(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に形成された静電潜像を現像剤により顕像化する現像手段と前記現像剤を収容した着脱可能なプロセスカートリッジを有する電子写真方式を用いた画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジに取りつけられ、このカートリッジを特定するための特定信号を出力する発振器と、
前記プロセスカートリッジを装填可能な画像形成装置本体に設けられ、前記発振器から出力される特定信号を検知する検知手段と、
予め選定されたプロセスカートリッジの形式に対応する特定信号を記憶する記憶手段と、
前記検知手段により検知された特定信号を前記記憶手段に記憶されている特定信号と照合する照合手段と、
前記照合手段による照合結果に基づいて、該プロセスカートリッジの適否を判別する判別手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
不適当なプロセスカートリッジであることを報知する報知手段を有し、前記判別結果により不適当なプロセスカートリッジであると判断された場合に、前記報知手段により報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判別結果により、不適当なプロセスカートリッジであると判断された場合に、画像形成装置による画像形成処理を停止する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発振器に特定の入力信号を入力する入力手段を画像形成装置本体に設け、前記発振器は入力手段から入力信号が入力されることにより特定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記入力手段から入力される入力信号の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、
ことを特徴とするに請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記入力手段から入力される前記入力信号の電圧値の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記入力手段から入力される前記入力信号の周波数の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、
ことを特徴とする請求項５に画像形成装置。
【請求項８】
前記発振器からはプロセスカートリッジの種類ごとに周波数の異なる特定信号が出力される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記発振器から出力される特定信号は所定周波数のパルス信号であり、前記発振器はプロセスカートリッジの種類ごとにデューティの異なるパルス信号出力される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記プロセスカートリッジによる画像形成処理量を記憶する処理量記憶手段と、前記プロセスカートリッジのトナー残量を把握する把握手段と、トナー残量により画像形成装置の処理を制御する制御手段を有し、前記発振器は前記処理量記憶手段に記憶されている画像形成処理量に基づいて異なる特定信号を出力し、この特定信号に基づいて前記把握手段はトナー残量を判断する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成装置に装着された際に、検知手段により検知される特定信号と、記憶手段に記憶され予め選定されたプロセスカートリッジの形式に対応する特定信号とを照合して、適切なカートリッジであることを判別されるプロセスカートリッジであって、
前記プロセスカートリッジの形式に対応して予め設定された特定信号を出力する発振器を有する、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関わり、特に感光体に形成された静電潜像を現像剤により顕像化する現像手段と前記現像剤を収容した着脱可能なプロセスカートリッジを有する電子写真方式を用いた画像形成装置、および、画像形成装置に装着された際に、検知手段により検知される特定信号と、記憶手段に記憶され予め選定されたプロセスカートリッジの形式に対応する特定信号とを照合して、適切なカートリッジであることを判別されるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、電子写真によって転写紙に画像を複写する静電方式の画像形成装置が普及している。この静電方式の画像形成装置では、正又は負に一様に帯電された感光体に、複写したい画像に対応して光像を投影し、そのパターンに従って感光体面に電荷パターンを生じさせ、静電荷の潜像を得る。次に潜像の電荷パターンと逆極性に帯電したトナーをプロセスカートリッジより供給し、潜像の電荷パターンにこのトナーを吸着させて現像する。現像されたトナー像に転写紙を重ねて、その裏面からトナーの保持する電荷と逆極性の電荷を与え、静電的にトナーを転写紙表面に吸着させて転写する。その後、転写紙に熱又は圧力を与えて、転写されたトナー像を定着させて、画像を複写している。
【０００３】
ここで、プロセスカートリッジ内のトナーは、画像形成装置による画像形成処理を行う度に消耗され、トナーが消尽されると画像形成処理ができなくなる。したがって、このような画像形成装置ではプロセスカートリッジを着脱式とし、プロセスカートリッジ内のトナーがなくなると新しいプロセスカートリッジと交換している。
【０００４】
通常、この種の画像形成装置の場合、その規格や構造に応じてメーカーがその性能を保証した純正のプロセスカートリッジを使用するのが望ましい。しかしながら、プロセスカートリッジは消耗品という性格上、たいへん模倣されやすく、純正のプロセスカートリッジが市場に供給されているにもかかわらず、メーカーが保証しない海賊版のプロセスカートリッジが多く出回っている。
【０００５】
この海賊版プロセスカートリッジは、画像形成装置の性能を十分発揮させないばかりか、画像不良やトナー飛散など複写画像の不具合を引き起こしやすい。しかし、海賊版プロセスカートリッジの使用による不具合であることをユーザーに理解してもらうことは難しく、トラブル発生の原因にもなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、特開平５−２２４７９号公報に記載されているように、プロセスカートリッジにバーコードを貼付し、画像形成装置にこのバーコードを読み取るバーコードリーダを設け、海賊版プロセスカートリッジの使用を防止する方法もある。しかしながら、この方法では、バーコードを読み取るための構成として高価なセンサを使用しなければならず、画像形成装置の大幅なコストアップを招く。
【０００７】
また、特開平９−１８５３１１号公報に記載されているように、プロセスカートリッジにロゴマーク型の凹凸パターン形状を設け、画像形成装置にこの凹凸パターン形状を識別する検出スイッチを設け、海賊版プロセスカートリッジの使用を防止する方法もある。しかしながら、この方法では、複数のメーカーの画像形成装置に対してカートリッジを供給する場合、複数のロゴマークスイッチの型を用意しなければならず、プロセスカートリッジのコストの増大、ひいては画像形成装置の大幅なコストの増大を招く。
【０００８】
また、アクチュエータを介してスイッチを押し、プロセスカートリッジを判別する方法も考えられるが、この方法では、プロセスカートリッジが模倣されやすい。また複数のメーカーの画像形成装置に対してプロセスカートリッジを供給する場合、その供給数が多くなるほどスイッチ等を用意しなければならず、プロセスカートリッジのコストの増大、ひいては画像形成装置の大幅なコストの増大を招く。
【０００９】
また、特開平８−６９２１３９号公報に記載されているように、プロセスカートリッジに該プロセスカートリッジに固有なシリアルナンバー等の情報を記憶したメモリを取り付け、メモリに記憶されている情報と予め設定されている所定値と比較し、海賊版プロセスカートリッジの使用を防止する方法もある。しかしながら、この方法では、メモリに記憶されている情報と予め設定されている所定値とを比較するための回路構成が複雑になり、ＥＰＲＯＭ等のメモリを必要とするためコストも高くなる。また、プロセスカートリッジでは高圧出力を用いるので、リーク電流等により誤作動を起こしやすい。また、プロセスカートリッジをリサイクルする場合を考えると、メモリの内部記憶をいちいち消去するか、或いはメモリを交換しなければならず、この方法では作業効率が悪い。
【００１０】
したがって、本発明では上記問題点を考慮し、リサイクル性に優れたプロセスカートリッジを有し、且つ低コストで不適当なプロセスカートリッジの使用を防ぐことのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、感光体に形成された静電潜像を現像剤により顕像化する現像手段と前記現像剤を収容した着脱可能なプロセスカートリッジを有する電子写真方式を用いた画像形成装置において、前記プロセスカートリッジに取りつけられ、このカートリッジを特定するための特定信号を出力する発振器と、前記プロセスカートリッジを装填可能な画像形成装置本体に設けられ、前記発振器から出力される特定信号を検知する検知手段と、予め選定されたプロセスカートリッジの形式に対応する特定信号を記憶する記憶手段と、前記検知手段により検知された特定信号を前記記憶手段に記憶されている特定信号と照合する照合手段と、前記照合手段による照合結果に基づいて、該プロセスカートリッジの適否を判別する判別手段と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、プロセスカートリッジは画像形成装置に対して着脱可能となっている。このプロセスカートリッジには発振器が設けられており、この発振器からはカートリッジを特定するための特定信号が出力される。一方、画像形成装置本体側には、この特定信号を検知する検知手段が設けられている。また、記憶手段には、予め選定されたプロセスカートリッジ、すなわちメーカーが性能を保証した純正のプロセスカートリッジに対応する特定信号が記憶されている。
【００１３】
照合手段では、検知手段により検知されたプロセスカートリッジからの特定信号と、記憶手段に記憶されている予め選定された純正のプロセスカートリッジに対応する特定信号とを照合する。判別手段では、照合結果から該プロセスカートリッジが予め選定された純正のプロセスカートリッジであるか否を判別する。すなわち、検知手段により検知されたプロセスカートリッジからの特定信号と、記憶手段に記憶されている純正のプロセスカートリッジに対応する特定信号とが合致した場合は、該プロセスカートリッジは予め選定された純正のプロセスカートリッジである。合致しなかった場合は、メーカーが性能を保証していない不適当なプロセスカートリッジ（所謂海賊版）である。
【００１４】
上記では、プロセスカートリッジの判別に発振器を利用しているため、従来のメモリを使用する場合のように、リーク電流による誤動作の心配もなく、リサイクルする場合も、従来のメモリを利用する場合のような内部記憶の消去やメモリの交換を必要としない。また、複数のメーカにプロセスカートリッジを供給する場合、発振器の発振周波数を変えればい。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、不適当なプロセスカートリッジであることを報知する報知手段を有し、前記判別結果により不適当なプロセスカートリッジであると判断された場合に、前記報知手段により報知する、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、前記判別手段によりプロセスカートリッジが不適当であると判断された場合には、報知手段により該プロセスカートリッジが不適当なプロセスカートリッジであることが報知される。この報知方法は、警告音を発することで報知してもよいし、メッセージを表示してもよい。また、使用不可能なカートリッジである旨を表す特定のパターンを出力するようにしてもよい。これにより、不適当なプロセスカートリッジの使用を防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記判別結果により、不適当なプロセスカートリッジであると判断された場合に、画像形成装置による画像形成処理を停止する、ことを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、前記判別手段によりプロセスカートリッジが不適当であると判断された場合には、画像形成装置は画像形成処理を行わない。これにより、不適当なプロセスカートリッジの使用を防止することができる。また、前記報知手段による報知を合わせて行ってもよい。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記発振器に特定の入力信号を入力する入力手段を画像形成装置本体に設け、前記発振器は入力手段から入力信号が入力されることにより特定信号を出力する、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されると、入力手段から発振器に入力信号が入力される。発振器はこの入力信号を受けて特定信号を出力する。すなわち、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたら、発振器から特定信号が出力される。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記入力手段から入力される入力信号の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、ことを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、入力手段からの入力信号によって、発振器からは複数のパターンの特定信号が出力される。したがって、入力信号を変化させることにより、複雑な組み合わせパターンの特定信号が出力され、この複雑な組み合わせパターンが一致しなければプロセスカートリッジは適切であると判別されない。したがって、プロセスカートリッジの模倣を困難にすることができる。またＣＰＵを用いて入力信号の変化を制御すれば、任意のタイミングで入力信号を変化させることも可能である。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記入力手段から入力される前記入力信号の電圧値の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、入力信号の電圧値を変化させると、発振器からは異なる特定信号が出力され、複数のパターンの特定信号を得ることができる。これにより、プロセスカートリッジの模倣を困難にすることができる。また、このような入力信号の電圧制御はＣＰＵにおいて簡単に行うことができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記入力手段から入力される前記入力信号の周波数の変化に基づいて、前記発振器から出力される特定信号が変化する、ことを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、入力信号の周波数を変化させると、発振器からは異なる特定信号が出力され、複数のパターンの特定信号を得ることができる。これにより、プロセスカートリッジの模倣を困難にすることができる。また、このような入力信号の周波数制御はＣＰＵにおいて簡単に行うことができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７に記載の発明において、前記発振器からはプロセスカートリッジの種類ごとに周波数の異なる特定信号が出力される、ことを特徴としている。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、プロセスカートリッジの種類により発振器から出力される特定信号の周波数が異なる。前記記憶手段では、予め選定されたプロセスカートリッジについて、その種類ごとに特定信号の周波数が記憶されており、照合手段では、記憶されている周波数と、発振器からの特定信号の周波数とが照合される。すなわち、画像形成装置では、予め複数種類のプロセスカートリッジを選定しておくことができ、それらの識別は特定信号の周波数により行われる。また、プロセスカートリッジの種類ごとに、その特徴に基づいて画像形成処理の処理条件も予め設定しておくことも可能であり、プロセスカートリッジの種類に応じて、適切な画像形成処理を行うことができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の発明において、前記発振器から出力される特定信号は所定周波数のパルス信号であり、前記発振器はプロセスカートリッジの種類ごとにデューティの異なるパルス信号出力される、ことを特徴としている。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、発振器からは所定周波数のパルス信号が出力される。この発振器から出力される特定信号（パルス信号）は、プロセスカートリッジの種類ごとにデューティが異なる。前記記憶手段では、予め選定されたプロセスカートリッジについて、その種類ごとに特定信号のデューティが記憶されており、照合手段では、記憶されているデューティと、発振器からの特定信号のデューティとが照合される。すなわち、画像形成装置では、予め複数種類のプロセスカートリッジを選定しておくことができ、それらの識別は特定信号のデューティにより行われる。また、プロセスカートリッジの種類ごとに、その特徴に基づいて画像形成処理の処理条件も予め設定しておくことも可能であり、プロセスカートリッジの種類に応じて、適切な画像形成処理を行うことができる。
【００３１】
また、模倣が困難となるように、入力手段による入力信号の電圧値或いは周波数により発振器からの特定信号を変化させる場合は、このデューティが変化する。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の発明において、前記プロセスカートリッジによる画像形成処理量を記憶する処理量記憶手段と、前記プロセスカートリッジのトナー残量を把握する把握手段と、トナー残量により画像形成装置の処理を制御する制御手段を有し、前記発振器は前記処理量記憶手段に記憶されている画像形成処理量に基づいて異なる特定信号を出力し、この特定信号に基づいて前記把握手段はトナー残量を把握する、ことを特徴としている。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、処理量記憶手段には、プロセスカートリッジの画像形成処理量が記憶され、この画像形成処理量により発振器から出力される特定信号が変化し、特定信号の変化により把握手段ではトナー残量を把握する。すなわち、プロセスカートリッジの寿命（プロセスカートリッジ内のトナーの残量）によって特定信号が変化するので、不適当なプロセスカートリッジの使用を防止すると同時にプロセスカートリッジの寿命も検知することができる。従来は、このようなカートリッジの寿命を検知するためにセンサが設置されていたが、これによりそのセンサを削除することができ、コストダウンが図れる。
【００３４】
また、制御手段では、トナー残量に従って、画像形成装置の処理を制御する。例えば、プロセスカートリッジ内のトナー残量が少なくなった場合には、注意を促すメッセージを表示させ、また、トナーがなくなった場合には、処理を停止させ、プロセスカートリッジを交換するように促したりすることができる。また、カートリッジの寿命を検知していたセンサを削除することができるので、コストダウンが図れる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、画像形成装置に装着された際に、検知手段により検知される特定信号と、記憶手段に記憶され予め選定されたプロセスカートリッジの形式に対応する特定信号とを照合して、適切なカートリッジであることを判別されるプロセスカートリッジであって、前記プロセスカートリッジの形式に対応して予め設定された特定信号を出力する発振器を有する、ことを特徴としている。
【００３６】
請求項１１に記載の発明によれば、プロセスカートリッジには発振器が設けられている。この発振器からは、該プロセスカートリッジの形式に対応して予め設定されている特定信号が出力される。一方、このプロセスカートリッジを装着して使用する画像形成装置には、発振器から出力する特定信号を検知する検知手段が設けられている。また、予め選定されたカートリッジ、すなわちメーカが性能を保証したカートリッジの形式に対応する特定信号が、予め画像形成装置の記憶手段に記憶されている。発振器から出力された特定信号は、画像形成装置において、検知手段により検知されて、記憶手段に記憶されている特定信号と照合される。記憶手段に記憶されている特定信号と合致すると、プロセスカートリッジは純正のカートリッジであると判別される。
【００３７】
なお、画像形成装置に設けられた検知手段、記憶手段および特定信号を判別する判別手段の少なくとも一手段は、必要に応じて画像形成装置と接続されたホストコンピュータ等に設けることも可能である。
【００３８】
上記のように、本発明では、リサイクル性に優れたプロセスカートリッジを有し、且つ低コストで不適当なプロセスカートリッジの使用を防ぐことのできるという優れた効果を有する画像形成装置を提供すること。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１及び図２には、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０が示されている。図１に示されるように、画像形成装置１０の下部には、用紙トレイ１６が配設されている。用紙トレイ１６には、例えば、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイズ、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等のうちの所望のサイズの用紙１８が備えられている。用紙トレイ１６における用紙排出部近傍には給紙ローラ２０が配設されている。給紙ローラ２０は用紙トレイ１６に供給された用紙１８を１枚ずつ送り出す。用紙トレイ１６から送り出された用紙１８は、複数の搬送ローラ対２２によって所定方向に搬送される。
【００４０】
画像形成装置１０の一方の側面には、必要に応じて用紙１８を手差しで挿入する手差しトレイ２４が配設されている。手差しトレイ２４における用紙排出部近傍には、前述した用紙トレイ１６と同様に給紙ローラ２０が配設されており、用紙１８を一枚ずつ送り出すことができるようになっている。
【００４１】
画像形成装置１０の上部には、装置内部（後述する画像形成部２８）を搬送されることによって所定の処理が施され、所望の画像が形成された用紙１８が排出される排出トレイ部２６が設けられている。この排出トレイ部２６には、排出される用紙１８のサイズに対応するために、排出用紙ストッパ２７が取りつけられており、排出用紙ストッパ２７は支点２５を回動支点として、矢印ｂ方向に回動可能である。また、排紙トレイ部２６を構成している上カバー２９は、支点３３を回動支点として開放可能となっている。また、画像形成装置１０の図２に示す右側の構造体、前カバー１２も開放可能となっている。この前カバー１２には、ユーザーに対するメッセージを表示する図示しない表示板１３が取りつけられている。
【００４２】
画像形成装置１０に備えられた用紙トレイ１６の上部には、スキャナで原稿を読み取りかつ各種画像処理を施した画像データ（本実施の形態における画像形成装置１０は白黒画像を対象としているため、画像処理を施すことによってグレイスケールの画像データに変換される）に基づいて図１に示される矢印Ａ方向に定速回転する感光体３０にビーム光を照射する光走査装置３２、及び用紙１８に所望の画像を定着する定着装置１４等を含んで構成される画像形成部２８が設けられている。
【００４３】
光走査装置３２は、光源、回転多面鏡３４、ｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３６等によって構成されている。図示しない光源から射出されたレーザ光は、回転多面鏡３４によって偏向されかつｆθレンズ、シリンドリカルミラー、反射ミラー３６等を介して感光体３０に照射される。
【００４４】
また、感光体３０の周囲近傍には、感光体３０を一様にマイナス帯電する帯電器３８、画像の転写時に用紙１８に転写されずに感光体３０上に残留したトナーを除去する感光体用クリーナー３１及びマイナス帯電された感光体３０を除電する除電ランプ（図示省略）等が配設されている。また、光走査装置３２の照射位置を挟んで感光体３０の回転方向（矢印Ａ方向）下流側には、現像部材４６が配設されている。現像部材４６ではマイナスの電荷を持つブラックトナーを感光体３０に供給し、トナー像を形成する（すなわち現像する）。これらの帯電器３８、感光体用クリーナー３１、現像部材４６及び除電ランプ等は、感光体３０と共にケーシングによって被覆された１つのプロセスカートリッジ４４として構成されている。このプロセスカートリッジ４４は、図２に示すように、前カバー１２および上カバー２９を開放することにより着脱可能となっている。
【００４５】
また、感光体３０の周囲近傍、且つ現像部材４６の感光体３０の回転方向（矢印Ａ方向）下流側には転写ローラ４０が配設されている。この転写ローラ４０はプラス帯電／マイナス帯電を切り替えることができる。プラスに帯電しているときに、用紙１８が感光体３０とこの転写ローラ４０との間を搬送されると、トナー像が用紙１８に転写される。マイナスに帯電すると、転写ローラ４０に付着したトナーを感光体３０に静電気力により移動され、転写ローラ４０のクリーニングが行われる。
【００４６】
また、転写ローラ４０よりも感光体３０の回転方向下流側には剥離部材４２が配設されている。この剥離部材４２はマイナスに帯電されており、感光体３０に貼りついて搬送されてきた用紙１８を静電気力により剥がし、用紙１８の搬送方向下流側に配設されている定着装置１４へと搬送する。
【００４７】
定着装置１４は、ヒータ４９を内蔵した加熱ローラ４８及び加圧ローラ５０を含んで構成している。定着装置１４では、トナー像が転写された用紙１８に定着処理を施すことによって所定の画像が用紙１８上に形成される。
【００４８】
定着装置１４の上方には、排紙ローラ５２が配置されている。定着装置１４での処理が終わり画像形成済みの用紙１８は、排紙ローラ５２によって、排出口５４から前述の排出トレイ２６に排出される。
【００４９】
次にプロセスカートリッジ４４について、図３乃至図４を用いて説明する。プロセスカートリッジ４４の下面には、発振器６０が埋設されている。この発振器６０の基盤には、発振回路６２が載置されており、チップ化されモールドされている。すなわち、発振器６０は非常に小さく、また絶縁体で覆っているので、模倣が困難となっている。また発振器６０にはコネクタ６４Ａも設けられており、このコネクタ６４Ａ部分はプロセスカートリッジ４４の下面から突出するように取り付けられている。
【００５０】
コネクタ６４Ａ上には、電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ及び発振器出力信号端子７０Ａが設けられている。この電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ及び発振器出力信号端子７０Ａは、発振回路６２Ａと接続している。すなわち、発振回路６２には、電源端子６６Ａから電源が供給され、発振器入力信号端子６８から所定の信号（発振器制御入力信号）が入力される。また、発振回路６２からの出力信号は発振器出力信号端子７０に出力される。
【００５１】
発振回路６２は、電源端子Ａ６６から所定の電圧が印加されると、所定の周波数（以下、「発振周波数」という）で発振し、発振周波数に対応したパルス信号を出力する。このパルス信号がプロセスカートリッジを特定するための特定信号である。また、発振回路６２は、発振器入力信号端子６８Ａからの所定信号（発振器制御入力信号）の入力の有無により異なる周波数のパルス信号を出力する。すなわち、発振器６２は、発振器制御入力信号の入力の有無により、発振周波数が異なるようになっている。
【００５２】
図５に横軸に時間をとった発振器制御入力信号のＯＮ／ＯＦＦによるタイミングチャートが示されている。図５の（Ａ）は発振器出力信号端子７０Ａから出力される信号の波形、（Ｂ）に電源端子６６Ａから発振回路６２に供給される電源電圧、（Ｃ）は発振器入力信号端子６８Ａから発振回路６２に入力される発振器制御入力信号を示している。
【００５３】
図５に示すように、電源電圧が供給されていない場合は（ｔ１）、発振回路６２からの出力はない。電源電圧が供給され、発振器制御入力信号が入力されていない場合は（ｔ２）、発振回路６２の発振周波数は周波数ｆ１であり、発振器出力信号端子７０から周波数ｆ１のパルス信号が出力される。また、発振器制御入力信号が入力されている場合は（ｔ３）、発振回路６２の発振周波数は周波数ｆ２に変わり、周波数ｆ２の信号が出力される。
【００５４】
なお、この周波数ｆ２は、プロセスカートリッジ４４の仕様（自社製品、他社製品等）により異なる。例えば、図６に示すように、プロセスカートリッジ４４がＡ仕様である場合は、発振周波数ｆ２は周波数ｆ２１であり、プロセスカートリッジ４４がＡ仕様ではなくＢ仕様である場合は、発振周波数ｆ２は周波数ｆ２２である。したがって、プロセスカートリッジの周波数ｆ２によって、画像形成装置１０に装着されているプロセスカートリッジ４４の仕様を確認することができる。
【００５５】
画像形成装置１０のプロセスカートリッジ４４を所定の装着位置に装着した際のコネクタ６４Ａに対応する位置（図２参照）には、コネクタ６４Ｂが設けられている。これらコネクタ６４Ａと６４Ｂは図１４に示すように雌雄の関係になっており、コネクタ６４Ａと６４Ｂの接続方向は、プロセスカートリッジ４４の着脱方向と一致している。コネクタ６４Ｂには、コネクタ６４Ａの、電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ、および発振器出力信号端子７０Ａに対応する電源端子６６Ｂ、発振器入力信号端子６８Ｂ、および発振器出力信号端子７０Ｂがそれぞれ設けられている。このうち電源端子６６Ｂは電源８８と接続しており、発振器入力信号端子６８Ｂ、および発振器出力信号端子７０Ｂは画像形成装置１０に内蔵されているコントローラ７６に接続している。したがってプロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０の所定位置に装着されると、電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ、および発振器出力信号端子７０Ａは、画像形成装置１０の電源８８および、画像形成装置１０に内蔵されているコントローラ７６と接続する。このコントローラ７６により画像形成装置１０の処理は制御されている。
【００５６】
コントローラ７６は図５に示すように、ＲＡＭ７８、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、Ｉ／Ｏポート８４がバス８６によって接続されている。
【００５７】
ＲＯＭ８２には、画像形成装置１０で適切なプロセスカートリッジ４４の仕様ごとに、各仕様に対応する前述の周波数ｆ２が記憶されている。
【００５８】
Ｉ／Ｏポート８４の出力側には、発振器入力信号端子６８Ｂが接続されている。ＣＰＵ８０は所定のタイミングで、発振器入力信号端子６８Ｂ、６８Ａを介して発振器６０に発振器制御入力信号を出力する。
【００５９】
また、Ｉ／Ｏポート８４の出力側には、電源８８も接続しており、ＣＰＵ８０は、電源８８から発振器６０への出力の制御も行っている。
【００６０】
Ｉ／Ｏポート８４の入力側には、発振器出力信号端子７０Ｂが接続しており、発振器６０からのパルス信号が入力される。ＣＰＵ８０では、このパルス信号の周波数と、予めＲＯＭ８２に記憶されている周波数ｆ２とを比較することで、プロセスカートリッジ４４が使用可能のものであるかを判断するとともに、その結果に従って画像形成装置１０の処理の制御を行う。
【００６１】
次に本実施の形態の作用を説明する。
【００６２】
画像形成装置１０は、画像の形成が指示されると感光体３０が帯電器３８によって一様にマイナスに帯電され、光走査装置３２から射出されるレーザ光が用紙１６に形成するべき画像に対応して照射される。これにより、感光体３０上には潜像が形成される。感光体３０上に形成された潜像は、現像器４６によってブラックトナーで現像される。すなわち、帯電器３８によってマイナスに帯電された感光体３０は光走査装置３２から射出されるレーザ光が照射された部分がプラスに帯電されて潜像が形成され、感光体３０のプラス帯電された部分（潜像）にマイナスの電荷を有するトナーが付着することによって現像されるようになっている。現像されたトナー像は転写ローラ４０によって用紙１８に転写される。トナー像が転写された用紙１８は定着装置１４によって定着処理が施され画像が形成され、排出トレイ２６に排出される。
【００６３】
次に第１の実施の形態におけるコントローラ７６による制御の流れを、図７を用いて説明する。
【００６４】
プロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０の所定位置に装着されると、プロセスカートリッジ４４に電源が供給され（ステップ１５０）、発振回路６２が発振し、発振器出力信号端子７０Ａ、７０Ｂを介して、周波数ｆ１のパルスがコントローラ７６に入力される。コントローラ７６において、このパルスの入力が確認されると、画像形成装置１０の所定位置にプロセスカートリッジ４４が装着されたことが認識される（ステップ１５２）。
【００６５】
プロセスカートリッジ４４の装着が確認されると、ステップ１５４では、コントローラ７６から発振器制御入力信号を出力し、発振器入力信号端子６８Ａ、６８Ｂを介して発振回路６２に入力される。この発振器制御入力信号が入力されると、発振回路６２の発振周波数は周波数ｆ２に変わる。したがって、コントローラ７６には発振器出力信号端子７０Ａ、７０Ｂを介して周波数ｆ２のパルス信号が入力される。
【００６６】
ステップ１５６では、発振回路６２から入力されたパルス信号の周波数ｆ２と、画像形成装置１０で適切なプロセスカートリッジ４４の仕様ごとに、ＲＯＭ８２に記憶されている周波数とが比較される。周波数ｆ２がＲＯＭ８２に記憶されている周波数と等しい場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は、画像形成装置１０で使用できる仕様のプロセスカートリッジ４４であると判断され、ステップ１５８に移行する。
【００６７】
ステップ１５８では、画像形成装置１０による通常の画像形成処理が行われる。画像形成処理の終了が指示されるまで、画像形成処理が行われ続ける（ステップ１６０）。
【００６８】
ステップ１５６において、周波数ｆ２がＲＯＭ８２に記憶されている周波数と等しくないと判断された場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は、画像形成装置１０で使用不可能なプロセスカートリッジ４４であると判断され、ステップ１６２に移行する。
【００６９】
ステップ１６２では、表示板１３に使用不可能なプロセスカートリッジ４４である旨を知らせるメッセージを表示するとともに、画像形成装置１０による画像形成処理を停止して、処理を終了する。
【００７０】
上記のように第１の実施の形態では、プロセスカートリッジ４４に設けた発振器６０の発振周波数により、該プロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０にて予め設定されている使用可能な仕様のプロセスカートリッジ４４であるか否かを識別している。これにより、予め設定されていないプロセスカートリッジ、所謂海賊版プロセスカートリッジの使用を防止することができる。
【００７１】
また、上記プロセスカートリッジ４４を使用することにより、従来のメモリを利用して使用可能な仕様のプロセスカートリッジ４４であるか否かを識別する方法に比べ、簡単な回路構造で、かつリーク電流による誤動作の心配もない、動作の安定した画像形成装置１０を提供することができる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
以下に、上記第１の実施の形態とプロセスカートリッジ４４の形態が異なる第２の実施の形態について説明する。なお、画像形成装置１０は第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７３】
図８に次にプロセスカートリッジ４４の構成を示す。プロセスカートリッジ４４には、第１の実施の形態と同様に、チップ化されモールドされた発振器６０が埋設されている。この発振器６０の基盤には、コネクタ６４Ａと発振回路６２が載置されており、コネクタ６４Ａはプロセスカートリッジの下面から突出するように取りつけられている。コネクタ６４Ａ上には、電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ及び発振器出力信号端子７０Ａが設けられている。この電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ及び発振器出力信号端子７０Ａは、発振回路６２と接続している。すなわち、発振回路６２には、電源端子６６Ａから電源が供給され、発振器入力信号端子６８Ａから所定の信号（発振器制御入力信号）が入力される。また、発振回路６２の出力は発振器出力信号端子７０Ａに出力される。
【００７４】
発振回路６２は、電源端子６６Ａから所定の電圧が印加されると、所定の周波数（以下、「発振周波数」という）で発振し、発振周波数に対応したパルス信号を出力する。この発振周波数は、第１の実施の形態と同様に発振器入力信号端子６８からの所定信号（発振器制御入力信号）の入力の有無により異なる（図５参照）。すなわち、電源電圧が供給されると発振回路６２は周波数ｆ１のパルス信号を出力し、発振器制御入力信号が入力されると発振回路６２は周波数ｆ２のパルス信号を出力する。
【００７５】
また、コネクタ６４Ａ上には、カウンタ値入出力信号端子７２Ａも設けられている。このカウンタ値入出力信号端子７２Ａは、発振器６０上のカウンタ７４と接続している。このカウンタ７４は、画像形成装置１０にて画像形成処理した用紙１８の枚数をカウントしている。なお、新品のプロセスカートリッジ４４の場合、このカウンタ７４の値は０となっている。このカウンタ７４は発振回路６２と接続している。発振回路６２に発振器制御入力信号が入力されている場合、カウンタ７４はそのカウント数によって発振回路６２の出力信号の周波数ｆ２を変化させる。
【００７６】
具体的には、発振回路６２から出力する信号の周波数ｆ２は、カウンタ７４のカウント数によって以下の３パターンに分けられる。カウンタ７４のカウント数が、新品のプロセスカートリッジ４４が画像形成処理を行える枚数（以下、「設定枚数」という）よりも十分小さい場合は、発振回路６２は周波数ｆａの信号を出力する（ｆ２＝ｆａ）。カウンタ７４のカウント数が設定枚数に近くなると、発振回路６２は周波数ｆｂの信号を出力する（ｆ２＝ｆｂ）。また、カウンタ数が設定枚数に達すると、発振回路６２は周波数ｆｃの信号を出力する（ｆ２＝ｆｃ）。
【００７７】
画像形成装置１０のプロセスカートリッジ４４を所定の装着位置に装着した際のコネクタ６４Ａに対応する位置には、第１の実施の形態と同様にコネクタ６４Ｂが設けられている。コネクタ６４Ｂには電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ、発振器出力信号端子７０Ａ、およびカウンタ値入出力信号端子７２Ａと対応する電源端子６６Ｂ、発振器入力信号端子６８Ｂ、発振器出力信号端子７０Ｂ、およびカウンタ値入出力信号端子７２Ｂがそれぞれ設けられている。このうち電源端子６６Ｂは電源８８と接続しており、発振器入力信号端子６８Ｂ、発振器出力信号端子７０Ｂ、およびカウンタ値入出力信号端子７２Ｂは画像形成装置１０に内蔵されているコントローラ７６に接続している。したがって、プロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０の所定位置に装着されると、電源端子６６Ａ、発振器入力信号端子６８Ａ、発振器出力信号端子７０Ａ、およびカウンタ値入出力信号端子７２Ａは画像形成装置１０の電源８８およびコントローラ７６と接続する。このコントローラ７６により画像形成装置１０の処理は制御されている。
【００７８】
コントローラ７６は図９に示すように、ＲＡＭ７８、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、Ｉ／Ｏポート８４がバス８６によって接続されている。
【００７９】
ＲＯＭ８２には、画像形成装置１０で使用可能な仕様のプロセスカートリッジ４４に対応する前述の周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃがそれぞれ記憶されている。
【００８０】
Ｉ／Ｏポート８４の出力側には、発振器入力信号端子６８Ｂおよびにカウンタ値入出力信号端子７２Ｂが接続されている。ＣＰＵ８０は所定のタイミングで、発振器入力信号端子６８Ｂに発振器制御入力信号を出力する。また、ＣＰＵ８０は、画像形成装置１０により画像形成処理を行われると、その都度、カウンタ値入出力信号端子７２Ａ、７２Ｂを介してカウンタ７４にカウンタ信号を入力する。前述のカウンタ７４では、カウンタ値入出力信号端子７２を介して入力されたこのカウンタ信号の回数をカウントしている。
【００８１】
また、Ｉ／Ｏポート８４の出力側には、電源８８も接続しており、ＣＰＵ８０は電源８８から発振器６０に供給する出力の制御も行っている。
【００８２】
Ｉ／Ｏポート８４の入力側には、発振器出力信号端子７０Ｂが接続しており、発振器６０からのパルス信号が入力される。ＣＰＵ８０では、このパルス信号の周波数と、予めＲＯＭ８２に記憶されている周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃとを比較することで、プロセスカートリッジ４４が使用可能のものであるか、及びプロセスカートリッジ４４の状態を判断するとともに、その結果に従って画像形成装置１０の処理の制御を行う。
【００８３】
次に第２の実施の形態におけるコントローラ７６による制御の流れを、図１０を用いて説明する。
【００８４】
プロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０の所定位置に装着されると、プロセスカートリッジ４４に電源が供給され（ステップ２００）、発振回路６２が発振し、発振器出力信号端子７０Ａ，７０Ｂを介して周波数ｆ１のパルスがコントローラ７６に入力する。コントローラ７６において、このパルスの入力が確認されると、画像形成装置１０の所定位置にプロセスカートリッジ４４が装着されたことが認識される（ステップ２０２）。
【００８５】
プロセスカートリッジ４４の装着が確認されると、ステップ２０４では、コントローラ７６から発振器制御入力信号を出力し、発振器入力信号端子６８Ａ，６８Ｂを介して発振回路６２に入力される。この発振器制御入力信号が入力されると、発振回路６２の発振周波数は周波数ｆ２に変わる。したがって、コントローラ７６には発振器出力信号端子７０Ａ，７０Ｂを介して周波数ｆ２のパルス信号が入力される。
【００８６】
ステップ２１０では、周波数ｆ２と、ＲＯＭ８２に記憶されている周波数ｆａとが比較される。周波数ｆａと周波数ｆ２が等しい場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は、画像形成装置１０で使用できるプロセスカートリッジ４４であり、且つ十分トナーの残量があると判断され、ステップ２１２に移行する。
【００８７】
ステップ２１２では、画像形成装置１０による通常の画像形成処理が行われる。次いで、ステップ２１４では、コントローラ７６からカウンタ値入力信号が出力され、カウンタ７４のカウント数がアップされる。その後ステップ２３０に移行する。
【００８８】
ステップ２１０において、周波数ｆ２が周波数ｆaと等しくないと判断された場合はステップ２２０に移行する。
【００８９】
ステップ２２０では、周波数ｆ２と、ＲＯＭ８２に記憶されている周波数ｆｂが比較される。周波数ｆ２が周波数ｆｂと等しい場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は、画像形成装置１０で使用できるプロセスカートリッジ４４であるが、トナーの残量が少ないと判断され、ステップ２２２に移行する。
【００９０】
ステップ２２２では、表示板１３にトナーの残量が少ない旨を知らせるメッセージを表示するとともに、画像形成装置１０による通常の画像形成処理が行われる。次いで、ステップ２２４では、コントローラ７６からカウンタ値入力信号が出力され、カウンタ７４のカウント数がアップされる。その後ステップ２３０に移行する。
【００９１】
ステップ２３０では、画像形成処理を終了するか否かが判断される。引き続き画像形成処理を行う場合は、ステップ２００に戻り、以降のステップを繰り返す。
【００９２】
ステップ２２０において、周波数ｆ２と周波数ｆｂが等しくないと判断された場合はステップ２４０に移行する。
【００９３】
ステップ２４０では、周波数ｆ２と、ＲＯＭ８２に記憶されている周波数ｆｃが比較される。周波数ｆ２と周波数ｆｃが等しい場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は、画像形成装置１０で使用できるプロセスカートリッジ４４であるが、トナーの残量がないと判断され、ステップ２４２に移行する。
【００９４】
ステップ２４２では、表示板１３にトナーの残量がないので、プロセスカートリッジ４４の交換を促すメッセージを表示するとともに、画像形成装置１０による画像形成処理を停止して、処理を終了する。
【００９５】
一方、ステップ２４０において、周波数ｆ２と周波数ｆｃが等しくないと判断された場合、つまり周波数ｆ２が周波数ｆａ、ｆｂ、ｆｃとも一致しなかった場合は、装着されたプロセスカートリッジ４４は画像形成装置１０で使用不可能なプロセスカートリッジであると判断されステップ２４４に移行する。
【００９６】
ステップ２４４では、表示板１３に使用不可能なプロセスカートリッジ４４である旨を知らせるメッセージを表示するとともに、画像形成装置１０による画像形成処理を停止して、処理を終了する。
【００９７】
上記のように第２の実施の形態では、プロセスカートリッジ４４に設けた発振器６０の発振周波数により、該プロセスカートリッジ４４が画像形成装置１０にて予め設定されている使用可能な仕様のプロセスカートリッジであるか否かを識別している。これにより、予め設定されていないプロセスカートリッジ、所謂海賊版プロセスカートリッジの使用を防止することができる。
【００９８】
また、このプロセスカートリッジ４４を使用することにより、従来のメモリを利用して使用可能な仕様のプロセスカートリッジであるか否かを識別する方法に比べ、簡単な回路構造で、かつリーク電流による誤動作の心配もない、動作の安定した画像形成装置を提供することができる。
【００９９】
また、カウンタ７４を設け、画像形成装置１０による処理枚数をカウントさせ、このカウント数に対応して発振器６０の発振周波数を変化させている。これにより、プロセスカートリッジ４４の使用状況（トナーの残量）によって、発振器６０の発振周波数を変化させることにより、この周波数を検知するだけで、プロセスカートリッジ４４の使用状況を把握することができる。したがって、従来のプロセスカートリッジ４４の寿命を検知するために設けられていたセンサを削除することができるので、コストダウンも図ることができる。
【０１００】
なお、上記第１及び第２の実施の形態では、発振器６０から出力する信号の周波数を発振器制御入力信号により変化させたが、これに限定されない。
【０１０１】
電源８８から供給される電圧の値に対応して出力する信号の周波数が変化する発振器６０を用いて、図１１に示すように、発振器６０に供給する電源電圧の電圧値をコントローラ７６により変化させることで、発振器から出力される信号の周波数を変化させてもよい。
【０１０２】
また、発振器６０には交流電源が供給されるとし、電源８８から供給される電圧の周波数に対応して出力する信号の周波数が変化する発振器６０を用いて、図１２に示すように、発振器６０に供給する電源電圧の周波数をコントローラ７６により変化させることで、発振器から出力される信号の周波数を変化させてもよい。
【０１０３】
また、発振器制御入力信号、電源８８から供給される電圧の値または電源８８から供給される電圧の周波数に対応して、図１３に示すように、出力するパルス信号のデューティ比を変化させる発振器６０を用いてもよい。この場合、ＲＯＭ８２には周波数の代わりにデューティ比が記憶され、コントローラ７６では発振器６０から出力されるパルス信号のデューティ比に基づいて画像形成装置１０の処理を制御する。
【０１０４】
また、本実施の形態では、プロセスカートリッジ４４を画像形成装置１０の上方から装着する構造のため、プロセスカートリッジ４４の下端部に発振器６０を設けたが、前カバー１２を開放してプロセスカートリッジ４４を抜き差しする構造の画像形成装置１０の場合には、図１５に示されるようにプロセスカートリッジ４４の端部に発振器６０を設ければよい。
【０１０５】
【発明の効果】
上記示したように、本発明では、リサイクル性に優れたプロセスカートリッジを有し、且つ低コストで不適当なプロセスカートリッジの使用を防ぐことのできるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１および第２の実施の形態に関わるプロセスカートリッジを装着した場合の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】  第１および第２の実施の形態に関わるプロセスカートリッジを取り外した場合の画像形成装置の概略構成図である。
【図３】  第１の実施の形態に関わる発振器の概略構成図である。
【図４】  第１の実施の形態に関わるコントローラの電気系信号の流れを示すブロック図である。
【図５】  発振器制御信号を制御することにより発振器の周波数を可変することを示すタイミングチャートであり、（Ａ）は発振器から出力されるパルス信号波形、（Ｂ）は発振器に供給される電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ、（Ｃ）は発振器に入力される発振器入力信号のＯＮ／ＯＦＦを示す。
【図６】  プロセスカートリッジの仕様により発振器の周波数が異なることを示す発振器出力波形の例であり、（Ａ）はＡ仕様のプロセスカートリッジの発振器から出力する波形、（Ｂ）はＢ仕様のプロセスカートリッジの発振器から出力する波形を示している。
【図７】  第１の実施の形態におけるコントローラによる制御を示すフローチャートである。
【図８】  第２の実施の形態に関わる発振器の概略構成図である。
【図９】  第２の実施の形態に関わるコントローラの電気系信号の流れを示すブロック図である。
【図１０】  第２の実施の形態におけるコントローラによる制御を示すフローチャートである。
【図１１】  その他の実施の形態における発振器の電源電圧を制御することにより発振器の周波数を可変することを示すタイミングチャートであり、（Ａ）は発振器から出力されるパルス信号波形、（Ｂ）は発振器に供給される電源電圧を示す。
【図１２】  その他の実施の形態における発振器の電源電圧を制御することにより発振器の周波数を可変することを示すタイミングチャートであり、（Ａ）は発振器から出力されるパルス信号波形、（Ｂ）は発振器に供給される電源電圧を示す。
【図１３】  その他の実施の形態における発振器の出力パルス信号のデューティ比が可変することを示す発振器から出力する信号の波形の例である。
【図１４】  コネクタの概略構成図を示し、（Ａ）はプロセスカートリッジに取りつけられたコネクタ、（Ｂ）は画像形成装置本体に取りつけられたコネクタである。
【図１５】  その他の実施の形態のプロセスカートリッジの概略構成図を示す。
【符号の説明】
１０    画像形成装置
３０    感光体
４４    プロセスカートリッジ
４６    現像部材（現像手段）
６０    発振器
７４    カウンタ（処理量記憶手段）
８０    ＣＰＵ（検知手段、照合手段、判別手段、把握手段、制御手段）
８２    ＲＯＭ（記憶手段）
【図１】
0003823568.tif 000002
【図２】
0003823568.tif 000003
【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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