JP2005195813A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各ユニット毎に独立して交換しつつ、尚且つ、各ユニットを交換しても画像形成条件を精度良く位置決めすることが可能となるプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 感光体ドラム（３）と、感光体ドラム（３）上に像を形成する帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能であり、尚且つ、複数のサブユニットは、それぞれ個別に交換可能なプロセスカートリッジであって、複数のサブユニットは、各サブユニット間で通信処理を行うアンテナ（１１、１２）と、プロセスカートリッジを管理するための管理情報を記録すると共にアンテナ（１１、１２）を制御し、軸方向検知アンテナ（１１）の通信結果に応じて各サブユニットが正しく接続されているか否かを判定するＩＤチップ（１０）と、ＩＤチップコントローラ（１３）と、を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを搭載する画像形成装置に関するものである。

従来、例えば、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体およびその電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置本体のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことが可能となるため、格段に操作性を向上させることが可能となる。このため、プロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置において一般的に広く用いられているのが現状である。

なお、従来のプロセスカートリッジは、帯電手段と、クリーニング手段と、現像手段と、感光体ドラムと、を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジ化したものを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものがある。または、帯電手段と、クリーニング手段と、の少なくとも１つと、現像手段と感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、該カートリッジ化したものを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものがある。または、感光体ドラムとクリーニング手段と、を一体的にカートリッジ化し、該カートリッジ化したものを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものがある。このように、画像形成に必要な部材をユニット化したプロセスカートリッジは、現像剤が消耗した場合や電子写真感光体等が消耗した場合に、現像剤補給や感光体交換等のメンテナンスを容易にすることを目的として実用化されている。

例えば、本発明より先に出願された技術文献として、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、感光体上に残留したトナーを除去するクリーニング部材と、除去したトナーを収容する廃トナー収納部と、を有し、廃トナー収納部は、感光体に面する第一開口部と、第一開口部から離れた位置に第二開口部とを有する容器状のクリーニング枠体と、第一開口部をほぼ塞ぐクリーニング部材と、第二開口部の周囲に設けられた蓋部枠体とからなり、クリーニング部材の支持部と蓋部枠体との間に弾性シール部材を配置することで、廃トナーの収納量を向上させつつ、廃トナー容器及びプロセスカートリッジの小型化を図ると共に、トナーのシールを確実としたプロセスカートリッジがある（例えば、特許文献１参照）。

また、像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、像担持体上に形成された潜像を現像剤にて可視像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、現像装置は、現像剤が収容される現像ハウジングに現像剤補給ボックス及び廃現像剤回収ボックスを夫々連通接続し、像担持体上の潜像書込位置よりも上流側に前記現像剤補給ボックスを配設し、且つ、前記潜像書込位置よりも下流側に廃現像剤回収ボックスを配設することで、装置の小型化、現像剤補給量等の仕様変更に容易に対応でき、装置内にデッドスペースを生じさせることなく、現像剤補給機能と廃現像剤回収機能とを両立させる画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照）。

また、少なくとも現像装置と、帯電装置と、電子写真感光体及び電子写真感光体のクリーニング装置の何れかを一体的に構成し、画像形成装置本体に対して着脱自在に装着されているプロセスカートリッジにおいて、手に持って振り動かし易く構成したことを特徴とするプロセスカートリッジがある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００３−１７７６５１号公報 特開２００３−１８６３０５号公報 特開２００１−３３１０８２号公報

しかしながら、上記の特許文献１から特許文献３のプロセスカートリッジは、各部材が一体化して構成されていることから、各部材の寿命に関係なく、ユーザやサービスマンが一体化したプロセスカートリッジを交換していた。このため、使用可能な部品も同時に交換しなければならないことから、資源の無駄につながってしまい、消費者から不満が生じることになる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、各ユニットを一体化しつつ、装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジを、各ユニット毎に独立して交換しつつ、尚且つ、各ユニットを交換しても画像形成条件を精度良く位置決めすることが可能となるプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを搭載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。

かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。

本発明にかかるプロセスカートリッジは、潜像担持体と、潜像担持体上に像を形成する際に用いる像プロセス手段と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能であり、尚且つ、潜像担持体と、像プロセス手段と、の複数のサブユニットはそれぞれ個別に交換可能なプロセスカートリッジであって、複数のサブユニットは、各サブユニット間で通信処理を行う通信手段と、プロセスカートリッジを管理するための管理情報を記録すると共に通信手段を制御し、通信手段の通信結果に応じて各サブユニットが正しく接続されているか否かを判定する記憶媒体と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジは、記憶媒体は、通信手段が受信した電波のレベルの値により各サブユニット間の微小距離を管理し、微小距離が所定の閾値を超えた際に、画像形成装置本体の具備する交信手段に、微小距離が所定の閾値を超えた旨を通知する通知手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジは、複数のサブユニットは、通信手段が受信する電波レベルの変化を大きくさせる形状からなることを特徴とするものである。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジは、記憶媒体、または、通信手段は、サブユニットに設けた窪みに埋め込まれてなることを特徴とするものである。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジは、像プロセス手段は、現像装置と、クリーニング装置と、帯電装置と、の少なくとも１つからなることを特徴とするものである。

また、本発明にかかる画像形成装置は、上記記載のプロセスカートリッジを搭載する画像形成装置であって、プロセスカートリッジの具備する通信手段と通信処理を行う交信手段を有することを特徴とするものである。

本発明にかかるプロセスカートリッジは、潜像担持体と、潜像担持体上に像を形成する際に用いる像プロセス手段と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能であり、尚且つ、潜像担持体と、像プロセス手段と、の複数のサブユニットはそれぞれ個別に交換可能なプロセスカートリッジであって、複数のサブユニットは、各サブユニット間で通信処理を行う通信手段と、プロセスカートリッジを管理するための管理情報を記録すると共に通信手段を制御し、通信手段の通信結果に応じて各サブユニットが正しく接続されているか否かを判定する記憶媒体と、を有することで、各サブユニット間が正しく接続されているか否かを自動的に判別することが可能となることから、各ユニット毎にも独立して交換しつつ、尚且つ、各ユニットを交換しても画像形成条件を精度良く位置決めすることが可能となる。

本発明にかかるプロセスカートリッジは、潜像担持体となる感光体ドラム（３）と、潜像担持体となる感光体ドラム（３）上に像を形成する際に用いる像プロセス手段となる帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能であり、尚且つ、潜像担持体となる感光体ドラム（３）と、像プロセス手段となる帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）とクリーニングモジュール（６）と、の複数のサブユニットは、それぞれ個別に交換可能なプロセスカートリッジ（１）であって、複数のサブユニットは、各サブユニット間で通信処理を行う通信手段となるアンテナ（１１、１２）と、プロセスカートリッジを管理するための管理情報を記録すると共に通信手段となるアンテナ（１１、１２）を制御し、通信手段となるアンテナ（１１、１２）の通信結果に応じて各サブユニットが正しく接続されているか否かを判定する記憶媒体となるＩＤチップ（１０）とＩＤチップコントローラ（１３）と、を有することを特徴とするものである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかるプロセスカートリッジについて説明する。

まず、図１、図２を参照しながら、本発明にかかるプロセスカートリッジの構成について説明する。

本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、図１、図２に示唆するように、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）に、潜像担持体である感光体ドラム（３）と、各プロセス手段を構築する帯電手段である帯電モジュール（４）と、現像手段である現像モジュール（５）と、クリーニング手段であるクリーニングモジュール（６）と、を有して構成されている。なお、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、をモジュール単位で新しいものと交換可能となるように構築している。

なお、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）は、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、が係合部（２ｃ）を軸として、開放位置と閉塞位置との間を回転可能に係合している。なお、閉塞位置のときには、感光体ドラム（３）が取り外せないように、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、が感光体ドラム（３）を囲むように構築している。係合部（２ｃ）は、突起部と穴部とを、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）とに設け、穴部に突起部を挿入して係合させ、突起部にＣリングで抑えて抜けないように構築している。更に、閉塞位置において、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）と、がオーバーラップしている個所に設けられた穴部に対して、枠体位置決部材（７４）（図３参照）に植立された２本のピンで貫通させることで、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）、または、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）を位置決めすると同時に固定することになる。これにより、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）と第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）とを一体に形成することなくプロセスカートリッジを組み立てることで、容易にプロセスカートリッジを分離することが可能となり、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の各ユニットを個別に交換可能となるように構築することが可能となる。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、検知手段を設けるように構成することも可能であり、図２に示唆するように、検知手段として、プロセスカートリッジ（１）内の温湿度を検知するための温湿度センサ（２１）と、感光体ドラム（３）の電位を検知する電位センサ（２２）と、現像後の感光体ドラム（３）上の現像されたトナー量を検知するトナー濃度センサ（２３）と、を配設することも可能である。

温湿度センサ（２１）は、第２プロセスカートリッジ枠体（２ｂ）に配置され、正の温度特性を有する、例えば、白金、タングステン、ニクロム、カンタル、または、負の湿度特性を有する、例えば、Ｓｉｃ（炭化ケイソ）、ＴａＮ（窒化タンタル）等の微細線もしくは、薄膜、サーミスタ等の微小感温素子による検出素子により検知することになる。なお、本実施例における温湿度センサ（２１）は、図２に示唆するように、第２枠体（２ｂ）の上部に配設することとしたが、この位置に限定するものではなく、種々変更して配置することは可能である。

電位センサ（２２）は、第２のプロセスカートリッジ枠体（２ｂ）に配置され、電位検知部と制御部とで構成されている。電位センサ（２２）は、被測定物の感光体ドラム（３）の表面から１〜３ｍｍの間隔に配設することで、感光体ドラム（３）の表面電位を検知することが可能となるものである。なお、本実施例における電位センサ（２２）は、図２に示唆するように、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）の上部で、尚且つ、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）との間であり、且つ、感光するレーザ光の下流側になるように配設することとする。この位置で、パッチ状のベタ黒部になる潜像を形成した感光体ドラム（３）の電位を検知し、その検知した信号が信号線を通じて画像形成装置本体に送信されることになり、画像形成装置本体の具備する制御部にて現像モジュール（５）が印加する現像バイアスの大きさを決定し、電源を制御して電圧を印加することになる。なお、この電位センサ（２２）は、白地背景部となる感光体ドラム（３）の電位を検知して、ベタ黒部を形成するレーザ光の光量、露光時間を制御するように構築することも可能である。

トナー濃度センサ（２３）は、第１のプロセスカートリッジ枠体（２ａ）に配置され、感光体ドラム（３）上の画像形成領域外に形成されたベタ黒部の潜像をトナーで可視像化し、このベタ黒部のトナー付着量を画像濃度として光学的に検知し、検知結果を信号として、画像形成装置本体の具備する制御部に送信することになる。なお、トナー濃度センサ（２３）は、発光素子（例えば、ＬＥＤ）と受光素子とで構成されており、ベタ黒部から反射した発光素子の光量を受光素子が受信し、感光体ドラム（３）上のトナー量を検出することになる。そして、トナー濃度センサ（２３）は、感光体ドラム（３）上のトナー量を検出し、画像形成装置本体の具備する制御部に記録されているテーブルから、現像モジュール（５）内に収容されている現像剤のトナー濃度を決定することになる。なお、本実施例におけるトナー濃度センサ（２３）は、現像モジュール（５）内の下流側に設けることになる。

なお、感光体ドラム（３）に関連する各センサは、プロセスカートリッジ枠体（２ａ、２ｂ）に配置することで、各プロセス手段の交換を容易にすることが可能となる。また、交換可能な各プロセス手段を安価にすることも可能となる。

また、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、図２に示唆するように、転写前除電装置（２５）と、クリーニング前除電装置（２６）と、を配設することも可能である。転写前除電装置（２５）は、転写領域の上流側に、クリーニング前除電装置（２６）は、転写領域から下流側でクリーニング装置の上流側に設け、感光体ドラム（３）上の電荷を滅衰させることで、転写、または、クリーニングが容易となる。特に、クリーニング前除電装置（２６）は、感光体ドラム（３）上に転写されなかった残留トナーをクリーニングしやすくすることになる。なお、転写前除電装置（２５）と、クリーニング前除電装置（２６）とは、発行手段として、発光ダイオード（ＬＤ）、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、蛍光灯等を配設しており、いずれも、感光体ドラム（３）を露光して感光体ドラム（３）上の電荷を滅衰させることになる。発行手段としては、ＥＬ、または、ＬＤが好ましい。更に、構造が簡単であり、ＥＬを用いることがより好ましい。また、帯電装置の上流側に帯電前除電装置を設けることも可能である。これにより、感光体ドラム（３）の残留電位を消去して、感光体ドラム（３）を一様に帯電させることが可能となる。

なお、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、の何れのサブユニットを取り外して分離し、交換することが可能となるように構成されている。また、特に、帯電モジュール（４）と、現像モジュール（５）と、クリーニングモジュール（６）と、のいずれもが、他のモジュールとは独立して取り外し、装着を行うことができるように構築されている。

しかしながら、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、図３に示唆するように、プロセスカートリッジ（１）の上側を開いて内部の各モジュールを取り外し可能な構成となっているが、各モジュールを独立して取り外すことが可能なことから、各モジュールを付け忘れる虞が発生することになる。また、各モジュールを取り付けても、その取り付け精度が良くないと、画像を形成した際に位置ずれ等を生じてしまうことにもなる。そこで、本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）を構成する各サブユニット（感光体ドラム（３）、帯電モジュール（４）、現像モジュール（５）、クリーニングモジュール（６））にＩＤチップを取り付け、各サブユニットに取り付けたＩＤチップを用いて各モジュールの装着の有無や、各モジュールを装着した際の間隔の計測を行うこととする。なお、感光体ドラム（３）と、帯電ローラ、クリーナローラとの位置関係を図４に示唆する。

本発明にかかるプロセスカートリッジ（１）は、ＩＤチップを使って各モジュールの取り付け状態を検知することになる。なお、ＩＤチップには、各モジュールの特性や、使用履歴、マシン情報などが格納されている。このＩＤチップに格納された情報は、読み取り手段を用いて無線通信を行うことでＩＤチップに格納された情報を読み出し、各モジュールの取り付け精度を計測することになる。

例えば、図５に示唆するように、感光体ドラム（３）上（または、感光体ドラム（３）の側面、感光体ドラム（３）の内面）にＩＤチップ（１０）を取り付け、軸方向検知アンテナ（１１）を感光体ドラム（３）の周囲を一周する形で取り付けることとする。一方、受信側のアンテナとなるコントローラ側アンテナ（１２）を感光体ドラム（３）の表面に沿って取り付け、ＩＤチップコントローラ（１３）を用いてＩＤチップ（１０）に格納された情報を読み出すことになる。ＩＤチップ（１０）には、感光体ドラム（３）の特性や使用履歴等の情報が格納されており、ＩＤチップコントローラ（１３）は、コントローラ側アンテナ（１２）を用いてＩＤチップ（１０）に格納された情報を感光体ドラム（３）の周囲に取り付けた軸方向検知アンテナ（１１）を介して読み取り、該読み取った情報を用いて最適な制御を行うことになる。また、ＩＤチップコントローラ（１３）は、使用履歴更新情報をＩＤチップ（１０）側に書き込むことも可能である。

なお、ＩＤチップコントローラ（１３）側が、感光体ドラム（３）に取り付けられたＩＤチップ（１０）に格納された情報の読み出し作業を行っても信号が返って来ない場合は、感光体ドラム（３）が取り付けられていないか、または、異常な取り付けがされているかの何れかの状態と判断されるので、ＩＤチップコントローラ（１３）側がＩＤチップ（１０）からの信号を受信しない場合には、ＩＤチップコントローラ（１３）側で警報を発するように制御することになる。このＩＤチップコントローラ（１３）側は、画像形成装置本体の具備する交信手段に警報信号を送信することで、画像形成装置本体側で警報を発するように制御することになる。なお、この警報は、画像形成装置本体部分の表示部に表示したり、ブザー音を発したりすることで、警報を行うことになる。

図６に、感光体ドラム（３）のローラ軸方向の位置精度を正しく検知する方法を示唆する。図６に示唆するように、感光体ドラム（３）の端の周囲を、感光体ドラム（３）側のＲＦ−ＩＤの軸方向検知アンテナ（１１）が周回し、その感光体ドラム（３）の表面の近傍に沿って、受信側となるコントローラ側アンテナ（１２）を設けることになる。これにより、感光体ドラム（３）の取り付けが感光体ドラム（３）の軸方向にずれていると、コントローラ側アンテナ（１２）が軸方向検知アンテナ（１１）側から受信した受信信号の出力レベルが、感光体ドラム（３）が正常位置にある時の出力レベルよりも弱くなり、感光体ドラム（３）の取り付け精度が異常であることがわかることになる。

次に、図７を参照しながら、感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との間の位置精度を検知する例について説明する。

感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との間隔は、精度良く保つ必要がある。互いの表面の相対速度が無い場合（感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との回転方向が異なる場合）は、帯電ローラ（１５）の両側にスペーサを設け、その設けたスペーサにより、感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との間の位置精度のギャップ管理を行えば良い。しかしながら、帯電方式では、感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との表面が相対速度を持つ場合（即ち、感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との回転方向が同じ場合）がある。この場合は、感光体ドラム（３）と帯電ローラ（１５）との間隔を適切に保持することが困難となる。

そこで、本実施例では、図７に示唆するように、帯電ローラ（１５）の表面にＲＦ−ＩＤチップ（１６）を設け、また、感光体ドラム（３）側には送受信装置（１７）を設けることとする。なお、帯電ローラ（１５）の表面の拡大図を図８に示す。ＲＦ−ＩＤチップ（１６）は、帯電ローラ（１５）の基材内部に埋め込まれ、高電圧から保護されているように構成する。そして、ＲＦ−ＩＤチップ（１６）の上側には、弾性を有する帯電層が被っていることになる。

図８に示す帯電ローラ（１５）は、一定の圧力以上で感光体ドラム（３）に押し付けられると、帯電層が弾性により変形し、感光体ドラム（３）上の送受信装置（１７）と、帯電ローラ（１５）内のＲＦ−ＩＤチップ（１６）間との距離が小さくなることになる。これにより、送受信装置（１７）が受信した受信信号の出力レベルが大きくなり、帯電ローラ（１５）と感光体ドラム（３）とが近づきすぎていることがわかることになる。また、感光体ドラム（３）上の送受信装置（１７）と、帯電ローラ（１５）内のＲＦ−ＩＤチップ（１６）間との距離が離れている場合は、送受信装置（１７）が受信した受信信号の出力レベルが低くなることになる。帯電ローラ（１５）の位置を正確に制御するためには、図７に示唆する構成のように、モータ（１８）で帯電ローラ（１５）のローラ駆動軸を半径方向に移動して制御することになる。なお、モータ（１８）の位置制御を正確に行うためには、図７に示唆する構成以上の更なる高精度な制御を行う必要な場合も考えられる。なお、図７に示唆するモータ（１８）の位置制御を正確に行うための制御回路を図９に示唆する。

図７に示唆する送受信装置（１７）が受信した受信信号は、図９に示唆する復調回路（３０）にてアナログ電気信号に変換し、該変換したアナログ信号は、読み書きコントローラ（３１）でデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号の情報は読み書きコントローラ（３１）内部に格納されることになる。一方、復調回路（３０）から出力されるアナログ信号の出力レベルは、出力レベル判定回路（３２）にて判断することになり、出力レベル判定回路（３２）にて異常と判定した場合（出力レベルが高すぎる、または、出力レベルが低すぎる場合）は、読み書きコントローラ（３１）側に対して警報を発することになる。なお、図１０を参照しながら、送受信装置（１７）が出力レベルを判断し、警報を発するか否かを行う際の処理動作について説明することにする。

まず、帯電ローラ（１５）の具備するＲＦ−ＩＤチップ（１６）から送受信装置（１７）が受信信号を読み出し（ステップＳ１）、該読み出した受信信号が通常レベル範囲内にあるか否かを判定することになる（ステップＳ２）。該判定により、受信信号が通常レベル範囲内にあると判定した場合は（ステップＳ２／ＹＥＳ）、その送受信装置（１７）が読み出した受信信号を読み書きコントローラ（３１）内に格納することになる（ステップＳ３）。また、ステップＳ２の判定において、受信信号が通常レベル範囲内にないと判定した場合は（ステップＳ２／ＮＯ）、受信信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ４）、受信信号を受信したと判定した場合は（ステップＳ４／ＹＥＳ）、間隔異常警告信号を読み書きコントローラ（３１）側に対して送信することになる（ステップＳ５）。また、ステップＳ４において、受信信号を受信していないと判定した場合は（ステップＳ４／ＮＯ）、サブユニットである各モジュールが非接続であると判定して、その旨の信号を読み書きコントローラ側（３１）に送信することになる（ステップＳ６）。

次に、図１１を参照しながら、読み出し信号の出力レベルを基に、図７に示唆するモータ（１８）を制御し、帯電ローラ（１５）の軸を適切な位置に制御する際の処理動作について説明する。

まず、帯電ローラ（１５）の具備するＲＦ−ＩＤチップ（１６）から送受信装置（１７）が受信信号を読み出し（ステップＳ１１）、該読み出した受信信号の出力レベルが通常レベルよりも大きいか否かを判定することになる（ステップＳ１２）。該判定により、受信信号の出力レベルが通常レベルよりも大きいと判定した場合は（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、図７に示唆するモータ（１８）を一定時間の間だけ正回転（時計方向）に駆動させることになる（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１２において、受信信号の出力レベルが通常レベルよりも大きくないと判定した場合は（ステップＳ１２／ＮＯ）、受信信号の出力レベルが通常レベルよりも小さいか否かを判定することになり（ステップＳ１４）、該判定により、受信信号の出力レベルが通常レベルよりも小さいと判定した場合は（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、図７に示唆するモータ（１８）を一定時間の間だけ逆回転（反時計方向）に駆動することになる（ステップＳ１５）。また、ステップＳ１４において、受信信号の出力レベルが通常レベルよりも小さくないと判定した場合は（ステップＳ１４／ＮＯ）、図９に示す通常レベル範囲内に存在しないと判定することになる。

なお、帯電ローラ（１５）が感光体ドラム（３）から離れる方向の動きは、図７に示唆するモータ（１８）を正回転（時計方向）で行い、帯電ローラ（１５）が感光体ドラム（３）に近づく方向の動きは、図７に示唆するモータ（１８）を逆回転（反時計方向）で行うことになる。

次に、第２の実施例について説明する。
図１２に示唆するように、感光体ドラム（３）一周に渡って、軸方向検知アンテナ（１１）を廻す場合には、感光体ドラム（３）が軸方向に若干動いても図６に示唆するコントローラ側アンテナ（１２）の感度が変化しないことから、受信信号の出力レベルがあまり変化せず、取り付け位置を精度よく制御することが困難となる。第２の実施例は、取り付け位置を精度よく制御するために、アンテナによる接続部は、ユニット間の位置がわずかでも変化すると、通信効率が大きく変化する形状にして、位置決め精度を高めることを特徴とするものである。例えば、感光体ドラム（３）上の軸方向検知アンテナ（１１）の周囲を図１３に示唆するように、グランドレベルでシールドすることとする。図１３に示唆するように、グランドレベルでシールドすることで、感光体ドラム（３）が少し軸方向に動いただけで、図６に示唆するコントローラ側アンテナ（１２）が、シールド面と向き合うことになり、コントローラ側アンテナ（１２）としての感度は大きく低下することになる。つまり、通常は、感光体ドラム（３）の軸方向のズレとコントローラ側アンテナ（１２）の感度との関係は、図１４に示唆するようなグラフとなるが、感光体ドラム（３）一周に渡って廻した軸方向検知アンテナ（１１）の周囲をシールドすることにより、図１５に示唆するようなグラフとなり、コントローラ側アンテナ（１２）の感度の高低差が大きくなる。従って、感光体ドラム（３）一周に渡って廻した軸方向検知アンテナ（１１）の周囲をシールドすることによりわずかなズレでも確実に検知することが可能となる。

なお、軸方向検知アンテナ（１１）の周囲をシールドする素材は、アンテナによる接続部において、ユニット間の位置がわずかでも変化すると、通信効率が大きく変化し、図１５に示唆するようなグラフとなる素材であれば特に限定するものではなく、あらゆる素材を適用することは可能である。

次に、第３の実施例について説明する。
感光体ドラム（３）の表面には軸方向検知アンテナ（１１）を廻らせなくても、ＩＤチップ（３３）のみでも近い距離の場合は送受信が可能となるため、感光体ドラム（３）を、ＩＤチップコントローラ側（１３）に対向する位置に停止して、ＩＤチップ（３３）を読み取ることも可能となる。この場合の構成を図１６に示唆する。

図１６に示唆するように、ＩＤチップ（３３）を感光体ドラム（３）の表面に取り付ける場合は、最も単純な方法は、図１７に示唆するようにＩＤチップ（３３）を感光体ドラム（３）の表面に取り付けることになる。しかしながら、図１７に示唆するようにＩＤチップ（３３）を感光体ドラム（３）の表面に取り付ける場合には、以下のような（１）から（３）の問題がある。

（１）ＩＤチップに厚みがあるため、他のモジュール間の距離が、ＩＤチップの厚み以下のところでは、ＩＤチップ自体を取り付けることができないことになる。
（２）ＩＤチップを取り付けることで、通常よりも他のモジュールに近接する部分ができることになり、放電が発生してＩＤチップが破壊されたり、他の部品との衝突によりＩＤチップが破壊されたりしやすいことになる。
（３）ＩＤチップに汚れが溜り、誤動作等を発生することもあり、メカレイアウトの制約が多くなる。

そこで、第３の実施例は、図１８に示唆するように、感光体ドラム（３）側に窪みを作り、その窪みの中にＩＤチップ（３３）を埋め込むことで、図１９に示唆するように、感光体ドラム（３）を一周させても常に読み出し側となるコントローラ側アンテナ（１２）との一定の距離を保つことができることになる。従って、ＩＤチップ（３３）の厚み以下まで、他のモジュールを近接させることが可能となり、メカ的なレイアウト制約もなくなることになる。

なお、上述する実施例は、本発明の好適な実施例であり、上記実施例のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上記実施例においては、無線通信（アンテナ接続）により各ユニット間が正しく接続されているかを制御することとしたが、各ユニット間を直接接続することで、各ユニット間が正しく接続されているか否かを制御することも可能である。また、上記実施例では、感光体ドラム（３）と、帯電モジュール（４）の具備する帯電ローラ（１５）との位置精度について説明したが、帯電ローラ（１５）だけでなく、クリーニングモジュール（６）の具備するクリーナローラや、現像モジュール（５）の具備する現像ローラ等も上記実施例と同様な構成を構築し、上記実施例と同様に正しく接続されているか否かを判定することは可能である。

本発明にかかるプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを搭載する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用可能である。

本発明にかかるプロセスカートリッジの構成を示唆する図である。 本発明にかかるプロセスカートリッジの構成を示唆する概略断面図である。 本発明にかかるプロセスカートリッジを構成する各サブユニットをプロセスカートリッジ枠体から開放する際の状態を示唆する図である。 感光体ドラムと帯電ローラ、クリーナローラとの位置関係を示唆する図である。 感光体ドラム周辺の構成を示唆する図である。 感光体ドラムのローラ軸方向の位置精度を正しく検知する方法を説明するための図である。 感光体ドラムと帯電ローラとの間の位置精度を検知する例を説明するための図である。 帯電ローラの表面の拡大図を示唆する図である。 図７に示唆するモータの位置制御を正確に行うための制御回路を示す図である。 送受信装置が出力レベルを判断し、警報を発するか否かを行う際の処理動作を説明するためのフローチャートである。 読み出し信号の出力レベルを基に、図７に示唆するモータを制御し、帯電ローラの軸を適切な位置に制御する際の処理動作を説明するためのフローチャートである。 感光体ドラム一周に渡って、軸方向検知アンテナを廻した場合を示唆する図である。 感光体ドラム上のアンテナの周囲をグランドレベルでシールドした場合を示唆する図である。 感光体ドラム一周に渡って、軸方向検知アンテナを廻した場合における、感光体ドラムの軸方向のズレとコントローラ側アンテナの感度との関係を示すグラフ図である。 感光体ドラム上のアンテナの周囲をグランドレベルでシールドした場合における、感光体ドラムの軸方向のズレとコントローラ側アンテナの感度との関係を示すグラフ図である。 ＩＤチップを感光体ドラム表面に取り付けた場合を示す図である。 ＩＤチップを感光体ドラム表面に取り付けた場合を示す拡大図である。 感光体ドラム側に窪みを作り、その窪みの中にＩＤチップを埋め込んだ場合を示す図である。 ＩＤチップを感光体ドラム表面に取り付けた場合（図１７）と、感光体ドラム側に窪みを作り、その窪みの中にＩＤチップを埋め込んだ場合（図１８）と、におけるＩＤチップと読み出し側となるコントローラ側アンテナとの位置関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１ プロセスカートリッジ
２ａ、２ｂ プロセスカートリッジ枠体
２ｃ 係合部
３ 感光体ドラム
４ 帯電モジュール
５ 現像モジュール
６ クリーニングモジュール
１０ ＩＤチップ
１１ 軸方向検知アンテナ
１２ コントローラ側アンテナ
１３ ＩＤチップコントローラ
１４ 変復調回路
１５ 帯電ローラ
１６ ＲＦ−ＩＤチップ
１７ 送受信装置
１８ モータ
２１ 温湿度センサ
２２ 電位センサ
２３ トナー濃度センサ
２５ 転写前除電装置
２６ クリーニング前除電装置
３０ 復調回路
３１ 読み書きコントローラ
３２ 出力レベル判定回路
６１ クリーニングブレード
６３ バネ部材
６７ 潤滑剤成型体
７４ 枠体位置決部材
７５ 支持部

Claims (6)

1. 潜像担持体と、前記潜像担持体上に像を形成する際に用いる像プロセス手段と、の複数のサブユニットを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能であり、尚且つ、前記潜像担持体と、前記像プロセス手段と、の複数のサブユニットはそれぞれ個別に交換可能なプロセスカートリッジであって、
   前記複数のサブユニットは、
   各サブユニット間で通信処理を行う通信手段と、
   前記プロセスカートリッジを管理するための管理情報を記録すると共に前記通信手段を制御し、前記通信手段の通信結果に応じて各サブユニットが正しく接続されているか否かを判定する記憶媒体と、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記記憶媒体は、前記通信手段が受信した電波のレベルの値により前記各サブユニット間の微小距離を管理し、前記微小距離が所定の閾値を超えた際に、前記画像形成装置本体の具備する交信手段に、前記微小距離が所定の閾値を超えた旨を通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記複数のサブユニットは、前記通信手段が受信する電波レベルの変化を大きくさせる形状からなることを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記記憶媒体、または、前記通信手段は、前記サブユニットに設けた窪みに埋め込まれてなることを特徴とする請求項１または２記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記像プロセス手段は、現像装置と、クリーニング装置と、帯電装置と、の少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ。
6. 請求項１から請求項６の何れか１項に記載のプロセスカートリッジを搭載する画像形成装置であって、前記プロセスカートリッジの具備する通信手段と通信処理を行う交信手段を有することを特徴とする画像形成装置。

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