JP2004109188A

JP2004109188A - Cartridge and image forming apparatus using same

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Publication number: JP2004109188A
Application number: JP2002268180A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Isobe; 磯部　裕順; Koji Yamaguchi; 山口　浩司; Kazuhiko Sugano; 菅野　一彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP4272860B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a very reliable contact type communication mechanism made inexpensive and spatially small. <P>SOLUTION: After completing a printing job or when jamming occurs, some cartridge is stopped at a takeout position. When some cartridge comes to the specified life end, it is preferentially stopped at the takeout position. When any cartridge does not come to the specified life end, the specified cartridge is prevented from being stopped at the takeout position every time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真複写機や電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置に使用されるプロセスカートリッジまたは現像カートリッジ、そしてこれらを用いる電子写真画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。
【０００３】
例えば、電子写真複写機、電子写真プリンター（ＬＥＤプリンター、レーザービームプリンターなど）、電子写真ファクシミリ装置、および、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。
【０００４】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、中間転写手段の少なくとも一つと、画像担持体である電子写真感光ドラムを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【０００５】
また、現像カートリッジとは、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像部材及びトナーを収納するトナー収納部を一体的にカートリッジ化し、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能にしたものである。
【０００６】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を一体にまとめてカートリッジ化し、このカートリッジを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。
【０００７】
このカートリッジ方式により操作性が一層向上され、上記プロセス手段のメンテナンスをユーザ自身が容易に行うことが可能となった。そこで、このカートリッジ方式は画像形成装置本体において広く用いられている。
【０００８】
また、近年種々のサービス情報やプロセス情報をメモリに記憶し、このメモリをカートリッジに搭載した製品が実現されている。画像形成装置本体はこのカートリッジのメモリの情報を活用することにより、印字画質やカートリッジのメンテナンスをより一層向上させている。そして、画像形成装置との通信手段として電気的接触によりカートリッジのメモリと通信を行っているものがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら接触式通信の場合、確実な接触、安定した導通および高耐久性を実現するためには画像形成装置本体の接触式通信機構やカートリッジ側のメモリの接点が複雑になりプリンターの小型化や低コスト化が難しい側面があった。
【００１０】
例えば、従来から用いられているオスメス式のコネクター式接触接続構成の場合、
▲１▼　消耗品の装着方向の自由度が少ない。
【００１１】
▲２▼　コネクター式接点機構を収めるために、消耗品および本体のサイズが大型化してしまう。
【００１２】
▲３▼　メモリを含めたコネクター式接点機構が高価である。
等の理由により、従来式のメモリ接続構成は、小型ローコストプリンタの消耗品への展開が難しかった。そして、中小企業や個人事務所および一般ユーザでの需要が多い小型ローコストプリンタ分野にカートリッジのメモリを活用した製品を十分に提供できない状況となっていた。
【００１３】
本実施例の目的とするところは、低コスト、小スペースで信頼性の高い接触式通信機構を提供することにより、小型ローコストプリンタ分野に留まらず、あらゆる分野の消耗品のメモリをより一層積極的に活用できるようにしたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする記憶媒体および現像カートリッジおよびこれを用いた画像形成装置であり、請求項と対応する番号を付して示せば以下のとおりである。
【００１５】
（１）電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も所定寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼何れのカートリッジも所定の寿命カウント前の場合は、特定のカートリッジが毎回取り出し位置に停止しない
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【００１６】
（２）電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も所定寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼何れのカートリッジも所定の寿命カンウント前の場合は、ロータリの公転方向に配置された順番にカートリッジが取り出し位置に停止される
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【００１７】
（３）電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も所定寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼何れのカートリッジも所定の寿命カウント前の場合は、Ｒ／Ｗの総実行回数が少ないカートリッジが優先的に取り出し位置に停止する
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【００１８】
（４）（１）〜（３）に記載の電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに装着されるカートリッジは、電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像ローラを有する現像カートリッジであることを特徴とする電子写真画像形成装置の現像カートリッジ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるカラー画像形成装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２０】
なお、以下の説明において、装置前面とは転写プロセスから定着プロセスへの記録媒体の搬送上流側の面を指し（図１において右側）、装置本体およびプロセスカートリッジに関して左右とは、装置前面から見て左または右である。また長手方向とは、記録媒体の表面と平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と公差（略直交）する方向である。
【００２１】
｛カラー画像形成装置の画像形成動作概略｝
まず、カラー画像形成装置の全体構成について、図１を参照して概略説明する。
【００２２】
図１は本発明を実施したカラー電子写真画像形成装置の一形態で、現像カートリッジとドラムカートリッジ及び中間転写体ユニットを画像形成装置本体に装填したカラーレーザービームプリンターの概略構成を示す縦断面図である。
【００２３】
このカラー画像形成装置本体は、図１に示すように、露光手段３から画像情報に基づいた光像を照射して像担持体（以下感光ドラム１）に像剤像（以下トナー像）を形成する。そして、前記トナー像の形成と同期して転写材を搬送手段によって搬送し、前記感光ドラム１に形成したトナー像が中間転写体５ａに転写される。
【００２４】
次にその中間転写体上５ａのトナー像が第二の転写手段によって転写材に転写し、その転写材を加圧ローラ８ａと加熱ローラ８ｂを有する定着手段８に搬送し、転写材上のトナー像を定着して排出部１０へ排出するように構成している。
【００２５】
さらに詳細に画像形成工程を説明する。
【００２６】
中間転写ベルト５ａの回転と同期して感光体ドラム１は図１の矢印方向（反時計回り）に回転する。ここで感光体ドラム１表面を帯電装置２によって均一に帯電するとともに、露光手段３によって、例えばイエロー画像の光照射を行い、感光体ドラム１上にイエローの静電潜像を形成する。
【００２７】
露光手段は次の工程を経て行われる。露光手段３は外部装置等から読み込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感光ドラム１へ光像を照射するものであり、レーザーダイオード、及びポリゴンミラー、スキャナーモーター、結像レンズ、反射ミラーが収納してある。
【００２８】
そして外部機器等から画像信号が与えられると、レーザーダイオードが前記画像信号に応じて発光し、ポリゴンミラーに前記画像光として照射する。このポリゴンミラーはスキャナーモーターによって高速回転し、前記ポリゴンミラーで反射した画像光が結像レンズ及び反射ミラーを介して前記感光ドラム１の表面を選択的に露光し、その結果感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００２９】
この静電潜像形成と同時にイエローの現像器４Ｙを現像位置に回転移動し、所定のバイアス電圧を印加させ静電潜像にイエロートナーを付着させて現像する。その後、中間転写ベルト５ａを挟んで感光ドラム１と対向して配置された１次転写ローラ５ｊにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加して感光体ドラム１上のイエローのトナー像を中間転写ベルト５ａ上に１次転写する。
【００３０】
上述のようにイエロートナー像の１次転写が終了すると、次の現像器が回転移動し、感光体ドラムに対向した位置に位置決めされる。以上の工程を、マゼンタ、シアン、そしてブラックの各色についても繰り返すことによって、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像を重ね合わせる。
【００３１】
この間、２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト５ａとは非接触状態にある。この時、クリーニングユニットとしてのクリーニング帯電ローラ５ｆも中間転写ベルト５ａとは非接触状態に位置する。
【００３２】
そして、中間転写ベルト５ａ上に４色のトナー像形成完了後、２次転写ローラ１１が図１のように中間転写ベルト５ａに圧接される。更に前記２次転写ローラ１１の圧接と同期して、給送手段であるレジストローラ対７近辺の所定の位置で待機していた転写材が中間転写ベルト５ａと２次転写ローラ１１のニップ部に送り出される。
【００３３】
ここで、レジストローラ対７の直前には転写材の先端を検知してレジストローラ対７の回転駆動力を遮断し、転写材を所定の位置で待機させるレジ前センサ１４が設けられている。
【００３４】
２次転写ローラ１１にはトナーと逆極性のバイアス電圧が印加されており、中間転写ベルト５ａ上のトナー像は、搬送されてきた転写材の表面に一括して２次転写される。
【００３５】
トナー像が２次転写された転写材は、搬送ベルトユニット１２を経由して定着器８に搬送され定着が行われ、排紙ローラ対１３によって排紙ガイド１５に沿って搬送され、排出ローラ対９によってカラー画像形成装置上部の排紙トレー１０に排出され、画像形成を完了する。
【００３６】
一方、２次転写終了後にクリーニング用帯電ローラ５ｆが中間転写ベルト５ａに圧接され、中間転写ベルト表面と２次転写残の残留トナーは所定のバイアス電圧が印加され残留電荷が除電される。
【００３７】
除電された残留トナーは、１次転写ニップ部を介して中間転写ベルト５ａから感光ドラム１へ静電気的に再転写され、中間転写ベルト５ａ表面がクリーニングされる。　なお、感光ドラム１に再転写された２次転写残の残留トナーは、感光ドラム１用のクリーニングブレード６によって除去し回収される。
【００３８】
回収された残留トナーは、廃トナーとして後述する搬送する搬送経路をたどり、廃トナーボックス２１６に回収され蓄積される。
【００３９】
｛カートリッジの着脱｝
図３４に示すように、装置本体の上蓋６４を反時計方向に開くと、カートリッジを装着する装着開口部６５が露出される。本実施例では、現像カートリッジ４およびプロセスカートリッジ５の複数のカートッジはすべてこの装着開口部６５から着脱できるようになっている。
【００４０】
一方ジャム処理等もプロセスカートリッジ５を装置本体から取り外すことにより、前記装着開口部６５から行うことが可能となっている。
【００４１】
このように、消耗品の交換およびジャム処理等が装置本体の１つのドア（上蓋６４）を開けることによりアクセス可能となっており、ユーザビリティが向上した構成となっている。
【００４２】
次に現像カートリッジ４の着脱および位置決めについて説明する。
【００４３】
｛現像カートリッジの着脱および位置決め｝
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収納した現像カートリッジはロータリ６７内の所定位置に固定される。ここで、現像カートリッジのロータリへの位置決め方法について図９、図１０、図１１で詳細に説明する。
【００４４】
現像カートリッジの装着は前記装着開口部６５より矢印の方向に真っ直ぐに挿入することで行われる。
【００４５】
装置本体内にはロータリユニット６６が配置され、ロータリ６７は中心軸５１を中心に公転し、その中心軸５１の両サイドには円盤状のロータリフランジ５０が固定されている。
【００４６】
前記ロータリフランジ５０には、現像カートリッジ４の着脱を案内するガイド溝５０ｃと、現像カートリッジ４の位置決め中心である第１の受部５０ａと、現像カートリッジの回転止めを行う第２の受部５０ｂが形成されている。
【００４７】
そして第一の受部５０ａの長手側面には位置決め中心軸上に穴５０ｄが設けられている。この穴５０ｄはロータリから現像カートリッジの脱落を防止するための引っ掛け穴の役目をする。
【００４８】
一方、現像カートリッジ４の左右の側面には、現像カートリッジの着脱を案内するガイドリブ３５４と、現像カートリッジ４の位置決め中心である円弧状の第１の突起部３５２と、現像カートリッジ４の回転止めを行う円弧状の第２の突起部３５３が形成されている。
【００４９】
前記ロータリ６７のカートリッジガイド溝５０ｃには、現像カートリッジ４を紙面反時計方向に回転付勢するための付勢ばね５３が配置されており、この付勢ばね５３により、現像カートリッジ４の第２の突起部はロータリフランジ５０の第２の受部５０ｂに密着させられる。
【００５０】
また、図３、図４に示されるように、第一突起部３５２の端面から、長手方向に伸縮可能な突起部３８０ａが突出している。この可動突起部３８０ａは、現像カートリッジ４の長手のおよそ半分の長さを持つ棒状部材３８０の端部に形成されていて、この棒状部材３８０を摺動させることにより、前述のように第一突起部３５２端面から可動突起部３８０ａが突き出たり引っ込んだりする。以降この棒状部材３８０をスライダー部材と呼ぶ。
【００５１】
そして、現像カートリッジ長手中央付近には、ヒンジ状の把手３８１が設けられていて、不図示のねじりコイルバネによって開く方向に付勢されている。
【００５２】
また、ヒンジ把手３８１は左右２つのヒンジ片部材３８１ａ、３８１ｂが対になって構成されているが、それぞれのヒンジ片部材が前記スライダー部材３８０と連結していて、ヒンジ把手３８１の開閉動作に連動してスライダー部材３８０が往復移動する。
【００５３】
通常の状態ではヒンジ把手３８１が前記ねじりコイルバネ３８２に付勢され開いた状態になっており、スライダー部材３８０の突起部３８０ａは前記第１突起部３５２端面から突き出ている。そして、ヒンジ把手３８１を掴むとヒンジは閉じられ、スライダー部材３８０の突起部３８０ａは前記第１突起部３５２端面よりも内側に引っ込むよう構成されている。
【００５４】
また、各ヒンジ片は回動部を中心として掴む部分と逆側にギアの歯３８１ｄが形成されていて、両者のギアが噛合っている。そのため、片方のヒンジ片だけを閉じても、もう一方のヒンジ片も閉じ、両方のスライダーが常に同時に往復動作する構成になっている。
【００５５】
現像カートリッジ挿入時には、ヒンジ把手３８１を掴んでロータリフランジのガイド溝５０ｃに現像カートリッジ両側面のガイドリブ３５４を沿わせて挿入する。次に、ロータリフランジ側面の第１受部５０ａに現像カートリッジ側面に形成された円弧状の第１突起部３５２が突き当たった地点で、掴んでいたヒンジ把手３８１を離す。そうすると、前記可動突起部３８０ａが第１突起部３５２端面より突き出し、第１受部５０ａ長手側面に設けられた前述の引っ掛け穴５０ｄに引っかかる。
【００５６】
第１突起部３５２と可動突起部３８０ａは同軸上に設けられているため、現像カートリッジは第１突起部３５２を中心に揺動可能であるが、カートリッジガイド溝５０ｃには、現像カートリッジを紙面反時計方向に回転付勢するための付勢ばね５３が配置されており、この付勢ばね５３により、現像カートリッジの第２の突起部３５３はロータリフランジ５０の第２の受部５０ｂに密着させられて現像カートリッジの位置が固定される。
【００５７】
一方、現像カートリッジ離脱の際は、図４に示されるように、ヒンジ把手３８１を掴むことで前記可動突起部３８０ａが引っ込み、前記引っ掛け穴５０ｄから外れて、上方向に離脱可能になる。
【００５８】
このように、現像カートリッジ４はユーザの操作によって離脱、装着が可能であり、前述した固定方法によってロータリから現像カートリッジは離脱することなくロータリの回転が行えるようになっている。
【００５９】
次にプロセスカートリッジ５の着脱および位置決めについて説明する。
【００６０】
｛プロセスカートリッジの着脱および位置決め｝
図１、図２６、図２７、図３５に於いて、プロセスカートリッジ５のカラー画像形成装置本体Ａへの着脱、及び所定位置への固定方法について説明する。
【００６１】
カラー画像形成装置本体Ａの上蓋６４を開くと、感光体ドラム軸受けを支持する支持部２２に設けられた感光体ドラム１への回転駆動力伝達カップリングと、中間転ベルト駆動軸の軸受け部を支持する支持部２３に設けられた、中間転写ベルト駆動ローラへの回転駆動力伝達カップリングが、軸方向へスライドして退避した状態となる（連結解除状態）。
【００６２】
カップリングの退避、連結機構については、特開平１１−１０９８３６等に有るような方法があり、本実施例では説明を省略する。
【００６３】
図２６、図２７に示すように装置本体内側には感光体ドラム用ガイドレール３０、と中間転写体用ガイドレール３１が段差を設けて、両サイドに設けてある。
【００６４】
図３５に示すように、プロセスカートリッジ５は、装置開口部６５より矢印方向に一旦真っ直ぐ下に挿入され、途中から左側に方向を変えて装着される。
【００６５】
具体的には、プロセスカートリッジ５の感光体ドラム右側軸受け１０６、左回転軸１０２を感光体ドラム用ガイドライン３０へ、中間転写ベルト駆動ローラ２４０の右側軸受け２０５、左側軸受け２０１と、左右サイドカバー２６０、２６１に設けられた突起部２０３、２０４を中間転写体用ガイドレール３１に夫々載せてスライドさせながら挿入していく。
【００６６】
そして最終的には、感光体ドラム右側軸受け１０６、左回転軸１０２は感光体ドラム軸受けを支持する支持部２２に落ち込み、中間転写ベルト駆動ローラ２４０の右側軸受け２０５、左側軸受け２０１は中間転ベルト駆動軸の軸受け部を支持する支持部２３に落ち込む。
【００６７】
一方、左右サイドカバーに設けられた突起部２０３、２０４は位置決め溝２４に夫々落ち込み、不図示のねじりコイルばねにより夫々装置本体フレームの位置決めに押し付けられ固定される。
【００６８】
｛現像カートリッジの駆動構成｝
次に、現像カートリッジ４の駆動構成について詳細に説明する。
【００６９】
図９に示すように前記ロータリフランジ５０の両サイドには、ロータリ側板５４が配置されており、前記中心軸５１はロータリフランジ５０およびロータリ側板５４を串刺しにする形で係止されている。言い換えると、ロータリフランジ５０と中心軸５１はロータリ側板５４に支えられて公転可能に保持されている。
【００７０】
前記ロータリ側板５４の片方には複数のギアが噛合い可能に固定されている。現像カートリッジの入力ギア３０７は、このロータリ側板５４に配置されたギア列の内、最下流の終端ギア５５と噛合い、現像ローラ３０５、塗布ローラ、攪拌部材等を回転駆動させている。
【００７１】
本実施例においては、現像カートリッジがロータリフランジ５０と共に所定角度公転することにより、ロータリ側板５４の終端ギア５５と接続される。ここで、現像カートリッジがロータリの公転と共に回転移動する際に、ロータリ側板５４の終端ギア５５の歯先と現像カートリッジの入力ギア３０７の歯先同士がぶつかって歯が正しく噛合わない可能性がある。このようなケースの場合、本実施例では現像カートリッジはロータリフランジ５０の第１の受部５０ａを中心にいったん揺動退避することにより、歯が確実に噛合うように構成している。
【００７２】
さらに詳しく説明すると、図２８に示すようにロータリ側板５４の終端ギア５５と現像カートリッジの入力ギア３０７の歯先同士がぶつかった場合は、その衝撃により現像カートリッジがロータリフランジ５０の第１の受部５０ａを中心にロータリの半径方向に若干揺動する。この現像カートリッジの揺動により歯先同士のぶつかりは解消され、先に説明したロータリフランジ５０の付勢ばね５３により現像カートリッジが所定位置に位置決めされる。
【００７３】
また、現像カートリッジの駆動が完了し、次のポジションへ現像カートリッジを公転させる場合において、ロータリフランジ５０の終端ギア５５が万一スルー状態に開放できなかった場合も、現像カートリッジの揺動機構により、現像カートリッジとロータリフランジ５０はロータリの終端ギア５５の噛合い部より離脱できる。
【００７４】
現像カートリッジの入力ギア３０７はロータリ側板５４の終端ギア５５から駆動を受けると、噛合い力Ｆを受ける。この噛合い力Ｆにより、現像カートリッジはロータリフランジ５０の第１の受部５０ａを中心に紙面反時計方向の回転モーメントを受ける。
【００７５】
この回転モーメントにより現像カートリッジの第２の突起部はロータリフランジ５０の第２の受部５０ｂに押し付けられ、駆動中に現像カートリッジがロータリフランジ５０の位置決め部から動くことを抑止している。なお、この噛合い力はロータリ内で閉じた力の系になっているので、後で説明する現像カートリッジの感光ドラムに対する加圧力への影響は少ない。
【００７６】
｛記憶媒体｝
本実施例の現像カートリッジに取り付けられる記憶媒体７０は、プリント基板上に記憶素子７１と電気接点部７２を配置したタグ状部材（以下メモリタグと呼ぶ）である。
【００７７】
まず、図５、図８をもとにメモリタグ７０の構成を説明する。
【００７８】
メモリタグ７０にはカートリッジの使用情報や画像形成プロセスをコントロールする各種設定情報や履歴情報が保存されている。画像形成装置本体のエンジンコントローラは、メモリタグ７０のデータを適時読み込み／書き込み（以下Ｒ／Ｗという）することにより、各カートリッジの使用情報を検知している。メモリタグ７０へのＲ／Ｗはエンジンコントローラがコネクター８０の接点を介して行っている。
【００７９】
メモリタグ７０に用いている記憶素子は基板中央に配置され、記憶素子７１の周りは樹脂７３でコーティングされている。電気接点部７２は記憶素子７１の両側に１ヶ所づつ計２ヶ所７２ａ，７２ｂが配置されている。さらに、電気接点部７２の両側即ち、基板の両端部に装置本体の記録手段であるコネクターの突起部が突き当たる突き当て平面部７４ａ，７４ｂが設けられている。そして、電気接点部７２ａ，７２ｂと突き当て平面部７４ａ，７４ｂはメモリタグ７０の長手方向に一列に配置されている。
【００８０】
メモリタグ７０に使用されるプリント基板の基材は、例えば、ガラス布エポキシ、ガラス基材エポキシ、ガラス紙エポキシ、紙エポキシ、紙ポリエステル、紙フェノール等が利用可能であり、片面基板、両面基板のどちらでも製造可能である。
【００８１】
メモリタグ７０の電気接点部７２のエリアは四角形状をしており、装置本体のコネクター８０の当接位置変動に対応できる最低幅を確保している。本実施例の電気接点部７２は銅はく面にＮｉめっきを施し、更に金めっきを行っている。このように多層めっきを行い、電気接点部の腐蝕や磨耗を防いでいる。
【００８２】
本実施例においては、表層の金めっきの厚みを０．０５μｍ以上、望ましくは０．３μｍ以上を確保しており、画像形成装置のコネクター８０を１０００回以上の挿抜試験において、低く安定した接触抵抗を保つことが可能となっている。
【００８３】
本実施例のメモリタグ７０の突き当て平面部７４は基板のレジスト面と同一面になっている。即ち、基板端部のレジスト面を突き当て平面部に使用している。また、電気接点部の高さは突き当て平面部と同じになるよう製造されている。
【００８４】
次にメモリタグ７０の取り付け構成について説明する。
【００８５】
現像カートリッジ４の外面には、メモリタグ７０を取り付けるための一段凹んだ座面が形成されており、この凹んだ座面は、ロータリの回転軸５１を中心とする半径方向の線分に対して鉛直になるよう形成されている。即ち、メモリタグ７０はロータリの回転方向の接平面に対して平行になるように固定されている。
【００８６】
このため、後述するＲ／Ｗの停止位置において、装置本体のコネクター８０はメモリタグ７０に対して鉛直に突き当たることができ、安定したワイピング動作と導通をとることが可能となっている。
【００８７】
図６、図７に示すように現像カートリッジ４の凹んだ座面３６０には複数の凸リブが配置されている。凹んだ座面の中央にはメモリタグの逆付け防止の凸リブ３６１が配置されており、前記中央の凸リブ３６１の左右にはメモリタグを突き当てて短手方向の位置を決める凸リブ３６２ａ，３６２ｂが形成されている。
【００８８】
一方、メモリタグ７０にはの電気接点部の間の長手中央部に切り欠き７５が形成されている。メモリタグ７０を現像カートリッジ４に取り付ける際には、メモリタグ７０の長辺をメモリタグ位置決め用の凸リブ３６１に突き当てて短手方向の位置を決めている。
【００８９】
また、メモリタグ７０は中央の切り欠きを現像カートリッジ４の逆付け防止の凸リブ３６１に合わせることで、誤ってメモリタグ７０を１８０°回転させた時、左右を間違って取り付けることを防止している。
【００９０】
さらに本実施例においては、メモリタグ７０は中央の切り欠き７５を矩形の凹溝にしており、この凹溝の幅を現像カートリッジ４の逆付け防止の凸リブ３６１に係合させている。即ち、メモリタグ７０の矩形の凹溝７５と現像カートリッジ４の逆付け防止の凸リブ３６１を係合することにより、メモリタグ７０の長手方向の位置を現像カートリッジ４に対して正確に位置決めできるように取り付けられる。
【００９１】
長手方向の位置決め部の形状を穴にし、カートリッジ側の位置決めリブをボスにして係合させる場合、カートリッジの取り付け面に対して真っ直ぐに取り付けないと、メモリタグの穴とカートリッジの軸の間でこじりが発生し組立性が悪化する恐れがある。
【００９２】
しかし、本実施例のメモリタグは位置決めの切り欠き７５が矩形の凹溝形状なので、カートリッジの取り付け面に対して必ずしも真っ直ぐに突き当てなくても、位置決め部の係合が可能であるので、組立性が悪化することを押さえることができる。
【００９３】
また、メモリタグ７０に形成される長手方向の位置決め部の形状を穴にした場合は、メモリタグの幅が大きくなってしまうが、本実施例においては矩形の凹溝の形状であるので、メモリタグの幅の大型化を押さえることができる。
【００９４】
さらに、メモリタグの長手を位置決めする切り欠きを凹溝形状したことにより、メモリタグ７０を取り付ける容器側の位置決め凸リブ３６１は、必ずしも金型の抜き方向に対して平行でなくてもよく、容器デザインが異なる他機種のカートリッジに対しても位置決めの対応が簡単にできる。
【００９５】
ところで、本実施例のメモリタグ７０はカートリッジに対して、両面テープ等の粘着剤で取り外し可能に固定されている。そして、メモリタグ７０の取り付け面には、マイナスドライバー等の市販工具が差し込める取り外しを補助する凹溝３６４が形成されている。
【００９６】
このため、工場での出荷検査の際、メモリタグ７０に故障や傷が発見された場合、前記凹溝３６４に工具を差し込んで簡単にメモリタグ７０を取り外し交換できる。
【００９７】
また、周知の回収システムでリサイクル工場に回収されたカートリッジのメモリタグや故障等でメーカに返却されたカートリッジについても、上述と同様に簡単に取り外しができるので、メモリタグのＲ／Ｗ装置をカートリッジの種類毎に用意する必要がなく、１つの工具で全種類のカートリッジの履歴情報を調べることができる。
【００９８】
そして、メモリタグ７０の履歴情報を調べることにより、市場で発生した品質問題を正確に把握することができる。また、履歴情報を分析することで、より顧客満足度の高いカートリッジを開発することが可能となる。
【００９９】
このように本実施例のメモリタグは、小型で組立性、分解性もよく、用途が異なる複数の製品においても取り付けが可能となるので、メモリタグの共通化が促進できる。そして、メモリタグのマスメリットを大きくすることにより、メモリタグのコストダウンを図ることが可能となる。
【０１００】
｛コネクター構成｝
次に、メモリタグに読み書き（Ｒ／Ｗ）の記録を行う画像形成装置本体に配置されるコネクターの構成について図１４、図１５、図１６をもとに説明する。
【０１０１】
コネクター８０は後述する機構により画像形成装置本体内でカートリッジに対して退避自在に固定されている。コネクター８０の両端には突起部８２ａ，８２ｂが形成されており、この突起部の内側に金属製のコンタクトピン８１が４つ配置されている。そして、前記コンタクトピンと突起部はコネクターの長手方向に沿って一列に配置されている。
【０１０２】
本実施例のコンタクトピン８１は、メモリタグに配置された２ヶ所の電気接点部７２ａ，７２ｂに対して、各々２つのコンタクトピンが接触し導通される。このように電気接点部１ヶ所に対して複数のコンタクトピンが接触しているので、何らかの原因で片方のコンタクトピンが導通不良になった場合も、もう一方のコンタクトピンで導通を保証できるように冗長設計されている。
【０１０３】
コンタクトピンは、銅合金等の薄板を切断、曲げ加工を施して製造されているメモリタグの電気接点部と同様に、コンタクトピンの先端部にはＮｉめっきを施し、さらに金めっきを行っており、耐久性と信頼性を上げている。
【０１０４】
コンタクトピンの先端部は切断方向に対して９０°折り曲げられており、切断面のエッジ部がメモリタグの電気接点部に接触する形状となっている。図２０、図２１、図２２に示すように、コンタクトピンの先端部がメモリタグの電気接点部に突き当たると先端部が弾性変形し電気接点部の表面を一定量摺擦移動する。
【０１０５】
即ち、本実施例のコンタクトピンの先端部は、メモリタグの電気接点部の表面をワイピングするばね構造になっている。よって、万一メモリタグの電気接点部が飛散トナー等の汚物で汚染されても、これを削り落として清掃することができ、安定した導通を確保できるようになっている。
【０１０６】
コンタクトピン８１の先端部の変形量Δｓは、コネクター８０の両端に形成された突起部８２ａ，８２ｂの高さで正確に管理されており、この突起部がメモリタグ７０の基板の端面７４ａ，７４ｂに突き当たることで、コンタクトピン８１の先端部は一定量の変移される。
【０１０７】
本実施例においては、コンタクトピンが所定量変移したときのコンタクトピンの先端部、すなわちメモリタグの電気接点部と接触している先端部の頂点は、図２１のＸ位置に示されるように、コネクターの両端に形成された突起部の頂点とほぼ一直線に並ぶように設計されている。
【０１０８】
このように本実施例のコネクター８０はメモリタグ７０に接触する部分が一直線に並ぶので、後述するコネクターホルダー８３でコネクター８０を回転移動させた場合において、コンタクトピンの変形量および接触圧のばらつきを少なくすることができる。
【０１０９】
また、図２０に示すようにコンタクトピンの外側の遠いところ、すわわち、コネクターの両端に突き当て用の突起部が配置されているので、突起部の高さ寸法が公差内でばらついてもコネクターが大きく傾斜することはない。従って、４本のコンタクトピンの接触圧が左右で不均一になって、導通が不安定になる影響を少なくできる。
【０１１０】
なお、本実施例では、コンタクトピンの先端部を突き当て方向に０．５〜２ｍｍ変移させ、電気接点部の短手方向に０．５〜２ｍｍワイピングさせている。この時の接触圧は４０〜８０ｇ／ピンとなっている。
【０１１１】
ところで、コンタクトピンをメモリタグの電気接点部に対して所定量正確に変形させるには、コネクターの突起部を電気接点部に直接突き当てることが望ましいが、この場合、メモリタグの電気接点部の幅をさらに拡大する必要があり、高価な金めっき等を施した場合はコストアップになってしまう。
【０１１２】
また、コネクターの突起部は樹脂なので、耐久により樹脂粉（絶縁物）がメモリタグの電気接点部に固着することも考えられる。前述したコンタクトピンのワイピングにより樹脂粉を清掃することは可能だが、トナーとは違い、樹脂粉はより強固に固着することが考えられる。
【０１１３】
コンタクトピンのワイピングだけで完全に清掃を行うには、コンタクトピンの当接圧を強くし、ワイピングの移動量を拡大する等の対策が必要になる。しかしながら、このようなことを行うと、メモリタグの電気接点部のめっき剥がれが促進され、カートリッジの寿命前に導通不良が発生する可能性が考えられる。
【０１１４】
本実施例ではコネクターの突起部をメモリタグの電気接点部とは別の同一面に突き当てるので、電気接点部の幅を大きくすることなく、正確に接触させることが可能となっている。そして、コネクターの突起部の磨耗粉は直接メモリタグの電気接点部には付着しないので、接触抵抗の増大を防ぐことができる。
【０１１５】
｛コネクターの接離制御機構｝
次に、コネクター８０の接離制御機構について図１７、図１８、図１９、図３３、図３４を用いて説明する。
【０１１６】
コネクター８０はコネクターホルダー８３に取り外し可能に固定されている。万一、コネクター８０の接点に異常が発生した場合は、コネクターホルダー８３からコネクター８０だけを取り外して交換できるようになっている。
【０１１７】
コネクターホルダー８３はコネクターの長手方向と平行な回転軸８５をもっており、この回転軸８５を中心にコネクターとコネクターホルダーは一体で回転移動する。コネクターホルダーの回転軸８５ａ，８５ｂはロータリステー６３から出ている固定用アームに係合しており、回転可能に支持されている。
【０１１８】
コネクターホルダー８３の裏側には、前記回転軸８５と鉛直に外側に伸びる退避アーム８６が形成されている。コネクター８０およびコネクターホルダー８３の離間および加圧動作は、前記退避アーム８６の終端リブと接離カム９１の当接および退避により制御される。
【０１１９】
コネクターホルダー８３は不図示のコネクター加圧ばねで回転可能に付勢されており、退避アーム８６と接離カム９１が接してない状態では、コネクター８０はメモリタグ７０に当接する方向に加圧される。退避アーム８６と接離カム９１が接している場合は、コネクター８０はメモリタグ７０に対して退避されている。これらコネクターホルダー８３とコネクター８０の離間および加圧動作は、接離カム９１を所定時間回転させることにより行われる。
【０１２０】
接離カム９１の回転中心である加圧回転軸９０の終端には回転フラグ９２が取り付けられており、この回転フラグ９２が離間検知センサー９３を遮るタイミングを検知することで、接離カム９１の回転方向を検出している。
【０１２１】
接離カム９１はロータリ６７の接離を行う不図示の接離モータにより回転駆動されるが、後述するロータリの接離制御と兼用されている。具体的には、接離モータの回転方向を切り替えることにより、コネクター８０を２つの位置、即ち、メモリタグ７０と接触する加圧位置と退避した離間位置のいずれかに移動される。
【０１２２】
コネクター８０がメモリタグ７０と接触する加圧時は、接離モータを所定時間、逆回転することで行われる。そして、接離カム９１が所定角度回転することにより、コネクターホルダー８３の退避アーム８６が接離カムから離れ、上述したように、コネクター８０がメモリタグ７０に対して押し出させて当接される。
【０１２３】
コネクター８０がメモリタグ７０から退避する離間時は、接離モータを所定時間、正回転することで行われる。加圧時とは逆にコネクターホルダー８３の退避アーム８６は接離カム９１で引き戻され、コネクター８０はメモリタグ７０に対して離間される。
【０１２４】
なお、離間検知センサー９３を監視することで、コネクター８０の加圧／退避の位置検知を行っている。この制御は後述するロータリの接離動作にも兼用されている。
【０１２５】
コネクターホルダー８３の中央には、ガイドリブ８４が配置されており、現像カートリッジ４のガイド溝３６３に侵入するようになっている。本実施例では、ガイドリブ８４をガイド溝３６３に係合させており、コネクターのメモリタグに対するスラスト方向の位置ずれを少なくできるように構成している。
【０１２６】
｛記憶媒体のＲ／Ｗ｝
本実施例の現像カートリッジは、図１２、図１３に示すようにロータリに装着可能な取り出しポジションから９０°下流側でメモリタグのＲ／Ｗを行っている。
【０１２７】
本実施例の現像カートリッジ４は装置本体に固定される一般のカートリッジとは異なり、ロータリで公転移動を繰り返している。従って、現像カートリッジのメモリタグと装置本体のコネクターは非常に多くの接触が繰り返される。
【０１２８】
仮に、１色のカートリッジの寿命が５０００枚の場合、ジョブ終了毎にメモリタグへのＲ／Ｗを行った場合、１色のメモリタグには最大で５０００回のＲ／Ｗが行われる。
【０１２９】
一方、装置本体のコネクターは、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４色のメモリタグと接触するので、カートリッジ１セット当たり最大で２万回の接触が繰り返される。装置本体の寿命が１０万枚の場合、コネクターは最大で４０万回接触を行う計算になる。
【０１３０】
また、カートリッジの印字率が低い場合は、規定寿命の倍以上の印字枚数で使用されることがあり、カートリッジのメモリタグに対しては、接触回数が線形的に増加することが考えられる。
【０１３１】
このような非常に多くの接触回数を保証するには、メモリタグおよびコネクターの双方において、技術的にハードルが高いものとなる。本実施例のメモリタグおよびコネクターは、低コストで信頼性のあるものを目指しており、Ｒ／Ｗの接触回数を少なくするために以下のような制御を行っている。
【０１３２】
読み出し時は、▲１▼電源ＯＮ時　▲２▼カートリッジドアを閉じた時　▲３▼ビデオコントローラから指示が出された時　に行われる。
【０１３３】
一方、書き込み時は、▲１▼所定枚数のジョブ完了後　▲２▼ビデオコントローラから指示が出された時　に行われる。
【０１３４】
本実施例においては、例えば５０枚毎にメモリタグに書き込みを行い、使用情報を更新している。なお、５０枚以上の連続出力の場合は、所定枚数のジョブ完了後にメモリタグに書き込みを行っている。カートリッジを途中で交換する場合や、新品に交換する際は、不図示のパネルボタンを押すことで、交換カートリッジに対して使用情報の更新の書き込みが行われ、取り出し位置までカートリッジが回転移動する。
【０１３５】
ＤＣコントローラには、カートリッジのメモリ内容を記憶するミラーメモリが内蔵されており、カートリッジの使用情報の確認は、装置本体のミラーメモリの情報を読み出すことで行われ、毎回カートリッジのメモリタグに対しての読み込み動作は行われない。
【０１３６】
電源ＯＦＦ時やカートリッジドアが開いている場合は、カートリッジが別の物に交換された可能性があるので、毎回カートリッジのメモリ内容を確認する必要がある。
【０１３７】
本実施例においては、電源ＯＮ時とカートリッジドアが閉じられた時は、取り出しポジションのカートリッジのみメモリタグの読み込み動作を行っている。
【０１３８】
所定ジョブ終了後は、カートリッジは取り出しポジションに移動されるが、本実施例おいては、４色のカートリッジを順次取り出しポジションにローテ−ション移動させている。
【０１３９】
例えば、前回のジョブ終了後、取り出しポジションにイエロー色があった場合、次のジョブ終了後は２番目の色順であるマゼンタ色を取り出しポジションに移動させている。そして、次のジョブ終了後は３番目の色順であるシアン色を取り出しポジションに移動させる。さらに次のジョブ終了後は４番目の色順であるブラック色を取り出しポジションに移動させる。
【０１４０】
即ち、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順で、毎ジョブ終了後、取り出しポジションにあるカートリッジをローテーションさせている。
【０１４１】
カートリッジドアは、現像カートリッジの交換以外に、ジャム処理やプロセスカートリッジを交換する場合も開け閉めされる。
【０１４２】
このように特定の色のカートリッジが取り出しポジションに来ないようにしているので、前述した現像カートリッジの交換以外でカートリッジドアを開けられた場合に、毎回特定色のカートリッジのメモリタグへのアクセスが集中する機会を少なくできる。
【０１４３】
また、装置本体の電源を毎日ＯＦＦすることも十分考えられるが、毎日電源をＯＮした場合においても、カートリッジ取り出し位置に特定色のカートリッジがこないので、電源ＯＮ毎に特定のカートリッジのメモリタグへのアクセスが集中する機会を少なくできる。
【０１４４】
上記方法以外でのメモリタグへのアクセス数を低減する方法を次に説明する。
【０１４５】
メモリタグに接触した回数をカウントしこの回数をメモリタグに記憶させ、この接触カウント数が一番少ない現像カートリッジを取り出し位置に戻すことにより、前記実施例と同様に、特定のカートリッジのメモリタグへのアクセスが集中することを防ぐことができる。
【０１４６】
これまで説明したように、カートリッジのメモリタグに対するＲ／Ｗアクセスの条件を設定し、カートリッジの取り出し位置の色をローテーションすることで、メモリタグおよびコネクターのＲ／Ｗ回数を大幅に少なくすることができる。
【０１４７】
なお、本実施例の現像カートリッジは、取り出し位置以外のポジションでは、ロータリから現像カートリッジを取り出すことができない構成になっていることは言うまでもない。
【０１４８】
また、カートリッジのトナー寿命予告を検知した場合は、４色の中で一番寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に移動させている。
【０１４９】
｛現像カートリッジの加圧構成｝
本実施例では、ロータリに４色の現像カートリッジが収納されるが、現像カートリッジの感光ドラムに対する加圧は以下のように行っている。
【０１５０】
図９、図２８に示すようにロータリフランジ５０はロータリ側板５４に対して公転可能に保持されていると説明したが、両サイドのロータリ側板５４はその上部に回動可能に配置された揺動軸６０によって装置本体の側板に位置決め固定されている。言い換えると、現像カートリッジとロータリフランジ５０およびロータリ側板５４はこれらが一体となって揺動する構成となっている。即ち、現像カートリッジ４とロータリ６７が一体となった揺動運動によって現像カートリッジ４は感光体ドラムに対して加圧離間される構成となっている。
【０１５１】
ロータリ６７の接離動作は、加圧カム９４を回転することで行われるが、加圧カム９４は加圧回転軸９０と同一軸上に配置されており、前述したコネクター８０の接離カム９１と同軸の配置になっている。そして、前述したコネクターの接離制御と同様に、接離モータの回転方向を切り替えることで、ロータリ６７を２つの位置、すなわち加圧位置と離間位置に移動する。
【０１５２】
ロータリ加圧時は接離モータを所定時間、正回転することで行われる。この正回転により、加圧カム９４が所定量回転し、ロータリ６７は感光体ドラムに対して押し出される。
【０１５３】
ロータリ離間時は接離モータが逆回転することで加圧時とは反対の動作を行う。
【０１５４】
なお、本実施例においては、ロータリ６７の離間ポジションはハーフ離間と全離間の２つを選択できるようになっている。具体的には、ドラムに対して現像カートリッジは、ハーフ離間位置ではＬ／２＝約２ｍｍ、全離間位置ではＬ＝約４ｍｍ離れている。
【０１５５】
よって、ロータリは、加圧位置、ハーフ離間位置、全離間位置の３つの位置に移動可能となっている。この３つのロータリの停止位置は、接離モータで加圧カム９４を０°、９０°、１８０°の３ステップに回転させることで行われる。
【０１５６】
本実施例においては、画像形成中は、ハーフ離間位置でロータリ６７を公転、接離動作を行っている。ロータリ６７の全離間は、現像カートリッジ４の取り出しポジション位置および現像カートリッジ４のメモリタグへのＲ／Ｗ時に行っている。
【０１５７】
全離間位置から感光体ドラムに現像カートリッジ４を当接させる場合に比べ、ハーフ離間位置から現像カートリッジ４を当接させた場合、短い移動距離でロータリ６７を加圧することができ、感光体ドラムに対するショックおよび動作音を約半分にすることが可能となっている。
【０１５８】
｛ロータリの回転制御｝
図９に示すように両サイドのロータリフランジ５０の外周面にはギアが一体形成されており、これと噛合う一対の従動ギア５９が両サイドに配置されている。両サイドの従動ギア５９は回転軸で連結されており、片方のロータリフランジ５０が回転すると、この従動ギア５９を介して、もう片方のロータリフランジ５０が同位相で回転されるように構成されている。
【０１５９】
このような駆動構成したことにより、ロータリフランジ５０の公転時や現像ローラ駆動時において、ロータリフランジ５０のどちらか一方がねじれてしまうことを防止している。
【０１６０】
ロータリ側板５４の揺動中心、即ち揺動軸６０にはロータリフランジ５０を回転させるロータリ駆動ギアが配置されており、不図示のロータリ駆動モータ６１に接続されている。
【０１６１】
ロータリ駆動モータ６１の回転軸の終端には、公知のエンコーダ６２取り付けられており、ロータリ駆動モータ６１の回転量を検知し、回転数を制御している。一方、ロータリフランジ５０の外周には側方に突出したフラグ５７が形成されており、図２８にしめすロータリ側板５４に固定されたフォトインタラプタ５８を通過するよう回転している。
【０１６２】
本実施例においては、前記フラグ５７がフォトインタラプタ５８を遮った時を基準にして、所定角度ロータリが公転するように制御している。この公転角度の制御は前記エンコーダ６２により回転量を検知して制御している。また、従来はパルスモータ等を使ってロータリの回転量を制御していたが、励磁による高調波が耳障りな側面があったが、本実施例ではＤＣモータで駆動制御を行っているので、より静かなロータリの駆動を行える。
【０１６３】
現像カートリッジの駆動時は、ロータリ６７が回転してずれてしまう恐れがあるので、ロータリの回転をロックする必要がある。ロータリ６７の駆動モータであるＤＣモータに電気的ブレーキをかけてロータリ６７の回転をロックすることは可能だが、長時間これを行うとＤＣモータが昇温して焼き切れてしまう可能性が大きい。
【０１６４】
本実施例においては、図３６に示すようにロータリ６７といっしょに回転する従動ギア５９の回転軸上にブレーキ溝９５を配置しており、現像カートリッジ４の停止位置毎にブレーキ溝９５にストッパ９６の爪を差し込んでいる。このストッパ９６の上げ下げは、所定のタイミングでソレノイド９７をＯＮ／ＯＦＦすることにより行われる。
【０１６５】
このようにメカブレーキを用いて、ロータリ６７の停止位置がずれないようにしている。
【０１６６】
｛現像カートリッジの構成｝
図２に示すように現像カートリッジはトナー収納部と現像部に大別される。トナー収納部には所定色のトナーが充填されており攪拌手段が回転することによってトナーを現像部に所定量搬送する。搬送されたトナーは現像部においてスポンジ状のトナー供給ローラの回転によって現像ローラ３０５表面に供給され、さらに薄板状の現像ブレードと現像ローラ３０５との摩擦により電荷を付与され薄層化される。薄層化された現像ローラ３０５上のトナーは、回転により現像部に搬送され、所定の現像バイアスを印加することにより感光ドラムの静電潜像をトナー像に可視化させる。
【０１６７】
感光ドラム上の潜像の可視化に寄与しなかった残トナー、すなわち、現像ローラ３０５表面の未現像トナーは、再度トナー供給ローラ部で剥ぎ取られ、またこれと同時に新しいトナーが現像ローラ３０５上に供給されて新たな現像動作が連続的に行われる。
【０１６８】
｛プロセスカートリッジ５の構成｝
本実施形態では感光体ドラム１と、中間転写ベルト５ａ、廃トナーボックス２１６とを含む部分を一体型プロセスカートリッジに構成している。
【０１６９】
図２３にプロセスカートリッジ５の左側面から見た縦断面図を示す。図２４にプロセスカートリッジ５の左側面から見た斜視図、図２５に右側面から見た斜視図を示す。
【０１７０】
プロセスカートリッジ５は感光体ドラム１を含む感光体ドラムユニット２０と、中間転写ベルト５ａおよび廃トナーボックス２１６を含む中間転写体ユニット２１の二つのユニットで構成されている。
【０１７１】
中間転写体ユニット２１の投影上方向に感光体ドラムユニット２０を配置し、中間転写体ユニット２１の左右側板２６０、２６１が、感光体ドラムユニット２０の両側面まで伸びて、感光体ドラムユニット２０側面から保持する構成になっている。
【０１７２】
｛感光体ドラムユニット２０の構成｝
図２４、図２５に示すように感光体ドラムユニット２０には、感光体ドラム１が両端を回転自在に右側軸受け１０６と左側回転軸１０２により保持され、右側端部のカップリング１２４を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。
【０１７３】
又、感光体ドラム１には帯電ローラ２が両端の軸受けを介して、圧縮ばね１２６により所定の力で圧接され、従動回転するようになっている。
【０１７４】
軸受けの少なくとも片方は導電性の材料で構成され、帯電ローラ２に所定の帯電バイアス電圧を印加する事により、感光体ドラム１表面を一様にマイナス帯電させるようになっている。
【０１７５】
又、感光体ドラムユニット２０には画像形成装置本体に着脱する動作に連動して開閉するドラムシャッター１１９が設けられている。
【０１７６】
更に、感光体ドラム１にはクリーニングブレード６が所定の位置に設けられ、前述の中間転写ベルト５ａ上の残留トナーを感光体ドラム１上に回収し、感光体ドラム１上の残留トナーと共に掻き取るように構成されている。
【０１７７】
更に、掻き取られた廃トナーはスクイシート１２７により中間転写ベルト５ａ上への落下が阻止され、クリーニングブレード６とスクイシート１２７の間に溜まった残留トナーは送り羽根１５１が回転することにより、感光体ドラム容器１２９の奥へ、つまり感光体ドラム１から離れる方向へと掃き出される。
【０１７８】
そして、送り羽根１５１よりも更に奥側に第一スクリュー１２８が設けられ、第一スクリュー１２８が回転することにより、廃トナーは装置前面から見て左側へ搬送される。（図２３において手前方向）
感光体ドラム容器１２９では、第一スクリュー１２８が配置されている溝部の左端に下方向へ開口１５２が設けられていて、廃トナーは第一スクリュー１２８によって左端に搬送され開口１５２から落下し、中間転写ベルトユニット２１の受け口２５３ａへと送り出される。開口１５２の下面には不図示のシール部材が設けられており、受け口２５３ａとの接合部でのトナー漏れを防止している。
【０１７９】
｛中間転写ベルトユニット２１の構成｝
次に、中間転写ベルトユニット２１の構成について説明する。
【０１８０】
図１に示すように中間転写ベルトユニット２１は、中間転写ベルト５ａによって感光体ドラム１から転写された像を転写材へ転写する手段と、廃トナーを回収貯蓄する手段とを有する。以下に各手段別に中間転写ベルトユニットの構成を説明する。
【０１８１】
｛中間転写手段｝
図２３に示すように中間転写ベルト５ａは中間転写体フレーム２４５に、駆動ローラ２４０と従動ローラ２４１の２本のローラにより懸回張設されている。
【０１８２】
駆動ローラ２４０は両端を回転自在に右側軸受け２０５と左側軸受け２０１により保持され、右側端部のカップリング２４２を介して装置本体から所定の回転駆動力が伝達されるようになっている。従動ローラ両端の軸受け２４３には圧縮ばね２４４が設けられ、中間転写ベルト５ａに所定の張力を与えるようになっている。
【０１８３】
中間転写ベルト５ａを挟んで、感光体ドラム１と対向する位置には、１次転写ローラ５ｊが設けられ、不図示の軸受けを介して、圧縮ばね２４７により所定の力で圧接され、従動回転するようになっている。
【０１８４】
軸受けの少なくとも片方は導電性の材料で構成され、１次転写ローラ５ｊにＤＣプラスバイアスを印加する事により、感光体ドラム１表面上のトナーを中間転写体ベルト５ａ上に１次転写する。
【０１８５】
又、中間転写ベルト駆動ローラ２４０に対向する位置には、中間転写ベルト５ａ上の残留トナーに所定のバイアス電圧を印加し、残留電荷を所定極性の電荷にそろえる為のクリーニング帯電ローラ部２２３が設けられている。
【０１８６】
クリーニング帯電ローラ５ｆとクリーニング補助ローラ５ｐは不図示の軸受けを介して、圧縮ばねにより所定の力で圧接され、従動回転するようになっている。
【０１８７】
クリーニング補助ローラ５ｐはＤＣプラスバイアイを印加しており、中間転写ベルト５ａ上にあるマイナス電荷の残留トナーをプラス側に帯電させている。次にクリーニング帯電ローラ５ｆにＤＣプラスバイアイとＡＣバイアスを印加し残留トナーを均一なプラス側に帯電させ、次工程の中間転写ベルトのクリーニングを容易にしている。
【０１８８】
次に、１次転写ローラ５ｊにＤＣプラスバイアスを印加し、感光体ドラム１上にＤＣマイナスバイアスを印加することにより、感光体ドラムと中間転写ベルトに電位差を生じさせる。そして、残留トナーは感光体ドラム１上に静電気的に再転写され、クリーニングブレード６で除去し感光体ドラムユニット２０に回収され、前述したように廃トナーボックス２１６に蓄積される。
【０１８９】
｛廃トナー回収貯蓄手段｝
図２３に示すように中間転写体ユニットには、中間転写ベルト５ａを中心として感光体ドラムユニット２０の反対側に廃トナーボックス２１６が設けられている。廃トナーボックス２１６は中間転写体フレーム２４５の一部に仕切り板２５０を接合して箱状に形成されていて、感光体ドラム１上の残留トナーは最終的にこの廃トナーボックス２１６内に収納される。
【０１９０】
中間転写体フレーム２４５の左側面に羽根車カバー２５３がシール部材を挟んで結合している。羽根車カバー２５３は上側に開口２５３ａがあり、感光体ドラム容器１２９の左端下部に設けられた開口１５２とシール部材を挟んで接合していて、開口１５２から落下した廃トナーが羽根車カバー２５３内部に落下する。
【０１９１】
羽根車カバー２５３内部には羽根車２５５が左側面から見て反時計周りに回転し内部の廃トナーを廃トナーボックス２１６の方へ搬送している。廃トナーボックス２１６の左側面に、羽根車カバー２５３がオーバーラップしていて、オーバーラップした部分に、羽根車カバー２５３内部に通じている穴が設けられている。
【０１９２】
さらに、前記穴から長手方向に伸びた位置に、第二スクリュー２５８が設けられていて、羽根車２５５によって搬送された廃トナーが、第二スクリュー２５８を回転することで廃トナーボックス左側から右側奥へと搬送されていく。
【０１９３】
廃トナーボックス２１６には第二スクリュー２５８と垂直な複数の隔壁によって、いくつかの小部屋に仕切られており、左端の小部屋から右隣の小部屋へと順次満たされていく。そして一番右側の小部屋には廃トナーボックス２１６の満タンを検知する検知部２６９が設けられている。
【０１９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカートリッジおよびこれを用いた画像形成装置は、以下に述べる効果を得る。
【０１９５】
（１）記憶媒体に対する画像形成装置本体のコネクターの接触回数を大幅に低減することができ、記憶媒体の電気接点部および装置本体のコネクターの磨耗を少なくできる。そして、高価な電気接点部およびコネクターを使用する必要がない為に、画像形成装置本体およびカートリッジのコストアップを押えることができる。
【０１９６】
（２）記憶媒体に対する画像形成装置本体のコネクターの接触回数が少ないことより、耐久により接点部の接触抵抗の上昇を押えることができ、安定した読み書き（Ｒ／Ｗ）を行うことができる。
【０１９７】
（３）（１）（２）において、安価で信頼性の高い接触式通信が可能となったため、従来の非接触式通信では必要だった変調信号の変換処理部が不要となり、画像形成装置本体のさらなるコストダウンが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した電子写真方式の画像形成装置の縦断面図
【図２】現像カートリッジの断面図
【図３】現像カートリッジの斜視図
【図４】現像カートリッジのスライダー移動を示す斜視図
【図５】メモリタグの平面図
【図６】メモリタグの取り付け方法を示す斜視図
【図７】メモリタグが取り付いた状態を示す斜視図
【図８】メモリタグの通信ブロック図
【図９】ロータリの斜視図
【図１０】ロータリへの現像カートリッジ装着方向の側面図
【図１１】ロータリへの現像カートリッジ装着方向の斜視図
【図１２】ロータリに現像カートリッジが装着された斜視図
【図１３】Ｒ／Ｗポジションの斜視図
【図１４】コネクターの斜視図
【図１５】コネクターホルダーにコネクターが取り付いた斜視図
【図１６】図１５の側面図
【図１７】コネクターホルダーの移動方向を示す斜視図
【図１８】コネクターホルダーの移動方向を示す斜視図
【図１９】コネクターホルダーの移動方向を示す斜視図
【図２０】コネクターメモリタグの当接状態を示す図
【図２１】コネクターメモリタグの当接状態を示す図
【図２２】コネクターメモリタグの当接状態を示す図
【図２３】プロセスカートリッジの主断面図
【図２４】プロセスカートリッジの斜視図
【図２５】プロセスカートリッジの斜視図
【図２６】プロセスカートリッジの装着を説明する斜視図
【図２７】プロセスカートリッジの装着を説明する斜視図
【図２８】現像カートリッジの駆動状態を示す側面図
【図２９】ロータリの当接状態を示す断面図
【図３０】ロータリのハーフ離間状態を示す断面図
【図３１】ロータリの全離間状態を示す断面図
【図３２】現像カートリッジの着脱位置およびメモリアクセス位置を示す断面図
【図３３】コネクターの離間状態を示す断面図
【図３４】コネクターの当接状態を示す断面図
【図３５】カートリッジの着脱を示す断面図
【図３６】ロータリのブレーキ機構を示す斜視図
【符号の説明】
１　感光体ドラム
２　帯電ローラ
３　露光手段
４　現像カートリッジ
５　プロセスカートリッジ
６　クリーニングブレード
５ａ　中間転写ベルト
５ｆ　クリーニング帯電ローラ
５ｊ　１次転写ローラ
２１６　廃トナー容器
２０　感光体ドラムユニット
２１　中間転写ベルトユニット
２８　第一スクリュー
５０　ロータリフランジ
５０ａ　第１の受部
５０ｂ　第２の受部
５０ｃ　ガイド溝
５１　中心軸
５２　固定ばね
５３　付勢ばね
５４　ロータリ側板
５５　終端ギア
５６　現像駆動モータ
５７　フラグ
５８　フォトインタラプタ
５９　従動ギア
６０　揺動軸
６１　ロータリ駆動モータ
６２　エンコーダ
６３　ロータリステー
６４　上蓋
６５　装着開口部
６６　ロータリユニット
６７　ロータリ
７０　メモリタグ
７２　電気接点部
７４　突き当て平面部
７５　矩形の凹溝
８０　コネクター
８１　コンタクトピン
８２　突起部
８３　コネクターホルダー
８５　回転軸
８６　退避アーム
９０　加圧回転軸
９１　接離カム
９２　回転フラグ
９３　離間検知センサー
９４　加圧カム
９５　ブレーキ溝
９６　ストッパ
９７　ソレノイド
９８　ロータリ加圧バネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a process cartridge or a developing cartridge used for an electrophotographic image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, and an electrophotographic image forming apparatus using the same.
[0002]
Here, the electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming process.
[0003]
For example, an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (such as an LED printer or a laser beam printer), an electrophotographic facsimile machine, and an electrophotographic word processor are included.
[0004]
Here, the process cartridge is a cartridge in which at least one of a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and an intermediate transfer unit and an electrophotographic photosensitive drum serving as an image carrier are integrally formed into a cartridge. It is made detachable with respect to.
[0005]
In addition, the developing cartridge is a cartridge that integrates a developing member for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member and a toner storage unit that stores toner, and forms a cartridge for the electrophotographic image forming apparatus main body. It is made detachable.
[0006]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a process cartridge system has been adopted in which an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and the like are integrally integrated into a cartridge, and the cartridge is detachably mountable to an image forming apparatus main body.
[0007]
The operability is further improved by this cartridge system, and the maintenance of the process means can be easily performed by the user himself. Therefore, this cartridge system is widely used in the image forming apparatus main body.
[0008]
Further, in recent years, a product in which various service information and process information are stored in a memory and the memory is mounted on a cartridge has been realized. The image forming apparatus main body further improves print quality and maintenance of the cartridge by utilizing information in the memory of the cartridge. Some communication means with the image forming apparatus communicates with the memory of the cartridge by electrical contact.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of contact-type communication, the contact-type communication mechanism of the main body of the image forming apparatus and the contact point of the memory on the cartridge side are complicated in order to realize reliable contact, stable conduction and high durability. There were aspects that were difficult to reduce costs.
[0010]
For example, in the case of a conventional male-female connector type contact connection configuration,
(1) The degree of freedom in the mounting direction of consumables is small.
[0011]
{Circle around (2)} In order to accommodate the connector-type contact mechanism, the size of consumables and the main body increases.
[0012]
(3) The connector type contact mechanism including the memory is expensive.
For these reasons, it has been difficult for conventional memory connection configurations to be applied to consumables of small, low-cost printers. In addition, products utilizing the memory of the cartridge cannot be sufficiently provided in the field of small and low cost printers, which are in great demand by small and medium-sized enterprises, private offices and general users.
[0013]
The purpose of this embodiment is to provide a low-cost, small-space, highly reliable contact-type communication mechanism, which enables more aggressive use of memories of consumables not only in the field of small low-cost printers but also in all fields. It can be used for
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a storage medium and a developing cartridge characterized by the following configuration, and an image forming apparatus using the same.
[0015]
(1) A plurality of cartridges are removably mounted only at a take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and separated from a tag-shaped storage medium mounted on the cartridge. Read / write (R / W)
(1) One of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
(2) When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge closest to the predetermined life is preferentially stopped at the removal position,
(3) If none of the cartridges has reached the predetermined life count, the specific cartridge does not stop at the removal position every time.
An electrophotographic image forming apparatus, comprising:
[0016]
(2) A plurality of cartridges are removably mounted only at a take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and separated from a tag-shaped storage medium attached to the cartridge. Read / write (R / W)
(1) One of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
(2) When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge closest to the predetermined life is preferentially stopped at the removal position,
{Circle around (3)} When all the cartridges have not yet reached the predetermined life count, the cartridges are stopped at the take-out position in the order in which they are arranged in the direction of revolution of the rotary.
An electrophotographic image forming apparatus, comprising:
[0017]
(3) A plurality of cartridges are removably mounted only at the take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and separated from a tag-shaped storage medium mounted on the cartridge. Read / write (R / W)
(1) One of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
(2) When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge closest to the predetermined life is preferentially stopped at the removal position,
{Circle around (3)} In the case where all the cartridges have not yet reached the predetermined life count, the cartridge having the smaller total number of R / W executions is preferentially stopped at the take-out position.
An electrophotographic image forming apparatus, comprising:
[0018]
(4) The cartridge mounted on a rotary rotatably supported in the electrophotographic image forming apparatus main body according to (1) to (3) is for developing a latent image formed on the electrophotographic photosensitive member. A developing cartridge for an electrophotographic image forming apparatus, which is a developing cartridge having a developing roller.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a color image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
In the following description, the front surface of the apparatus refers to the surface on the upstream side of the conveyance of the recording medium from the transfer process to the fixing process (right side in FIG. 1). Left or right. The longitudinal direction is a direction that is parallel to the surface of the recording medium and that has a tolerance (substantially orthogonal) to the transport direction of the recording medium.
[0021]
<< Outline of image forming operation of color image forming apparatus >>
First, the overall configuration of the color image forming apparatus will be schematically described with reference to FIG.
[0022]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a color laser beam printer in which a developing cartridge, a drum cartridge, and an intermediate transfer body unit are loaded in a main body of an image forming apparatus. is there.
[0023]
As shown in FIG. 1, the color image forming apparatus main body irradiates a light image based on image information from an exposure unit 3 to form an image agent image (hereinafter, toner image) on an image carrier (hereinafter, photosensitive drum 1). I do. Then, the transfer material is transported by a transport unit in synchronization with the formation of the toner image, and the toner image formed on the photosensitive drum 1 is transferred to the intermediate transfer member 5a.
[0024]
Next, the toner image on the intermediate transfer member 5a is transferred to a transfer material by a second transfer means, and the transfer material is conveyed to a fixing means 8 having a pressure roller 8a and a heating roller 8b, and the toner on the transfer material is The image is fixed and discharged to the discharge unit 10.
[0025]
The image forming process will be described in more detail.
[0026]
The photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow in FIG. 1 (counterclockwise) in synchronization with the rotation of the intermediate transfer belt 5a. Here, the surface of the photoconductor drum 1 is uniformly charged by the charging device 2, and the exposure unit 3 irradiates, for example, light of a yellow image to form a yellow electrostatic latent image on the photoconductor drum 1.
[0027]
Exposure is performed through the following steps. The exposure means 3 irradiates a light image on the photosensitive drum 1 by irradiating light based on image information read from an external device or the like, and includes a laser diode, a polygon mirror, a scanner motor, an imaging lens, and a reflection mirror. It is stored.
[0028]
Then, when an image signal is given from an external device or the like, the laser diode emits light in accordance with the image signal and irradiates the polygon mirror with the image light. The polygon mirror is rotated at a high speed by a scanner motor, and the image light reflected by the polygon mirror selectively exposes the surface of the photosensitive drum 1 via an imaging lens and a reflection mirror. An electrostatic latent image is formed.
[0029]
Simultaneously with the formation of the electrostatic latent image, the yellow developing device 4Y is rotated to the developing position, a predetermined bias voltage is applied, and yellow toner is adhered to the electrostatic latent image for development. Thereafter, a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer roller 5j disposed opposite to the photosensitive drum 1 with the intermediate transfer belt 5a interposed therebetween, and the yellow toner image on the photosensitive drum 1 is transferred to the intermediate transfer belt. The primary transfer is performed on 5a.
[0030]
When the primary transfer of the yellow toner image is completed as described above, the next developing device is rotated and positioned at a position facing the photosensitive drum. The above process is repeated for each of the colors magenta, cyan, and black, thereby superimposing the four color toner images on the intermediate transfer belt 5a.
[0031]
During this time, the secondary transfer roller 11 is not in contact with the intermediate transfer belt 5a. At this time, the cleaning charging roller 5f as a cleaning unit is also in a non-contact state with the intermediate transfer belt 5a.
[0032]
After the formation of the four color toner images on the intermediate transfer belt 5a, the secondary transfer roller 11 is pressed against the intermediate transfer belt 5a as shown in FIG. Further, in synchronization with the pressing of the secondary transfer roller 11, the transfer material that has been waiting at a predetermined position near the registration roller pair 7, which is a feeding unit, is moved to the nip portion between the intermediate transfer belt 5 a and the secondary transfer roller 11. Will be sent out.
[0033]
Immediately before the registration roller pair 7, there is provided a pre-registration sensor 14 that detects the leading end of the transfer material, shuts off the rotational driving force of the registration roller pair 7, and waits the transfer material at a predetermined position.
[0034]
A bias voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller 11, and the toner image on the intermediate transfer belt 5a is secondarily transferred collectively to the surface of the transferred transfer material.
[0035]
The transfer material on which the toner image has been secondarily transferred is conveyed to the fixing device 8 via the conveyance belt unit 12 and is fixed, and is conveyed along the paper ejection guide 15 by the paper ejection roller pair 13, and is conveyed by the paper ejection roller pair 13. By 9 the sheet is discharged to a sheet discharge tray 10 at the upper part of the color image forming apparatus, and the image formation is completed.
[0036]
On the other hand, after the completion of the secondary transfer, the cleaning charging roller 5f is pressed against the intermediate transfer belt 5a, and a predetermined bias voltage is applied to the residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt and the secondary transfer to remove the residual charges.
[0037]
The removed residual toner is electrostatically re-transferred from the intermediate transfer belt 5a to the photosensitive drum 1 via the primary transfer nip, and the surface of the intermediate transfer belt 5a is cleaned. The residual toner remaining on the secondary transfer retransferred to the photosensitive drum 1 is removed and collected by the cleaning blade 6 for the photosensitive drum 1.
[0038]
The collected residual toner follows a conveyance path, which will be described later, as waste toner, and is collected and accumulated in the waste toner box 216.
[0039]
｝ Removal of cartridge ｛
As shown in FIG. 34, when the upper cover 64 of the apparatus main body is opened counterclockwise, the mounting opening 65 for mounting the cartridge is exposed. In this embodiment, all the cartridges of the developing cartridge 4 and the process cartridge 5 can be detached from the mounting opening 65.
[0040]
On the other hand, it is also possible to perform a jam processing or the like from the mounting opening 65 by removing the process cartridge 5 from the apparatus main body.
[0041]
As described above, replacement of consumables, jam clearance, and the like can be accessed by opening one door (upper lid 64) of the apparatus main body, so that usability is improved.
[0042]
Next, attachment / detachment and positioning of the developing cartridge 4 will be described.
[0043]
着脱 Removal and positioning of developing cartridge｝
The developing cartridge containing the yellow, magenta, cyan, and black toners is fixed at a predetermined position in the rotary 67. Here, a method of positioning the developing cartridge on the rotary will be described in detail with reference to FIGS.
[0044]
The developing cartridge is mounted by being inserted straight through the mounting opening 65 in the direction of the arrow.
[0045]
A rotary unit 66 is arranged in the apparatus main body, and the rotary 67 revolves around a central axis 51, and a disk-shaped rotary flange 50 is fixed to both sides of the central axis 51.
[0046]
The rotary flange 50 has a guide groove 50c for guiding the mounting and dismounting of the developing cartridge 4, a first receiving portion 50a which is a positioning center of the developing cartridge 4, and a second receiving portion 50b for stopping rotation of the developing cartridge. Is formed.
[0047]
A hole 50d is provided in the longitudinal side surface of the first receiving portion 50a on the positioning center axis. The hole 50d serves as a hook hole for preventing the developing cartridge from falling off the rotary.
[0048]
On the other hand, on the left and right side surfaces of the developing cartridge 4, a guide rib 354 for guiding the mounting and dismounting of the developing cartridge 4, an arc-shaped first projection 352 which is a positioning center of the developing cartridge 4, and the rotation of the developing cartridge 4 are stopped. An arc-shaped second projection 353 is formed.
[0049]
In the cartridge guide groove 50c of the rotary 67, an urging spring 53 for urging the developing cartridge 4 to rotate in a counterclockwise direction on the paper surface is arranged, and by the urging spring 53, the second spring of the developing cartridge 4 is formed. The protrusion is brought into close contact with the second receiving portion 50b of the rotary flange 50.
[0050]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a protrusion 380 a that can expand and contract in the longitudinal direction protrudes from the end surface of the first protrusion 352. The movable projection 380a is formed at the end of a rod 380 having a length approximately half the length of the developing cartridge 4, and by sliding the rod 380, the first projection is formed as described above. The movable protrusion 380a protrudes or retracts from the end surface of the portion 352. Hereinafter, this rod-shaped member 380 is referred to as a slider member.
[0051]
A hinge-shaped handle 381 is provided in the vicinity of the longitudinal center of the developing cartridge, and is urged to open by a torsion coil spring (not shown).
[0052]
The hinge handle 381 includes two left and right hinge piece members 381a and 381b, which are connected to the slider member 380, and are linked to the opening and closing operation of the hinge handle 381. Then, the slider member 380 reciprocates.
[0053]
In a normal state, the hinge handle 381 is opened by being urged by the torsion coil spring 382, and the protrusion 380 a of the slider member 380 protrudes from the end face of the first protrusion 352. When the hinge handle 381 is gripped, the hinge is closed, and the protrusion 380 a of the slider member 380 is configured to be retracted inward from the end surface of the first protrusion 352.
[0054]
Further, each hinge piece is formed with gear teeth 381d on the opposite side to the portion gripping the rotation part as a center, and both gears mesh with each other. Therefore, even if only one hinge piece is closed, the other hinge piece is also closed, and both sliders always reciprocate simultaneously.
[0055]
When the developing cartridge is inserted, the user grips the hinge handle 381 and inserts the guide rib 354 on both sides of the developing cartridge into the guide groove 50c of the rotary flange. Next, when the arc-shaped first protrusion 352 formed on the side surface of the developing cartridge abuts the first receiving portion 50a on the side surface of the rotary flange, the grip handle 381 grasped is released. Then, the movable protrusion 380a protrudes from the end face of the first protrusion 352 and is hooked on the above-described hook hole 50d provided on the longitudinal side surface of the first receiving portion 50a.
[0056]
Since the first protrusion 352 and the movable protrusion 380a are provided coaxially, the developing cartridge can swing around the first protrusion 352, but the developing cartridge is inserted into the cartridge guide groove 50c. A biasing spring 53 for rotating and biasing in a clockwise direction is arranged, and the second spring 353 of the developing cartridge is brought into close contact with the second receiving portion 50 b of the rotary flange 50 by the biasing spring 53. Thus, the position of the developing cartridge is fixed.
[0057]
On the other hand, when the developing cartridge is detached, as shown in FIG. 4, the movable protrusion 380a is retracted by grasping the hinge handle 381 and detaches from the hook hole 50d, so that the movable protrusion 380a can be detached upward.
[0058]
As described above, the developing cartridge 4 can be detached and attached by a user's operation, and the rotation can be performed without detaching the developing cartridge from the rotary by the fixing method described above.
[0059]
Next, attachment / detachment and positioning of the process cartridge 5 will be described.
[0060]
着脱 Removal and positioning of process cartridge｝
1, 26, 27, and 35, a method of attaching and detaching the process cartridge 5 to and from the color image forming apparatus main body A and fixing the process cartridge 5 to a predetermined position will be described.
[0061]
When the upper lid 64 of the color image forming apparatus main body A is opened, the rotational driving force transmission coupling to the photosensitive drum 1 provided on the support portion 22 that supports the photosensitive drum bearing, and the bearing portion of the intermediate rotation belt drive shaft are connected. The coupling for transmitting the rotational driving force to the intermediate transfer belt driving roller provided on the supporting portion 23 to be supported is slid in the axial direction to be in a retracted state (disconnected state).
[0062]
There is a method for retracting and coupling the coupling as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-109836 and the like, and a description thereof will be omitted in this embodiment.
[0063]
As shown in FIGS. 26 and 27, a guide rail 30 for the photosensitive drum and a guide rail 31 for the intermediate transfer member are provided on both sides of the apparatus main body with steps provided.
[0064]
As shown in FIG. 35, the process cartridge 5 is once inserted straight down from the apparatus opening 65 in the direction of the arrow, and is mounted while changing its direction to the left from the middle.
[0065]
Specifically, the photosensitive drum right bearing 106 and the left rotation shaft 102 of the process cartridge 5 are transferred to the photosensitive drum guide line 30, the right bearing 205 and the left bearing 201 of the intermediate transfer belt driving roller 240, and the left and right side covers 260, The projections 203 and 204 provided on the intermediate transfer member 261 are inserted on the guide rails 31 for the intermediate transfer member while being slid.
[0066]
Finally, the photosensitive drum right bearing 106 and the left rotating shaft 102 fall into the support portion 22 that supports the photosensitive drum bearing, and the right bearing 205 and the left bearing 201 of the intermediate transfer belt driving roller 240 drive the intermediate transfer belt. It falls into the support part 23 which supports the bearing part of a shaft.
[0067]
On the other hand, the projections 203 and 204 provided on the left and right side covers respectively fall into the positioning grooves 24 and are pressed and fixed to the positioning of the apparatus body frame by torsion coil springs (not shown).
[0068]
｛Drive configuration of the developing cartridge｝
Next, the drive configuration of the developing cartridge 4 will be described in detail.
[0069]
As shown in FIG. 9, rotary side plates 54 are arranged on both sides of the rotary flange 50, and the central shaft 51 is locked so as to skew the rotary flange 50 and the rotary side plate 54. In other words, the rotary flange 50 and the center shaft 51 are supported by the rotary side plate 54 and held so as to revolve.
[0070]
A plurality of gears are fixed to one side of the rotary side plate 54 so as to mesh with each other. The input gear 307 of the developing cartridge meshes with the terminal gear 55 located at the most downstream position in the gear train arranged on the rotary side plate 54, and rotates the developing roller 305, the application roller, the stirring member, and the like.
[0071]
In the present embodiment, the developing cartridge is revolved at a predetermined angle together with the rotary flange 50, thereby being connected to the terminal gear 55 of the rotary side plate 54. Here, when the developing cartridge rotates and rotates with the revolution of the rotary, the teeth of the terminal gear 55 of the rotary side plate 54 and the teeth of the input gear 307 of the developing cartridge may collide with each other, and the teeth may not mesh properly. . In such a case, in the present embodiment, the developing cartridge is configured to swing and retreat once around the first receiving portion 50a of the rotary flange 50 so that the teeth are securely engaged.
[0072]
More specifically, when the end gear 55 of the rotary side plate 54 and the tip of the input gear 307 of the developing cartridge collide with each other as shown in FIG. 28, the impact causes the developing cartridge to move to the first receiving portion of the rotary flange 50. It slightly swings in the radial direction of the rotary about 50a. The swing of the developing cartridge eliminates the collision between the tooth tips, and the developing cartridge is positioned at a predetermined position by the urging spring 53 of the rotary flange 50 described above.
[0073]
Further, when the driving of the developing cartridge is completed and the developing cartridge is revolved to the next position, even if the terminal gear 55 of the rotary flange 50 cannot be opened to the through state, the swinging mechanism of the developing cartridge is used. The developing cartridge and the rotary flange 50 can be separated from the meshing portion of the terminal gear 55 of the rotary.
[0074]
When the input gear 307 of the developing cartridge is driven by the terminal gear 55 of the rotary side plate 54, it receives a meshing force F. Due to this engagement force F, the developing cartridge receives a rotational moment in the counterclockwise direction on the paper about the first receiving portion 50 a of the rotary flange 50.
[0075]
Due to this rotational moment, the second protrusion of the developing cartridge is pressed against the second receiving portion 50b of the rotary flange 50, thereby preventing the developing cartridge from moving from the positioning portion of the rotary flange 50 during driving. Since this meshing force is a system of a force closed within the rotary, the influence on the pressing force of the developing cartridge to the photosensitive drum, which will be described later, is small.
[0076]
｛Storage media｝
The storage medium 70 attached to the developing cartridge of the present embodiment is a tag-like member (hereinafter referred to as a memory tag) in which a storage element 71 and an electric contact 72 are arranged on a printed circuit board.
[0077]
First, the configuration of the memory tag 70 will be described with reference to FIGS.
[0078]
The memory tag 70 stores cartridge use information, various setting information for controlling the image forming process, and history information. The engine controller of the image forming apparatus main body detects the use information of each cartridge by reading / writing (hereinafter referred to as R / W) the data of the memory tag 70 in a timely manner. R / W to the memory tag 70 is performed by the engine controller through the contact of the connector 80.
[0079]
The storage element used for the memory tag 70 is disposed at the center of the substrate, and the periphery of the storage element 71 is coated with a resin 73. The electrical contact section 72 has two locations 72 a and 72 b, one location on each side of the storage element 71. Further, abutting flat portions 74a and 74b are provided on both sides of the electrical contact portion 72, that is, on both ends of the substrate, with which a projecting portion of a connector as recording means of the apparatus body abuts. The electrical contact portions 72a, 72b and the contact flat portions 74a, 74b are arranged in a line in the longitudinal direction of the memory tag 70.
[0080]
As the base material of the printed board used for the memory tag 70, for example, glass cloth epoxy, glass base epoxy, glass paper epoxy, paper epoxy, paper polyester, paper phenol, etc. can be used. Either can be manufactured.
[0081]
The area of the electrical contact section 72 of the memory tag 70 is rectangular, and has a minimum width that can cope with a change in the contact position of the connector 80 of the apparatus body. In the electrical contact portion 72 of this embodiment, a copper plating surface is plated with Ni and further plated with gold. In this way, the multilayer plating is performed to prevent corrosion and wear of the electric contact portion.
[0082]
In the present embodiment, the thickness of the surface gold plating is 0.05 μm or more, preferably 0.3 μm or more, and the contact resistance of the connector 80 of the image forming apparatus is low and stable in the insertion and removal test of 1000 times or more. It is possible to keep.
[0083]
The abutting plane portion 74 of the memory tag 70 of the present embodiment is flush with the resist surface of the substrate. That is, the resist surface at the end of the substrate is used as the abutting plane portion. Further, the electrical contact portion is manufactured so that the height thereof is the same as the abutting flat portion.
[0084]
Next, the mounting configuration of the memory tag 70 will be described.
[0085]
On the outer surface of the developing cartridge 4, there is formed a one-step recessed seating surface for mounting the memory tag 70, and the recessed seating surface is formed with respect to a line segment in the radial direction about the rotary shaft 51 of the rotary. It is formed to be vertical. That is, the memory tag 70 is fixed so as to be parallel to a tangent plane in the rotation direction of the rotary.
[0086]
For this reason, at the R / W stop position to be described later, the connector 80 of the apparatus main body can vertically abut the memory tag 70, and stable wiping operation and conduction can be achieved.
[0087]
As shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of convex ribs are arranged on the concave seating surface 360 of the developing cartridge 4. At the center of the recessed seating surface, a convex rib 361 for preventing the memory tag from being reversely mounted is arranged, and at the left and right of the central convex rib 361, a convex rib 362a which abuts the memory tag to determine the position in the short direction. , 362b are formed.
[0088]
On the other hand, a notch 75 is formed in the memory tag 70 at the longitudinal center between the electrical contact portions. When attaching the memory tag 70 to the developing cartridge 4, the long side of the memory tag 70 is abutted against the convex rib 361 for positioning the memory tag to determine the position in the short direction.
[0089]
In addition, by aligning the center notch of the memory tag 70 with the convex rib 361 for preventing the reverse attachment of the developing cartridge 4, when the memory tag 70 is rotated by 180 ° by mistake, the right and left sides can be prevented from being attached by mistake. I have.
[0090]
Further, in the present embodiment, the central notch 75 of the memory tag 70 is a rectangular concave groove, and the width of the concave groove is engaged with the convex rib 361 for preventing the reverse attachment of the developing cartridge 4. That is, the longitudinal position of the memory tag 70 can be accurately positioned with respect to the developing cartridge 4 by engaging the rectangular concave groove 75 of the memory tag 70 with the convex rib 361 for preventing the reverse attachment of the developing cartridge 4. Attached to.
[0091]
If the shape of the positioning part in the longitudinal direction is a hole and the positioning rib on the cartridge side is engaged as a boss, if it is not installed straight on the mounting surface of the cartridge, pry between the hole of the memory tag and the shaft of the cartridge. May occur and the assemblability may deteriorate.
[0092]
However, since the positioning notch 75 of the memory tag of the present embodiment has a rectangular concave groove shape, the positioning portion can be engaged without necessarily directly abutting the mounting surface of the cartridge. It is possible to suppress the deterioration of sex.
[0093]
Further, if the shape of the positioning portion in the longitudinal direction formed in the memory tag 70 is a hole, the width of the memory tag increases, but in the present embodiment, since the shape of the rectangular groove is used, The increase in the width of the tag can be suppressed.
[0094]
Further, since the notch for positioning the longitudinal direction of the memory tag is formed in a concave groove, the positioning convex rib 361 on the container side to which the memory tag 70 is attached does not necessarily have to be parallel to the die removing direction. Positioning can be easily performed on other types of cartridges with different designs.
[0095]
By the way, the memory tag 70 of this embodiment is detachably fixed to the cartridge with an adhesive such as a double-sided tape. A concave groove 364 is formed on the mounting surface of the memory tag 70 to assist in removing a commercially available tool such as a flathead screwdriver.
[0096]
For this reason, when a failure or a flaw is found in the memory tag 70 during a shipping inspection at a factory, the memory tag 70 can be easily removed and replaced by inserting a tool into the groove 364.
[0097]
In addition, the memory tag of a cartridge collected at a recycling factory by a well-known collection system or a cartridge returned to a manufacturer due to a failure or the like can be easily removed in the same manner as described above. It is not necessary to prepare for each type, and the history information of all types of cartridges can be checked with one tool.
[0098]
Then, by examining the history information of the memory tag 70, a quality problem occurring in the market can be accurately grasped. Further, by analyzing the history information, it is possible to develop a cartridge with a higher degree of customer satisfaction.
[0099]
As described above, the memory tag of the present embodiment is small in size, has good assemblability, and is easily disassembled, and can be attached to a plurality of products having different applications, so that common use of the memory tag can be promoted. By increasing the mass merits of the memory tag, the cost of the memory tag can be reduced.
[0100]
｛Connector configuration｝
Next, the configuration of a connector arranged in the main body of the image forming apparatus that performs reading / writing (R / W) recording on a memory tag will be described with reference to FIGS. 14, 15, and 16. FIG.
[0101]
The connector 80 is removably fixed to the cartridge in the image forming apparatus main body by a mechanism described later. Protrusions 82a and 82b are formed at both ends of the connector 80, and four metal contact pins 81 are arranged inside the protrusions. The contact pins and the protrusions are arranged in a row along the longitudinal direction of the connector.
[0102]
In the contact pin 81 of the present embodiment, two contact pins respectively contact two electrical contact portions 72a and 72b arranged on the memory tag, and the contact pins 81 are electrically connected. As described above, since a plurality of contact pins are in contact with one electrical contact portion, even if one of the contact pins becomes defective in conduction for some reason, the conduction of the other contact pin can be guaranteed. Redundant design.
[0103]
The contact pins are Ni-plated and gold-plated at the tip of the contact pins, similar to the electrical contacts of memory tags manufactured by cutting and bending a thin plate of copper alloy or the like. , Increasing durability and reliability.
[0104]
The tip of the contact pin is bent 90 ° with respect to the cutting direction, so that the edge of the cut surface is in contact with the electrical contact of the memory tag. As shown in FIGS. 20, 21, and 22, when the tip of the contact pin abuts on the electrical contact of the memory tag, the tip elastically deforms and rubs the surface of the electrical contact by a predetermined amount.
[0105]
That is, the tip of the contact pin of this embodiment has a spring structure for wiping the surface of the electrical contact portion of the memory tag. Therefore, even if the electrical contact portion of the memory tag is contaminated with dirt such as scattered toner, it can be cleaned by scraping it off, and stable conduction can be ensured.
[0106]
The amount of deformation Δs at the tip of the contact pin 81 is accurately controlled by the height of the projections 82a and 82b formed at both ends of the connector 80, and the projections are connected to the end faces 74a and 74b of the substrate of the memory tag 70. , The tip of the contact pin 81 is displaced by a certain amount.
[0107]
In the present embodiment, the tip of the contact pin when the contact pin is displaced by a predetermined amount, that is, the vertex of the tip in contact with the electrical contact of the memory tag, as shown in the X position in FIG. The connector is designed to be substantially aligned with the apexes of the protrusions formed at both ends of the connector.
[0108]
As described above, in the connector 80 of the present embodiment, the portions in contact with the memory tag 70 are aligned, and when the connector 80 is rotated by the connector holder 83 described later, the deformation of the contact pin and the variation in the contact pressure are reduced. Can be reduced.
[0109]
Further, as shown in FIG. 20, since the projections for abutting are arranged at the far side outside the contact pins, that is, at both ends of the connector, even if the heights of the projections vary within the tolerance. The connector does not tilt significantly. Therefore, the influence that the contact pressure of the four contact pins becomes non-uniform on the left and right and the conduction becomes unstable can be reduced.
[0110]
In the present embodiment, the tip of the contact pin is displaced by 0.5 to 2 mm in the abutting direction, and wiped by 0.5 to 2 mm in the short direction of the electric contact portion. The contact pressure at this time is 40 to 80 g / pin.
[0111]
By the way, in order to accurately deform the contact pin with respect to the electrical contact portion of the memory tag by a predetermined amount, it is preferable that the protrusion of the connector is directly abutted against the electrical contact portion. The width needs to be further increased, and when expensive gold plating or the like is applied, the cost increases.
[0112]
Further, since the protrusion of the connector is made of resin, it is conceivable that the resin powder (insulating material) adheres to the electrical contact portion of the memory tag due to durability. Although it is possible to clean the resin powder by wiping the contact pins described above, unlike the toner, the resin powder may be more firmly fixed.
[0113]
In order to completely clean only by wiping the contact pins, it is necessary to take measures such as increasing the contact pressure of the contact pins and expanding the moving amount of the wiping. However, when such a process is performed, plating peeling of the electrical contact portion of the memory tag is promoted, and there is a possibility that a conduction failure occurs before the life of the cartridge.
[0114]
In this embodiment, since the projection of the connector abuts on the same surface as the electrical contact of the memory tag, it is possible to make accurate contact without increasing the width of the electrical contact. Since the abrasion powder on the protrusion of the connector does not directly adhere to the electrical contact of the memory tag, an increase in contact resistance can be prevented.
[0115]
接 Connector control mechanism｝
Next, the contact / separation control mechanism of the connector 80 will be described with reference to FIGS. 17, 18, 19, 33, and 34. FIG.
[0116]
The connector 80 is detachably fixed to the connector holder 83. In the event that an abnormality occurs in the contact of the connector 80, only the connector 80 can be removed from the connector holder 83 and replaced.
[0117]
The connector holder 83 has a rotating shaft 85 parallel to the longitudinal direction of the connector. The connector and the connector holder rotate integrally about the rotating shaft 85. The rotation shafts 85a and 85b of the connector holder are engaged with fixing arms protruding from the rotary stay 63, and are rotatably supported.
[0118]
On the back side of the connector holder 83, there is formed a retreat arm 86 that extends vertically outward with the rotation shaft 85. The separation and pressurizing operations of the connector 80 and the connector holder 83 are controlled by the contact and retreat of the end cam of the retreat arm 86 and the contact / separation cam 91.
[0119]
The connector holder 83 is rotatably urged by a connector pressure spring (not shown), and when the retraction arm 86 and the contact / separation cam 91 are not in contact with each other, the connector 80 is pressed in a direction in which the connector 80 contacts the memory tag 70. You. When the retraction arm 86 is in contact with the contact / separation cam 91, the connector 80 is retracted with respect to the memory tag 70. The separating and pressurizing operations of the connector holder 83 and the connector 80 are performed by rotating the contact / separation cam 91 for a predetermined time.
[0120]
A rotation flag 92 is attached to the end of the pressurizing rotation shaft 90 which is the center of rotation of the contact / separation cam 91, and detects the timing at which the rotation flag 92 interrupts the separation detection sensor 93. The direction of rotation is detected.
[0121]
The contact / separation cam 91 is rotatably driven by a contact / separation motor (not shown) for moving the rotary 67 toward and away from the rotary 67, and is also used for rotary contact / separation control described later. Specifically, by switching the rotation direction of the contact / separation motor, the connector 80 is moved to one of two positions, that is, one of a pressurized position where it contacts the memory tag 70 and a retracted separated position.
[0122]
When the connector 80 comes into contact with the memory tag 70 during pressurization, the contact / separation motor is rotated reversely for a predetermined time. Then, when the contact / separation cam 91 rotates by a predetermined angle, the retreat arm 86 of the connector holder 83 is separated from the contact / separation cam, and the connector 80 is pushed out against the memory tag 70 and abutted as described above.
[0123]
When the connector 80 is separated from the memory tag 70, the separation is performed by rotating the contact / separation motor forward for a predetermined time. Contrary to the pressurization, the retreat arm 86 of the connector holder 83 is pulled back by the contact / separation cam 91, and the connector 80 is separated from the memory tag 70.
[0124]
The position of the connector 80 is detected by monitoring the distance detection sensor 93. This control is also used for a rotary contact / separation operation described later.
[0125]
A guide rib 84 is disposed at the center of the connector holder 83 so as to enter the guide groove 363 of the developing cartridge 4. In the present embodiment, the guide rib 84 is engaged with the guide groove 363, so that the displacement of the connector with respect to the memory tag in the thrust direction can be reduced.
[0126]
{R / W of storage medium}
In the developing cartridge of this embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the R / W of the memory tag is performed 90 ° downstream from the take-out position that can be mounted on the rotary.
[0127]
The developing cartridge 4 of the present embodiment is different from a general cartridge fixed to the apparatus main body, and revolves revolvingly with a rotary. Accordingly, the memory tag of the developing cartridge and the connector of the apparatus main body are repeatedly contacted very much.
[0128]
If the life of a one-color cartridge is 5,000, and if R / W to the memory tag is performed each time the job is completed, the R / W for the one-color memory tag is performed 5,000 times at the maximum.
[0129]
On the other hand, since the connector of the apparatus body contacts the memory tags of four colors of yellow, magenta, cyan, and black, the contact is repeated up to 20,000 times per cartridge set. If the life of the apparatus main body is 100,000, the connector is required to make a maximum of 400,000 contact.
[0130]
Further, when the printing rate of the cartridge is low, the cartridge may be used with the number of prints that is twice or more the specified life, and the number of times of contact with the memory tag of the cartridge may increase linearly.
[0131]
In order to guarantee such a large number of contacts, the technical hurdle is high for both the memory tag and the connector. The memory tag and the connector of this embodiment aim at low cost and high reliability, and the following control is performed to reduce the number of R / W contacts.
[0132]
The reading is performed when (1) the power is turned on, (2) when the cartridge door is closed, and (3) when an instruction is issued from the video controller.
[0133]
On the other hand, writing is performed when (1) the predetermined number of jobs are completed and (2) when an instruction is issued from the video controller.
[0134]
In the present embodiment, for example, writing is performed on the memory tag every 50 sheets, and the usage information is updated. In the case of continuous output of 50 or more sheets, writing to the memory tag is performed after completion of a predetermined number of jobs. When the cartridge is replaced midway or replaced with a new one, pressing a panel button (not shown) writes the update of the usage information to the replacement cartridge, and the cartridge rotates and moves to the removal position.
[0135]
The DC controller has a built-in mirror memory for storing the contents of the memory of the cartridge. The usage information of the cartridge is checked by reading the information of the mirror memory of the main body of the apparatus. Is not read.
[0136]
When the power is turned off or when the cartridge door is open, there is a possibility that the cartridge has been replaced with another one, so it is necessary to check the memory content of the cartridge every time.
[0137]
In this embodiment, when the power is turned on and when the cartridge door is closed, only the cartridge at the removal position performs the reading operation of the memory tag.
[0138]
After the completion of the predetermined job, the cartridge is moved to the removal position. In this embodiment, the cartridges of the four colors are sequentially moved to the removal position by rotation.
[0139]
For example, if the take-out position has a yellow color after the end of the previous job, the magenta color in the second color order is moved to the take-out position after the end of the next job. Then, after the end of the next job, the cyan color which is the third color order is moved to the take-out position. After the end of the next job, the fourth color order black color is moved to the take-out position.
[0140]
That is, the cartridge at the take-out position is rotated after completion of each job in the order of yellow, magenta, cyan, and black.
[0141]
The cartridge door is opened and closed not only when the developing cartridge is replaced but also when the jam is removed or the process cartridge is replaced.
[0142]
In this way, the cartridge of a specific color is prevented from coming to the take-out position, so if the cartridge door is opened except for the above-mentioned replacement of the developing cartridge, access to the memory tag of the cartridge of the specific color will concentrate every time. Opportunities to do can be reduced.
[0143]
It is also conceivable to turn off the power of the main body of the apparatus every day. However, even if the power of the apparatus is turned on every day, a cartridge of a specific color does not come to the cartridge removal position. Opportunities to concentrate access can be reduced.
[0144]
Next, a method of reducing the number of accesses to the memory tag other than the above method will be described.
[0145]
By counting the number of times of contact with the memory tag and storing the number of times in the memory tag, and returning the developing cartridge having the smallest number of contact to the take-out position, the memory tag of the specific cartridge is stored in the same manner as in the previous embodiment. Access can be prevented from being concentrated.
[0146]
As described above, by setting the condition of R / W access to the memory tag of the cartridge and rotating the color of the take-out position of the cartridge, the number of R / W of the memory tag and the connector can be significantly reduced. it can.
[0147]
Needless to say, the developing cartridge of the present embodiment has a configuration in which the developing cartridge cannot be removed from the rotary at a position other than the removal position.
[0148]
When the notice of the toner life of the cartridge is detected, the cartridge having the longest life among the four colors is preferentially moved to the take-out position.
[0149]
加圧 Pressure configuration of developing cartridge｝
In the present embodiment, the developing cartridges of four colors are stored in the rotary, and the pressure on the photosensitive drum of the developing cartridge is performed as follows.
[0150]
As shown in FIGS. 9 and 28, it has been described that the rotary flange 50 is held so as to revolve with respect to the rotary side plate 54, but the rotary side plates 54 on both sides are pivotally disposed on the upper part thereof so as to be rotatable. The shaft 60 is positioned and fixed to a side plate of the apparatus main body. In other words, the developing cartridge, the rotary flange 50 and the rotary side plate 54 are configured to swing integrally. That is, the developing cartridge 4 is pressurized and separated from the photosensitive drum by the swinging movement in which the developing cartridge 4 and the rotary 67 are integrated.
[0151]
The operation of contacting / separating the rotary 67 is performed by rotating the pressure cam 94. The pressure cam 94 is disposed on the same axis as the pressure rotation shaft 90, and the contact / separation cam 91 of the connector 80 described above. And coaxial arrangement. Then, similarly to the above-described connector connection / disconnection control, by switching the rotation direction of the connection / disconnection motor, the rotary 67 is moved to two positions, that is, a pressing position and a separation position.
[0152]
Rotary pressurization is performed by rotating the contact / separation motor forward for a predetermined time. Due to this forward rotation, the pressure cam 94 rotates a predetermined amount, and the rotary 67 is pushed out against the photosensitive drum.
[0153]
At the time of rotary separation, the operation opposite to that at the time of pressurization is performed by the reverse rotation of the contact / separation motor.
[0154]
In the present embodiment, the separation position of the rotary 67 can be selected from two separation positions: half separation and full separation. Specifically, the developing cartridge is separated from the drum by L / 2 = about 2 mm at the half separation position, and L = about 4 mm at the full separation position.
[0155]
Therefore, the rotary can be moved to three positions: a pressing position, a half separation position, and a full separation position. The three rotary positions are stopped by rotating the pressing cam 94 in three steps of 0 °, 90 °, and 180 ° by a contact / separation motor.
[0156]
In the present embodiment, during image formation, the rotary 67 revolves and performs the contact / separation operation at the half separation position. The entire separation of the rotary 67 is performed when the developing cartridge 4 is taken out from the take-out position and when the R / W to the memory tag of the developing cartridge 4 is performed.
[0157]
When the developing cartridge 4 is brought into contact with the photosensitive drum from the half-separated position as compared with the case where the developing cartridge 4 is brought into contact with the photosensitive drum from the fully-separated position, the rotary 67 can be pressed with a short moving distance, and Shock and operating noise can be reduced by about half.
[0158]
｛Rotary rotation control｝
As shown in FIG. 9, gears are integrally formed on the outer peripheral surfaces of the rotary flanges 50 on both sides, and a pair of driven gears 59 meshing with the gears are arranged on both sides. The driven gears 59 on both sides are connected by a rotating shaft, and when one of the rotary flanges 50 rotates, the other rotary flange 50 is rotated in the same phase via the driven gear 59. I have.
[0159]
With such a driving configuration, it is possible to prevent one of the rotary flanges 50 from being twisted when the rotary flange 50 revolves or the developing roller is driven.
[0160]
A rotary drive gear for rotating the rotary flange 50 is arranged at the swing center of the rotary side plate 54, that is, at the swing shaft 60, and is connected to a rotary drive motor 61 (not shown).
[0161]
A known encoder 62 is attached to the end of the rotary shaft of the rotary drive motor 61, and detects the amount of rotation of the rotary drive motor 61 to control the number of rotations. On the other hand, a flag 57 projecting laterally is formed on the outer periphery of the rotary flange 50, and is rotated so as to pass through a photo-interrupter 58 fixed to the rotary side plate 54 shown in FIG.
[0162]
In the present embodiment, the control is performed such that the rotary at a predetermined angle revolves around the time when the flag 57 blocks the photo interrupter 58. The revolution angle is controlled by detecting the rotation amount by the encoder 62. Conventionally, the amount of rotation of the rotary was controlled using a pulse motor or the like.However, there was a problem that harmonics caused by excitation were annoying.However, in this embodiment, since the drive control is performed by a DC motor, Driving of quiet rotary can be performed.
[0163]
At the time of driving the developing cartridge, there is a possibility that the rotary 67 is rotated and shifted, so it is necessary to lock the rotation of the rotary. Although it is possible to lock the rotation of the rotary 67 by applying an electric brake to the DC motor that is the drive motor of the rotary 67, if this is performed for a long time, the DC motor is likely to heat up and burn out.
[0164]
In this embodiment, as shown in FIG. 36, a brake groove 95 is disposed on the rotation shaft of the driven gear 59 which rotates together with the rotary 67, and a stopper 96 is provided in the brake groove 95 for each stop position of the developing cartridge 4. The nails are inserted. The raising and lowering of the stopper 96 is performed by turning on / off the solenoid 97 at a predetermined timing.
[0165]
In this way, the stop position of the rotary 67 is prevented from shifting using the mechanical brake.
[0166]
｛Configuration of developing cartridge｝
As shown in FIG. 2, the developing cartridge is roughly divided into a toner storage section and a developing section. The toner storage section is filled with toner of a predetermined color, and the stirring means rotates to convey the toner to the developing section by a predetermined amount. The conveyed toner is supplied to the surface of the developing roller 305 by the rotation of the sponge-like toner supply roller in the developing section, and is further charged by friction between the thin plate-shaped developing blade and the developing roller 305 to be thinned. The thinned toner on the developing roller 305 is conveyed to the developing unit by rotation, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is visualized as a toner image by applying a predetermined developing bias.
[0167]
The residual toner that has not contributed to the visualization of the latent image on the photosensitive drum, that is, the undeveloped toner on the surface of the developing roller 305 is peeled off again by the toner supply roller, and at the same time, new toner is deposited on the developing roller 305. The supplied new developing operation is continuously performed.
[0168]
<< Configuration of Process Cartridge 5 >>
In the present embodiment, a portion including the photosensitive drum 1, the intermediate transfer belt 5a, and the waste toner box 216 is configured as an integrated process cartridge.
[0169]
FIG. 23 is a longitudinal sectional view of the process cartridge 5 as viewed from the left side. FIG. 24 is a perspective view of the process cartridge 5 viewed from the left side, and FIG. 25 is a perspective view of the process cartridge 5 viewed from the right side.
[0170]
The process cartridge 5 includes a photosensitive drum unit 20 including the photosensitive drum 1 and an intermediate transfer unit 21 including the intermediate transfer belt 5 a and the waste toner box 216.
[0171]
The photoconductor drum unit 20 is arranged on the projection upper direction of the intermediate transfer body unit 21, and the left and right side plates 260 and 261 of the intermediate transfer body unit 21 extend to both side surfaces of the photoconductor drum unit 20 and are held from the side of the photoconductor drum unit 20. It has a configuration.
[0172]
<< Configuration of Photoconductor Drum Unit 20 >>
As shown in FIGS. 24 and 25, in the photoconductor drum unit 20, the photoconductor drum 1 is rotatably held at both ends by a right bearing 106 and a left rotation shaft 102, and the apparatus main body via a coupling 124 at the right end. , A predetermined rotational driving force is transmitted.
[0173]
The charging roller 2 is pressed against the photosensitive drum 1 by a compression spring 126 with a predetermined force via bearings at both ends, and is driven to rotate.
[0174]
At least one of the bearings is made of a conductive material, and a predetermined charging bias voltage is applied to the charging roller 2 so that the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly negatively charged.
[0175]
Further, the photosensitive drum unit 20 is provided with a drum shutter 119 that opens and closes in conjunction with the operation of attaching and detaching the photosensitive drum unit to and from the image forming apparatus main body.
[0176]
Further, a cleaning blade 6 is provided at a predetermined position on the photosensitive drum 1, and the residual toner on the intermediate transfer belt 5a is collected on the photosensitive drum 1 and scraped together with the residual toner on the photosensitive drum 1. It is configured as follows.
[0177]
Further, the scraped waste toner 127 is prevented from falling onto the intermediate transfer belt 5a by the squeeze sheet 127. It is swept to the back of the container 129, that is, in the direction away from the photosensitive drum 1.
[0178]
Further, a first screw 128 is provided further on the back side than the feed blade 151, and the first screw 128 rotates, so that the waste toner is conveyed to the left as viewed from the front of the apparatus. (Front direction in FIG. 23)
In the photosensitive drum container 129, an opening 152 is provided downward at the left end of the groove in which the first screw 128 is disposed, and the waste toner is conveyed to the left end by the first screw 128, falls from the opening 152, and The sheet is sent to the receiving port 253a of the transfer belt unit 21. A seal member (not shown) is provided on a lower surface of the opening 152 to prevent toner leakage at a joint portion with the receiving port 253a.
[0179]
<< Configuration of Intermediate Transfer Belt Unit 21 >>
Next, the configuration of the intermediate transfer belt unit 21 will be described.
[0180]
As shown in FIG. 1, the intermediate transfer belt unit 21 has a unit for transferring an image transferred from the photosensitive drum 1 by the intermediate transfer belt 5a to a transfer material, and a unit for collecting and storing waste toner. The configuration of the intermediate transfer belt unit will be described below for each unit.
[0181]
｛Intermediate transfer means｝
As shown in FIG. 23, the intermediate transfer belt 5a is suspended around the intermediate transfer body frame 245 by two rollers, a driving roller 240 and a driven roller 241.
[0182]
The drive roller 240 is rotatably held at both ends by a right bearing 205 and a left bearing 201, and a predetermined rotational driving force is transmitted from the apparatus main body via a coupling 242 at the right end. Compression springs 244 are provided on bearings 243 at both ends of the driven roller to apply a predetermined tension to the intermediate transfer belt 5a.
[0183]
A primary transfer roller 5j is provided at a position facing the photosensitive drum 1 with the intermediate transfer belt 5a interposed therebetween. The primary transfer roller 5j is pressed by a compression spring 247 with a predetermined force via a bearing (not shown), and is driven to rotate. It has become.
[0184]
At least one of the bearings is made of a conductive material. By applying a DC plus bias to the primary transfer roller 5j, the toner on the surface of the photosensitive drum 1 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 5a.
[0185]
Further, at a position facing the intermediate transfer belt driving roller 240, a cleaning charging roller unit 223 for applying a predetermined bias voltage to the residual toner on the intermediate transfer belt 5a and aligning the residual charge with a charge of a predetermined polarity is provided. Has been.
[0186]
The cleaning charging roller 5f and the cleaning auxiliary roller 5p are pressed against each other by a compression spring with a predetermined force via a bearing (not shown), and are driven to rotate.
[0187]
The cleaning auxiliary roller 5p applies DC plus-by-eye, and charges the residual toner of negative charge on the intermediate transfer belt 5a to the positive side. Next, DC plus-by-eye and AC bias are applied to the cleaning charging roller 5f to uniformly charge the residual toner to the positive side, thereby facilitating cleaning of the intermediate transfer belt in the next step.
[0188]
Next, a DC plus bias is applied to the primary transfer roller 5j, and a DC minus bias is applied to the photosensitive drum 1, thereby causing a potential difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. Then, the residual toner is electrostatically re-transferred onto the photosensitive drum 1, is removed by the cleaning blade 6, is collected by the photosensitive drum unit 20, and is accumulated in the waste toner box 216 as described above.
[0189]
｝ Waste toner collection and saving means｝
As shown in FIG. 23, in the intermediate transfer body unit, a waste toner box 216 is provided on the opposite side of the photosensitive drum unit 20 around the intermediate transfer belt 5a. The waste toner box 216 is formed in a box shape by joining a partition plate 250 to a part of the intermediate transfer body frame 245, and the residual toner on the photosensitive drum 1 is finally stored in the waste toner box 216. You.
[0190]
An impeller cover 253 is connected to the left side surface of the intermediate transfer body frame 245 with a seal member interposed therebetween. The impeller cover 253 has an opening 253a on the upper side, and is joined to the opening 152 provided at the lower left end of the photosensitive drum container 129 with a seal member interposed therebetween. To fall.
[0191]
Inside the impeller cover 253, an impeller 255 rotates counterclockwise as viewed from the left side, and conveys the waste toner inside to the waste toner box 216. An impeller cover 253 overlaps on the left side surface of the waste toner box 216, and a hole communicating with the inside of the impeller cover 253 is provided in the overlapped portion.
[0192]
Further, a second screw 258 is provided at a position extending in the longitudinal direction from the hole, and the waste toner conveyed by the impeller 255 rotates the second screw 258 to rotate the waste toner box from the left to the right rear. It is transported to.
[0193]
The waste toner box 216 is partitioned into several small rooms by a plurality of partition walls perpendicular to the second screw 258, and the small room at the left end is sequentially filled with the small room to the right. A detection unit 269 for detecting the fullness of the waste toner box 216 is provided in the rightmost small room.
[0194]
【The invention's effect】
As described above, the cartridge of the present invention and the image forming apparatus using the same have the following effects.
[0195]
(1) The number of times of contact of the connector of the image forming apparatus main body with the storage medium can be significantly reduced, and wear of the electrical contact portion of the storage medium and the connector of the apparatus main body can be reduced. Since it is not necessary to use expensive electric contacts and connectors, the cost of the image forming apparatus main body and the cartridge can be suppressed.
[0196]
(2) Since the number of times of contact of the connector of the image forming apparatus main body with the storage medium is small, it is possible to suppress an increase in contact resistance of the contact portion due to durability, and to perform stable reading / writing (R / W).
[0197]
(3) In (1) and (2), low-cost and highly reliable contact-type communication has become possible, so that a conversion processing unit for a modulation signal, which is required in conventional non-contact-type communication, becomes unnecessary, and the image forming apparatus body Has become possible to further reduce costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electrophotographic image forming apparatus embodying the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a developing cartridge.
FIG. 3 is a perspective view of a developing cartridge.
FIG. 4 is a perspective view showing movement of a slider of the developing cartridge.
FIG. 5 is a plan view of a memory tag.
FIG. 6 is a perspective view showing a method of attaching a memory tag.
FIG. 7 is a perspective view showing a state where a memory tag is attached.
FIG. 8 is a communication block diagram of a memory tag.
FIG. 9 is a perspective view of a rotary.
FIG. 10 is a side view of the direction in which the developing cartridge is mounted on the rotary.
FIG. 11 is a perspective view of a direction in which a developing cartridge is mounted on a rotary.
FIG. 12 is a perspective view in which a developing cartridge is mounted on a rotary.
FIG. 13 is a perspective view of an R / W position.
FIG. 14 is a perspective view of a connector.
FIG. 15 is a perspective view in which a connector is attached to a connector holder.
FIG. 16 is a side view of FIG.
FIG. 17 is a perspective view showing a moving direction of the connector holder.
FIG. 18 is a perspective view showing a moving direction of the connector holder.
FIG. 19 is a perspective view showing a moving direction of the connector holder.
FIG. 20 is a diagram showing a contact state of a connector memory tag.
FIG. 21 is a diagram showing a contact state of a connector memory tag.
FIG. 22 is a diagram showing a contact state of a connector memory tag.
FIG. 23 is a main sectional view of a process cartridge.
FIG. 24 is a perspective view of a process cartridge.
FIG. 25 is a perspective view of a process cartridge.
FIG. 26 is a perspective view illustrating mounting of a process cartridge.
FIG. 27 is a perspective view illustrating mounting of a process cartridge.
FIG. 28 is a side view showing a driving state of the developing cartridge.
FIG. 29 is a sectional view showing a contact state of a rotary.
FIG. 30 is a cross-sectional view showing a half separated state of the rotary.
FIG. 31 is a sectional view showing a state where the rotary is completely separated.
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a mounting / detaching position of the developing cartridge and a memory access position.
FIG. 33 is a sectional view showing a separated state of the connector.
FIG. 34 is a sectional view showing a contact state of the connector.
FIG. 35 is a sectional view showing attachment and detachment of a cartridge.
FIG. 36 is a perspective view showing a rotary brake mechanism.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor drum
2 Charging roller
3 Exposure means
4 Developing cartridge
5 Process cartridge
6 Cleaning blade
5a Intermediate transfer belt
5f Cleaning charging roller
5j primary transfer roller
216 Waste Toner Container
20 Photoconductor drum unit
21 Intermediate transfer belt unit
28 first screw
50 Rotary flange
50a first receiving unit
50b second receiving part
50c guide groove
51 Central axis
52 fixed spring
53 biasing spring
54 Rotary side plate
55 terminal gear
56 Development drive motor
57 Flag
58 Photo interrupter
59 driven gear
60 swing axis
61 Rotary drive motor
62 encoder
63 Rotary Stay
64 top lid
65 Mounting opening
66 Rotary unit
67 Rotary
70 Memory Tag
72 Electrical contacts
74 Butt plane
75 Rectangular groove
80 Connector
81 Contact Pin
82 Projection
83 Connector holder
85 Rotation axis
86 Evacuation arm
90 Pressure rotating shaft
91 Connecting / disconnecting cam
92 Rotation flag
93 Distance detection sensor
94 Pressure cam
95 brake groove
96 Stopper
97 Solenoid
98 Rotary pressure spring

Claims

電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼　何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼　何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼　何れのカートリッジも所定の寿命カウント前の場合は、特定のカートリッジが毎回取り出し位置に停止しない
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。A plurality of cartridges are removably mounted only at a take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and read from and write to a tag-shaped storage medium attached to the cartridge. (1) In the main body of the imaging apparatus for performing R / W, (1) one of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
{Circle around (2)} When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge with the longest life is stopped at the take-out position with priority.
{Circle around (3)} An electrophotographic image forming apparatus characterized in that a specific cartridge does not stop at the take-out position every time before the life of all the cartridges reaches a predetermined count.

電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼　何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼　何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼　何れのカートリッジも所定の寿命カンウント前の場合は、ロータリの公転方向に配置された順番にカートリッジが取り出し位置に停止される
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。A plurality of cartridges are removably mounted only at a take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and read from and write to a tag-shaped storage medium attached to the cartridge. (1) In the main body of the imaging apparatus for performing R / W, (1) one of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
{Circle around (2)} When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge with the longest life is stopped at the take-out position with priority.
{Circle around (3)} An electrophotographic image forming apparatus, wherein if any of the cartridges is before a predetermined life count, the cartridges are stopped at the take-out position in the order in which the cartridges are arranged in the direction of revolution of the rotary.

電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに、複数のカートリッジが取り出し位置でのみ着脱可能に装着され、前記カートリッジに取り付けられたタグ状の記憶媒体にコネクターが接離して読み書き（Ｒ／Ｗ）を行う画像装置本体において
▲１▼　何れかのカートリッジは所定の印刷ジョブ完了後、またはエラー発生時において取り出し位置に停止され、
▲２▼　何れかのカートリッジが所定の寿命カウントに達した場合、最も寿命に近いカートリッジを優先的に取り出し位置に停止させ、
▲３▼　何れのカートリッジも所定の寿命カウント前の場合は、Ｒ／Ｗの実行回数が一番少ないカートリッジが優先的に取り出し位置に停止する
ことを特徴とする電子写真画像形成装置。A plurality of cartridges are removably mounted only at a take-out position on a rotary revolvably supported in the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and connectors are connected to and read from and write to a tag-shaped storage medium attached to the cartridge. (1) In the main body of the imaging apparatus for performing R / W, (1) one of the cartridges is stopped at the removal position after a predetermined print job is completed or when an error occurs,
{Circle around (2)} When any of the cartridges reaches a predetermined life count, the cartridge with the longest life is stopped at the take-out position with priority.
{Circle around (3)} An electrophotographic image forming apparatus characterized in that, if all the cartridges have not reached the predetermined life count, the cartridge with the smallest number of R / W executions is preferentially stopped at the take-out position.

請求項１〜３に記載の電子写真画像形成装置本体内に公転可能に支持されたロータリに装着されるカートリッジは、電子写真感光体に形成された潜像を現像するための現像ローラを有する現像カートリッジであることを特徴とする電子写真画像形成装置の現像カートリッジ。A cartridge mounted on a rotary rotatably supported in the electrophotographic image forming apparatus main body according to claim 1, further comprising a developing roller for developing a latent image formed on the electrophotographic photosensitive member. A developing cartridge for an electrophotographic image forming apparatus, being a cartridge.