JP2022117186A - ドラムユニット - Google Patents

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真太 杉浦
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Abstract

【課題】ドラムユニットの配線少なくする。【解決手段】ドラムユニット50は、トナーカートリッジTCを取り付け可能であり、感光体ドラムと、現像ユニット60と、コネクタ55と、中継基板58と、サブ中継基板59とを備える。現像ユニット60は、現像容器62内のトナー量を測定可能なトナーセンサ66を有する。トナーカートリッジTCは、トナーカートリッジ情報を記憶するトナーメモリTMを有する。サブ中継基板59は、トナーメモリTMと接触してトナーカートリッジ情報を読み取る読取接点59Aと、トナーセンサ66が接続されるセンサコネクタ59Bとを有する。サブ中継基板59は、トナーカートリッジTCがドラムユニット50に装着された状態において、トナーカートリッジ情報およびトナーセンサ66が測定した測定信号を中継基板58およびコネクタ55を介して画像形成装置へ通信する。【選択図】図8

Description

本開示は、画像形成装置に装着されるドラムユニットに関する。
従来、画像形成装置として、装置本体と、ドラムユニットと、トナーカートリッジとを備えるものが知られている(特許文献1参照)。トナーカートリッジは、装置本体に着脱可能となっている。ドラムユニットは、トナーカートリッジとは別に装置本体に着脱可能となっている。ドラムユニットは、キャリアを収容する現像容器を備えている。装置本体は、トナーカートリッジ内のトナーを現像容器に補給するトナー補給装置を備えている。
特開2006-171105号公報
ところで、ドラムユニットには、現像容器内のトナー量を測定するためにトナーセンサを設ける場合がある。この場合において、トナーセンサが測定した信号を画像形成装置に通信するために、トナーセンサと画像形成装置を電気的に接続する必要がある。
また、トナーカートリッジが、トナーカートリッジに関する情報を記憶したトナーメモリを有する場合がある。この場合において、ドラムユニットに装着されたトナーカートリッジに関する情報を画像形成装置に通信するため、トナーメモリと画像形成装置を電気的に接続する必要がある。
しかしながら、上記した二つの構成をどちらも備えた場合、トナーセンサと画像形成装置の間と、トナーメモリと画像形成装置の間でそれぞれ配線が必要になり、ドラムユニット上の配線が多くなってしまっていた。
そこで、ドラムユニットの配線を少なくすることを目的とする。
前記課題を解決するためのドラムユニットは、トナーカートリッジを取り付け可能であり、かつ、画像形成装置に装着または取り外し可能あり、感光体ドラムと、現像ユニットと、コネクタと、中継基板と、サブ中継基板と、を備える。トナーカートリッジは、トナーカートリッジに関するトナーカートリッジ情報を記憶するトナーメモリを有する。現像ユニットは、感光体ドラムにトナーを供給する磁気ローラと、キャリアを収容し、補給口を有する現像容器と、現像容器内に位置し、補給口から磁気ローラに向けてトナーとキャリアを搬送可能な搬送部材と、現像容器内のトナー量を測定可能なトナーセンサと、を有する。トナーカートリッジは、トナーを収容する。コネクタは、ドラムユニットが画像形成装置に装着された場合に、画像形成装置に電気的に接続される。中継基板は、コネクタに電気的に接続されている。サブ中継基板は、中継基板と電気的に接続されている。サブ中継基板は、トナーメモリと接触してトナーカートリッジ情報を読み取る読取接点と、トナーセンサが接続されるセンサコネクタと、を有する。サブ中継基板は、トナーカートリッジがドラムユニットに装着された状態において、トナーカートリッジ情報およびトナーセンサが測定した測定信号を中継基板およびコネクタを介して画像形成装置へ通信する。
このような構成によれば、トナーセンサが測定した信号がサブ中継基板および中継基板を介して画像形成装置へ通信されるので、ドラムユニットの配線を少なくすることができる。
また、前記したドラムユニットにおいて、サブ中継基板は、トナーセンサの接地端子が接続される第1アース接点と、トナーメモリの接地端子が接続される第2アース接点と、中継基板の接地端子が接続される第3アース端子と、第1アース接点、第2アース接点、および、第3アース端子を接続するアース接続線と、を有する構成としてもよい。
これによれば、トナーセンサとトナーメモリの接地を共通化して、ドラムユニットの配線を少なくできる。
また、前記したドラムユニットは、前記サブ中継基板と前記中継基板を接続するケーブルをさらに備える構成としてもよい。
また、前記したドラムユニットにおいて、トナーカートリッジは、第1色のトナーを収容する第1トナーカートリッジであって、第1トナーカートリッジに関する第1トナーカートリッジ情報を記憶する第1トナーメモリを有する第1トナーカートリッジと、第1色と異なる第2色のトナーを収容する第2トナーカートリッジであって、第2トナーカートリッジに関する第2トナーカートリッジ情報を記憶する第2トナーメモリを有する第2トナーカートリッジと、を含み、現像容器は、第1トナーカートリッジが取り付けられる第1現像容器と、第2トナーカートリッジが取り付けられる第2現像容器と、を含み、トナーセンサは、第1現像容器内のトナー量を測定可能な第1トナーセンサと、第2現像容器内のトナー量を測定可能な第2トナーセンサと、を含み、サブ中継基板は、中継基板と電気的に接続された第1サブ中継基板であって、第1トナーメモリと接触して第1トナーカートリッジ情報を読み取る第1読取接点と、第1トナーセンサが接続される第1センサコネクタと、を有し、第1トナーカートリッジ情報および第1トナーセンサが測定した第1測定信号を中継基板およびコネクタを介して画像形成装置へ通信する第1サブ中継基板と、中継基板と電気的に接続された第2サブ中継基板であって、第2トナーメモリと接触して第2トナーカートリッジ情報を読み取る第2読取接点と、第2トナーセンサが接続される第2センサコネクタと、を有し、第2トナーカートリッジ情報および第2トナーセンサが測定した第2測定信号を中継基板およびコネクタを介して画像形成装置へ通信する第2サブ中継基板と、を含み、ケーブルは、第1サブ中継基板と中継基板とを接続する第1ケーブルと、第2サブ中継基板と中継基板とを接続する第2ケーブルと、を含む構成としてもよい。
また、前記したドラムユニットにおいて、トナーカートリッジは、第1色のトナーを収容する第1トナーカートリッジであり、第1トナーカートリッジに関する第1トナーカートリッジ情報を記憶する第1トナーメモリを有する第1トナーカートリッジと、第1色と異なる第2色のトナーを収容する第2トナーカートリッジであり、第2トナーカートリッジに関する第2トナーカートリッジ情報を記憶する第2トナーメモリを有する第2トナーカートリッジと、を含み、現像容器は、第1トナーカートリッジが取り付けられる第1現像容器と、第2トナーカートリッジが取り付けられる第2現像容器と、を含み、トナーセンサは、第1現像容器内のトナー量を測定可能な第1トナーセンサと、第2現像容器内のトナー量を測定可能な第2トナーセンサと、サブ中継基板は、中継基板と電気的に接続された第1サブ中継基板であって、第1トナーメモリと接触して第1トナーカートリッジ情報を読み取る第1読取接点と、第1トナーセンサが接続される第1センサコネクタと、を有し、第1トナーカートリッジ情報および第1トナーセンサが測定した第1測定信号を中継基板およびコネクタを介して画像形成装置へ通信する第1サブ中継基板と、中継基板と電気的に接続された第2サブ中継基板であって、第2トナーメモリと接触して第2トナーカートリッジ情報を読み取る第2読取接点と、第2トナーセンサが接続される第2センサコネクタと、を有し、第2トナーカートリッジ情報および第2トナーセンサが測定した第2測定信号を中継基板およびコネクタを介して画像形成装置へ通信する第2サブ中継基板と、を含み、ケーブルは、第1サブ中継基板と中継基板とを接続する第1ケーブルと、第1サブ中継基板と第2サブ中継基板とを接続する第2ケーブルと、を含む構成としてもよい。
これによれば、第2サブ中継基板は、第1サブ中継基板を介して中継基板と接続されるため、ケーブルによる配線が複雑になるのを抑制できる。
また、前記したドラムユニットにおいて、中継基板は、入力電圧を変圧して、トナーセンサを作動させるための電圧であるセンサ電源電圧を生成するセンサ電源電圧生成部を有し、センサ電源電圧生成部で生成されたセンサ電源電圧をサブ中継基板を介してトナーセンサに出力する構成としてもよい。
これによれば、センサ電源電圧生成部とトナーセンサとを繋ぐ配線を短くすることができるので、配線抵抗による電圧降下を抑制し、適正な電圧をトナーセンサに供給することができる。
また、前記したドラムユニットにおいて、中継基板は、入力電圧を変圧して、トナーメモリを作動させるための電圧であるメモリ電源電圧を生成するメモリ電源電圧生成部を有し、メモリ電源電圧生成部で生成されたメモリ電源電圧をサブ中継基板を介してトナーメモリに出力する構成としてもよい。
これによれば、メモリ電源電圧生成部とトナーメモリとを繋ぐ配線を短くすることができるので、配線抵抗による電圧降下を抑制し、適正な電圧をトナーメモリに供給することができる。
また、前記したドラムユニットにおいて、中継基板は、中継基板制御部をさらに備え、中継基板制御部は、トナーセンサが測定したトナー量のアナログ信号である測定信号を、トナー量に関するデジタルデータに変換する構成としてもよい。
これによれば、中継基板でアナログ信号からデジタルデータに変換するので、ノイズの影響を抑制できる。
また、前記したドラムユニットにおいて、中継基板は、トナーセンサの測定信号を制御するための電圧である制御電圧を生成するための制御電圧情報を記憶する記憶領域を有する中継基板メモリを有する構成としてもよい。
また、前記したドラムユニットにおいて、中継基板は、入力電圧を変圧して制御電圧を生成する制御電圧生成部を有し、中継基板制御部は、中継基板メモリから制御電圧情報を読み込み、読み込んだ制御電圧情報に基づいて、制御電圧生成部に制御電圧を生成させ、生成させた制御電圧をサブ中継基板を介してトナーセンサへ供給する構成としてもよい。
これによれば、制御電圧生成部とトナーセンサとを繋ぐ配線を短くすることができるので、適正な制御電圧をトナーセンサに供給することができる。
また、前記したドラムユニットにおいて、トナーセンサは、透磁率を測定可能な磁気センサである構成としてもよい。
本開示によれば、ドラムユニットの配線を少なくすることができる。
本実施形態のカラープリンタを示す断面図である。 トナーカートリッジが装着されたドラムユニットを示す断面図である。 ドラムユニットが引き出し位置に位置する状態を示す断面図である。 現像ユニットの斜視図(a),(b)である。 現像ユニットの断面図である。 ドラムユニットの斜視図である。 第1実施形態における、ドラムユニットにおけるコネクタ、中継基板、サブ中継基板および配線を示す斜視図である。 カラープリンタを上から見た図であり、トナーセンサ、中継基板、サブ中継基板、コネクタおよび本体基板の配置を説明する図である。 第1実施形態における、本体基板、中継基板、サブ中継基板、トナーメモリおよびトナーセンサの接続を説明する回路図である。 サブ中継基板のアース接続線の接続を説明する回路図である。 第2実施形態における、本体基板、中継基板、サブ中継基板、トナーメモリおよびトナーセンサの接続を説明する回路図である。 第2実施形態における、ドラムユニットにおけるコネクタ、中継基板、サブ中継基板および配線を示す斜視図である。 第3実施形態における、本体基板、中継基板、サブ中継基板、トナーメモリおよびトナーセンサの接続を説明する回路図である。 第4実施形態における、本体基板、中継基板、サブ中継基板、トナーメモリおよびトナーセンサの接続を説明する回路図である。
次に、本開示の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1は、装置本体10と、シート供給部20と、画像形成部30と、排出部90と、本体制御部100とを備えている。
装置本体10は、開口10Aと、フロントカバー11と、本体コネクタ12とを有している。フロントカバー11は、開口10Aを開ける開位置(図3参照)と、開口10Aを閉じる閉位置(図1参照)とを移動可能である。詳しくは、フロントカバー11は、開位置と閉位置との間で回動可能である。本体コネクタ12は、装置本体10内に位置する。本体コネクタ12は、本体制御部100と電気的に接続されている。
シート供給部20は、供給トレイ21と、シート搬送機構22とを備えている。供給トレイ21は、シートSを収容する。シート搬送機構22は、供給トレイ21からシートSを画像形成部30へ搬送する。
画像形成部30は、スキャナユニット40と、ドラムユニット50と、転写部材70と、定着装置80とを備えている。
スキャナユニット40は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。スキャナユニット40は、レーザビームを、感光体ドラム51に出射する。
ドラムユニット50は、装置本体10に対して、開口10Aを介して第1方向に移動可能となっている。
ドラムユニット50は、装置本体10に対して、ドラムユニット50が装置本体10内に位置する収容位置と、装置本体10から引き出された引き出し位置との間で第1方向に移動可能となっている。すなわち、ドラムユニット50は、カラープリンタ1に装着または取り外し可能である。
図2に示すように、ドラムユニット50は、複数の感光体ドラム51と、複数の現像ユニット60とを有する。具体的に、ドラムユニット50は、4つのトナーカートリッジTCと、4つの感光体ドラム51と、4つのスコロトロン帯電器52と、4つのクリーニングローラ53と、4つの現像ユニット60と、シートガイド54と、コネクタ55とを有する。
トナーカートリッジTCは、非磁性体であるトナーを収容している。図3に示すように、トナーカートリッジTCは、ドラムユニット50に装着、または、取り外し可能となっている。詳しくは、トナーカートリッジTCは、感光体ドラム51の軸方向(以下の説明では単に「軸方向」という。)に直交する方向に装着、または、取り外し可能となっている。
本実施形態では、トナーカートリッジTCは、第1色の一例としてのイエロー(Y)のトナーを収容する第1トナーカートリッジTCYと、第2色の一例としてのマゼンタ(M)のトナーを収容する第2トナーカートリッジTCMと、第3色の一例としてのシアン(C)のトナーを収容する第3トナーカートリッジTCCと、第4色の一例としてのブラック(K)のトナーを収容する第4トナーカートリッジTCKと、を含む。なお、第1色~第4色は、任意に変更可能である。
トナーカートリッジTCは、トナーメモリTMを有する。トナーメモリTMは、トナーカートリッジTCに関するトナーカートリッジ情報を記憶する。また、トナーメモリTMは、トナーセンサ66により検出された情報を記憶しても良い。トナーカートリッジ情報は、各トナーカートリッジTCを識別可能な識別情報と、各トナーカートリッジTCのトナー寿命情報との少なくともいずれかである。識別情報は、例えば、シリアルナンバーである。トナー寿命情報は、例えば、磁気ローラ61または第1オーガ63の累積回転数、使用済みのドットカウント、トナーの残量の少なくとも1つである。
本実施形態では、トナーメモリTMは、第1トナーカートリッジTCYに対応した第1トナーメモリTMYと、第2トナーカートリッジTCMに対応した第2トナーメモリTMMと、第3トナーカートリッジTCCに対応した第3トナーメモリTMCと、第4トナーカートリッジTCKに対応した第4トナーメモリTMKと、を含む。
第1トナーメモリTMYは、第1トナーカートリッジTCYに関する第1トナーカートリッジ情報を記憶する。第2トナーメモリTMMは、第2トナーカートリッジTCMに関する第2トナーカートリッジ情報を記憶する。第3トナーメモリTMCは、第3トナーカートリッジTCCに関する第3トナーカートリッジ情報を記憶する。第4トナーメモリTMKは、第4トナーカートリッジTCKに関する第4トナーカートリッジ情報を記憶する。
感光体ドラム51は、軸方向に延びる第1軸X1について回転可能である。軸方向は、第1方向と交差する方向である。詳しくは、軸方向は、第1方向と直交する方向である。4つの感光体ドラム51は、第1方向に並んでいる。
スコロトロン帯電器52は、感光体ドラム51を帯電させる帯電器である。なお、スコロトロン帯電器52の代わりに、帯電ローラが用いられてもよい。クリーニングローラ53は、感光体ドラム51をクリーニングするローラである。なお、クリーニングローラ53の代わりに、クリーニングブレードが用いられてもよい。
4つの現像ユニット60は、第1方向に並んでいる。現像ユニット60は、トナーカートリッジTCと感光体ドラム51との間に位置する。現像ユニット60は、磁気ローラ61と、現像容器62と、第1オーガ63と、第2オーガ64と、層厚規制部材65と備えている。第1オーガ63は、搬送部材の一例である。
磁気ローラ61は、感光体ドラム51にトナーを供給するローラである。図2に示すように、磁気ローラ61は、磁気軸部材61Aと、磁気スリーブ61Bとを有する。磁気軸部材61Aは、周方向に異なる磁極が所定パターンで配置されている。磁気軸部材61Aは、例えば、複数の永久磁石が埋設された円柱状の部材である。磁気軸部材61Aは、現像容器62に固定される。
磁気スリーブ61Bは、例えば、非磁性金属材料を主体とする円筒状部材からなる。磁気スリーブ61Bは、磁気軸部材61Aを中心として回転可能である。磁気スリーブ61Bは、磁気軸部材61Aの磁力によりキャリアを保持する。トナーとキャリアは、現像容器62内で攪拌されることで摩擦帯電し、磁気ローラ61上では、トナーは、キャリアに静電的に保持される。
磁気ローラ61は、トナーカートリッジTCと感光体ドラム51との間に位置する。磁気スリーブ61Bは、軸方向に延びる第2軸X2について回転可能となっている。すなわち、磁気ローラ61は、軸方向に延びる第2軸X2について回転可能である。磁気ローラ61は、感光体ドラム51の表面と向かい合っている。磁気ローラ61は、感光体ドラム51の表面から離れている。
現像容器62は、磁性体であるキャリアを収容する容器である。キャリアは、例えば鉄粉である。現像容器62は、補給口62Aを有する。補給口62Aは、トナーカートリッジTCからトナーが補給されることを許容する。補給口62Aは、第1オーガ63および第2オーガ64に対して磁気ローラ61とは反対側に位置する。
現像器62は、第1トナーカートリッジTCYが取り付けられる第1現像容器62Yと、第2トナーカートリッジTCMが取り付けられる第2現像容器62Mと、第3トナーカートリッジTCCが取り付けられる第3現像容器62Cと、第4トナーカートリッジTCKが取り付けられる第4現像容器62Kと、を含む。
補給口62Aは、第1オーガ63および第2オーガ64より上に位置する。詳しくは、補給口62Aは、第1オーガ63の上に位置する。第2軸X2は、第1オーガ63および第2オーガ64より下に位置する。詳しくは、第2軸X2は、第2オーガ64の下に位置する。トナーカートリッジTCが現像容器62に取り付けられると、補給口62Aから現像容器62にトナーを補給可能になる。
図4(a),(b)に示すように、補給口62Aは、軸方向における現像容器62の一端部に位置する。
図2に示すように、第1オーガ63および第2オーガ64は、現像容器62内に位置する。第1オーガ63は、第2方向に延びる第3軸X3について回転可能である。第2オーガ64は、第2方向に延びる第4軸X4について回転可能である。第1オーガ63は、第1方向で第2オーガ64と並んでいる。第1オーガ63は、第2オーガ64よりも補給口62Aの近くに位置する。
層厚規制部材65は、磁気ローラ61上のトナーの層の厚さを規制する部材である。層厚規制部材65は、磁気ローラ61とは非接触となっている。層厚規制部材65は、第1オーガ63および第2オーガ64より下に位置する。詳しくは、層厚規制部材65は、第1オーガ63の下に位置する。
層厚規制部材65は、第1方向において、磁気ローラ61と並んでいる。第2軸X2は、第1方向において、層厚規制部材65と第1軸X1の間に位置する。
シートガイド54は、シートSを感光体ドラム51に向けて案内するガイドである。シートガイド54は、第1方向において、感光体ドラム51と並んでいる。シートガイド54は、4つの感光体ドラム51よりも、シートSの搬送方向の上流に位置する。
シートSの搬送方向において最も上流に位置する磁気ローラ61は、シートガイド54と第2オーガ64との間に位置する。シートSの搬送方向において最も上流に位置する層厚規制部材65は、シートガイド54と第1オーガ63との間に位置する。
コネクタ55は、ドラムユニット50の外表面に位置する。詳しくは、コネクタ55は、現像ユニット60を支持するフレームの外表面に位置する。
図1に示すように、転写部材70は、感光体ドラム51上のトナー像をシートSに転写する部材である。転写部材70は、シート供給部20とドラムユニット50との間に位置する。転写部材70は、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、搬送ベルト73と、転写ローラ74とを備えている。
駆動ローラ71および従動ローラ72は、第1方向に離間している。駆動ローラ71および従動ローラ72は、エンドレスベルトからなる搬送ベルト73を支持している。転写ローラ74は、搬送ベルト73の内側に位置する。転写ローラ74は、感光体ドラム51との間で搬送ベルト73を挟持する。
定着装置80は、加熱ローラ81と、加圧ローラ82とを備えている。加圧ローラ82は、加熱ローラ81との間でシートSを挟む。
画像形成部30では、スコロトロン帯電器52が、感光体ドラム51の表面を帯電する。その後、スキャナユニット40は、感光体ドラム51の表面を露光する。これにより、感光体ドラム51上に静電潜像が形成される。
トナーカートリッジTCは、現像容器62内にトナーを補給する。第1オーガ63は、現像容器62内のトナーとキャリアを第2オーガ64に搬送する。第2オーガ64は、トナーを感光体ドラム51上の静電潜像に供給する。これにより、感光体ドラム51上にトナー像が形成される。
搬送ベルト73は、シートSを搬送する。シートSは、感光体ドラム51と転写ローラ74の間を通過する。この際、感光体ドラム51上のトナー像が、シートSに転写される。その後、シートSは、加熱ローラ81と加圧ローラ82の間を通過する。この際、シートS上のトナー像が熱定着される。
排出部90は、複数の搬送ローラ91を備えている。搬送ローラ91は、シートSを装置本体10の外に排出する。
本体制御部100は、例えば、CPU、RAM、ROMおよび入出力回路を備えており、装着されたカートリッジの情報やROMに記憶されたプログラムまたはデータなどに基づいて演算処理を行うことによって、カラープリンタ1を制御する。
図1に示すように、コネクタ55は、ドラムユニット50がカラープリンタ1に装着された場合に、カラープリンタ1に電気的に接続される。具体的に、コネクタ55は、ドラムユニット50が装置本体10に装着された場合に、本体コネクタ12と接触し、かつ、本体コネクタ12と電気的に接続される。ドラムユニット50にトナーカートリッジTCが装着された状態で、コネクタ55が本体コネクタ12と電気的に接続された場合、本体制御部100は、トナーメモリTMからトナーカートリッジ情報を取得、または、トナーメモリTMに情報を書込可能となる。
図4(a),(b)に示すように、現像ユニット60は、トナーセンサ66を有する。複数の現像ユニット60は、それぞれトナーセンサ66を有している。
トナーセンサ66は、第1現像容器内62Yのトナー量を測定可能な第1トナーセンサ66Yと、第2現像容器62M内のトナー量を測定可能な第2トナーセンサ66Mと、第3現像容器62C内のトナー量を測定可能な第3トナーセンサ66Cと、第4現像容器62K内のトナー量を測定可能な第4トナーセンサ66Kと、を含む。
トナーセンサ66は、軸方向において、補給口62Aとは反対側に位置する。具体的に、トナーセンサ66は、軸方向における現像容器62の他端部に位置する。他端部は、軸方向において、補給口62Aが位置する現像容器62の一端部とは反対側の端部である。
トナーセンサ66は、現像容器62内のトナー量を測定可能である。本実施形態では、トナーセンサ66は、透磁率を測定可能な磁気センサである。トナーセンサ66は、本体部66Aと、測定部66Bを有する。図5に示すように、本体部66Aは、現像容器62の外側に位置する。測定部66Bは、現像容器62が有する孔に入り、現像容器62内のトナーおよびキャリアと接触する。測定部66Bは、円板形状を有している。測定部66Bは、透磁率を測定する。トナーセンサ66が測定した信号は、本体制御部100に送られる。これにより、本体制御部100は、トナーセンサ66から送られた信号から現像容器62内のトナー量を判定可能である。本実施形態では、トナーセンサ66が測定した信号は、電圧値であり、現像容器62内のトナー量が変化すると、トナーセンサ66から出力される電圧値が変化する。
現像容器62は、第1収容室62Bと、第2収容室62Cと、仕切り壁62Dと、供給開口62Eと、回収開口62Fとを有する。第1収容室62Bは、第1オーガ63を収容する空間である。第2収容室62Cは、第2オーガ64を収容する空間である。第1収容室62B内および第2収容室62C内には、トナーおよびキャリアが入っている。
仕切り壁62Dは、第1収容室62Bと第2収容室62Cとを仕切る壁である。供給開口62Eは、仕切り壁62Dの軸方向における一端に位置する。供給開口62Eは、第1収容室62Bと第2収容室62Cとに繋がっている。供給開口62Eは、第1収容室62Bから第2収容室62Cへのトナーおよびキャリアの移動を許容する。
回収開口62Fは、仕切り壁62Dの軸方向における他端に位置する。回収開口62Fは、第1収容室62Bと第2収容室62Cとに繋がっている。回収開口62Fは、第2収容室62Cから第1収容室62Bへのトナーおよびキャリアの移動を許容する。
補給口62Aは、第1収容室62Bに繋がっている。補給口62Aから供給開口62Eまでの距離は、補給口62Aから回収開口62Fまでの距離よりも大きい。
第1オーガ63は、軸方向における現像容器62の一端60Aから他端60Bに向けてトナーとキャリアを搬送する。具体的に、第1オーガ63は、補給口62Aから第1収容室62Bに補給されたトナーを、キャリアとともに供給開口62Eに搬送する。
第2オーガ64は、軸方向における現像容器62の他端60Bから一端60Aに向けてトナーとキャリアを搬送する。具体的に、第2オーガ64は、供給開口62Eから第2収容室62Cに供給されたトナーを、キャリアとともに軸方向の他端に向けて搬送する。第2オーガ64によって軸方向に搬送されるトナーは、磁気ローラ61の磁力によって、磁気ローラ61の表面に付着する。第2オーガ64によって現像容器62の他端に搬送されたトナーおよびキャリアは、回収開口62Fを介して第1収容室62Bに移動する。
このようにして、第1オーガ63および第2オーガ64は、補給口62Aから磁気ローラ61に向けてトナーとキャリアを搬送可能である。また、第1オーガ63および第2オーガ64は、現像容器62内のキャリアおよびトナーを循環するようになっている。
図6に示すように、ドラムユニット50は、第3側板W3と、第4側板W4と、前板W5と、後板W6とを有する。第3側板W3、第4側板W4、前板W5および後板W6は、感光体ドラム51および現像ユニット60を支持するフレームの一例である。第3側板W3、第4側板W4、前板W5および後板W6は、例えば樹脂からなる。
各現像ユニット60は、軸方向において、第3側板W3と第4側板W4との間に位置する。前板W5は、第3側板W3および第4側板W4の第1方向の一端に位置する。後板W6は、第3側板W3および第4側板W4の第1方向の他端に位置する。
ドラムユニット50が装置本体10に装着された場合、本体制御部100は、ドラムユニット50の各部材と通信してドラムユニット50の各部材を制御する。ここで、図7~図9を参照してカラープリンタ1とドラムユニット50の電気的接続と、本体制御部100が実行する制御とを説明する。
図9に示すように、カラープリンタ1は、本体基板5と、本体コネクタ12とを備え、本体基板5に、本体制御部100と、メモリ電源電圧生成部101と、センサ電源電圧生成部102と、制御電圧生成部103とを備える。本実施形態では、制御電圧生成部103は、複数のトナーセンサ66に対応して複数設けられている。
メモリ電源電圧生成部101は、入力電圧を変圧して、トナーメモリTMを作動させるための電圧であるメモリ電源電圧を生成する。本実施形態では、メモリ電源電圧生成部101は、24Vの入力電圧を3.3Vに変圧する。
センサ電源電圧生成部102は、入力電圧を変圧して、トナーセンサ66を作動させるための電圧であるセンサ電源電圧を生成する。本実施形態では、センサ電源電圧生成部102は、24Vの入力電圧を5.3Vに変圧する。
制御電圧生成部103は、入力電圧を変圧して、トナーセンサ66の測定信号を制御するための電圧である制御電圧を生成する。本実施形態では、制御電圧生成部103は、本体制御部100により制御され、24Vの入力電圧を変圧して、各トナーセンサ66の測定信号に適した制御電圧を生成する。生成された制御電圧は、トナーセンサに出力される。なお、本実施形態において、各トナーセンサ66に適した制御電圧とは、トナー量が変化したときに、トナーセンサ66の出力する電圧値の変化量が大きくなる電圧である。
例えば、制御電圧生成部103はスイッチングレギュレータであり、入力された直流電圧をPWM制御によりパルス電圧にし、このパルス電圧を平滑化することで所定の直流電圧に変換する。
図7に示すように、ドラムユニット50は、コネクタ55と、中継基板58と、サブ中継基板59と、をさらに備える。本実施形態では、ドラムユニット50は、複数のトナーカートリッジTCを装着可能であり、複数の現像容器62と、複数のトナーセンサ66と、複数のトナーメモリTMと、複数のサブ中継基板59と、複数のケーブルCAと、をさらに備える。複数のトナーセンサ66は、複数の現像容器62のそれぞれに対応して設けられている。複数のトナーメモリTMは、複数の現像容器62のそれぞれに対応して設けられている。複数のサブ中継基板59は、複数のトナーセンサ66および複数のトナーメモリTMに対応して設けられている。複数のケーブルCAは、複数のサブ中継基板59と中継基板58を接続する。
図8に示すように、コネクタ55は、ドラムユニット50の後板W6に位置する。コネクタ55は、ドラムユニット50が装置本体10に装着された場合、本体コネクタ12と接続される。
中継基板58は、ドラムユニット50の後板W6の内面に位置する。中継基板58は、コネクタ55に電気的に接続されている。図9に示すように、中継基板58は、リセット端子T1と、メモリ電源電圧端子T2と、センサ電源電圧端子T3と、接地端子T4と、センサ端子T5と、中継基板メモリ58Mと、マルチプレクサ58Pと、を有する。
リセット端子T1は、リセット信号を本体制御部100と中継基板58の間で伝達するための端子である。
メモリ電源電圧端子T2は、本体制御部100からメモリ電源電圧が入力される端子である。このメモリ電源電圧端子T2から入力されたメモリ電源電圧が、トナーメモリTM、中継基板メモリ58Mおよびマルチプレクサ58Pに供給される、すなわち、中継基板58は、トナーメモリTMを作動させるための電圧であるメモリ電源電圧がカラープリンタ1から入力され、メモリ電源電圧をサブ中継基板59を介してトナーメモリTMに出力する。
センサ電源電圧端子T3は、本体制御部100からセンサ電源電圧が入力される端子である。このセンサ電源電圧端子T3から入力されたセンサ電源電圧が、トナーセンサ66に供給される。すなわち、中継基板58は、トナーセンサ66を作動させるための電圧であるセンサ電源電圧がカラープリンタ1から入力され、センサ電源電圧をサブ中継基板59を介してトナーセンサ66に出力する。
接地端子T4は、本体制御部100の接地線と中継基板58の接地線を接続するための端子である。この接地端子T4に、トナーメモリTM、トナーセンサ66、中継基板メモリ58Mおよびマルチプレクサ58Pの接地端子が接続される。すなわち、中継基板58は、トナーメモリTM、トナーセンサ66、中継基板メモリ58Mおよびマルチプレクサ58Pの接地線を1つにまとめている。
センサ端子T5は、トナーセンサ66で測定された測定信号を本体制御部100に出力するための端子である。すなわち、中継基板58は、トナーセンサ66とコネクタ55を電気的に接続してトナーセンサ66が測定した測定信号をカラープリンタ1の本体制御部100へ通信する。センサ端子T5は、複数のトナーセンサ66のそれぞれに対応して複数設けられている。
中継基板メモリ58Mは、記憶素子を有し、ドラムユニット50に関するドラムユニット情報と、トナーセンサ66の制御電圧情報と、を記憶する記憶領域を有している。本実施形態では、中継基板メモリ58Mの記憶領域には、複数のトナーセンサ66のそれぞれに対応する制御電圧情報が記憶されている。
中継基板メモリ58には、第1トナーセンサ66Yに関する制御電圧情報である第1制御電圧情報と、第2トナーセンサ66Mに関する制御電圧情報である第2制御電圧情報と、第3トナーセンサ66Cに関する制御電圧情報である第3制御電圧情報と、第4トナーセンサ66Kに関する制御電圧情報である第4制御電圧情報と、が記憶されている。
ドラムユニット情報は、ドラムユニット50を識別可能な識別情報と、感光体ドラム51のドラム寿命情報との少なくともいずれかである。識別情報は、例えば、シリアルナンバーである。ドラム寿命情報は、例えば、感光体ドラム51の累積回転数、感光体ドラム51を用いての累積印刷枚数、および感光体ドラム51を用いての累積ドットカウント数の少なくとも1つである。
制御電圧情報は、制御電圧を生成するための情報であり、本実施形態では、一例として、トナーセンサ66の測定信号を制御するための電圧値である。トナーセンサ66は、測定するトナーの種類、例えば、色の違いによるトナーごとに適切な制御電圧が異なる。また、トナーセンサ66の製品のバラツキによっても適切な制御電圧が異なる。トナーセンサ66は、適切な制御電圧でなくとも測定が可能な場合もあるが、適切な制御電圧で測定すると現像容器62内のトナー量の測定の精度が向上する。本実施形態では、制御電圧情報は、ドラムユニット50の製造時に測定され、予め中継基板メモリ58Mに記憶されている。
中継基板メモリ58Mは、3つの電気接点を有している。3つの電気接点は、メモリ電源電圧を伝達するための電気接点(VCC)と、中継基板メモリ58Mにクロック信号を伝達すると共に中継基板メモリ58Mのデータを伝達するための電気接点(SWI)と、中継基板メモリ58Mを接地するための電気接点(GND)である。
中継基板58は、コネクタ55とトナーメモリTMとを電気的に中継し、トナーメモリTMに記憶された情報をカラープリンタ1へ通信する。すなわち、中継基板58は、中継基板メモリ58Mに記憶された制御電圧情報をカラープリンタ1へ通信する。
具体的には、マルチプレクサ58Pは、複数のトナーメモリTMと通信した信号を1つの信号にまとめる。本実施形態では、マルチプレクサ58Pは、4つトナーメモリTMとの通信信号を1つの信号に多重化している。これにより、中継基板58と本体基板5を接続する通信線の数を少なくすることができる。
また、マルチプレクサ58Pは、本体制御部100から送られてきたデータに関する通信信号を複数のトナーメモリTMに分配している。さらに、マルチプレクサ58Pは、本体制御部100から送られたクロック信号を複数のトナーメモリTMに分配している。
複数のサブ中継基板59は、第1トナーカートリッジTCYに対応した第1サブ中継基板59Yと、第2トナーカートリッジTCMに対応した第2サブ中継基板59Mと、第3トナーカートリッジTCCに対応した第3サブ中継基板59Cと、第4トナーカートリッジTCKに対応した第4サブ中継基板59Kと、を含む。
各サブ中継基板59は、第4側板W4の内面に配置されている。本実施形態では、4つのサブ中継基板59Y,59M,59C,59Kが第1方向に並んでいる。
各サブ中継基板59は、それぞれ中継基板58と複数のケーブルCAで接続されている。サブ中継基板59は、トナーセンサ66が測定した測定信号を中継基板58およびコネクタ55を介して本体基板5へ通信する。
図7に示すように、サブ中継基板59は、読取接点59Aと、センサコネクタ59Bと、を有する。読取接点59Aは、トナーカートリッジTCがドラムユニット50に装着された場合に、トナーメモリTMと接触してトナーカートリッジ情報を読み取るための接点である。センサコネクタ59Bは、トナーセンサ66が接続されるコネクタである。
詳しくは、第1サブ中継基板59Yは、第1トナーメモリTMYと接触して第1トナーカートリッジ情報を読み取る第1読取接点59AYと、第1トナーセンサ66Yが接続される第1センサコネクタ59BYと、を有する。第2サブ中継基板59Mは、第2トナーメモリTMMと接触して第2トナーカートリッジ情報を読み取る第2読取接点59AMと、第2トナーセンサ66Mが接続される第2センサコネクタ59BMと、を有する。第3サブ中継基板59Cは、第3トナーメモリTMCと接触して第3トナーカートリッジ情報を読み取る第3読取接点59ACと、第3トナーセンサ66Cが接続される第3センサコネクタ59BCと、を有する。第4サブ中継基板59Kは、第4トナーメモリTMKと接触して第4トナーカートリッジ情報を読み取る第4読取接点59AKと、第4トナーセンサ66Kが接続される第4センサコネクタ59BKと、を有する。
ケーブルCAは、第1サブ中継基板59Yと中継基板58とを接続する第1ケーブルCAYと、第2サブ中継基板59Mと中継基板58とを接続する第2ケーブルCAMと、第3サブ中継基板59Cと中継基板58とを接続する第3ケーブルCACと、第4サブ中継基板59Kと中継基板58とを接続する第4ケーブルCAKとを有する。
各読取接点59Aは、3つの電気接点を含む。3つの電気接点は、トナーカートリッジTCがドラムユニット50に装着された場合に、トナーメモリTMの3つの電気接点とそれぞれ接触する。図9に示すように、3つの電気接点は、メモリ電源電圧を伝達するための電気接点(VCC)と、トナーメモリTMにクロック信号を伝達すると共にトナーメモリTMのデータを伝達するための電気接点(SWI)と、トナーメモリTMを接地するための電気接点(GND)である。
メモリ電源電圧は、トナーメモリTMを作動させるための電圧である。本実施形態では、メモリ電源電圧は、3.3Vである。
センサコネクタ59Bは、4つの電気接点を有している。4つの電気接点は、トナーセンサ66の4つの電気接点とそれぞれ接触する。4つの電気接点は、センサ電源電圧を伝達するための電気接点(VCC)と、トナーセンサ66に制御電圧を伝達するための電気接点(Vctrl)と、トナーセンサ66が測定した測定信号を伝達するための電気接点(Vout)と、トナーセンサ66を接地するための電気接点(GND)である。
センサ電源電圧は、トナーセンサ66を作動させるための電圧である。本実施形態では、センサ電源電圧は、5.3Vである。また、トナーセンサ66が測定した測定信号は、アナログ信号である。
図10に示すように、サブ中継基板59は、第1アース接点E1と、第2アース接点E2と、第3アース端子E3と、アース接続線ECLと、を有する。第1アース接点E1は、トナーセンサ66の接地端子が接続される接点である。第2アース接点E2は、トナーメモリTMの接地端子が接続される接点である。第3アース端子E3は、中継基板58の接地端子が接続される端子である。アース接続線ECLは、第1アース接点E1、第2アース接点E2、および、第3アース端子E3を接続する接続線である。アース接続線ECLは、トナーセンサ66とトナーメモリTMの接地を共通化する接続線である。本実施形態では、アース接続線ECLは、プリント基板上の導体パターンである。
本体制御部100は、中継基板メモリ58Mから制御電圧情報を読み込み、読み込んだ制御電圧情報に基づいて、制御電圧生成部103に制御電圧を生成させる。本体制御部100は、中継基板58とサブ中継基板59とを介して、生成させた制御電圧をトナーセンサ66へ供給する。
そして、本体制御部100は、トナーセンサ66が測定した測定信号を中継基板58とサブ中継基板59とを介して受け、測定信号から現像容器62内のトナー量を算出する。
以上説明した本実施形態のドラムユニット50によれば、次のような効果を奏することができる。
ドラムユニット50は、トナーセンサ66が測定した信号がサブ中継基板59および中継基板58を介して本体基板5へ通信される。このため、ドラムユニットの配線を少なくすることができる。
また、サブ中継基板59は、トナーセンサ66の接地端子が接続される第1アース接点E1と、トナーメモリTMの接地端子が接続される第2アース接点E2と、中継基板58の接地端子が接続される第3アース端子E3と、を接続するアース接続線ECLと、を有する。このため、トナーセンサ66とトナーメモリTMの接地を共通化して、ドラムユニット50の配線を少なくできる。
次に、第2実施形態について、図11を参照しながら詳細に説明する。ここでは、第1実施形態と異なる部分のみ説明し、共通する部分は説明を省略する。
図11に示すように、第2実施形態の中継基板58Aは、メモリ電源電圧生成部201と、センサ電源電圧生成部202と、制御電圧生成部203と、中継基板制御部200と、中継基板メモリ58Mと、接地端子T4と、を有している。
第1実施形態では、メモリ電源電圧生成部101、センサ電源電圧生成部102および制御電圧生成部103が本体基板5にあったのに対し、第2実施形態では、メモリ電源電圧生成部201、センサ電源電圧生成部202および制御電圧生成部203が中継基板58Aに配置されている。センサ電源電圧、メモリ電源電圧および制御電圧が中継基板58Aにおいて24Vの入力電圧から変圧される。このため、中継基板58Aは、メモリ電源電圧生成部201で生成されたメモリ電源電圧をトナーセンサ66に出力する。また、中継基板58Aは、センサ電源電圧生成部202で生成されたセンサ電源電圧をトナーメモリTMに出力する。また、中継基板58は、制御電圧生成部203で生成させた制御電圧をトナーセンサ66へ供給する。
中継基板制御部200は、例えば、CPU、RAM、ROMおよび入出力回路を備えており、RAM、ROMに記憶されたプログラムまたはデータなどに基づいて演算処理を行うことによって、トナーセンサ66やトナーメモリTMから取得した信号を処理し、また、制御電圧生成部203を制御して制御電圧を生成させる。
中継基板制御部200は、4つの端子と、マルチプレクサ200Pと、AD変換回路200Kと、接地端子T4と、を有している。
4つの端子は、電源電圧端子(VCC)と、接地端子(GND)と、リセット信号を本体制御部100と中継基板制御部200の間で伝達するための端子(RST)と、中継基板制御部200にクロック信号を伝達と共に中継基板制御部200のシリアルデータを伝達するための端子(SDATA)である。
マルチプレクサ200Pは、複数のトナーメモリTMと通信した信号を1つの信号にまとめるものである。マルチプレクサ200Pによって複数のトナーメモリTMのデータはシリアルデータとして本体制御部100に通信される。また、マルチプレクサ200Pは、1つの配線によって本体制御部100から送られてきたシリアルデータを複数のトナーメモリTMに分配している。
AD変換回路200Kは、トナーセンサ66が測定したトナー量のアナログ信号である測定信号を、デジタルデータに変換する回路である。中継基板制御部200は、トナーセンサ66が測定したトナー量のアナログ信号である測定信号を、デジタルデータに変換し、複数のトナーメモリTMのデータと共にシリアルデータ(SDATA)化して本体制御部100へ通信する。
中継基板制御部200は、中継基板メモリ58Mから制御電圧情報を読み込み、読み込んだ制御電圧情報に基づいて、制御電圧生成部203にトナーセンサ66の制御電圧を生成させる。第1実施形態では、制御電圧生成部103は、複数のトナーセンサ66に対応して複数設けられていたのに対し、第2実施形態では、制御電圧生成部203は1つだけ設けられている。中継基板制御部200は、1つの制御電圧生成部203を制御して、複数のトナーセンサ66に対して制御電圧を異なるタイミングで供給する。
接地端子T4は、本体制御部100の接地線と中継基板58Aの接地線を接続するための端子である。この接地端子T4に、トナーメモリTM、トナーセンサ66、中継基板メモリ58Mおよび中継基板制御部200の接地端子が接続される。すなわち、中継基板58Aは、トナーメモリTM、トナーセンサ66、中継基板メモリ58Mおよび中継基板制御部200の接地線を1つにまとめている。
上述した第2実施形態のドラムユニット50によっても、ドラムユニット50の配線が複雑化することを抑制できる。また、第1実施形態では、コネクタ55の端子ピンが14本であったのに対し、第2実施形態では、コネクタ55Aの端子ピンを4本とすることができる。
また、第2実施形態では、トナーメモリTMから入力された信号を中継基板58Aでアナログ信号からデジタルデータに変換するので、デジタルデータよりもノイズの影響を受けやすいアナログ信号の伝達部分が少なくなり、ノイズの影響を抑制できる。
また、第2実施形態では、中継基板58でセンサ電源電圧を生成する。そのため、センサ電源電圧生成部202とトナーセンサ66とを繋ぐ配線を短くすることができるので、配線抵抗による電圧降下を抑制し、適正な電圧をトナーセンサ66に供給することができる。
また、第2実施形態では、中継基板58Aでメモリ電源電圧を生成する。そのため、メモリ電源電圧生成部201とトナーメモリTMとを繋ぐ配線を短くすることができるので、配線抵抗による電圧降下を抑制し、適正な電圧をトナーメモリTMに供給することができる。
また、トナーセンサ66の測定信号を制御する制御電圧を中継基板58Aの制御電圧生成部203で生成する。そのため、制御電圧生成部203とトナーセンサ66とを繋ぐ配線を短くすることができるので、適正な制御電圧をトナーセンサ66に供給することができる。さらに、中継基板制御部200は、1つの制御電圧生成部203を制御して、複数のトナーセンサ66に対して制御電圧を異なるタイミングで供給するので、制御電圧生成部203を複数設ける必要がなくなる。
次に、第3実施形態について、図12、図13を参照しながら詳細に説明する。ここでは、第1実施形態と異なる部分のみ説明し、共通する部分は説明を省略する。
第1実施形態では、複数のサブ中継基板59がそれぞれ中継基板58に接続されていたのに対し、第3実施形態では、複数のサブ中継基板159が直列に接続されている。
具体的に、図12に示すように、中継基板58は、複数のサブ中継基板159のうち、第1サブ中継基板159Yのみと第1ケーブルCA1で接続されている。すなわち、第1ケーブルCA1は、第1サブ中継基板159Yと中継基板58とを接続する。
第2サブ中継基板159Mは、第1サブ中継基板159Yと第2ケーブルCA2で接続されている。すなわち、第2ケーブルCA2は、第1サブ中継基板159Yと第2サブ中継基板159Mとを接続する。第2サブ中継基板159Mは、第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。図13に示すように、トナーメモリTMの4つの電気接点(VCC,CLK,DATA,GND)は、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。また、トナーセンサ66の4つの電気接点(VCC,Vctrl,Vout,GND)は、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。
図12に戻り、第3サブ中継基板159Cは、第2サブ中継基板159Mと第3ケーブルCA3で接続されている。すなわち、第3ケーブルCA3は、第2サブ中継基板159Mと第3サブ中継基板159Cとを接続する。第3サブ中継基板159Cは、第1サブ中継基板159Yおよび第2サブ中継基板159Mを介して中継基板58と接続されている。図13に示すように、トナーメモリTMの4つの電気接点(VCC,CLK,DATA,GND)は、第3サブ中継基板159C、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。また、トナーセンサ66の4つの電気接点(VCC,Vctrl,Vout,GND)は、第3サブ中継基板159C、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。
図12に戻り、第4サブ中継基板159Kは、第3サブ中継基板159Cと第4ケーブルCA4で接続されている。すなわち、第4ケーブルCA4は、第3サブ中継基板159Cと第4サブ中継基板159Kとを接続する。第4サブ中継基板159Kは、第1サブ中継基板159Y、第2サブ中継基板159Mおよび第3サブ中継基板159Cを介して中継基板58と接続されている。図13に示すように、トナーメモリTMの4つの電気接点(VCC,CLK,DATA,GND)は、第4サブ中継基板159K、第3サブ中継基板159C、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。また、トナーセンサ66の4つの電気接点(VCC,Vctrl,Vout,GND)は、第4サブ中継基板159K、第3サブ中継基板159C、第2サブ中継基板159Mおよび第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されている。
この第3実施形態によれば、第2サブ中継基板159Mは、第1サブ中継基板159Yを介して中継基板58と接続されるため、第2サブ中継基板159Mと中継基板58を接続するケーブルが必要なくなる。また、第3サブ中継基板159Cは、第1サブ中継基板159Yおよび第2サブ中継基板159Mを介して中継基板58と接続されるため、第3サブ中継基板159Cと中継基板58を接続するケーブルが必要なくなる。また、第4サブ中継基板159Kは、第1サブ中継基板159Y、第2サブ中継基板159Mおよび第3サブ中継基板159Cを介して中継基板58と接続されるため、第4サブ中継基板159Kと中継基板58を接続するケーブルが必要なくなる。このため、ケーブルによる配線が複雑になるのを抑制できる。
以上に本開示の実施形態について説明したが、本開示は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
上述した実施形態では、トナーメモリTMが3つの電気接点(VCC、SWI、GND)を有していたが、この構成に限られない。例えば、図14に示す第4実施形態ように、トナーメモリTMが4つの電気接点を有する構成であってもよい。この場合における4つの電気接点は、メモリ電源電圧を伝達するための電気接点(VCC)と、トナーメモリTMにクロック信号を伝達するための電気接点(CLK)と、トナーメモリTMのデータを伝達するための電気接点(DATA)と、トナーメモリTMを接地するための電気接点(GND)である。
上述した実施形態では、トナーセンサは、透磁率を測定可能な磁気センサであったが、トナーの量または撹拌トルクを測定する物理センサであってもよく、トナーの透過光または反射率を測定する光学センサであってもよい。
上述した実施形態では、ドラムユニット情報と、制御電圧情報と、の両方が1つの中継基板メモリに記憶される構成であったが、中継基板メモリを複数配置して、ドラムユニット情報と、制御電圧情報と、を別々のメモリに記憶させてもよい。
上述した実施形態では、制御電圧情報は、ドラムユニット50の製造時に測定され、予め中継基板メモリ58Mに記憶されている構成であったが、これに限られない。
例えば、本体制御部100は、新品のドラムユニット50がカラープリンタ1に装着された場合、トナーセンサ66によりトナー量を測定し、測定したトナー量が所定値となるように制御電圧情報を決定し、決定した制御電圧情報を中継基板メモリ58Mに書き込む構成としてもよい。この構成によれば、カラープリンタ1を実際に使用する場所で制御電圧情報を決定するので、使用する場所の環境に応じた制御電圧情報を取得でき、トナーセンサ66の精度が向上する。
上述した実施形態では、メモリ電源電圧は、3.3Vであったがこの電圧に限られず、センサ電源電圧は、5.3Vであったがこの電圧に限られない。また、入力電圧は24Vであったが、この電圧に限られない。また、各電圧生成部では、変圧時に電圧を下げる構成に限られず、電圧を上げる構成であってもよい。
上述した第2実施形態において、中継基板制御部200は、中継基板メモリ58Mから制御電圧情報を読み込み、読み込んだ制御電圧情報に基づいて、制御電圧生成部203に制御電圧を生成させていたが、本体制御部100が制御電圧生成部203に制御電圧を生成させる構成であってもよい。
上述した実施形態では、トナーセンサ66が測定した信号は、電圧値であったが、トナーセンサ66が測定する測定信号は、電流値であってもよい。
上述した実施形態では、中継基板メモリ58Mに、制御電圧情報として電圧値を記憶させていたが、例えば、制御電圧生成部103を制御するためのデューティ比などであってもよい。
上述した実施形態では、搬送部材の一例として、回転軸に平行にトナーを搬送する第1オーガ63を例示したが、搬送部材は、回転する羽によって回転軸に直交する方向にトナーを搬送するアジテータであってもよい。
上述した実施形態では、平滑化回路203Bによって制御電圧を生成していたが、この構成に限られない。例えば、抵抗分圧方式や、スイッチングレギュレータ方式などで、入力電圧を変圧して、制御電圧を生成してもよい。
上述した実施形態では、カラープリンタ1に本開示を適用したが、本開示はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロのプリンタ、複写機、複合機などに本開示を適用してもよい。
上述した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
1 カラープリンタ
5 本体基板
10 装置本体
55 コネクタ
58 中継基板
58M 中継基板メモリ
59 サブ中継基板
59A 読取接点
59B センサコネクタ
59Y 第1サブ中継基板
59M 第2サブ中継基板
59C 第3サブ中継基板
59K 第4サブ中継基板
62 現像容器
66 トナーセンサ
100 本体制御部
101 メモリ電源電圧生成部
102 センサ電源電圧生成部
103 制御電圧生成部
CA ケーブル
E1 第1アース接点
E2 第2アース接点
E3 第3アース端子
ECL アース接続線
TM トナーメモリ

Claims (11)

  1. トナーカートリッジに関するトナーカートリッジ情報を記憶するトナーメモリを有するトナーカートリッジを取り付け可能なドラムユニットであり、画像形成装置に装着または取り外し可能なドラムユニットであって、
    感光体ドラムと、
    現像ユニットであって、
    前記感光体ドラムにトナーを供給する磁気ローラと、
    キャリアを収容する現像容器であって、補給口を有する現像容器と、
    前記現像容器内に位置する搬送部材であって、前記補給口から前記磁気ローラに向けてトナーとキャリアを搬送可能な搬送部材と、
    前記現像容器内のトナー量を測定可能なトナーセンサと、
    を有する現像ユニットと、
    前記ドラムユニットが前記画像形成装置に装着された場合に、前記画像形成装置に電気的に接続されるコネクタと、
    前記コネクタに電気的に接続された中継基板と、
    前記中継基板と電気的に接続されたサブ中継基板であって、前記トナーメモリと接触して前記トナーカートリッジ情報を読み取る読取接点と、前記トナーセンサが接続されるセンサコネクタと、を有し、前記トナーカートリッジが前記ドラムユニットに装着された状態において、前記トナーカートリッジ情報および前記トナーセンサが測定した測定信号を前記中継基板および前記コネクタを介して前記画像形成装置へ通信するサブ中継基板と、
    を備えることを特徴とするドラムユニット。
  2. 前記サブ中継基板は、
    前記トナーセンサの接地端子が接続される第1アース接点と、
    前記トナーメモリの接地端子が接続される第2アース接点と、
    前記中継基板の接地端子が接続される第3アース端子と、
    前記第1アース接点、前記第2アース接点、および、前記第3アース端子を接続するアース接続線と、を有することを特徴とする請求項1に記載にドラムユニット。
  3. 前記ドラムユニットは、前記サブ中継基板と前記中継基板を接続するケーブルをさらに備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のドラムユニット。
  4. 前記トナーカートリッジは、
    第1色のトナーを収容する第1トナーカートリッジであって、第1トナーカートリッジに関する第1トナーカートリッジ情報を記憶する第1トナーメモリを有する第1トナーカートリッジと、
    前記第1色と異なる第2色のトナーを収容する第2トナーカートリッジであって、第2トナーカートリッジに関する第2トナーカートリッジ情報を記憶する第2トナーメモリを有する第2トナーカートリッジと、を含み、
    前記現像容器は、
    前記第1トナーカートリッジが取り付けられる第1現像容器と、
    前記第2トナーカートリッジが取り付けられる第2現像容器と、を含み、
    前記トナーセンサは、
    前記第1現像容器内のトナー量を測定可能な第1トナーセンサと、
    前記第2現像容器内のトナー量を測定可能な第2トナーセンサと、を含み、
    前記サブ中継基板は、
    前記中継基板と電気的に接続された第1サブ中継基板であって、前記第1トナーメモリと接触して前記第1トナーカートリッジ情報を読み取る第1読取接点と、前記第1トナーセンサが接続される第1センサコネクタと、を有し、前記第1トナーカートリッジ情報および前記第1トナーセンサが測定した第1測定信号を前記中継基板および前記コネクタを介して前記画像形成装置へ通信する第1サブ中継基板と、
    前記中継基板と電気的に接続された第2サブ中継基板であって、前記第2トナーメモリと接触して前記第2トナーカートリッジ情報を読み取る第2読取接点と、前記第2トナーセンサが接続される第2センサコネクタと、を有し、前記第2トナーカートリッジ情報および前記第2トナーセンサが測定した第2測定信号を前記中継基板および前記コネクタを介して前記画像形成装置へ通信する第2サブ中継基板と、を含み、
    前記ケーブルは、
    前記第1サブ中継基板と前記中継基板とを接続する第1ケーブルと、
    前記第2サブ中継基板と前記中継基板とを接続する第2ケーブルと、を含む、ことを特徴とする請求項3に記載のドラムユニット。
  5. 前記トナーカートリッジは、
    第1色のトナーを収容する第1トナーカートリッジであり、第1トナーカートリッジに関する第1トナーカートリッジ情報を記憶する第1トナーメモリを有する第1トナーカートリッジと、
    前記第1色と異なる第2色のトナーを収容する第2トナーカートリッジであり、第2トナーカートリッジに関する第2トナーカートリッジ情報を記憶する第2トナーメモリを有する第2トナーカートリッジと、を含み、
    前記現像容器は、
    前記第1トナーカートリッジが取り付けられる第1現像容器と、
    前記第2トナーカートリッジが取り付けられる第2現像容器と、を含み、
    前記トナーセンサは、
    前記第1現像容器内のトナー量を測定可能な第1トナーセンサと、
    前記第2現像容器内のトナー量を測定可能な第2トナーセンサと、
    前記サブ中継基板は、
    前記中継基板と電気的に接続された第1サブ中継基板であって、前記第1トナーメモリと接触して前記第1トナーカートリッジ情報を読み取る第1読取接点と、前記第1トナーセンサが接続される第1センサコネクタと、を有し、前記第1トナーカートリッジ情報および前記第1トナーセンサが測定した第1測定信号を前記中継基板および前記コネクタを介して前記画像形成装置へ通信する第1サブ中継基板と、
    前記中継基板と電気的に接続された第2サブ中継基板であって、前記第2トナーメモリと接触して前記第2トナーカートリッジ情報を読み取る第2読取接点と、前記第2トナーセンサが接続される第2センサコネクタと、を有し、前記第2トナーカートリッジ情報および前記第2トナーセンサが測定した第2測定信号を前記中継基板および前記コネクタを介して前記画像形成装置へ通信する第2サブ中継基板と、
    を含み、
    前記ケーブルは、
    前記第1サブ中継基板と前記中継基板とを接続する第1ケーブルと、
    前記第1サブ中継基板と前記第2サブ中継基板とを接続する第2ケーブルと、を含む、ことを特徴とする請求項3に記載のドラムユニット。
  6. 前記中継基板は、
    入力電圧を変圧して、前記トナーセンサを作動させるための電圧であるセンサ電源電圧を生成するセンサ電源電圧生成部を有し、
    前記センサ電源電圧生成部で生成された前記センサ電源電圧を前記サブ中継基板を介して前記トナーセンサに出力することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のドラムユニット。
  7. 前記中継基板は、
    入力電圧を変圧して、前記トナーメモリを作動させるための電圧であるメモリ電源電圧を生成するメモリ電源電圧生成部を有し、
    前記メモリ電源電圧生成部で生成された前記メモリ電源電圧を前記サブ中継基板を介して前記トナーメモリに出力することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のドラムユニット。
  8. 前記中継基板は、中継基板制御部をさらに備え、
    前記中継基板制御部は、
    前記トナーセンサが測定した前記トナー量のアナログ信号である測定信号を、トナー量に関するデジタルデータに変換することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のドラムユニット。
  9. 前記中継基板は、前記トナーセンサの測定信号を制御するための電圧である制御電圧を生成するための制御電圧情報を記憶する記憶領域を有する中継基板メモリを有することを特徴とする請求項8に記載のドラムユニット。
  10. 前記中継基板は、入力電圧を変圧して前記制御電圧を生成する制御電圧生成部を有し、
    前記中継基板制御部は、
    前記中継基板メモリから前記制御電圧情報を読み込み、
    読み込んだ前記制御電圧情報に基づいて、前記制御電圧生成部に前記制御電圧を生成させ、生成させた前記制御電圧を前記サブ中継基板を介して前記トナーセンサへ供給することを特徴とする請求項9に記載のドラムユニット。
  11. 前記トナーセンサは、透磁率を測定可能な磁気センサであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のドラムユニット。
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