(57)【要約】【課題】１つの通信ポートにより画像形成動作中に通信を行う場合、通信できる時間は基本的に現像に要する時間内に限られるため、通信量によっては、全ての通信が終わる前に現像器が回転してしまい、通信が途中で中断してしまう可能性があった。【解決手段】ロータリ現像方式の画像形成装置において、回転するロータリ現像器１１に装着される交換可能な現像カートリッジ４に記憶手段を有し、装置側は、この記憶手段に同時に読み書きを行う複数の通信回線（５０ａ，５０ｂ）を備える構成とし、画像形成装置のパフォーマンスを低下させることなく、装置側と記憶手段との通信を複数の通信回線を並列に制御することにより、高品質に行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込み可能な不揮発性メモリを有する現像ユニット、を複数装着可能なロータに備え、
前記ロータを回転させることによって前記現像ユニットを順次切り替えて印刷媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記ロータに装着された現像ユニットの１つ、に備わる不揮発性メモリと情報を通信する第１の通信手段と、
前記ロータに装着された前記第１の通信手段と通信していない現像ユニット、に備わる不揮発性メモリと情報を通信する第２の通信手段と、
を備え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、
前記ロータは、その回転方向に沿って所定の角度の周期で現像ユニットを装着可能であり、
前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って前記所定の角度の周期の整数倍に対応する角度の周期で設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記第１の通信手段は、前記ロータに装着された現像ユニットのうち現像を行っている現像ユニットと通信することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
現像ユニットに記憶させる情報を一時記憶する一時記憶手段と、
一時記憶された情報を前記第１の通信手段と前記第２の通信手段により現像ユニットへの通信を制御する通信制御手段と、
を備え、
複数の通信手段を並列に制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の通信手段は、現像ユニットの情報を読出し、前記第２の通信手段は、書込みを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の通信手段は、現像ユニットの情報を読出し、前記第２の通信手段は、読出し後に前記一時記憶の情報と照合を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って連続して設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って前記ロータの中心を挟んで設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記ロータは、その回転方向と逆方向に回転可能であり、その回転方向より少ない回転角度にて前記第１の通信手段又は前記第２の通信手段で現像ユニットと情報を通信することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずか１項に記載の画像形成装置において、
前記第１と第２の通信手段は、ロータリ現像器を保持する本体側に設けられたコネクタ又は通信アンテナにより有線通信又は無線通信することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成に用いるプロセスカートリッジ及びこれを装着して画像を形成する画像形成装置に関し、特に複数のプロセスカートリッジを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリ現像方式の画像形成装置において、現像ユニット、トナーカットリッジ、あるいはこれら一体型のプロセスカートリッジに不揮発性メモリ等による記憶手段を有し、ユニット固有の情報を記憶する構成が特許文献１に示されている。
【０００３】
この構成の場合、プロセスカートリッジに取り付けされた記憶手段と通信を行うために、本体側にコネクタ又は、非接触通信を行うための通信アンテナを設け、ロータリ現像器を回転させてプロセスカートリッジに取り付けられたコネクタあるいは、通信アンテナがこの本体側のコネクタあるいは通信アンテナと対向する位置でロータリ現像器を停止させ、必要に応じてコネクタ、通信アンテナをつき合わせて通信の経路を確保している。
【０００４】
さらに、特許文献２には、円筒形状のプロセスカートリッジに所要の情報が非接触状態で記憶される非接触ＩＣメモリを備える画像形成装置が示されている。
【０００５】
図７は、従来のロータリ現像器を有するレーザプリンタの構成を示す構成図である。ロータリ現像器には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを含む現像カートリッジ４があり、非接触ＩＣメモリと通信を行うための無線アンテナ３０ａ及び送受信器５０が設けてある。
【０００６】
これらの動作は、ロータリ現像器を回転させて装置本体側の無線アンテナ３０ａが通信目的のプロセスカートリッジ上の非接触ＩＣメモリと対向する現像位置で停止させる。
【０００７】
次に、装置の制御部は、無線アンテナ３０ａを経由してＩＣメモリの内容を読み取り、必要に応じてプロセスカートリッジ４に動作時間、トナーの消費量などをＩＣメモリに書き込む。
【０００８】
そして、現像が終了すれば、次の色を現像するため、ロータリ現像器を１／４回転させて停止する。同様にして、４色分の現像とＩＣメモリの読み書きを行う。ここで、制御部とプロセスカートリッジ上のＩＣメモリとの間で通信エラーが発生した場合、データの整合性が確保できるまで、制御部は通信のリトライを行う必要がある。
【０００９】
しかし、既に現像が終了した場合、次の色の現像を優先して行うため、ロータリ現像器を回転させる必要があり、このためプロセスカートリッジ上の非接触ＩＣメモリは装置本体側のアンテナの通信可能エリアから外れ、通信は中断してしまい、次に１回転して再び通信可能エリアにはいるまで、ＩＣメモリの内容と、装置本体側のデータは不一致のままとなり、本来の正常な動作が行えなくなるおそれがある。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−３３８３２９号公報
【特許文献２】特開２００２―４９２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図８は、従来の通信シーケンスにおいて全体の処理速度を低下させる通信待ちを示したタイムチャート図である。通信シーケンスは、最初に画像形成装置とプロセスカートリッジの相互認証を行い、次に画像形成装置がデータの読み出し及び書込みを行う。４色のプロセスカートリッジがあるので、同様の処理が４回発生するが、図８では一部省略してある。
【００１２】
通常のシーケンスでは１枚の画像形成時間は１０秒程度であるが、通信エラーが多発する図８の下段では、最初の認証に失敗し、認証をリトライ及び書込エラー発生に伴いリトライ処理が発生し、通信時間が通常より長くなり１５秒程度になってしまう。このような場合、通常は６ｐｐｍ（１分間に印刷できる枚数）のものがこの例では４ｐｐｍへと、印刷が可能なスピードは大きく低下することになる。
【００１３】
しかしながら、印刷速度を優先するため、画像形成動作中に通信を行う場合、通信できる時間は基本的に現像に要する時間内に限られるため、通信量によっては、全ての通信が終わる前に現像器が回転してしまい、通信が途中で中断してしまう可能性があった。
【００１４】
また、画像形成動作を行う前後に通信を行う方式もあるが、通信のためだけにロータリ現像器を回転させるサイクルが発生するため、システムのパフォーマンスは大きく低下する問題があった。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑み、その目的として、ロータリ現像方式の画像形成装置において、回転する現像器に装着される交換可能ユニットに記憶手段を有し、装置側は、この記憶手段に同時に読み書きを行う複数の通信回線を備える構成とし、システムのパフォーマンスを低下させることなく、装置側と記憶手段との通信を高品質に行うことができる構成を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、書込み可能な不揮発性メモリを有する現像ユニット、を複数装着可能なロータに備え、前記ロータを回転させることによって前記現像ユニットを順次切り替えて印刷媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記ロータに装着された現像ユニットの１つ、に備わる不揮発性メモリと情報を通信する第１の通信手段と、前記ロータに装着された前記第１の通信手段と通信していない現像ユニット、に備わる不揮発性メモリと情報を通信する第２の通信手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記ロータは、その回転方向に沿って所定の角度の周期で現像ユニットを装着可能であり、前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って前記所定の角度の周期の整数倍に対応する角度の周期で設置されていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明に係る画像形成装置において、前記第１の通信手段は、前記ロータに装着された現像ユニットのうち現像を行っている現像ユニットと通信することを特徴とする。
【００１９】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、現像ユニットに記憶させる情報を一時記憶する一時記憶手段と、一時記憶された情報を前記第１の通信手段と前記第２の通信手段により現像ユニットへの通信を制御する通信制御手段と、を備え、複数の通信手段を並列に制御することを特徴とする。
【００２０】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記第１の通信手段は、現像ユニットの情報を読出し、前記第２の通信手段は、書込みを行うことを特徴とする。
【００２１】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記第１の通信手段は、現像ユニットの情報を読出し、前記第２の通信手段は、読出し後に前記一時記憶の情報と照合を行うことを特徴とする。
【００２２】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って連続して設置されていることを特徴とする。
【００２３】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段は、前記ロータの周囲に回転方向に沿って前記ロータの中心を挟んで設置されていることを特徴とする。
【００２４】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記ロータは、その回転方向と逆方向に回転可能であり、その回転方向より少ない回転角度にて前記第１の通信手段又は前記第２の通信手段で現像ユニットと情報を通信することを特徴とする。
【００２５】
さらにまた、本発明に係る画像形成装置において、前記第１と第２の通信手段は、ロータリ現像器を保持する本体側に設けられたコネクタ又は通信アンテナにより有線通信又は無線通信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明を用いることにより、通信エラーや読み取り又は書込み不良が発生して通信のリトライを行う必要が生じても、画像形成動作を止めることなく、本体とロータリ現像器上の記憶手段との通信時間を十分に確保することが出来るため、システムのパフォーマンスを低下させることなく、ロータリ現像器上の記憶手段との通信の信頼性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【実施例】
【００２８】
１  構成の説明
図１は、本発明の実施形態におけるロータリ現像器を有するレーザプリンタの全体の概要構成を示す構成図である。画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナーを有する４色フルカラー画像を形成可能なレーザプリンタ等である。
【００２９】
次に、画像形成装置１００の構成を説明する。第１の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体である感光体ドラム１は、図示しない駆動手段により駆動されている。さらに、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる帯電器２と、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光器３と、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させてトナー像として現像する複数の現像手段を一体に有する現像カートリッジ４と、感光体ドラム１上のトナー像が一次転写される第２の像担持体としての転写器５と、一次転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング器６などが設置されている。
【００３０】
感光体ドラム１上の静電気潜像を現像する現像カートリッジ４は、ロータリ現像器１１に着脱自在に保持される。現像手段を構成する４色（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）のトナーをそれぞれ有する現像カートリッジ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋはロータリ現像器の回転中心を中心にして同心円上に配置されている。
【００３１】
各現像カートリッジ４には、感光体ドラム１と対向する現像剤担持ローラ４ｂが設けられており、現像剤担持ローラ４ｂにより感光体ドラム１上の静電潜像を現像することが出来る。
【００３２】
第２の像担持体である転写器５は、感光体ドラム１の上のトナー像を一次転写した後に、転写器５に向けて搬送された用紙１２の表面に２次転写できるようになっており、用紙１２は給紙カセットから給紙器７を通り所定のタイミングで転写器５まで搬送される。
【００３３】
さらに、２次転写後の用紙１２上のトナー像を加熱・加圧して用紙１２に定着させる定着器８を通り、搬送器９により排紙トレイ１０に排出される。
【００３４】
図２は、本発明の実施形態におけるロータリ現像器の制御ブロックを示すブロック図である。ロータリ現像器１１には現像カートリッジ４が装着され、各現像カートリッジには、不揮発性メモリユニット２０が設けられている。
【００３５】
現像カートリッジ４Ｙが感光体ドラム１に対向する位置に来ると、無線アンテナ３０aから無線で不揮発性メモリユニット２０との通信が可能となる。さらに、無線アンテナ３０ａはＲＡＭメモリ５４ａを有する送受信器５０ａと接続され、さらに制御部５１とデータ線と制御信号線で接続されている（以下、第１送受信器という）。さらに無線アンテナ３０ｂも同様に送受信器５０ｂを介して制御部５１に接続される（以下、第２送受信器という）。
【００３６】
制御部５１は、画像形成に必要な情報を記憶するＲＡＭメモリ５５を有し、露光器３に対して画像形成指令を出力し、現像カートリッジ４を交換するために、ロータリ現像器を回転させるモータ５３を駆動する駆動部５２に指令を出力する。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態におけるプロセスカートリッジのメモリに記憶されるデータを示すデータ構成図である。４色の現像カートリッジ毎に、シリアルナンバー、ページカウント、トナー残量、現像ローラ総回転時間、カートリッジ寿命情報、カートリッジが寿命であることを示す情報及びその他の情報が記憶されている。これらの情報は、画像形成毎に読み書きされる。
【００３８】
図６は、本発明の実施形態における現像カートリッジ４の外観を示す外観図である。現像カートリッジ４には現像剤担持ローラ４ｂ、不揮発性メモリユニット２０があり、不揮発性メモリユニット２０には不揮発性メモリＩＣ２１をマウントしてアンテナパターン２２を形成した薄肉回路基板であるフレキシブル回路基板２３によりフィルム状に形成されている。
【００３９】
この不揮発性メモリユニット２０は、電源となるバッテリを搭載しておらず、対向する無線アンテナ３０から電磁界結合により電源が供給されている。電磁界結合される距離は約１ｃｍ程度に設定してあり、隣り合う他の不揮発性メモリユニット２０との混信をさけるため不揮発性メモリユニット２０間は少なくとも５ｃｍ程度距離を設けてある。なお、本実施形態においては、無線通信を使用したが、電気的接点を介した有線通信であってもよいし、組み合わせてもよい。
【００４０】
２  動作の説明
図３は、本発明の実施形態における画像形成の流れを示すメインルーチンである。画像形成処理の処理をメインルーチンＳ１１で実行しているが、現像カートリッジ４との読み書きは、読み書きサブタスクＳ１０１を介して処理している。さらに、図４は、本発明の実施形態におけるロータリ現像器の読み書き処理の流れを示す読み書きサブタスクＳ１０１のフローチャートである。
【００４１】
メインルーチン（ステップＳ１１）にて画像形成処理に必要な様々な処理を実行（ステップＳ１２）後、現像カートリッジ４へ読み書き（ステップＳ１３）が発生すると、読み書きサブタスク（ステップＳ１０１）が起動される。この処理では、後述する読み書き処理（ステップＳ１２０）を実行し、さらに、メインルーチンからのロータリ現像器の回転命令（ステップＳ１４）も受け取り、処理することが可能となっている。
【００４２】
次に、読み込みサブタスクＳ１０１について説明する。なお、現像カートリッジには通し番号が振られており、現像色ではなく通し番号（第ｎ番目）で特定される。読み込みサブタスク（ステップＳ１０１）が開始されると、メインルーチンから指定された第ｎ番目の現像カートリッジ４が無線アンテナ３０に対向する位置となるまでロータリ現像器を回転させる（ステップＳ１０２）。
【００４３】
制御部５１は回転待ちを利用して、ＲＡＭメモリ５５から必要な情報を送受信器のＲＡＭメモリ５４に送信する。ステップＳ１０３にて第ｎ番目の現像カートリッジ４が来たと判断すると、ステップＳ１０４にて、ステップＳ１０５にて現像カートリッジ４と通信を開始する。
【００４４】
次に、制御部５１より１周期（回転）前の送り残しがあるかを確認し（ステップＳ１０６）、もし送り残りがあれば、データを通信バッファにセットし、１つ前に当たる現像カートリッジの通信バッファの残りを確認し（ステップＳ１０７）、図５に示す情報の読み込み、書込みを第１送受信器（ステップＳ１０９）と第２送受信器（ステップＳ１０８）を使用して同時に通信を行う（ステップＳ１１０）。
【００４５】
制御部５１は、ステップＳ１０７において、前回の送受信器の通信が完了しておらず、送受信器５０のＲＡＭメモリ５４上の通信バッファ領域に情報が残っている場合には、ステップＳ１０８において、第２送受信器で通信バッファ内容を送信すると共に、第１送受信器で読み書きを行う（ステップＳ１０９）。
【００４６】
データ通信は１パラメータのデータブロックを読み書きする毎に、ステップＳ１１１において回転命令の有無を確認し、通信を継続するかの判定を行い回転命令が無い間は通信を継続する。もし、ステップＳ１１１で回転命令を受け取ると、通信しなけばならない残りの通信バッファの内容を制御部５１のＲＡＭメモリ５５に保存して、読み書きサブタスクから抜け出す。
【００４７】
３  その他の処理の流れ
このように、読み書きサブタスクは、現像を行うため現像カートリッジ４と感光体ドラム１が対向する位置になるようにロータリ現像器を回転させて停止させ、現像カートリッジ４は、現像を行っている間、画像形成装置の本体側と現像カートリッジ４上に装着されている不揮発性メモリユニットとの間で、第１送受信器及び第２送受信器を使って通信を行い、データの読み書きを行う。
【００４８】
基本的には現像中の現像カートリッジ４と通信を行うが、必ずしもその必要が無く、例えば現像を終えた後のカートリッジと通信を行うものでも良い。ロータリ現像器に現像カートリッジを４個備えていると、万が一、通信エラーが発生し、再度通信を行わなければならない等で通信量が増大し、必要な通信時間が１ページ分の現像時間を超える事態になった場合は、一端通信を中断し、ロータリ現像器を１／４回転させて次の現像カートリッジ４が感光体ドラム１と対向する位置にする。
【００４９】
そして、現在の現像カートリッジ４が現像中に、第２送受信器を通じて先ほど現像していた現像カートリッジ４の不揮発性メモリユニットとの通信を再開し、通信に失敗した箇所のデータを読み書きし、正常に通信を完了させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１送受信器と第２送受信器の２台の送受信器を使用したが、さらに好ましくは、現像カートリッジ４と同数の送受信器を設けても良い。その場合には、ロータリ現像器を回転することなく、必要な情報を読み書きすることが可能となる。
【００５１】
また、ロータリ現像器を逆回転させる機能を有する画像形成装置においては、通信バッファの残りがある現像カートリッジを最短方向に回転させることで、無駄な回転時間を防止できるのはいうまでもない。さらに、本実施形態では、現像カートリッジに対して適応したが、プロセスカートリッジ一般に使用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態におけるロータリ現像器を有するレーザプリンタの全体の概要構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるロータリ現像器の制御ブロックを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における画像形成の流れを示すメインルーチンである。
【図４】本発明の実施形態におけるロータリ現像器の読み書き処理の流れを示す読み書きサブタスクのフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態におけるプロセスカートリッジのメモリに記憶されるデータを示すデータ構成図である。
【図６】本発明の実施形態におけるプロセスカートリッジの外観を示す外観図である。
【図７】従来のロータリ現像器を有するレーザプリンタの構成を示す構成図である。
【図８】従来の通信シーケンスにおいて全体の処理速度を低下させる通信待ちを示したタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  感光体ドラム、２  帯電器、３  露光器、４  現像カートリッジ、４ｂ  現像剤担持ローラ、５  転写器、６  クリーニング器、７  給紙器、８  定着器、９  搬送器、１０  排紙トレイ、１１  ロータリ現像器、１２  用紙、２０  不揮発性メモリユニット、２２  アンテナパターン、２３  フレキシブル回路基板、３０  無線アンテナ、５０  送受信器、５１  制御部、５２  駆動部、５３  モータ、５５  メモリ、１００  画像形成装置。
【図１】
2005331751.tif 000003
【図２】
2005331751.tif 000004
【図３】
2005331751.tif 000005
【図４】
2005331751.tif 000006
【図５】
2005331751.tif 000007
【図６】
2005331751.tif 000008
【図７】
2005331751.tif 000009
【図８】
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