JP3969891B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に装置本体に着脱可能なユニット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、例えば電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体および前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真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ー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た。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００３】
なお、前述のプロセスカートリッジとは、帯電手段、またはクリーニング手段と現像手段および電子写真感光体を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、または、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つと現像手段および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であるか、あるいは、電子写真感光体とクリーニング手段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である。
【０００４】
このように画像形成に必要な部材をユニット化したプロセスカートリッジは、現像剤が消耗した場合や電子写真感光体等が消耗した場合に、現像剤補給や感光体交換等のメンテナンスを容易にすることを目的として実用化されている。
【０００５】
また、上記のようなプロセスカートリッジには、例えば特開昭５９−６１８５４号公報にて開示されているように、プロセスカートリッジに記憶媒体（情報記憶手段）として不揮発性ＲＡＭを搭載し、この不揮発性ＲＡＭに画像形成装置本体で使用された量を記憶させ、この情報を基にプロセスカートリッジの使用限界を判断して使用者に交換時期を報知し、交換を促したり、特開平６−１４９０５１号公報にて開示されているように、出荷時に前述不揮発性ＲＡＭ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を行えないようにして装置保護を行うというような付加機能を備えたものが提案されている。
【０００６】
また、従来の画像形成装置では、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱自在に装着するために、プロセスカートリッジに搭載された不揮発性ＲＡＭと画像形成装置本体との接続には、コネクタが一般的に用いられている。
【０００７】
コネクタはプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する際に容易に接続されるように工夫して設置されるが、接続の信頼性を高めるためにはコネクタ周りの部品に高精度なものを用いたり、接続しやすいコネクタ形状を採用する等の配慮が必要である。
【０００８】
また、例えばプロセスカートリッジに搭載された記憶媒体と通信を行いプロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置で、上記コネクタの接続不良が発生すると、プロセスカートリッジが正しく装着されていても、誤ってプロセスカートリッジが装着されていないものとして処理される。
【０００９】
また、上記記憶媒体もしくはコネクタ自体が故障している場合には、上記コネクタ接続が確実に行われていても、プロセスカートリッジが装着されていないものとして処理され、オペレータに誤った情報が与えられる。
【００１０】
さらに例えば記憶媒体自体の異常検知を行う画像形成装置では、上記コネクタの接続不良が発生すると記憶媒体自体に異常がなくても、誤って記憶媒体異常として処理される。この場合、誤った検知結果により画像形成装置は諸々の制御を行うため、装置の動作の安定性が損なわれて信頼性が低下することになる。
【００１１】
最近では装置本体とプロセスカートリッジの記憶媒体との情報伝達を非接触のアンテナを用いて行なうものも提案されている。
【００１２】
このような非接触タイプの通信手段を用いるものは、上述のような接触型のコネクタを用いるものよりもプロセスカートリッジの着脱が行ない易いというメリットがある。
【００１３】
しかしながら、正確な通信を行なうためには装置本体側のアンテナに対してプロセスカートリッジ側のアンテナの位置の許容範囲がある程度限られており、プロセスカートリッジを装置本体に装着した時にプロセスカートリッジ側のアンテナの位置がこの許容範囲を超えていたら、接触型のコネクタを用いた装置の場合と同様の問題が生じる。
【００１４】
そこで、プロセスカートリッジを装置本体に装着した時、装置本体側のコネクタに対するプロセスカートリッジ側のコネクタの接続の信頼性を上げるために、。プロセスカートリッジを装置本体に装着した後にプロセスカートリッジをコネクタ接続方向に付勢する手段を設けたものを先に提案した（特開平１０−３９７２４号）。この提案によれば、付勢手段によりコネクタ同士の接続の信頼性が上がった後で記憶手段への導通が正常に行なえるか否かを検知しているので、プロセスカートリッジが装着されているか否かの判断と、記憶手段に異常があるか否かの判断との区別が正確に行なえるというメリットがある。
【００１５】
本発明はこの区別を更に正確に行なえるように更なる改良を加えたものである。
【００１６】
従って、本発明の主な目的は、ユーザーが装置の状態を認識しやすい画像形成装置を提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、装置本体にユニットが装着されているのか否かという判断を正確に行なえる画像形成装置を提供することである。
【００１８】
本発明の更に他の目的は、ユニットの記憶手段が正常か否かの判断を正確に行なえる画像形成装置を提供することである。
【００１９】
本発明の更に他の目的は、装置本体にユニットが装着されているのか否かという判断と、ユニットの記憶手段が正常か否かという判断を正確に区別できる画像形成装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、装置本体に着脱可能であり、情報記憶手段を有するユニットと、前記ユニットが前記装置本体に装着されているか否かを検知するユニット装着検知手段と、前記ユニット装着検知手段により前記ユニットの装着が検知されている時に作動可能であり、前記装置本体と前記情報記憶手段の間で情報伝達が適正に行なえるように前記ユニットを付勢する付勢手段と、前記付勢手段が作動した後に検知動作を開始可能であり、前記情報記憶手段と前記装置本体間で情報伝達が可能か否かを検知する情報伝達検知手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
更に、前記ユニットを出し入れするための開閉カバーを有し、前記付勢手段は、前記ユニット装着検知手段により前記ユニットの装着が検知されており、且つ前記開閉カバーが閉じた時に、作動することが好ましい。好ましくは、前記付勢手段は前記ユニットが有するギアと噛み合う駆動ギアを有し、前記駆動ギアが回転することにより前記ユニットが付勢される。
【００２２】
前記ユニットは、更に像担持体を有することが好ましい。好ましくは、前記駆動ギアと噛み合う前記ユニットのギアは前記像担持体と一体である。
【００２３】
前記ユニットは更に前記情報記憶手段と電気的に繋がったコネクタを有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されている時、前記コネクタは前記装置本体のコネクタと嵌合することが好ましい。前記付勢手段が作動している時、前記ユニットは前記コネクタ同士が接続する方向に付勢されることが好ましい。前記ユニットは更に前記情報記憶手段と電気的に繋がったアンテナを有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されている時、前記アンテナは前記装置本体のアンテナと対向することが好ましい。前記付勢手段が作動している時、前記ユニットは前記アンテナ同士が適正に対向するように付勢されることが好ましい。好ましくは、前記情報記憶手段は半導体メモリである。好ましくは、前記像担持体は電子写真感光体である。
【００２４】
前記ユニットは更に前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つを有することが好ましい。好ましくは、前記ユニット装着検知手段は前記ユニットの一部が当接することにより変位するスイッチである。前記ユニット装着検知手段は発光素子と受光素子を有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されているか否かを光学的に検知することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２６】
実施例１
まず、本発明の第１実施例について説明する。図１に、電子写真感光体（像担持体）である感光ドラム１、帯電手段としての帯電ローラ２、現像手段としての現像装置５、およびクリーニング手段としてのクリーニングブレード１２等を一体的に構成したユニットとしてのプロセスカートリッジ１５と、プロセスカートリッジ１５を装着手段５０に沿って画像形成装置本体１６に着脱自在に装着した電子写真画像形成装置が示される。
【００２７】
また、図１において、現像装置５は、現像剤４を収容する現像容器５ａと、感光ドラム１に対向してその開口部に延設された現像剤担持体としての現像スリーブ３と、現像スリーブ３に担持される現像剤量を規制する現像剤規制部材としての弾性ブレード７とを備えている。現像スリーブ３は例えばアルミニウム等のパイプ材から形成され、その内部には複数個の磁極Ｎ、Ｓが交互に形成された磁石６が、現像スリーブ３の回転に対して不動に設置されている。そして、磁石６の磁気作用力により、図１中矢印Ｒ１方向に回転する現像スリーブ３の表面上に、現像剤４が担持される。
【００２８】
また弾性ブレード７は、図１中矢印Ｒ１で示す現像スリーブ３の回転方向とは逆向きに伸びた自由端の腹部で当接して、現像スリーブ３に担持された現像剤４が、当接箇所を通過する際にその層厚を規制し、これにより現像スリーブ３上に薄層の現像剤４層が形成される。
【００２９】
帯電ローラ２は、その内部に芯金８を具備し、電源（不図示）から芯金８に接触させた摺動電極（不図示）を介して、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の周面は接触帯電処理され、所定の電荷を得る。
【００３０】
次いで、この感光ドラム１の帯電処理面に対して、画像形成装置側に搭載されたレーザースキャナーから発せられるレーザー光Ｌによって走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【００３１】
上記の現像スリーブ３上の現像剤４は、現像スリーブ３の回転で、図中矢印Ｒ２方向に回転する感光ドラム１と対向した現像部へと搬送され、そこで電気的作用によって感光ドラム１上に形成されている潜像に付着し、現像が行われる。
【００３２】
さらに、感光ドラム１上に形成された像は画像形成装置本体１６に設けられた転写ローラ１０の作用によって記録材に転写され、定着装置１１に搬送されて熱と加圧による定着が行われ、記録材１２上に定着画像が完成する。
【００３３】
一方、転写時に感光ドラム１上に残った現像剤４は、感光ドラム１が再び帯電される前にクリーニングブレード１２によって掻き落とされ、回収現像剤容器部１３内に蓄積される。
【００３４】
また、本実施例のプロセスカートリッジ１５には情報記憶手段としての記憶媒体２２が搭載されている。本実施例の記憶媒体２２として、２ｋバイトの記憶容量を持つＮＶ−ＲＡＭ（ＮｏｎＶｏｌａｔｉｌｅ−ＲＡＭ）を用いたが、これは例えば磁性記憶媒体等の記憶媒体であってもよい。
【００３５】
前述ＮＶ−ＲＡＭ２２中にはプロセスカートリッジ１５の種別や、寿命に関する特性情報が予め記憶されている。本実施例では、プロセスカートリッジに搭載される感光ドラム１の感度、電位、色、感光体生成層の厚み等のプロセスカートリッジに関する種別情報、また、感光ドラム１の回転数および帯電時間、さらに上記ドラム回転数と帯電時間を基に寿命を算出するための係数、少なくともひとつかまたは複数の組み合わせの記憶を行った。
【００３６】
その他にも画像印字枚数による寿命値や使用期限を判断するために必要なユニットの製造日時等の情報も記憶させてもよい。
【００３７】
図１及び図７に示すように、ＮＶ−ＲＡＭ２２は、プロセスカートリッジ１５が画像形成装置本体の所定位置に装着されたとき、画像形成装置本体側の接点とプロセスカートリッジ側の接点からなるコネクタ２０を介して、画像形成装置本体１６内のＣＰＵ２４と接続され、ＣＰＵ２４はさらにＲＯＭ２５およびディスプレイ２６と電気的に接続されている。
【００３８】
さらに、本実施例の画像形成装置本体１６には、プロセスカートリッジ１５の装着を検知するユニット装着検知手段としてメカスイッチ（機械式スイッチ）２７が付設されており、プロセスカートリッジ１５が装着手段５０に沿って画像形成装置本体１６に装着されたときに、回収現像剤容器１３に付設された作用部材としての作動片２７ａが画像形成装置本体１６の凹部２７ｂに嵌合することにより、メカスイッチ２７がＯＮし、装着が検知される。
【００３９】
つぎに、画像形成装置本体１６にプロセスカートリッジ１５を装着した際に行われるカートリッジ有無検知および記憶媒体異常の検知の手順について、図２のフローチャートと、その際の画像形成装置本体１６とプロセスカートリッジ１５の様子を示す図３により説明する。
【００４０】
本実施例の画像形成装置で画像形成を行うためには、まず画像形成装置本体に設けられた開閉カバー２３を開き、プロセスカートリッジ１５を所定の位置に装着する（Ｓ１）。この際に、画像形成装置本体１６とプロセスカートリッジ１５のＮＶ−ＲＡＭ２２にそれぞれ接続されたコネクタ２０同士が接続される。
【００４１】
上記コネクタ２０同士が接続されると同時に、プロセスカートリッジ１５の有無を検知するメカスイッチ２７が入力される（Ｓ２）。このメカスイッチ２７が入力されていない場合は、プロセスカートリッジ１５は装着されていないものとして、画像形成装置本体１６に搭載されたＣＰＵ２４はディスプレイ部２６に「カートリッジ無し」と警告文を表示するように制御を行う。
【００４２】
つぎに、画像形成装置本体１６に設けられた開閉カバー２３を閉じる。メカスイッチ２７によりプロセスカートリッジの装着が検知されていれば、回転式の感光ドラム（円筒部材）１が画像形成装置本体１６に設けられた駆動手段（付勢手段）としての像担持体駆動ギア２１の回転によって図中Ｒ３方向に回転を開始し（Ｓ３）、３回転して、その回転を停止する（Ｓ４）。メカスイッチ２７がＯＦＦであるとカバー２３を閉じても駆動ギア２１は回転しない。
【００４３】
この回転によって、プロセスカートリッジ１５が図中矢印Ｒ４方向に片寄せられ、画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２に設けられたコネクタ２０同士は互いに押し付けられ、その接続はより強固で確実なものとなる。つまり、この段階でカートリッジが装着されていればコネクタ同士の接続の信頼性が非常に高いといえる。
【００４４】
なお、コネクタ２０の設置場所は図３に示す位置以外でも、付勢手段の付勢によって画像形成装置およびプロセスカートリッジに設けられたコネクタ２０が互いに押し付けられるような位置であれば、例えば図４に示すように、プロセスカートリッジ１５の先端部、詳しくは回収現像剤容器１３の外壁等でも同様の効果が得られる。
【００４５】
感光ドラム１の回転が停止した後、画像形成装置本体１６側よりＮＶ−ＲＡＭ２２に対し５Ｖの電圧で通電を行うことにより、コネクタ２０の接続状態の確認が行われる（Ｓ５）。このことにより、プロセスカートリッジの有無検知を再度行う。すなわち、ＮＶ−ＲＡＭ２２と画像形成装置本体１６間に電気的接続が確認されればプロセスカートリッジ有りと判断される。
【００４６】
しかしながら、プロセスカートリッジが装着されているにも拘わらず、画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２との間で導通が得られない場合は、例えばＮＶ−ＲＡＭ２２もしくはコネクタ２０自体が故障しているものと考え、画像形成装置に搭載されたＣＰＵ２４はディスプレイ部２６に「コネクタ付近異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【００４７】
一方、画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２との間で導通が得られればプロセスカートリッジ１５が装着されたものと判断されてつぎのＮＶ−ＲＡＭ異常検知動作に移行する（Ｓ６）。
【００４８】
このＮＶ−ＲＡＭ２２の異常検知は以下のようなチェックサム方式によって行われる。
【００４９】
図５において、画像形成装置本体１６に内蔵されたＣＰＵ２４からコネクタ２０を介してＮＶ−ＲＡＭ２２に対して、一定の電圧値のＯＮ−ＯＦＦで表現される固有の信号が送られると、ＮＶ−ＲＡＭ２２からＣＰＵ２４に向けて、投入された信号に応じて数量化された一定の信号出力が行われる。
【００５０】
ＮＶ−ＲＡＭ２２に対する信号入力は信号の内容を変えて複数回繰り返され、ＮＶ−ＲＡＭ２２からの出力信号はＣＰＵ２４によってその総和が算出される。
【００５１】
その後ＣＰＵ２４は、予め画像形成装置本体内のＲＯＭ２５に記憶されたＮＶ−ＲＡＭ２２に対して出力した信号に対応する出力値を読み出し、それらの総和を計算する。
【００５２】
次いで、ＣＰＵ２４はＮＶ−ＲＡＭ２２から得られた出力の総和と、画像形成装置内のＲＯＭ２５から得られた出力の総和を比較し、双方に差が生じなければＮＶ−ＲＡＭ２２を正常とみなして画像形成動作に移行する（Ｓ７）。
【００５３】
この時点で初めて、ＮＶ−ＲＡＭ２２中に記憶された感光ドラム１の種別や寿命等のプロセスカートリッジの品質情報がＣＰＵ２４によって読み出され、画像形成時の制御条件の設定要因として参照利用される。
【００５４】
一方、ＮＶ−ＲＡＭより得られた出力の総和と、画像形成装置内のＲＯＭ２５から得られた出力の総和を比較し、双方に差が生じた場合にはＣＰＵ２４はディスプレイ２６に「ＲＡＭ異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【００５５】
本実施例の画像形成装置では、まず画像形成装置本体１６に取り付けられたメカスイッチ２７がプロセスカートリッジ１５に付設された作動片２７ａによって入力されることによりプロセスカートリッジ１５の有無を検知した後、プロセスカートリッジ有りと判断された場合にのみ開閉カバー２３を閉じると感光ドラム１を回転させて、ＮＶ−ＲＡＭ２２と画像形成装置本体１６間に設けられたコネクタ２０の接続を確実にする。また、メカスイッチ２７の入力がなければ開閉カバー２３を閉じても駆動ギア２１は回転しないので、駆動ギア２１の不必要な回転をなくすことができる。
【００５６】
その後、コネクタ２０の導通を確認することによって、ＮＶ−ＲＡＭ２２を用いたプロセスカートリッジ１５の有無検知を行ってからＮＶ−ＲＡＭ２２自体の異常の検出を行うことにより、プロセスカートリッジの有無検知およびプロセスカートリッジに搭載された記憶媒体の異常検知を行う際の誤検知を防止でき、信頼性を高めることができた。
【００５７】
また、機械的なプロセスカートリッジ有無検知手段を設けたことにより、画像形成装置内およびプロセスカートリッジが現像剤等で汚染されていても確実に、かつ短時間でプロセスカートリッジの有無検知が行われる。
【００５８】
実施例２
つぎに本発明の第２実施例について図６により説明する。本実施例は、第１実施例のユニット装着検知手段に光学的スイッチを用いた。
【００５９】
また、本実施例では第１実施例と同様に、プロセスカートリッジ１５に搭載される記憶媒体２２として、２ｋ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等の記憶媒体であってもよい。前述ＮＶ−ＲＡＭ中には感光ドラムの種別や寿命等のプロセスカートリッジ１５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。
【００６０】
また上記光学式スイッチは画像形成装置本体側に設けられた発光素子２９と受光素子３０を有し、プロセスカートリッジ側には作用部材としのて光反射片２８が付設されている。
【００６１】
本実施例の画像形成装置で画像形成を行うためには、まず、画像形成装置本体１６に設けられた開閉カバー２３を開き、プロセスカートリッジ１５を装着手段５０に沿って所定の位置に収容する。
【００６２】
この際に、画像形成装置本体１６とプロセスカートリッジ１５のＮＶ−ＲＡＭ２２にそれぞれ設けられたコネクタ２０同士が接続されると同時に画像形成装置本体１６内に設けられた発光素子２９から発する光の進路がプロセスカートリッジ１５に取り付けられた光反射片２８により、その進路を変えられ、受光素子３０が受光することによりプロセスカートリッジ１５が前述画像形成装置本体１６内に装着されたものとして認識される。
【００６３】
つぎに画像形成装置本体１６に設けられた開閉カバー２３を閉じると、回転式の感光ドラム１が画像形成装置本体１６に設けられた像担持体駆動ギア２１の回転によって図中Ｒ３方向に３回転し、プロセスカートリッジ１５が図中矢印Ｒ４方向に片寄せられる。受光素子３０が受光していなければ、開閉カバー２３を閉じても駆動ギア２１は回転しない。
【００６４】
したがって、画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２に設けられたコネクタ２０同士は互いに押し付けられ、その接続はより強固で確実なものとなる。つまり、この段階でカートリッジが装着されていればコネクタ同士の接続の信頼性が非常に高いと言える。
【００６５】
なお、コネクタ２０の設置場所は図６に示すような回収現像剤容器１３の上方の位置以外でも、片寄せによって画像形成装置本体１６およびプロセスカートリッジ１５に設けられたコネクタ２０が互いに押し付けられるような位置であれば、例えば前出の図４に示すようにプロセスカートリッジ１５の先端部等でも同様の効果が得られる。
【００６６】
前述のプロセスカートリッジ有無検知の受光素子３０に光が入力されていない場合は、カバー２３を閉じてもプロセスカートリッジ１５は装着されていないものとして感光ドラム１の回転駆動動作に移行せずに、画像形成装置に搭載されたＣＰＵ２４はディスプレイ部２６に「カートリッジ無し」と警告文を表示するように制御を行う。
【００６７】
感光ドラム１の回転が停止した後、画像形成装置本体１６側より上記ＮＶ−ＲＡＭ２２に対し５Ｖの電圧で通電を行うことにより、コネクタ２０の接続状態の確認が行われる。この場合に画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２との間で導通が得られればプロセスカートリッジ１５が装着されたものと判断されてつぎのＮＶ−ＲＡＭの異常検知動作に移行する。
【００６８】
しかしながら、プロセスカートリッジ１５が装着されているにも拘わらず、画像形成装置本体１６とＮＶ−ＲＡＭ２２との間で導通が得られない場合は、例えばＮＶ−ＲＡＭ２２もしくはコネクタ２０自体が故障しているものと考え、画像形成装置に搭載されたＣＰＵ２４はディスプレイ部２６に「コネクタ付近異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【００６９】
また、ＮＶ−ＲＡＭ２２の異常検知はチェックサム方式によって行われ、ＮＶ−ＲＡＭ２２中に記憶された感光ドラムの種別や寿命等のプロセスカートリッジの品質情報がＣＰＵ２４によって読み出され、画像形成時の制御条件の設定要因として参照利用される。
【００７０】
一方、ＮＶ−ＲＡＭ２２より得られた出力の総和と、画像形成装置内のＲＯＭ２５から得られた出力の総和を比較し、双方に差が生じた場合にはＣＰＵ２４はディスプレイ部２６に「ＲＡＭ異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【００７１】
本実施例の画像形成装置では、まずプロセスカートリッジ１５本体に取り付けられた光学式スイッチすなわち発光素子２９から反射片２８をへて受光素子３０に至る入力によりプロセスカートリッジ１５の有無を検知した後、カートリッジ有りと判断された場合にのみ開閉カバー２３を閉じると感光ドラム１を回転させてＮＶ−ＲＡＭ２２と画像形成装置本体１６間に設けられたコネクタ２０の接続を確実にする。また、受光素子３０の入力がなければ開閉カバー２３を閉じても駆動ギア２１は回転しないので、駆動ギアの不必要な回転をなくすことができる。
【００７２】
その後、コネクタ２０の接続状態を調べることによって、上記ＮＶ−ＲＡＭ２２を用いたプロセスカートリッジ１５の有無検知を行ってからＮＶ−ＲＡＭ２２自体の異常の検出を行う。このため、画像形成装置およびプロセスカートリッジ１５の誤検知を防止して、信頼性を高めることができた。
【００７３】
また、プロセスカートリッジ１５に取り付ける光学スイッチ２９の反射片２８は、プロセスカートリッジ装着時に画像形成装置本体に接触し押し付ける必要がないため、操作性が良く、さらにプロセスカートリッジの変形が起こらないので配置の自由が高い。
【００７４】
さらに、光学的プロセスカートリッジ有無検知手段（光学的ユニット装着検知手段）を設けたことにより、短時間でプロセスカートリッジの有無を確認することができる。
【００７５】
なお、上記実施例において、コネクタの接続状態をより確実にするために、感光ドラム駆動ギアにより感光ドラムを回転したが、現像スリーブを回転させることによってコネクタの接続状態をより確実にする構成としてもよい。
【００７６】
実施例３
つぎに、本発明の第３実施例について図８〜図１０により説明する。本実施例は、第１、第２実施例にて用いたコネクタ２０の代わりに、非接触のアンテナで装置本体とプロセスカートリッジ間の通信を行なうものである。
【００７７】
図８において、画像形成装置１には、プロセスカートリッジ１０３が着脱可能に装着されている。着脱可能なユニットであるプロセスカートリッジ１０３は、像担持体である感光ドラム１０３ａ、感光ドラム１０３ａの表面を一様に帯電する帯電手段である帯電ローラ１０３ｂ、感光ドラム１０３ａ上に形成された静電潜像を可視像としてトナー像化するための現像手段である現像ローラ１０３ｃ、トナーを貯えるためのトナーホッパー１０３ｅ、および感光ドラム１０３ａ上の余剰トナーを回収するクリーニング手段としてのクリーナ１０３ｄから一体的に構成されている。
【００７８】
プロセスカートリッジ１０３の壁面１０３ｆには半導体の情報記憶手段である不揮発性メモリユニット１２１が取り付けられている。不揮発性メモリユニット１２１と対向する位置には取付部材１０８ａが支持されており、本体側の通信ユニット１２２が取り付けられる。
【００７９】
プロセスカートリッジ１０３の側方には、画像書き込み手段であるレーザスキャナユニット１１４が設けられ、入力された画像信号に基づいて変調されたレーザ光１０９により感光ドラム１０３ａを走査露光する。
【００８０】
感光ドラム１０３ａの下面に対向して、給紙カセット１０２から給紙ローラ１１２によりピックアップされ、さらにレジストローラ１２４により転写タイミングがとられた記録紙Ｐに現像された画像を転写するための転写手段である転写ローラ１０４が配置されている。
【００８１】
記録材Ｐの搬送方向において、転写ローラ１０４の下流には、記録材Ｐに転写されたトナー像を熱加圧定着させるための定着器１０５が設けられている。定着器１０５の下流には、記録材Ｐを機外に排紙するための用紙搬送ローラ１０６、および排紙ローラ１０７が配設されている。
【００８２】
以下、上記構成の画像形成装置における画像形成プロセスについて説明する。
【００８３】
感光ドラム１０３ａの表面を帯電ローラ３ｂにより帯電させ、レーザスキャナユニット１１４により走査して感光ドラム１０３ａの表面に潜像を形成する。この潜像を現像ローラ１０３ｃで現像してトナー像を形成する。
【００８４】
一方、給紙カセット１０２内の記録材Ｐは給紙ローラ１１２によりピックアップされ、レジストローラ対１２４に給紙され、タイミングをとられて転写位置に送られる。
【００８５】
この転写位置で感光ドラム１０３ａ上のトナー像は転写ローラ１０４の作用により記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは定着器１０５に搬送され、熱加圧されることにより定着される。その後、記録材Ｐは排紙ローラ１０７により画像形成装置本体１００の外に排出され、トレイ１０８に積載される。
【００８６】
図８は、第３実施例を説明するための画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００８７】
図８において、画像形成制御回路１２３はメインモータ１２５、スキャナモータ１１５、給紙クラッチ１１６、レジストクラッチ１１７、高圧ユニット１１８、定着器ヒータ駆動回路１１９などを制御し、画像形成装置が画像を形成するための制御を行っている。
【００８８】
そのため画像形成制御回路１２３は、ワンチップのマイクロコンピュータで構成されるＣＰＵ１１３やドライブ回路１２６を搭載し、ドライブ回路１２６は、感光ドラム１０３ａや給紙ローラ１１２、レジストローラ１２４、その他のローラや定着器１０５などを駆動するメインモータ１２５、レーザスキャナユニット１１４に含まれるスキャナモータ１１５、給紙ローラ１１２を制御する給紙クラッチ１１６、レジストローラ１２４の駆動を制御するレジストクラッチ１１７、帯電ローラ１０３ｂや現像ローラ１０３ｃ、転写ローラ１０４に高電圧を供給する高圧ユニット（ＨＶＴ）１１８、定着器１０５の中のヒータを駆動する定着器ヒータ駆動回路１１９を備えている。
【００８９】
高圧ユニット１１８は感光ドラム１０３ａの帯電用、現像用、転写用の３種の高圧電源がある。
【００９０】
帯電用の高圧電源は高圧交流（ＨＶＡＣ）１２７と高圧直流（ＨＶＤＣ）１２８の出力を重畳させたもので、その出力端子１２９から帯電ローラ１０３ｂに出力する。転写用は高圧直流プラス（ＨＶＴＲ＋）１３０と高圧直流マイナス（ＨＶＴＲ−）１３１の切替出力になっており、この出力は端子１３２から転写ローラ１０４へ出力される。現像用は高圧交流（ＤＢＡＣ）１３３と高圧直流（ＤＢＤＣ）１３４の重畳になっており、端子１３５から現像ローラ１０３ｃへ出力される。
【００９１】
プロセスカートリッジ１０３に取り付けられた不揮発性メモリ１２１は、感光ドラム１０３ａの使用時間などを記憶させ、感光ドラム１０３ａの寿命判定などに用いられる。
【００９２】
通信ユニット１２２はメモリユニット１２１と通信を行うための、ＩＣにコイル等を取り付けたものである。
【００９３】
本体側通信ユニット１２２について、さらに詳細に説明する。
【００９４】
通信ユニット１２２は、通信を行うための変調、復調回路を含むＩＣ１４０を具備し、ＩＣ１４０は、ＣＰＵ１１３とのシリアル信号インターフェース部１４１を含み、該インターフェース部１４１は、チップセレクト信号の入力端子であるＣＳ端子、シリアルクロックの入力端子であるＳＫ端子、シリアル信号出力端子であるＤＯ端子、およびシリアル信号の入力のための端子であるＤＩ端子を備えている。
【００９５】
シリアル信号はメモリのアドレス指定、リード・ライトの指定、およびメモリに記憶するデータおよびメモリから読み出したデータを時系列で同じ信号ラインにのせる。
【００９６】
さらに、エンコーダ１４２、プロトコルコントローラ１４３、デコーダ１４４、送信用の変調器１４５、および受信用の復調器１４６を備えている。
【００９７】
ＣＰＵ１１３からのシリアル信号はプロトコルコントローラ１４３で通信に適したプロトコルに変換されてエンコーダ１４２にロードされ、送信変調器１４５から高周波信号として出力される。受信されたデータは復調器１４６で高周波からベースバンドの信号に復調され、デコーダ１４４でＣＰＵ１１３に適合するシリアル信号にデコードされ、インターフェース部１４１からＣＰＵ１１３へ送られる。
【００９８】
通信ユニット１２２には、高周波信号を電磁波として送受するための、第２アンテナであるコイル１４７とコンデンサ１４８からなるタンク回路を備えている。
【００９９】
通信ユニット１２２は、図１０に示されるように、扁平なモールドケース中に密閉された構成とされている。
【０１００】
つぎに、再度図８により、メモリユニット１２１側の回路について説明する。
【０１０１】
メモリユニット１２１はまず高周波信号を送受するため第１アンテナであるコイル１４９とコンデンサ１５０で構成されるタンク回路を備えている。
【０１０２】
このタンク回路には整流回路１５１、送信変調回路１５２、復調器１５３が接続される。整流回路１５１の出力は電源回路１６０に接続され、情報記憶手段であるメモリＩＣ１５８に電源を供給する。さらに、デコーダ１５４、プロトコルコントローラ１５５、エンコーダ１５６、メモリインターフェース回路１５７、およびＥＥＰＲＯＭや強誘電体メモリなどの不揮発メモリ１５８で構成される。
【０１０３】
復調器１５３で高周波からベースバンド信号に復調されると、デコーダ１５４でプロトコルコントローラ１５５の制御にしたがってメモリ１５８に送るのに適した信号に変換される。
【０１０４】
そしてメモリインターフェース回路１５７でアドレスとデータに分けられて、かつリードライトのコマンドにしたがってメモリ１５８に対して読み出し書き込み動作が実行される。
【０１０５】
メモリ１５８から読み出されたデータはメモリインターフェース１５７からエンコーダ１５６に送られて通信に適したプロトコルに変換され、送信変調器１５２からタンク回路に送られる。
【０１０６】
このメモリユニット１２１は、図１０に示すように、変調復調器とメモリを一体化したＩＣ１５８、コイル１４９、およびコンデンサ１５０を扁平なモールドケースに密閉した構成とされている。
【０１０７】
本実施例の画像形成装置で画像形成を行うためには、まず画像形成装置本体１００に設けられた開閉カバー２０２を開き、プロセスカートリッジ１０３を所定の位置に収容する。
【０１０８】
この際に、画像形成装置本体１００の通信ユニット１２２とプロセスカートリッジ１０３のメモリユニット１２１にそれぞれ設けられたアンテナ１４７、１４９同士が近接されると同時に画像形成装置本体１００内に設けられたメカスイッチ２００がプロセスカートリッジ１０３に設けられた作用片２０１に押されて入力される。これにより、プロセスカートリッジ１０３が前述画像形成装置本体１００内に装着されたものとして認識される。
【０１０９】
つぎに、画像形成装置本体１００に設けられた開閉カバー２０２を閉じると、回転式の感光ドラム１０３ａが画像形成装置本体１００に設けられた像担持体駆動ギア（不図示）の回転によって図中Ｒ３方向に３回転を開始し、プロセスカートリッジ１０３が図中矢印Ｒ４方向に片寄せられる。メカスイッチ２００がＯＦＦならば、開閉カバー２０２を閉じても駆動ギアは回転しない。
【０１１０】
したがって、画像形成装置本体１００の通信ユニット１２２とメモリユニット１２１に設けられたアンテナ１４７、１４９同士は互いに接近し、確実に通信できる状態となる。つまり、この段階でプロセスカートリッジが装着されていればアンテナ間の通信の信頼性が非常に高いと言える。
【０１１１】
なお、通信ユニット１２２およびメモリユニット１２１の設置場所は図９に示すような取付部材１０８ａおよび回収現像剤容器１０３ｄの側壁１０３ｆ以外でもよい。
【０１１２】
前述のメカスイッチ２００が入力されていない場合は、開閉カバー２０２を閉じてもプロセスカートリッジ１０３は装着されていないものとして感光ドラム１０３ａの回転駆動動作に移行せずに、画像形成装置に搭載されたＣＰＵはディスプレイ部に「カートリッジ無し」と警告文を表示するように制御を行なう。
【０１１３】
感光ドラム１０３ａの回転が停止した後、画像形成装置本体１００側から上記メモリ１５８に対し５Ｖの電圧で通電を行うことにより、アンテナ１４９の位置の確認が行われる。この場合に画像形成装置本体１００とメモリ１５８との間で通信できればプロセスカートリッジ１０３が装着されたものと判断されてつぎのメモリの異常検知動作を行なう。
【０１１４】
しかしながら、プロセスカートリッジ１０３が装着されているにも拘わらず、画像形成装置本体１００とメモリ１５８との間で正常な通信ができない場合は、例えばメモリユニット１２１自体が故障しているものと考え、画像形成装置に搭載されたＣＰＵはディスプレイ部に、「メモリ付近異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【０１１５】
また、メモリ１５８の異常検知は以下のようなチェックサム方式によって行われ、メモリ１５８中に記憶された感光ドラムの種別や寿命などのプロセスカートリッジの品質情報がＣＰＵによって読み出され、画像形成時の制御条件の設定要因として参照利用される。
【０１１６】
一方、メモリ１５８から得られた出力の総和と、画像形成装置内のＲＯＭから得られた出力の総和を比較し、双方に差が生じた場合にはＣＰＵはディスプレイに「メモリ異常」と警告文を表示するように制御を行う。
【０１１７】
本実施例の画像形成装置では、まずメカスイッチ２００の入力によりプロセスカートリッジ１０３の有無を検知した後、プロセスカートリッジ有りと判断された場合にのみ開閉カバー２０２を閉じ、感光ドラム１０３ａを回転させてメモリユニット１２１と画像形成装置本体２００の通信ユニット１２２の通信を確実なものとする。また、メカスイッチ２００の入力がなければ開閉カバー２０２を閉じても駆動ギアは回転しないので、駆動ギアの不必要な回転をなくすことができる。
【０１１８】
その後、通信状態を確認することによって、上記メモリ１５８を用いたプロセスカートリッジ１０３の有無検知を行ってからメモリ１５８自体の異常の検出を行う。このため、画像形成装置およびプロセスカートリッジの誤検知を防止でき、信頼性を高めることができた。
【０１１９】
本発明は上述の実施例に限られるものではなく、同じ技術思想の変形も含むものである。
【０１２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、装置本体に着脱可能であり、情報記憶手段を有するユニットと、前記ユニットが前記装置本体に装着されているか否かを検知するユニット装着検知手段と、前記ユニット装着検知手段により前記ユニットの装着が検知されている時に作動可能であり、前記装置本体と前記情報記憶手段の間で情報伝達が適正に行なえるように前記ユニットを付勢する付勢手段と、前記付勢手段が作動した後に検知動作を開始可能であり、前記情報記憶手段と前記装置本体間で情報伝達が可能か否かを検知する情報伝達検知手段と、を有することにより、ユーザーが装置の状態を認識しやすく、装置本体にユニットが装着されているのか否かという判断を正確に行なうことができ、また、ユニットの情報記憶手段が正常か否かの判断を正確に行なうことができ、さらに、装置本体にユニットが装着されているのか否かという判断と、ユニットの記憶手段が正常か否かという判断を正確に区別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の画像形成装置およびプロセスカートリッジを示す構成図である。
【図２】画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着した際に行なわれるカートリッジ有無検知および記憶媒体異常の検知の手順を示すフローチャートである。
【図３】第１実施例に係る画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着した状態を示す説明図である。
【図４】第１実施例に係るプロセスカートリッジの装着時に行なわれるコネクタの接続の変形例を示す説明図である。
【図５】プロセスカートリッジに搭載されたＮＶ−ＲＡＭと他の構成要素との関連を示すブロック図である。
【図６】第２実施例に係るプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した状態を示す説明図である。
【図７】第１実施例に係る画像形成装置本体およびプロセスカートリッジを示すブロック図である。
【図８】第３実施例の画像形成装置の回路ブロック図である。
【図９】第３実施例に係る画像形成装置を示す構成図である。
【図１０】第３実施例の通信ユニットとメモリユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体／電子写真感光体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
５ 現像装置（現像手段）
１２ クリーニングブレード（クリーニング手段）
１５ プロセスカートリッジ（ユニット）
１６ 装置本体
２０ コネクタ（情報伝達検知手段）
２１ 像担持体駆動ギア（付勢手段）
２２ ＮＶ−ＲＡＭ（情報記憶手段）
２３ 開閉カバー
２７ メカスイッチ（ユニット装着検知手段）
２８ 光反射片（ユニット装着検知手段）
２９ 発光素子（ユニット装着検知手段）
３０ 受光素子（ユニット装着検知手段）
１４７ 通信ユニット側コイル（アンテナ）
１５８ 半導体メモリ（情報記憶手段）
１４９ メモリユニット側コイル（アンテナ）

Claims (14)

1. 装置本体に着脱可能であり、情報記憶手段を有するユニットと、
   前記ユニットが前記装置本体に装着されているか否かを検知するユニット装着検知手段と、
   前記ユニット装着検知手段により前記ユニットの装着が検知されている時に作動可能であり、前記装置本体と前記情報記憶手段の間で情報伝達が適正に行なえるように前記ユニットを付勢する付勢手段と、
   前記付勢手段が作動した後に検知動作を開始可能であり、前記情報記憶手段と前記装置本体間で情報伝達が可能か否かを検知する情報伝達検知手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 更に、前記ユニットを出し入れするための開閉カバーを有し、前記付勢手段は、前記ユニット装着検知手段により前記ユニットの装着が検知されており、且つ前記開閉カバーが閉じた時に、作動することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記付勢手段は前記ユニットが有するギアと噛み合う駆動ギアを有し、前記駆動ギアが回転することにより前記ユニットが付勢されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 前記ユニットは、更に像担持体を有することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
5. 前記駆動ギアと噛み合う前記ユニットのギアは前記像担持体と一体になっていることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
6. 前記ユニットは更に前記情報記憶手段と電気的に繋がったコネクタを有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されている時、前記コネクタは前記装置本体のコネクタと嵌合することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
7. 前記付勢手段が作動している時、前記ユニットは前記コネクタ同士が接続する方向に付勢されることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
8. 前記ユニットは更に前記情報記憶手段と電気的に繋がったアンテナを有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されている時、前記アンテナは前記装置本体のアンテナと対向することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
9. 前記付勢手段が作動している時、前記ユニットは前記アンテナ同士が適正に対向するように付勢されることを特徴とする請求項８の画像形成装置。
10. 前記情報記憶手段は半導体メモリである請求項１の画像形成装置。
11. 前記像担持体は電子写真感光体である請求項４の画像形成装置。
12. 前記ユニットは更に前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項４の画像形成装置。
13. 前記ユニット装着検知手段は前記ユニットの一部が当接することにより変位するスイッチである請求項１の画像形成装置。
14. 前記ユニット装着検知手段は発光素子と受光素子を有し、前記ユニットが前記装置本体に装着されているか否かを光学的に検知することを特徴とする請求項１の画像形成装置。

Images