JP4413092B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式のカラー複写機，カラープリンタ，カラーファクシミリ装置，カラー複合機等の各種画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として、像担持体（感光体）に対して帯電，露光，現像，転写を含む電子写真プロセスを実行する各種プロセス機器を有するプロセスカートリッジを画像形成装置本体（装置本体）に着脱可能に備えたものがある。
このような画像形成装置においては、画像品質を維持するため、画像形成動作の開始に先立ち、電位センサ，トナー濃度センサ，トナー付着量センサ，色調センサ，トナー飛散量検知センサなど、種々のプロセス制御状態検知センサの検知結果に応じてプロセス制御（プロセスコントロール）を行っている。

ここで、プロセスコントロールとは、例えば経時的な露光ユニットの光量低下，光学ユニットを構成する光学部品の汚れ，帯電部や転写部の出力変動，感光体の感度や残留電位等の変動などによる静電潜像の電位変動を電位センサで検知し、帯電，露光，現像，転写の各プロセスにフィードバックして各特性値を制御することにより、常に安定した画像を得ることである。

ところで、この種の画像形成装置として、複数個の感光体（第１の像担持体）上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像を中間転写体（第２の像担持体）上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる複数個の１次転写部（１次転写手段）と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する２次転写部（２次転写手段）と、１次転写部および２次転写部に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源部（高圧電源手段）とを一体化したプロセスカートリッジを着脱可能に備えたカラー画像形成装置がある。

あるいは、感光体上に順次形成される各単色トナーによる単色画像を中間転写体上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる１次転写部と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する２次転写部と、１次転写部および２次転写部に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源部とを一体化したプロセスカートリッジを着脱可能に備えたカラー画像形成装置もある。
なお、上述のような各カラー画像形成装置ではいずれも、２次転写部を、２次転写ローラと、中間転写体である中間転写ベルトを張架する複数のローラのいずれか（２次転写対向ローラ）とによって構成しているものとする。

上述したようなカラー画像形成装置において、従来から、２次転写の抵抗変動差から起きる２次転写不良や異常放電の防止策として、プロセスコントロール時に、２次転写の出力電流と出力電圧を検出して２次転写の抵抗値を求め、その抵抗値から２次転写の出力電流の目標値を決定する技術（プロセス仕様）がある。２次転写の抵抗体としては、例えば中間転写ベルト，２次転写ローラ，２次転写対向ローラの３つがある。抵抗変動差の要因としては、各々の抵抗値のばらつきが大きく、３つの合成抵抗値の積み上げ抵抗公差が大きくなってしまう事が挙げられる。定電流制御の２次転写バイアスの場合、抵抗値が小さければ出力電圧がねらい（目標値）に対して小さくなって転写不良が、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がそれぞれ発生することがある。

しかしながら、上述した技術を利用する画像形成装置では、以下の問題がった。
すなわち、２次転写の出力電流と出力電圧を画像形成装置本体側でアナログ信号として検出するため、外来ノイズに弱く、誤検知等により正確な検出を行えない場合があり、２次転写の抵抗変動差から起きる２次転写不良および異常放電を確実に防止することができなかった。また、２次転写の出力電流と出力電圧を検出するため、高圧電源部の回路構成が複雑化し、コスト高となる。さらに、２次転写の出力電流と出力電圧の検出をプロセスコントロール時に行うため、プロセスコントロール時間が増大する。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、２次転写の抵抗値を容易且つ正確に求め、２次転写の抵抗変動差から起きる２次転写不良および異常放電を確実に防止できるようにすることを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、複数個の第１の像担持体上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像あるいは１個の第１の像担持体上に順次形成される各単色トナーによる単色画像を、１個の第２の像担持体上に順次転写して該各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる１次転写手段と、該手段によって上記第２の像担持体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する、２次転写ローラと２次転写対向ローラからなる２次転写手段と、上記１次転写手段および上記２次転写手段に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源手段とを備える画像形成装置であって、上記２次転写ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該２次転写ローラの端部の側面に取り付けられた第１の電子タグ（ＩＣタグ）と、上記２次転写対向ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該２次転写対向ローラの端部の側面に取り付けられた第２の電子タグと、上記第２の像担持体の抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該第２の像担持体の内側に取り付けられた第３の電子タグと、無線通信用のアンテナを搭載したリーダ／ライタと、上記２次転写ローラ，上記２次転写対向ローラ，および上記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を上記リーダ／ライタによって読み込む情報読込手段と、該手段によって読み込まれた情報に基づいて、上記２次転写ローラ，上記２次転写対向ローラ，および上記第２の像担持体の各抵抗値の合計値である２次転写合成抵抗値を演算する２次転写合成抵抗値演算手段とを設けたものである。

なお、上記２次転写合成抵抗値演算手段によって演算された２次転写合成抵抗値に基づいて、上記２次転写ローラおよび上記２次転写対向ローラによる２次転写の出力電流の目標値を決定する目標値決定手段を設けるとよい。

また、上記２次転写合成抵抗値演算手段によって演算された２次転写合成抵抗値が予め設定された仕様範囲外の場合に、エラー情報を表示するエラー情報表示手段を設けてもよい。
さらに、上記情報読込手段が、外部からの指示により、上記プロセスカートリッジ内の上記２次転写ローラ，上記２次転写対向ローラ，および上記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を読み込むようにすればよい。
あるいは、上記１次転写手段，上記２次転写手段，および上記第２の像担持体を設けたプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に備え、上記情報読込手段が、上記プロセスカートリッジを取り外す際に開ける必要があるドアが閉じられたことを検知した場合に、上記２次転写ローラ，上記２次転写対向ローラ，および上記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を読み込むようにしてもよい。

この発明によれば、２次転写手段の２次転写ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとからなる、その２次転写ローラの端部の側面に取り付けられた第１の電子タグと、２次転写手段の２次転写対向ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとからなる、その２次転写対向ローラの端部の側面に取り付けられた第２の電子タグと、第２の像担持体の抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとからなる、その第２の像担持体の内側に取り付けられた第３の電子タグとを設け、それらの電子タグ内の情報を読み込み、その読み込んだ２次転写ローラ，２次転写対向ローラ，および第２の像担持体の各抵抗値の情報に基づいて、その各抵抗値を合計した２次転写合成抵抗値を演算するので、その演算を、各電子タグの脱着作業による損傷から１次転写および２次転写の各転写プロセスに影響を及ぼすことがなく、容易且つ正確に行うことができる。そして、演算した２次転写合成抵抗値に基づいて２次転写出力電流（又は出力電圧）の目標値を決定することにより、２次転写の抵抗変動差から起きる２次転写不良および異常放電を確実に防止することが可能になる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図２は、この発明による画像形成装置の一実施例であるカラー複写機の内部構成例を示す構成図である。
このカラー複写機は、タンデム型間接転写方式の電子写真装置であり、複写機本体（装置本体）１の下部に用紙Ｐを積載する複数段（この例では４段）の給紙カセット２２を備えた給紙バンク（給紙部）２を、上部に原稿を自動的にコンタクトガラス３１（図２）上に給送する自動原稿給送部（以下「ＡＤＦ」という）３を、中央部にプリンタ部（画像形成部）２０をそれぞれ配置している。なお、給紙バンク２には、必要に応じて別の給紙部を増設することも可能である。

ＡＤＦ３の手前側の複写機本体１の上面に、図示しない操作部が設けられており、そこにはコピー動作を開始するためのスタートキーや、コピー枚数等をセットするためのテンキー、両面モード（用紙の表裏両面に画像を形成するモード）を含む各種モード，用紙サイズ，コピー濃度等を選択するキー、各種の表示を行う液晶表示器などを備えている。
プリンタ部２０の上方には原稿画像を読み取るスキャナ部２３を、そのプリンタ部２０の図２で左側には排紙トレイ（排紙収納部）２４をそれぞれ設けており、その排紙トレイ２４には画像形成された用紙Ｐが排紙収納される。

プリンタ部２０には、それぞれ表面（但し予め帯電されている）が露光されて静電潜像が形成される複数の第１の像担持体となるドラム状の感光体（以下「感光体ドラム」という）２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ（以下総称して「感光体ドラム２６」ともいう）と、その各感光体ドラム２６の表面に形成された静電潜像をそれぞれ各色のトナーで可視像化して単色のトナー画像（以下「単色画像」という）を形成する各現像部６３と、その各感光体ドラム２６上に形成された各単色画像が順次１次転写されることによって４色重ねの合成カラー画像が形成される第２の像担持体であるベルト状の中間転写体（以下「中間転写ベルト」という）２５とが設けられており、その中間転写ベルト２５は矢示Ａ方向に回動するようになっている。

図２に示した各感光体ドラム２６（２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）のそれぞれの回りには、その各感光体ドラム２６の表面を一様に帯電処理する各帯電部６２と、その各感光体ドラム２６上の単色画像（可視像）を中間転写ベルト２５に１次転写した後に各感光体ドラム２６上に残った未転写トナー（残留トナー）を除去回収するクリーニング処理を行う各感光体クリーニング部６４とをそれぞれ設けている。
このプリンタ部２０の上部には、そのプリンタ部２０の各感光体ドラム２６上のそれぞれ露光位置（帯電面）に、それぞれ各色の画像情報に対応したレーザ光を照射してそこに静電潜像を形成する露光部７を設けている。

また、プリンタ部２０の用紙搬送上流側にレジスト部を構成するレジストローラ３３を、そのプリンタ部２０の用紙搬送下流側に定着部２８をそれぞれ設け、そのレジストローラ３３により用紙のスキュー補正を行うと共に、その用紙を感光体ドラム２６上のトナー画像とタイミングをとって、中間転写ベルト２５と２次転写ローラ５３との間の２次転写部へ向けて給送するようにしている。そして、その２次転写部で、中間転写ベルト２５上に担持した合成カラー画像を給紙バンク２内のいずれかの給紙トレイ２２あるいは手差し給紙トレイ７０から給紙した用紙Ｐに順次２次転写し、その合成カラー画像を定着部２８で熱と圧力とを加えて定着する。その定着部２８の下流側には、定着部２８を通過した用紙を排紙トレイ２４上に排出する排紙ローラ４１を設けている。

さて、いま、このカラー複写機を用いてコピーをとるときは、ユーザがＡＤＦ３の原稿台上に原稿をセットする。または、ＡＤＦ３を開いてスキャナ部２３のコンタクトガラス３１上に原稿をセットし、ＡＤＦ３を閉じてそれで押さえる。
そして、操作部上のスタートキーを押すと、カラー複写機は次のような動作を行う。
すなわち、まず、ＡＤＦ３の原稿台に原稿がセットされている場合には、その原稿をコンタクトガラス３１上へ自動給送した後、コンタクトガラス３１上に直接原稿がセットされている場合には、直ちに、スキャナ部２３を駆動し、第１走行体３２ａおよび第２走行体を図２で左右方向に往復移動させる。

そして、第１走行体３２ａで原稿照明用の光源を点灯させると共に原稿面からの反射光を更に反射して第２走行体３２ｂに向け、第２走行体３２ｂのミラーで反射して結像レンズ３４を通してＣＣＤ（読み取りセンサ）３５に入れ、原稿の画像を読み取る。このとき、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色分解光毎に光電変換され、電気的なＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が出力される。そのＲＧＢ画像信号はデジタル化されて画像処理がなされ、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の画像信号として露光部７へ送られ、その内部のレーザダイオードのＰＭ，ＰＷＭ変調によって原稿画像に対応するレーザ光が射出される。そして、そのレーザ光により、図示しないポリゴンミラーやレンズを介して各感光体ドラム２６の帯電面（帯電部６２による）が露光され、そこに静電潜像が形成される。

また、スタートキーの押下により、図示しない駆動モータによって駆動ローラ５１を回転駆動して他のローラ５２，５３を従動回転させ、中間転写ベルト２５を回動させる。同時に、プリンタ部２０で各感光体ドラム２６を回転させて各感光体ドラム２６上の静電潜像にそれぞれ各現像部６３によりＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各単色トナーを付着させ、各単色のトナー画像（単色画像）を形成する。
そして、中間転写ベルト２５の回動とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト２５上に４色重ねの合成カラー画像を形成する。

すなわち、最初に感光体ドラム２６Ｙ上のＹ画像（イエロー色の画像）を図２の矢示Ａ方向に回動している中間転写ベルト２５上に１次転写ローラ６５により１次転写し、次にそのＹ画像が感光体ドラム２６Ｍの位置まで移動したときに、そこにＭ画像（マゼンタ色の画像）を重ね合わせて１次転写ローラ６５により１次転写する。そのＭ画像を転写した部分が感光体ドラム２６Ｃの位置まで移動したときに、そこにＣ画像（シアン色の画像）を重ね合わせて１次転写ローラ６５により１次転写し、更にそのＣ画像を転写した部分が感光体ドラム２６Ｋの位置まで移動したときに、そこにＫ画像（ブラック色の画像）を重ね合わせて１次転写ローラ６５により１次転写する。

そして、そのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色を重ね合わせた合成カラー画像が中間転写ベルト２５の回動により、その内側に位置する２次転写ローラ５３と外側に位置する２次転写対向ローラ５４との間の２次転写位置まで移動すると、そのタイミングに一致するように同期がとられて給送された用紙（記録紙）に、２次転写ローラ５３により一括転写する。
このように、このカラー複写機は、中間転写ベルト２５が１回動して１つの合成カラー画像を形成する作像プロセスを行う。
そして、その中間転写ベルト２５上の４色重ねの合成カラー画像が用紙に一括転写された後は、その中間転写ベルト２５上に残留する未転写トナーが中間転写クリーニング部（ベルトクリーニング部）５５により除去回収される。

合成カラー画像が定着されて定着部２８を通過した用紙は、片面モード（用紙の片面にのみ画像を形成するモード）が設定されている場合には、排紙ローラ４１により排紙トレイ２４に排出される。
また、両面モードが設定されている場合には、定着部２８と排紙ローラ４１との間の搬送経路上に設けている分岐爪４３により、用紙がプリンタ部２０の下側に配設している両面部２９に送り込まれ、それが反転されて再びレジストローラ３３に搬送され、今度は裏面（第２面）に合成カラー画像が形成された後に排紙ローラ４１により排紙トレイ２４上に排出される。

一方、用紙を給送する給紙バンク２には、各給紙段ごとに給紙部４がそれぞれ設けられている。
その各給紙段の給紙部４は、用紙Ｐを積載する底板５と、その底板５に積載された用紙Ｐを同図で反時計回り方向に回転することにより給送するピックアップコロ６と、そのピックアップコロ６により給送された用紙Ｐが複数枚であったときにはそれを１枚に分離するフィードコロとリバースコロとからなる分離手段８とを備えている。
この給紙部４からの給送は、給紙トレイ２２の底板５上に収納した未使用の用紙Ｐが、その底板５が上昇側に回動することにより最上位に位置する用紙がピックアップコロ６に当接する位置まで上昇し、その状態でピックアップコロ６が回転することにより給紙トレイ２２から送り出される。

そこで、用紙Ｐが２枚以上送り出されたときには、それが分離手段８によって１枚に分離される。そして、その用紙Ｐが、停止状態にあるレジストローラ３３へ搬送され、そこで一旦停止されて、その先端と中間転写ベルト２５上の合成カラー画像との位置関係が正確に一致するタイミングで、そのレジストローラ３３が回転を開始することによりプリンタ部２０に向けて搬送される。以下、上述したプロセスを経て画像形成が行われ、それが排紙トレイ２４に排出される。

このように、このカラー複写機は、原稿を走査してその画像を読み取り、その画像情報をデジタル化して用紙に画像を形成するデジタル複写機としての機能の他に、図示しない制御部により原稿の画像情報を遠隔地との間で授受するファクシミリ装置としての機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するプリンタとしての機能も有する多機能の画像形成装置である。そして、どの機能によって形成した画像も、全て一つの排紙トレイ２４に排出される。

次に、プリンタ部２０について、図３を参照して具体的に説明する。
図３は、プリンタ部２０の構成を詳細に示す構成図である。
プリンタ部２０は、前述したように、各感光体ドラム２６の回りにそれぞれ、帯電部６２，現像部６３，１次転写ローラ（１次転写部）６５，および感光体クリーニング部６４を設け、フルカラーの画像形成を行うために、各感光体ドラム２６上にそれぞれ各色に対応する静電潜像を形成し、その各静電潜像にそれぞれ各色のトナーを付着してトナー画像を形成し、その各色のトナー画像を各１次転写部６５によって中間転写ベルト２５上に順次１次転写することにより、その中間転写ベルト２５上に４色重ねの合成カラー画像を形成するタンデム方式の画像形成部である。

各帯電部６２はそれぞれ、ローラ状の接触帯電部材（帯電ローラ）であり、対応する感光体ドラム２６に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム２６の表面を一様に帯電する。もちろん、ローラ状以外の接触帯電部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。
各現像部６３はそれぞれ、一成分現像剤を使用してもよいが、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブに二成分現像剤を供給付着させる攪拌部と、その現像スリーブに付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体ドラム２６に転移する現像部とによって構成し、その現像部より攪拌部を低い位置とする。

各１次転写ローラ６５はそれぞれ、ローラ状の接触転写部材であり、対応する感光体ドラム２６上の単色画像を中間転写ベルト２５上に１次転写する。もちろん、ローラ状以外の接触転写部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで１次転写を行うこともできる。
各感光体クリーニング部６４はそれぞれ、対応する感光体ドラム２６上に残留する未転写トナーを除去回収する。

中間転写ベルト２５は、駆動ローラ５１と従動ローラ５２と２次転写ローラ５３と間に張架され、Ａ方向に回動可能となっている。
この中間転写ベルト２５の従動ローラ５２と２次転写ローラ５３との間に架け渡された部分の表面上には、中間転写クリーニング部５５を設けている。
また、各１次転写ローラ６５，２次転写ローラ５３，および中間転写クリーニング部５５にはそれぞれ、高圧電源部（高圧電源手段）５７が接続されている。

２次転写ローラ５３は、２次転写対向ローラ５４と共に２次転写部を構成するローラ状の接触転写部材であり、中間転写ベルト２５上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する。もちろん、ローラ状以外の接触転写部材あるいは非接触のスコロトロンチャージャで２次転写を行うこともできる。
中間転写体クリーニング部５５は、中間転写ベルト２５による画像転写後にその表面に残留する未転写トナーを除去回収する。

高圧電源部５７は、各感光体ドラム２６上に形成された単色画像を中間転写ベルト２５上に１次転写するために、所定のバイアス電圧を各１次転写ローラ６５に印加する１次転写プロセスを行う。また、中間転写ベルト２５上に形成された合成カラー画像を用紙上に２次転写するために、所定のバイアス電圧を２次転写ローラ５３に印加する２次転写プロセスを行う。さらに、また、中間転写ベルト２５上に残留する未転写トナーを除去するため、所定のバイアス電圧を中間転写クリーニング部５５に印加する。

ここで、高圧電源部５７による１，２次転写プロセスについて、もう少し詳しく説明する。
高圧電源部５７は、各感光体ドラム２６上に形成された単色画像を中間転写ベルト２５上に１次転写する場合、マイナス（−）極性の単色画像（トナー画像）と反極性であるプラス（＋）極性のバイアス電圧を各１次転写ローラ６５に印加する。それによって、各感光体ドラム２６上にそれぞれ画像形成された単色画像が中間転写ベルト２５の内側から引き寄せられ、その中間転写ベルト２５上に転写される。

高圧電源部５７は、中間転写ベルト２５上に形成された合成カラー画像を用紙上に２次転写する場合、マイナス極性の合成カラー画像と同極性であるマイナス極性のバイアス電圧を２次転写ローラ５３に印加する。それによって、中間転写ベルト２５上に形成された合成カラー画像が中間転写ベルト２５の内側から押し出され、用紙上に転写される。つまり、この２次転写プロセスには、２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５を用いた押し出しバイアス方式を使用している。

ところで、このカラー複写機では、プリンタ部２０の一部をカートリッジ化したプロセスカートリッジ５０を複写機本体１に対して着脱可能に備えている。
そのプロセスカートリッジ５０は、上述した各１次転写ローラ６５と、２次転写ローラ５３と、中間転写体クリーニング部５５と、中間転写ベルト２５と、高圧電源部５７とを一体化したものである。

図１は、図３に示したプロセスカートリッジ５０の要部構成例を示す斜視図である。
このプロセスカートリッジ５０において、２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にはそれぞれＩＣチップとアンテナとから構成されるＩＣタグ（電子タグ）１００を取り付けている。このＩＣタグ１００は、２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５に対して脱着可能な構成とする。そのために、ＩＣタグ１００の取り付け面に、両面テープを貼り付けることとする。

２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４にＩＣタグ１００を取り付ける場合、それを各ローラ端部の側面部に取り付ける。中間転写ベルト２５にＩＣタグ１００を取り付ける場合、それをベルトの内側に取り付ける。これらのＩＣタグ１００の取り付け場所は、ＩＣタグ１００の脱着作業による損傷から１次転写，２次転写の各転写プロセスに影響を及ぼさないことを考慮している。

例えば、中間転写ベルト２５の表面側にＩＣタグ１００を取り付けた場合、その表面には単色画像が形成されるため、ＩＣタグ１００の脱着作業による中間転写ベルト２５の損傷からスジ等の画像品質に悪影響を及ぼすこととなる。
また、２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４の表面にＩＣタグ１００を取り付けた場合、その表面は２次転写プロセス用のバイアス電圧が印加されるため、ＩＣタグ１００の脱着作業による２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４の損傷から転写不良等の画像品質に悪影響を及ぼすこととなる。

図４は、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にそれぞれ設けたＩＣタグ１００および複写機本体１側に設けた制御系の概略構成例を示すブロック図である。
この実施例のカラー複写機では、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５の各抵抗値の情報を複写機本体１側に転送し、その各抵抗値の情報を複写機本体１内に記憶して後述する演算が可能な構成としている。

プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にそれぞれ設けているＩＣタグ１００は、ＩＣチップ１０１および無線通信用のアンテナ１０２等によって構成されている。
ＩＣチップ１０１は、不揮発性メモリを内蔵しており、そこに２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５の各抵抗値の情報がそれぞれ記憶（格納）されている。
アンテナ１０２は、ＩＣチップ１０１に記憶されている情報を非接触式にて読み出すためのものである。

一方、複写機本体１は、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５の各抵抗値の情報を読み込めるように、外装部外側にＩＣタグのリーダ／ライタ２００を１個設けている。
ＩＣタグのリーダ／ライタ２００は、ＩＣタグ１００のＩＣチップ１０１に記憶されている情報を非接触式でリード／ライトできるように、無線通信用のアンテナ２０１を搭載している。
複写機本体１はまた、本体制御部３００を備えている。
この本体制御部３００は、ＣＰＵ３０１，ＲＯＭ３０２，およびＲＡＭ３０３等によって構成されている。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に格納されたプログラムやデータに従って動作して演算処理を行うなど、カラー複写機全体を統括的に制御する中央処理装置である。このＣＰＵ３０１が、上記プログラムやデータに従って動作することにより、情報読込手段，２次転写合成抵抗値演算手段，目標値決定手段，およびエラー情報表示手段としての機能を果たす。
ＲＯＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が実行するためのプログラムやデータを格納している読み出し専用メモリである。
ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１がデータ処理等を行う際に使用するワークエリアとして使用される読み書き可能なメモリである。

ここで、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００を複写機本体１に取り付けたリーダ／ライタ２００の予め定められた非接触距離仕様範囲まで近づけることにより、その各ＩＣタグ１００内のＩＣチップ１０１にそれぞれ記憶されている各抵抗値の情報を複写機本体１側の本体制御部３００のＣＰＵ３０１がＩＣタグのリーダ／ライタ２００によって読み込むことができる。
そして、その読み取った２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５の各抵抗値の情報を順次ＲＡＭ３０３に記憶した後、その各抵抗値の合計値である２次転写合成抵抗値を演算し、その演算した２次転写合成抵抗値に基づいて２次転写の出力電流の目標値を決定することができる。

次に、この実施例のカラー複写機における本体制御部３００のＣＰＵ３０１によるこの発明に係わる２次転写合成抵抗値の演算処理および２次転写の出力電流の目標値の決定処理について具体的に説明する。なお、従来の２次転写合成抵抗値の演算処理についても簡単に説明するが、その際に説明の都合上、実施例と対応する箇所は同一符号を用いることとする。
図５は、複写機本体１側の本体制御部３００および高圧電源部５７の構成例を示すブロック図である。なお、破線で示す２次転写出力電圧検出部は実際には存在しない。これは、従来設けられていたものであり、この実施例を従来と比較して説明するために図示している。

高圧電源部５７は、高圧の２次転写出力を行うために、昇圧回路を構成する駆動トランス３５１を設けている。
２次転写出力は電流基準の定電流制御方式とし、高圧電源部５７内の２次転写出力電流検出部３５２で２次転写出力電流を検出し、駆動制御部３５３にフィードバックしている。
駆動制御部３５３は、本体制御部３００より受信したＰＷＭ信号が示すＰＷＭデューティ値（PWM DUTY）を２次転写出力電流の目標値として、フィードバックされた２次転写出力電流検出値と比較して演算を行い、電流制御を行う。
なお、従来は、２次転写出力電圧検出部３５４で２次転写の出力電圧を検出して、本体制御部３００に２次転写出力帰還電圧としてフィードバックするようにしている。

ＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流値との関係の一例を図６に示す。
この図を見て分かるように、例えば、ＰＷＭデューティ値がＰ１〔％〕の時には２次転写出力電流値はＩ１〔μＡ〕、ＰＷＭデューティ値がＰ２〔％〕の時には２次転写出力電流値はＩ２〔μＡ〕、ＰＷＭデューティ値がＰ３〔％〕の時には２次転写出力電流値はＩ３〔μＡ〕、ＰＷＭデューティ値がＰ４〔％〕の時には２次転写出力電流値はＩ４〔μＡ〕といった関係になる。

上記２次転写出力電圧と２次転写出力帰還電圧との関係の一例を図７に示す。
この図を見て分かるように、例えば、２次転写出力電圧がＫＶ１〔ＫＶ〕の時には２次転写出力帰還電圧はＶ１〔Ｖ〕、２次転写出力電圧がＫＶ２〔ＫＶ〕の時には２次転写出力帰還電圧はＶ２〔Ｖ〕、２次転写出力電圧がＫＶ３〔ＫＶ〕の時には２次転写出力帰還電圧はＶ３〔Ｖ〕、２次転写出力電圧がＫＶ４〔ＫＶ〕の時には２次転写出力帰還電圧はＶ４〔Ｖ〕といった関係になる。

上記２次転写出力帰還電圧とＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流との関係の一例を図８に示す。
この図を見て分かるように、例えば、２次転写出力帰還電圧Ｖ〔Ｖ〕がＶ１＜Ｖ＜Ｖ２の範囲内の時には、ＰＷＭデューティ値はＰ３〔％〕，２次転写出力電流はＩ３〔μＡ〕、２次転写出力帰還電圧Ｖ〔Ｖ〕がＶ２＜Ｖ＜Ｖ３の範囲内の時にはＰＷＭデューティ値はＰ２〔％〕，２次転写出力電流はＩ２〔μＡ〕、２次転写出力帰還電圧Ｖ〔Ｖ〕がＶ３＜Ｖ＜Ｖ４の範囲内の時にはＰＷＭデューティ値はＰ１〔％〕，２次転写出力電流はＩ１〔μＡ〕といった関係になる。

よって、従来のカラー複写機では、本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、図６〜図８に示した内容のソフトテーブルを用い、２次転写出力電流と２次転写出力電圧値との関係から２次転写の抵抗値を求め、その２次転写の抵抗値によって２次転写出力電流の目標値（ＰＷＭデューティ値）を決定する構成としている。

それに対し、この実施例のカラー複写機では、本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、上述したようにＩＣタグのリーダ／ライタ２００によってプロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００のＩＣチップ１０１からそれらの抵抗値の情報を直接読み込み、その各抵抗値の合計値である２次転写合成抵抗値を演算（算出）し、その演算した２次転写合成抵抗値に基づいて２次転写出力電流の目標値（ＰＷＭデューティ値）を決定する構成としている。

この場合の２次転写合成抵抗値とＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流との関係の一例を図９に示す。
この図を見て分かるように、例えば、２次転写合成抵抗値Ｒ〔ＭΩ〕がＲ１＜Ｒ＜Ｒ２の範囲内の時にはＰＷＭデューティ値はＰ３〔％〕，２次転写出力電流はＩ３〔μＡ〕、２次転写合成抵抗値Ｒ〔ＭΩ〕がＲ２＜Ｒ＜Ｒ３の範囲内の時にはＰＷＭデューティ値はＰ２〔％〕，２次転写出力電流はＩ２〔μＡ〕、２次転写合成抵抗値Ｒ〔ＭΩ〕がＲ３＜Ｒ＜Ｒ４の範囲内の時にはＰＷＭデューティ値はＰ１〔％〕，２次転写出力電流はＩ１〔μＡ〕といった関係になる。

よって、この実施例のカラー複写機では、本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、２次転写合成抵抗値を演算した後、図９に示した内容のソフトテーブル（ＲＯＭ３０２に予め記憶されている）を用い、その２次転写合成抵抗値から２次転写出力電流の目標値（ＰＷＭデューティ値）を決定することができる。

ところで、本体制御部３００のＣＰＵ３０１は、演算した２次転写合成抵抗値が予め設定された仕様範囲外の場合には、２次転写出力を禁止し、図示しない操作部上にエラー情報を表示する。
例えば、演算した２次転写合成抵抗値ＲがＲ＜Ｒ１，Ｒ＞Ｒ４の場合には、図９に示すように、２次転写出力電流の目標値（ＰＷＭデューティ値）を０〔％〕固定として２次転写出力を禁止し、２次転写合成抵抗値が仕様範囲外である旨、あるいは２次転写合成抵抗値が仕様範囲外のため２次転写出力を禁止した旨等を知らせるエラー情報を操作部上に表示する。

ここで、２次転写出力は定電流制御のため、演算した２次転写合成抵抗値ＲがＲ＜Ｒ１の時には、２次転写の出力電圧が低下するため、転写不良等により画像品質に悪影響を及ぼす可能性が高くなる。また、演算した２次転写合成抵抗値ＲがＲ＞Ｒ４の時には、２次転写の出力電圧が大きくなるため、異常放電等によって画像品質に悪影響を及ぼす可能性が高くなる。

次に、この実施例のカラー複写機における本体制御部３００のＣＰＵ３０１によるこの発明に係わる２次転写出力値決定処理について説明するが、その前に従来の２次転写出力値決定処理について説明する。なお、説明の都合上、実施例と対応する箇所は同一符号を用いることとする。

図１０は、この実施例のカラー複写機における本体制御部３００のＣＰＵ３０１によるこの発明に係わる２次転写出力値決定処理を従来の２次転写出力値決定処理と比較して説明するためのフローチャートである。つまり、図１０の（ａ）に従来の２次転写出力値決定処理のプロセスを、図１０の（ｂ）にこの発明に係わる２次転写電流値決定処理のプロセスを示している。

本体制御部３００のＣＰＵ３０１は、従来、プロセスコントロールが開始すると、図１０の（ａ）に示す２次転写出力値決定処理のプロセスを開始し、まず２次転写電流の値（２次転写出力値）をＩ２〔μＡ〕として２次転写出力を開始し、２次転写の出力帰還電圧のサンプリング（検出）を開始する。このサンプリングは、所定のサンプル周期にて繰り返し行う。そして、サンプリングした値の平均値を２次転写出力帰還電圧値とし、それと現在の２次転写出力値（２次転写電流の値）との関係から２次転写の抵抗値を演算し、次の所定のタイミングまでの２次転写出力電流の目標値を決定する。その後、２次転写出力を停止し、中間転写ベルト２５の駆動も停止する。

一方、この実施例では、操作部（外部）からの指示により、図１０の（ｂ）に示す２次転写出力値決定処理のプロセスを開始し、まずＩＣタグのリーダ／ライタ２００をリードモードにし、そのリーダ／ライタ２００によってプロセスカートリッジ５０内の中間転写ベルト２５，２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００のＩＣチップ１０１からそれらの抵抗値の情報を順次読み込んで（リードして）ＲＡＭ３０３に記憶した後、ＩＣタグのリーダ／ライタ２００のリードモードを解除し、その各抵抗値の合計値である２次転写合成抵抗値を演算し、その演算した２次転写合成抵抗値から２次転写出力電流の目標値（ＰＷＭデューティ値）を決定する。なお、図の（ｂ）では、図示が省略されているが、演算した２次転写合成抵抗値が予め設定された仕様範囲外の場合には、２次転写出力を禁止し、操作部上にエラー情報を表示する。

ここで、上記指示は、例えば作業者による機械（カラー複写機）の組み立て時に、その作業者による操作部上の操作によってなされる。
あるいは、プロセスカートリッジの交換時に図１０の（ｂ）に示した２次転写出力値決定処理のプロセスを自動的に開始するようにしてもよい。プロセスカートリッジの交換は、例えばプロセスカートリッジ５０の取り付け時に変化する信号（例えばプロセスカートリッジ５０の着脱を行うのに必要なドアが閉じ、それが図示しないセンサによって検知されると、その出力信号が変化する）によって認識すればよい。

このように、この実施例によれば、プロセスカートリッジ５０内の２次転写部を構成する２次転写ローラ５３および２次転写対向ローラ５４と中間転写ベルト２５にそれぞれ、それらの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップ１０１と無線通信用のアンテナ１０２とから構成されるＩＣタグ１００を取り付けると共に、複写機本体１に無線通信用のアンテナ２０１を搭載したＩＣタグのリーダ／ライタ２００を備え、複写機本体１内の本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，および中間転写ベルト２５にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００内のＩＣチップ１０１に記憶されている抵抗値の情報をＩＣタグのリーダ／ライタ２００によって読み込むことにより、２次転写の抵抗値を部品レベルで容易且つ正確に確認できる。

そして、読み込んだ２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，および中間転写ベルト２５の各抵抗値の情報に基づいて、その各抵抗値を合計した２次転写合成抵抗値を演算し、その演算した２次転写合成抵抗値に基づいて２次転写出力電流の目標値を決定することにより、２次転写の抵抗変動差から起きる２次転写不良および異常放電を確実に防止することが可能になる。
また、高圧電源部５７に、図５に破線で示した２次転写出力帰還電圧フィードバック用の２次転写出力電圧検出部３５４を備える必要がなくなるため、高圧電源部５７の回路構成が簡素化し、高圧電源部５７のコストダウンを実現できる。

さらに、複写機本体１内の本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、演算した２次転写合成抵抗値が予め設定された仕様範囲外の場合に、その旨を知らせるエラー情報を操作部上に表示することにより、作業者あるいはユーザが直ちに新たなプロセスカートリッジを用意し、プロセスカートリッジの交換を行うことができる。。
さらにまた、複写機本体１内の本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、操作部（複写機本体１に接続可能なパーソナルコンピュータ等の外部装置でもよい）からの指示により、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，および中間転写ベルト２５にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００内のＩＣチップ１０１に記憶されている抵抗値の情報をＩＣタグのリーダ／ライタ２００によって読み込み、２次転写合成抵抗値の演算および２次転写出力電流の目標値の決定を行うことにより、プロセスコントロール時間が増大せずに済み、結果的にコピー動作（画像形成動作）に要する時間を短縮することができる。

なお、複写機本体１内の本体制御部３００のＣＰＵ３０１が、プロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，および中間転写ベルト２５にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００内のＩＣチップ１０１に記憶されている抵抗値の情報を、リーダ／ライタ以外の通信機器を使用して読み込むことも可能である。
また、この実施例では、プロセスカートリッジ５０内の２次転写部を２次転写ローラ５３と２次転写対向ローラ５４とによって構成したため、その２次転写ローラ５３と２次転写対向ローラ５４にそれぞれ取り付けられている各ＩＣタグ１００内のＩＣチップ１０１に記憶されている抵抗値の情報を読み込む必要があるが、２次転写部を１個の２次転写ローラ等の２次転写部材によって構成し、それに取り付けたＩＣタグ内のＩＣチップに記憶されている抵抗値の情報を読み込むようにしてもよい。

以上、この発明を、複数個の感光体ドラム（第１の像担持体）上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像を１個の中間転写ベルト（第２の像担持体）上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる複数個の１次転写部と、それによって中間転写ベルト上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する２次転写部と、１次転写部および２次転写部に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源部５７とを一体化したプロセスカートリッジ、およびそれを着脱可能に備えたカラー複写機に適用した実施例について説明したが、この発明はこれに限らない。

例えば、複数個のドラム状又はベルト状感光体等の像担持体（第１の像担持体）上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像を１個のベルト状又はドラム状中間転写体（第２の像担持体）上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる複数個の１次転写部と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する２次転写部と、１次転写部および２次転写部に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源部５７とを一体化したプロセスカートリッジ、およびそれを着脱可能に備えたカラー複写機，カラープリンタ，カラーファクシミリ装置，カラー複合機等のカラー画像形成装置に、この発明を適用することができる。

あるいは、１個のドラム状又はベルト状感光体等の像担持体（第１の像担持体）上に順次形成される各単色トナーによる単色画像を１個のベルト状又はドラム状中間転写体（第２の像担持体）上に順次転写してその各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる１個の１次転写部と、それによって中間転写体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する２次転写部と、１次転写部および２次転写部に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源部５７とを一体化したプロセスカートリッジ、およびそれを着脱可能に備えたカラー複写機，カラープリンタ，カラーファクシミリ装置，カラー複合機等のカラー画像形成装置にも、この発明を適用することができる。

この発明は、電子写真方式のカラー複写機，カラープリンタ，カラーファクシミリ装置，カラー複合機等の各種画像形成装置に適用できる。

図３に示したプロセスカートリッジ５０の要部構成例を示す斜視図である。 この発明による画像形成装置の一実施例であるカラー複写機の内部構成例を示す構成図である。 図２に示したプリンタ部２０の構成を詳細に示す構成図である。 図３に示したプロセスカートリッジ５０内の２次転写ローラ５３，２次転写対向ローラ５４，中間転写ベルト２５にそれぞれ設けたＩＣタグおよび複写機本体側に設けた制御系の概略構成例を示すブロック図である。

図２に示した複写機本体１側の本体制御部および高圧電源部の構成例を示すブロック図である。 ＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流値との関係の一例を示す線図である。 ２次転写出力電圧と２次転写出力帰還電圧との関係の一例を示す線図である。 ２次転写出力帰還電圧とＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流との関係の一例を示す図である。

２次転写合成抵抗値とＰＷＭデューティ値と２次転写出力電流との関係の一例を示す図である 図４のＣＰＵ３０１によるこの発明に係わる２次転写出力値決定処理を従来の２次転写出力値決定処理と比較して説明するためのフロー図である。

符号の説明

１：複写機本体 ２０：プリンタ部 ２５：中間転写ベルト ２６：感光体ドラム ５０：プロセスカートリッジ ５３：２次転写ローラ ５４：２次転写対向ローラ ５７：高圧電源部 ６２：帯電部 ６５：１次転写ローラ
１００：ＩＣタグ １０１：ＩＣチップ １０２，２０１：アンテナ ２００：ＩＣタグのリーダ／ライタ ３００：本体制御部 ３０１：ＣＰＵ ３０２：ＲＯＭ ３０３：ＲＡＭ

Claims (5)

1. 複数個の第１の像担持体上にそれぞれ形成された各単色トナーによる単色画像あるいは１個の第１の像担持体上に順次形成される各単色トナーによる単色画像を、１個の第２の像担持体上に順次転写して該各単色画像を重ね合わせた合成カラー画像を形成させる１次転写手段と、
   該手段によって前記第２の像担持体上に形成された合成カラー画像を用紙上に一括転写する、２次転写ローラと２次転写対向ローラからなる２次転写手段と、
   前記１次転写手段および前記２次転写手段に所定のバイアス電圧を印加する高圧電源手段とを備える画像形成装置であって、
   前記２次転写ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該２次転写ローラの端部の側面に取り付けられた第１の電子タグと、
   前記２次転写対向ローラの抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該２次転写対向ローラの端部の側面に取り付けられた第２の電子タグと、
   前記第２の像担持体の抵抗値の情報を記憶したＩＣチップと無線通信用のアンテナとから構成される、該第２の像担持体の内側に取り付けられた第３の電子タグと、
   無線通信用のアンテナを搭載したリーダ／ライタと、
   前記２次転写ローラ，前記２次転写対向ローラ，および前記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を前記リーダ／ライタによって読み込む情報読込手段と、
   該手段によって読み込まれた情報に基づいて、前記２次転写ローラ，前記２次転写対向ローラ，および前記第２の像担持体の各抵抗値の合計値である２次転写合成抵抗値を演算する２次転写合成抵抗値演算手段と
   を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記２次転写合成抵抗値演算手段によって演算された２次転写合成抵抗値に基づいて、前記２次転写ローラおよび前記２次転写対向ローラによる２次転写の出力電流の目標値を決定する目標値決定手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記２次転写合成抵抗値演算手段によって演算された２次転写合成抵抗値が予め設定された仕様範囲外の場合に、エラー情報を表示するエラー情報表示手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記情報読込手段は、外部からの指示により、前記２次転写ローラ，前記２次転写対向ローラ，および前記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を読み込むことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記１次転写手段，前記２次転写手段，および前記第２の像担持体を設けたプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に備え、
   前記情報読込手段は、前記プロセスカートリッジを取り外す際に開ける必要があるドアが閉じられたことを検知した場合に、前記２次転写ローラ，前記２次転写対向ローラ，および前記第２の像担持体にそれぞれ取り付けられている各電子タグのＩＣチップに記憶されている情報を読み込むことを特徴とする画像形成装置。

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