JP2007052149A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子写真の転写プロセス用カートリッジを簡素でローコストに構成し、且つプロセスコントロール時間の短縮化を可能とする。
【解決手段】 １次転写ローラ、中間転写ベルト、高圧電源部よりなる転写プロセス用カートリッジ２２が有する転写部品（４色分の１次転写ローラ、中間転写ベルト）の各々にＩＣチップ２４とアンテナ２５を持つＩＣタグ２３を取付ける。ＩＣチップの不揮発メモリには各転写部品固有の抵抗値を予め格納し、これにアクセスする本体側のＩＣタグリーダライタ装置２６は、色毎に１次転写部の合成抵抗を求め、本体制御部５０へ伝える。本体制御部は用意した制御テーブルを参照して１次転写部の合成抵抗に対応し、適正な転写バイアスを与える１次転写出力電流の制御目標値（ＰＷＭ ＤＵＴＹ）を高圧電源部３０に指示する。先行例で高圧電源部に設けた転写部の抵抗検出回路に代えてＩＣタグ方式とすることで上記課題が解決される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、カラー用の転写部と高圧電源部を有する着脱可能なプロセスカートリッジを装着する電子写真方式の画像形成装置（プリンタ、複写機、複写・ＦＡＸ・プリンタ等の機能を複合させたＭＦＰ（複合）機等）に関し、より特定すると、カラー画像出力の最適化に必要な管理機能を備えた前記プロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを用いる画像形成装置に関する。

従来から、電子写真方式の画像形成装置（プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等）において、生産効率の向上、メンテナンスの容易化等を実現するために、画像形成プロセスの工程で用いられる感光体、現像部、転写部等を着脱可能なプロセスカートリッジとする方式が採用されている（例えば、下記特許文献１〜３、参照）。
転写部をプロセスカートリッジとしてユニット化する場合、必要な転写性を得るために、プロセスカートリッジの特性等の違いに対応した転写電流の目標値を設定し、目標の電流を流す制御を行っている。下記特許文献３では、転写ベルトへの印加電流値と実際に印加される電圧値からベルトの抵抗値を求め、実測した抵抗値に基づいて、最適な転写条件を得るための電流を設定している。
特開２００３−１９５６９０号公報 特開２００２−４９２０６号公報 特開２００３−５７９６６号公報

ところで、転写部をプロセスカートリッジとした先行技術として、下記のカラー用カートリッジが提案されている（以下、これを「先行例」と記す）。即ち、この先行例は、いわゆるタンデムタイプのカラー画像形成装置（通常、シアン(C)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)よりなるカラーを構成する色成分毎に作像画像を担持する第１の像担持体(例えば、感光体)を持ち、中間転写体(例えば、転写ベルト)を介して転写紙にカラー画像を形成する）に適用するもので、カートリッジは、各色成分用の１次転写部、カラー合成画像用の２次転写部に加えて、転写部を駆動するための高圧電源部を一体化した構成を有する（後記の図５に関する記載、参照）。なお、上記で例示した特許文献３の転写部のユニット（ベルトユニット）は、一対のローラに巻き掛けられている転写ベルト、転写ベルトを感光体に接離させるソレノイドとレバー、転写バイアスを印加するバイアスローラ及び転写ベルトの電荷を除電する接触板よりなり、高圧電源部は、装置本体側に設けている。
この先行例における高圧電源部は、１次転写の抵抗の変動によって起きる１次転写不良や異常放電を防止するために、画像形成装置のプロセスコントロール時に、１次転写の出力電流と出力電圧を検出して１次転写の抵抗検出を行い、また、求めた抵抗値から１次転写の出力電流の目標値を決定するプロセス仕様に従った制御を行う。１次転写の抵抗は、中間転写ベルトと１次転写ローラの２つが関係する。この抵抗に生じる変動は、各々の抵抗値のばらつきによるものが大きな変動要因となり、２つの合成抵抗値の積み上げ抵抗公差が変動を大きくする、という側面を持つ。定電流制御の１次転写バイアスにおいては、抵抗値が小さければ出力電圧がねらいに対して小さくなって転写不良を起こし、又抵抗値が大きければ、出力電圧がねらいに対して大きくなって異常放電といった不具合を起こすことになる。

しかしながら、この先行例には、次の問題がある。即ち、１次転写出力の出力電圧が、高圧電源部でアナログ信号として検出され、このアナログ信号を画像形成装置の主制御部に帰還させるため、外来ノイズの影響を受け易く、正確に転写部の抵抗（転写時の出力電圧と出力電流とに基づいて求められる）が検出できずに誤検知等の起きる可能性がある。また、４色成分についての電圧検出を行う為、高圧電源基板の回路構成が複雑化し、コストが大となり、結果として、簡素な構成とローコストが求められるプロセスカートリッジに不向きなものとなる。さらに、画像形成装置により行われる所定のプロセスコントロール時に４色成分の１次転写出力の電圧検出を行うため、プロセスコントロール時間が増大し、迅速な処理の妨げになる。
本発明は、各色成分用の１次転写部、カラー合成画像用の２次転写部に加えて、転写部を駆動するための高圧電源部を一体化した構成を有する、上述のプロセスカートリッジを使用する先行例における問題点に鑑み、これを解決するためになされたもので、その解決課題は、先行例のように、高圧電源部で１次転写の出力電圧を検出し、検出したアナログ信号を装置本体に伝送するというアプローチを行わずに、転写部の抵抗値を得る手段をより簡素でローコストに構成し得、かつプロセスコントロール時間の短縮化が可能な制御方法によって転写を行うことを可能にするプロセスカートリッジを提供し、このプロセスカートリッジを使用した画像形成装置によって適正な画像出力を可能とする機能の実現を図ることにある。

請求項１の発明は、各色用の第１像担持体それぞれに担時された画像を第２像担持体に転写するために、第１像担持体に対応して設けた各色用の転写ローラを介して第２像担持体に転写バイアスを与える１次転写部と、第２像担持体に担時された画像を第３像担持体に転写し、カラー画像を合成するために転写ローラを介して第２像担持体に転写バイアスを与える２次転写部と、前記１次転写部及び前記２次転写部に転写バイアスを印加する高圧電源部を有する電子写真方式の画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジであって、前記１次転写部の各色用の転写ローラと前記第２像担持体自身に、それぞれが持つ抵抗値の情報を読み込んだＩＣチップと非接触式通信手段から構成されるＩＣタグを取り付けたことを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたプロセスカートリッジを着脱可能に装着し得るようにし、画像データに対する出力指示に従って、前記プロセスカートリッジを用いた画像形成プロセスの制御を行う制御部を有する画像形成装置であって、前記プロセスカートリッジに取り付けたＩＣタグに対するタグリーダ・ライタ装置を備え、前記制御部は、タグリーダ・ライタ装置を制御下において、ＩＣタグに読み込まれた抵抗値を管理することを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載された画像形成装置において、前記制御部は、前記タグリーダ・ライタ装置を介して前記プロセスカートリッジから取得した前記１次転写部の各色用の転写ローラ、前記第２像担持体それぞれが持つ抵抗値から１次転写部の合成抵抗値を演算し、得た合成抵抗値に対応する転写出力電流の目標値を、制御用の情報として予め保存しておいた１次転写部の抵抗値に対する転写出力電流の目標値との関係を示す情報を検索し、得た値を前記プロセスカートリッジの高圧電源部に設定する転写出力電流目標値として指示することを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。
請求項４の発明は、ユーザインタフェースとして機能する操作部を有する請求項３に記載された画像形成装置において、前記制御部は、演算により得られた１次転写部の前記合成抵抗値が予め定められた許容範囲を外れるか、否かを判定するチェック手段と、前記チェック手段により許容範囲を外れたと判定されたときに、前記操作部を通じてその旨の警告を行うことを特徴とし、このようにすることによって上記課題を解決するものである。

本発明によると、プロセスカートリッジが要素として持つ、１次転写部の各色用の転写ローラと前記第２像担持体に、それぞれが持つ抵抗値の情報を読み込んだＩＣタグを取り付け、装置本体側に設けたタグリーダ・ライタ装置を介して取得したこれらの抵抗値をもとに、本体側の制御部で求めた適切な転写出力電流目標値（各色用の転写ローラ、第２像担持体それぞれが持つ抵抗値から演算して得た合成抵抗値に対応する目標値：請求項３）を装着されたプロセスカートリッジの高圧電源部に指示することが可能になる。このようにすることで、プロセスカートリッジで各色の１次転写部の抵抗値を検出する先行例の方式（上記［発明が解決しようとする課題］の項、参照）に比べ、高圧電源部をより簡素にし、メンテナンスの容易さかつローコストが求められるプロセスカートリッジの適性を高め、又プロセスコントロール時間の短縮化を可能にし、延いては、このプロセスカートリッジを使用した画像形成装置のパフォーマンスの向上を図ることが可能になる。
また、１次転写部の合成抵抗値をチェックした結果、許容範囲を外れたと判定されたときに、操作部を通じてその旨の警告を行うことにより、転写不良及び異常放電を未然に防止し、各色毎の状態を容易に認識することが可能になる。

以下、本発明の実施形態に係わる電子写真方式の画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジを用いた画像形成装置について、説明する。なお、本実施形態は、第１像担持体として、シアン(C)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色成分の画像をそれぞれ担持する４つの感光体ドラムを用い、第２像担持体として、中間転写を行う転写ベルトを用いる、いわゆるタンデム方式でカラー画像を形成するカラー複写機を適用例とするものを示す。
図１は、本実施形態に係わるカラー複写機の構成を概略的に示す図である。なお、装置に着脱可能としたプロセスカートリッジを持つ作像エンジン部は、図２により詳細な構成を示す。
図１に示すカラー複写機は、露光された複写原稿からの反射光を光電変換し、読取った原稿画像の信号処理を行うスキャナー部１と、画像データによってPM、PWM変調がかけられ発光が制御されるレーザ光源からのビーム光で感光面を照射する書き込み部２と、書き込み部２からのレーザービームで感光面が照射され、静電潜像を作る感光体ドラム３とを備える。 また、感光体ドラム３まわりには、感光面を一様に帯電させる帯電部４と、潜像を作った感光体ドラム３にトナーを付着させる現像部５と、感光体ドラム３に付着させたトナー画像を転写紙に転写する（中間転写ベルトを介して行う）ための転写部６とを備える。ここではタンデム方式によるので、これら現像，感光体ドラム３回りの作像は、シアン(C)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色成分で独立に行ことができ、また転写の過程で各色成分をカラー合成するような構成をとる。
また、給紙トレイを本体部７（片面機）と給紙バンク８に、手差し給紙台９を本体部に備える。 また、搬送部によって送られてきた作像済みの転写紙に温度と圧を加えて、トナーを用紙上に融着させるベルト定着ユニット１１と、定着ローラ１２、加圧ローラ１３とを備える。

図２は、プロセスカートリッジを持つ作像エンジンの要部構成を示す。
タンデム方式の作像エンジンを構成するので、色成分である４色分の感光体ドラム３C，３Y，３M，３Kに各色のトナー画像を作像する。このために感光体ドラム３C，３Y，３M，３Kまわりには、それぞれ帯電ユニット４C，４Y，４M，４K（光書き込み前の感光面を一様に帯電させる）と、現像ユニット５C，５Y，５M，５K（光書込みにより生成した静電潜像をトナーにより現像する）と、クリーニングユニット１５C，１５Y，１５M，１５K（感光体ドラム上の未転写トナーをクリーニングする）等よりなる作像ユニットを備える。なお、各作像ユニットは、用いるトナー以外に基本的な違いはない。
本例では、各感光体ドラムに作像されたトナー画像を中間転写ベルト１９に一旦転写（１次転写）した後、中間転写ベルト１９上の画像を転写紙にさらに転写（２次転写）する２度の転写により、転写紙に画像を形成する。また、１回の通紙により画像形成を行うので、移動する中間転写ベルト１９の上流から下流に所定の間隔を持って配列された感光体ドラム３C，３Y，３M，３Kを経て中間転写ベルト１９上に転写される画像は、ベルト上で重ね合わされ、カラー画像として形成され、その後、転写紙に写される。

また、本実施形態では、上記した転写動作を行う転写部をプロセスカートリッジとして、装置本体に着脱可能に装着する。図２に破線で示す部分がプロセスカートリッジ２２である。プロセスカートリッジ２２は、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kと、２次転写ローラ１７と、ベルトクリーニングユニット２０と、中間転写ベルト１９と、高圧電源基板２１とを一体化して有するものである。
それぞれ４色分の作像ユニットによって形成された感光体ドラム３C，３Y，３M，３K上のトナー像は、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kによって、中間転写ベルト１９上に順次１次転写される。また、１次転写された中間転写ベルト１９上のカラー合成されたトナー像は、２次転写ローラ１７とこれに対抗する２次転写対抗ローラ１８によって、転写紙上に２次転写される。なお、中間転写ベルト１９上に未転写トナーとして残留するトナーは、ベルトクリーニングユニット２０により除去される。
高圧電源基板２１は、各感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルト１９に１次転写するために、各１次転写ローラを介して中間転写ベルト１９に転写バイアスを印加し、又中間転写ベルト１９上のトナー像を転写紙に２次転写するために、２次転写ローラ１７を介して中間転写ベルト１９に転写バイアスを印加する高圧電源部を持つ。
ここに、１次転写は、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kにトナー像（−極性）と反極性である＋極性のバイアスを印加することにより、感光体ドラム３C，３Y，３M，３K上に作像されたトナー像を中間転写ベルト１９の内側から引き寄せ中間ベルト１９上に転写する、というプロセスによる。
また、２次転写は、２次転写ローラ１７、２次転写対抗ローラ１８及び中間転写ベルト１９を用いた押し出しバイアスにより転写が行われる。中間転写ベルト１９上に転写された−極性のトナー像を、トナーと同極性である−極性のバイアスを２次転写ローラ１７に印加することにより、中間転写ベルト１９の内側からトナーを押し出し、押し出されたトナーを転写紙で受取ることにより転写を行う、というプロセスによる。

高圧電源基板２１の高圧電源部は、１次転写の際に、各色の１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kを介して中間転写ベルト１９に転写バイアスを印加するが、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kと中間転写ベルト１９はそれぞれ固有の抵抗値を持っているので、適正な転写バイアスを得るためには、これらの抵抗値を知った上で、抵抗値に見合った転写出力電流の目標値を設定し、設定に従った目標電流値を出力する必要がある。
先行例の高圧電源基板２１の高圧電源部は、この１次転写部の抵抗を知るために、電源部内にこの抵抗を検出するための回路を設ける方式によっていた。
図７は、この先行例の抵抗検出方式を用いる高圧電源部により１次転写部の転写バイアスを印加する制御系のハードウェア構成を示す。
図７に示す転写バイアスの制御系は、大別すると高圧電源部３０’と本体制御部５０’にて構成されている。
高圧電源部３０’は、高圧の１次転写出力を行うために、駆動トランス３２’による昇圧回路とこの回路を駆動する駆動制御部３１’が設けられている。１次転写出力（１次転写ローラへの出力）は、電流基準の定電流制御方式とし、高圧電源部内の検出回路３３’で１次転写出力電流を検出し、駆動制御部３１’にフィードバックしている。駆動制御部３１’においては、本体制御部５０’からのＰＷＭ信号を制御信号として受信し、受信したこのＰＷＭ信号を１次転写出力の目標値として、出力側からフィードバックされた１次転写出力電流検出値と比較演算し、この出力電流制御を行う。

また、このとき、１次転写の出力電圧を検出回路３４で検出して、本体制御部５０’に１次転写出力帰還電圧（１次転写部の抵抗に比例した値を示す）としてフィードバックしている。
本体制御部５０’は、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラムやデータを格納したＲＯＭ、ＣＰＵがワークエリアとして使用するＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに格納された装置全体を制御するための各種プログラムやデータに従って演算・処理等を実行し、メイン制御部としての機能を果たす。
転写部の制御の際、本体制御部５０’は、１次転写部に所定の転写バイアスを印加するために、高圧電源部３０’から１次転写出力帰還電圧として受取った転写部の状態（抵抗）を示す検出値をもとに、下記に示す方法によって、各転写部に応じた１次転写電流出力の目標値（ＰＷＭ信号）を制御設定値として出力する。
ここに、１次転写電流出力を指示するＰＷＭ信号のＤＵＴＹと１次転写出力電流値とは、図８に示す関係になる。なお、図８において、縦軸は１次転写出力電流（μＡ）、横軸はＰＷＭ ＤＵＴＹ（％）にとり、両者の関係を線図で示している。例えば、ＰＷＭ ＤＵＴＹがそれぞれ P 1 、P 2 、P 3 、P 4 ％のとき、対応する１次転写出力電流値は、 I 1 、I 2 、I 3 、I 4 μＡとなって、各点は直線上に並び、リニアな関係になる。
また、１次転写出力電圧と１次転写出力帰還電圧とは、図９に示す関係になる。なお、図９において、縦軸は１次転写出力帰還電圧（Ｖ）、横軸は１次転写出力電圧（ＫＶ）にとり、両者の関係を線図で示している。例えば、１次転写出力電圧がそれぞれ KV 1 、KV 2 、KV 3 、KV 4 ＫＶのとき、対応する１次転写出力帰還電圧は、V 1 、V 2 、V 3 、V 4 Ｖとなって、各点は直線上に並び、リニアな関係になる。

１次転写の出力電圧を検出する検出回路３４は、検出条件として１次転写出力電流を所定値に設定（例えば、 I 2 μＡといった電流のＰＷＭ ＤＵＴＹを設定）したときの出力電圧を検出する。本体制御部５０’は、このとき検出回路３４で検出された１次転写出力電圧に対応する電圧を１次転写出力帰還電圧として受取る。この帰還電圧は、この時の１次転写部の抵抗に依存する。即ち、制御部５０’は、検出回路３４による検出時の１次転写出力電流が分かっている（ I 2 μＡを指示した）ので、帰還電圧から１次転写部の抵抗を求めることができる。従って、本体制御部５０’は、この１次転写出力帰還電圧によって、１次転写電流出力の目標値を求め（下記図１１の説明、参照）、対応する設定ＰＷＭ ＤＵＴＹを駆動制御部３１’に制御信号として指示する。
図１０は、１次転写出力帰還電圧（Ｖ）の範囲と、各電圧範囲時に指示するＰＷＭ ＤＵＴＹ（％）、１次転写出力電流値（μＡ）の関係を示す制御用テーブルである。ここでは、I 2 μＡといった１次転写出力電流を検出条件の基準として定めた場合で、１次転写出力帰還電圧（Ｖ）との関係を表しているが、当然１次転写出力帰還電圧（Ｖ）に換えて抵抗値としても良い。同図に例示する制御テーブルでは、１次転写出力帰還電圧ＶのV 1 〜 V 4 を３領域に分け、
V 1 ＜ Ｖ ＜ V 2 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 3 、１次転写出力電流は I 3 μＡ，
V 2 ＜ Ｖ ＜ V 3 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 2 、１次転写出力電流は I 2 μＡ，
V 3 ＜ Ｖ ＜ V 4 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 1 、１次転写出力電流は I 1 μＡ
といった関係を予め定めておく。

図１１は、１次転写電流出力目標値の設定を抵抗検出方式によって行うこの先行例における目標値決定プロセスを示している。
図１１に示すように、作像プロセスの開始時に（ステップＳ１０１）、同図に示すフローに従って、目標値の決定を行う。このフローでは、先ず、中間転写ベルトを駆動し動作状態とする（ステップＳ１０２）。ここで、１次転写出力電流目標値を抵抗検出時の基準値 I 2 μＡとして（ステップＳ１０３）、所定サンプル周期にて１次転写出力電圧をサンプリングし、検出した１次転写出力電圧の平均値を求め、これを１次転写出力帰還電圧値とする（ステップＳ１０４）。
次に、１次転写の出力電流と出力帰還電圧の関係から、制御用テーブル１次転写の抵抗を演算し、得られる抵抗から、抵抗：１次転写出力電流目標値の制御テーブルを基に、所定のタイミングで次の値が決定するまでの１次転写出力電流の目標値を決定する（ステップＳ１０５）。なお、上記図１１の制御テーブルを用いる場合には、１次転写出力帰還電圧値がどの設定範囲に属するかを判断し、１次転写出力電流の目標値を決定する。
この後，この検出プロセスを終了させるので、印加した１次転写出力を停止し（ステップＳ１０６）、中間転写ベルトの駆動を停止し（ステップＳ１０７）、このプロセスを終了する。

しかしながら、上記先行例の１次転写出力電流目標値を決定する方式（図７〜１１）では、電源基板に１次転写部の抵抗を検出するための検出回路３４を４色成分それぞれに設ける必要があり、このために回路構成が複雑化し、又プロセスコントロールの間で、これらの検出を行うためにプロセスコントロール時間が増大し、迅速な処理の妨げになる。この結果として、簡素な回路構成とローコストが求められるプロセスカートリッジには不向きな構成を持つものとなる。
そこで、この実施形態では、１次転写部の抵抗を検出するための検出回路３４に代えて、予め求めておいた１次転写部の抵抗値を、これに関与する１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９といった部品固有の抵抗値として各部品に保持させておき、プロセスコントロール時に、装着したプロセスカートリッジを構成するこれらの部品から直接、本体制御部に抵抗値を提供し得る方式として、上記先行例の検出回路３４を不要とし、簡素な回路構成とローコストを可能とする。
本実施形態では、各１次転写ローラ及び中間転写ベルトといった部品レベルで部品固有の抵抗値を保持し、管理するために、これらにＩＣタグを取り付け、本体制御部の制御下のＩＣタグリーダ・ライタ装置（本体制御部との関係は、後記で詳述）によりＩＣタグに対する読取／書込等のデータ操作を可能とする。

図３は、図２の１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９に取付けたＩＣチップとアンテナから構成されるＩＣタグ（後記図４、参照）の取付け状態を示す図である。図３に示すように、ＩＣタグ２３ R は、それぞれ１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K に、また、ＩＣタグ２３ Bは、中間転写ベルト１９に脱着可能な構成とする。脱着方法としては、ＩＣタグの取りつけ面に設けた両面貼着テープで各部品に取付けることとする。
ＩＣタグ２３ R ，２３ Bの取付け場所は、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kの場合は、図３（Ａ）に示すようにローラ端部の側面部とし、中間転写ベルト１９の場合は、図３（Ｂ）に示すようにベルトの内側面とする。この取付け場所は、ＩＣタグ２３ R ，２３ Bの脱着を行う作業によって損傷が生じることがあっても、転写プロセスに影響を及ぼさないようにすることを考慮して選択される。即ち、中間転写ベルト１９の表側面にＩＣタグ２３ Bを取付けた場合、表側面はトナー像が形成されるため、損傷すると形成画像にスジ等が生じ、画像品質に悪影響を及ぼすこととなる。また、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６Kの表面部にＩＣタグ２３ R を取付けた場合、表面部は１次転写バイアスが印加されるため、損傷すると転写不良等が生じ、画像品質に悪影響を及ぼすこととなる。
また、ＩＣタグ２３ R ，２３ B内のＩＣチップは、不揮発メモリを内蔵しており、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９に固有の抵抗値の情報をそれぞれの不揮発メモリに予め格納しておく。抵抗値は、部品の段階で測定した結果を初期値として書込み、その後のメンテナンスの段階で格納されている抵抗値とにずれが発見された場合、正しい値に書き換えるという方法を採ることが可能である。

本体制御部は、ＩＣタグ２３ R ，２３ Bが有するＩＣチップ内蔵の不揮発メモリへ本体側からアクセス可能にするためにＩＣタグリーダ・ライタ装置を持つ。本実施形態では、ＩＣタグ２３ R ，２３ Bをそれぞれ取付けた１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９が可動部材であり、かつ機械的な接触を避けることが望ましいので、ＩＣタグ２３ R ，２３ Bとのインターフェースにメカニカルな方式のものを用いることは適当ではない。
そこで、非接触式のインタフェースを持つＩＣタグリーダ・ライタ装置を採用する。図４は、プロセスカートリッジに取付けたＩＣタグとＩＣタグリーダ・ライタ装置の概略構成を示す。
図４に示すように、１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９にそれぞれ取付けたＩＣタグ２３ R ，２３ Bは、不揮発メモリを内蔵するＩＣチップ２４とアンテナ２５からなる。また、ＩＣタグリーダ・ライタ装置２６は、アンテナ２７、リーダ・ライタ部２８及びＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成する制御部２９からなり、アンテナ２７とＩＣタグ２３ R ，２３ B側のアンテナ２５との間で電波の送受信ができる範囲の装置本体における適当な場所に配設される。
また、ＩＣタグリーダ・ライタ装置２６の制御部２９は、アンテナ２７を介してリーダ・ライタ部２８で１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９にそれぞれ取付けたＩＣタグ２３ R ，２３ Bから受け取った各抵抗値の情報を順次記憶し、さらに記憶した抵抗値をもとに、色ごとに１次転写部に所定の転写バイアスを与えるために必要な合成抵抗値を求め、内部のメモリに保持する。即ち、各色の１次転写ローラの抵抗と中間転写ベルトの抵抗を合成する演算を行う。なお、上記の処理は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成する制御部２９のＣＰＵが、ＲＡＭをワークエリアとして使用して、ＲＯＭに格納されたこの処理に必要なプログラムやデータに従って演算機能等を実行することにより実現可能である。

次に、上記したＩＣタグ方式、即ちプロセスカートリッジの転写部品（１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９）に取り付けたＩＣタグによって１次転写部の抵抗値が与えられる方式によって、１次転写バイアスを制御する実施形態について説明する。
図５は、本実施形態のＩＣタグ方式による１次転写部の転写バイアスを印加する制御系のハードウェア構成を示す。
図５に示す転写バイアスの制御系は、プロセスカートリッジの転写部品（１次転写ローラ１６C，１６Y，１６M，１６K及び中間転写ベルト１９）に取付けたＩＣタグに無線インタフェースで接続された上記ＩＣタグリーダ・ライタ装置（図４）の制御部２９で求めた１次転写部の合成抵抗値を装置の本体制御部５０で用いることにより高圧電源部３０を制御する。この制御によって、高圧電源部３０から１次転写バイアスを最適化する１次転写出力電流を出力する。
この転写バイアス制御を行うために、ＩＣタグリーダ・ライタ装置２６の制御部２９と本体制御部５０とをＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）で接続する。
本体制御部５０によって制御される高圧電源部３０は、高圧の１次転写出力を行うために、駆動トランス３２による昇圧回路とこの回路を駆動する駆動制御部３１が設けられている。１次転写出力（１次転写ローラへの出力）は、電流基準の定電流制御方式とし、高圧電源部内の検出回路３３で１次転写出力電流を検出し、駆動制御部３１にフィードバックしている。駆動制御部３１においては、本体制御部５０からのＰＷＭ信号を制御信号として受信し、受信したこのＰＷＭ信号を１次転写出力の目標値として、出力側からフィードバックされた１次転写出力電流検出値と比較演算し、この出力電流制御を行う。なお、本体制御部５０から指示されたＰＷＭ信号により１次転写出力電流制御を行うという点では、先行例（図７、参照）と変わりがないが、本実施形態では、ＩＣタグ方式によって１次転写部の合成抵抗値が与えられるので、先行例で必要とした１次転写出力電圧の検出回路は不要である。

本体制御部５０は、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラムやデータを格納したＲＯＭ、ＣＰＵがワークエリアとして使用するＲＡＭ等を備え、ＲＯＭに格納された装置全体を制御するための各種プログラムやデータに従って演算・処理等を実行し、メイン制御部としての機能を果たす。
転写部の制御の際、ＩＣタグリーダライタ装置２６の制御部２９は、ＩＣタグ方式でプロセスカートリッジの転写部品から取得した抵抗値をもとに求め、内部のメモリに保持した最新の１次転写部の合成抵抗値を本体制御部５０にＵＡＲＴを介して転送する。本体制御部５０は、ＩＣタグリーダライタ装置２６の制御部２９から受取った１次転写部の合成抵抗値をもとに、１次転写部に所定の転写バイアスを印加するために、下記に示す方法によって、各色の転写部に応じた１次転写電流出力の目標値（ＰＷＭ信号）を制御設定値として高圧電源部３０に出力する。
即ち、制御部５０は、１次転写部の持つ合成抵抗値によって、適正な転写バイアスを印加するために１次転写部に流す１次転写電流出力の目標値を求め、この１次転写電流出力目標値に対応する設定ＰＷＭ ＤＵＴＹを駆動制御部３１に制御信号として指示する。なお、高圧電源部３０における１次転写電流出力を指示するＰＷＭ信号のＤＵＴＹと１次転写出力電流値の関係は、上記先行例で図８を参照して示した関係と変わりがない。

図６は、１次転写合成抵抗値（ＭΩ）の範囲と、各抵抗値範囲に対応して指示するＰＷＭ ＤＵＴＹ（％）、１次転写出力電流値（μＡ）の関係を示す制御用テーブルである。
図６に例示する制御テーブルでは、１次転写合成抵抗値（ＭΩ）の範囲を４領域に分けて、
R 1 ＜ Ｒ ＜ R 2 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 3 、１次転写出力電流は I 3 μＡ，
R 2 ＜ Ｒ ＜ R 3 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 2 、１次転写出力電流は I 2 μＡ，
R 3 ＜ Ｒ ＜ R 4 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは P 1 、１次転写出力電流は I 1 μＡ，
Ｒ ＜ R 1 ，Ｒ ＞ R 4 の時、ＰＷＭ ＤＵＴＹは 0 ％固定とし、１次転写出力電流はOFF
といった関係を予め定めておく。
本体制御部５０は、上記のような制御テーブルを予めメモリに保存しておき、１次転写部に印加する転写バイアスを制御すべくＩＣタグリーダライタ装置２６から１次転写部の合成抵抗値を取得した際、上記制御テーブルを参照することにより、１次転写部の合成抵抗値に対応する１次転写出力電流目標値を求め、この目標値（本例では、ＰＷＭ ＤＵＴＹ）を制御信号として高圧電源部３０の駆動制御部３１に出力する。
このように、本実施形態においては、各色の１次転写出力電流目標値を求めるために、先行例（図７、参照）で必要とした１次転写出力電圧の検出回路が不要であり、先に述べたようにプロセスカートリッジに設けた高圧電源部３０の回路構成を簡素化し、メンテナンスの容易さかつローコストが求められるプロセスカートリッジの適性を高めることが可能になる。また、プロセスコントロール時間についても、先行例の抵抗検出方式によって行う目標値決定プロセス（図１１、参照）の１次転写出力電圧（転写部抵抗）検出プロセスを不要とし、不要にした４色のプロセスの時間分だけ短縮化が可能になる。

また、ＩＣタグリーダライタ装置２６から取得した１次転写部の合成抵抗値に許容範囲を設け、この範囲を逸脱する範囲を異常値として、異常に応じた処理を行うようにして、転写不良、異常放電を未然に防止し、画像品質の劣化を回避することを可能にする。
図６に示した制御テーブルの例を引いて、本実施形態を説明すると、この例では、１次転写合成抵抗値（ＭΩ）の範囲を４領域に分けた中の最小許容値R 1に満たない範囲、及び最大許容値R 4 を超える範囲、即ち、Ｒ ＜ R 1 、Ｒ ＞ R 4 の範囲に属する場合に異常値と判断し、 R 1 ＜ Ｒ ＜ R 4（図６の例では、３つの領域を含む）を正常値と判断する。
したがって、Ｒ ＜ R 1 、Ｒ ＞ R 4 の範囲に属する場合に、異常処理として、１次転写出力電流をＯＦＦし、ＵＩ（User Interface）機能を持つ操作部（図示せず）上にエラー表示を行う。この場合、先に示した制御テーブル（図６）の例では、制御信号として指示するＰＷＭ ＤＵＴＹを０％固定とすることにより、１次転写出力電流出力をＯＦＦし、操作部上にエラー表示を行わせるプログラムを起動する。

本発明の本実施形態に係わるカラー複写機の構成を概略的に示す図である。 図１のカラー複写機におけるプロセスカートリッジを持つ作像エンジンの要部構成を示す。 図２の４つの１次転写ローラ及び中間転写ベルトに取付けたＩＣタグの取付け状態を示すを示す。 プロセスカートリッジに取付けたＩＣタグと本体に設置したＩＣタグリーダ・ライタ装置に係わる概略構成を示す。 本発明の実施形態に係わるＩＣタグ方式による１次転写部の転写バイアスを印加する制御系のハードウェア構成を示す。 １次転写合成抵抗値（ＭΩ）の範囲とこれに対応して指示するＰＷＭ ＤＵＴＹ（％）、１次転写出力電流値（μＡ）の関係を示す制御用テーブルを示す。 抵抗検出方式を用いる高圧電源部により１次転写部の転写バイアスを印加する先行例の制御系のハードウェア構成を示す。 高圧電源部における１次転写電流出力を指示するＰＷＭ信号のＤＵＴＹと１次転写出力電流値の関係を示す。 先行例（図７）における１次転写出力電圧と１次転写出力帰還電圧の関係を示す。 １次転写出力帰還電圧（Ｖ）範囲と、これに対応して指示するＰＷＭ ＤＵＴＹ（％）、１次転写出力電流値（μＡ）の関係を示す先行例の制御用テーブルを示す。 １次転写電流出力目標値の設定を抵抗検出方式によって行う先行例における目標値決定プロセスを示す。

符号の説明

１ ： スキャナー部
２ ： 書き込み部
３C ： シアン感光体ドラム
３Y ： イエロー感光体ドラム
３M ： マゼンタ感光体ドラム
３K ： ブラック感光体ドラム
５C ： シアン現像ユニット
５Y ： イエロー現像ユニット
５M ： マゼンタ現像ユニット
５K ： ブラック現像ユニット
６ ： 転写部
７ ： 給紙トレイ（本体部）
１１： ベルト定着ユニット
１６C： シアン転写ローラ
１６Y： イエロー転写ローラ
１６M： マゼンタ転写ローラ
１６K： ブラック転写ローラ
１７ ： ２次転写ローラ
１８ ： ２次転写対抗ローラ
１９ ： 中間転写ベルト
２２ ： プロセスカートリッジ
２３ ： ＩＣタグ
２４ ： ＩＣチップ
２５ ： アンテナ
２６ ： ＩＣタグリーダ・ライタ装置
２９ ： 制御部（ＩＣタグリーダ・ライタ装置内蔵）
３０ ： 高圧電源部
３３ ： １次転写出力電流検出回路
５０ ： 本体制御部

Claims (4)

1. 各色用の第１像担持体それぞれに担時された画像を第２像担持体に転写するために、第１像担持体に対応して設けた各色用の転写ローラを介して第２像担持体に転写バイアスを与える１次転写部と、第２像担持体に担時された画像を第３像担持体に転写し、カラー画像を合成するために転写ローラを介して第２像担持体に転写バイアスを与える２次転写部と、前記１次転写部及び前記２次転写部に転写バイアスを印加する高圧電源部を有する電子写真方式の画像形成プロセスに用いられるプロセスカートリッジであって、前記１次転写部の各色用の転写ローラと前記第２像担持体自身に、それぞれが持つ抵抗値の情報を読み込んだＩＣチップと非接触式通信手段から構成されるＩＣタグを取り付けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 請求項１に記載されたプロセスカートリッジを着脱可能に装着し得るようにし、画像データに対する出力指示に従って、前記プロセスカートリッジを用いる画像形成プロセスの制御を行う制御部を有する画像形成装置であって、前記プロセスカートリッジに取り付けたＩＣタグに対するタグリーダ・ライタ装置を備え、前記制御部は、タグリーダ・ライタ装置を制御下において、ＩＣタグに読み込まれた抵抗値を管理することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載された画像形成装置において、前記制御部は、前記タグリーダ・ライタ装置を介して前記プロセスカートリッジから取得した前記１次転写部の各色用の転写ローラ、前記第２像担持体それぞれが持つ抵抗値から１次転写部の合成抵抗値を演算し、得た合成抵抗値に対応する転写出力電流の目標値を、制御用の情報として予め保存しておいた１次転写部の抵抗値に対する転写出力電流の目標値との関係を示す情報を検索し、得た値を前記プロセスカートリッジの高圧電源部に設定する転写出力電流目標値として指示することを特徴とする画像形成装置。
4. ユーザインタフェースとして機能する操作部を有する請求項３に記載された画像形成装置において、前記制御部は、演算により得られた１次転写部の前記合成抵抗値が予め定められた許容範囲を外れるか、否かを判定するチェック手段と、前記チェック手段により許容範囲を外れたと判定されたときに、前記操作部を通じてその旨の警告を行うことを特徴とする画像形成装置。

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