(57)【要約】【課題】  感光体及び中間転写体を有するプロセスカートリッジ交換後の画像形成の際に生じる、新旧プロセスカートリッジ間の線速の差異による画像形成の悪影響を解消する画像形成装置を提供する。【解決手段】  プロセスカートリッジにプロセスカートリッジ自身の線速に関する補正情報３０７を備えさせ、その情報を画像形成装置の補正情報読み取り部３０８を通じて制御部３０３に伝達することによって、画像形成装置の各駆動部の駆動速度を調整し、これによって線速の差異による画像形成の不都合を解消する。【選択図】  図３
2006084830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と中間転写体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジに前記感光体と前記中間転写体の線速に関する情報を備える手段と、該情報により各駆動部の線速を調整する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記線速に関する情報を備える手段が、前記プロセスカートリッジに備え付けられた不揮発性メモリであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記不揮発性メモリの補正情報を読み取る手段が、無線方式の読み取り手段であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記線速に関する情報が、前記プロセスカートリッジに付与された番号・符号であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
感光体と中間転写体を備えた前記プロセスカートリッジを用いる画像形成装置において、プロセスカートリッジ毎に付与されたシリアル番号により前記感光体と前記中間転写体の線速に関する情報が管理され、前記情報により各駆動部の線速を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記シリアル番号毎に管理された線速に関する情報を入手する手段が、インターネットであることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、画像形成動作の繰り返しによって現像装置内のトナー等は画像形成毎に消費されるため、適切な時期にトナーを補給する必要がある。また、画像形成装置内の感光体・帯電装置・クリーニング装置等の部材・部品は、画像形成装置の使用に伴い摩耗・消費・劣化していくので、摩耗・劣化がすすんだときにそれぞれ交換・メンテナンスを行う必要がある。
【０００３】
そこでこの交換作業を容易にするために、帯電装置・現像装置・感光体等を一体化し、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジとするものが開示されている。このようなプロセスカートリッジにおいては利用者が容易にカートリッジを交換できるように設計されている。そのため作業時間の効率化・迅速化を図ることが可能となる。
【０００４】
特許文献１では、画像形成装置の構成部品の交換作業性及び部品の有効利用性を高め、適正な時期に部品の交換を行うことを目的として、像担持体ユニット、現像ユニット、中間転写ユニットにそれぞれユニット化して本体に組み付け、少なくとも１つのユニットについてこのユニットを構成する部品又は材料のうち２種類以上の部品又は材料について所定の性能を維持できなくなる時期が略同一となるように形態、材質、使用条件を定め、前記時期が到来するときを基準に独立して前記組み付けを解除できるようにした画像形成装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２では、感光体上の転写手段の下流側にトナー極性に対して逆に帯電したトナーを確保するためのトナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻す、という画像形成装置およびプロセスカートリッジが開示されている。この発明により小型化・低コスト化・高性能・長寿命な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することが可能となる。
【特許文献１】特開２０００−２２１８４７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上記に挙げた特許文献１・２に記載の技術ではプロセスカートリッジの縮小化・高耐久化・高性能化等は解決しようとしているが、プロセスカートリッジ交換時に生じるプロセスカートリッジ内の感光体ベルト・中間転写体ベルト側と、書き込みユニット・二次転写ユニット側との間の線速の差異の解消を図る機能は具備されていない。
【０００７】
画像形成装置においては、読み取った画像は現像ユニットでトナー像として形成される。このトナー像はプロセスカートリッジ内の感光体・感光体ベルト上に写される。次いでこの像を同カートリッジ内にある中間転写体・中間転写ベルトに転写し、さらにこの像を中間転写体・中間転写ベルトから画像形成装置に備えられた二次転写ユニット・定着ユニットで紙などの記録媒体にプリントアウトされる。
【０００８】
しかしプロセスカートリッジを交換する際において、新プロセスカートリッジ内の感光体・中間転写体の線速と、旧プロセスカートリッジ内の感光体・中間転写体の線速が全く同一になることはない。
【０００９】
それゆえ旧プロセスカートリッジ内の感光体・中間転写体と対応した線速を備えている現像ユニット・二次転写ユニット側との線速と、交換する新プロセスカートリッジ内の感光体・中間転写体との線速は対応しない。すなわち線速間に差異が生じることとなり、良好な画像形成が難しくなる。
【００１０】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、プロセスカートリッジ交換の際に生じる線速の差異を解消し、良好な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、感光体と中間転写体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成装置において、前記プロセスカートリッジに感光体と中間転写体の線速に関する情報を備える手段と、該情報により各駆動部の線速を調整する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記線速に関する情報を備える手段が、前記プロセスカートリッジに備え付けられた不揮発性メモリであることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記不揮発性メモリの補正情報を読み取る手段が、無線方式の読み取り手段であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記線速に関する情報が、前記プロセスカートリッジに付与された番号・符号であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
請求項５の発明は、感光体と中間転写体を備えた前記プロセスカートリッジを用いる画像形成装置において、プロセスカートリッジ毎に付与されたシリアル番号により感光体と中間転写体の線速に関する情報が管理され、前記情報により各駆動部の線速を調整することを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記シリアル番号毎に管理された線速に関する情報を入手する手段が、インターネットであることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の画像形成装置においては、プロセスカートリッジに感光体と中間転写体の線速に関する情報を備え、その情報により画像形成条件の調整を行うので、良好な画像形成が可能になる。
【００１８】
請求項２記載の画像形成装置においては、情報を備える手段がプロセスカートリッジに備えられた不揮発性メモリであるので、情報入力の手間を減らし、また入力の間違いをなくすことができる。
【００１９】
請求項３記載の画像形成装置においては、不揮発性メモリの情報を読み取る手段が無線であるので、不揮発性メモリと画像形成装置側との間に電気的な接続を行わなくてもよくなる。
【００２０】
請求項４記載の画像形成装置においては、情報を備える手段がプロセスカートリッジに備えられた番号・符号であるので安価な手段でプロセスカートリッジに情報を付与できる。
【００２１】
請求項５記載の画像形成装置においては、シリアル番号により感光体と中間転写体の線速に関する情報が管理され、その情報を入手して画像形成装置に伝達することにより画像形成条件の調整を行うので、良好な画像形成が可能となる。
【００２２】
請求項６記載の画像形成装置においては、情報の入手手段がインターネットであるので、２４時間いつでも情報を入手できる。また、自動で情報を入手することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず、図１・図２・図３を参照にしながら、画像形成装置の構造を説明する。なお、図１は本発明の一実施形態である画像形成装置の概略図、図２は画像形成装置１００に装着するプロセスカートリッジの構造を示す概略図である。
【００２４】
図１において、原稿台に置かれた原稿は、原稿読取ユニット１０１において光学的に読み取られ、さらに電気信号に変換され、画像処理部（図示せず）に送られる。
【００２５】
画像処理部から送られてきた画像データに基づき、書き込みユニット１０８において図２の感光体ベルト２０１への画像形成を行う。画像データに応じてレーザダイオード（図示せず）をオン・オフ発光させ、ポリゴンモータ１０９で回転・制御されるポリゴンミラー１１５によってレーザ光を偏光操作する。この偏光されたレーザ光を、ミラー１１４で反射させ、結像レンズ１０７を通過させ、帯電チャージャー１１０によって一様に帯電させられていた感光体上に照射することにより、図２の感光体ベルト２０１上に潜像を形成する。
【００２６】
感光体ベルト２０１上の潜像は現像ユニット１０３においてトナー現像される。感光体ベルト２０１上の潜像にトナーカートリッジ１０２から現像ユニットを通じてトナーが電気的に付着し画像形成が行われる。画像形成はＢＫ、Ｍ、Ｙ、Ｃの順に各トナー色ごとに行われ、各色毎に図２の感光体ベルト２０１から中間転写体ベルト２０３上に転写される。
【００２７】
感光体ベルト２０１から中間転写体ベルト２０３に転写された後に感光体ベルト２０１上に残った残トナーは、図２の感光体ベルトクリーニング２０６によって除去される。この除去されたトナーはその後廃トナーボトル２０５に貯められていく。
【００２８】
このような過程を各色毎に行うことにより、図２の中間転写体ベルト２０３上には重ねトナー像が形成される。
【００２９】
この中間転写ベルト上のトナー像は、給紙トレイ１１１から給紙され給紙コロ１１２によって搬送された用紙に、二次転写ユニット１１３の作用によって転写される。
【００３０】
トナー画像の転写された用紙は定着ユニット１０６において熱定着され、オイル塗布ユニット１０４で用紙表面を保護し、排紙ユニット１０５から排紙される。
【００３１】
次に、図３のブロック図を参照にして本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成を説明する。画像形成装置１００は、原稿読み取り部３０１、入力画像処理部３０２、制御部３０３、書き込み制御部３０４、画像形成・画像転写部３０５、画像印字部３０６を有する。
【００３２】
原稿読み取り部３０１は原稿読み取りユニット１０１を制御し、原稿読み取り台上におかれた原稿を読み取る。書き込み制御部３０４は書き込みユニット１０８内の、ミラーの動作を制御するポリゴンモータやレーザダイオードのオン・オフを制御する。画像形成・画像転写部３０５は感光体ベルト２０１・中間転写体ベルト２０３を含むプロセスカートリッジの駆動を調整制御するものである。画像印字部３０６は給紙コロ１１２・二次転写ユニット１１３を制御し中間転写ベルトからトナー画像を受け取る用紙の移動速度を制御している。また入力画像処理部３０２は原稿読み取り部が光学的に読み取った画像を電気信号に置き換える作業を行っており、制御部３０３は各部の総合的な制御を行う。
【００３３】
画像形成・画像転写の機能を主とする、感光体・中間転写体等を持つプロセスカートリッジ２００を交換する場合、新旧プロセスカートリッジ間で線速が全く同一になることはない。するとカートリッジ交換後には書き込み制御部３０４の書き込み速度、画像形成・画像転写部３０５である感光体・中間転写体の線速、画像印字部３０６である二次転写ユニット１１３の線速・紙搬送速度の対応関係の間に差異が生じることになる。この差異により形成される画像は、本来画像形成装置１００が印刷するはずである画像よりも色むらがあったりして良好な画像とならない。
【００３４】
そこでプロセスカートリッジ２００から線速に関する補正情報３０７を補正情報読み取り部３０８から制御部３０３に入力し、これに基づいて制御部３０３に書き込み制御部・画像印字部等の動作作用を指示調整させることによって線速、作用速度間の差異を解消する。これにより画像形成装置１００が本来予定する良好な画像形成を可能とする。
【００３５】
本発明の一実施形態を図１・図２・図３を用いて説明する。感光体ベルト２０１上に現像された画像を中間転写ベルト２０３上に転写することを繰り返して中間転写ベルト上にカラー画像を形成し、中間転写ベルトから二次転写ユニット１１３を通じて転写紙に画像を転写する。この際に感光体ベルト２０１、中間転写体ベルト２０３、転写紙において線速に差異がなければ画像形成装置が予定する良好な画像形成が可能となるが、線速に差異が生じていると各々の擦れが大きくなり予定する画像よりも画像品質が悪くなる。そしてプロセスカートリッジ２００を交換する場合において、新旧のプロセスカートリッジ間で線速が同じになることはない故、カートリッジ交換後には予定する画像よりも品質の悪い画像を形成してしまう。
【００３６】
そこでプロセスカートリッジ２００に自身の線速に関する補正情報３０７を備えさせておき、この情報を補正情報読み取り部３０８より読み取り、補正情報を画像形成装置の制御部３０３に伝達することにより、画像形成装置の現像部分、プロセスカートリッジ駆動部分、紙搬送部分を制御させ線速の差異を解消することによって良好な画像形成を可能とするものである。なおポリゴンモータと紙搬送速度との関係がずれると副走査方向（感光体が回転する方向と平行する方向）の倍率がずれてしまうが、ポリゴンミラー１０９の動力源であるポリゴンモータ１１５の回転速度、レーザダイオード（図示せず）の変調部を調整することで対応が可能である。なお、補正情報読み取り部３０８により線速を読み取るようにしてもよい。
【００３７】
本発明の、他の実施形態を説明する。画像形成装置１００に送る線速の補正情報３０７を、プロセスカートリッジ２００に備えられた不揮発性のメモリにあらかじめ登録・記録させておく。また、画像形成装置１００の補正情報読み取り部３０８は該メモリに収められた情報を読み出すことが可能となっている。プロセスカートリッジ２００交換の際に該メモリに収められた情報を画像形成装置１００が読み出すことで画像形成装置使用者の交換時の情報入力の手間をなくし、また入力の間違いをなくすことができる。
【００３８】
本発明の、他の実施形態を説明する。プロセスカートリッジ２００に無線で読み出せる不揮発性メモリを備えさせ、これに自身の線速に関する補正情報３０７を記録しておく。画像形成装置１００の補正情報読み取り部３０８に無線情報を受信することを可能としておくことで不揮発性メモリと画像形成装置１００との間に電気的な接続をすることなく線速に関する補正情報３０７をやりとりすることが可能となる。
【００３９】
本発明の、他の実施形態を説明する。プロセスカートリッジ２００に自身の線速に関する補正情報３０７が番号・符号の形式で付されていて、画像形成装置１００の補正情報読み取り部３０８に該情報を入力し処理することが可能となっている。これにより不揮発性メモリ等を使用せずに安価な手段でプロセスカートリッジ２００に情報を付与することが可能となる。
【００４０】
また上記実施形態の一例として線速に関する補正情報３０７がバーコードの形でプロセスカートリッジ２００に備えられていて、画像形成装置１００の補正情報読み取り部３０８はこの情報を読み出すことが可能となっているという形態が挙げられる。このような形態ならば、使用者のカートリッジ交換の際の情報入力の手間をなくし、また入力の入れ間違いをなくすこともできる。
【００４１】
本発明の、他の実施形態を説明する。プロセスカートリッジ毎にシリアル番号が付与されており、該シリアル番号を管理する側ではシリアル番号ごとに線速についての補正情報３０７を所有・管理している。画像形成装置１００の使用者がプロセスカートリッジ２００を交換する際に、シリアル番号管理者に線速に関する補正情報３０７を問い合わせて該情報を入手し、この情報を画像形成装置１００の補正情報読み取り部３０８に入力し、制御部３０３に伝達することによって、画像形成装置１００の現像部分、プロセスカートリッジ駆動部分、紙搬送部分を制御させ線速の差異を解消し、良好な画像形成を可能とするものである。なおポリゴンモータと紙搬送速度との関係がずれると副走査方向の倍率がずれてしまうが、ポリゴンミラー１０９の動力源であるポリゴンモータ１１５の回転速度、レーザダイオード（図示せず）の変調部を調整することで対応が可能である。
【００４２】
本発明の、他の実施形態を説明する。画像形成装置１００の使用者がプロセスカートリッジ２００を交換する際、プロセスカートリッジ２００のシリアル番号管理者から線速に関する補正情報３０７をインターネットを介して入手するという方法により、２４時間いつでも線速に関する補正情報を入手することが可能となる。また画像形成装置自体がＬＡＮに接続されていて、そのＬＡＮを経由してインターネットに接続でき、かつプロセスカートリッジ２００からシリアル番号を直接読み取ることができる補正情報読み取り部３０８を備えていれば、自動で補正情報を入手し、線速の調整を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の構造を示す概略図である。
【図２】画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの構造を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態である画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００    画像形成装置
１０１    原稿読み取りユニット
１０２    トナーカートリッジ（上からＢＫ・Ｙ・Ｃ・Ｍ）
１０３    現像ユニット（上からＢＫ・Ｙ・Ｃ・Ｍ）
１０４    オイル塗布ユニット
１０５    排紙ユニット
１０６    定着ユニット
１０７    結像レンズ
１０８    書き込みユニット
１０９    ポリゴンミラー
１１０    帯電チャージャー
１１１    本体給紙トレイ
１１２    給紙コロ
１１３    二次転写ユニット
１１４    ミラー
１１５    ポリゴンモータ
２００    プロセスカートリッジ
２０１    感光体ベルト
２０２    中間転写ベルトクリーニング
２０３    中間転写ベルト
２０４    帯電チャージャー
２０５    廃トナーボトル
２０６    感光体ベルトクリーニング
２０７    廃トナーボトル
３０１    原稿読み取り部
３０２    入力画像処理部
３０３    制御部
３０４    書き込み制御部
３０５    画像形成・画像転写部
３０６    画像印字部
３０７    線速についての補正情報
３０８    補正情報読み取り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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