を終了する(S205)。ここでCPUが位置ずれによるメモリ通信の強制停止の回数をカウントするプログラムが組み込まれていれば、その数値に1を加算し(S206)、規定値との比較を行い(S207)、規定値に達していなければ再びメモリ通信制御を開始する(S208)。もし規定値に達すれば、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより(S209)、ユーザビリティを向上することができ。
【0010】
以上が本発明の第2の実施形態である。本実施形態によっても、メモリ通信動作中に現像カートリッジ201が振動などにより突然位置ずれを起したとき、あらゆる位置ずれに対して、振動等によるメモリ基板202に搭載している記憶媒体203の破壊を防ぐことが可能となる。さらに、第1の実施形態よりも構成を簡略化したことにより、信号線及びパターン、接点が1個づつで構成が可能である。現像カートリッジ201及び回転式現像器保持体150がアースに接続されていれば、非常に安価に回路が構成可能である。
【0011】
(第3の実施例)
本実施例で用いる画像形成装置の概略構成を示す側面断面図は第1及び第2の実施例と同じく図1に示されるので、ここでは説明は省略する。図11は、本発明に用いた画像形成装置における現像カートリッジ201に搭載されたメモリ基板202と、そのメモリ基板202に搭載された不揮発性メモリ203と通信するために本体コントローラ基板220に接続されているメモリ通信コネクタ206の部分についての外観図である。回転式現像器保持体150には4つの現像カートリッジ201が搭載されており、通常は図の矢印方向に回転する。そしてメモリ通信制御が開始されると、メモリ基板202がメモリ通信コネクタ206の真下にくるように回転式現像器保持体が回転、停止した後にメモリ通信コネクタ206がメモリ基板に接触する為に移動する。本実施例ではメモリ基板202、メモリ通信コネクタ共に従来品と同じものを使用する。メモリ基板202は、プラスチック樹脂等で保護された記憶媒体203とメモリ通信パターン204で構成されている。また、メモリ通信コネクタ206は、メモリ通信パターン204に接触するためのメモリ通信接点209のみで構成されている。本実施例における位置ずれ検知手段は、現像カートリッジ201の側面に位置ずれ検知パターン205を含む突起を設けている。またそれと向かい合う本体側に、本体に固定されたユニット219に位置ずれ検知接点208を組み込んでいる。位置ずれ検知接点208と位置ずれ検知パターン205が接触するタイミングで、メモリ通信コネクタ206がメモリ通信パターン204と接触可能な位置に来るように配置している。位置ずれ検知接点の一方は本体のアースに接地され、別の接点はプルアップ抵抗211及びメモリ通信動作回路210に接続されており、電位はハイレベルに保たれている。位置ずれ検知接点208が位置ずれ検知パターン205に接触すると、位置ずれ検知信号線215の電位がグランドレベルに低下してメモリ通信動作回路がイネーブル状態になる。また、回転式現像器保持体150は図中の矢印方向に回転することから、固定された位置ずれ検知用接点208が移動してきた現像カートリッジ201に搭載の位置ずれ検知パターン205に接触したときの衝撃を和らげるために、弾力性のある部材218を設けている。また位置ずれ検知パターン205は、メモリ通信パターン204よりも十分小さいサイズとすることで、位置ずれ検知の制度を向上することができる。メモリ通信制御開始からメモリ通信動作までの過程、および現像カートリッジ201に振動などにより位置ずれが発生した時のメモリ通信接点207などの動作過程については、実施例1にて図6(a)〜(e)を用いて説明した内容と基本的に同様であるので、ここでは省略する。
【0012】
以上が本発明の第3の実施形態である。第1及び第2の実施形態に対して位置ずれ検知接点208及び位置ずれ検知パターン205をメモリ通信コネクタ206及びメモリ基板202とは異なるユニットに配置した。これにより従来のメモリ通信コネクタ及びメモリ基板がそのまま使用可能で、追加部品のみで構成できる。また、現像カートリッジ201上のメモリ基板202とは異なる面に位置ずれ検知パターン205を設けることによりメカ部品の誤差等も含んだ位置ずれ検知を高精度に行うことが可能となる。
【0013】
(その他の実施形態)
以上の実施形態では回転式現像器保持体を用いたレーザ方式のカラー画像形成装置を用いて説明してきたが、他の方式(例えばタンデム構成のカラー画像形成装置、モノクロ画像形成装置、LED方式など)の画像形成装置において不揮発性メモリを搭載した現像カートリッジを有し、且つ接触方式により本体と通信を行うものに適用可能である。また、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置等)に適用しても良い。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、プロセスカートリッジや現像カートリッジなど、交換可能なカートリッジに不揮発性メモリ等の記憶媒体を搭載し、品質コード、使用期限、交換時期などの各種情報を記憶でき、且つ本体とメモリとの通信を接触方式により行う画像形成装置に対して、メモリ通信接点とは別に位置ずれ検知接点を設けた。さらにメモリ通信接点が離間する前に必ず位置ずれ検知接点が離間する構成とすることにより、通信中に外部から加わる振動などが原因で現像カートリッジにずれが生じてメモリ通信接点とメモリ通信パターンが離間して記憶媒体が破壊することを防ぎ、まだ寿命まではほど遠いカートリッジが使用できない状況に陥ることを防止する。また、その位置ずれ検知手段として同一基板上に簡単なパターンを形成することで安価に実現できる。さらには、メモリ通信接点が離間したことを記録しておき、その発生回数が規定値以上になった場合は、ユーザに振動対策などを促すなどの警告を発することにより、ユーザビリティを向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いた画像形成装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図2】本発明の実施例1のメモリ通信手段についての外観図である。
【図3】本発明の実施例1のメモリ通信手段の動作を説明する外観図である。
【図4】本発明の実施例1のメモリ通信手段についての断面及び接続図である。
【図5】本発明の実施例1のメモリ通信手段の動作を説明するフロー図である。
【図6】本発明の実施例1において、メモリ通信動作中に垂直方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する側面断面図である。
【図7】本発明の実施例1において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する側面断面図である。
【図8】本発明の実施例2のメモリ通信手段についての外観図である。
【図9】本発明の実施例2において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明する外観図である。
【図10】本発明の実施例2において、メモリ通信動作中に水平方向にずれが発生したときのメモリ通信手段の動作を説明するフロー図である。
【図11】本発明の実施例3のメモリ通信手段についての外観図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置(レーザビームプリンタ)
150 回転式現像器保持体
201 現像カートリッジ
202 メモリ通信基板
203 記憶媒体(不揮発性メモリ)
204 メモリ通信パターン
205 位置ずれ検知パターン
206 メモリ通信コネクタ
207 メモリ通信接点
208 位置ずれ検知接点
210 メモリ通信動作回路
214 CPU
Claims (13)
- 記憶装置を有する交換可能な少なくとも一つ以上のカートリッジと、前記カートリッジのうち少なくとも一つを、現像ポジション、前記カートリッジに搭載された記憶媒体と本体との通信ポジション、カートリッジ交換ポジションへ移動させるカートリッジ移動手段を有し、前記カートリッジに搭載された記憶装置と本体とにそれぞれ少なくとも1つ以上の通信接点を有し、接触方式により通信を行う通信手段を有する画像形成装置において、前記通信接点とは別に少なくとも1つ以上の接触検知が可能な検知手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記検知手段としてカートリッジ搭載の記憶装置と本体とにそれぞれ少なくとも1つ以上の接触可能な接点を有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1及び2記載の画像形成装置において、前記検知手段を通信手段と同じユニットに搭載したことを特徴とする請求項1及び2記載の画像形成装置。
- 請求項1及び2記載の画像形成装置において、前記検知手段を通信手段とは異なるユニットに搭載したことを特徴とする請求項1及び2記載の画像形成装置。
- 請求項1及び2記載の画像形成装置において、前記検知手段は通信接点が離間するより先に離間する構成としたことを特徴とする請求項1及び2記載の画像形成装置。
- 請求項1から3記載の画像形成装置において、前記検知手段が接続状態になってから前記記憶装置と本体との通信を開始することを特徴とする請求項1から3記載の画像形成装置。
- 請求項1から3記載の画像形成装置において、前記検知手段が離間状態になってから前記記憶装置と本体との通信を終了することを特徴とする請求項1から3記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記通信手段が通信終了前に前記検知手段が離間状態になると、記憶媒体にその情報を記憶することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記通信手段が通信終了前に前記検知手段が離間状態になると、ユーザにその情報を知らせる報知手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記通信手段が通信終了前に前記検知手段が離間状態になると、再度通信制御を開始することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記カートリッジに搭載された記憶媒体と画像形成装置本体間に設けられたコネクタは、通信時にカートリッジ側と本体側の接点が互いに押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記カートリッジに搭載された記憶媒体と画像形成装置本体間に設けられたコネクタは通信時本体側の接点に押し付けられるようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記記憶媒体は不揮発性メモリであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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JP2016118618A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | キヤノンファインテック株式会社 | 現像剤収容容器及び画像形成装置 |
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-
2003
- 2003-05-08 JP JP2003129912A patent/JP2004333890A/ja not_active Withdrawn
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