JP2005195979A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカートリッジの使用可否が判断可能とし、装置自身の品質維持、装置の画像品質維持が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】 感光体と、現像ユニットと、クリーニングユニットと、トナーカートリッジに対し、少なくとも2つのユニットを着脱可能な１つのユニットとしたプロセスカートリッジに不揮発メモリーを搭載し、前記プロセスカートリッジ固有の情報を記憶した画像形成装置において、不揮発メモリー搭載基板のパターンをＢ点制御による大電流（例えば、数アンペア）により破壊する通電手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、不揮発メモリーを搭載したプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

画像形成装置の装置自身の品質維持、装置の画像品質維持に関連する技術が開発されている。例えば、特許文献１においてヒューズの代わりに基板のパターンを使用してコストダウンを図る考案がなされているが、基板製造のコストダウンが目的であり、装置自身の品質維持、装置の画像品質維持に寄与しない。

上記のような品質維持のために、ヒューズのようなコストアップ部品を使わずとも、プロセスカートリッジの使用可否が判断できれば十分である。
実開平０５−０３８９３７号公報

本発明では、プロセスカートリッジ搭載のICチップ制御ラインを消失させることで、プロセスカートリッジの使用可否が判断可能とし、装置自身の品質維持、装置の画像品質維持が可能な画像形成装置を提供する。

そこで、本発明では感光体と、現像ユニットと、クリーニングユニットと、トナーカートリッジに対し、少なくとも2つのユニットを着脱可能な１つのユニットとしたプロセスカートリッジに不揮発メモリーを搭載し、前記プロセスカートリッジ固有の情報を記憶した画像形成装置において、不揮発メモリー搭載基板のパターンを大電流の通電により破壊する通電手段を有することを特徴とする。

ここで、脱着部操作を検知する操作検知手段を有し、前記プロセスカートリッジが外される時に、前記操作検知手段による検知により、前記通電手段は、前記不揮発メモリー搭載基板のパターンを破壊することを特徴とする。

このような構成を採ることで、画像品質の重要部品であるプロセスカートリッジ内のICチップ基板内のパターンをプロセスカートリッジの脱着時に焼損することで再セットでの使用を不可とすることができる為、脱着動作時のプロセスカートリッジへの傷による画像不良の防止及び第三者等による粗悪品等使用での装置への不具合および画像不良等の防止を安価に可能となる。

一方、前記通電手段により装置の通電がなされていない時に、前記不揮発メモリー搭載基板のパターンを破壊する電源供給手段を有することを特徴とする。

概装置が通電されていない状態においても上記記載の発明を可能とする構成をとることで更に装置自身の品質維持を安価に図ることができる。

本発明により、プロセスカートリッジの使用可否が判断可能とし、装置自身の品質維持、装置の画像品質維持が可能となる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態について以下に図を参照しながら説明をする。

図１に画像形成装置を示す。プロセスカードリッジ２は、画像形成装置１に着脱可能な形式で装着されている。

画像形成装置１は、光学系１ａ、給紙コロ１ｂ、記録紙３を収納する給紙カセット１ｃ、転写ローラー１ｄ、定着ローラー１ｅ等で構成される。一方、プロセスカートリッジ２は、帯電ローラー２ａ、現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２ｃ、感光体２ｄ等で構成されている。光学系１ａは、ポリゴンモーター、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオード、ミラー等で構成される。

画像形成装置１の動作の概略を説明する。

給紙コロ１ｂにより、給紙カセット１ｃに収納された、記録紙３は、感光体２ｄへ搬送される。感光体２ｄは、時計方向に回転駆動され、その際、帯電ローラー２ａによって帯電され、光学系１ａからレーザー光が照射されて、感光体２ｄ上に、静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像手段及びトナー収納部２ｂを通る際に、トナーによって可視像化される。可視像は、転写ローラー１ｄにより、感光体２ｄへ搬送された記録紙３に転写され、定着ローラー１ｅに搬送され、記録紙３上の可視像は定着され、画像形成装置１の外部に排出される。

図２に画像形成装置本体に着装されるプロセスカートリッジ２の斜視図を示す。

本プロセスカートリッジ２は、帯電ローラー２ａ、現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２ｃ、感光体２ｄを一体（ＡＩＯ）にしたものである。

図２に示す、プロセスカートリッジ２にはメモリータブ２２が実装されている。

メモリータブ２２には不揮発性メモリが搭載されており、各感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）の制御に必要な情報、カートリッジＩＤ，製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日等が記憶されている。

メモリータブ２２の変わりに、IＣチップを搭載したプリント基板又は非接触型ＩＣチップを搭載したプリント基板を実装しても良い。

また類似構成として図３に４連ドラムのタンデム作像方式を採用した感光体周りとそのユニットを示す。

各感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）、は、感光体、帯電装置手段、現像手段、及びクリーニング手段を一体に結合した構成になっている。

各感光体ユニット（ＰＣＵ）は各々のストッパーを解除することにより交換できる構成にもなっている。

用紙搬送順に右下から、ＭＣＹＫの順に配置されている。なお、各感光体ユニット（ＰＣＵ）は各色により非互換となっており色間の入れ替えは出来ない構成になっている。

転写ユニットもＰＣＵ同様に斜め方向にレイアウトされており、用紙を右下から搬送しながら、感光体上の画像を用紙に転写している。また、転写ユニットは解除レバーを倒すことにより、手前に引き出すことが出来る構成になっている。転写ユニット交換時などに転写ユニットを脱着する。

ストッパーを解除して各ＰＣＵは手前に引き出せる構成になっている。

図４は感光体３、帯電装置手段７、現像手段９、及びクリーニング手段１１を一体に結合した前記感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）の詳細図を示す。このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能な構成にしている。

以下に図４の説明を行う。

トナーカートリッジ２７０から、現像ユニット９への、トナー搬送は、エアーポンプ（図示せず）により、行なわれる。また、光学センサー（図示せず）を搬送用ノズル（図示せず）に組み込み、トナーニアーエンド検知（図示せず）も行なっている。

トナーカートリッジ２７０から現像ユニット９へと搬送されたトナーは２本のスクリュー（搬送スクリュー（左）９Ｂ、搬送スクリュー（右）９Ｃにより、現像剤と攪拌され、現像ローラー３１へと搬送される。現像ローラー上の剤は、現像ドクターブレード９０により、付着量が規制されドラム上に供給される。

また、現像ユニット手前側には、Ｔセンサー（トナー濃度センサー）９Ｅがあり、剤中トナー濃度を検知し、トナー濃度制御を行なっている。

感光体ドラム３への帯電は、帯電ローラー７にて行なわれる。帯電ローラー７はドラムと逆方向に回転しており、ドラム面への均一な電荷を可能にしている。また帯電ローラー７の上側には、帯電ローラー７と常設した状態で、帯電クリーニングローラー７Ａが取り付けられており、帯電ローラー７のクリーニングを行なっている。

感光体ドラム上の未転写トナーは、クリーニング部１１でクリーニングブレード１１Ｂとクリーニングブラッシ１１Ａにて回収される。

クリーニングブレード１１Ｂは、ドラム回転方向に対してカウンタ方向に取り付けられて、ドラムと常設している。

クリーニングブラッシ１１Ａは、ドラムと逆方向に回転しており、ブレードと併せて未転写トナーを回収し、廃トナー搬送コイル１１Ｃ側へと送っている。廃トナーは廃トナー搬送コイル１１Ｃより、廃トナー排出口まで搬送されて、廃トナーボトル（図示せず）により回収される。

メモリータブ１２には不揮発性メモリが搭載されており、各感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）の制御に必要な情報、カートリッジＩＤ，製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日等が記憶されている。

不揮発性メモリタブの変わりに、ＩＣチップを搭載した接触型のタブ又は、または、非接触型ＩＣチップを搭載したタブ、又は非接触型ＩＣカードを搭載しても良い。

以下に図３、図４の概略動作説明をする。

感光体３が所定の周速度で回転駆動される。

感光体３は回転過程において、帯電手段７によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、書き込み系１−１のスリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、感光体３の周面に静電潜像が順次形成される。形成された静電潜像は、次いで現像手段９によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体３と転写手段１−２との間に感光体３の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段１−２により順次転写されていく。

像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段１１によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。

図５を用いて不揮発メモリーを有した一実施例を示す制御ブロックを説明する。

ＣＰＵ１は内部に記憶されたＲＯＭ（プログラム）により、外部との通信又は、外部からの指令により、ＥＥＰＲＯＭの読み書きを行なうものであり、Ｉ／Ｏ Ｐｏｒｔ２はアクチュエータ動作、センサ入力回路であり、Ｓｙｓｔｅｍ ＣｏｎｔｒｏｌＬｏｇｉｃ３は周辺ICを制御する回路であり、ＲＯＭ４はプログラムメモリー、ＲＡＭ５はプログラムを実行するためのワ−キングメモリーであり、ＥＥＰＲＯＭ６はプロセスカートリジの制御必要な情報を記憶する不揮発性メモリーであり、Ｅ−ＥＥＰＲＯＭ７はＥＥＰＲＯＭへ書き込む専用命令を記憶したメモリーである。

EEPROM６はプロセスカートリッジに具備され露光量、帯電量、現像バイアスなどの作像条件、カートリッジロット、製造年月日、種類、存期間使認識番号、用開始年月日、コピー枚数、リサイクル回数、リサイクル回数の上限、カートリッジの構成部品の交換時期、トナーロット、製造年月日、充填量、種類、保存期間、リサイクル回数、リサイクル回数等を記憶している。

図６を用いて本発明に係る実施の動作を説明する。

図６に図示しているとおりプロセスカートリッジ内のICチップと本体制御部の間はIC1、E点、F点、G点といったラインで接続されており、その制御線は本体制御部の制御基板及びICチップの基板のパターンを使用している。そして通常の制御時にはA点のみの制御とすることで、ICチップに対する制御が可能である（曲線ラインは電流通電を表す）。これらICチップの制御線に関しては使用するICチップにより多少の違いはあるが数mmA程度の電流容量で問題ない。

一方、B点の制御を行うことで通常の制御時とは比較にならない電流を通電することができる（曲線ラインは電流通電を表す）。おおよその目安として一般的に１８μｍの導体厚の場合１Aの電流に対し約０．８mmの導体幅があればよいとされている。

言い換えると、たとえば１８μｍ厚、０．８mmの導体パターンに２Aの通電を行うとパターン焼損が予測される。本ICチップの制御線に関しては上述のとおり数mmA程度の電流で満足する為、パターン幅を例えば0．1mm等に設定しておくことができる。

そこで図１６のB点での制御を行うことで、数Aの電流を通電させることで、パターンを簡単に焼損させることができる。

また、本制御時に本体制御基板の通電部分のパターン及び制御基板とICチップの接続部材、例えば基板間の直接コネクタ接続であったり、電線による接続であったり、接続形態は問わないが、そのICチップ基板のパターン以外の導通部分をB点制御による大電流通電に耐えうる適切なパターン幅、部品定格とすることで、本制御時のパターン消失による焼損はICチップ基板のみとすることができる。

このようにICチップの制御線を焼損することができることで、プロセスカートリッジ搭載のICチップの情報を本体制御部が取得することができない為、そのプロセスカートリッジの使用およびその状態での本体の使用が不可能となる。

図７に図示しているとおり更にそのカートリッジの脱着をスイッチ等で検知し、例えば図７のSW１のような常時閉接点と常時開接点の組み合わせスイッチ等で制御ラインの電源とパターン焼損時に使用する電源を切り替え可能とすること、また、Tr2,Tr3のON/OFFすなわちB点を図示のように上述パターン焼損電源により自動的にONさせるようにすることも可能である。

このようにすることで、プロセスカートリッジが脱着されるときには自動的にまた、確実にパターンを焼損させることができる。

更にそのパターン焼損用の電源バッテリーのような補助電源とすることで、本体の電源供給にかかわらず上記動作を確実に可能とすることができる。

このようにすることで、寿命に達したプロセスカートリッジの交換作業後に再度誤使用されることを防ぐことができる。また、プロセスカートリッジは本体の画像、製品動作品質維持に重要な部分であり、カートリッジ自身の寿命前に脱着されることを嫌う部分である。

よってそのような動作による脱着カートリッジをあえて使用不可とすることで製品品質維持をかくじつに行うこともできる。

更に、近年では装置製造者以外による粗悪なカートリッジが使用されることも懸念されるが、このような制御を取り入れることで、粗悪品の使用を防ぐことが可能である。

また、このように制御基板の制御ラインの基板パターンを消失させることは、ヒューズ等によるパターン断と原理的には同一であるが、ヒューズ実装によるコストアップ、ヒューズ交換による第三者による利用防止が期待できる。

このようにすることで安価に機械品質の維持を行うことができる。

なお、上記形態は、本発明に係る実施の一例であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形することが可能である。

本実施形態に係る画像形成装置の断面図である。 プロセスカートリッジ２の斜視図である。 ４連ドラムのタンデム作像方式を採用した感光体周りとそのユニットの断面図である。 感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）の詳細図である。 不揮発メモリーを有した一実施例を示す制御ブロックである。 プロセスカートリッジ内のＩＣチップと本体制御部の間の接続を表した図である。 プロセスカートリッジ内のＩＣチップと本体制御部の間の接続を表した図である。

符号の説明

２７０ トナーカートリッジ
３ 感光体ドラム
３１ 現像ローラー
７ 帯電ローラー
７Ａ 帯電クリーニングローラー
９０ 現像ドクターブレード
９ 現像ユニット
９Ｂ 搬送スクリュー（左）
９Ｃ 搬送スクリュー（右）
９Ｅ Ｔセンサー（トナー濃度センサー）
１１ クリーニングユニット
１１Ａ クリーニングブラッシ
１１Ｂ クリーニングブレード
１１Ｃ 廃トナー搬送コイル
１２ メモリータブ

Claims (3)

1. 感光体と、
   現像ユニットと、
   クリーニングユニットと、
   トナーカートリッジに対し、
   少なくとも2つのユニットを着脱可能な１つのユニットとしたプロセスカートリッジに不揮発メモリーを搭載し、前記プロセスカートリッジ固有の情報を記憶した画像形成装置において、
   不揮発メモリー搭載基板のパターンを大電流の通電により破壊する通電手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 脱着部操作を検知する操作検知手段を有し、
   前記プロセスカートリッジが外される時に、前記操作検知手段による検知により、
   前記通電手段は、前記不揮発メモリー搭載基板のパターンを破壊することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記通電手段により装置の通電がなされていない時に、
   前記不揮発メモリー搭載基板のパターンを破壊する電源供給手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。

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