(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定期的に交換する部品を装置本体に対して脱着可能に装着した画像形成装置において、
前記交換部品には、当該交換部品の情報を記憶した記憶媒体を搭載し、前記記憶媒体に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段によって、画像形成装置本体側で少なくとも読み込み可能とし、
前記装置本体側の通信手段が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、操作者へ通報する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定期的に交換する部品を装置本体に対して脱着可能に装着した画像形成装置において、
前記交換部品には、当該交換部品の情報を記憶した記憶媒体を搭載し、前記記憶媒体に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段によって、画像形成装置本体側で少なくとも読み込み可能とし、
前記装置本体側の通信手段が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、前記記憶媒体の情報を装置本体の制御に反映しないように構成した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】
この発明は、定期的に交換する部品を装置本体に脱着可能に構成したプリンタや複写機等の画像形成装置、及びこれに用いられる交換部品において、交換部品の情報を保持した記憶媒体を交換部品本体に内蔵し、交換部品の情報を装置本体の制御に使用する画像形成装置及びこれに用いられる交換部品に関すものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上記プリンタや複写機等の画像形成装置においては、商品性アップや操作性向上等の為に、例えば、トナーカートリッジ等の交換部品の情報を装置本体に入力し、この情報を元に装置を制御することが一般的となってきつつある。例えば、パーソナルコンピュータと接続されたネットワークプリンタにおいて、トナーカートリッジのトナー残量等の情報をプリンタ本体に入力し、この情報をホストコンピュータに送って、当該ホストコンピュータのユーザーインターフェイスのモニターにトナー残量等を表示することにより、ユーザーがトナーカートリッジの交換時期を容易に知ることができるように構成することが行われてきている。
【０００３】
また、上記プリンタや複写機等の画像形成装置においては、種々の交換部品を互いに識別したり、トナーカートリッジ内のトナーの種類を互いに識別したりするため、トナーカートリッジ等の交換部品の情報を装置本体に入力するように構成することが行われてきている。
【０００４】
ところで、上記の如く交換部品の情報を装置本体に入力し、この情報を元に装置を制御するための一手段としては、トナーカートリッジ等の交換部品に記憶媒体を設け、この記憶媒体を用いて装置本体との情報伝達を行う方法がある。
【０００５】
従来、上記トナーカートリッジ等の交換部品に設けられた記憶媒体と、装置本体との情報伝達を行う連結手段としては、ドロワーコネクタが一般的に使用されている。その理由は、ドロワーコネクタの場合、交換部品の装着動作に連動して、電気的な接続が可能にできるためである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。
１）  ドロワーコネクタは一方向での接続が基本のため、交換部品の接続方向が規制されてしまうという問題点を有している。例えば、トナーカートリッジ等の場合には、当該トナーカートリッジを装置本体の軸方向に沿って挿入した後、所定量だけ回転させてセットする方法が一般的であるが、このような動作では、一方向での接続が基本であるドロワーコネクタを接続するのが機構的に困難である。
【０００７】
２）  ドロワーコネクタの接続にはある程度の力が必要であり、交換部品の操作性を悪化させてしまうという問題点を有している。また、上記ドロワーコネクタの場合には、個々の部品によって接続時の操作力にバラツキがあり、交換部品の装着が不完全であるのに、装着が完了したと勘違いし、装着不良となる場合があるという問題点をも有している。
【０００８】
３）  ドロワーコネクタの接続部にトナー等が付着すると、接続不良を起こすという問題点を有している。
【０００９】
４）  画像形成装置の内部に複数の交換部品がある場合には、これら複数の交換部品に対して、専用のドロワーコネクタが必要となり、装置の大型化やコストアップを招くという問題点を有している。
【００１０】
５）  交換部品に設ける記憶媒体は、ドロワーコネクタを用いて接続する関係上、小型化が困難であり、６〜１０ピン程度のドロワーコネクタを使用する必要があり、ドロワーコネクタが大型となり、交換部品の大型化やコストアップを招くという問題点を有している。
【００１１】
６）  トナーカートリッジ等の交換部品が回転式現像装置の回転体等に取り付けられている場合には、回転部と固定部とを電気的に接続する必要があり、回転部と固定部の接点の信頼性が低くなるという問題点を有している。
【００１２】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、交換部品の情報を装置本体に入力し、この情報を元に装置を制御するように構成した画像形成装置、及びこれに用いられる交換部品において、交換部品の接続方向が規制されたり、交換部品の操作性が悪化したりすることがなく、装置や交換部品の大型化やコストアップを招くことなく、確実に交換部品の情報を装置本体に入力することが可能な画像形成装置及びこれに用いられる交換部品を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明では、定期的に交換する部品を装置本体に対して脱着可能に装着した画像形成装置において、前記交換部品には、当該交換部品の情報を記憶した記憶媒体を搭載し、前記記憶媒体に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段によって、画像形成装置本体側で少なくとも読み込み可能とし、前記装置本体側の通信手段が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、操作者へ通報する制御手段を設けるように構成した。この構成によれば、交換部品に設けられた記憶媒体と、装置本体側との通信は、電波を介して通信する通信手段によって行われるので、交換部品の装着方法が自由に設定でき、操作性の向上を図ることができる。また、交換部品の記憶媒体には、情報伝達用のドロワーコネクタを設ける必要がないので、記憶媒体を小型化することができるため、交換部品そのものの小型化が可能である。
【００１４】
なお、上記交換部品としては、例えば、トナーカートリッジが挙げられるが、これに限定される訳ではなく、画像形成装置に使用される交換部品であれば何でも良く、例えば、感光体ドラム、フューザー、転写ロール、中間転写体（ドラムやベルト）、排トナーボックス等が挙げられる。また、「定期的に交換する部品」の「定期的」とは、交換が予定されている部品という意味であり、実際の部品の交換が必ずしも定期的に行われる必要はない。
【００１５】
また、上記交換部品の記憶媒体に記憶される情報としては、例えば、交換部品がトナーを収容したトナーカートリッジである場合、トナーの使用量、プリント枚数、製造上（年月日等）の情報、ユーザーの情報、温度や湿度等の使用環境をモニターした情報、再使用回数等が挙げられる。但し、上記交換部品の記憶媒体に記憶される情報は、上記のものに限定されるものではなく、交換部品や当該交換部品が使用される画像形成装置等の情報など、種々のものを含んでも良いことは勿論である。
【００３０】
また、請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置の外周に装置に装着しない交換部品が存在する場合でも、操作者の判断により、誤動作を防止できる。
【００３１】
請求項２に記載の発明では、定期的に交換する部品を装置本体に対して脱着可能に装着した画像形成装置において、前記交換部品には、当該交換部品の情報を記憶した記憶媒体を搭載し、前記記憶媒体に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段によって、画像形成装置本体側で少なくとも読み込み可能とし、前記装置本体側の通信手段が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、前記記憶媒体の情報を装置本体の制御に反映しないように構成した。本構成によれば、画像形成装置の外周に装置に装着しない交換部品が存在する場合でも、使用しない交換部品の記憶媒体の情報を装置本体の制御に反映しないため、誤動作を防止できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのフルカラープリンタ装置を示すものである。
【００３８】
図２において、１はフルカラープリンタ装置の装置本体を示すものであり、この装置本体１の内部には、像担持体としての感光体ドラム２が配設されている。この感光体ドラム２は、図示しない駆動手段によって、矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。上記感光体ドラム２の表面は、帯電ロール３によって所定の電位に一様に帯電された後、ＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）等からなる露光装置４によって、フルカラーの画像を形成する場合には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の画像が順次露光され、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１の表面に形成された所定の色の静電潜像は、回転式現像装置５の対応する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって現像され、所定の色のトナー像となる。この回転式現像装置５は、フルカラーの現像を行うため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備え、各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ感光体ドラム２上の潜像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示しないモータによって回転式現像装置５を矢印Ｒ方向に回転させ、該当する色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム２と対向する現像位置に位置合わせされる。なお、上記感光体ドラム２上には、プロセスコントロールモードにおいて、テストチャートが形成され、このテストチャートの濃度が濃度センサ６によって検出されるようになっている。また、上記感光体ドラム２上に現像された各色のトナー像は、一次転写ロール７によって中間転写体としての中間転写ベルト９上に順次転写され、４色のトナー像が互いに重ね合わされる。上記中間転写ベルト９は、駆動ロール１０と、アイドルロール１１と、バックアップロール１２と、アイドルロール１３とによって、回動可能に張架されている。駆動ロール１０は、図示しない定速性に優れた駆動モータによって駆動され、中間転写ベルト９を所定の速度で回転駆動するものである。
【００３９】
上記中間転写ベルト９上に多重に転写された４色のトナー像は、記録媒体としての記録紙Ｐ上に、バックアップロール１２と中間転写ベルト９を介して圧接する二次転写ロール１４によって一括して転写される。この記録紙Ｐは、プリンタ装置本体内の下部に設けられた２つの給紙カセット１６、１７のうちの何れかから、給紙ロール１８又は１９によって給紙され、複数の搬送ロール対２０、２１を介して、レジストロール対２２へと搬送され、一旦停止される。その後、上記記録紙Ｐは、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像と同期して回転を開始するレジストロール対２２によって、バックアップロール１２と二次転写ロール１４が中間転写ベルト９を介して互いに圧接する２次転写位置へと搬送される。そして、上記記録紙Ｐ上には、２次転写位置において中間転写ベルト９上から４色のトナー像が一括して転写された後、記録紙Ｐは、定着器２３で熱及び圧力によって定着処理を受け、装置本体側面の排出トレイ２４、又は装置本体上部の排出トレイ２５に、図示しない切り替えゲートによって切り替えられ、排出される。
【００４０】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２は、ブレード等からなるクリーニング装置８によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程等に備える。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト９は、アイドルロール１３と対向するベルトクリーナー１５によって残留トナーが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００４１】
また、上記の如く構成されるフルカラープリンタ装置は、例えば、図６に示すように、ＬＡＮ等を介して複数のパーソナルコンピュータ等と接続して使用されるようになっており、複数のパーソナルコンピュータからプリントが可能となっているとともに、当該フルカラープリンタ装置の状態を、各パーソナルコンピュータで認識することが可能となっている。
【００４２】
上記感光体ドラム２又は中間転写ベルト９からクリーニング装置８及びベルトクリーナー１５で掻き落とされた廃トナーは、廃トナー回収容器２６に回収される。特に、ベルトクリーナ１５から回収された廃トナーは、輸送管２７内をオーガや搬送スクリュー等からなる搬送手段によって廃トナー回収容器２６まで搬送される。
【００４３】
図３は、前記回転式現像装置５の一具体例を示す断面図である。
【００４４】
この回転式現像装置５は、図３に示すように、中央に位置する回転軸３２を中心にして、時計回り方向に回転可能な回転体３０を備えている。この回転体３０は、略正方形状に形成された中央部３３と、この中央部３３から略半径方向に伸び、互いに９０度の角度を成すように設けられた４本のアーム３１とを備えている。上記回転体３０のアーム３１には、図示されていない装着手段により、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが実装されている。
【００４５】
これらの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器５Ｙを例にして説明すると、このイエロー（Ｙ）の現像器５Ｙは、大きく分けて、現像器本体４０と現像剤カートリッジ５０とから構成されている。
【００４６】
現像器本体４０の内部には、紙面に垂直な方向に長尺な現像ロール４１と、この現像ロール４１の背面側に位置し、当該現像ロール４１と平行に延びる２本のスパイラルオーガ４２、４３が配設されている。ここで、現像ロール４１が回転すると、スパイラルオーガ４２は、現像器本体４０内に収容されている現像剤４４を紙面と垂直な一方向に攪拌しながら搬送するものである。一方、スパイラルオーガ４３は、スパイラルオーガ４２の搬送方向とは逆方向に現像剤４４を攪拌しながら搬送して、現像剤４４を現像ロール４１に均等に供給するものである。
【００４７】
現像ロール４１は、内部に配設される図示しないマグネットロールによって、現像剤４４に含まれるキャリアを磁力で吸着し、当該現像ロール４１の表面に現像剤４４の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ロール４１の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤４４の磁気ブラシによって顕像化されるようになっている。
【００４８】
現像剤カートリッジ５０は、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、当該現像剤カートリッジ５０の内部は、新しい現像剤の収容室と、劣化した現像剤の回収室とに区分されている。新しい現像剤の収容室には、図示されていない供給口が設けられており、当該供給口は、新現像剤を現像器本体４０に導くための略円筒状のケーシング５１と連通している。この円筒状のケーシング５１は、現像器本体４０の背面側の上部に設けられている。上記ケーシング５１内には、スパイラルオーガ５２が配設されており、現像剤カートリッジ５０から補給される現像剤４４は、このスパイラルオーガ５２によって、現像器本体４０の背面側の上面に設けられた供給口５３へと導かれ、現像器本体４０内に供給される。上記現像器本体４０の供給口５３の下端部に位置する出口には、フラップ５４が開閉自在に設けられており、現像器５Ｙが図３の現像位置Ｄにあるときは開いている。一方、上記フラップ５４は、現像器５Ｙが図３の位置Ｆ又は位置Ｇにあるときは、自重で閉じるようになっている。
【００４９】
現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５には、周回する回収通路５６が設けられており、該回収通路５６には、略Ｌ字形状に折曲された排出管５７が接続されている。上記排出管５７は、現像器本体４０の略中央の上部に配設されており、当該排出管５７の先端（図３中、下端）に位置する回収口５８は、現像器本体４０内に位置している。この回収口５８は、新現像剤の供給口５３より前面側に位置しており、しかも現像器本体４０の天井壁の部分に開口されている。そして、上記供給口５３から供給される新現像剤４４は、スパイラルオーガ４２、４３によって攪拌・搬送され、現像器本体４０内を循環する間に、現像ロール４１へ供給されて現像に寄与する。また、上記現像器本体４０内を循環する間に現像工程に寄与した旧現像剤４４は、現像器本体４０が図３中の位置Ｅ又は位置Ｆにあるときに、回収口５８によって現像剤カートリッジ５０の劣化現像剤回収室５５内に回収通路５６を介して回収されるようになっている。
【００５０】
このように構成される現像器５Ｙと同様に構成された現像器５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有する回転式現像装置５は、現像器本体４０が感光体ドラム１と対向する現像位置であるＤ位置に来たときに、フラップ５４は、自重で供給口５３を開放しており、スパイラルオーガ５２を回転駆動することにより、必要に応じて新現像剤４４が現像器本体４０内に補給される。そして、現像器本体４０による感光体ドラム１上の静電潜像の現像が終了し、回転体３０が時計回り方向に回転して、現像器がＤ位置から右下のＥ位置に来ると、図示されているようにフラップ５４は半開きになると共に、回収口５８が上方を向き、排出管５７によって搬送される旧現像剤が現像器本体４０内へ逆流せずに、回収通路５６の方に流れる。この劣化現像剤Ｃは、現像器本体４０が左下のＦ位置から左上のＧ位置に至るまでに、回収通路５６を通って劣化現像剤回収室５５へと回収される。このように、周回する回収通路５６を設けることによって、回収される現像剤Ｃが現像器本体４０内へ逆流するのを防止することができる。
【００５１】
一方、現像器本体４０が左上のＧ位置から右上の現像位置であるＤ位置に至る途中で、現像剤カートリッジ５０内に設けられた図示されていないアジテータの作用により、新現像剤４４は、ケーシング５１へと送られ、該ケーシング５１内のスパイラルオーガ５２によって供給口５３へと導かれる。このとき、フラップ５４は、再び供給口５３を開放しているので、新現像剤４４は、供給口５３を通って現像器本体４０内に補給される。
【００５２】
次に、上記現像剤カートリッジ５０の構成について、図４の斜視図と図５の分解斜視図を参照して説明する。
【００５３】
この現像剤カートリッジ５０は、図４及び図５に示すように、新しい現像剤を収容する円筒状の長尺な現像剤収容部（筒状体）としての収容ケース６１と、その一端を封鎖する脱着可能なキャップ部材としてのキャップ６２と、収容ケース６１から新しい現像剤を現像装置の現像器本体４０に供給するための通路の入り口である供給口６３と、現像器から回収された劣化現像剤を取込む取込口７２と、該取込口７２を通って回収された劣化現像剤を収容する円筒状の短手の回収ケース７１と、該回収ケース７１に嵌め込まれる現像剤回収ボックスとしての回収ボックス７５を有している。回収ボックス７５には、図５に示すように、張出片７６が形成されており、該張出片７６に穿設された開口７７は、回収ケース７１に回収ボックスが嵌め込まれた時、取込口７２と連通するようになっている。上記回収ボックス７５には、ハンドル７８を有するキャップ７９が圧入により嵌め込まれるようになっている。
【００５４】
上記供給口６３と取込口７２の周辺には、周方向に沿って凹状部が形成されており、該凹状部がガイド溝を形成している。このガイド溝には、現像剤カートリッジ５０の外面に沿って円弧状に湾曲したシャッタ７３が、周方向へスライド可能に取り付けられている。また、回収ボックス７５と回収ケース７１の一部を取り囲むように、筒状のスライドカバー８１がスライド可能に装着されている。このスライドカバー８１は、図５に示すように、スプリング８２でシャッタ７３を覆う方向へ付勢されている。
【００５５】
このため、現像剤カートリッジ５０が回転体３０の現像剤カートリッジ装着部に装着されていない時には、シャッタ７３は供給口６３と取込口７２を図示されていない手段からの弾性力により塞ぎ、さらにその上を、スライドカバー８１が覆うようになる。
【００５６】
一方、現像剤カートリッジ５０が回転体３０の現像剤カートリッジ装着部に挿入されると、前記シャッタ７３の幅方向に設けられている長溝７４が該現像剤カートリッジ装着部に形成された突起と係合し、前記ハンドル７８を指で摘んで回すと、現像剤カートリッジ５０が回動してシャッタ７３が移動し、供給口６３と取込口７２が共に開くようになっている。また、スライドカバー８１の傾斜した開放端が装置側の図示しないストッパに当たり、シャッタ７３を露出させる。図４は、現像剤カートリッジ５０が現像剤カートリッジ装着部に装着された状態を示しており、供給口６３と取込口７２が共に開いているのがわかる。
【００５７】
ところで、この実施の形態では、定期的に交換する部品を装置本体に対して脱着可能に装着した画像形成装置において、前記交換部品には、当該交換部品の情報を記憶した記憶媒体を搭載し、前記記憶媒体に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段によって、画像形成装置本体側で少なくとも読み込み可能とするように構成されている。
【００５８】
また、この実施の形態では、前記画像形成装置は、複数の交換部品を有し、これら複数の交換部品の記憶媒体に対する画像形成装置本体側の通信手段を、一つの通信手段で兼用するように構成されている。
【００５９】
さらに、この実施の形態では、前記記憶媒体と装置本体との間で情報の通信を行う通信手段は、所定波長の電波を使用するように構成されている。
【００６０】
すなわち、この実施の形態では、図１に示すように、交換部品としての現像剤カートリッジ５０には、円筒状の長尺な収容ケース６１の外周面に、当該現像剤カートリッジ５０のトナーの色や装着方法等を記載したラベル９０が貼り付けられており、このラベル９０の下面には、当該現像剤カートリッジ５０の情報等を記憶した記憶媒体としての”非接触クラム”と呼ばれる記憶素子部材９１が、一体的に貼り付けられている。また、上記フルカラープリンタ装置の装置本体１の内部には、図２に示すように、回転式現像装置５の現像位置の上流側に位置する現像器（図示例では、現像器５Ｍ）において、当該現像器５の現像剤カートリッジ５０の上部に対応した位置に、現像剤カートリッジ５０の記憶素子部材９１と電波を介して通信するための装置本体側の通信手段９２が配設されている。この装置本体側の通信手段９２は、電波を送受信するためのアンテナ９３を備えている。
【００６１】
一方、上記現像剤カートリッジ５０に設けられた記憶素子部材９１は、図１及び図７に示すように、中央部に配置された極小さな矩形状の記憶素子９４を備えており、この記憶素子９４の左右両側には、送受信用のアンテナ９５が小さな間隔をおいて、互いに平行に設けられている。上記記憶素子部材９１は、図７に示すように、例えば、送受信用のアンテナ９５を、透明な合成樹脂製のフィルム９７上にパターニングした後、当該送受信用のアンテナ９５に記憶素子９４を接続した状態で、同じく透明な合成樹脂製のフィルム９７を被覆することによって構成されている。
【００６２】
上記装置本体側の通信手段９２と現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１は、所定の周波数の電波を介して通信可能となっており、装置本体側の通信手段９２は、所定の周波数の電波を介して、現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１の記憶素子９４に記憶された、当該現像剤カートリッジ５０等に関する情報を、少なくとも読み出し可能となっており、必要に応じて、読み出し及び書き込みが可能となっている。そして、上記装置本体側の通信手段９２は、アンテナ９３から所定の周波数の電波を送受信し、現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１と、情報の伝達を非接触状態で行うように構成されている。
【００６３】
上記装置本体側の通信手段９２と現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１は、図１５に示すように、装置本体側の通信手段９２から、記憶素子部材９１の記憶素子に記憶された情報を読み出すための電波を、変調した状態でアンテナ９３から送信し、この電波を現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１のアンテナ９５で受信して復調するとともに、分周して記憶素子に記憶された情報を、変調した状態でアンテナ９５から送信するように構成されている。
【００６４】
更に説明すると、上記現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１は、図１６に示すように、アンテナ９５として機能するアンテナコイルと、電磁誘導によって誘起電圧を発生するＬＣ共振回路１１０と、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３から送信される電波を、ＬＣ共振回路で受信して動作電力を生成する電源回路１１１と、装置本体側の通信手段９２から送られてくる情報を復調する復調回路１１２と、所定の情報を記憶する記憶素子１１３と、装置本体側の通信手段９２に対して情報を送信するために変調する変調回路１１４と、これらを制御するＣＰＵ１１５とを備えるように構成されている。
【００６５】
また、上記装置本体側の通信手段９２は、図１７に示すように、アンテナ９３と、現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１に記憶された情報を読み出したり、必要に応じて書き込むための信号を変調あるいは復調する変復調回路１１６と、現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１に記憶された情報を読み出したり、必要に応じて書き込むための制御を行うＣＰＵ１１７と、ＲＯＭ１１８やＲＡＭ１１９、あるいはインターフェイス１２０等とを備えるように構成されている。
【００６６】
上記装置本体側の通信手段９２で通信に使用される所定の周波数の電波としては、例えば、周波数が１３．５６ＭＨｚのものが用いられる。また、上記装置本体側の通信手段９２の通信可能な距離は、電波の強さによって異なるが、微弱電波の場合には、２〜４ｃｍ程度、小電力の電波の場合には、約２５ｃｍ程度である。ここで、上記装置本体側の通信手段９２の通信可能な距離が、２〜４ｃｍ程度となり得るように微弱電波が使用される場合には、図２に示すように、装置本体側の通信手段９２と通信を行う現像器５が、当該装置本体側の通信手段９２と近接（２〜４ｃｍ程度）した位置に移動 (回転）することによって、情報の通信が行われる。また、上記装置本体側の通信手段９２の通信可能な距離が、約２５ｃｍ程度となり得るように小電力の電波が使用される場合には、図２に示すように、回転式現像装置５の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、どの位置にあっても装置本体側の通信手段９２と通信が可能である。この場合、回転式現像装置５の各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、当該各現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの現像剤カートリッジ５０に設けられた記憶素子媒体９１のＩＤコード等によって互いに識別される（下線部を新たに追加致しました。内容を御検討の程、宜しくお願い致します。）なお、上記装置本体側の通信手段９２で通信に使用される所定の周波数の電波としては、例えば、周波数が１２５ＫＨｚ程度のものも用いてもよい。
【００６７】
なお、現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１としては、図８及び図９に示すようなものを使用しても良い。
【００６８】
一方、上記現像剤カートリッジ５０側の記憶素子部材９１は、例えば、独自に電源を有しておらず、装置本体側の通信手段９２から送信される電波を、受信用のアンテナ９５で受信する際の電磁誘導作用により、記憶素子９４に記憶された情報を読み出す際の電力や、当該記憶素子９４に記憶された情報を装置本体側の通信手段９２に送信する際の電力を得るように構成されている。
【００６９】
また更に、この実施の形態では、前記交換部品の記憶媒体は、画像形成装置本体側との通信により、装置本体側から送信された情報を、当該記憶媒体の未使用メモリ領域に書き込み可能であるように構成されている。
【００７０】
さらに、この実施の形態では、前記交換部品の記憶媒体のメモリ領域は、例えば、書き換え可能領域と、書き換え不可の領域とから構成されている。
【００７１】
また、この実施の形態では、前記交換部品の記憶媒体に記憶された情報を、装置本体動作の制御に使用し、交換部品の種類により装置本体の動作を変更する制御を行うように構成されている。
【００７２】
更に、この実施の形態では、画像形成装置が、複数の交換部品を有するとともに、これら複数の交換部品を移動させる移動手段を有し、前記複数の交換部品を移動手段によって、当該交換部品の記憶媒体が装置本体側の通信手段と通信可能な位置へ移動するように構成されている。
【００７３】
すなわち、この実施の形態では、図１０に示すように、記憶素子９４のメモリ領域１００が、書き換え可能領域１０１と、書き換え不可の領域１０２とから構成されており、かつ、装置本体側から送信された情報を、例えば、当該記憶素子９４の書き換え可能領域１０１の未使用メモリ領域１０１ａに書き込み可能となるように構成されている。この記憶素子９４の書き換え可能領域１０１の未使用メモリ領域１０１ａに書き込まれる情報としては、例えば、現像剤の使用量に関する情報などが挙げられる。また、上記記憶素子９４のメモリ領域１００の書き換え不可の領域１０２に記憶される情報としては、例えば、トナーの種類や色を示すＩＤコードなどが挙げられる。
【００７４】
また、この実施の形態では、図２に示すように、現像剤カートリッジ５０を装着した現像装置５が、回転可能に構成されており、当該現像装置５が回転移動することにより、現像装置５の各現像器に設けられた現像剤カートリッジ５０の記憶素子部材９１が、装置本体側の通信手段９２と個別に通信可能となっている。
【００７５】
更に、この実施の形態では、図９に示すように、装置本体側の通信手段９２が、装置本体１の背面側に配設された装置本体１に既設の回路基盤１０５に一体的に設けられている。
【００７６】
図１２は上記カラープリンタ装置の制御回路を示すブロック図である。
【００７７】
図において、９１は現像剤カートリッジ５０に設けられた記憶素子部材、９２は装置本体側の通信手段、９３は装置本体側の通信手段９２のアンテナ、９４は現像剤カートリッジ５０の記憶素子部材９１のアンテナ、９５はフルカラープリンタ装置の画像形成動作を制御する制御手段としてのＭＣＵ、９６はＭＣＵ９５が制御動作を行うためのプログラムを記憶したＲＯＭ、９７はＭＣＵ９５が制御動作を行うためのパラメータ等を記憶したＲＡＭをそれぞれ示すものである。
【００７８】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の場合には、次のようにして、交換部品の情報を装置本体に入力し、この情報を元に装置を制御するように構成した画像形成装置において、交換部品の接続方向が規制されたり、交換部品の操作性が悪化したりすることがなく、装置や交換部品の大型化やコストアップを招くことなく、確実に交換部品の情報を装置本体に入力することが可能となっている。
【００７９】
すなわち、この実施の形態に係るカラープリンタ装置では、ＭＣＵ９５が図１３に示すような制御を行い、まず、電源ＯＮ時か否かを判別し（ステップ１０１）、装置本体１のドアの開閉を検知するインターロックスイッチ等がＯＦＦとなっていて、電源ＯＮ時でないと判別した場合には、カートリッジ交換用のドアが閉じているか否かを判別する（ステップ１０２）。カートリッジ交換用のドアが閉じていない場合には、当該カートリッジ交換用のドアが閉じられるまで待機する（ステップ１０２）。また、ＭＣＵは、電源ＯＮ時であると判断した場合には、ステップ１０３へ移行する。
【００８０】
次に、ＭＣＵは、電源ＯＮ時であると判断したか、カートリッジ交換用のドアが閉じられたと判断した場合には、装置本体側の通信手段９２を介して、”クラム”と呼ばれる現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１と通信し（ステップ１０３）、当該現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１の記憶素子９４に記憶された識別コードを読み出し、当該識別コードが”１”か否かを判別する（ステップ１０４）。ここで、上記現像剤カートリッジ５０の識別コードは、トナーの種類や色毎に設定される個別のキー (数字）である。
【００８１】
その後、ＭＣＵは、現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１の記憶素子９４に記憶された識別コードが、所定のもの、ここでは”１”でない場合には、直ちにマシンを停止させ（ステップ１０５）、所定の現像剤カートリッジ５０以外の現像剤カートリッジ５０が装着されたことを、コントロールパネルの表示部や、ＬＡＮ等で接続されたパーソナルコンピュータ等のデイスプレイ上に表示する（ステップ１０６）。
【００８２】
なお、上記装置本体側の通信手段９２が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、操作者へ通報する制御手段を設けるように構成しても良い。
【００８３】
次に、ＭＣＵは、装着された現像剤カートリッジ５０の識別コードが”１”であると判別すると、同じく現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１の記憶素子９４に記憶された情報に基づいて、現像剤カートリッジ５０が新品か否かを判別する（ステップ１０７）。そして、現像剤カートリッジ５０が新品であると判別した場合には、当該現像剤カートリッジ５０のライフカウンタ（ソフトウエアカウンタ）をクリアし（ステップ１０８）、プリント動作を開始する（ステップ１０９）。また、上記現像剤カートリッジ５０が新品でないと判別した場合には、当該現像剤カートリッジ５０のライフカウンタ（ソフトウエアカウンタ）をクリアせずに、プリント動作を開始する（ステップ１０９）。
【００８４】
その際、ＭＣＵは、上記プリント動作に伴って現像剤の使用量をカウントするカウンタをカウントアップした後（ステップ１１０）、プリントジョブが終了か否かを判別し（ステップ１１１）、プリントジョブが終了していない場合には、ステップ１０９に戻り、プリント動作を継続する（ステップ１０９）。また、プリントジョブが終了した場合には、装置本体側の通信手段９２を介して、”クラム”と呼ばれる現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１と通信し、現像剤の使用量をカウントするカウンタのデータを、現像剤カートリッジ５０の記憶媒体部材９１の記憶素子９４に書きこみ（ステップ１１２）、動作を終了する。
【００８５】
このように、上記実施の形態では、現像剤カートリッジ５０には、当該現像剤カートリッジ５０の情報を記憶した記憶媒体９４を搭載し、前記記憶媒体９４に記憶された情報は、電波を介して通信する通信手段９２によって、装置本体側で少なくとも読み込み可能とするように構成した。この構成によれば、現像剤カートリッジ５０に設けられた記憶媒体９４と、装置本体側との通信は、電波を介して通信する通信手段９２によって行われるので、交換部品である現像剤カートリッジ５０の装着方法が自由に設定でき、操作性の向上を図ることができる。また、現像剤カートリッジ５０の記憶媒体９４には、情報伝達用のドロワーコネクタを設ける必要がないので、記憶媒体９４を非常に小型化することができるため、交換部品そのものの小型化が可能である。
【００８６】
また、上記実施の形態では、複数の現像剤カートリッジ５０を有し、これら複数の現像剤カートリッジ５０の記憶素子９４に対する画像形成装置本体側の通信手段を、一つの通信手段９２で兼用する構成とした。この構成によれば、複数の現像剤カートリッジ５０の記憶素子９４に対して、装置本体側の通信手段９２は、一つで兼用することができるため、装置の小型化、低コスト化を達成することができる。
【００８７】
さらに、上記実施の形態では、複数の現像剤カートリッジ５０の記憶素子９４と装置本体との間で情報の通信を行う通信手段９２は、所定波長の電波を使用する構成とした。この構成によれば、非接触状態で現像剤カートリッジ５０の記憶媒体９４と装置本体とが通信することができる。
【００８８】
また更に、上記実施の形態では、現像剤カートリッジ５０の記憶素子９４は、画像形成装置本体側との通信により、装置本体側から送信された情報を、当該記憶媒体９４の未使用メモリ領域１０１ａに書き込み可能である構成とした。この構成によれば、現像剤カートリッジ５０の使用状態を記憶媒体９４に入力することができ、一度使用した現像剤カートリッジ５０を装置に再装着した場合などでも、最適な制御が可能となる。
【００８９】
さらに、上記実施の形態では、現像剤カートリッジ５０の記憶素子９４のメモリ領域は、書き換え可能領域１０１と、書き換え不可の領域１０２とから構成した。本構成によれば、記憶素子９４のメモリ領域１００に設けられた書き換え不可の領域１０２に記憶された情報により、例えば製造年月日、リサイクル回数、使用地域等の情報を認識することができ、交換部品の特性に合わせて画像形成装置本体を最適に制御することができるとともに、交換部品の特性が記憶された情報を誤って消去又は変更してしまうことを防止することができ、装置本体に不具合が発生するのを防止することができる。
【００９０】
実施の形態２
この実施の形態２では、現像剤カートリッジ５０の記憶媒体９４のメモリ領域は、図１４に示すように、書き込みと読み取りのみ可能であるように構成されている。本構成によれば、現像剤カートリッジ５０内の現像剤を消費する毎に、当該現像剤カートリッジ５０の記憶媒体９４のメモリ領域１００に書き込んでいくことにより、当該記憶媒体９４のメモリ領域１００にすべて書き込まれている場合には、使用済みであるといったように判別することができ、交換部品の特性に合わせた画像形成装置本体を最適に制御することができるとともに、交換部品の特性が記憶された情報を誤って消去又は変更してしまうことを防止することができ、装置本体に不具合が発生するのを防止することができる。
【００９１】
また、この実施の形態２では、前記画像形成装置は、複数の交換部品を有するとともに、装置本体側の通信手段を移動させる移動手段を有し、前記装置本体側の通信手段を移動手段によって、通信すべき交換部品の記憶媒体と通信可能な位置へ移動するように構成されている。
【００９２】
すなわち、この実施の形態２では、図１８に示すように、画像形成装置が固定した状態で設けられる４つのトナーカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋを備えており、これらのトナーカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋには、それぞれ記憶素子部材９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋが取り付けられている。
【００９３】
また、上記４つのトナーカートリッジ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋの背面側には、これら４つのトナーカートリッジの配列方向に沿ってネジ付きシャフト１２１が配設されており、このネジ付きシャフト１２１は、ステッピングモータ等からなる駆動手段１２２によって回転駆動されるようになっている。また、上記ネジ付きシャフト１２１には、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３が、螺合された状態で装着されており、当該ネジ付きシャフト１２１を回転駆動することによって、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３が往復移動するように構成されている。
【００９４】
さらに、上記ネジ付きシャフト１２１の端部には、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３の位置を検知する位置検知センサ１２３が設けられており、この位置検知センサ１２３からの信号は、制御回路１２４に入力されている。
【００９５】
そして、この実施の形態では、制御回路１２４によって駆動手段１２２を逆転させることにより、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３を位置検知センサ１２３がＯＮするまで移動させる。そして、上記位置検知センサ１２３がＯＮ状態となって場合には、駆動手段１２２の駆動を停止する。
【００９６】
次に、上記制御回路１２４は、駆動手段１２２を所定の時間駆動（正転）して、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３をホームポジションに移動させ、このホームポジションで停止させる。
【００９７】
その後、上記制御回路１２４は、駆動手段１２２を所定の時間駆動（正転）して、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３を、イエロー色のトナーカートリッジ１２０Ｙの記憶素子部材９１Ｙとの通信位置へ配置し、当該イエロー色のトナーカートリッジ１２０Ｙの記憶素子部材９１Ｙと通信を行う。
【００９８】
次に、同様に、上記制御回路１２４は、駆動手段１２２を所定の時間駆動（正転）して、装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３を、順次マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナーカートリッジ１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋの記憶素子部材９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋとの通信位置へ配置し、順次マゼンタ色、シアン色、ブラック色のトナーカートリッジ１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋの記憶素子部材９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋの記憶素子部材９１Ｍ、９１Ｃ、９１Ｋを行う。
そして、上記装置本体側の通信手段９２のアンテナ９３は、最後に、ホームポジションに戻るようになっている。
【００９９】
さらに、この実施の形態２では、前記装置本体側の通信手段の通信可能な距離は、装置本体の外形寸法の内部に設定されている。
【０１００】
また更に、この実施の形態２では、前記装置本体側の通信手段が、当該画像形成装置に装着できる交換部品の数より多い数の記憶媒体を認識した場合には、前記記憶媒体の情報を装置本体の制御に反映しないように構成されている。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、交換部品に設けられた記憶媒体と、画像形成装置本体側との通信は、電波を介して通信する通信手段によって行われるので、交換部品の装着方法が自由に設定でき、操作性の向上を図ることができる。また、交換部品の記憶媒体には、情報伝達用のドロワーコネクタを設ける必要がないので、記憶媒体を小型化することができるため、交換部品そのものの小型化が可能である。
さらに、請求項１に記載された発明によれば、画像形成装置の外周に装置に装着しない交換部品が存在する場合でも、操作者の判断により、誤動作を防止できる。
又、請求項２に記載された発明によれば、画像形成装置の外周に装置に装着しない交換部品が存在する場合でも、使用しない交換部品の記憶媒体の情報を装置本体の制御に反映しないため、誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の交換部品を示す斜視構成図である。
【図２】  図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置を示す構成図である。
【図３】  図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の回転式現像装置を示す構成図である。
【図４】  図４は現像剤カートリッジを示す斜視構成図である。
【図５】  図５は現像剤カートリッジを示す分解斜視構成図である。
【図６】  図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の使用状態を示す説明図である。
【図７】  図７は現像剤カートリッジに装着される記憶素子部材を示す平面図である。
【図８】  図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の交換部品の変形例を示す斜視構成図である。
【図９】  図９は現像剤カートリッジに装着される記憶素子部材の他の例を示す平面図である。
【図１０】  図１０は記憶素子部材の記憶領域を示す説明図である。
【図１１】  図１１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の回路基板を示す構成図である
【図１２】  図１２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の回路基板を示す構成図である
【図１３】  図１３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の制御動作を示すフローチャートである
【図１４】  図１４はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の記憶素子部材の記憶領域を示す説明図である。
【図１５】  図１５はこの発明の実施の形態に係る通信手段の構成を示す回路図である。
【図１６】  図１６は現像剤カートリッジの記憶素子部材の回路構成を示すブロック図である。
【図１７】  図１７は装置本体側の通信手段のの回路構成を示すブロック図である。
【図１８】  図１８はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのカラープリンタ装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
５０：現像剤カートリッジ、９１：記憶素子部材、９２：装置本体側の通信手段、９３：装置本体側の通信手段のアンテナ、９４：記憶素子、９５：記憶素子部材側のアンテナ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003893861.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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