JP4826876B2 - 画像形成装置の消耗品管理装置 - Google Patents

Description

本発明は，画像形成装置，例えばプリンタ，複合機などに広く採用されるカラー画像形成装置の消耗品を管理するための装置に係り，より詳細には，該当消耗品にメモリを付加し，該メモリを通じて消耗品を管理するメモリを用いた画像形成装置の消耗品管理装置に関する。

一般的に，ファクシミリ装置，プリンタ，複写機，あるいはこれらの機能が一つの装置で複合的に実現する複合機等は，印刷機能に基づいて製作された製品であることが共通し，これら製品は画像形成装置を具備している。

図１は，一般的な画像形成装置の概略的なブロック図であり，図２は，図１の画像形成装置のエンジン部の概略図である。

図１を参照すれば，一般的な画像形成装置は，画像形成装置の全般的な動作を制御する制御部１０，コンピュータと画像形成装置とを連結してコンピュータから出力される印刷データを受信するインターフェース部２０，画像形成装置の機能を実現するために必要な各種制御プログラムと，制御プログラムの実行により生成されるデータを保存する記憶部３０，印刷作業を行うエンジン部５０，制御部１０の制御によってエンジン部５０を駆動するエンジン制御部４０，制御部１０の制御によってエンジン部５０の各ローラに所定の電圧を印加する高電圧提供部(Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ:ＨＶＰＳ）８０，およびエンジン部５０における紙詰まりや印刷用紙の不足のような印刷中に発生する問題を感知するセンサー部９０を含む。ここで，エンジン部５０は，図２に示されたように，所定の画像データを印刷用紙に印刷するため，帯電ローラ５１，感光ドラム５２，露光装置(Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎ Ｕｎｉｔ：ＬＳＵ)５３，現像ローラ５４，供給ローラ５５，転写ローラ５６，および定着器５７を含む。

図２に示した現像ローラ５４と転写ローラ５６とは，それぞれ図３に示したようにカラー印刷のためのカラー現像カートリッジＹＣ，ＭＣ，ＣＣ，ＢＣ，および中間転写ベルト(Ｉｍａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｂｅｌｔ：ＩＴＢ)と関連するということは当業者に自明である。

上記のような図２の構成を有するエンジン部５０の典型的な印刷動作は次の通りである。高電圧提供部８０は，制御部１０の制御によってエンジン部５０の各ローラ５１，５４，５５，５６，５７に所定の電圧を印加する。ここで，高電圧提供部８０は，通常，帯電ローラ５１に−１.４ｋＶの帯電電圧，転写ローラ５６に＋２.０ｋＶの転写電圧，現像ローラ５４に３００Ｖの現像電圧，供給ローラ５５に５００Ｖの供給電圧を印加する。このようにして，高圧の帯電電圧により帯電された帯電ローラ５１が感光ドラム５２と噛み合って（ｅｎｇａｇｅｄ ｗｉｔｈ）回転しつつ，感光ドラム５２の外周面に形成された感光体を均一に帯電させる。この時，露光装置５３は，制御部１０から入力された画像データに対応する画像光を感光ドラム５２に走査させる制御信号を，制御部１０から受信する。

これにより，露光装置５３は，内部のレーザーダイオード(Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ)(図示せず)をオンすると共に，受信された制御信号に対応する画像光を感光ドラム５２に放射する。感光ドラム５２の表面上には露光装置５３から放射された画像光により帯電された，印刷しようとする静電潜像が形成される。一方，高電圧提供部８０から高電圧が印加された供給ローラ５５と，この供給ローラ５５より低いレベルの電圧が印加された現像ローラ５４との間には電位差が発生する。したがって，供給ローラ５５から現像ローラ５４に負電荷成分を帯びたトナーが移動し，現像ローラ５４に供給されたトナーは感光ドラム５２の表面に形成された静電潜像に塗布されてトナー像を形成する。高電圧提供部８０から高電圧が提供されている転写ローラ５６は，感光ドラム５２の表面の静電潜像にトナーが塗布されたトナー像を，印刷用紙に転写させる。印刷用紙に転写されたトナー像は，定着器５７の高熱および圧力により印刷用紙に定着され，これによって，印刷過程が終了する。

上述したように，画像形成装置が印刷，特にカラー印刷をするためには様々な消耗品を必要とする。この消耗品は，例えば，図３に示したように現像カートリッジＹＣ，ＭＣ，ＣＣ，ＢＣ，中間転写ベルト(ＩＴＢ)ユニットおよび感光ドラムユニットなどがある。図３において，ＹＣで指示された現像カートリッジはイエロー色相のための現像カートリッジであり，ＭＣで指示された現像カートリッジはマゼンタ色相のための現像カートリッジであり，ＣＣで指示された現像カートリッジはシアン色相のための現像カートリッジであり，ＢＣで指示された現像カートリッジはブラック色相のための現像カートリッジである。

図３に示したように，例えば，カラー印刷のための画像形成装置における既存の消耗品は，キー抵抗Ｒｙ，Ｒｍ，Ｒｃ，Ｒｂ，Ｒｉ，Ｒｏを含む。これらキー抵抗は，画像形成装置の制御部１０が，該当消耗品を認識させる役割，および／またはリフィール（ｒｅｆｉｌｌ）を防止させる役割および／または該当消耗品の寿命を感知させる役割などを果たす。

各消耗品に内蔵されたキー抵抗のそれぞれは，図３に示したように画像形状装置のメインボード１に実装されるプルアップ抵抗Ｒ１などと連結され，その共通連結点は制御部１０の各ポートに連結される。キー抵抗それぞれの一側端子は接地（グラウンド）され，プルアップ抵抗Ｒ１それぞれの一側端子には供給電圧Ｖｃｃが印加される。このような状態において，該当消耗品の利用時間が経過，または，該当消耗品の内容物(例えば，インクまたはトナー）が消耗すると，キー抵抗の抵抗値が図４に示したように変化し，キー抵抗値が変化に伴って制御部１０に入力される電圧値も示したように変化する。制御部１０は，入力される上記電圧値を通じて，該当消耗品を認識する役割，および／またはリフィールを防止する役割および／または該当消耗品の寿命を感知する役割などを果たす。

ところが，上記のように画像形成装置の消耗品にキー抵抗を内蔵させて消耗品を管理する場合，次のような問題点があった。

第一に，画像形成装置の制御部は，各消耗品に内蔵されたキー抵抗を個々に感知しなければならないので，消耗品の数だけのキー抵抗感知ポートが必要であった。例えば，図３の場合，画像形成装置の制御部１０は，４つの現像カートリッジ，ＩＴＢおよび感光ドラムの各キー抵抗を感知するために最低６つの感知ポートが必要である。すなわち，既存の画像形成装置の制御部は，消耗品が増加するほど該当キー抵抗を感知するための感知ポートも増加していた。

第二に，該当消耗品のキー抵抗に対応するそれぞれのポートを個々に制御しなければならないため，制御プログラムが複雑になっていた。

第三に，該当消耗品のキー抵抗を制御部の該当ポートにそれぞれ個々にに連結しなければならないため，信号連結線および／またはハーネスが煩雑であった。従って，装置の価格も高価なものとなっていた。

一方，上述の通り画像形成装置の消耗品にキー抵抗を内蔵させて消耗品を管理する場合，該当消耗品の内容物(例えば，現像カートリッジのインクまたはトナー)をリフィールしたとしても，上記キー抵抗では上記リフィールの事実を実質的に感知し難いため，消耗品のリフィールを源泉的に（Ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ）防止できない問題点があった。

また，上述の通り画像形成装置の消耗品にキー抵抗を内蔵させて消耗品を管理する場合，該当消耗品を製造するＯＥＭベンダが多くなると，該当消耗品のＯＥＭ区分およびＯＥＭベンダの区分が困難になる問題点があった。

韓国特許公開２００３−０６２２７０号 韓国特許公開１９９６−０１８７８３号 特開２００２−０７２８３０号公報 特開２００２−３４１７０５号公報 特開２００２−０４０９０４号公報 特開２０００−１５８６６５号公報 特開２０００−０５６６３８号公報 特開平７−０６４４５２号公報 特開２００１−０６７３２７号公報 韓国特許公開２００１−０４９０００号 韓国特許公開２０００−００８６２４号 韓国特許公開１９９９−０８８５０９号 韓国特許公開２００３−０１７２５２号

本発明は，従来の画像形成装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，画像形成装置に使用される該当消耗品にメモリを内蔵し，このメモリを通じて消耗品を管理することによって画像形成装置のハードウェアおよびソフトウェアを単純化し，画像形成装置の低コスト化および信頼性向上を図ることが可能な，新規かつ改良された画像形成装置の消耗品管理装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置の消耗品を管理する画像形成装置の消耗品管理装置であって、該当消耗品に内蔵され、上記該当消耗品に関連したデータの読出し及び書込みを行うメモリデバイスを含み、上記メモリデバイスは、上記画像形成装置からクロック信号を供給されるためのクロック端子、上記画像形成装置と上記メモリデバイスとの間でデータの読出し又は書込みを行うためのデータ端子、及び接地のためのグラウンド端子を含み、上記クロック端子、データ端子、及びグラウンド端子は、同端子同士が共通に接続され、上記メモリデバイスの電源供給は、上記画像形成装置から上記クロック端子に入力されるクロック信号を通じてなされるか、又は上記画像形成装置から上記データ端子に入力されるデータ信号を通じてなされることを特徴とする。かかる構成により、各消耗品の数に拘わらず、メモリ駆動部への接続端子の数が一定となる。

上記消耗品は，現像カートリッジ，中間転写ベルトユニット，および感光ドラムユニットを含んで構成されるとしても良く，上記現像カートリッジは，イエロー現像カートリッジ，マゼンタ現像カートリッジ，シアン現像カートリッジ，およびブラック現像カートリッジを含むとしても良い。

上記メモリデバイスは，上記画像形成装置から電源を受電する電源供給端子がさらに設けられるとしても良い。

上記現像カートリッジのメモリデバイスは，現像トナーの残量データが記録されるとしても良い。また，上記現像カートリッジのメモリデバイスに記録されるデータ情報には，該当現像カートリッジのＩＤ，現像トナーの容量，製造社，製品一連番号，製造年月日，現像トナーの色相が含まれるとしても良く，該当消耗品を認識するためのアドレス情報が含まれるとしても良い。

以上説明したように本発明によれば，画像形成装置に使用される該当消耗品にメモリを内蔵し，このメモリを通じて消耗品を管理可能にすることによって，画像形成装置のハードウェアおよびソフトウェアを単純化し，画像形成装置の低コスト化および信頼性向上を図ることができる。すなわち，本発明によれば，現像カートリッジに関連する信号ラインの数を最小化でき，リフィールを効果的に防止できる。また，デジタル的に消耗品を管理するので，該当装置のノイズに影響を受け難くなる。

以下，添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。本発明の説明に当たって関連した公知の技術または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を変更させるおそれがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。そして，後述する用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であって，ユーザ，運用者の意図または慣例等によって変わりうる。したがって，その定義は本明細書の全般的な内容に基づいて決められねばならない。

また，以下の説明において，従来技術による構成部材と本実施形態に係る構成部材が同じ場合には従来技術で使用した参照符号をそのまま使用し，これに対する詳細な説明は省略する。

図５を参照すれば，本実施形態に係る画像形成装置の消耗品管理装置は，消耗品，例えば現像カートリッジ１２０，１３０，１４０，１５０と中間転写ベルト(ＩＴＢ)ユニット１６０および感光ドラムユニット１７０に，それぞれ図６および図７に示したようなメモリデバイスとしてのメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５，１６５，１７５を内蔵している。上記現像カートリッジに内蔵されるメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５には，それぞれクロック端子とデータ端子およびグラウンド端子が設けられ，これら端子は，図５および図６に示したように画像形成装置のメモリ駆動部１１０に接続される。上記現像カートリッジに内蔵されるメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５の各端子は，同じ端子同士で共通に接続されてメモリ駆動部１１０に連結される。したがって，メモリ駆動部１１０への接続端子の数は，上記現像カートリッジの数に拘わらず一定となる。これにより，本実施形態によれば画像形成装置のハードウェアを単純化できる。

図６を参照すれば，本実施形態のメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５は，クロック端子を通じてメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５に必要な電源の供給を受ける。すなわち，メモリ駆動部１１０のクロック信号は，メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５の電源信号としても作用する。このようにクロック信号が電源としても作用可能となる理由は，図６においてクロック信号がメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５に入力されると，クロック信号のパルスはキャパシタＣ１，Ｃ２よりなるチャージポンピング回路により平滑化されるからである。図６において，ダイオードＤ１は，チャージポンピング回路による電圧が逆にクロック信号に影響を及ぼすことを防止するためのダイオードであるということは当業者に自明である。

したがって，メモリ駆動部１１０のクロック信号がメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５に供給されているとき，メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５は，メモリ駆動部１１０とデータをやり取りができるように，すなわちデータを読出し／書込みできるようになる。メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５とメモリ駆動部１１０とで交換されるデータ情報には，基本的にメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５に記録される現像トナーの残量データと，該当現像カートリッジのＩＤ，現像トナーの容量，製造社，製品一連番号，製造年月日，現像トナーの色相などが含まれる。また，上記データ情報には，図１０に示したように該当消耗品を認識するためのアドレス情報も含まれている。図１０においてデバイスアドレス(ＤＥＶＩＣＥ ＡＤＤＲＥＳＳ）は，現像カートリッジ１２０，１３０，１４０，１５０，ＩＴＢユニット１６０，または感光ドラムユニット１７０を識別するためのアドレスであり，ワードアドレス(ＷＯＲＤ ＡＤＤＲＥＳＳ）は，メモリ回路部を指定するためのアドレスである。そして，データ(ＤＡＴＡ)部分は消耗品の管理のための実質的な情報が記録される領域である。

図５および図６に示された実施の形態において，メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５の電源がクロック信号により供給されるとなっているが，データ信号によっても供給できる。すなわち，メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５は，データ端子を通じて電源を供給されるとしても良い。また，メモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５は，図５の右側に示したＩＴＢユニット１６０および感光ドラムユニット１７０のように，別途の電源Ｖｃｃ端子を設け，この電源端子を通じて電源を供給されるとしても良い。

図５および図７を参照すれば，ＩＴＢユニット１６０と感光ドラムユニット１７０にそれぞれ内蔵されるメモリ回路部１６５，１７５には電源Ｖｃｃ端子と，クロックＣＬＯＣＫ端子，データＤＡＴＡ端子，およびグラウンドＧＮＤ端子が設けられ，これら端子は，図５に示したように画像形成装置のメモリ駆動部１１０に接続される。上記ＩＴＢユニット１６０と感光ドラムユニット１７０とにそれぞれ内蔵されるメモリ回路部１６５，１７５の各端子は，同じ端子同士で共通に接続されメモリ駆動部１１０に連結される。したがって，メモリ駆動部１１０への接続端子の数は，上記消耗品ユニットの数に拘わらず一定となる。これにより，本実施形態によれば装置のハードウェアおよびソフトウェアを単純化することができる。

図５および図７を参照すれば，本実施形態のメモリ回路部１６５，１７５は，電源Ｖｃｃ端子を通じてメモリ回路部１６５，１７５に必要な電源が供給されるが，図６のメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５のように電源端子を排除してクロック端子またはデータ端子を通じて電源が供給されるとしても良い。

上記のようにしてメモリ回路部１６５，１７５に電源が供給されれば，メモリ回路部１６５，１７５は，メモリ駆動部１１０とデータのやり取りが可能になる。メモリ回路部１６５，１７５とメモリ駆動部１１０とで交換されるデータ情報には，一般的に，ＩＴＢユニット１６０および感光ドラムユニット１７０の寿命と関連したカウンター使用情報，該当ユニットのＩＤ，該当ユニットのカウンター容量，製造社，製品一連番号，製造年月日などが含まれる。また，上記データ情報には，図１０に示したように該当ＩＴＢユニット１６０および感光ドラムユニット１７０をそれぞれ認識するためのアドレス情報も含まれ得る。

図８は，画像形成装置の制御部１００の一実施の形態を詳細に表した回路図である。画像形成装置の制御部１００は，メモリ駆動部１１０にクロック信号を提供し，現像カートリッジ１２０，１３０，１４０，１５およびＩＴＢユニット１６０と関連したデータをメモリ駆動部１１０に伝送するか，もしくはメモリ駆動部１１０から受信する。図８において本実施形態と関連した中間転写ベルト制御信号と現像カートリッジ制御信号以外に記載された参照符号は，参考として記載されたものであり特別な意味を有さず，本実施形態の主要部とは連関性がないのでこれに対する説明は省略する。

図９Ａおよび図９Ｂは，現像カートリッジメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５および中間転写ベルトユニットメモリ回路部１６５にそれぞれ関連したメモリ駆動部１１０の一実施の形態を詳細に表した回路図である。図９Ａおよび図９Ｂを参照すると，メモリ駆動部１１０は，画像形成装置の制御部１００とメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５，１６５との間に配置され，制御部１００のクロック信号を上記メモリ回路部に提供し，これら間で消耗品管理のためのデータ情報を中継する。

上記本実施形態のメモリ回路部１２５，１３５，１４５，１５５，１６５，１７５は，ＥＥＰＲＯＭまたはＡＳＩＣでありうる。一方，制御部１００とメモリ駆動部１１０は，望ましくはＡＳＩＣ形態として製造し得る。しかし，本実施形態の実施の形態をＡＳＩＣ設計に限定するものではない。また，図６〜図９に詳細に示した回路図において，回路素子に付された参照符号は，単純に図中の他の回路素子と区別するために付されたものであって，本実施形態の実施の形態はこれに限定されない。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明に係るメモリを用いた画像形成装置の消耗品管理装置は，プリンタおよび／または複合機を製造する関連産業で好適に用いられる。また，本発明はプリンタおよび／または複合機の部品，特に消耗品(例えば，現像カートリッジ)を生産する関連産業で用いられる。

一般的な画像形成装置を概略的に示したブロック構成図である。 一般的な画像形成装置のエンジン部を概略的に示した構成図である。 従来技術による画像形成装置の消耗品管理装置の構成図である。 従来技術に適用されるキー抵抗のキー抵抗値変移グラフである。 本実施形態に係る，メモリを用いた画像形成装置の消耗品管理装置の構成図である。 本実施形態によって現像カートリッジに内蔵されるメモリ回路部の一実施の形態を詳細に表した回路図である。 本実施形態によって中間転写ベルトユニットに内蔵されるメモリ回路部の一実施の形態を詳細に表した回路図である。 本実施形態に適用される画像形成装置の一実施の形態を詳細に表した回路図である。 本実施形態に適用されるメモリ駆動部の一実施の形態を詳細に表した回路図である。 本実施形態に適用されるメモリ駆動部の一実施の形態を詳細に表した回路図である。 本発明に用いられるデータの構成図である。

符号の説明

１００ 制御部
１１０ メモリ駆動部
１２０ 現像カートリッジ(Ｙｅｌｌｏｗ)
１３０ 現像カートリッジ(Ｍａｇｅｎｔａ)
１４０ 現像カートリッジ(Ｃｙａｎ)
１５０ 現像カートリッジ(Ｂｌａｃｋ)
１２５，１３５，１４５，１５５，１６５，１７５ メモリ回路部
１６０ 中間転写ベルトユニット
１７０ 感光ドラムユニット

Claims (6)

1. 画像形成装置の消耗品を管理する画像形成装置の消耗品管理装置であって、
   該当消耗品に内蔵され、前記該当消耗品に関連したデータの読出し及び書込みを行うメモリデバイスを含み、
   前記メモリデバイスは、前記画像形成装置からクロック信号を供給されるためのクロック端子、前記画像形成装置と前記メモリデバイスとの間でデータの読出し又は書込みを行うためのデータ端子、及び接地のためのグラウンド端子を含み、
   前記クロック端子、データ端子、及びグラウンド端子は、同端子同士が共通に接続され、
   前記メモリデバイスの電源供給は、前記画像形成装置から前記クロック端子に入力されるクロック信号を通じてなされるか、又は前記画像形成装置から前記データ端子に入力されるデータ信号を通じてなされることを特徴とする画像形成装置の消耗品管理装置。
2. 前記消耗品は、現像カートリッジ、中間転写ベルトユニット、及び感光ドラムユニットを含んで構成され、
   前記現像カートリッジは、イエロー現像カートリッジ、マゼンタ現像カートリッジ、シアン現像カートリッジ、及びブラック現像カートリッジを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の消耗品管理装置。
3. 前記メモリデバイスは、前記画像形成装置から電源を受電する電源供給端子が更に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の消耗品管理装置。
4. 前記現像カートリッジのメモリデバイスは、現像トナーの残量データが記録されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の消耗品管理装置。
5. 前記現像カートリッジのメモリデバイスに記録されるデータ情報には、該当現像カートリッジのＩＤ、現像トナーの容量、製造社、製品一連番号、製造年月日、現像トナーの色相が含まれることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置の消耗品管理装置。
6. 前記メモリデバイスに記録されるデータ情報には、該当消耗品を認識するためのアドレス情報が含まれることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の消耗品管理装置。
   

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