JP2004361541A

JP2004361541A - Image forming apparatus and image forming method

Info

Publication number: JP2004361541A
Application number: JP2003157705A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kowari; 剛小割
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】書き込み回数に制約がなく、しかも主電源の遮断時にも寿命管理情報を更新して記憶手段に記憶できる構成とした画像形成装置の提供。
【解決手段】図１は画像形成装置がプリント動作モードで運転中の２４Ｖ電源と５Ｖ電源の主電源が遮断された場合の電圧特性である。時刻ｔａで主電源が遮断（オフ）すると、２４Ｖ電源は特性（Ｃ）のように電圧が低下し、時刻ｔｃで０Ｖになる。５Ｖ電源は、時刻ｔａよりも遅れて時刻ｔｂから電圧の低下が開始して、特性（Ｂ）のように時刻ｔｃで０Ｖとなる。２４Ｖ電源が定格電圧から１０％低下の時刻は、電源遮断時のｔａよりも僅かに遅れた時刻ｔｘとなる。このため、５Ｖ電源においては電圧低下を開始する時刻ｔｂまでに、（ｔｂ−ｔｘ）の時間が存在する。この時間にＦＲＡＭに寿命管理情報の書き込みを行なう。
【選択図】図１There is provided an image forming apparatus having a configuration in which the number of times of writing is not limited, and the life management information can be updated and stored in a storage unit even when a main power supply is shut off.
FIG. 1 shows voltage characteristics when a main power supply of a 24V power supply and a 5V power supply during operation of an image forming apparatus in a print operation mode is cut off. When the main power supply is cut off (turned off) at time ta, the voltage of the 24 V power supply decreases as shown by the characteristic (C), and becomes 0 V at time tc. The voltage of the 5 V power supply starts decreasing at time tb later than time ta, and becomes 0 V at time tc as shown in the characteristic (B). The time at which the voltage of the 24V power supply drops by 10% from the rated voltage is time tx which is slightly delayed from ta at the time of power-off. Therefore, in the 5V power supply, there is a time (tb−tx) before time tb when the voltage drop starts. At this time, the life management information is written to the FRAM.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、書き込み回数に制約がなく、しかも主電源の遮断時にも寿命管理情報を更新して記憶手段に記憶できる構成とした、画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トナーを使用して画像を形成する画像形成装置においては、トナー補給などのメンテナンスや画質の維持などの理由で、トナー消費量または残量を確認し、トナーカートリッジの寿命を管理している。その他、露光ユニットや帯電ユニット、定着ユニットなども交換可能なユニットとして寿命管理される場合がある。このような寿命管理情報は記憶手段（メモリ）に記憶されている。また、濃度調整などの装置の調整情報もメモリに記憶されている。
【０００３】
画像形成装置における各種設定情報は、主電源遮断時にも消去されないように不揮発性メモリに記憶させておくことが望ましい。不揮発性メモリの中で、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去書き込み可能なメモリ）は安価であるという利点がある。各種設定情報を、このようなＥＥＰＲＯＭに記憶させることが特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、停電などの主電源遮断時には、ＥＥＰＲＯＭを用いたメモリに記憶されている寿命管理データが瞬時電圧の印加などにより破壊されたり、不正確なデータの書き込みがなされる場合がある。このような場合に対処するために、データを修復する画像形成装置用寿命管理装置を、本件出願人は特許文献２としてすでに開示している。
【０００５】
この種の画像形成装置には、ＣＰＵなどの制御系部品に給電する制御系の５Ｖ電源、モータなどの駆動系部品に給電する駆動系の２４Ｖ電源、定着ヒータに給電する１００Ｖ電源の三系統の電源が備えられている。主電源のメインスイッチをオンにすると、前記各電源が活性化されて各部品が使用可能な状態となる。前記各種情報を記憶しているメモリは５Ｖ電源に接続されている。
【０００６】
ところで、ユーザの多様な要請に対応するために、プリント機能を有する画像形成装置を、スキャナやコピー、ファクシミリの機能が利用できるように性能を拡張して、複合機として使用する機種が開発されている。このような複合機は、スキャナ、コピー、ファクシミリとしてそれぞれ使用するための原稿読取部が画像形成装置と一体化されて、コピーステーションを構成している。この複合機として増設された原稿読取部には、画像形成装置から電源を供給する。
【０００７】
複合機の場合には、原稿読取部に画像データを記憶するための大容量のメモリを必要とする。また、スキャナやコピー、ファクシミリなどそれぞれの用途毎に、各種の機能を設定してハードディスクに記憶させている。例えば、スキャナを操作する際に入力する親展ボックス機能、コピー操作の際の拡大、縮小、両面コピーなどの機能、ファクシミリの短縮ダイヤル、電話帳などである。これらのハードディスクやメモリなどの記憶手段や表示部などの部品は、５Ｖ電源に接続される。このため、複合機においては画像形成装置に設置した５Ｖ電源に接続される負荷が増大する。
【０００８】
画像形成装置において、主電源が遮断された場合には、駆動系の２４Ｖ電源の電圧はある時間をかけて０Ｖに低下する。また、制御系の５Ｖ電源の電圧は、２４Ｖ電源の電圧よりも時間的に遅れて低下するようにシーケンスが設定されている。そして、主電源が遮断されたことは、２４Ｖ電源の電圧が一定のレベルまで低下したことを電圧センサで検出することにより判定している。５Ｖ電源に接続されたメモリに対する主電源遮断時の情報の書き込み処理は、前記２４Ｖ電源の電圧が一定のレベルまで低下したことを検出してから、５Ｖ電源の電圧が低下する間の短時間に行なう必要がある。
【０００９】
画像形成装置においても、近年の省エネの要請に対処するために、印字動作モードと非印字動作モード（待機モード）に切り替えて運転する機種が開発されている。画像形成装置を非印字動作モードで運転する際には、スキャナモータなどの電流容量の大きな部品は駆動を休止して、２４Ｖの電源にはファンなどの軽負荷のみが接続される。このために、非印字動作モードで運転中に主電源が遮断された場合には、２４Ｖ電源の消費電流が少なくなりその電圧低下は緩やかな特性となる。ここで、画像形成装置を前記複合機として機能を拡張して使用する際には、前記のように５Ｖ電源に接続される負荷が多くなっている。したがって、複合機を非印字動作モードで運転する際には、２４Ｖ電源の消費電流は最小となるが、５Ｖ電源の負荷は最大となる場合がある。
【００１０】
図６は、画像形成装置が非印字動作モードで動作している際に、主電源遮断となった場合の駆動系の２４Ｖ電源、および制御系の５Ｖ電源の電圧低下特性の例を示す特性図である。図６において、時刻ｔａで主電源遮断（オフ）になったものとする。２４Ｖ電源は、特性（Ａ）のように時間とともに電圧が低下し、時刻ｔｄで０Ｖになる。５Ｖ電源は、時刻ｔａよりも遅れて時刻ｔｂから電圧の低下が開始して、特性（Ｂ）のように時刻ｔｃで０Ｖとなる。ここで、主電源遮断により２４Ｖ電源が一定レベル低下したことを、例えば定格電圧の１０％である２．４Ｖ減少して２１．６Ｖを検知した時点に設定する。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２９１０８２１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７２１３３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、特許文献１においては、画像形成装置における各種設定情報をＥＥＰＲＯＭに記憶させている。ＥＥＰＲＯＭには書き込み回数に制約があるので、特許文献１は、次のような処理を行なっている。すなわち、印字可能な作動モードにおいて設定情報を更新して揮発性メモリに記憶させ、作動モードから待機モードになるときに揮発性メモリに記憶した設定情報を不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶させている。
【００１３】
特許文献１では、このようにして不揮発性メモリの書き込み回数を制限しているが、停電などの突然の主電源遮断の際には、寿命管理情報などの必要な情報の更新が行えないという問題があった。また、不揮発性メモリの書き込み回数を制限するために特別な制御を必要としており、制御系の構成が複雑になるという問題があった。
【００１４】
特許文献２には、不揮発性メモリを使用した場合において、主電源遮断時のデータ保護について記載されている。しかしながら、特許文献２においても不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭを使用しているため、書き込み回数に制約があるという問題があった。また、電源遮断時のデータ保護も複雑な処理を必要としており、処理が煩雑になるという問題があった。
【００１５】
２４Ｖ電源の電圧が一定のレベルまで低下したことを検出した際に、５Ｖ電源を一定時間保持するコンデンサを５Ｖ電源に接続すれば、主電源遮断の際にメモリに情報の書き込みを続行させることができる。しかしながら、この際に安定した情報の書き込みを実行するためには、コンデンサの容量を大きくしなければならず、コストが高くなるという問題があった。
【００１６】
特に、複合機を非印字動作モードで運転中に主電源が遮断されると、図６のように、２４Ｖ電源の電圧が一定レベル低下した２１．６Ｖを検知した時点では、５Ｖ電源が低下を開始している。したがって、主電源遮断時にはメモリに寿命管理情報などの必要な情報の書き込みができなくなり、正確な寿命管理ができなくなるという問題があった。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、書き込み回数に制約がなく、しかも主電源の遮断時にも寿命管理情報を更新してメモリに記憶できる構成とした、画像形成装置および画像形成方法の提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、主電源の電圧から形成される駆動系電源および制御系電源と、画像形成に用いる交換可能なユニットと、動作モードを印字動作モードと非印字動作モードに切り替える手段とを有すると共に、複合機としての原稿読取部が増設可能な画像形成装置であって、前記原稿読取部には電源が画像形成装置から供給され、前記制御系電源に前記ユニットの寿命管理情報を記憶する強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）を接続し、前記メモリへ書き込む寿命管理情報の更新を印字動作モードの際に行なうことを特徴とする。このように、寿命管理情報を不揮発性の強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）に記憶させているので、書き込み回数に制約がなく正確に寿命管理情報の更新を行うことができる。また、寿命管理情報の更新を駆動系電源の消費電流が多くなる印字動作モードの際に行なっている。このため、画像形成装置の機能を拡張して複合機として使用するために制御系電源の負荷が増大した場合にも、寿命管理情報を支障なく更新することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記主電源の遮断時に、前記駆動系電源の電圧低下を検出する手段を設け、前記電圧が所定レベルに低下したときから制御系電源の電圧が低下を開始するまでの時間内に前記メモリへの書き込み情報の更新を行なう制御手段を設けたことを特徴とする。このため、制御系電源に接続するコンデンサの容量を大きくすることなくなく、主電源の遮断時に寿命管理情報を更新することができる。したがって、寿命管理情報を更新するためのコストを低減することができる。
【００２０】
また、本発明の前記画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリー現像ユニットとを備え、前記ロータリー現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリー現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリー現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。このため、ロータリー現像ユニットを備えた画像形成装置において、画像形成に用いるユニットの寿命管理情報を正確に更新でき、ユニットの交換時期を把握することができる。
【００２１】
また、本発明は、前記像担持体に形成されたトナー像を、中間転写部材に転写することを特徴とする。このため、中間転写部材を備えた画像形成装置において、画像形成に用いるユニットの寿命管理情報を正確に更新することができる。
【００２２】
また、本発明の画像形成方法は、少なくとも静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、画像形成に用いる交換可能なユニットと、複合機として増設された原稿読取部とを備えてなり、動作モードを印字動作モードに設定して前記像担持体に画像形成を行なう段階と、印字動作モードの際に前記ユニットの寿命管理情報を制御系電源に接続された強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）に書き込む段階とからなることを特徴とする。このように、強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）にユニットの寿命管理情報を記憶させているので、書き込み回数に制約がない。このため、メモリとしてＥＥＰＲＯＭを用いた場合のように、書き込み回数を制限するための特別な制御を行なう必要がなく、制御系の構成を簡単にすることができる。
【００２３】
また、本発明の画像形成方法は、さらに、駆動系電源の電圧が所定レベルに低下したことを検出して主電源の遮断を判定する段階を含み、前記主電源の遮断を判定した時点から制御系電源の電圧が低下するまでの期間内に、前記不揮発性メモリに前記寿命管理情報を書き込む段階とからなることを特徴とする。このため、停電などにより突発的に主電源が遮断された場合でも、寿命管理情報の更新を安定して行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明に適用される画像形成装置の一実施形態を示す縦断側面図である。また、図３は図２の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像の形成や、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像の形成を行う。
【００２５】
本発明の画像形成装置では、ユーザからの画像形成要求に応じて、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられる。この際に、メインコントローラ１１からエンジンコントローラ１０に指令信号が送信される。この指令信号に応じてエンジンコントローラ１０がエンジン部ＥＧの各部を制御して、シートＳ（記録媒体）に画像信号に対応する画像を形成するものである。
【００２６】
このエンジン部ＥＧでは、「像担持体」として機能する感光体２が図２の矢印方向Ｄ１に回転自在に設けられている。また、この感光体２の周りにその回転方向Ｄ１に沿って、帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット３は帯電制御部１０３から帯電バイアスが印加されており、感光体２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。
【００２７】
そして、この帯電ユニット３によって帯電された感光体２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、露光制御部１０２から与えられる制御指令に応じて光ビームＬを感光体２上に露光して、画像信号に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット６には、レンズ、ミラーなどの適宜の光学素子が設けられている。これらの画像形成に用いる帯電ユニット３、ロータリー現像ユニット４、露光ユニット６などの各ユニットは交換可能もしくはメンテナンス可能に構成されている。そして、それぞれのユニットの寿命管理情報が後述するＦＲＡＭ１０７に記憶されている。
【００２８】
ホストコンピュータなどの外部装置より、インターフェース１１２を介してメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１に画像信号が与えられると、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１が露光制御部１０２に対し所定のタイミングで画像信号に対応した制御信号を出力する。この制御信号に応じて露光ユニット６から光ビームＬが感光体２上に照射されて、画像信号に対応する静電潜像が感光体２上に形成される。
【００２９】
こうして形成された静電潜像はロータリ現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、ロータリー現像ユニット４には、軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、図示を省略する回転駆動部などの部材が設けられている。また、支持フレーム４０に対して着脱自在に構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵する、イエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。これらの各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、トナーカートリッジとして交換可能に装着されている。
【００３０】
このロータリー現像ユニット４は、図３に示すように、現像器制御部１０４により制御されている。そして、この現像器制御部１０４からの制御指令に基づいて、ロータリー現像ユニット４が回転駆動される。また、これらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２と対向する所定の現像位置に位置決めされて、選択された色のトナーを感光体２の表面に付与する。これによって、感光体２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００３１】
また、ロータリー現像ユニット４は、画像形成領域への画像形成に先立って、エンジンコントローラ１０により各色のパッチ画像を形成する。パッチ画像には、べた画像のパッチ（Ｖｄｃパッチ）単独で、またはべた画像のパッチと細線パッチ（Ｅパッチ）が作成される。細線パッチは、例えば１ラインのパッチ画像を形成し、副走査方向に１０ライン分画像を形成しないいわゆる「１オン１０オフ」形式で作成される。
【００３２】
また、メインコントローラ１１は、濃度調整パターンを決定するために階調パッチの画像を形成する。階調パッチは、像担持体上に単色、または複数色の重ね合わせにより形成される。エンジンコントローラ１０で作成されるパッチ画像と、メインコントローラ１１で作成されるパッチ画像のトナー消費量を予めオフセット値として記憶手段に記憶させている。
【００３３】
この画像形成装置においては、現像位置で当該位置に位置決めされた現像器（図２の例ではイエロー用現像器４Ｙ）に設けられた現像ローラ４４が感光体２と当接して、または所定のギャップを隔てて対向配置されている。この現像ローラ４４は、その表面に摩擦帯電されたトナーを担持するトナー担持体として機能している。そして、現像ローラ４４が回転することによって順次、その表面に静電潜像が形成されている感光体２との対向位置に、トナーが搬送される。
【００３４】
ここで、現像器制御部１０４から直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスが現像ローラ４４に印加される。このような現像バイアスによって、現像ローラ４４上に担持されたトナーは、感光体２の表面各部にその表面電位に応じて部分的に付着し、こうして感光体２上の静電潜像が当該トナー色のトナー像として顕像化される。
【００３５】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ１において転写ユニット７の中間転写ベルト（中間転写部材）７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ２に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。さらに、中間転写ベルト７１を挟んでローラ７３と対向する位置には、該ベルト７１表面に対して図示を省略した電磁クラッチにより、当接・離間移動可能に構成された二次転写ローラ７８が設けられている。
【００３６】
カラー画像をシートＳ（記録媒体）に転写する場合には、感光体２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成する。そして、カセット８から取り出されて中間転写ベルト７１と二次転写ローラ７８との間の二次転写領域ＴＲ２に搬送されてくるシートＳ上に、カラー画像を二次転写する。また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。ロータリー現像ユニット４は、同量の記録媒体に対して各色の画像形成を行う手段として用いられている。
【００３７】
なお、中間転写ベルト７１へトナー像を一次転写した後の感光体２は、図示を省略した除電手段によりその表面電位がリセットされる。さらに、感光体２の表面に残留したトナーがクリーニング部５により除去された後、帯電ユニット３により次の帯電を受ける。クリーニング部５により除去されたトナーは、図示を省略したトナータンクに回収される。
【００３８】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６、濃度センサ６０および垂直同期センサ７７が配置されている。これらのうち、クリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。クリーナ７６のブレードで除去されたトナーは、転写廃トナータンクに回収される。
【００３９】
垂直同期センサ７７は、中間転写ベルト（中間転写部材）７１の基準位置を検出するためのセンサであり、中間転写ベルト７１の回転駆動に関連して出力される同期信号、つまり垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを得るための垂直同期センサとして機能する。そして、この装置では、各部の動作タイミングを揃えるとともに各色で形成されるトナー像を正確に重ね合わせるために、装置各部の動作はこの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて制御される。さらに、濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、濃度制御処理において、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるパッチ画像の光学濃度を測定する。
【００４０】
図３に示すように、各現像器（トナーカートリッジ）４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋには、該現像器の製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶する「記憶素子」であるメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋには、コネクタ４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋがそれぞれ設けられている。
【００４１】
そして、必要に応じて、これらのコネクタ４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋが選択的に本体側に設けられたコネクタ１０８と接続される。このため、インターフェース１０５を介して、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って、該現像器（トナーカートリッジ）に関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。
【００４２】
なお、この実施形態では本体側コネクタ１０８と各現像器側のコネクタ４９Ｋ等とが機械的に嵌合することで相互にデータ送受を行っているが、例えば無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行うようにしてもよい。また、各現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋに固有のデータを記憶するメモリ９１〜９４は、電源オフ状態や該現像器が本体から取り外された状態でもそのデータを保存できる不揮発性メモリであることが望ましい。
【００４３】
また、図２では記載を省略しているが、この画像形成装置では図３に示すような表示部１２が設けられている。そして、必要に応じＣＰＵ１１１から与えられる制御指令に応じて所定のメッセージを表示することで、必要な情報をユーザに対し報知する。例えば、装置の故障や紙詰まり等の異常が発生したときにはその旨をユーザに知らせるメッセージを表示する。また、いずれかの現像器内のトナー残量が所定値以下まで低下したときには、当該現像器の交換が近づいたことを報知するメッセージを表示する。
【００４４】
この表示部１２としては、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置を用いることができるが、これ以外に、必要に応じて点灯あるいは点滅する警告ランプを用いてもよい。さらに、メッセージを表示することで視覚によりユーザに報知する以外に、予め録音された音声メッセージやブザー等の音声による警報装置を用いたり、これらを適宜組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
コントローラ１１には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するために、画像メモリ１１３が設けられている。符号１０６は、ＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭである。また符号１０７は、トナーカートリッジ、その他の各交換可能なユニットの寿命管理情報や濃度調整などの各種調整情報が記憶される不揮発性のＦＲＡＭ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＲａｍｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ：強誘電体メモリ）である。
【００４６】
上記のように構成された画像形成装置において、各現像器（トナーカートリッジ）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋそれぞれについて、トナー残量が求められている。この種の画像形成装置においては、同じ装置に、トナー収容量が多い大容量のトナーカートリッジと、トナー収容量が少ない小容量のトナーカートリッジの２種類の異なる容量のトナーカートリッジを交換して装着できる機種が開発されている。このような場合には、大容量または小容量のトナーカートリッジのトナー収容量に応じてその寿命が相違する。すなわち、トナーカートリッジの交換時期と判定されるトナー残量の所定値が、同色に対して大容量または小容量のトナーカートリッジでそれぞれ異なる値に設定される。
【００４７】
図４は、本発明の電源と制御部との接続構成を部分的に示すブロック図である。図３と対応する部分には同じ符号を付している。図４において、１１はメインコントローラ、１０はエンジンコントローラ、５０は画像形成装置のエンジン機構部、７０は電源である。メインコントローラ１１には、ＣＰＵ１１１、画像メモリ１１３、ハードディスク１１４、スイッチ６１が設けられている。スイッチ６１はリレーまたは電子スイッチが使用される。このスイッチ６１はＣＰＵ１１１の信号で開閉して、制御系の５Ｖ電源を画像メモリ１１３とハードディスク１１４に接続、遮断する。ＣＰＵ１１１には常時５Ｖ電源の電流が供給されている。
【００４８】
エンジンコントローラ１０には、ＣＰＵ１０１、スイッチ６３、６４、ＦＲＡＭ１０７、モータ駆動回路、ソレノイド駆動回路１０９、トライアック（ＳＳＲ）１１０設けられている。スイッチ６３、６４もリレーまたは電子スイッチが使用され、ＣＰＵ１０１の信号で開閉する。スイッチ６３は、駆動系の２４Ｖ電源をモータ駆動回路、ソレノイド駆動回路１０９に接続、遮断する。スイッチ６４は、１００Ｖ電源をトライアック（ＳＳＲ）１１０に接続、遮断する。ＣＰＵ１０１には常時５Ｖ電源からの電流が供給されている。
【００４９】
このように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１とエンジンコントローラのＣＰＵ１０１は常時５Ｖ電源からの電流が供給されているので、非印字動作モード（待機モード）が設定された場合でも相互に通信可能である。すなわち、マスターとしての機能を有するメインコントローラ１１のＣＰＵ１１１は、スレーブとしての機能を有するエンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１に対してデータ処理のコマンドを送信する。これに対して、エンジンコントローラ１０のＣＰＵ１０１はステータス情報をＣＰＵ１１１に返送する。
【００５０】
電源７０には、制御系の５Ｖの電源７１、駆動系の２４Ｖの電源７２、１００Ｖの電源７３の三系統の電源が設置されている。各電源は、メインコントローラ１１、エンジンコントローラ１０の所定の部品に必要な電力を供給する。また、複合機としての機能が増設された場合、すなわち、コピー、スキャナ、ファクシミリなどの機能を実行する原稿読取部が増設された場合には、当該原稿読取部に対しても電源７０からの各電源が接続される。これらの各電源の電圧は、同じ主電源の電圧から電圧変換手段を用いて形成されている。したがって、主電源が遮断されると５Ｖ、２４Ｖ、１００Ｖの各電源も遮断される。
【００５１】
また、２４Ｖ電源７２には、主電源遮断時に電圧低下を検出する電圧センサ７４が設けられている。電圧センサ７４の信号はＣＰＵ１０１に入力される。ＣＰＵ１０１は、電圧センサ７４からの信号により、図１に示したように２４Ｖ電源の電圧が２１．６Ｖに低下したことを判定する。そして、ＦＲＡＭ１０７に対して主電源遮断時の寿命管理情報の書き込み制御を行なう。この際の制御については、図１により後述する。
【００５２】
画像形成装置のエンジン機構部５０には、ロータリ現像部回転用の駆動モータ５１、冷却ファン５２、ソレノイド５３が設けられている。エンジン機構部５０に設けられているこれらの部品に対しては、２４Ｖ電源からの電力を給電する。また、定着ヒータ５４にはトライアック（ＳＳＲ）１１０を介して１００Ｖ電源の電力が供給される。なお、５Ｖ電源は、図４には図示されていないが、この外に、濃度センサなどの各種センサ、表示部などの部材にも接続されている。
【００５３】
メインコントローラ１１は、外部コンピュータからの印刷指令信号を一定時間受信しない場合には、タイマーなどである時間印刷動作をしていなかったものと判断する。この場合には、メインコントローラ１１自らの判断で「休止指示（待機モード設定指示）」コマンドをエンジンコントローラ１０に対して発行する。メインコントローラ１１は自らに非印字動作モード（待機モード）を設定すると共に、エンジンコントローラに対しても非印字動作モードを設定し、両者が非印字動作モード状態となる。
【００５４】
外部コンピュータからの印刷指令信号がメインコントローラ１１に入力された場合には、待機モードから通常モード（印字動作モード）に復帰する。すなわち、メインコントローラ１１は、画像形成装置の動作モードを印字動作モードと待機モード（非印字動作モード）に切り替える手段として機能している。エンジンコントローラ１０は、メインコントローラ１１からの前記動作モード指令信号に基づいてエンジン各部を制御する。
【００５５】
図５は、本発明の画像形成装置を複合機として機能を拡張した場合の構成を示す概略の斜視図である。図５において、８０は既設のプリンタ、８２は複合機として増設された原稿読取部で、スキャナ、コピー、ファクシミリ機能が使用可能である。８３は原稿読取部の操作パネルである。この増設された原稿読取部は、専用のスタンド８１により既設のプリンタ８０と一体に設置され、コピーステーションを構成している。図示を省略しているが、プリンタ８０には図４で説明した電源７０が設置されており、各電源の電圧が原稿読取部８２に供給される。
【００５６】
本発明においては、寿命管理情報などを書き込むメモリとして、書き込み回数に制約がないＦＲＡＭを使用する。このため、主電源遮断時などのように突発的な事態が発生した場合でも寿命管理情報の更新を行なうことができる。また、画像形成装置が非印字動作モードの際には、２４Ｖ電源の消費電流が少なくなるので、寿命管理情報などはメモリ書き込みを行わない。
【００５７】
画像形成装置が印字動作モードで運転中、すなわち、スキャナモータなどが動作しており、２４Ｖ電源の消費電流が多くなる期間に前記情報のＦＲＡＭへの書き込みを行なう。したがって、容量が大きなコンデンサを５Ｖ電源に接続しなくても、主電源遮断時の寿命管理情報の書き込みができるので、寿命管理情報を更新する際のコストを低減することができる。
【００５８】
図１は、本発明の実施形態において、主電源遮断となった場合の２４Ｖ電源、および５Ｖ電源の電圧低下特性の例を示す特性図である。図１は、画像形成装置が印字動作モードで運転中の特性である。図１において、時刻ｔａで主電源が遮断（オフ）されたものとする。２４Ｖ電源は、特性（Ｃ）のように時間とともに電圧が低下し、時刻ｔｃで０Ｖになる。
【００５９】
５Ｖ電源は、時刻ｔａよりも遅れて時刻ｔｂから電圧の低下が開始されて、特性（Ｂ）のように時刻ｔｃで０Ｖとなる。なお、主電源遮断の時刻ｔａから５Ｖ電源の電圧が低下を開始する時刻ｔｂまでの時間は、図６で示した非印字モードの場合と、図１の印字動作モードで運転中の場合では、ＣＰＵは稼動し続けているのでほぼ同一の時間である。
【００６０】
ここで、印字動作モードで運転中には、２４Ｖ電源は消費電流が多くなるため、図６の特性と比較して主電源遮断時の電圧低下速度が速くなる。２４Ｖ電源の電圧が、定格電圧から１０％低下した際の時刻は、主電源遮断時のｔａよりも僅かに遅れた時刻ｔｘとなる。このため、５Ｖ電源においては、電圧低下を開始する時刻ｔｂまでに、（ｔｂ−ｔｘ）の時間が存在する。この時間は、数ｍｓ〜１０ｍｓ程度である。
【００６１】
このように、図１においては、２４Ｖ電源の電圧が一定レベルに低下したことにより主電源遮断を検出してから、５Ｖ電源の電圧が低下を開始するまでの間に、所定の時間が得られている。この時間内に、前記エンジンコントローラのＣＰＵ１０１は、寿命管理情報などの情報をＦＲＡＭ１０７に書き込むように制御する。したがって、本発明においては、主電源遮断の際にも、寿命管理情報などの必要な情報をメモリに書き込み処理することができる。なお、主電源が遮断した際に、ＦＲＡＭへの寿命管理情報などの情報を書き込む処理は特別な制御を必要としないので、従来よりも制御系の構成を簡単にすることができる。
【００６２】
本発明においては、図２で説明したようなロータリー現像ユニットや中間転写部材を備えた画像形成装置において、画像形成に用いるユニットの寿命管理情報を正確に更新でき、ユニットの交換時期を把握することができる。また、画像形成装置の機能を拡張して複合機として使用するために５Ｖ電源の負荷が増大した場合にも、寿命管理情報を支障なく更新することができる。なお、ＦＲＡＭに寿命管理情報を書き込んでいるので、メモリとしてＥＥＰＲＯＭを用いた場合のように、書き込み回数を制限するための特別な制御を行なう必要がなく、制御系の構成を簡単にすることができる。
【００６３】
上記した実施形態は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナーを用いてフルカラー画像を形成可能に構成された画像形成装置を対象としている。本発明は、使用するトナー色およびその色数はこれに限定されるものでなく任意であり、例えばブラックトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【００６４】
以上の説明では、駆動系の電源電圧を２４Ｖ、制御系の電源電圧を５Ｖとしている。しかしながら、モータなどの駆動系部品に接続される駆動系の電源電圧は、２４Ｖ以外の電圧を設定することができる。また、ＣＰＵなどの制御系部品に接続される制御系の電源電圧は、５Ｖ以外の電圧を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す特性図である。
【図２】画像形成装置の一例を示す縦断側面図である。
【図３】図２の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図６】従来例の特性図である。
【符号の説明】
２…感光体（像担持体）、４Ｃ、４Ｋ、４Ｍ、４Ｙ…現像器（トナーカートリッジ）、４４…現像ローラ（トナー担持体）、１０…エンジンコントローラ、１１…メインコントローラ、７０…電源、８０…プリンタ、８１…専用のスタンド、８２…原稿読取部８３…操作パネル、１０１…エンジンコントローラのＣＰＵ、１０７…メモリ（ＦＲＡＭ）、１１１…メインコントローラのＣＰＵ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method having a configuration in which the number of times of writing is not limited and the life management information can be updated and stored in a storage unit even when main power is shut off.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus that forms an image using toner, the amount of toner consumed or the remaining amount is checked and the life of the toner cartridge is managed for maintenance such as toner supply and maintenance of image quality. In addition, the life of the exposure unit, the charging unit, the fixing unit, and the like may be managed as a replaceable unit. Such life management information is stored in storage means (memory). Adjustment information of the apparatus such as density adjustment is also stored in the memory.
[0003]
Various setting information in the image forming apparatus is desirably stored in a non-volatile memory so as not to be erased even when the main power is turned off. Among the nonvolatile memories, an EEPROM (electrically erasable / writable memory) has an advantage of being inexpensive. Patent Document 1 describes that various setting information is stored in such an EEPROM.
[0004]
Further, when the main power supply is cut off due to a power failure or the like, the life management data stored in the memory using the EEPROM may be destroyed due to the application of an instantaneous voltage or the data may be incorrectly written. To cope with such a case, the applicant of the present application has already disclosed a life management device for an image forming apparatus for restoring data as Patent Document 2.
[0005]
This type of image forming apparatus includes three systems: a control system 5V power supply for supplying power to a control system component such as a CPU, a drive system 24V power supply for supplying a drive system component such as a motor, and a 100V power supply for supplying a fixing heater. Power supply is provided. When the main switch of the main power supply is turned on, each of the power supplies is activated and each component becomes usable. The memory storing the various information is connected to a 5V power supply.
[0006]
By the way, in order to respond to various demands of users, a model has been developed in which an image forming apparatus having a printing function is extended as a function of a scanner, a copy, and a facsimile so that the function of the image forming apparatus can be used, and used as a multifunction peripheral. I have. In such a multifunction peripheral, a document reading unit for use as a scanner, a copy, or a facsimile is integrated with the image forming apparatus to form a copy station. Power is supplied from the image forming apparatus to a document reading unit that is added as the multifunction peripheral.
[0007]
In the case of a multifunction peripheral, a large-capacity memory for storing image data in the document reading unit is required. Various functions are set for each use such as a scanner, a copy, and a facsimile, and stored in the hard disk. For example, there are a confidential box function input when operating the scanner, functions such as enlargement / reduction and double-sided copy at the time of a copy operation, a facsimile speed dial, and a telephone directory. Components such as a storage unit such as a hard disk and a memory and a display unit are connected to a 5V power supply. For this reason, the load connected to the 5V power supply installed in the image forming apparatus in the multifunction peripheral increases.
[0008]
In the image forming apparatus, when the main power supply is cut off, the voltage of the 24 V power supply of the driving system decreases to 0 V over a certain period of time. Further, the sequence is set so that the voltage of the 5V power supply of the control system falls with a time delay from the voltage of the 24V power supply. The interruption of the main power supply is determined by detecting that the voltage of the 24V power supply has dropped to a certain level by a voltage sensor. The process of writing information to the memory connected to the 5V power supply when the main power supply is turned off is performed in a short time during which the voltage of the 5V power supply decreases after detecting that the voltage of the 24V power supply has decreased to a certain level. I need to do it.
[0009]
In order to cope with recent demands for energy saving, models that operate by switching between a printing operation mode and a non-printing operation mode (standby mode) have also been developed. When operating the image forming apparatus in the non-printing operation mode, components having a large current capacity, such as a scanner motor, stop driving, and only a light load such as a fan is connected to a 24V power supply. For this reason, when the main power supply is cut off during operation in the non-printing operation mode, the current consumption of the 24V power supply decreases, and the voltage drop has a gradual characteristic. Here, when the image forming apparatus is used as the multifunction peripheral with its functions extended, the load connected to the 5V power supply increases as described above. Therefore, when the multifunction peripheral is operated in the non-printing operation mode, the current consumption of the 24V power supply may be minimum, but the load of the 5V power supply may be maximum.
[0010]
FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating an example of voltage drop characteristics of the 24 V power supply of the drive system and the 5 V power supply of the control system when the main power supply is cut off when the image forming apparatus is operating in the non-printing operation mode. It is. In FIG. 6, it is assumed that the main power supply is turned off (off) at time ta. The voltage of the 24 V power supply decreases with time as shown by the characteristic (A), and becomes 0 V at time td. The voltage of the 5V power supply starts decreasing at time tb later than time ta, and becomes 0V at time tc as shown in the characteristic (B). Here, the fact that the 24V power supply has dropped by a certain level due to the main power supply cutoff is set, for example, at the time when 21.6V is detected, which is reduced by 2.4V which is 10% of the rated voltage.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2910821 [Patent Document 2]
JP 2000-172133 A
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in Patent Literature 1, various setting information in the image forming apparatus is stored in the EEPROM. Since the EEPROM has a restriction on the number of times of writing, Patent Document 1 performs the following processing. That is, the setting information is updated and stored in the volatile memory in the printable operation mode, and the setting information stored in the volatile memory is stored in the nonvolatile memory (EEPROM) when the operation mode is changed to the standby mode. .
[0013]
In Patent Literature 1, the number of times of writing in the non-volatile memory is limited in this way. However, in the case of sudden power-off such as a power outage, necessary information such as life management information cannot be updated. was there. Further, special control is required to limit the number of times of writing in the nonvolatile memory, and there is a problem that the configuration of the control system becomes complicated.
[0014]
Patent Document 2 describes data protection when a main power supply is shut off when a nonvolatile memory is used. However, in Patent Document 2, since the EEPROM is used as the nonvolatile memory, there is a problem that the number of times of writing is limited. Further, data protection at the time of power-off requires complicated processing, and there is a problem that the processing becomes complicated.
[0015]
If it is detected that the voltage of the 24V power supply has dropped to a certain level, by connecting a capacitor that holds the 5V power supply for a certain time to the 5V power supply, it is possible to continue writing information to the memory when the main power supply is cut off. it can. However, at this time, in order to execute stable writing of information, there is a problem that the capacity of the capacitor must be increased, and the cost increases.
[0016]
In particular, if the main power supply is cut off while the multifunction machine is operating in the non-printing operation mode, as shown in FIG. 6, when the voltage of the 24V power supply detects 21.6V, which is a certain level lowering, the 5V power supply decreases. Has started. Therefore, when the main power supply is turned off, necessary information such as life management information cannot be written to the memory, and there is a problem that accurate life management cannot be performed.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an image forming apparatus and an image forming method in which the number of times of writing is not limited and the life management information can be updated and stored in a memory even when the main power supply is shut off. For the purpose of providing.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object includes a drive system power supply and a control system power supply formed from a voltage of a main power supply, an exchangeable unit used for image formation, and an operation mode of a printing operation mode and a non-printing operation. Means for switching to a mode, and an image forming apparatus capable of adding a document reading unit as a multifunction peripheral, wherein power is supplied from the image forming apparatus to the document reading unit, and the control system power supply is A ferroelectric memory (FRAM) for storing life management information is connected, and the life management information written to the memory is updated in a printing operation mode. As described above, since the life management information is stored in the nonvolatile ferroelectric memory (FRAM), the life management information can be updated accurately without restriction on the number of times of writing. Further, the life management information is updated in the printing operation mode in which the current consumption of the drive system power supply increases. For this reason, even when the load on the control system power supply increases to extend the functions of the image forming apparatus and use the multifunction peripheral, the life management information can be updated without any trouble.
[0019]
Further, the present invention further comprises means for detecting a voltage drop of the drive system power supply when the main power supply is cut off, and a time period from when the voltage drops to a predetermined level to when the voltage of the control system power supply starts to drop. And a control means for updating the write information to the memory. Therefore, the life management information can be updated when the main power supply is cut off without increasing the capacity of the capacitor connected to the control system power supply. Therefore, the cost for updating the life management information can be reduced.
[0020]
Further, the image forming apparatus of the present invention includes an image carrier configured to be able to carry an electrostatic latent image, and a rotary developing unit, wherein the rotary developing unit is configured to transfer toner stored in a plurality of toner cartridges. While being carried on the surface, the toner of different colors is sequentially conveyed to a position facing the image carrier by rotating in a predetermined rotation direction, and a developing bias is applied between the image carrier and the rotary developing unit. By applying the toner and moving the toner from the rotary developing unit to the image carrier, the electrostatic latent image is visualized to form a toner image. For this reason, in the image forming apparatus provided with the rotary developing unit, the life management information of the unit used for image formation can be accurately updated, and the time to replace the unit can be grasped.
[0021]
Further, the invention is characterized in that the toner image formed on the image carrier is transferred to an intermediate transfer member. For this reason, in the image forming apparatus provided with the intermediate transfer member, the life management information of the unit used for image formation can be updated accurately.
[0022]
Further, an image forming method of the present invention includes an image carrier configured to carry at least an electrostatic latent image, a replaceable unit used for image formation, and a document reading unit added as a multifunction peripheral. Setting an operation mode to a printing operation mode to form an image on the image carrier; and, in the printing operation mode, storing life management information of the unit in a ferroelectric memory (FRAM) connected to a control system power supply. ). As described above, since the unit life management information is stored in the ferroelectric memory (FRAM), there is no restriction on the number of times of writing. Therefore, unlike the case where an EEPROM is used as a memory, there is no need to perform special control for limiting the number of times of writing, and the configuration of the control system can be simplified.
[0023]
Further, the image forming method of the present invention further includes a step of detecting that the voltage of the driving system power supply has dropped to a predetermined level and determining the shutoff of the main power supply. Writing the life management information in the nonvolatile memory during a period until the voltage of the system power supply decreases. Therefore, even when the main power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like, the life management information can be updated stably.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing an embodiment of the image forming apparatus applied to the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. This image forming apparatus forms a full-color image by superimposing four color toners of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), or uses only black (K) toner. A monochrome image is formed.
[0025]
In the image forming apparatus of the present invention, an image signal is provided to the main controller 11 from an external device such as a host computer in response to an image forming request from a user. At this time, a command signal is transmitted from the main controller 11 to the engine controller 10. The engine controller 10 controls each part of the engine unit EG in response to the command signal to form an image corresponding to the image signal on the sheet S (recording medium).
[0026]
In the engine section EG, a photoconductor 2 functioning as an "image carrier" is provided rotatably in a direction indicated by an arrow D1 in FIG. A charging unit 3, a rotary developing unit 4, and a cleaning unit 5 are arranged around the photoconductor 2 along the rotation direction D1. The charging unit 3 receives a charging bias from the charging control unit 103 and uniformly charges the outer peripheral surface of the photoconductor 2 to a predetermined surface potential.
[0027]
Then, the light beam L is emitted from the exposure unit 6 toward the outer peripheral surface of the photoconductor 2 charged by the charging unit 3. The exposure unit 6 exposes the light beam L to the photoconductor 2 according to a control command given from the exposure control unit 102, and forms an electrostatic latent image corresponding to an image signal. The exposure unit 6 is provided with appropriate optical elements such as a lens and a mirror. Each unit such as the charging unit 3, the rotary developing unit 4, and the exposure unit 6 used for image formation is configured to be replaceable or maintainable. The life management information of each unit is stored in the FRAM 107 described later.
[0028]
When an image signal is provided from an external device such as a host computer to the CPU 111 of the main controller 11 via the interface 112, the CPU 101 of the engine controller 10 sends a control signal corresponding to the image signal to the exposure control unit 102 at a predetermined timing. Output. The light beam L is emitted from the exposure unit 6 onto the photosensitive member 2 in accordance with the control signal, and an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the photosensitive member 2.
[0029]
The electrostatic latent image thus formed is developed by the rotary developing unit 4 with toner. That is, in this embodiment, the rotary developing unit 4 is provided with members such as a support frame 40 rotatably provided around an axis and a rotation drive unit (not shown). Further, a developing unit 4Y for yellow, a developing unit 4C for cyan, a developing unit 4M for magenta, and a developing unit for black are configured to be detachable from the support frame 40 and contain toners of respective colors. 4K. These developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K are exchangeably mounted as toner cartridges.
[0030]
The rotary developing unit 4 is controlled by a developing device control unit 104 as shown in FIG. Then, the rotary developing unit 4 is driven to rotate based on a control command from the developing device control unit 104. Further, these developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K are selectively positioned at predetermined developing positions facing the photoconductor 2, and apply toner of a selected color to the surface of the photoconductor 2. Thus, the electrostatic latent image on the photoconductor 2 is visualized in the selected toner color.
[0031]
Further, the rotary developing unit 4 forms a patch image of each color by the engine controller 10 before forming an image on the image forming area. As the patch image, a solid image patch (Vdc patch) alone or a solid image patch and a thin line patch (E patch) are created. The thin line patch is created in a so-called "1 on 10 off" format in which, for example, a patch image of one line is formed and an image for ten lines is not formed in the sub-scanning direction.
[0032]
Further, the main controller 11 forms an image of a gradation patch in order to determine a density adjustment pattern. The gradation patch is formed on the image carrier by a single color or a multi-color superposition. The toner consumption of the patch image created by the engine controller 10 and the toner consumption of the patch image created by the main controller 11 are stored in the storage unit in advance as offset values.
[0033]
In this image forming apparatus, a developing roller 44 provided in a developing device (a yellow developing device 4Y in the example of FIG. 2) positioned at the developing position is in contact with the photosensitive member 2 or a predetermined gap. Are arranged opposite to each other. The developing roller 44 functions as a toner carrier that carries a frictionally charged toner on its surface. Then, as the developing roller 44 rotates, the toner is sequentially conveyed to a position facing the photoconductor 2 having an electrostatic latent image formed on the surface thereof.
[0034]
Here, a developing bias in which the DC voltage and the AC voltage are superimposed is applied to the developing roller 44 from the developing device controller 104. Due to such a developing bias, the toner carried on the developing roller 44 partially adheres to each part of the surface of the photoconductor 2 according to the surface potential, and thus the electrostatic latent image on the photoconductor 2 becomes It is visualized as a color toner image.
[0035]
The toner image developed by the developing unit 4 as described above is primarily transferred onto the intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 71 of the transfer unit 7 in the primary transfer area TR1. The transfer unit 7 includes an intermediate transfer belt 71 stretched over a plurality of rollers 72 to 75, and a driving unit (not shown) that rotates the roller 73 to rotate the intermediate transfer belt 71 in a predetermined rotation direction D2. It has. Further, a secondary transfer roller 78 is provided at a position facing the roller 73 with the intermediate transfer belt 71 interposed therebetween, the secondary transfer roller 78 being configured to be able to contact and separate from the surface of the belt 71 by an electromagnetic clutch (not shown). Have been.
[0036]
When a color image is transferred to a sheet S (recording medium), a color image is formed by superimposing toner images of respective colors formed on the photoconductor 2 on the intermediate transfer belt 71. Then, the color image is secondarily transferred onto the sheet S taken out of the cassette 8 and conveyed to the secondary transfer area TR2 between the intermediate transfer belt 71 and the secondary transfer roller 78. Further, the sheet S on which the color image is formed is conveyed via the fixing unit 9 to a discharge tray provided on the upper surface of the apparatus main body. The rotary developing unit 4 is used as means for forming an image of each color on the same amount of recording medium.
[0037]
The surface potential of the photosensitive member 2 after the primary transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 71 is reset by a charge removing unit (not shown). Further, after the toner remaining on the surface of the photoconductor 2 is removed by the cleaning unit 5, the charging unit 3 receives the next charge. The toner removed by the cleaning unit 5 is collected in a toner tank (not shown).
[0038]
In the vicinity of the roller 75, a cleaner 76, a density sensor 60, and a vertical synchronization sensor 77 are arranged. Of these, the cleaner 76 can move toward and away from the roller 75 by an electromagnetic clutch (not shown). Then, while moving to the roller 75 side, the blade of the cleaner 76 contacts the surface of the intermediate transfer belt 71 wrapped around the roller 75, and the toner remaining on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 after the secondary transfer. Is removed. The toner removed by the blade of the cleaner 76 is collected in the transfer waste toner tank.
[0039]
The vertical synchronization sensor 77 is a sensor for detecting a reference position of the intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 71, and outputs a synchronization signal output in association with the rotation drive of the intermediate transfer belt 71, that is, a vertical synchronization signal Vsync. It functions as a vertical synchronization sensor to obtain. In this apparatus, the operation of each section of the apparatus is controlled based on the vertical synchronization signal Vsync so that the operation timing of each section is aligned and the toner images formed in each color are accurately overlapped. Further, the density sensor 60 is provided so as to face the surface of the intermediate transfer belt 71, and measures the optical density of a patch image formed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 71 in the density control processing.
[0040]
As shown in FIG. 3, each of the developing devices (toner cartridges) 4Y, 4C, 4M, and 4K includes a “storage element” that stores data relating to the manufacturing lot, usage history, remaining amount of built-in toner, and the like of the developing device. Certain memories 91 to 94 are provided. Further, connectors 49Y, 49C, 49M, and 49K are provided in the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K, respectively.
[0041]
These connectors 49Y, 49C, 49M, and 49K are selectively connected to the connector 108 provided on the main body side as necessary. For this reason, data is transmitted and received between the CPU 101 of the engine controller 10 and each of the memories 91 to 94 via the interface 105 to manage various kinds of information such as the management of consumables related to the developing device (toner cartridge). ing.
[0042]
In this embodiment, the main body side connector 108 and the connector 49K of each developing device side and the like are mechanically fitted to each other to transmit and receive data to and from each other, but for example, by using electromagnetic means such as wireless communication. Data transmission / reception may be performed in a non-contact manner. The memories 91 to 94 for storing data unique to the developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are non-volatile memories that can store the data even when the power is off or the developing device is removed from the main body. It is desirable.
[0043]
Although not shown in FIG. 2, the image forming apparatus is provided with a display unit 12 as shown in FIG. Then, by displaying a predetermined message according to a control command given from the CPU 111 as necessary, the user is notified of necessary information. For example, when an abnormality such as a device failure or a paper jam has occurred, a message notifying the user of the occurrence is displayed. When the remaining amount of toner in any one of the developing devices falls below a predetermined value, a message is displayed to notify that the replacement of the developing device is approaching.
[0044]
As the display unit 12, for example, a display device such as a liquid crystal display can be used. In addition, a warning lamp that lights or blinks as necessary may be used. Further, in addition to displaying the message to visually notify the user, an alarm device using a voice such as a pre-recorded voice message or a buzzer, or a combination of these may be used.
[0045]
The controller 11 is provided with an image memory 113 for storing an image provided from an external device such as a host computer via the interface 112. Reference numeral 106 denotes a ROM for storing a calculation program executed by the CPU 101, control data for controlling the engine unit EG, and the like. Reference numeral 107 denotes a non-volatile FRAM (Ferroelectric Ramdom Access Memory: ferroelectric memory) in which various adjustment information such as life management information and density adjustment of the toner cartridge and other replaceable units are stored.
[0046]
In the image forming apparatus configured as described above, the remaining toner amount is obtained for each of the developing devices (toner cartridges) 4Y, 4M, 4C, and 4K. In this type of image forming apparatus, two types of toner cartridges having different capacities, that is, a large-capacity toner cartridge having a large toner capacity and a small-capacity toner cartridge having a small toner capacity, can be exchanged and mounted on the same apparatus. A model has been developed. In such a case, the life of the large-capacity or small-capacity toner cartridge differs depending on the amount of stored toner. That is, the predetermined value of the remaining amount of toner determined to be the time to replace the toner cartridge is set to a different value for a large-capacity or small-capacity toner cartridge for the same color.
[0047]
FIG. 4 is a block diagram partially showing a connection configuration between a power supply and a control unit according to the present invention. Parts corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. 4, reference numeral 11 denotes a main controller, 10 denotes an engine controller, 50 denotes an engine mechanism of the image forming apparatus, and 70 denotes a power supply. The main controller 11 includes a CPU 111, an image memory 113, a hard disk 114, and a switch 61. As the switch 61, a relay or an electronic switch is used. The switch 61 is opened and closed by a signal from the CPU 111 to connect and disconnect the 5 V power supply of the control system to and from the image memory 113 and the hard disk 114. The current of the 5 V power supply is constantly supplied to the CPU 111.
[0048]
The engine controller 10 includes a CPU 101, switches 63 and 64, an FRAM 107, a motor drive circuit, a solenoid drive circuit 109, and a triac (SSR) 110. The switches 63 and 64 also use relays or electronic switches, and are opened and closed by signals from the CPU 101. The switch 63 connects and disconnects the 24 V power supply of the drive system to the motor drive circuit and the solenoid drive circuit 109. The switch 64 connects and disconnects the 100 V power supply to the triac (SSR) 110. The CPU 101 is constantly supplied with current from a 5V power supply.
[0049]
As described above, since the CPU 111 of the main controller 11 and the CPU 101 of the engine controller are constantly supplied with current from the 5 V power supply, they can communicate with each other even when the non-printing operation mode (standby mode) is set. That is, the CPU 111 of the main controller 11 having a function as a master transmits a data processing command to the CPU 101 of the engine controller 10 having a function as a slave. In response, the CPU 101 of the engine controller 10 returns status information to the CPU 111.
[0050]
As the power supply 70, three power supplies of a 5V power supply 71 of a control system, a 24V power supply 72 of a drive system, and a 100V power supply 73 are installed. Each power supply supplies necessary power to predetermined components of the main controller 11 and the engine controller 10. Further, when the function as a multifunction peripheral is added, that is, when a document reading unit that performs functions such as copying, scanning, and facsimile is added, each of the document reading units from the power supply 70 is also provided. Power supply is connected. The voltage of each of these power supplies is formed from the voltage of the same main power supply by using voltage conversion means. Therefore, when the main power supply is cut off, the respective power supplies of 5V, 24V and 100V are also cut off.
[0051]
Further, the 24V power supply 72 is provided with a voltage sensor 74 for detecting a voltage drop when the main power supply is cut off. The signal of the voltage sensor 74 is input to the CPU 101. The CPU 101 determines from the signal from the voltage sensor 74 that the voltage of the 24V power supply has dropped to 21.6 V as shown in FIG. Then, the writing control of the life management information when the main power is shut off is performed on the FRAM 107. The control at this time will be described later with reference to FIG.
[0052]
The engine mechanism section 50 of the image forming apparatus is provided with a drive motor 51 for rotating the rotary developing section, a cooling fan 52, and a solenoid 53. These components provided in the engine mechanism 50 are supplied with power from a 24V power supply. The fixing heater 54 is supplied with power of a 100 V power supply via a triac (SSR) 110. Although not shown in FIG. 4, the 5V power supply is also connected to various sensors such as a density sensor and members such as a display unit.
[0053]
If the main controller 11 does not receive a print command signal from the external computer for a certain period of time, it determines that the print operation has not been performed for a certain period of time, such as a timer. In this case, the main controller 11 issues a “pause instruction (standby mode setting instruction)” command to the engine controller 10 at its own discretion. The main controller 11 sets the non-printing operation mode (standby mode) for itself and also sets the non-printing operation mode for the engine controller, so that both are in the non-printing operation mode state.
[0054]
When a print command signal from an external computer is input to the main controller 11, the printer returns from the standby mode to the normal mode (print operation mode). That is, the main controller 11 functions as means for switching the operation mode of the image forming apparatus between the printing operation mode and the standby mode (non-printing operation mode). The engine controller 10 controls each part of the engine based on the operation mode command signal from the main controller 11.
[0055]
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a configuration when the functions of the image forming apparatus of the present invention are extended as a multifunction peripheral. In FIG. 5, reference numeral 80 denotes an existing printer, and reference numeral 82 denotes a document reading unit added as a multifunction peripheral, which can use a scanner, a copy, and a facsimile function. Reference numeral 83 denotes an operation panel of the document reading unit. The additional document reading unit is installed integrally with the existing printer 80 by a dedicated stand 81 to constitute a copy station. Although not shown, the power supply 70 described with reference to FIG. 4 is installed in the printer 80, and the voltage of each power supply is supplied to the document reading unit 82.
[0056]
In the present invention, an FRAM having no restriction on the number of times of writing is used as a memory for writing life management information and the like. Therefore, the life management information can be updated even when a sudden situation occurs, such as when the main power is turned off. Further, when the image forming apparatus is in the non-printing operation mode, the current consumption of the 24V power supply is reduced, so that the life management information and the like are not written in the memory.
[0057]
The information is written to the FRAM while the image forming apparatus is operating in the printing operation mode, that is, while the scanner motor or the like is operating and the current consumption of the 24V power supply increases. Therefore, the life management information can be written when the main power supply is cut off without connecting a large-capacity capacitor to the 5V power supply, so that the cost for updating the life management information can be reduced.
[0058]
FIG. 1 is a characteristic diagram showing an example of voltage drop characteristics of a 24V power supply and a 5V power supply when the main power supply is cut off in the embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the characteristics when the image forming apparatus is operating in the printing operation mode. In FIG. 1, it is assumed that the main power supply is cut off (turned off) at time ta. The voltage of the 24 V power supply decreases with time as shown by the characteristic (C), and becomes 0 V at time tc.
[0059]
The voltage of the 5V power supply starts decreasing at time tb later than time ta, and becomes 0V at time tc as shown in the characteristic (B). The time from the time ta at which the main power supply is cut off to the time tb at which the voltage of the 5V power supply starts to drop is between the case of the non-printing mode shown in FIG. 6 and the case of operating in the printing operation mode of FIG. Since the CPU continues to operate, it is almost the same time.
[0060]
Here, during operation in the printing operation mode, the 24 V power supply consumes a large amount of current, so that the voltage drop speed when the main power supply is cut off becomes faster than the characteristic shown in FIG. The time when the voltage of the 24V power supply drops by 10% from the rated voltage is a time tx slightly delayed from ta when the main power supply is cut off. Therefore, in the 5V power supply, there is a time of (tb−tx) before time tb when the voltage drop starts. This time is on the order of several ms to 10 ms.
[0061]
As described above, in FIG. 1, a predetermined time is obtained from the detection of the main power supply cutoff when the voltage of the 24V power supply drops to a certain level to the start of the voltage drop of the 5V power supply. ing. Within this time, the CPU 101 of the engine controller controls to write information such as life management information into the FRAM 107. Therefore, in the present invention, necessary information such as life management information can be written to the memory and processed even when the main power supply is cut off. Note that, when the main power supply is cut off, the process of writing information such as life management information to the FRAM does not require any special control, so that the configuration of the control system can be simplified as compared with the related art.
[0062]
According to the present invention, in an image forming apparatus including a rotary developing unit and an intermediate transfer member as described with reference to FIG. 2, it is possible to accurately update the life management information of a unit used for image formation and to grasp the time to replace the unit. Can be. Further, even when the load of the 5V power supply increases to extend the functions of the image forming apparatus and use the multifunction peripheral, the life management information can be updated without any trouble. Since the life management information is written in the FRAM, there is no need to perform special control for limiting the number of times of writing unlike the case where an EEPROM is used as a memory, and the configuration of the control system can be simplified. it can.
[0063]
The above-described embodiment is directed to an image forming apparatus configured to be able to form a full-color image using four color toners of yellow, cyan, magenta, and black. The present invention is not limited to the toner colors and the number of colors used, and is arbitrary. For example, the present invention can be applied to an apparatus that forms a monochrome image using only black toner. It is.
[0064]
In the above description, the power supply voltage of the drive system is 24 V, and the power supply voltage of the control system is 5 V. However, a power supply voltage of a drive system connected to a drive system component such as a motor can be set to a voltage other than 24V. Further, a power supply voltage of a control system connected to a control system component such as a CPU can be set to a voltage other than 5V.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing an example of the image forming apparatus.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a characteristic diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
2 photoreceptor (image carrier), 4C, 4K, 4M, 4Y developer (toner cartridge), 44 developer roller (toner carrier), 10 engine controller, 11 main controller, 70 power supply, 80 ... Printer, 81 ... Stand for exclusive use, 82 ... Document reading unit 83 ... Operation panel, 101 ... CPU of engine controller, 107 ... Memory (FRAM), 111 ... CPU of main controller

Claims

A drive system power supply and a control system power supply formed from the voltage of the main power supply, an exchangeable unit used for image formation, and a unit for switching an operation mode between a printing operation mode and a non-printing operation mode, An image forming apparatus having an additional document reading section, wherein power is supplied from the image forming apparatus to the document reading section, and a ferroelectric memory storing life management information of the replaceable unit in the control system power supply. (FRAM) is connected, and the life management information to be written to the memory is updated in a printing operation mode.

Means for detecting a drop in the voltage of the drive system power supply when the main power supply is shut off, wherein the memory is supplied to the memory within a time period from when the voltage drops to a predetermined level until the voltage of the control system power supply starts to drop. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising control means for updating the write information.

The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an image carrier configured to carry an electrostatic latent image; and a rotary developing unit, wherein the rotary developing unit includes a plurality of toner cartridges. While carrying the stored toner on its surface, the toner of different colors is sequentially conveyed to a position facing the image carrier by rotating in a predetermined rotation direction, and the toner is transferred between the image carrier and the rotary developing unit. Forming a toner image by visualizing the electrostatic latent image by applying a developing bias during the period to move the toner from the rotary developing unit to the image carrier. apparatus.

The image forming apparatus according to claim 3, wherein the toner image formed on the image carrier is transferred to an intermediate transfer member.

An image carrier configured to carry at least an electrostatic latent image, a replaceable unit used for image formation, and an original reading unit added as a multifunction peripheral, and the operation mode is set to a printing operation mode Forming an image on the image carrier and writing life management information of the unit into a ferroelectric memory (FRAM) connected to a control system power supply in a printing operation mode. Image forming method.

Further, the method includes a step of detecting that the voltage of the drive system power supply has dropped to a predetermined level and determining that the main power supply has been cut off. 6. The image forming method according to claim 5, further comprising writing the life management information into the memory.