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電子写真画像形成装置 - キヤノン株式会社
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発明の名称 電子写真画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−161113
公開日 平成11年(1999)6月18日
出願番号 特願平9−339300
出願日 平成9年(1997)11月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 幸雄
発明者 田原 資明
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により顕像化する現像手段とを有し、互いに前記現像手段の現像色を異にしている複数の画像ステーションと、前記各画像ステーションに転写材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像を転写する転写手段を有し、前記各画像ステーションにおける少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されており、前記各プロセスカートリッジは自己の現像手段の現像色情報を記憶する記憶手段を有し、前記各プロセスカートリッジが画像形成装置本体の画像ステーションに挿入されたとき、その挿入のプロセスカートリッジの記憶手段に記憶された現像色情報を読み出して、プロセスカートリッジが挿入された画像ステーションに正規に対応するプロセスカートリッジの現像手段の現像色情報との一致・不一致を判定し、不一致の場合には電子写真画像形成装置の画像形成動作を禁止する手段とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項2】 請求項1に記載の電子写真画像形成装置において、前記潜像形成手段は前記電子写真感光体上を画像情報に応じて光で照射する露光手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項3】 請求項2に記載の電子写真画像形成装置において、前記露光手段は発光ダイオードアレイであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項4】 請求項1乃至3の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、該電子写真画像形成装置はカラー電子写真画像形成装置であり、前記各画像ステーションのプロセスカートリッジとして、現像手段の現像色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の都合4つのプロセスカートリッジを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項5】 請求項1乃至4の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、前記転写手段は各画像ステーションに対応して存在しており、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像が多重転写されることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項6】 請求項1乃至5の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、前記搬送手段はベルト体を移動させて転写材を搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項7】 請求項1乃至6の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、前記プロセスカートリッジの前記記憶手段に記憶された現像色情報は画像ステーション番号と同じであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項8】 電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により顕像化する現像手段を有する画像ステーションと、前記画像ステーションに転写材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記転写材に画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像を転写する転写手段を有し、前記画像ステーションにおける少なくとも電子写真感光体と現像手段は一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されており、前記プロセスカートリッジにはそれが装着使用されるべき画像形成装置本体情報を記憶する記憶手段を有し、画像形成装置本体側にはこれに装着使用される前記プロセスカートリッジ情報を記憶する記憶手段を有し、前記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたとき、プロセスカートリッジ側と画像形成装置本体側の各記憶手段の記憶情報を比較し、異なる場合には警告メッセージを表示する手段とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項9】 請求項8に記載の電子写真画像形成装置において、前記潜像形成手段は前記電子写真感光体上を画像情報に応じて光で照射する露光手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項10】 請求項9に記載の電子写真画像形成装置において、前記露光手段は発光ダイオードアレイであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項11】 請求項8乃至10の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、複数の画像ステーションを有し、その各画像ステーションの少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項12】 請求項8乃至11の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、該電子写真画像形成装置はカラー電子写真画像形成装置であり、現像手段の現像色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の都合4つの画像ステーションを有し、その各画像ステーションの少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項13】 請求項11又は12に記載の電子写真画像形成装置において、前記転写手段は各画像ステーションに対応して存在しており、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像が多重転写されることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項14】 請求項8乃至13の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、前記搬送手段はベルト体を移動させて転写材を搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項15】 請求項8乃至14の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ側の記憶手段に記憶させた情報と、前記画像形成装置本体側の記憶手段に記憶させた情報は、画像形成装置本体のシリアル番号であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項16】 請求項1乃至15の何れか1つに記載の電子写真画像形成装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能な前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体と現像手段の他に、前記電子写真感光体を帯電処理する帯電手段、前記電子写真感光体を清掃するクリーニング手段の少なくとも1つを包含していることを特徴とする電子写真画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体としての電子写真感光体(電子写真感光ドラム)等に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤で現像することによってカラー画像を形成する電子写真画像形成装置に関し、特に、カラー画像の画像形成ステーションがカートリッジ形式になっている電子写真画像形成装置に関するものである。
【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(転写材)に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【0003】
【従来の技術】従来より、電子写真複写機等の電子写真画像形成装置においては、その使用が長時間に及ぶと、電子写真感光体ドラムの交換、現像器の交換、または現像剤であるトナーの補給、帯電器の清掃、廃トナーが溜まったクリーニング容器の交換、その他電子写真感光体ドラム周りの調整が必要であった。
【0004】そこで、従来、トナー色ごとに複数画像ステーションを併置するカラー電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム及びそれに作用するプロセス手段をトナー色ごとに一体的にカートリッジ化して、このカートリッジをトナー色ごとの画像形成カートリッジ(プロセスカートリッジ)として電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。この方式によれば、電子写真画像形成装置のメンテナンスをユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができた。
【0005】このような電子写真画像形成装置においては、画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジが着脱可能になっているので、ユーザーがプロセスカートリッジを簡単に交換できるなどのメリットがある分、ユーザーが間違って本来挿入すべき画像形成ステーションとは異なる画像形成ステーションにプロセスカートリッジを装着したり、ユーザーが間違って本来挿入すべき装置とは異なる装置にプロセスカートリッジを装着したりする誤挿入が生ずる恐れがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技術を更に発展させたものであり、その主要な目的は、ユーザーよる異なる画像ステーションへのプロセスカートリッジの誤挿入があった場合に画像形成動作を禁止する電子写真画像形成装置を提供することにある。
【0007】その他の主要な目的は、ユーザーよる異なる電子写真画像形成装置のプロセスカートリッジの誤挿入があった場合に警告メッセージを表示する電子写真画像形成装置を提供することにある。
【0008】
【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電子写真画像形成装置である。
【0009】〔1〕:電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により顕像化する現像手段とを有し、互いに前記現像手段の現像色を異にしている複数の画像ステーションと、前記各画像ステーションに転写材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像を転写する転写手段を有し、前記各画像ステーションにおける少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されており、前記各プロセスカートリッジは自己の現像手段の現像色情報を記憶する記憶手段を有し、前記各プロセスカートリッジが画像形成装置本体の画像ステーションに挿入されたとき、その挿入のプロセスカートリッジの記憶手段に記憶された現像色情報を読み出して、プロセスカートリッジが挿入された画像ステーションに正規に対応するプロセスカートリッジの現像手段の現像色情報との一致・不一致を判定し、不一致の場合には電子写真画像形成装置の画像形成動作を禁止する手段とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0010】〔2〕:上記〔1〕の電子写真画像形成装置において、前記潜像形成手段は前記電子写真感光体上を画像情報に応じて光で照射する露光手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0011】〔3〕:上記〔2〕の電子写真画像形成装置において、前記露光手段は発光ダイオードアレイであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0012】〔4〕:上記〔1〕乃至〔3〕の何れかの電子写真画像形成装置において、該電子写真画像形成装置はカラー電子写真画像形成装置であり、前記各画像ステーションのプロセスカートリッジとして、現像手段の現像色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の都合4つのプロセスカートリッジを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0013】〔5〕:上記〔1〕乃至〔4〕の何れかの電子写真画像形成装置において、前記転写手段は各画像ステーションに対応して存在しており、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像が多重転写されることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0014】〔6〕:上記〔1〕乃至〔5〕の何れかの電子写真画像形成装置において、前記搬送手段はベルト体を移動させて転写材を搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0015】〔7〕:上記〔1〕乃至〔6〕の何れかの電子写真画像形成装置において、前記プロセスカートリッジの前記記憶手段に記憶された現像色情報は画像ステーション番号と同じであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0016】〔8〕:電子写真感光体と、前記電子写真感光体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により顕像化する現像手段を有する画像ステーションと、前記画像ステーションに転写材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記転写材に画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像を転写する転写手段を有し、前記画像ステーションにおける少なくとも電子写真感光体と現像手段は一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されており、前記プロセスカートリッジにはそれが装着使用されるべき画像形成装置本体情報を記憶する記憶手段を有し、画像形成装置本体側にはこれに装着使用される前記プロセスカートリッジ情報を記憶する記憶手段を有し、前記プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたとき、プロセスカートリッジ側と画像形成装置本体側の各記憶手段の記憶情報を比較し、異なる場合には警告メッセージを表示する手段とを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0017】〔9〕:上記〔8〕の電子写真画像形成装置において、前記潜像形成手段は前記電子写真感光体上を画像情報に応じて光で照射する露光手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0018】〔10〕:上記〔9〕の電子写真画像形成装置において、前記露光手段は発光ダイオードアレイであることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0019】〔11〕:上記〔8〕乃至〔10〕の何れかの電子写真画像形成装置において、複数の画像ステーションを有し、その各画像ステーションの少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0020】〔12〕:上記〔8〕乃至〔11〕の何れかの電子写真画像形成装置において、該電子写真画像形成装置はカラー電子写真画像形成装置であり、現像手段の現像色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色の都合4つの画像ステーションを有し、その各画像ステーションの少なくとも電子写真感光体と現像手段はそれぞれ一体的に画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0021】〔13〕:上記〔11〕又は〔12〕の電子写真画像形成装置において、前記転写手段は各画像ステーションに対応して存在しており、前記搬送手段により搬送される前記転写材に、前記各画像ステーションの電子写真感光体上に現像された画像が多重転写されることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0022】〔14〕:上記〔8〕乃至〔13〕の何れかの電子写真画像形成装置において、前記搬送手段はベルト体を移動させて転写材を搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0023】〔15〕:上記〔8〕乃至〔14〕の何れかの電子写真画像形成装置において、前記プロセスカートリッジ側の記憶手段に記憶させた情報と、前記画像形成装置本体側の記憶手段に記憶させた情報は、画像形成装置本体のシリアル番号であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0024】〔16〕:上記〔1〕乃至〔15〕の何れかの電子写真画像形成装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能な前記プロセスカートリッジは、電子写真感光体と現像手段の他に、前記電子写真感光体を帯電処理する帯電手段、前記電子写真感光体を清掃するクリーニング手段の少なくとも1つを包含していることを特徴とする電子写真画像形成装置。
【0025】〔作用〕上記〔1〕の電子写真画像形成装置は、各プロセスカートリッジが画像形成装置本体の画像ステーションに挿入されたとき、その挿入のプロセスカートリッジの記憶手段に記憶された現像色情報と、プロセスカートリッジが挿入された画像ステーションに正規に対応するプロセスカートリッジの現像手段の現像色情報との一致・不一致を判定し、不一致の場合には電子写真画像形成装置の画像形成動作を禁止する。
【0026】上記〔8〕の電子写真画像形成装置は、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたとき、プロセスカートリッジ側と画像形成装置本体側の各記憶手段の記憶情報を比較し、異なる場合には警告メッセージを表示する。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に係る電子写真画像形成装置の実施の形態を説明する。
【0028】〔第1の実施の形態〕図1に本実施の形態を適用したカラー画像の電子写真画像形成装置の概略断面図を示す。本実施の形態の電子写真画像形成装置はカラーリーダー部501とカラープリンタ部502とによって構成されている。
【0029】(カラーリーダ部の構成)図1において、101はCCD、311はCCD101の実装された基板、312は図2の画像処理部のCCD101を除いた部分及び図3の201・202〜205の部分を含むディジタル画像処理部、301は原稿台ガラス(プラテン)、302は原稿給紙装置(DF)(なお、この原稿給紙装置302の代わりに不図示の鏡面圧板を装着する構成もある。)、303及び304は原稿を照明する光源(ハロンゲンランプ又は蛍光灯)、305及び306は光源303・304の光を原稿に集光する反射傘、307〜309はミラー、310は原稿からの反射光又は投影光をCCD101上に集光するレンズ、314は光源303・304と反射傘305・306とミラー307を収容するキャリッジ、315はミラー308・309を収容するキャリッジ、313は他のIPU等とのインターフェイス(I/F)部、300は操作表示部、316はキャリッジ314・315の駆動部である。
【0030】なお、キャリッジ314は速度Vで、キャリッジ315は速度V/2で、CCD101の電気的走査(主走査)方向に対して垂直方向に機械的に移動することによって、原稿の全面を走査(副走査)する。
【0031】図2はディジタル画像処理部(以下、画像処理部という。)312の詳細な構成を示すブロック図である。
【0032】原稿台ガラス301上の原稿は光源303・304からの光を反射し、その反射光はCCD101に導かれて電気信号に変換される(CCD101はカラーセンサの場合、RGBのカラーフィルタが1ラインCCD上にRGB順にインラインに乗ったものでも、3ラインCCDで、それぞれRフィルタ、Gフィルタ、BフィルタをそれぞれのCCDごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがCCDと別構成になったものでも構わない。)。
【0033】そして、その電気信号(アナログ画像信号)は画像処理部312に入力され、クランプアンド&Amp.&S/H&A/D部102でサンプルホールド(S/H)され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され(上記処理順番は表記順とは限らない。)、A/D変換されて、例えばRGB各8ビットのディジタル信号に変換される。
【0034】そして、RGB信号はシェーデング部103で、シェーデング補正及び黒補正が施された後、つなぎ&MTF補正&原稿検知部104で、CCD101が3ラインCCDの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、MTF補正は読取速度や変倍率によって読取のMTFが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス301上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。読取位置タイミングが補正されたデジタル信号は入力マスキング部105によって、CCD101の分光特性及び光源303・304及び反射傘305・306の分光特性を補正する。
【0035】入力マスキング部105の出力は外部I/F信号との切り換え可能なセレクタ106に入力される。セレクタ106から出力された信号は色空間圧縮&下地除去&LOG変換部107と下地除去部115に入力される。下地除去部115に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部116に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。また、もう一つのセレクタ106の出力が入力された色空間圧縮&下地除去&LOG変換部107では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判定し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。そして、下地除去処理を行い、LOG変換でRGB信号からCMY信号に変換する。そして、黒文字判定部116で生成された信号とタイミングを補正するため色空間圧縮&下地除去&LOG変換部107の出力信号は遅延部108でタイミングを調整される。この2種類の信号はモワレ除去部109でモワレ除去され、変倍処理部110で、主走査方向に変倍処理される。
【0036】111はUCR&マスキング&黒文字反映部で、変倍処理部110で処理されたCMY信号はUCR処理でCMYK信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に黒文字判定部116で生成された判定信号がCMYK信号にフィードバックされる。UCR&マスキング&黒文字反映部111で処理された信号はγ補正部112で濃度調整された後、フィルタ部113でスムージング又はエッジ処理される。
【0037】以上処理された信号は図3に示す201の2値変換部で8ビットの多値信号から2値信号に変換される(変換方法はディザ法・誤差拡散法・誤差拡散の改良したものいずれでもかまわない。)。
【0038】(カラープリンタ部の構成)図1において、317はY画像形成部、318はM画像形成部、319はC画像形成部、320はK画像形成部である。
【0039】Y画像形成部317において、342は電子写真感光体としての感光ドラムで、潜像形成手段として露光手段を構成するLEDアレー(発光ダイオードアレイ)210が画像情報に応じて光を感光ドラム342上に照射することにより該感光ドラム342の表面に潜像が形成される。321は帯電手段としての帯電器で、150mm/secの速度で回転する感光ドラム342の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。322は現像手段としての現像器で、感光ドラム342上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器322には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ345が含まれている。323は転写手段としての転写帯電器で、搬送手段としてのベルト体である転写ベルト333の背面から放電を行い、感光ドラム342上のトナー画像を、転写ベルト333上の記録紙(転写材(不図示))などへ転写する。この転写後、感光ドラム342上に残留したトナーは帯電器321に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム342上に戻し、現像器322がこれを回収して再利用する。
【0040】M画像形成部318において、343は電子写真感光体としての感光ドラムで、潜像形成手段として露光手段を構成するLEDアレー(発光ダイオードアレイ)211が画像情報に応じて光を感光ドラム343上に照射することにより該感光ドラム343の表面に潜像が形成される。324は帯電手段としての帯電器で、150mm/secの速度で回転する感光ドラム343の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。325は現像手段としての現像器で、感光ドラム343上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器325には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ346が含まれている。326は転写手段としての転写帯電器で、前述の転写ベルト333の背面から放電を行い、感光ドラム343上のトナー画像を、転写ベルト333上の記録紙などへ転写する。この転写後、感光ドラム343上に残留したトナーは帯電器324に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム343上に戻し、現像器325がこれを回収して再利用する。
【0041】C画像形成部319において、344は電子写真感光体としての感光ドラムで、潜像形成手段として露光手段を構成するLEDアレー(発光ダイオードアレイ)212が画像情報に応じて光を感光ドラム344上に照射することにより該感光ドラム344の表面に潜像が形成される。327は帯電手段としての帯電器で、150mm/secの速度で回転する感光ドラム344の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。328は現像手段としての現像器で、感光ドラム344上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器328には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ347が含まれている。329は転写手段としての転写帯電器で、前述の転写ベルト333の背面から放電を行い、感光ドラム344上のトナー画像を、転写ベルト333上の記録紙などへ転写する。この転写後、感光ドラム344上に残留したトナーは帯電器327に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム344上に戻し、現像器328がこれを回収して再利用する。
【0042】K画像形成部320において、345は電子写真感光体としての感光ドラムで、潜像形成手段として露光手段を構成するLEDアレー(発光ダイオードアレイ)213が画像情報に応じて光を感光ドラム345上に照射することにより該感光ドラム345の表面に潜像が形成される。330は帯電手段としての帯電器で、150mm/secの速度で回転する感光ドラム345の表面を所定の電位に帯電させ、潜像形成の準備をする。331は現像手段としての現像器で、感光ドラム345上の潜像を現像して、トナー画像を形成する。なお、現像器331には、現像バイアスを印加して現像するためのスリーブ348が含まれている。332は転写手段としての転写帯電器で、前述の転写ベルト333の背面から放電を行い、感光ドラム345上のトナー画像を、転写ベルト333上の記録紙などへ転写する。この転写後、感光ドラム345上に残留したトナーは帯電器330に一旦取り込まれ、静電的特性を変化させて再び感光ドラム345上に戻し、現像器331がこれを回収して再利用する。
【0043】次に、記録紙などの上へ画像を形成する手順を説明する。カセット340・341に格納された記録紙等はピックアップローラ339・338により1枚毎に給紙ローラ336・337で150mm/secで移動する転写ベルト333上に供給される。供給された記録紙は、吸着帯電器346で帯電させられる。348は転写ベルトローラで、転写ベルト333を駆動し、かつ、吸着帯電器346と対になって記録紙等を帯電させ、転写ベルト333に記録紙等を吸着させる。347は紙先端センサで、転写ベルト333上の記録紙等の先端を検知する。なお、紙先端センサ347の検出信号はカラープリンタ部502からカラーリーダ部501へ送られて、カラーリーダ部501からカラープリンタ部502にビデオ信号を送る際の副走査同期信号として用いられる。
【0044】この後、記録紙等は、転写ベルト333によって搬送され、画像形成部317〜320においてYMCKの順にその表面にトナー画像が形成される。
【0045】K画像形成部320を通過した記録紙等は、転写ベルト333からの分離を容易にするため、除電帯電器349で除電された後、転写ベルト333から分離される。350は剥離帯電器で、記録紙等が転写ベルト333から分離する際の剥離放電による画像乱れを防止するものである。分離された記録紙等は、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器351・352で帯電された後、定着器334でトナー画像が熱定着された後、335の排紙トレーに排紙される。また、転写ベルト333は内外除電器353によって除電される。
【0046】次にカラープリンタ部502におけるLED画像記録について説明する。
【0047】図3において、上記画像処理部312からの信号は2値変換部201で2値化され、ビデオ信号カウンタ部220〜223に送られる。ビデオ信号カウント部220〜223では各色画像毎に、LEDの発光素子総数をカウントすることができる。その後2値化された画像信号は、遅延部202〜205において紙先端センサ347とそれぞれの画像形成位置との距離に応じて遅延され、LED駆動部206〜209に送られる。LED駆動部206〜209はLED部210〜213を駆動するための信号を生成する。
【0048】次に本実施の形態の電子写真画像形成装置における現像器内濃度制御方法について説明する。
【0049】本実施の形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを使用している。
【0050】この4色のトナーの配分により原稿に忠実なカラー画像を形成するわけであるが、常に安定してフルカラー画像を形成するためには、各色の現像器内のトナー濃度を常に一定に保っておく必要がある。本実施の形態のイエローステーションの現像器322を図4に示す。本実施の形態の電子写真画像形成装置に用いられる現像剤は、非磁性トナー(403)と磁性体を有するキャリア(402)によって構成されている。現像剤の透磁率は、一定体積中に占めるキャリアの量によって決まるため、本実施の形態においては、現像剤の透磁率を測定するセンサ(401)によりセンサ面近傍の一定体積中の現像剤のみかけ透磁率の変化(一定体積中の現像剤中に占めるキャリアの割合)からトナーと現像剤比の変化を検出し、トナー補給を行うことでトナー濃度の安定化を図っている。工場出荷時においては、現像剤のトナーと、キャリアの比率はある決められた割合で配合されているが、前記透磁率を測定するセンサ(401)や、本体内の束線等の固体差があるため校正する必要がある。このため、初期出荷時の現像器内のセンサで読み取った値を測定し、これをリファレンス値として記憶しておき、画像形成中にセンサーで読み取った値とリファレンス値との差に比例したトナー量を補給することでトナー濃度を一定に保っている。
【0051】次に本実施の形態の電子写真画像形成装置における画像形成ステーションユニットについて説明する。
【0052】本実施の形態では、各画像形成部であるY画像形成部317、M画像形成部318、C画像形成部319、K画像形成部320はカートリッジ形式となっており、図5で示すごとく、このカートリッジ形式の画像形成ステーションユニット(プロセスカートリッジ(以下、カートリッジユニットという。))317〜320は、電子写真画像形成装置本体(以下、画像形成装置本体という。)510の画像形成ステーション格納ユニット511を前面に引き出し、この格納ユニット511内の画像形成ステーション(画像ステーション)503〜506から各カートリッジユニット317〜320ごとに抜き差しが可能な構成となっている。図5では、ブラックの画像形成ステーション506からブラックのカートリッジユニット320を引き出したところを示している。
【0053】さらに、本実施の形態による画像形成装置本体510と各カートリッジユニット317〜320の電気的接続を図6に示すYカートリッジユニット317を例にして説明する。
【0054】カートリッジユニット317は画像形成装置本体510と7本の線で接続されている。601は電源線、602はカートリッジユニット317内のデータ記憶手段であるシリアルEEPROMセレクト信号、603はクロック信号、604はEEPROM317Aへの出力信号、605はEEPROM317Aからの入力信号、606は現像カートリッジ接続信号、607はグランド線である。
【0055】EEPROMセレクト信号602から、現像カートリッジ接続信号606は画像形成装置本体510内のI/Oに接続されており、現像カートリッジ接続信号606によりカートリッジユニット317が画像形成装置本体510に装着されているかどうかを検知可能となっている。
【0056】画像形成装置本体510からの出力ポートにより、EEPROMクロック信号を生成し、このクロック信号にあわせ、EEPROM出力信号604、EEPROM入力信号605を読み出し、または、書き込みを行うことにより、EEPROM317A内のメモリ番地への書き込みと読み出しが可能となっている。なお、画像形成装置本体510内のI/Oは電子写真画像形成装置全体を制御する制御手段としてのCPU512により制御される。このCPU512は記憶手段としての記憶部(不図示)及び比較手段としての演算処理部(不図示)などを有する。
【0057】(カートリッジユニットの誤挿入について)ところで、トナー色ごとに複数の画像形成ステーションを併置する電子写真画像形成装置においては、複数のトナーの一色でも濃度が変化すると多重転写した後の画像色味が原稿と著しく異なるため、トナー濃度を常に一定に保つ必要がある。このため、前述したように、例えば、現像器内のトナーと磁性体であるキャリアの比をセンサで測定し目標濃度値に制御する制御が行われている。また、このセンサからの情報は、センサー固定差や、装置を設置されている環境によりセンサ出力値が異なるため、各画像形成ステーションごとに機体設置時のセンサー濃度を読み取り、これを目標値として記憶しておく必要がある。
【0058】このように各画像形成ステーションごとに機体設置時のセンサー濃度を読み取り、これを目標値として記憶していても、ユーザーが間違って本来挿入すべき画像形成ステーションとは異なる画像形成ステーションにカートリッジユニットを装着する誤操作を行うと、現像器内の濃度を一定に保つための目標値が異なるカートリッジユニットの目標値によって制御されるため現像器のトナー濃度を正しく制御できず、原稿に比べ著しく色味が変化してしまうといった現象が生ずることがある。
【0059】そこで、本実施の形態では、プロセスカートリッジとしてのカートリッジユニット317〜320に自己の現像剤の色情報に応じた現像器色を識別するための情報(現像色情報)を記憶手段としてのEEPROM317A〜320Aに記憶させておき、カートリッジユニット317〜320が画像形成装置本体510の画像形成ステーション503〜506に挿入されたとき、その挿入されたカートリッジユニット317〜320のEEPROM317A〜320Aに記憶された現像器色識別情報(現像色情報)を読み出し、この情報がカートリッジユニット317〜320を正規に挿入されるべき画像形成ステーション503〜506の色情報と異なる場合に画像形成動作を禁止することによって、画像形成ステーション503〜506へのカートリッジユニット317〜320の誤挿入があった場合に生ずる上述の如き色味変化などの画質の劣化、或いは機械故障といった不測の事態に対処している。
【0060】以下に、図7乃至図9及び図11を用いて、本発明の主要な目的であるところの、ユーザーによる画像形成ステーションへのカートリッジユニットの誤挿入時の画像形成動作を禁止する処理動作について説明する。
【0061】まず工場において、カートリッジユニット317〜320の出荷前に各カートリッジユニット317〜320内の現像色に応じて色情報をあらわしたデータ(現像色情報)をEEPROM317A〜320Aに書き込んでおく。
【0062】図11は工場でのカートリッジユニット317〜320への色情報書き込み治具を示している。この治具Bは工場のオペレータが操作パネルCによりそれぞれのカートリッジユニット317〜320内のEEPROM317A〜320Aの記憶エリアに色情報を書き込みことを目的に設計されている。この治具Bとカートリッジユニット317〜320との電気的接続方法は前記図6で示したカートリッジユニット317〜320との電気的接続と全く同じであるので結線の説明は省略する。
【0063】工場においては色識別情報(現像色情報)として、例えば、Yカートリッジユニット317のEEPROM317Aには「1」、Mカートリッジユニット318のEEPROM318Aには「2」、Cカートリッジユニット319のEEPROM319Aには「3」、Kカートリッジユニット320のEEPROM320Aには「4」というように挿入されるべき画像形成ステーション503〜506のステーション番号と同じ数値を書き込む。
【0064】画像形成装置本体510では各画像形成ステーション503〜506に正規のカートリッジユニット317〜320が挿入されているかを次のようなアルゴリズムで検知する。
【0065】電源投入時や、ドア開閉時に、まず、チェックする画像形成ステーションを示す変数iに第1ステーションである「1」を代入し(701)、次にiステーションにカートリッジ(カートリッジユニット)が装着されているかどうかをチェックし(702)、カートリッジが装着されていない場合は、カートリッジ挿入を促すメッセージを表示し(703)、カートリッジエラーフラグを1にした後(704)、処理を終了する。処理702でカートリッジが挿入されている場合は、先ず、iステーションに装着されているカートリッジ内の色情報を読み取る(705)。iステーションの色と、iステーションの挿入されたカートリッジから読み出した色情報を比較し(706)、異なる場合には、異なる色のカートリッジが挿入されている事になるので、カートリッジ誤挿入を示すカートリッジエラーフラグを1にした後(707)、警告メッセージを表示する(708)。処理706において、データが同じ場合には、そのステーションにカートリッジが正しく挿入されているため次にすすみ、4ステーションまでチェックしたかを調べ(709)、まだ、4ステーションチェックしていない場合には、ステーションを示す変数iを1増やして(701)、702から処理を続ける。709で処理が4ステーションチェックされたと判断したら、カートリッジエラーフラグを0にして(711)、処理を終了する。
【0066】以上のように4ステーション順番に装着されたカートリッジが正しいものかチェックを行うものである。
【0067】図8に図1に示す操作表示部300の操作表示例を示す。図8の(a)は正しいカートリッジユニットが画像形成ステーションに格納されていてコピーできる状態を示しており、図8の(b)は例えばKカートリッジユニット320がユーザーによりイエローステーション503に誤挿入されているため警告メッセージを表示しているところを示している。
【0068】図9に本実施の形態によるコピー起動時のアルゴリズムを示す。
【0069】画像形成装置本体510のCPU512は、コピーボタン(不図示)が押されたかどうかを常時監視しており(901)、コピーボタンが押されるまで上記動作を繰り返す。そして、コピーボタンが押されたら、図7に示すフローチャートで説明したカートリッジエラーフラグが1かどうかチェックし(902)、カートリッジエラーフラグが0の場合にはエラーでないので通常のコピーシーケンスを行う(903)。処理902でカートリッジエラーフラグが1の場合は、エラーであるためコピーシーケンスを行わず処理を中断する。
【0070】以上説明したように処理を行うことで、カートリッジ誤挿入した場合にコピー動作を禁止することが可能となる。
【0071】これにより、ユーザーが間違って本来挿入すべき画像形成ステーションとは異なる画像形成ステーションにカートリッジユニットを誤挿入した場合に生ずる色味変化などによる画質の劣化、或いは装置故障といった不測の事態を回避することができる。
【0072】〔第2の実施の形態〕第1の実施の形態では、複写機動作としてコピーシーケンスを例に説明したが、特に複写機動作に限るものではなく、コンピュータから転送された画像をプリント出力する場合でも動作は同じである。例えば、コンピュータホストからの画像データは画像展開コントローラによりYMCKデータに変換され、図2の外部I/F部114を通して画像転送されてくる。そして、後は、前述複写動作で説明した処理と同じように画像形成出力されプリント出力される。また、この外部I/F部114を介して図示しないCPUと図示しない画像展開コントローラは通信しており、画像形成装置本体内の情報や画像展開コントローラからのプリント出力開始命令等を通信している。
【0073】図10に本実施の形態でのプリント出力時の動作を示したフローチャートを示す。まず、画像形成装置本体510のCPU512は、画像展開コントローラからプリント起動命令が発行されたかどうかを常時監視しており(1001)、プリント起動命令が発行されるまで上記動作を繰り返す。そして、プリント起動命令が発行されたならば、図7で説明したカートリッジエラーフラグが1かどうかチェックし(1002)、カートリッジエラーフラグが0の場合にはエラーでないので通常のプリント画像形成出力シーケンスを行う(1003)。処理1002でカートリッジエラーフラグが1の場合は、エラーであるためプリント画像形成シーケンスを行わず処理を中断する。
【0074】以上説明したように処理を行わせることで、カートリッジ誤挿入した場合にプリント画像形成出力を禁止することが可能となる。
【0075】これによっても、ユーザーが間違って本来挿入すべき画像形成ステーションとは異なる画像形成ステーションにカートリッジユニットを誤挿入した場合に生ずる画質の劣化、或いは機械故障といった不測の事態を回避することができる。
【0076】以上のように第1及び第2の実施の形態では、画像形成装置本体510に取り外し可能なカートリッジユニット317〜320に、現像器色を識別するための情報(現像色情報)を記憶する記憶手段としてのEEPROM317A〜230Aを有し、カートリッジユニット317〜320が画像形成装置本体510の画像形成ステーション503〜506に挿入されたとき、画像形成装置本体510のCPU512が各画像形成ステーション503〜506ごとに装着されているカートリッジユニット317〜320内のEEPROM317A〜320Aから現像色情報を読み出し、この読み出した情報がカートリッジユニット317〜320を挿入されるべき画像形成ステーション503〜506の色と異なる場合に画像形成動作を禁止することによって、ユーザーのカートリッジ誤挿入による画質の劣化を回避している。またこれにより機械故障なども回避でき、かつ、色ごとにカートリッジユニットをメカ的に変更することが無いため、コスト的に安くできるといった多大な効果がある。
【0077】〔第3の実施の形態〕次に、ユーザーによる異なる他の電子写真画像形成装置のプロセスカートリッジが誤挿入された時に警告メッセージを表示する電子写真画像形成装置を説明する。
【0078】本実施の形態における電子写真画像形成装置は、第1の実施の形態の電子写真画像形成装置におけるカートリッジユニット317〜320のEEPROM317A〜320A、及び、画像形成装置本体510のCPU512の記憶手段としての記憶部(不図示)に、画像形成装置本体510を識別するための情報を書き込むように構成した他は、第1の実施の形態の電子写真画像形成装置と同じ構成になっている。
【0079】カートリッジユニット317〜320のデータ記憶手段であるEEPROM317A〜320Aには、画像形成装置本体情報として本体機体情報(本体シリアル番号データ)を書き込み、また、電子写真画像形成装置全体を制御する制御手段としてのCPU512の記憶手段である記憶部には、プロセスカートリッジ情報として前記本体機体情報(本体シリアル番号データ)を書き込んでいる。カートリッジユニット317〜320のEEPROM317A〜320Aへの本体機体情報の書き込みは、図11に示す色情報書き込み治具と同じ構成の本体機体情報書き込み治具(不図示)を利用して行われる。
【0080】(他の電子写真画像形成装置のカートリッジユニットの誤挿入について)本実施の形態では、カートリッジユニットの誤挿入を次のようなアルゴリズムで検知する(図12参照)。
【0081】画像形成装置本体510では、電源投入時、カートリッジ(カートリッジユニット)が装着されているかどうかをチェックし(1201)、カートリッジが装着されていない場合は、カートリッジの挿入を促すメッセージを表示し(1202)、カートリッジが挿入されている場合は、まず、画像形成装置本体のCPUの機体情報格納エリアに格納されている本体シリアル番号データを読み出す(1203)。次にカートリッジのEEPROMの機体情報格納エリアに格納されているデータを読み出し(1204)、読み出したデータが0かチェックし(1205)、0である場合には、カートリッジが出荷直後で一度も使用されてない状態であり、始めて装置本体に挿入されたカートリッジであるため、1204で読み出された本体シリアル番号データをカートリッジの機体情報格納エリアに書き込んでチェック動作を終了する(1206)。
【0082】処理1205でカートリッジから読み出したデータが0でない場合は、処理1203で読み出したデータとカートリッジから読み出したデータを比較し(1207)、同じ場合には、チェック処理を終了し、異なる場合には、異なる機体のカートリッジが誤って挿入されている事になるので警告メッセージを表示する(1208)。
【0083】図13に操作表示部300(図1参照)での操作表示例を示す。図13の(a)は正しいカートリッジユニット317〜320が画像形成ステーションに格納されていてコピーできる状態を示しており、図13の(b)は異なる他の電子写真画像形成装置のカートリッジユニットがユーザーによりイエロー画像形成ステーション503に誤挿入されているため警告メッセージを表示しているところを示している。
【0084】これにより、事前に、ユーザーが間違って本来挿入すべき電子写真画像形成装置とは異なる他の電子写真画像形成装置にカートリッジユニットを誤挿入した場合に生ずる色味変化現象の発生に伴う画質の劣化、或いは機械故障といった不測の事態を回避することができる。
【0085】〔第4の実施の形態〕第3の実施の形態では、イエロー画像形成ステーション503でのカートリッジユニットの誤挿入を例に示したが、特にイエローステーションに限らず、他の画像形成ステーションでも同じである。
【0086】〔第5の実施の形態〕第3の実施の形態では、表示メッセージとして、誤挿入を示すメッセージを示したが、メッセージとしては、これに限るものでは無く、例えば、カートリッジユニット内に記憶されている本体機体情報である本体シリアル番号を表示して、さらに、どの電子写真画像形成装置からカートリッジユニットを挿入したか判り易く表示することも可能である。本実施の形態における操作表示部300の警告メッセージを図14に示す。
【0087】以上のように第3乃至第5の実施の形態では、画像形成装置本体510に取り外し可能なカートリッジユニット317〜320に、画像形成装置本体510を識別するための情報(画像形成装置本体情報)として本体機体情報を記憶するEEPROM317A〜320Aを有し、カートリッジユニット317〜320が画像形成装置本体510の画像形成ステーション503〜506に挿入されたとき、画像形成装置本体510のCPU512が画像形成装置本体510の本体機体情報とカートリッジユニット317〜320の本体機体情報とを比較し、異なる場合には警告メッセージを操作表示部300に表示している。これにより事前に、ユーザーが間違って本来挿入すべき電子写真画像形成装置とは異なる他の電子写真画像形成装置にカートリッジユニットを誤挿入した場合に生ずる色味変化現象の発生に伴う画質の劣化、或いは機械故障といった不測の事態を回避することができる。
【0088】なお、画像形成装置本体510を識別するための情報として使用している本体シリアル番号の意味について簡単に説明すると、カラー電子写真画像形成装置においては紙幣や有価証券の偽造を防止、または、抑制する目的から、画像形成出力した画像中に本体シリアル番号を基にある変換したパターンをユーザーに目立たないように形成し、偽造物が生じた時にこのパターンからコピーした装置を特定可能とすることを目的としたが、この偽造防止追跡技術に関しては、本発明の趣旨とは直接関係ないため、詳しい説明は省略する。
【0089】(他の実施の形態)前述した実施の形態では、4色のトナー画像を記録紙に多重印刷する構成のカラー電子写真画像形成装置を例示したが、2色或いは3色、更には5色以上のトナー画像を記録紙に多重印刷する構成のカラー電子写真画像形成装置にも好適に適用することができる。また異なる他の電子写真画像形成装置のカートリッジユニットの誤挿入防止のために警告メッセージを表示する第3乃至第5の実施の形態に係る電子写真画像形成装置あっては、単色のトナー画像を記録紙に印刷する電子写真画像形成装置にも好適に適用することができる。
【0090】また、電子写真感光体としては、感光ドラムに限定されることなく、例えば次のようなものが含まれる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(OPC)等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工等を行ったものである。
【0091】また、現像方法としても、公知の2成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
【0092】また、帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三角周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【0093】なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード(帯電ブレード)、バッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【0094】また、潜像形成手段の構成も、前述した実施の形態では露光手段としてLEDアレーを用いたが、これに限定されるものではない。
【0095】また、前述した実施の形態では、感光ドラム(電子写真感光体)、帯電器(帯電手段)、LEDアレー(潜像形成手段)及び現像器(現像手段)を一体的にカートリッジ化(ユニット化)して構成したプロセスカートリッジを用いた例を説明したが、プロセスカートリッジとしては少なくとも電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化したもの、或いは電子写真感光体と現像手段と帯電手段とを一体的にカートリッジ化したものを用いてもよい。又、前述した実施の形態では、転写後の電子写真感光体上に残留したトナーの除去を帯電手段と現像手段とで行わせたが、専用のクリーニング手段を具備させてもよく、その場合に、該クリーニング手段をプロセスカートリッジに包含させてもよい。クリーニング手段としては、ブレード式、ファーブラシ式、磁気ブラシ式等の適宜の方式、構成のものを用いることができる。
【0096】また、本発明は前述した実施の形態の電子写真画像形成装置装置に限定されるものではなく、例えば、電子写真ファクシミリ装置、或いは電子写真ワードプロセッサ等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
【0097】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る電子写真画像形成装置によれば、各プロセスカートリッジが画像形成装置本体の画像ステーションに挿入されたとき、その挿入のプロセスカートリッジの記憶手段に記憶された現像色情報と、プロセスカートリッジが挿入された画像ステーションに正規に対応するプロセスカートリッジの現像手段の現像色情報との一致・不一致を判定し、不一致の場合には電子写真画像形成装置の画像形成動作を禁止するので、ユーザのプロセスカートリッジ誤挿入による画質の劣化、或いは機械故障などを防ぐことができ、かつ、現像剤の色ごとにプロセスカートリッジをメカ的に変更することが無いためコスト的に安くできるといった多大な効果がある。
【0098】また、本発明に係る電子写真画像形成装置によれば、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着されたとき、プロセスカートリッジ側と画像形成装置本体側の各記憶手段の記憶情報を比較し、異なる場合には警告メッセージを表示するので、事前に、ユーザのプロセスカートリッジ誤挿入による画質の劣化や機械故障などを防ぐことができるといった効果がある。




 

 


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