(57)【要約】【課題】  複数色の画像を転写媒体に重ねて転写する方式において各色の画像の位置合わせを高精度に行い得る少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法を提供することを目的としている。【解決手段】  少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法において、前記プロセスカートリッジは製造時あるいは組み付け時に生じた機械的ばらつきおよび精度等の色ずれに関する情報が記憶されたメモリを有し、前記プロセスカートリッジ交換時に前記前記メモリ情報を読み取り装置本体メモリの色ずれに関する情報情報と組み合わせて演算処理し、その結果レジスト調整が可能なプロセスカートリッジであることが確認された場合、プロセスカートリッジの初期化動作を行うことを特徴とする。【選択図】  図１０
2006171634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法において、前記プロセスカートリッジは色ずれに関する情報が記憶されたメモリを有し、前記プロセスカートリッジ交換時に前記前記メモリ情報を読み取り装置本体メモリの色ずれに関する情報と組み合わせて演算処理し、その結果レジスト調整が可能なプロセスカートリッジであることが確認された場合、プロセスカートリッジの初期化動作を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記プロセスカートリッジのメモリの読み込みを無線により行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記プロセスカートリッジのメモリの読み込みを有線で行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記プロセスカートリッジの交換を電源オフ時には禁止することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により像担持体に静電潜像を形成し、所望の出力画像を得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置において、像担持体である感光体ドラム及びその周辺の帯電デバイス、現像デバイス、クリーニングデバイス等をユニット化し（以下、ユニット化されたものをプロセスカートリッジという。）、装置本体から着脱可能とし、ユーザ等による消耗品の交換を容易としたものが開発されている。
【０００３】
また、画像のカラー化に伴って、画像形成がなされる画像形成ステーションを複数備えて、シアン像、マゼンタ像、イエロー像およびブラック像の各色像をそれぞれの感光体上に形成し、各感光体の転写位置にて転写媒体に各色像を重ねて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置が提案されている。このようなタンデム方式のカラー画像形成装置は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するために、高速化には非常に有利である。しかし、タンデム方式の画像形成装置では、異なる画像形成部で形成された各画像の位置合わせ(レジストレーション)をいかに良好に行うかという問題が非常に大きい。なぜならば、転写媒体に転写された４色の画像形成位置のずれは、最終的に色ずれとしてまたは色調の変化として現れてしまうからである。
【０００４】
タンデム方式のカラー画像形成装置において、その色ずれ防止方法が特開２０００−２５０２８５号公報に記載されている。この発明では、それぞれ独立の駆動モータを備えた４つの感光体上に、各々レジストレーションパターンを作像し、中間転写ベルト上に重ねて転写する。中間転写ベルト上のパターンをＣＣＤセンサによって読み取った情報から、設定値に対する各色の位置ずれ量を算出するというこれまで多く用いられている方法に加えて、ＣＣＤセンサから読み取った情報からさらに、フィルタをかけることで感光体の偏心情報を抽出でき、さらに高精度に色ずれ防止ができるとしている。
【特許文献１】特開２０００−２５０２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した前者の公報に開示されている画像形成装置では、各画像形成ステーションにおける感光体の偏心以外にも感光体径のばらつきや感光体組み付けにおける機械的な精度なども全て色ずれとして現れてくるために、一つ一つの寄与を分離して補正を行うには非常に困難であることが予想される。
【０００６】
本発明は、前記従来技術のもつ課題を解決した、複数色の画像を転写媒体に重ねて転写する方式において各色の画像の位置合わせを高精度に行い得る少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本第１発明は、少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法において、前記プロセスカートリッジは製造時あるいは組み付け時に生じた機械的ばらつきおよび精度等の色ずれに関する情報が記憶されたメモリを有し、前記プロセスカートリッジ交換時に前記前記メモリ情報を読み取り装置本体メモリの色ずれに関する情報情報と組み合わせて演算処理し、その結果レジスト調整が可能なプロセスカートリッジであることが確認された場合、プロセスカートリッジの初期化動作を行うことを特徴とする。
【０００８】
本第２発明は、本第１発明の画像形成方法において、前記プロセスカートリッジのメモリの読み込みを無線により行うことを特徴とする。
【０００９】
本第３発明は、本第１発明の画像形成方法において、前記プロセスカートリッジのメモリの読み込みを有線で行うことを特徴とする。
【００１０】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの発明の画像形成方法において、前記プロセスカートリッジの交換を電源オフ時には禁止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
少なくとも像担持体を備えたプロセスカートリッジを用いる画像形成方法において、前記プロセスカートリッジは製造時あるいは組み付け時に生じた機械的ばらつきおよび精度等の色ずれに関する情報が記憶されたメモリを有し、前記プロセスカートリッジ交換時に前記前記メモリ情報を読み取り装置本体メモリの情報と組み合わせて演算処理し、その結果レジスト調整が可能なプロセスカートリッジであることが確認された場合、プロセスカートリッジの初期化動作を行う構成により、プロセスカートリッジ側の色ずれ情報と装置本体側の色ずれ情報を合わせて演算するので精度の高い色ずれ情報が得られ高画質のカラー画像を得ることができる。
プロセスカートリッジのメモリの読み込みを無線により行う構成により、プロセスカートリッジの装置本体への装着と同時にプロセスカートリッジの色ずれ情報を読み取ることができ、装置本体側の色ずれ情報との組合せ演算が素早くできる。
プロセスカートリッジのメモリの読み込みを有線で行う構成により、プロセスカートリッジの装置本体への装着と同時にプロセスカートリッジの色ずれ情報を読み取ることができ、装置本体側の色ずれ情報との組合せ演算が素早くできる。
プロセスカートリッジの交換を電源オフ時には禁止する構成により、電源オン毎に演算処理しなくてもよく、ユーザフレンドリーな装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の画像形成方法に用いるカラー画像形成装置の１実施形態の全体構成を示す図である。なお、以下の説明において、各図面間で同一番号を付して説明を省略する場合がある。本実施形態は転写ベルトとして中間転写ベルトを用いた例である。
【００１３】
図１において、本実施形態の画像形成装置１は、ハウジング本体２を備え、ハウジング本体２内には、画像形成ユニット６、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、さらに、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６および給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１４】
転写ベルトユニット９は、駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に当接されるクリーニング手段１７とを備え、従動ローラ１５および中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施形態においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。
【００１５】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０に対向して１次転写部材２１が弾性力で当接され、１次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。
【００１６】
転写ベルトユニット９の支持フレームには、駆動ローラ１４に近接してレジストセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００１７】
画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段２３および現像手段２４を有している。なお、現像手段２４は、画像形成ステーションＫのみに図番を付けて他の画像形成ステーションについては構成が同一のため図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。
【００１８】
そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。
【００１９】
現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１および像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。トナーは一成分非磁性トナーからなる負帯電トナーである。トナー供給ローラ３１と現像ローラ３３は同方向に回転する。
【００２０】
像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３および供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００２１】
給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４および中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００２２】
二次転写ユニット１１は、二次転写ローラ１９を備え、常時は、二次転写ローラ１９が中間転写ベルト１６および駆動ローラ１４に押圧可能にされている。
【００２３】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有し、記録媒体に２次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス、画像形成ユニット６および中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００２４】
図２は、各画像形成ステーションに交換可能に装着されるプロセスカートリッジ５０の装置本体への取り付け状態を示す図である。この実施形態に示されるプロセスカートリッジ５０は、中央部に感光体ドラム５１を備え、感光体ドラム５１の一方の端部に駆動力が伝達される雌カップリング５２を備え、他方の端部には、装置本体に位置決めするための複数の位置決めピン５３と、メモリ等が内蔵された電子モジュール５４を備える。装置本体のリア側５５には、感光体ギア５６が配置され、感光体ギア５６に、プロセスカートリッジ５０の雌カップリング５２と係合する雄カップリング５７が形成され、感光体ドラム５１に回転力を伝達する。装置本体のフロント側５８には、感光体ドラム５１の他方の端部に形成した位置決めピン５３が挿入する位置決め孔５９が形成され、さらに、電子モジュール５４と対向する位置にコネクター或いは送受信ユニットが配置される。電子モジュール５４は、プロセスカートリッジ５０の製造時あるいは組み付け時に生じた機械的なばらつきおよび精度等の色ずれ情報を記憶したメモリを備える。装置本体に配置されたコネクター或いは送受信ユニットは、有線或いは無線で装置本体のＣＰＵと連結されている。装置本体のＣＰＵには、カップリング５７の位置誤差、位置決め孔５９の位置誤差、露光位置誤差等の色ずれ情報を記憶したメモリを備え、さらにプロセスカートリッジ５０の電子モジュール５４に内蔵されたメモリの色ずれ情報と本体側のメモリの色ずれ情報を組み合わせて演算する演算装置を備える。さらに、装置本体には、感光体ドラム５１に対応する位置に像書込手段としての有機ＥＬラインヘッド６０が配置される。
【００２５】
図３は、本発明のプロセスカートリッジ５０の装置本体への装着方法を示す図である。プロセスカートリッジ５０を軸方向に移動して装置本体に装着する。
【００２６】
図４は、装置本体に装着されたプロセスカートリッジ５０の装着異常を示す図である。１番上のプロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５１が副走査方向にずれて装着され、上から２番目のプロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５１がねじれて装着されている。このような装着異常は、プロセスカートリッジ５０の持つ誤差と装置本体が持つ誤差が合算されて発生する。
【００２７】
図５（ａ）（ｂ）は、有線型の電子モジュール５４の装置本体への装着状態を示す図である。この場合、電子モジュール５４は電極６４を備え、装置本体のフロント側５８にはコネクター６２が配置され、プロセスカートリッジ５０の装置本体への装着により電極６４がコネクター６２に挿入され、装置本体のＣＰＵと電子モジュール５４内のメモリが有線で連結される。
【００２８】
図６（ａ）（ｂ）は、無線型の電子モジュール５４の装置本体への装着状態を示す図である。この場合、電子モジュール５４は送信手段を備え、装置本体のフロント側５８には送受信ユニット６３が配置され、プロセスカートリッジ５０の装置本体への装着により電子モジュール５４と送受信ユニット６３が近接する位置になる装置本体のＣＰＵと電子モジュール内のメモリが無線で連結される。
【００２９】
図７は、有線型の電子モジュール５４の内部を示す図である。有線型の電子モジュール５４内には、プロセスカートリッジ５０の製造時あるいは組み付け時に生じた機械的なばらつきおよび精度等の色ずれ情報を記憶したＲＯＭと、装置本体のコンピュータからの指令で書込・消去が可能なＥＥＰＲＯＭと制御回路を備え、制御回路は有線で信号・電源供給され、さらに制御回路はＧＮＤと連結する。
【００３０】
図８は、無線型の電子モジュール５４の内部を示す図である。無線型の電子モジュール５４内には、プロセスカートリッジ５０の製造時あるいは組み付け時に生じた機械的なばらつきおよび精度等の色ずれ情報を記憶したＲＯＭと、装置本体のコンピュータからの指令で書込・消去が可能なＥＥＰＲＯＭと制御回路を備え、制御回路は送受信用アンテナに連結され、送受信用アンテナが装置本体のフロント側５８に配置された送受信ユニット６３を介して装置本体内のＣＰＵと連結する。
【００３１】
本発明においては、プロセスカートリッジ５０の交換を電源オフ時にはできないような手段を講じる。演算は、プロセスカートリッジが交換時装置本体に装着されたことを確認して演算がなされるため、電源オン毎に演算する必要がないため、ユーザフレンドリーな装置とすることができる。
【００３２】
図９は、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのプロセスカートリッジ５０と装置本体との電気構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１０は、本発明のレジスト補正のフローチャートを示す図である。本発明においては、プロセスカートリッジ５０の交換は電源オフ時には出来ないようになっている。電源オン時に、プロセスカートリッジ５０が装置本体に装着されたのを確認する。次いで、プロセスカートリッジ５０の電子モジュール５４内のメモリから色ずれ情報を読み出す。続いて、装置本体のメモリから色ずれ情報を読み出し、２つの色ずれ情報を合成して演算し、色ずれ補正量を算出する。算出された色ずれ補正量が補正可能範囲内かどうかを判定する。判定の結果がＹＥＳであれば、プロセスカートリッジの初期化シーケンスを実施し、判定結果がＮＯであれば、表示パネルに警告表示する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：画像形成装置
２：ハウジング本体
９：転写ベルトユニット
１０：給紙ユニット
１１：二次転写ユニット
１２：定着ユニット
１３：記録媒体搬送手段
１４：転写ベルト駆動ローラ
１５：従動ローラ
１６：中間転写ベルト
１７：クリーニング手段
１８：テストパターンセンサ
１９：二次転写ローラ
２０：像担持体
２１：１次転写部材
２２：帯電手段
２３：像書込手段
２４：現像手段
２６：トナー貯留容器
２７：トナー貯留部
２９：トナー攪拌部材
３０：仕切部材
３１：トナー供給ローラ
３２：ブレード
３３：現像ローラ
３４：規制ブレード
３５：給紙セット
３６：ピックアップローラ
３７：レジストローラ対
３９：排紙ローラ対
４０：両面プリント用搬送路
４５：加熱ローラ
４６：加圧ローラ
４７：ベルト張架部材
４９：耐熱ベルト
５０：プロセスカートリッジ
５１：感光体ドラム
５２：雌カップリング
５３：位置決めピン
５４：電子モジュール
５５：装置本体リア側
５６：感光体ギア
５７：雄カップリング
５８：装置本体フロント側
５９：位置決め孔
６０：読み取りヘッド
６１：有機ＥＬラインヘッド
６２：コネクター
６３：送受信ユニット
６４：電極
【図１】
2006171634.tif 000003
【図２】
2006171634.tif 000004
【図３】
2006171634.tif 000005
【図４】
2006171634.tif 000006
【図５】
2006171634.tif 000007
【図６】
2006171634.tif 000008
【図７】
2006171634.tif 000009
【図８】
2006171634.tif 000010
【図９】
2006171634.tif 000011
【図１０】
2006171634.tif 000012