JP2013218199A - Consumable unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、消耗品ユニット、及び、該消耗品ユニットが着脱自在に装着される画像形成装置に関する。 The present invention relates to a consumable unit and an image forming apparatus to which the consumable unit is detachably mounted.
従来から、電子写真方式の画像形成装置では、例えばトナーカートリッジ又は現像器ユニット等の消耗品ユニットを着脱可能(交換可能)に構成したものが実用化されている。また、このような消耗品ユニットに、EEPROM等の不揮発性のメモリが実装されたタグ基板を取り付け、該メモリに例えば消耗品ユニットのロット番号、トナー残量、印字枚数、設置日、新旧検知等の情報を記憶させることにより、当該消耗品ユニットの使用状況等を管理するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses in which consumable units such as toner cartridges or developing unit units are detachable (replaceable) have been put into practical use. Also, a tag board on which a non-volatile memory such as EEPROM is mounted is attached to such a consumable unit, and for example, the lot number of the consumable unit, the remaining amount of toner, the number of prints, the installation date, old / new detection, etc. It is known to manage the usage status of the consumable unit by storing the information (for example, see Patent Document 1).
ところで、画像形成装置本体と、消耗品ユニットに取り付けられたタグ基板とは、消耗品ユニットが画像形成装置本体に装着されることにより、電気的に接続されるように構成されている。より具体的には、例えば、パッド状に形成された外部電極をタグ基板上に形成しておき、該外部電極に、画像形成装置本体側に設けられたコイルスプリング又はバッテリコネクタ等の接続電極を当接させることにより、双方が電気的に接続される。 By the way, the image forming apparatus main body and the tag substrate attached to the consumable unit are configured to be electrically connected by mounting the consumable unit on the image forming apparatus main body. More specifically, for example, an external electrode formed in a pad shape is formed on a tag substrate, and a connection electrode such as a coil spring or a battery connector provided on the image forming apparatus main body side is provided on the external electrode. By abutting, both are electrically connected.
一方、電極間の接点不良を減らして接続の信頼性を向上させるため、また、メモリが実装されるタグ基板の面積をより小さくするために、例えば、上述したようなコイルスプリング等を介して接続される電極の数を減らすことが望まれていた。 On the other hand, in order to reduce the contact failure between the electrodes and improve the connection reliability, and to further reduce the area of the tag substrate on which the memory is mounted, for example, the connection is made via a coil spring as described above. It has been desired to reduce the number of electrodes that are made.
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、画像形成装置本体と不揮発性のメモリを有する消耗品ユニットとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能な消耗品ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the number of electrodes used for electrical connection between the image forming apparatus main body and a consumable unit having a nonvolatile memory. It is an object of the present invention to provide a consumable unit and an image forming apparatus capable of performing the above.
本発明に係る消耗品ユニットは、画像形成装置に着脱可能な消耗品ユニットにおいて、電源端子、グランド端子、クロック端子、データ端子を有し、電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリと、クロック電極、データ電極、グランド電極を含み、画像形成装置に装着されたときに、該画像形成装置側の接続電極と電気的に接続される3つの外部電極と、一端がクロック電極と接続され、他端がグランド電極と接続されたコンデンサとを備え、上記メモリのクロック端子がクロック電極と接続され、データ端子がデータ電極と接続され、グランド端子がグランド電極と接続され、電源端子がコンデンサの一端に接続されていることを特徴とする。 A consumable unit according to the present invention is a consumable unit that can be attached to and detached from an image forming apparatus. Three external electrodes including a memory, a clock electrode, a data electrode, and a ground electrode, which are electrically connected to the connection electrode on the image forming apparatus side when mounted on the image forming apparatus, and one end of the clock electrode And a capacitor having a second end connected to a ground electrode, a clock terminal of the memory connected to the clock electrode, a data terminal connected to the data electrode, a ground terminal connected to the ground electrode, and a power supply terminal The capacitor is connected to one end of the capacitor.
本発明に係る消耗品ユニットによれば、クロック電極に接続されたコンデンサの一端にメモリの電源端子が接続されている。そのため、クロック信号がHighのときには、メモリの電源端子に電力が供給されるとともに、コンデンサに電荷が充電される。また、クロック信号がLowのときには、コンデンサに充電された電荷がメモリの電源端子に供給される。よって、画像形成装置側の電源ラインと消耗品ユニットの電源ラインとを接続する必要がない。すなわち、双方の電源ラインを接続するための外部電極を削除することができる。その結果、画像形成装置本体と不揮発性のメモリを有する消耗品ユニットとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能となる。 According to the consumable unit according to the present invention, the power supply terminal of the memory is connected to one end of the capacitor connected to the clock electrode. Therefore, when the clock signal is High, power is supplied to the power supply terminal of the memory and the capacitor is charged. Further, when the clock signal is low, the charge charged in the capacitor is supplied to the power supply terminal of the memory. Therefore, it is not necessary to connect the power line on the image forming apparatus side and the power line of the consumable unit. That is, the external electrode for connecting both power supply lines can be eliminated. As a result, the number of electrodes used for electrical connection between the image forming apparatus main body and the consumable unit having a nonvolatile memory can be reduced.
本発明に係る消耗品ユニットでは、上記コンデンサの一端が、互いに並列に接続された抵抗及びダイオードを介して、クロック電極と接続されていることが好ましい。 In the consumable unit according to the present invention, it is preferable that one end of the capacitor is connected to the clock electrode via a resistor and a diode connected in parallel with each other.
このようにすれば、抵抗、ダイオード共に同じ電圧が印加される。そのため、コンデンサに供給される電流値は、抵抗及びダイオードそれぞれに流れる電流値を加算した値となる。よって、コンデンサの充電速度を向上させることが可能となる。 In this way, the same voltage is applied to both the resistor and the diode. Therefore, the current value supplied to the capacitor is a value obtained by adding the current values flowing through the resistor and the diode. Therefore, it is possible to improve the charging speed of the capacitor.
本発明に係る消耗品ユニットでは、上記メモリがシリアルEEPROMであることが好ましい。このように、シリアルEEPROMを用いた場合には、パラレルバスタイプのメモリを使用する場合と比較して配線及び接続に用いられる電極の数を少なくすることが可能となる。 In the consumable unit according to the present invention, the memory is preferably a serial EEPROM. As described above, when the serial EEPROM is used, the number of electrodes used for wiring and connection can be reduced as compared with the case where a parallel bus type memory is used.
本発明に係る消耗品ユニットでは、クロック端子に入力されるクロック信号の1クロック中のLowレベルの時間がμ秒オーダーであり、コンデンサが、チップ型の積層セラミックコンデンサであることが好ましい。 In the consumable unit according to the present invention, it is preferable that the low level time in one clock of the clock signal input to the clock terminal is on the order of microseconds, and the capacitor is a chip type multilayer ceramic capacitor.
このようにすれば、クロック信号のLowレベルの時間を考慮してコンデンサの容量を設定することにより、クロック信号がLowの間、チップ型の積層セラミックコンデンサ、すなわち非常に小型のコンデンサによって、メモリの電源端子に電力を供給することが可能となる。 In this way, by setting the capacitance of the capacitor in consideration of the low level time of the clock signal, the chip-type multilayer ceramic capacitor, that is, a very small capacitor, allows the memory of the memory while the clock signal is low. It is possible to supply power to the power supply terminal.
なお、本発明に係る消耗品ユニットとしては、トナーを収容したトナーカートリッジ、及び/又は、電子写真方式の現像器ユニットであることが好ましい。 The consumable unit according to the present invention is preferably a toner cartridge containing toner and / or an electrophotographic developer unit.
本発明に係る画像形成装置は、上記いずれかの消耗品ユニットが着脱自在に装着される画像形成装置において、消耗品ユニットが装着されたときに、該消耗品ユニットが備える3つの外部電極と電気的に接続される3つの接続電極を備えることが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, in the image forming apparatus in which any of the above consumable units is detachably mounted, when the consumable unit is mounted, the three external electrodes included in the consumable unit and the electric It is preferable to provide three connection electrodes that are connected to each other.
本発明に係る画像形成装置によれば、上記いずれかの消耗品ユニットが着脱自在に装着されるため、上述したように、画像形成装置側の電源ラインと消耗品ユニットの電源ラインとを接続する必要がない。すなわち、双方の電源ラインを接続するための電極を削除することができる。その結果、画像形成装置と不揮発性のメモリを有する消耗品ユニットとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能となる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since any one of the consumable units is detachably mounted, the power line on the image forming apparatus side and the power line of the consumable unit are connected as described above. There is no need. That is, the electrode for connecting both power supply lines can be deleted. As a result, the number of electrodes used for electrical connection between the image forming apparatus and the consumable unit having a nonvolatile memory can be reduced.
本発明に係る画像形成装置では、上記3つの接続電極が、クロック信号を出力する接続電極を含み、クロック信号を出力する当該接続電極が、逆流防止回路の出力に接続されていることが好ましい。 In the image forming apparatus according to the present invention, it is preferable that the three connection electrodes include a connection electrode that outputs a clock signal, and the connection electrode that outputs the clock signal is connected to an output of the backflow prevention circuit.
このようにすれば、クロック信号がLowのときに、消耗品ユニットのコンデンサに充電された電荷が、クロック信号を出力する画像形成装置側に流れる(放電される)ことを防止することが可能となる。 In this way, when the clock signal is low, it is possible to prevent the charge charged in the capacitor of the consumable unit from flowing (discharged) to the image forming apparatus that outputs the clock signal. Become.
本発明によれば、画像形成装置本体と不揮発性のメモリを有する消耗品ユニットとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of electrodes used for electrical connection between the image forming apparatus main body and a consumable unit having a nonvolatile memory.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
まず、図1及び図2を併せて用いて、実施形態に係る消耗品ユニットとしての現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aが装着された画像形成装置1の構成について説明する。図1は、現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aが装着された画像形成装置1の構成を概略的に示した断面図である。図2は、現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aが画像形成装置1に装着されたときの電気的な接続を示す回路図である。
First, the configuration of the image forming apparatus 1 equipped with the developing
画像形成装置1は、電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置1の上部には原稿読取部2が配置され、その下部には、給紙部3、及び記録部4が配されている。 The image forming apparatus 1 is an electrophotographic image forming apparatus. A document reading unit 2 is disposed in the upper part of the image forming apparatus 1, and a paper feeding unit 3 and a recording unit 4 are disposed in the lower part thereof.
原稿読取部2では、原稿カバー10に設けられた原稿トレイ11に原稿がセットされると、原稿が、原稿搬送機構12により読取装置9と対向する位置に搬送されて読み取られ、その後、原稿排紙トレイ13に排出される。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー10を上方に回動してプラテン14に書籍等の被読取部分を配置し読取装置9による読取動作を行う。
In the document reading unit 2, when a document is set on the document tray 11 provided on the
給紙部3には、給紙カセット15が配設されており、給紙カセット15の下部に配置されたフラッパ16上に所定のサイズの記録紙が複数枚積載されている。給紙カセット15の端部には、ピックアップローラ17が配置され、積載された記録紙の上面がピックアップローラ17に圧接するように、フラッパ16がバネ部材により上方に付勢されている。このため、ピックアップローラ17が回転駆動すると、ピックアップローラ17の表面に取り付けられた摩擦パッドと記録紙の摩擦作用により記録紙が一枚ずつ記録紙搬送路に給紙される。なお、図1においては、記録紙搬送路を一点鎖線で示した。
The paper feed unit 3 is provided with a
給紙カセット15から給紙された用紙は、まずレジストローラ対18,19により記録部4に搬送される。記録部4には、搬送された用紙に画像情報を記録するために、主として感光体ドラム20、帯電器21、露光ヘッド22、現像器ユニット23、転写ローラ24、クリーニングブレード25、及び定着ローラ26等が備えられている。
The paper fed from the
感光体ドラム20は、円筒状で、外周面に感光体として所定膜厚の光導電膜が設けられている。感光体ドラム20は電動モータにより回転駆動される。感光体ドラム20の周囲には、その回転方向に沿って帯電器21、露光ヘッド22、現像器ユニット23、転写ローラ24、及びクリーニングブレード25が順に配列されており、帯電器21、露光ヘッド22、及び現像器ユニット23によってその表面に像形成が行われる。
The photosensitive drum 20 has a cylindrical shape, and a photoconductive film having a predetermined thickness is provided on the outer peripheral surface as a photosensitive member. The photosensitive drum 20 is rotationally driven by an electric motor. Around the photosensitive drum 20, a charger 21, an exposure head 22, a developing
帯電器21は、タングステン等の細線からなるコロナワイヤがケーシングで包囲された所謂スコロトロン帯電器(コロナ帯電器)であり、感光体ドラム20の表面を一様に帯電させる。 The charger 21 is a so-called scorotron charger (corona charger) in which a corona wire made of a thin wire such as tungsten is surrounded by a casing, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 20.
露光ヘッド(露光器)22は、レーザー光を感光体ドラム20の表面に照射して露光し、静電潜像を形成する。より具体的には、露光ヘッド22は、プリンタコントローラ60から入力される画像情報に基づいてレーザー光を一様に帯電された感光体ドラム20の表面に照射し、感光体ドラム20の表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。
The exposure head (exposure device) 22 irradiates the surface of the photosensitive drum 20 with laser light to expose it, thereby forming an electrostatic latent image. More specifically, the exposure head 22 irradiates the surface of the photosensitive drum 20 that is uniformly charged with laser light based on image information input from the
現像器ユニット23は、感光体ドラム20の回転方向に沿って露光ヘッド22の下流側に設けられている。現像器ユニット23の上部には、着脱可能なトナーカートリッジ23aが設けられ、このトナーカートリッジ23a内の非磁性一成分のトナーが現像器ユニット23内に適宜に所定量を補給される。現像器ユニット23は、供給ローラ27及び現像ローラ28によってトナーを感光体ドラム20の静電潜像上に転移してトナー像を形成する。
The developing
現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aは、画像形成装置1に対して着脱可能に構成された消耗品ユニットである。なお、現像器ユニット23は、画像形成装置1に対して、単独で着脱されるように構成されていてもよいし、上述した感光体ドラム20等と共に着脱されるように構成されていてもよい。以下、現像器ユニット23及び/又はトナーカートリッジ23aを消耗品ユニット23,23aともいう。なお、現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aは、画像形成装置1の前面に設けられたカバー(フロントカバー)を開けることにより着脱することができる。
The developing
現像器ユニット23には、不揮発性のメモリ71が実装されたタグ基板70が取り付けられている(詳細は後述する)。この不揮発性のメモリ71には、現像器ユニット23の識別情報を含む種々の情報(例えば、寿命カウンタ情報、履歴情報等)が記憶されている。同様に、トナーカートリッジ23aには、不揮発性のメモリ81が実装されたタグ基板80が取り付けられている(詳細は後述する)。この不揮発性のメモリ81には、トナーカートリッジ23aの識別情報を含む種々の情報(例えば、トナー充填量情報、トナー残量情報、履歴情報など)が記憶されている。
A
ここで、タグ基板70,80は、例えば、小型の両面基板からなり、一方の面に不揮発性のメモリ71,81が実装され、他方の面に、後述するプリンタコントローラ60と電気的に接続されるパッド状に形成された外部電極75,85が形成されている。また、タグ基板70,80は、例えば、ネジ止め、又は、形成されたホルダーに挿入されることにより、現像器ユニット23及びトナーカートリッジ23aの側面等に取り付けられる。
Here, the
転写ローラ24は、感光体ドラム20の回転方向に沿って現像器ユニット23の下流側に感光体ドラム20と当接して設けられ、転写ニップを形成し、現像器ユニット23により形成されたトナー像を用紙に転写する。なお、トナー像が転写された用紙は除電ブラシにより電荷が除かれる。
The
転写されたトナー像は、定着ローラ26及びプレスローラ29によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。なお、定着された用紙は、排紙ローラ対30,31の間に挟持されて用紙排紙トレイ32に搬出される。
The transferred toner image is sandwiched between the fixing
感光体ドラム20の回転方向に対して転写ローラ24の下流側には、感光体ドラム20上のトナーを回収するクリーニングブレード25が設けられている。クリーニングブレード25は、例えばゴム製のブレードであり、感光体ドラム20に当接して、感光体ドラム20上の残留トナーを掻き取り回収する。
A
プリンタコントローラ60は、上述した画像形成装置1を構成するハードウェアを制御して画像形成プロセスを実行する。プリンタコントローラ60は、演算を行うマイクロプロセッサ61、マイクロプロセッサ61に各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するROM、演算結果などの各種データを一時的に記憶するRAM、及びデータがバックアップされているバックアップRAM等により構成されている。プリンタコントローラ60は、ROMに記憶されているプログラムを実行することにより、上述した画像形成装置1を構成するハードウェアを統合的に制御する。なお、マイクロプロセッサ61、ROM、RAMなどはそれぞれ独立したチップから構成されていてもよいし、これらが1つのチップに収められたマイクロコンピュータ(マイコン)により構成されていてもよい。
The
現像器ユニット23が画像形成装置1に装着されると、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側の接続電極66(クロック電極66a,データ電極66b,グランド電極66c)と、現像器ユニット23(タグ基板70)側の外部電極75(クロック電極75a,データ電極75b,グランド電極75c)とが電気的に接続される。より具体的には、パッド状に形成された外部電極75に、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側に設けられた例えばコイルスプリング等からなる接続電極66が当接されることにより、双方が電気的に接続される。これにより、図2に示されるように、プリンタコントローラ60を構成するマイクロプロセッサ61と、現像器ユニット23に取り付けられたタグ基板70に実装された不揮発性のメモリ71とが、接続電極66(クロック電極66a,データ電極66b,グランド電極66c)と、外部電極75(クロック電極75a,データ電極75b,グランド電極75c)とを介して接続される。これにより、マイクロプロセッサ61によって、不揮発性のメモリ71に対する、データの読み出し及び書き込みが可能となる。
When the developing
同様に、トナーカートリッジ23aが画像形成装置1に装着されると、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側の接続電極67(クロック電極67a,データ電極67b,グランド電極67c)と、トナーカートリッジ23a(タグ基板80)側の外部電極85(クロック電極85a,データ電極85b,グランド電極85c)とが電気的に接続される。より具体的には、パッド状に形成された外部電極85に、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側に設けられた例えばコイルスプリング等からなる接続電極67が当接されることにより、双方が電気的に接続される。これにより、図2に示されるように、プリンタコントローラ60を構成するマイクロプロセッサ61と、トナーカートリッジ23aに取り付けられたタグ基板80に実装された不揮発性のメモリ81とが、接続電極67(クロック電極67a,データ電極67b,グランド電極67c)と、外部電極85(クロック電極85a,データ電極85b,グランド電極85c)とを介して接続される。これにより、マイクロプロセッサ61によって、不揮発性のメモリ81に対する、データの読み出し及び書き込みが可能となる。
Similarly, when the
本実施形態では、不揮発性のメモリ71,81として、I2C(Inter Integrated Circuit)通信タイプのシリアルEEPROMを用いた(以下、不揮発性のメモリ71,81を「EEPROM71,81」ともいう)。
In the present embodiment, I2C (Inter Integrated Circuit) communication type serial EEPROM is used as the
マイクロプロセッサ61のクロック出力ポート(I2C_SCL)には、I2C通信用のクロックライン68が接続されている。このクロックライン68は、プルアップ抵抗62によってプルアップされている。また、クロックライン68は、プルアップ抵抗62の下流でクロックライン68a及びクロックライン68bに分岐されている。なお、プルアップ抵抗62の抵抗値は、1K〜10KΩが好ましく、本実施形態では、4.7KΩとした。
A
クロックライン68aは、CMOSバッファ64を介してクロック電極66aに接続されている。ここで、CMOSバッファ64は、クロック信号がLowのときに、タグ基板70側から電流が流入(逆流)することを防止するためのものであり、特許請求の範囲に記載の逆流防止回路として機能する。同様に、クロックライン68bは、CMOSバッファ65を介してクロック電極67aに接続されている。ここで、CMOSバッファ65は、クロック信号がLowのときに、タグ基板80側から電流が流入(逆流)することを防止するためのものであり、特許請求の範囲に記載の逆流防止回路として機能する。
The
また、マイクロプロセッサ61のデータ入出力ポート(I2C_SDA)には、I2C通信用のデータライン69が接続されている。このデータライン69は、プルアップ抵抗63によってプルアップされている。また、データライン69は、プルアップ抵抗63の下流でデータライン69a及びデータライン69bに分岐されている。なお、プルアップ抵抗63の抵抗値は、1K〜10KΩが好ましく、本実施形態では、4.7KΩとした。データライン69aはデータ電極66bに接続され、データライン69bはデータ電極67bにそれぞれ接続されている。
A
なお、プリンタコントローラ60のグランドラインは、グランド電極66c及びグランド電極67cに接続されている。
The ground line of the
上述したように、プリンタコントローラ60側の接続電極66(クロック電極66a,データ電極66b,グランド電極66c)は、タグ基板70側の外部電極75(クロック電極75a,データ電極75b,グランド電極75c)と接続される。同様に、プリンタコントローラ60側の接続電極67(クロック電極67a,データ電極67b,グランド電極67c)は、タグ基板80側の外部電極85(クロック電極85a,データ電極85b,グランド電極85c)と接続される。ここで、タグ基板70とタグ基板80は、EEPROM71,81のデバイス・アドレス(A0,A1,A2)の配線(設定)のみが異なり、他の配線は同一であるので、ここでは、タグ基板70を主にして、その配線について説明する。
As described above, the connection electrode 66 (
外部電極75(85)を構成するクロック電極75a(85a)は、クロックライン76(86)を通して、EEPROM71(81)のクロック端子(SCL:Serial Clock)に接続されている。また、データ電極75b(85b)は、データライン77(87)を通して、EEPROM71(81)のデータ端子(SDA:Serial Data)に接続されている。さらに、グランド電極75c(85c)は、タグ基板70(80)のグランドラインに接続されている。
The
上述したクロックライン76(86)には、互いに並列に接続された抵抗72(82)及びダイオード73(83)それぞれの一端が接続されている。該抵抗72(82)及びダイオード73(83)それぞれの他端は、コンデンサ74(84)の一端に接続されている。すなわち、コンデンサ74(84)の一端は、互いに並列に接続された抵抗72(82)及びダイオード73(83)を介して、クロックライン76(86)(クロック電極75a(85a))と接続されている。また、該コンデンサ74(84)の一端は、EEPROM71(81)の電源端子(Vcc)に接続されている。該コンデンサ74(84)の他端は、グランド(グランド端子75c(85c))に接続されている。
One end of each of the resistor 72 (82) and the diode 73 (83) connected in parallel to each other is connected to the clock line 76 (86). The other ends of the resistor 72 (82) and the diode 73 (83) are connected to one end of a capacitor 74 (84). That is, one end of the capacitor 74 (84) is connected to the clock line 76 (86) (
なお、ダイオード73(83)としては、例えば、低損失ショットキーバリアダイオードが好適に用いられる。また、コンデンサ74(84)としては、静電容量が1μ〜10μF程度のチップ型の積層セラミックコンデンサが好適に用いられる。 For example, a low-loss Schottky barrier diode is preferably used as the diode 73 (83). As the capacitor 74 (84), a chip-type multilayer ceramic capacitor having a capacitance of about 1 μ to 10 μF is preferably used.
ここで、抵抗72(82)にダイオード73(83)を並列接続すると、抵抗72(82)、ダイオード73(83)ともに同じ電圧が印加されるため、コンデンサ74(84)に供給される電流値は、図3に実線で示されるように、抵抗72(82)に流れる電流値(図3中の破線参照)と、ダイオード73(83)に流れる電流値(図3の一点鎖線参照)を加算した値となる。よって、抵抗72(82)のみの場合と比較して、コンデンサ74(84)の充電速度が向上する。なお、図3は、コンデンサ74(84)の充電電流(充電速度)を説明するための図である。 Here, when the diode 73 (83) is connected in parallel to the resistor 72 (82), the same voltage is applied to both the resistor 72 (82) and the diode 73 (83), so the current value supplied to the capacitor 74 (84). As shown by the solid line in FIG. 3, the current value flowing through the resistor 72 (82) (see the broken line in FIG. 3) and the current value flowing through the diode 73 (83) (see the dashed line in FIG. 3) are added. It becomes the value. Therefore, the charging speed of the capacitor 74 (84) is improved as compared with the case of only the resistor 72 (82). FIG. 3 is a diagram for explaining the charging current (charging speed) of the capacitor 74 (84).
図2に戻り、本実施形態では、EEPROM71(81)として、クロック周波数が最大400kHzのものを用いた。よって、クロック信号中の1クロックのLowレベルの時間は、1.25μsec.以上、すなわち数μsec.のオーダー(単位)であるため、その間(Lowレベルの間)のEEPROM71(81)への電力供給を、容量が1μ〜10μFの積層セラミックコンデンサ74(84)で補うことができる。なお、コンデンサ74(84)の容量は、クロック信号のLowレベルの時間、及びEEPROM71(81)の消費電力等に基づいて任意に設定される。 Returning to FIG. 2, in the present embodiment, the EEPROM 71 (81) having a clock frequency of 400 kHz at the maximum is used. Therefore, the low level time of one clock in the clock signal is 1.25 μsec. That is, that is, several μsec. Therefore, the power supply to the EEPROM 71 (81) during that period (during the low level) can be supplemented by the multilayer ceramic capacitor 74 (84) having a capacitance of 1 μ to 10 μF. The capacity of the capacitor 74 (84) is arbitrarily set based on the low level time of the clock signal, the power consumption of the EEPROM 71 (81), and the like.
EEPROM71(81)には、デバイスを指定するための3つ(3bit)のデバイスアドレス端子(A2,A1,A0)が用意されている。本実施形態では、デバイスアドレス端子A2,A1をグランド(GND:Low)に接続し、デバイスアドレス端子A0を電源(Vcc:High)に接続した。すなわち、タグ基板70に実装されるEEPROM71のデバイスアドレス端子(A2,A1,A0)を(001)に設定した。一方、本実施形態では、タグ基板80に実装されるEEPROM81のデバイスアドレス端子(A2,A1,A0)を(011)に設定した。なお、EEPROM71(81)のWP(Write Protect)端子は、データの書き換えを禁止する機能が不要なため、Lowレベルに固定(グランドに接続)した。
The EEPROM 71 (81) is provided with three (3-bit) device address terminals (A2, A1, A0) for designating a device. In this embodiment, the device address terminals A2 and A1 are connected to the ground (GND: Low), and the device address terminal A0 is connected to the power supply (Vcc: High). That is, the device address terminals (A2, A1, A0) of the
次に、画像形成装置1に装着された消耗品ユニット23,23aの動作、特に、消耗品ユニット23,23aに取り付けられたタグ基板70,80に実装されたEEPROM71,81への電力供給動作について説明する。クロックライン68,68a,68b,76,86は、EEPROM71,81にアクセスしないとき(非アクセス時)にはHigh状態になる。また、クロックライン68,68a,68b,76,86は、EEPROM71又はEEPROM81にアクセスするとき(アクセス時)には、周期的にHigh,Lowを繰り返す。そのため、クロック信号がHighのときには、EEPROM71,81の電源端子(Vcc)に電力が供給されるとともに、コンデンサ74,84に電荷が充電される。そして、クロック信号がLowのときには、コンデンサ74,84に充電された電荷がEEPROM71,81の電源端子(Vcc)に供給される。すなわち、クロック信号がHighの区間にコンデンサ74,84に蓄電された電荷が、Lowの区間で放電され、EEPROM71,81の電源ドロップが防止される。
Next, the operation of the
なお、上述したように、タグ基板70,80では、互いに並列に接続された抵抗72,82及びダイオード73,83を介して、コンデンサ74,84がクロックライン76,86に接続されているため、コンデンサ74,84が充電される際の充電電流が増大し、充電速度が向上する。
As described above, in the
以上、説明したように、本実施形態に係る消耗品ユニット23,23aによれば、クロック電極75a,85a(クロックライン76,86)に接続されたコンデンサ74,84の一端に、EEPROM71,81の電源端子(Vcc)が接続されており、クロック信号がHighのときには、EEPROM71,81に電力が供給されるとともに、コンデンサ74,84に電荷が充電される。また、クロック信号がLowのときには、コンデンサ74,84に充電された電荷がEEPROM71,81の電源端子(Vcc)に供給される。よって、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側の電源ラインと消耗品ユニット23,23aに取り付けられたタグ基板70,80側の電源ラインとを接続する必要がない。すなわち、双方の電源ラインを接続するための電極を削除することができる。その結果、画像形成装置1本体(プリンタコントローラ60)と不揮発性のEEPROM71,81が実装されたタグ基板70,80が取り付けられた消耗品ユニット23,23aとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能となる。
As described above, according to the
より具体的には、本実施形態に係る消耗品ユニット23,23aによれば、メモリとして、I2C通信を用いたシリアルEEPROM71,81を用いている。この場合、パラレルタイプのメモリを使用する場合と比較して配線及び接続のための電極を少なくできるものの、通常であれば、少なくとも4つ、すなわち、電源(Vcc)、クロック(SCL)、データ(SDA)、グランド(GND)のライン及び電極が必要となる。しかしながら、本実施形態では、電源ラインの接続が不要となるため、3つ、すなわち、クロック(SCL)、データ(SDA)、グランド(GND)のライン及び電極で済むこととなる。よって、接点不良を減らして接続の信頼性を向上することができ、かつ、タグ基板70,80の面積を縮小することが可能となる。
More specifically, according to the
本実施形態に係る消耗品ユニット23,23aによれば、コンデンサ74,84の一端が、互いに並列に接続された抵抗72,82及びダイオード73,83を介して、クロックライン76,86(クロック電極75a,85a)と接続されている。ここで、当該抵抗72,82及びダイオード73,83それぞれには同じ電圧が印加される。そのため、コンデンサ74,84に供給される電流値は、抵抗72,82及びダイオード73,83それぞれに流れる電流値を加算した値となる。よって、コンデンサ74,84の充電速度を向上させることが可能となる。
According to the
本実施形態に係る消耗品ユニット23,23aによれば、クロック信号の1クロック中のLowレベルの時間がμ秒オーダーであるため、このクロック信号のLowレベルの時間を考慮してコンデンサ74,84の容量を設定(例えば1μ〜10μF)することにより、クロック信号がLowの間、チップ型の積層セラミックコンデンサ、すなわち非常に小型のコンデンサによって、EEPROM71,81の電源端子(Vcc)に電力を供給することが可能となる。
According to the
本実施形態に係る画像形成装置1によれば、上述したように、画像形成装置1(プリンタコントローラ60)側の電源ラインと、消耗品ユニット23,23aに取り付けられたタグ基板70,80の電源ラインとを接続する必要がない。すなわち、双方の電源ラインを接続するための接続電極を削除することができる。その結果、画像形成装置1本体(プリンタコントローラ60)と、不揮発性のEEPROM71,81が実装されたタグ基板70,80が取り付けられた消耗品ユニット23,23aとの間の電気的な接続に用いられる電極の数を削減することが可能となる。よって、接点不良を減らして接続の信頼性を向上することができ、かつ、タグ基板70,80の面積を縮小することが可能となる。
According to the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, as described above, the power supply line on the image forming apparatus 1 (printer controller 60) side and the power supplies of the
本実施形態に係る画像形成装置1では、クロック電極66a,67aがCMOSバッファ64,65の出力端に接続されている。そのため、クロック信号がLowのときに、消耗品ユニット23,23aのコンデンサ74,84に充電された電荷が、クロック信号を出力する画像形成装置1側に流れることを防止することができる。
In the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、消耗品ユニットとして、現像器ユニット23とトナーカートリッジ23aを例に挙げたが、消耗品ユニットの種類、数、及び、デバイスアドレスの設定などは、上記実施形態には限られない。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the
また、クロック信号の周波数、コンデンサ74,84の容量、及び、抵抗72,82の抵抗値なども上記実施形態には限られない。
Further, the frequency of the clock signal, the capacitances of the
上記実施形態では、互いに並列に接続された抵抗72,82及びダイオード73,83を介して、コンデンサ74,84がクロックライン76,86に接続されていたが、ダイオード73,83を省略し、抵抗72,82のみを介して、コンデンサ74,84がクロックライン76,86に接続される構成としてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、シリアルEEPROM71,81の通信方式としてI2Cを利用したが、シリアルEEPROM71,81の通信方式はI2Cには限られない。
In the above embodiment, I2C is used as the communication method of the
1 画像形成装置
20 感光体ドラム
23 現像器ユニット(消耗品ユニット)
23a トナーカートリッジ(消耗品ユニット)
60 プリンタコントローラ
61 マイクロプロセッサ
62,63 プルアップ抵抗
64,65 CMOSバッファ
70,80 タグ基板
71,81 EEPROM
72,82 抵抗
73,83 ダイオード
74,84 コンデンサ
66,67 接続電極
66a,67a クロック電極
66b,67b データ電極
66c,67c グランド電極
75,85 外部電極
75a,85a クロック電極
75b,85b データ電極
75c,85c グランド電極
1 Image forming apparatus 20
23a Toner cartridge (consumable unit)
60
72, 82
Claims (8)
電源端子、グランド端子、クロック端子、データ端子を有し、電気的にデータの書き込み及び消去が可能な不揮発性のメモリと、
クロック電極、データ電極、グランド電極を含み、前記画像形成装置に装着されたときに、該画像形成装置側の接続電極と電気的に接続される3つの外部電極と、
一端が前記クロック電極と接続され、他端が前記グランド電極と接続されたコンデンサと、を備え、
前記メモリは、前記クロック端子が前記クロック電極と接続され、前記データ端子が前記データ電極と接続され、前記グランド端子が前記グランド電極と接続され、前記電源端子が前記コンデンサの一端に接続されていることを特徴とする消耗品ユニット。 In a consumable unit that can be attached to and detached from an image forming apparatus,
A non-volatile memory having a power terminal, a ground terminal, a clock terminal, and a data terminal and capable of electrically writing and erasing data;
Three external electrodes including a clock electrode, a data electrode, and a ground electrode, which are electrically connected to a connection electrode on the image forming apparatus side when mounted on the image forming apparatus;
A capacitor having one end connected to the clock electrode and the other end connected to the ground electrode;
In the memory, the clock terminal is connected to the clock electrode, the data terminal is connected to the data electrode, the ground terminal is connected to the ground electrode, and the power supply terminal is connected to one end of the capacitor. Consumable unit characterized by that.
前記コンデンサは、チップ型の積層セラミックコンデンサであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の消耗品ユニット。 The clock signal input to the clock terminal has a low level time in one clock in the order of microseconds,
The consumable unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the capacitor is a chip-type multilayer ceramic capacitor.
前記消耗品ユニットが装着されたときに、該消耗品ユニットが備える前記3つの外部電極と電気的に接続される3つの接続電極を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus to which the consumable unit according to any one of claims 1 to 6 is detachably mounted.
An image forming apparatus comprising: three connection electrodes that are electrically connected to the three external electrodes of the consumable unit when the consumable unit is mounted.
前記クロック信号を出力する接続電極は、逆流防止回路の出力に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
The three connection electrodes include a connection electrode that outputs a clock signal,
The image forming apparatus according to claim 7, wherein the connection electrode that outputs the clock signal is connected to an output of a backflow prevention circuit.
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