JP2002014579A

JP2002014579A - 画像形成装置およびその装置ユニット

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Publication number: JP2002014579A
Application number: JP2000199609A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Wada; 克博和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置本体と装置ユニットとの無線に
よる交信時に、高電圧が印加されていることに起因した
ノイズによる誤動作を防止した画像形成装置およびその
装置ユニットを提供する。【解決手段】ステップＳ４０３で各現像器カートリッジ
の印加電圧を測定し、ステップＳ４０６〜ステップＳ４
１２で印加された現像器カートリッジを選定し、ステッ
プＳ４１５で選定した現像器カートリッジと対向する現
像器カートリッジとのみ本体が交信するよう指示する。

Description

【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
びその装置ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体および電子
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。この方式により、
消耗品の交換など容易な装置のメンテナンスは、サービ
スマンによらずにユーザー自身で行うことができる。

【０００３】単色出力のレーザプリンタの場合、上述の
プロセスカートリッジとしては、帯電器、現像器、また
はクリーニング器と電子写真感光体とを一体化したも
の、帯電器、現像器、クリーニング器の少なくとも一つ
と電子写真感光体とを一体化したもの、あるいは、少な
くとも現像器と電子写真感光体とを一体化したものなど
がある。

【０００４】一方、現像器が大型であるカラーレーザビ
ームプリンタでは、電子写真感光体（以下「感光体ドラ
ム」という）、帯電装置、クリーニング装置、および除
去トナー容器が一体となったプロセスカートリッジ（感
光体ドラムカートリッジ）と、マゼンタ、シアン、イエ
ロー、ブラック色のトナーが入った各色の現像器カート
リッジとを画像形成装置本体に着脱可能とすることで単
色出力のレーザプリンタと同様のメンテナンス性を実現
している。

【０００５】このような画像形成装置では、例えば、長
期使用によりプロセスカートリッジに組み込まれた構成
部品の機能が低下した場合、プロセスカートリッジ全体
を交換する。また現像器カートリッジのトナーを全て消
費した場合にも、現像器カートリッジの全体を交換す
る。これらの交換作業は、画像形成装置本体を開放し、
装置本体内部から古いプロセスカートリッジあるいは現
像器カートリッジを取り出し、装置本体に新品のプロセ
スカートリッジまたは現像器カートリッジを装着する、
といった極めて簡単な作業であり、操作者が容易に実施
し得るものである。

【０００６】さらに最近では、カートリッジの個体差を
補償して、安定した出力を得たり、より的確なメンテナ
ンスを行うため、以下のような技術も提案されている。

【０００７】（１）プロセスカートリッジにメモリ等の
電子デバイスを搭載し、出荷時に製造条件等のデータ
を、この電子デバイスに書き込んでおく。画像形成装置
本体は、このカートリッジが装着されると、データを参
照して、プロセスカートリッジの最適条件で画像形成す
る。

【０００８】（２）感光体ドラムの余命を画像形成中に
検知し、この余命データをカートリッジに設けたメモリ
に保管する。画像形成装置本体は、この余命データを参
照し、交換時期の予告などを行う。

【０００９】（３）画像形成装置本体で診断したプロセ
スカートリッジの診断データを、プロセスカートリッジ
に設けたメモリに保管する。そして、異常時やメンテナ
ンス時に、サービスマンがメモリ内容を参照し、状態の
判断などに利用する。

【００１０】上述の技術は、プロセスカートリッジに不
揮発性メモリ等の電子デバイスを搭載して実現される。
これら電子デバイスを搭載した従来のプロセスカートリ
ッジでは、電子デバイスおよびコネクタをプリント基板
上に取り付け、このプリント基板をプロセスカートリッ
ジに取りつけていた。

【００１１】なお、このように画像形成装置装置本体に
着脱可能なプロセスカートリッジに電気部品を実装する
場合には、プリント基板上に不揮発性メモリのようなＩ
Ｃ、ＩＣを外部からのサージパルスから保護するための
ダイオード、抵抗、コンデンサおよびコネクタ等の電子
部品が実装されている。

【００１２】また、画像形成装置本体にある制御回路と
プロセスカートリッジの電子デバイスとの信号の送受信
は、コネクタを経由して行う方法がとられていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
例のように、画像形成装置内の制御回路とプロセスカー
トリッジのメモリとを直接コネクタによって接続して信
号の送受信を行う場合、次の不都合が生じた。以下、装
置ユニットをプロセスカートリッジ、現像器カートリッ
ジ等の総称とする。

【００１４】１．画像形成装置内を移動するような装置
ユニット、例えば、カラーレーザビームプリンタの回転
式の現像カートリッジに上記の機能を付与することは事
実上実現不可能である。

【００１５】２．振動を受ける装置ユニットの場合は、
振動によってコネクタの接点が接触不良を起こさないよ
うに対策を行う必要があり、コネクタのコストアップと
なる。

【００１６】３．コネクタの接点の耐久性や、トナー汚
れなどの耐トナー性を強めることが必要であり、コスト
アップとなる。

【００１７】従って、画像形成装置本体にある制御回路
と回転する現像器カートリッジとの信号の送受信には、
コネクタ配線を用いない方式が望まれる。

【００１８】コネクタ配線を用いない方式としては、本
体と現像器カートリッジなど（以下、現像器カートリッ
ジ、プロセスカートリッジ、中間転写装置、定着装置を
総称して装置ユニットと称す）のそれぞれに無線信号に
よりお互いに通信可能な通信手段を設け、本体から装置
ユニットに電磁波信号を送り、装置ユニットがその保有
情報を本体に電磁波で返信したり、保存情報を書き換え
ることができればよい。

【００１９】ただし、プロセスカートリッジや現像器カ
ートリッジなどの装置ユニットに高圧回路が印加されて
いる状態において、本体から装置ユニットに電磁波信号
を送ると、装置ユニットが受信する電磁波信号中に高圧
回路が印加されていることに起因するノイズがのる場合
が考えられる。このノイズによって、本体による装置ユ
ニットの保有情報の読み書き動作が誤動作する可能性が
ある。

【００２０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は、本体と本体に着脱可能な装置ユニ
ットから構成され、装置ユニットが保有する情報を本体
から装置ユニットに無線信号を送り、その無線信号に基
づき保存する情報を本体に返信したり、保存情報を書き
換えることのできる画像形成装置において、本体が所定
装置ユニットと無線信号で互いに通信する際、高電圧が
印加されていない所定装置ユニットとのみ交信すること
により、交信時の誤動作を引き起こさない画像形成装置
および装置ユニットを提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る一実施形態の画像形成装置は、以下の構
成を有する。すなわち、第１通信手段を有する装置ユニ
ットと、前記第１通信手段との間で無線通信を行う第２
通信手段と、前記第１通信手段が前記第２通信手段との
間で通信可能な状態にあるか否かを判定する判定手段
と、を有する制御手段と、を含むことを特徴とする画像
形成装置。

【００２２】また例えば、前記装置ユニットは、前記画
像形成装置に複数存在し、前記制御手段は、複数の前記
装置ユニットの内、通信可能な状態にある装置ユニット
を選択することを特徴とする。

【００２３】また例えば、前記判定手段は、前記装置ユ
ニットに通信の妨げとなる電圧が印加されているか否か
を検出する検出手段を有することを特徴とする。

【００２４】また例えば、前記制御手段は、前記検出手
段が所定軸を中心に回転可能な第１装置ユニットに印可
された前記電圧を検出した場合に、前記所定軸を中心に
前記第１装置ユニットと一体として回転する第２装置ユ
ニットを選択することを特徴とする。

【００２５】また例えば、前記装置ユニットは、プロセ
スカートリッジ、現像器カートリッジ、中間転写装置、
定着装置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とす
る。また、上記目的を達成するための本発明に係る一実
施形態の装置ユニットは、以下の構成を有する。すなわ
ち、前記請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の
装置ユニット。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をそ
の実施形態に基づき説明する。

【００２７】ただし、本実施形態では、画像形成装置で
あるカラーレーザビームプリンタおよびその装置ユニッ
トとして説明しているが、本発明の範囲を記載例に限定
する趣旨のものではない。

【００２８】［全体の機能構成図］図１は、本発明の実
施形態に係る画像形成装置であるカラーレーザビームプ
リンタ１の使用時におけるシステム構成を示すブロック
図である。

【００２９】カラーレーザビームプリンタ１は、プリン
タコントローラ２とプリンタエンジン３とディスプレイ
５０から構成されている。プリンタコントローラ２は、
ホストコンピュータ１０００から送られてくる所定の記
述言語の画像情報５を受信すると、これを各色成分が８
ビット（Ｄ０〜Ｄ７）で構成されるＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ画
像信号６としてプリンタエンジン３に出力する。

【００３０】また、プリンタコントローラ２は、ホスト
コンピュータ１０００から送られてくるイメージリーダ
等で読み込まれたＲＧＢ等のビットデータを画像情報５
として受信する場合は、この画像情報５を解釈するする
ことなくそのままプリンタエンジン３に出力する。

【００３１】プリンタコントローラ２とプリンタエンジ
ン３との間には、画像信号６以外にも図１に示す種々の
画像信号がシリアル通信１５の形で授受されている。こ
れらの画像信号には、プリンタエンジン３からプリンタ
コントローラ２に送出する副走査方向の同期信号（ＰＳ
ＹＮＣ）、主走査方向の同期信号（ＬＳＹＮＣ）、デー
タ転送用クロック（ＶＣＬＫ）も含まれる。

【００３２】プリンタコントローラ２は、画像信号６を
各色成分の８ビットの信号として、データ転送用クロッ
ク（ＶＣＬＫ）に同期して出力する。ディスプレイ５０
は、プリンタエンジン３もしくはプリンタコントローラ
２の状態、例えば、紙無し警告や、トナー残量や、プリ
ント中など、をユーザに報知するための表示装置であ
り、液晶ディスプレイなどである。また、ディスプレイ
５０に、スイッチを設けてそこから印字濃度やプリンタ
コントローラ２の設定を行なえるようにすることも可能
である。

【００３３】［カラーレーザビームプリンタの全体構成
図］次に、図２を用いて、カラーレーザビームプリンタ
１の全体構成を説明する。カラーレーザビームプリンタ
１は、例えば、６００ドット／インチ（ｄｐｉ）の解像
度を有し、各色成分各画素が８ビットで表現された多値
データに基づいて画像形成を行うもので、画像入力デー
タとしては、ホストコンピュータ１０００で生成するカ
ラー画像データ（例えば、ＲＧＢ成分で表現されるデー
タ）や、他の画像データ生成装置（図示せず：スチル画
像レコーダなど）で生成し、何らかの記憶媒体に格納し
た画像データなどが挙げられる。

【００３４】露光装置７３は、半導体レーザ１２０（図
３）、レーザ駆動回路（図示せず）、ポリゴンミラー１
２１、スキャナモータ１２２（図３）、結像レンズ７３
ｂ、折り返しミラー７３ａ、ＢＤ検出器９（図３）から
構成されている。プリンタコントローラ２から画像形成
開始命令が送出されると、スキャナモータ１２２が駆動
を開始し、定常回転に達すると、プリンタコントローラ
２から、例えば、イエローの画像信号が転送される。

【００３５】この画像信号に基づき露光装置７３の半導
体レーザ１２０は、レーザ光を定常回転しているポリゴ
ンミラー１２１に向って出射する。このレーザ光は、ポ
リゴンミラー１２１、結像レンズ７３ｂ、折り返しミラ
ー７３ａを経由して、感光体ドラム７１上に照射され
る。

【００３６】照射されたレーザ光は、主走査軸上に配置
されたＢＤ検出器９により検出され、水平同期信号とな
るＢＤ信号を出力する。その結果、ＢＤ信号に同期して
感光体ドラム７１が走査露光されて、静電潜像を形成す
る。なお感光体ドラム７１は、駆動手段（図示せず）に
よって図１に示す矢印方向に駆動され、ローラ帯電手段
７２により、所定電位に均一に帯電されている。

【００３７】感光体ドラム７１が矢印方向に進むと、軸
７５ａに支持された支持体７５が反時計回りに回転す
る。支持体７５には現像器カートリッジ７４ａ、７４
ｂ、７４ｃ、７４ｄが収容され、このうちイエロートナ
ーを収容した現像器カートリッジ７４ａが、感光体ドラ
ム７１に対向する位置まで支持体７５が回転し停止する
と、続いて現像器カートリッジ７４ａによって上記静電
潜像が感光体ドラム７１上に現像される。

【００３８】中間転写ベルト６６ａの内側の感光体ドラ
ム７１との対向部に一次転写ローラ６４が設けられてお
り、感光体ドラム７１上のトナーは、高圧電源（図示せ
ず）から所定バイアスが印加されると、中間転写ベルト
６６ａ上に転写される。

【００３９】現像されたトナー像は、中間転写ユニット
６６の中間転写ベルト６６ａ上に転写され、感光体ドラ
ム７１上に残留したトナーは、クリーニング装置７９に
よって除去され、除去トナー容器８４に貯留される。

【００４０】中間転写ベルト６６ａは、３本の支持ロー
ラ６１、６２、６３の回転により、図２に図示された矢
印方向に移動する。以上説明した現像工程を、イエロー
に続いて、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像器カ
ートリッジ７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを用いて実施するこ
とにより、４色のトナー像が中間転写ベルト６６ａ上に
重なって形成される。

【００４１】次に、中間転写ベルト６６ａ上に形成され
たトナー像は、２次転写ローラ６５によって転写紙Ｐ上
に転写される。なお、転写紙Ｐは、このタイミングに合
わせて給紙装置７６から搬送手段７７により搬送され
る。トナー像を転写した転写紙Ｐは、加熱・加圧定着装
置７８に搬送され、トナー像を溶融固着することで、カ
ラー画像が転写紙Ｐ上に形成される。

【００４２】本実施形態のカラーレーザビームプリンタ
１は、以上のような画像形成過程を経て、６００ドット
／インチ（ｄｐｉ）の解像度で画像出力を行なう。

【００４３】なお、装置ユニットの構成は、以下の通り
である。プロセスカートリッジ９０は、ローラ帯電手段
７２、クリーニング装置７９及び除去トナー容器８４か
ら構成され、装着ガイド手段８０により装置本体１３と
着脱される。また、各現像器カートリッジ７４ａ〜７４
ｄは、装置本体１３に設置された支持体７５と着脱され
る。これらの構成により、上記部材の交換をユーザーが
簡単に行なうことができる。

【００４４】［プリンタエンジンの機能構成図］図３
は、カラーレーザビームプリンタ１のプリンタエンジン
３部の機能構成を示すブロック図である。図３に示すよ
うに、露光装置７３の基準発振器１０からの基準クロッ
クは、分周器１１により分周される。この分周された基
準クロックに対してスキャナモータ１２２からのフィー
ドバック信号が、所定位相差となるようにモータ制御回
路１２を用いてスキャナモータ１２２を等速回転させ
る。モータ制御回路１２は、公知の位相制御回路（図示
せず）を内蔵し、スキャナモータ１２２の回転をポリゴ
ンミラー１２１に伝達し、ポリゴンミラー１２１を等速
回転させる。

【００４５】一方、駆動モータ（図示せず）の回転によ
り、中間転写ベルト６６ａが所定位置にくると、検出器
８より垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）が発生する。垂直同
期信号（ＶＳＹＮＣ）が出力された後、露光装置７３内
の検出器９によって生成されるＢＤ信号を水平同期信号
（ＨＳＹＮＣ）として、ＢＤ信号に同期して、画像信号
（ＶＤＯ）が順次、半導体レーザ１２０に送出される。

【００４６】信号処理部４内蔵のＣＰＵ１４は、プリン
タコントローラ２と通信ライン１５を介して、シリアル
通信を行い、制御信号を交換し、プリンタコントローラ
２とプリンタエンジン３の動作を同期させている。また
ＣＰＵ１４は、マゼンタ現像器メモリ２０３、シアン現
像器メモリ２０４、イエロー現像器メモリ２０５、ブラ
ック現像器メモリ２０６に対して、感光体ドラムメモリ
２０７に対して無線でで通信を行っている。

【００４７】ＣＰＵ１４から出力された信号は、シリア
ル信号に変換された後に変復調部２１０にて変調され、
アンテナ２１１あるいはアンテナ２２９を介して、各現
像器メモリ（不揮発性メモリ手段）２０３〜２０６およ
び感光体ドラムメモリ２０７に伝送される。なお、各現
像器メモリ２０３〜２０６および感光体ドラムメモリ２
０７は、各色の現像器７４ａ〜７４ｄおよびプロセスカ
ートリッジ９０に設置されたＥＥＰＲＯＭ２４０（図７
参照）である。

【００４８】［信号のタイミング］図４は、ＣＰＵ１４
から送信される画像形成プロセスにおける垂直同期信号
（ＶＳＹＮＣ）、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、及び画
像信号（ＶＤ０）が矩形波形で出力される場合のタイミ
ング例を示す。Ｍ（マゼンタ）データ、Ｃ（シアン）デ
ータ、Ｙ（イエロー）データ、及びＢｋ（ブラック）デ
ータの順に、画像信号が出力される例を示している。

【００４９】［信号処理部変復調部のブロック図］図
５は、信号処理部４の変復調部２１０のブロック図であ
る。ＣＰＵ１４は、各現像器７４ａ〜７４ｄおよびプロ
セスカートリッジ９０に搭載された各メモリ２０３〜２
０７とアクセスするのに必要な信号であるチップセレク
ト信号（以下「ＣＳ信号」という）２２４〜２２８と、
クロック信号（以下「ＳＣＫ信号」という）２２１と、
データ出力信号（以下「ＤＯ」という）２２２と、デー
タ入力信号（以下「ＤＩ」という）２２３と、各メモリ
２０３〜２０７を制御する電磁波の発信を指示する信号
（以下「ＲＦＯＮ」という）２２０を、次段のパラレル
−シリアル変換部２１３（以下「Ｐ−Ｓ変換部」とい
う）に送出する。

【００５０】なお、ＣＳ信号は、各装置ユニットごとに
設けてある。すなわち、ＣＳｍ２２４は、マゼンタ現像
器メモリ２０３のＣＳ信号であり、ＣＳｃ２２５は、シ
アン現像器メモリ２０４のＣＳ信号であり、ＣＳｙ２２
６は、イエロー現像器メモリ２０５のＣＳ信号であり、
ＣＳｋ２２７は、ブラック現像器メモリ２０６のＣＳ信
号であり、ＣＳｏ２２８は、感光ドラムメモリ２０７の
ＣＳ信号である。

【００５１】Ｐ−Ｓ変換部２１３は、ＣＰＵ１４からの
出力信号を、調歩同期信号、つまりスタートビット（Ｓ
Ｔ）とストップビット（ＳＰ）を付加してシリアル信号
２３１に変換後、ＡＳＫ部にこの信号を入力する。ＡＳ
Ｋ部２１４では入力された信号を、デジタル振幅変調
（ＡＳＫ：ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉ
ｎｇ）し、信号２１２を出力する。ここで、ＡＳＫ部２
１４は、所定の正弦波を発振する発振部２１５（発振周
波数ｆ１：ｋＨｚ）とアナログスイッチ部２１６から構
成されている。

【００５２】なお、図５の波形整形部２１８と復調部２
１９は、各装置ユニットのメモリ２０３〜２０７から送
信された電磁波を変換するところであり、後で詳しく説
明する。

【００５３】［信号の波形］図６に、図５の各信号の波
形を示す。シリアル信号２３１は、スタートビット（１
ビット分のＬＯＷ信号）と、ストップビット（１．５ビ
ット分のＨＩＧＨ信号）の間に４ビット分の情報を表現
できる。シリアル信号２３１のスタートビットから数え
て、第１ビット目は、ＣＳ信号２２４〜２２８、第２ビ
ット目は、ＳＣＫ信号２２１、第３ビット目はＤＯ信号
２２２、第４ビット目は、ＤＩ信号２２３である。信号
２１２は、ＡＳＫ出力信号であり、この信号は、アンテ
ナ２１１から各装置ユニットメモリ２０３〜２０７に送
信される。なお、アンテナ２１１およびアンテナ２２９
は、リード線を数ターンしたコイルで構成されている。［装置ユニットのメモリのブロック図］図７は、各装置
ユニットに搭載されている各メモリ２０３〜２０７のブ
ロック図である。図７において、信号処理部４（図５）
のアンテナ２１１あるいはアンテナ２２９から送信され
たＡＳＫ信号２１２は、受信コイル２３５により電磁誘
導で受信され、復調部２３７と電力生成部２４２に送ら
れる。なお、受信コイル２３５とコンデンサ２３６は、
共振回路を構成し、所定周波数の電磁波（ｆ１ｋＨｚ）
のみ復調部２３７と電力生成部２４２に送出するよう設
計されている。

【００５４】電力生成部２４２は、整流回路（図示せ
ず）と、＋３Ｖ以上にならないためのクランプ回路（図
示せず）とを備えており、ＡＳＫ信号２１２により受信
コイル２３５が励起される際発生する交流電圧を整流し
て、＋３Ｖの電源を生成する。復調部２３７は、受信し
たＡＳＫ信号２１２を復調し、その復調信号２４９を波
形整形部２３８に送信し、波形整形部２３８は受信した
復調信号２４９をデジタル信号２５０に変換する。そし
て、変換されたデジタル信号２５０は、次段のＳ−Ｐ変
換部２３９で、スタートビットとストップビットを含ん
だシリアル信号からＣＳ信号２５８とＳＣＫ信号２５９
とＤＩ信号２６０（ＥＥＰＲＯＭ２４０からのデータ入
力ピンＤＩに入力する）に分割され、ＥＥＰＲＯＭ２４
０に送信される。

【００５５】ここで、ＥＥＰＲＯＭ２４０は、受信した
信号を調べ、読み出しモードの場合は、データ出力ピン
ＤＯから信号２６１を送信する。この送信される出力信
号２６１は、Ｓ−Ｐ変換部２３９を経由して、信号２５
３としてＡＳＫ部２４４に入力される。発振部２４５と
アナログスイッチ２４６とで構成されるＡＳＫ部２４４
は、信号２５３をＡＳＫ変調された信号２５６に変換す
る。なお、ＡＳＫ部２４４の発振部２４５の発振周波数
（ｆ２ｋＨｚ）は、図５の発振部２１５の周波数とは異
なるものを使用する。

【００５６】［メモリ内容］図８には、ＥＥＰＲＯＭ２
４０に格納する内容の一例として、マゼンタ現像器メモ
リ２０３の内容を示したものである。ＥＥＰＲＯＭ２４
０は、読み出し専用の領域（５１２ビット）と読み出し
／書き込みの領域（５１２ビット）とを有し、前者の領
域には、ユニット識別コード２６２、製造番号２６３、
製造年月日２６４、寿命しきい値２６５などが含まれ、
後者の領域には、累積使用印字枚数２６６が含まれてい
る。ここで、ユニット識別コード２６２は、２０３〜２
０６のどの現像器メモリかを特定するもので、例えば、
次のコード体系とする。

【００５７】＜ユニット識別コード＞＜ユニットの種類＞０００マゼンタ現像器カートリッジ００１シアン現像器カートリッジ０１０イエロー現像器カートリッジ０１１ブラック現像器カートリッジ１００感光体ドラムカートリッジここで、累積使用印字枚数２６６は、逐次更新されるも
ので、累積使用印字枚数２６６が寿命しきい２６５に達
すると、該現像器カートリッジが寿命であると判断し
て、ユーザに現像器カートリッジの交換を知らせる警告
をＣＰＵ１４に送信し、ＣＰＵ１４によって、ディスプ
レイ５０にその警告が表示される。

【００５８】ここで、ＣＰＵ１４は、まず、ユニット識
別コード２６２からアクセスしたいマゼンタ現像器カー
トリッジの識別コード０００を選んでこれを送信し、次
に、マゼンタ現像器カートリッジから送られてくるＥＥ
ＰＲＯＭ２４０中に記載されたユニット識別コード２６
２を読み出す。次にＣＰＵ１４は、図１１に示すＩＤ比
較部２４１で、受信した識別番号とマゼンタ現像器カー
トリッジの識別コード０００を比較する。比較した結果
が一致した場合には、ＩＤ比較部２４１から一致を知ら
せる信号２５４を出力し、更に該マゼンタ現像器カート
リッジのメモリ２０３のアクセスを有効にすべく、ＥＥ
ＰＲＯＭ２４０の電源用電力をスイッチ２４７をオンに
して引き続き供給し、ＣＰＵ１４からのメモリ制御信号
２５８〜２６０を有効にする。

【００５９】一方、比較した結果、ＩＤが一致しなかっ
た現像器カートリッジメモリに対しては、該現像器メモ
リのＣＰＵ１４によるアクセスを無効にすべく、スイッ
チ２４７をＯＦＦにし、ＥＥＰＲＯＭ２４０への電源電
力の供給を停止し、ＣＰＵ１４からのメモリ制御信号２
５８〜２６０を出力させないようにする。

【００６０】以上のように、ＣＰＵ１４は、アクセスし
たい指定現像器カートリッジ（マゼンタ現像器カートリ
ッジ７４ｂ)に、メモリのユニット識別コード２６２を
送信し、該当するマゼンタ現像器メモリ２０３を読み出
しあるいは書き込み状態にすると、マゼンタ現像器カー
トリッジメモリ２０３側で自己判断して、メモリ内容を
アクセス可能とする。

【００６１】ここで、前述の図６には、上記動作を説明
するための波形も示されている。すなわち、図６に示す
２５１の波形は、電力生成部２４２で生成する電圧信
号、２５８の波形は、Ｓ−Ｐ変換部２３９で生成するＣ
Ｓ信号、２５９の波形は、Ｓ−Ｐ変換部２３９で生成す
るＳＣＫ信号、２６０の波形は、Ｓ−Ｐ変換部２３９で
生成するＤＯ信号、２６１の波形は、ＥＥＰＲＯＭ２４
０から出力するＤＩ信号であり、２５６の波形は、ＤＩ
信号によって生成されるＡＳＫ信号である。

【００６２】各現像器メモリ２０３〜２０６から送信さ
れるＡＳＫ信号２５６は、信号処理部４のアンテナ２１
１で受信される。そして、受信信号は、図５の信号処理
部の復調部２１９と波形整形部２１８とで変換されてか
ら、ＣＰＵ１４のＤＩポート２２３に入力される。ＣＰ
Ｕ１４は、図６に示すＡ印のポイントで、信号を採取し
て必要なデータを取り込む。なお２２３は、波形整形部
２１８の出力信号である。

【００６３】［通信プロトコルのタイミング］図９は、
ＥＥＰＲＯＭ２４０の通信プロトコルのタイミングの一
例を示したものであり、マイクロワイヤ方式のＥＥＰＲ
ＯＭ２４０のリードプロトコルについて、以下に説明す
る。

【００６４】まず、ＥＥＰＲＯＭ２４０に対して、外部
の回路からチップセレクト信号ＣＳを有効とする“Ｈ”
信号およびクロック信号ＳＣＫに同期してスタートビッ
ト‘０’‘１’、オペコード、アドレスの順に信号が送
出されてくる。これらの信号を受信すると、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２４０は、読み出しモードとなり、続いて、図９に示
すタイミングで、指定されたアドレスの１ワード分（１
６ビット）のデータＤＯを出力する。なお、オペコード
とは、ＥＥＰＲＯＭ２４０（図７）の指定を行う２ビッ
トの命令情報であり、ライト、リード、データ消去など
のモードを設定するものである。

【００６５】［起動時のメモリ内容の読み出しシーケン
ス］図１０は、各装置ユニットのメモリでのカラーレー
ザビームプリンタ１起動時のメモリ内容の読み出しシー
ケンスを表したフローチャートである。図１０では、マ
ゼンタ現像器（ユニット識別コード２６２は、０００）
を例にとって説明する。

【００６６】まず、ステップＳ２８９で、マゼンタ現像
器メモリ２０３が、カラーレーザビームプリンタ１本体
のＣＰＵ１４からの送信信号を受信すると、次に、ステ
ップＳ２９０に進み、マゼンタ現像器メモリ２０３内の
各回路を動作させるための電源電圧（ＶＣＣ）を生成す
る。次に、生成した電源電圧を、ステップＳ２９１で、
ＥＥＰＲＯＭ２４０に供給する。

【００６７】次に、ステップＳ２９２に進み、カラーレ
ーザビームプリンタ１本体のＣＰＵ１４からの送信信号
で指定してきたユニット識別コード２６２を読み出す。
次に、ステップＳ２９３で、読み出したコードとマゼン
タ現像器メモリ２０３のＥＥＰＲＯＭ２４０に格納され
ている識別コードとを比較する。

【００６８】比較した識別コードが一致した場合は、次
にステップＳ２９４に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４０をアク
セスして、格納内容を読み出す。そして次に、ステップ
Ｓ２９５に進み、メモリ内容をチェックする。ここで、
チェックサムエラーがあるかどうかを調べる。調査した
結果において、チェックサムエラーがない場合は、一連
の作業を終了する。

【００６９】一方、ステップＳ２９５においで、チェッ
クサムエラーを示した場合は、マゼンタ現像器メモリ２
０３がマゼンタ現像器７５ｂの寿命などを知らせている
ため、ステップＳ３００に進み、現像器メモリの異常を
ディスプレイ５０に表示するよう警告の指示を行なって
から一連の作業を終了する。さらに、ステップＳ２９３
において、上記ユニット識別コードの比較結果が一致し
ていない場合には、ステップＳ２９７に進み、マゼンタ
現像器メモリ２０３のＥＥＰＲＯＭ２４０への電源電圧
の供給を停止する信号を送り、次にステップ２９８で、
マゼンタ現像器メモリ２０３のＥＥＰＲＯＭ２４０への
制御信号２５８〜２６０を止めてから、一連の作業を終
了する。

【００７０】以上述べたように、カラーレーザービーム
プリンタ１を起動直後に、上述の様な動作を施すことに
よりＣＰＵ１４にてメモリ内容を把握する事が可能であ
る。［起動時のメモリ内容の更新シーケンス］一方、図１１
は、メモリ内容を更新するシーケンスを示すフローチャ
ートである。まず、図１０にて示したシーケンスと同様
に、まず、ステップＳ３０２で、マゼンタ現像器メモリ
２０３が、カラーレーザビームプリンタ１本体のＣＰＵ
１４からの送信信号を受信すると、次に、ステップＳ３
０３に進み、マゼンタ現像器メモリ２０３内の各回路を
動作させるための電圧ＶＣＣを生成する。次に、ステッ
プＳ３０４で、ＥＥＰＲＯＭ２４０に電圧を供給する。

【００７１】次に、ステップＳ３０５に進み、カラーレ
ーザービームプリンタ１本体のＣＰＵ１４からの送信信
号で指定してきたユニット識別コードを読み出し、次
に、ステップＳ３０６に進み、読み出したコードとＥＥ
ＰＲＯＭ２４０に格納されている識別コードとを比較す
る。比較した識別コードが一致していた場合は、次に、
ステップＳ３０７に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４０にアクセ
スして格納内容を更新するため書きこむ。次に、ステッ
プＳ３０８に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４０の更新内容を読
み出し、次に、ステップＳ３０９に進み、正常に書きこ
まれたかを調べるため、ＣＰＵ内のレジスタと一致して
いるか否かを照合する。照合した結果が、一致している
場合には正常な書き込みがなされたとして一連の作業を
終了する。一方、ステップＳ３０９において、照合結果
が一致していない場合には、マゼンタ現像器メモリ２０
３が不具合を生じているのでステップＳ３１４に進み、
マゼンタ現像器メモリ２０３の異常をディスプレイ５０
に表示するよう警告の指示を行なってから一連の作業を
終了する。

【００７２】一方、ステップＳ３０６において比較した
識別コードが一致していない場合には、ステップＳ３１
１に進み、ＥＥＰＲＯＭ２４０に供給する電圧の供給を
停止する信号を送り、次に、ステップＳ３１１で、マゼ
ンタ現像器メモリ２０３のＥＥＰＲＯＭ２４０への制御
信号２５８〜２６０を止めてから一連の作業を終了す
る。

【００７３】［現像器カートリッジにおける高電圧ノイ
ズの防止方法］ところで、本実施形態のカラーレーザビ
ームプリンター１は、画像形成時に現像器カートリッジ
７４ａ〜７４ｄやローラ帯電手段７２を内蔵するプロセ
スカートリッジ９０などの各装置ユニットに、適時高電
圧を印加する。この場合、高電圧が印加されている装置
ユニットに、本体から図１０、図１１で述べた交信を行
うため電磁波信号を送ると、装置ユニットが受信する電
磁波信号中に高電圧が印加されていることに起因するノ
イズがのる場合が考えられる。このノイズによって、本
体による装置ユニットの保有情報の読み書き動作などが
誤動作する可能性がある。

【００７４】そこで、図１２〜図１５を用いてその対策
を説明する。まず、現像器カートリッジにおける高電圧
ノイズの防止方法をのべる。図１２は、信号処理部４か
らの信号により現像シリンダ２３０ａ〜２３０ｄに高電
圧を印加する現像シリンダ高圧生成回路３２０を示して
いる。

【００７５】この現像シリンダ高圧生成回路３２０は、
信号処理部４から出力される４つの信号、すなわち、現
像器ＤＣバイアス駆動信号３２１、現像器ＡＣバイアス
駆動信号３２２、現像器バイアス値制御信号３２３およ
び、現像器バイアス色黒切り替え信号３２４によって制
御され、現像シリンダ高圧生成回路３２０内で現像器Ｄ
Ｃバイアス、現像器ＡＣバイアスを生成し、現像シリン
ダ２３０ａ〜２３０ｄに印加する。

【００７６】ここで、現像器カートリッジ７４ａ〜７４
ｄは、図１３に示すように軸７５ａに対し、それぞれ９
０度づつ回転した位置関係に設置されており、現像器カ
ートリッジ７４ａと現像器カートリッジ７４ｃおよび現
像器カートリッジ７４ｂと現像器カートリッジ７４ｄが
それぞれ対向する位置関係となっている。

【００７７】図１３は、現像器カートリッジ７４ａに現
像器ＤＣバイアスと現像器ＡＣバイアスが印加されてい
る例を示している。ここで、予め高電圧が印加されてい
る現像器カートリッジと対向する位置にある現像器カー
トリッジ（図１３の例では、現像器カートリッジ７４
ｃ）のみカラーレーザビームプリンター１から交信する
ように設定しておけば、交信中に高電圧の影響をさけら
れる。

【００７８】なお、図に示すように現像器カートリッジ
７４ａ〜７４ｄの各番号を便宜上、７４ａをＮ＝１、７
４ｂをＮ＝２、７４ｃをＮ＝３、７４ｄをＮ＝４とす
る。

【００７９】以下、図１４のフローチャートを用いて、
ＣＰＵ１４が交信する現像器カートリッジの選定方法を
説明する。まず、ステップＳ４０１において、信号処理
部４にあるカウンタＮを１とし、次にステップＳ４０３
に進み、信号処理部４からの信号により現像シリンダ高
圧生成回路３２０で発生する印加電圧がどの現像シリン
ダに送信されているか調べる。

【００８０】ここで、１番目の現像シリンダに印加電圧
が印加されていない場合は、ステップＳ４０４に進み、
カウンタＮに１を加えてからステップＳ４０３による次
の現像シリンダの印加電圧を調べる。

【００８１】一方、ステップＳ４０３で現像シリンダに
高圧印加されている場合は、ステップＳ４０６に進み現
像器カートリッジの種類を調べる。ステップＳ４０６で
は、まずＮが１かどうか調べ、Ｎ＝１の場合は、ステッ
プＳ４０７で現像器カートリッジ７４ｃを選定してから
ステップＳ４１５に進む。

【００８２】また、ステップＳ４０６でＮが１でない場
合は、ステップＳ４０８に進み、Ｎが２かどうか調べ、
Ｎ＝２の場合は、ステップＳ４０９で現像器カートリッ
ジ７４ｄを選定してからステップＳ４１５に進む。

【００８３】また、ステップＳ４０８でＮが２でない場
合は、ステップＳ４１０に進み、Ｎが３かどうか調べ、
Ｎ＝３の場合は、ステップＳ４１１で現像器カートリッ
ジ７４ａを選定してからステップＳ４１５に進む。

【００８４】また、ステップＳ４１２でＮが３でない場
合は、ステップＳ４１２に進み、Ｎが４かどうか調べ、
Ｎ＝４の場合は、ステップＳ４１３で現像器カートリッ
ジ７４ｂを選定してからステップＳ４１５に進む。

【００８５】ステップＳ４１５では、選定された現像器
カートリッジとの交信許可の指示をし、一連の作業を終
了する。一方、ステップＳ４１２でＮが４でない場合
は、一連の作業を終了する。

【００８６】したがって、ＣＰＵ１４が現像器カートリ
ッジに内蔵された現像シリンダ２３０ａ〜２３０ｄに高
電圧が印加されているかどうか調べ、高電圧が印加され
ていない現像器メモリとのみＣＰＵ１４が交信するよう
に設定しておけば、現像シリンダに高圧が印加されるこ
とによる信号に高電圧ノイズがのることを防止すること
ができる。

【００８７】［プロセスカートリッジにおける高電圧ノ
イズの防止方法］次に、プロセスカートリッジ９０にお
ける高電圧ノイズの防止方法を説明する。図１５は、信
号処理部４からの信号によりローラ帯電手段７２に高電
圧を印加する一次帯電高圧回路３３０を示している。

【００８８】本回路は、信号処理部４から出力される３
つの信号、すなわち、一次帯電ＡＣバイアス駆動信号３
３１、一次帯電ＤＣバイアス駆動信号３３２および一次
帯電バイアス値制御信号３３３によって制御され、一次
帯電高圧回路３３０内で一次帯電ＤＣバイアス、一次帯
電ＡＣバイアスを生成し、ローラ帯電手段７２に印加す
るものである。

【００８９】したがって、現像器カートリッジの場合と
同様にして、ＣＰＵ１４がプロセスカートリッジ９０に
内蔵されたローラ帯電手段７２に高電圧が印加されてい
るかどうかを調べ、ローラ帯電手段７２に高電圧が印加
されないときのみプロセスカートリッジ９０とＣＰＵ１
４とが交信するように設定しておくことにより、プロセ
スカートリッジ９０に高圧が印加されることによる信号
に高電圧ノイズがのることを防止することができる。

【００９０】上記のように、本実施形態においては、装
置ユニットとしてのプロセスカートリッジ９０、現像器
カートリッジ７４ａ〜７４ｄに不揮発性メモリ２０３〜
２０６、アンテナコイル、および送受信回路を設け、カ
ラーレーザビームプリンタ１側にＣＰＵ１４、アンテナ
コイル、および送受信回路を設け、この不揮発性メモリ
２０３〜２０６への書き込みや読み込みを電磁波により
行うことにより、従来のように直接コネクタを介して画
像形成装置内の制御回路と接続する必要がなくなった。

【００９１】なお、本実施形態においては、装置ユニッ
トは、プロセスカートリッジ９０、現像器カートリッジ
７４ａ〜７４ｄを例に説明したが、その他の装置ユニッ
トとしては、中間転写装置、定着装置などがあげられ
る。

【００９２】このように、カラーレーザビームプリンタ
１の制御回路と、装置ユニットのメモリ手段との送受信
を非接触で行うので、カラーレーザビームプリンタ１内
を移動する現像カートリッジのような装置ユニットにも
適用可能である。カラーレーザビームプリンタ１内の制
御回路と制御ユニット内のメモリ手段との送受信を直接
行うためのコネクタの接点の耐久性や、トナー汚れなど
の耐トナー性を強めることが必要で、コストアップとな
る、などの問題を解消することができ、信頼性の高い消
耗品管理が可能となる。

【００９３】また、カラーレーザビームプリンタ１に電
源を投入もしくは遮断した時に、メモリにアクセスする
事により、外乱の影響をもっとも受け難く、且つ送受信
の出力レベルも低減する事ができる。更に、常時電磁波
を発生している訳ではないので、不要輻射（電波妨害）
にも有利である。

【００９４】本実施形態では、カラーレーザビームプリ
ンタ１の電源を投入する場合に、メモリ内容を把握し、
電源を遮断する場合にメモリ内容を更新するシーケンス
としたが、もちろん逆のシーケンスは容易に想像でき
る。

【００９５】なお、本実施形態では、消耗品の種類の多
いカラーレーザビームプリンタ１について説明したが、
白黒レーザビームプリンタや他方式の静電写真プリンタ
やインクジェット方式のプリンタに用いてもよい。ま
た、消耗品がひとつのプリンタの場合は、ユニット識別
コード２６２はなくしてもよい。

【００９６】本実施形態では、変調方式をＡＳＫとした
が、デジタル位相変調ＰＳＫ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔ
Ｋｅｙｉｎｇ）やデジタル周波数変調ＦＳＫなどの他
の変調方式でもよい。また、本実施形態では、装置ユニ
ットを回転式の現像カートリッジ、プロセスカートリッ
ジ９０としたが、中間転写体、または定着装置において
も同様に、不揮発性メモリ手段を搭載可能である。

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【００９７】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。

【００９８】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００９９】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図１０、図１１および
図１４に示す）フローチャートに対応するプログラムコ
ードが格納されることになる。

【０１００】

【発明の効果】本発明によれば、本体と本体に着脱可能
な装置ユニットから構成され、装置ユニットが保有する
情報を本体から装置ユニットに無線信号を送り、その無
線信号に基づき保存情報を本体に返信したり、保存情報
を書き換えることのできる画像形成装置において、本体
が所定装置ユニットと無線信号で互いに通信する際、高
電圧が印加されていない所定装置ユニットとのみ交信す
ることにより、交信時の誤動作を引き起こさない画像形
成装置およびその装置ユニットを提供することができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態であるカラーレーザビ
ームプリンタの使用時におけるシステム構成を示すブロ
ック図である。

【図２】カラーレーザビームプリンタを示す全体構成図
である。

【図３】プリンタエンジンの機能構成および装置ユニッ
トとの関係を示す図である。

【図４】画像形成プロセスにおける各信号のタイミング
と波形を示す図である。

【図５】信号処理部内の変復調部を示すブロック図であ
る。

【図６】画像形成プロセスにおける各信号の波形を示す
図である。

【図７】装置ユニットの機能構成を示すブロック図であ
る。

【図８】装置ユニットのメモリに格納される内容の一例
を示す図である。

【図９】本体とメモリとの通信プロトコルの一例を示す
図である。

【図１０】起動時における各装置ユニットのメモリのメ
モリ内容の読み出しをするシーケンスを示すフローチャ
ートである。

【図１１】起動時における各装置ユニットのメモリ内容
を更新してからメモリ内容の読み出すをするシーケンス
を示すフローチャートである。

【図１２】現像シリンダ高圧生成回路を示すブロック図
である。

【図１３】現像器カートリッジの位置関係を示す図であ
る。

【図１４】交信する現像器カートリッジを選択するフロ
ーチャートである。

【図１５】一次帯電高圧生成回路を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

６６中間転写ベルト装置７１感光体ドラム７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ各現像器カートリッ
ジ７８定着装置９０プロセスカートリッジ２０４〜２０７各現像器メモリ２１１，２２９アンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１通信手段を有する装置ユニットと、前記第１通信手段との間で無線通信を行う第２通信手段
と、前記第１通信手段が前記第２通信手段との間で通信
可能な状態にあるか否かを判定する判定手段と、を有す
る制御手段と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記装置ユニットは、前記画像形成装置
に複数存在し、前記制御手段は、複数の前記装置ユニットの内、通信可
能な状態にある装置ユニットを選択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】前記判定手段は、前記装置ユニットに通
信の妨げとなる電圧が印加されているか否かを検出する
検出手段を有することを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記検出手段が所定軸
を中心に回転可能な第１装置ユニットに印可された前記
電圧を検出した場合に、前記所定軸を中心に前記第１装
置ユニットと一体として回転する第２装置ユニットを選
択することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記装置ユニットは、プロセスカートリ
ッジ、現像器カートリッジ、中間転写装置、定着装置の
うちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記請求項１乃至請求項５のいずれか１
項に記載の装置ユニット。