(57)【要約】【課題】現像器内部に不揮発性メモリを搭載したモデルにおいて、メモリ内のデータの信頼性の向上を図る。具体的には、可動接点が内蔵メモリ電極と当接中に現像器搭載ロータリ駆動用ＤＣモータをサーボロック状態として接点接触をより確実なものとする。【解決手段】ロータリ方式のカラー画像形成装置において、現像器に不揮発性の情報記憶装置を有し、ロータリ駆動手段としてＤＣモータを使用し、前記情報記憶装置に対して当接離間可能な接点機構を有し、前記情報記憶装置に接点が当接する際にＤＣモータにサーボロックをかけて接点接触を確実なものとする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記現像器内部に不揮発性メモリを設けるとともに、前記画像形成装置内に前記不揮発性メモリに対しての制御手段を有し、前記現像器と前記画像形成装置の電気接点を当接・離間させる機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、複数の現像器を順次切り替える為の動力源としてＤＣモータを使用し、前記現像器と前記画像形成装置の電気接点の当接時にＤＣモータをサーボロック状態とする機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの制御回路は、速度指令と回転方向を出力する中央演算処理装置と、ＤＣモータの回転状態を計測する装置と、前記速度指令とＤＣモータの回転状況を比較する装置と、前記比較装置の結果に応じてＤＣモータの駆動信号を制御する装置から構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの回転状況を計測する装置とは、ロータリエンコーダであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの回転状況を計測する装置とは、ＤＣタコジェネレータであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特に、着脱可能な現像器に不揮発性メモリを搭載した電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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（像担持体）および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。
【０００３】
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。
【０００４】
なお、前述のプロセス手段とは、像担持体を帯電する帯電手段、像担持体上の潜像を顕像化する現像手段、および像担持体の表面を清掃するクリーニング手段などである。
【０００５】
更にカートリッジにメモリを持たせ、そのカートリッジの使用可能量やカートリッジ特有の画像形成時の制御条件等を記憶し画像形成装置に情報を渡したり、実際にカートリッジが使用された度合いを画像形成装置から書き込んだりする、カートリッジメモリ方式が採用されている例もある。このカートリッジメモリ方式によれば、感光体の感度や現像剤の充填量などのカートリッジ毎で異なる場合のある情報を画像形成装置本体に伝えることができ、それに最適化された制御条件での画像形成動作や、カートリッジ寿命警告等をきめ細かく行うことが出来る。更に、実際にカートリッジの着脱が行われたり、別の画像形成装置に取り付けられた場合でも、同じようにカートリッジの使用度合いを使用者に報知することが出来るようになる。
【０００６】
また、近年、電子写真画像形成装置においてもカラー化が進み、現像器を従来のプロセスカートリッジから分離して、各色複数の現像器を機械的に切り替えることでカラー画像を形成する方式の画像形成装置が登場している。
【０００７】
通常このような現像器の切り替え方式には図１に示すような回転式の機構が用いられる。この場合の現像器内蔵メモリと制御回路との接続は、当接離間動作の可能な接点機構によって実現される。通信時には接点が現像器内蔵メモリの電極部に当接されて、制御回路と内蔵メモリの接続が確保される。データ通信を行わない場合は接点の当接が解除されて、現像器の回転移動が可能な状態となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コネクタ等で固定された接点と比較すると、上記当接離間構造の接点は内蔵メモリ電極との接触状態が不安定な状態にある。接触を不安定なものにする要因としては、現像器回転体の位置決め精度・当接離間機構のストローク精度・接点部の経時劣化等が挙げられる。通信中に内蔵メモリと制御回路の電気的接触が解除されると、通信時のデータが失われる可能性がある。失われたデータの修復は非常に困難である。
【０００９】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであって、現像器内蔵メモリのデータの信頼性を向上させるために、当接離間構造の接点と現像器内蔵メモリの電極の電気的接触をより確実なものとする機構を有した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
上記問題の解決手段として、本発明は以下の構成を有する。
【００１１】
現像器が格納される回転体の駆動装置にＤＣモータを用いて、当接離間構造の本体側接点がカートリッジ内蔵メモリの電極に接触する際にＤＣモータをサーボロック状態とすることで、より確実な電気的接触を実現することを特徴とする。
【００１２】
上記構成を、改めて以下（１）〜（５）に整理して示す。
【００１３】
（１）複数の現像器を順次切り替えてカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記現像器内部に不揮発性メモリを設けるとともに、前記画像形成装置内に前記不揮発性メモリに対しての制御手段を有し、前記現像器と前記画像形成装置の電気接点を当接・離間させる機構を有するようにした画像形成装置。
【００１４】
（２）上記（１）に記載の画像形成装置において、複数の現像器を順次切り替える為の動力源としてＤＣモータを使用し、前記現像器と前記画像形成装置の電気接点の当接時にＤＣモータをサーボロック状態とする機構を有するようにした画像形成装置。
【００１５】
（３）上記（２）に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの制御回路は、速度指令と回転方向を出力する中央演算処理装置と、ＤＣモータの回転状態を計測する装置と、前記速度指令とＤＣモータの回転状況を比較する装置と、前記比較装置の結果に応じてＤＣモータの駆動信号を制御する装置から構成されるようにした画像形成装置。
【００１６】
（４）上記（３）に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの回転状況を計測する装置とは、ロータリエンコーダであるようにした画像形成装置。
【００１７】
（５）上記（３）に記載の画像形成装置において、ＤＣモータの回転状況を計測する装置とは、ＤＣタコジェネレータであるようにした画像形成装置。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【００１９】
【実施例】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例を示した図である。
【００２０】
ここで、１は静電潜像を形成する為の感光体ドラム、２ａ〜２ｄは感光体ドラム上の静電潜像を可視像化する現像器であり、各々Ｙ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）・Ｋ（ブラック）のトナーを内蔵している。これらは回転式のホルダにセットされており、順次切り替えることで各色の現像を行う。３は光学ユニットであり、内部に静電潜像を形成する為の光源である半導体レーザ等のレーザ素子・レーザを感光ドラム上に走査する為のポリゴンミラー・レーザを誘導する為の折り返しミラーより構成されている。４はカラー画像を形成する為の中間転写体であり、ＹＭＣＫ４色分の画像を多重転写することでカラー画像を形成する。５は転写材である印刷用紙を積載しておく為の用紙カセット、６は中間転写体４上の画像を転写材に転写する為の転写ローラ、７は転写材に転写された画像を定着する為の定着器である。８はプリンタエンジンと現像器２ａ〜２ｄを電気的に接続する為の接点、９ａ〜９ｄは現像器２ａ〜２ｄに内蔵された不揮発性メモリ（内蔵メモリ）、１０は前記内蔵メモリ９ａ〜９ｄに対して読み出し／書き込みの制御を行う制御部である。８の接点部は内蔵メモリ９ａ〜９ｄアクセス時に当接して、現像器２ａ〜２ｄ回転切り替え時に離間する構成となっている。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施例における接点部８の構成を示している。ここで、８１が本体側の接触ピン、８２が現像器内蔵メモリの電極である。また、離間時のピン８１と電極８２を実線で、接触時のピン８１と電極８２の様子を点線で示している。図２で示している様に、接触時にはピン８１が沈み込むことで電極８２に対して圧力を与えており、より確実な電気的接続が可能となっている。
【００２２】
図３は本発明の第１の実施例における接点部８の当接離間を実現する構成の一例を示したものである。１０１は順回転・逆回転が可能なモータ、１０２は回転運動を直線運動に変換する為の接点支持機構である。現像器２が回転機構によって所定の場所に移動した後に、接点部８と電極部８２を当接させる。モータ１０１がＡ方向に回転することで、接点支持機構１０２が下方向に移動し、接点部８が不揮発性メモリ９の電極８２に当接する。制御部１０によりデータの読み取り／書き込みを行い、それらが終了した後に、接点部８と電極部８２を離間させる。モータ１０１がＢ方向に回転することで、接点支持機構１０２が上方向に移動し、接点部８が不揮発性メモリ９の電極８２から離間する。こうして、また次の現像器が回転機構により移動することが可能となる。
【００２３】
図４に各現像器２ａ〜２ｄが格納される回転体を駆動するＤＣモータ制御回路の一例を示す。ＣＰＵ４１はＡＭＰ４２にはトルク制御目標電圧を、ＰＷＭ回路４３には正転／逆転を決定する信号を与える。ＡＭＰ４２はＣＰＵ４１からの目標電圧とモータ電流検出回路４４が出力する電圧値を比較して、演算結果をＰＷＭ回路４３に提供する。ＰＷＭ回路４３はＣＰＵ４１とＡＭＰ４２からの情報を元に、ＤＣモータ４５を駆動するパルス信号を生成する。モータ電流検出回路４４はＤＣモータ４５に流れる電流値を検出する。ＤＣモータ４５に流れる電流値と発生トルクは比例するので、ＡＭＰ４２にフィードバックを行うことでモータトルクの制御を行うことができる。ＤＣモータ４５はＰＷＭ回路４３の生成するパルス波形に応じて回転する。ＤＣモータ４５の回転速度はロータリエンコーダ４６によって検知されてＣＰＵ４１とＡＭＰ４２にフィードバックされる。ＣＰＵ４１はロータリエンコーダ４６から得られる情報を元にトルク制御目標値を調節する。ＣＰＵ４１はモータ速度を一定として、かつ、正転／逆転信号を一定間隔で交互に切り替える事でＤＣモータ４５をサーボロック状態とすることが可能である。
【００２４】
図５に示すフローチャートを参照して、図１〜３に示した画像形成装置の動作を説明する。カートリッジ内蔵メモリへのアクセス要求が発生すると、ＣＰＵはＹカートリッジを接点当接位置に移動させる（Ｓ１０１）。接点当接位置に移動したのを確認すると、ＤＣモータをサーボロック状態にしてカートリッジ回転ホルダを固定する（Ｓ１０２）。その後、接点当接モータを駆動して、本体側接点をカートリッジ内蔵メモリ電極に当接させる（Ｓ１０３）。電気的接続を確保した後に、メモリ制御部がカートリッジ内蔵メモリに対して必要な情報の読み書きを行う（Ｓ１０４）。メモリへのアクセスが成功したならば、接点を離間して電気的接続を解除して次のＭカートリッジを接点当接位置に移動させる（Ｓ１０６）。メモリへのアクセスに失敗した場合は、一定回数だけ繰り返し通信を試みる（Ｓ１０７〜Ｓ１０８）。一定回数通信を試みて、全て失敗した場合は通信エラーと判断して、使用者に報告する。以下、同様の処理をＭ・Ｃ・Ｋカートリッジについてそれぞれ行う（Ｓ１０９）。
【００２５】
以上の処理を行うことで、従来と比較して本体側接点と内蔵メモリ接点の電気的接触をより確実なのもとして通信を行うことができる。ひいては通信エラーによるメモリデータ化けを防止して、内蔵メモリデータの信頼性向上につながる。
【００２６】
（第２の実施例）
図６は第２の実施例における各現像器２ａ〜２ｄが格納される回転体を駆動するＤＣモータ制御回路の一例を示す。ＣＰＵ６１はＡＭＰ６２には速度制御目標電圧を、ＰＷＭ回路６３には正転／逆転を決定する信号を与える。ＡＭＰ６２はＣＰＵ６１からの速度制御目標電圧とＦ／Ｖ変換回路６６が出力する電圧値を比較して、演算結果をＰＷＭ回路６３に提供する。ＰＷＭ回路６３はＣＰＵ６１とＡＭＰ６２からの情報を元に、ＤＣモータ６４を駆動するパルス信号を生成する。ＤＣモータ６４はＰＷＭ回路６３の生成するパルス波形に応じて回転する。ＤＣモータ６４の回転速度はロータリエンコーダ６５によって検知されてＣＰＵ６１とＡＭＰ６２にフィードバックされる。Ｆ／Ｖ変換回路６６はロータリエンコーダ６５の生成するパルス信号の周波数を電圧に変換する。ロータリエンコーダ６５の出力パルスの周波数とＤＣモータ６４の回転速度は比例するのでＡＭＰ６２にフィードバックを行うことでモータ速度の制御を行うことができる。ＣＰＵ６１はロータリエンコーダ６５から得られる情報を元に速度制御目標電圧を調節する。ＣＰＵ６１はモータ速度を一定として、かつ、正転／逆転信号を一定間隔で交互に切り替える事でＤＣモータ６４をサーボロック状態とすることが可能である。
【００２７】
各現像器２ａ〜２ｄに内蔵されたメモリ９ａ〜９ｄにアクセスするシーケンスは第１実施例と同様である。
【００２８】
以上の処理を行うことで、従来と比較して本体側接点と内蔵メモリ接点の電気的接触をより確実なのもとして通信を行うことができる。ひいては通信エラーによるメモリデータ化けを防止して、内蔵メモリデータの信頼性向上につながる。
【００２９】
（第３の実施例）
図７は第３の実施例における各現像器２ａ〜２ｄが格納される回転体を駆動するＤＣモータ制御回路の一例を示す。ＣＰＵ７１はＡＭＰ７２には速度制御目標電圧を、ＰＷＭ回路７３には正転／逆転を決定する信号を与える。ＡＭＰ７２はＣＰＵ７１からの速度制御目標電圧とＤＣタコジェネレータ７５が出力する電圧値を比較して、演算結果をＰＷＭ回路７３に提供する。ＰＷＭ回路７３はＣＰＵ７１とＡＭＰ７２からの情報を元に、ＤＣモータ７４を駆動するパルス信号を生成する。ＤＣモータ７４はＰＷＭ回路７３の生成するパルス波形に応じて回転する。ＤＣモータ７４の回転速度はＤＣタコジェネレータ７５によって検知されてＣＰＵ７１とＡＭＰ７２にフィードバックされる。ＤＣタコジェネレータ７５はＤＣモータ７４の回転速度に比例した直流電圧を発生するのでＡＭＰ７２にフィードバックを行うことでモータ速度の制御を行うことができる。ＣＰＵ７１はＤＣタコジェネレータ７５から得られる情報を元に速度制御目標電圧を調節する。ＣＰＵ７１はモータ速度を一定として、かつ、正転／逆転信号を一定間隔で交互に切り替える事でＤＣモータ７４をサーボロック状態とすることが可能である。
【００３０】
各現像器２ａ〜２ｄに内蔵されたメモリ９ａ〜９ｄにアクセスするシーケンスは第１実施例と同様である。
【００３１】
以上の処理を行うことで、従来と比較して本体側接点と内蔵メモリ接点の電気的接触をより確実なのもとして通信を行うことができる。ひいては通信エラーによるメモリデータ化けを防止して、内蔵メモリデータの信頼性向上につながる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、現像器の回転切り替え方式を使用したカラー画像形成装置において、現像器が格納される回転体の駆動装置にＤＣモータを用いて、当接離間構造の本体側接点がカートリッジ内蔵メモリの電極に接触する際にＤＣモータをサーボロック状態とすることで、より確実な電気的接触を実現することが可能となる。ひいては通信エラーによるメモリデータ化けを防止して、内蔵メモリデータの信頼性向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す図
【図２】図１における画像形成装置の接点部の一例を示す図
【図３】図１における画像形成装置の接点部駆動機構の一例を示す図
【図４】第１実施例におけるＤＣモータ駆動回路を説明する為の図
【図５】第１実施例における現像器内部メモリにアクセスする為のフローチャート
【図６】第２実施例におけるＤＣモータ駆動回路を説明する為の図
【図７】第３実施例におけるＤＣモータ駆動回路を説明する為の図
【符号の説明】
１　感光ドラム
２，２ａ〜２ｄ　現像器
３　光学ユニット
４　中間転写体
５　用紙カセット
６　転写ローラ
７　定着器
８　可動接点（接点部）
９，９ａ〜９ｄ　不揮発性メモリ（内蔵メモリ）
１０　メモリ制御回路（制御部）
４１　ＣＰＵ
４２　ＡＭＰ
４３　ＰＷＭ回路
４４　モータ電流検出回路
４５　ＤＣモータ
４６　ロータリエンコーダ
６１　ＣＰＵ
６２　ＡＭＰ
６３　ＰＷＭ回路
６４　ＤＣモータ
６５　ロータリエンコーダ
６６　Ｆ／Ｖ変換回路
７１　ＣＰＵ
７２　ＡＭＰ
７３　ＰＷＭ回路
７４　ＤＣモータ
７５　ＤＣタコジェネレータ
８１　接触ピン（ピン）
８２　電極（電極部）
１０１　モータ
１０２　接点支持機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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